[發(fā)明專利]有源矩陣基板、液晶顯示裝置和有源矩陣基板的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380033481.X
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN104380189B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 天野徹
• 申請（專利權(quán)）人: 夏普株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G02F1/1368
• 分類號(hào): G02F1/1368;G02F1/1343
• 代理公司: 北京尚誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有源矩陣基板，特別涉及具有包含上層電極和下層電極的2層結(jié)構(gòu)電極的有源矩陣基板。此外，本發(fā)明涉及具備這樣的有源矩陣基板的液晶顯示裝置、這樣的有源矩陣基板的制造方法。

背景技術(shù)

液晶顯示裝置具有薄型且低耗電這樣的特征，被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。特別是，有源矩陣型的液晶顯示裝置由于具有高對比度和優(yōu)異的響應(yīng)特性，是高性能的，因此被應(yīng)用于電視機(jī)和顯示屏、筆記本電腦，近年來其市場規(guī)模正在擴(kuò)大。

有源矩陣型的液晶顯示裝置通常具備：按每個(gè)像素形成有薄膜晶體管(TFT)作為開關(guān)元件的有源矩陣基板(有時(shí)稱為“TFT基板”)；形成有彩色濾光片等的對置基板(有時(shí)稱為“彩色濾光片基板”)；和設(shè)置在有源矩陣基板與對置基板之間的液晶層。通過在液晶層施加與電連接于薄膜晶體管的像素電極和共用電極之間的電位差相應(yīng)的電場，液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)根據(jù)該電場發(fā)生變化，由此對各像素的光透射率進(jìn)行控制，從而能夠進(jìn)行顯示。

在有源矩陣型的液晶顯示裝置中，根據(jù)其用途提出并采用了各種顯示模式。作為顯示模式，可以舉出TN(Twisted?Nematic：扭轉(zhuǎn)向列)模式、VA(Vertical?Alignment：垂直取向)模式、IPS(In-Plane-Switching：面內(nèi)開關(guān))模式、FFS(Fringe?Field?Switching：邊緣場開關(guān))模式等。

在一部分的顯示模式中，有源矩陣基板采用“2層電極結(jié)構(gòu)”。2層電極結(jié)構(gòu)是指如下結(jié)構(gòu)，即，在覆蓋薄膜晶體管的層間絕緣層上設(shè)置有：下層電極；覆蓋下層電極的電介質(zhì)層；和隔著電介質(zhì)層與下層電極重疊的上層電極。例如，在通常的FFS模式中，如專利文獻(xiàn)1所公開的那樣，共用電極作為下層電極設(shè)置，形成有多個(gè)狹縫的像素電極作為上層電極設(shè)置。共用電極和像素電極均由透明的導(dǎo)電材料形成。另外，如專利文獻(xiàn)2所公開的那樣，在FFS模式中，像素電極作為下層電極設(shè)置，形成有多個(gè)狹縫的共用電極作為上層電極設(shè)置的結(jié)構(gòu)也是已知的。

此外，根據(jù)將在后面詳細(xì)敘述的理由，可以認(rèn)為無論何種顯示模式都(即在VA模式等中也)能夠采用2層電極結(jié)構(gòu)。

在采用上層電極為像素電極的2層電極結(jié)構(gòu)的情況下，為了將像素電極與薄膜晶體管的漏極電極電連接，需要在覆蓋薄膜晶體管的層間絕緣層和位于電極間的電介質(zhì)層兩者中形成用于使漏極電極的一部分露出的開口部。在包含層間絕緣層的開口部和電介質(zhì)層的開口部的接觸孔內(nèi)以與漏極電極接觸的方式形成像素電極，由此能夠使像素電極與漏極電極電連接。

在此情況下，由于形成電介質(zhì)層的開口部時(shí)的蝕刻，層間絕緣層的開口部的楔部(傾斜側(cè)面)也被挖掘，接觸孔的側(cè)面形狀變得陡峭化。因此，厚度相對小的像素電極有時(shí)在接觸孔內(nèi)發(fā)生斷線(稱為“臺(tái)階式切斷”)。于是，為了避免與像素電極的臺(tái)階式切斷相伴的連接不良，電介質(zhì)層的開口部以從基板的法線方向看時(shí)其整體位于層間絕緣層的開口部的內(nèi)側(cè)的方式形成。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2002-182230號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2011-53443號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

但是，電介質(zhì)層的蝕刻膜厚大，因而電介質(zhì)層的開口部在基板面內(nèi)方向上的形成后的直徑容易變大。因此，對于在內(nèi)側(cè)包含電介質(zhì)層的開口部的、層間絕緣層的開口部，也必然需要使其直徑變大。

另一方面，漏極電極不僅起到與像素電極電連接的作用，還起到對層間絕緣層的開口部的楔部附近的液晶分子的取向紊亂的區(qū)域進(jìn)行遮光的作用。因此，當(dāng)層間絕緣層的開口部的直徑擴(kuò)大時(shí)，需要使漏極電極的尺寸也擴(kuò)大。

漏極電極典型的是與信號(hào)配線同層(即，通過將相同的導(dǎo)電膜圖案化而形成)。因此，在分辨率高的液晶顯示裝置中，當(dāng)采用水平方向的像素間距與垂直方向的像素間距之比(H/V比)為1：3的標(biāo)準(zhǔn)的像素結(jié)構(gòu)時(shí)，在漏極電極的尺寸由于上述的理由而大的情況下，不再能夠充分確保水平方向上的同層間間隔。因此，產(chǎn)生對分辨率的限制，難以進(jìn)行高分辨率的制造。具體而言，難以進(jìn)行像素密度為370ppi以上的制造。

本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供盡管具有2層電極結(jié)構(gòu)也能夠以比以往高的分辨率制造的有源矩陣基板。

解決技術(shù)問題的技術(shù)手段