JPH09105951A

JPH09105951A - 液晶表示装置およびその製造方法

Info

Publication number: JPH09105951A
Application number: JP26268395A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Hiraishi; 洋一平石; Yasunobu Tagusa; 康伸田草; Naoyuki Shimada; 尚幸島田; Hisao Okada; 久夫岡田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-10-11
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1997-04-22
Anticipated expiration: 2015-10-11
Also published as: JP3299871B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画素電極と配線とを層間絶縁膜を介して別々
の層に形成した液晶表示装置のコンタクトホール部分に
起因する表示不良、開口率の低下を防止する。【解決手段】走査配線１と信号配線２との交差部近傍
にスイッチング素子３が設けられ、該スイッチング素子
３に画素電極４が接続された一方基板１０が、対向電極
６が設けられた他方基板１１と対向配置されるととも
に、該基板間に液晶８を封入してなる液晶表示装置にお
いて、前記スイッチング素子３、走査配線１および信号
配線２の上部に層間絶縁膜９を設け、該スイッチング素
子３と前記画素電極４との接続部分３７を自段のゲート
配線上に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
（以下ＴＦＴという）などのスイッチング素子を備えた
アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、アクティブマトリクス基板を備
えた従来の透過型液晶表示装置の構成を示す等価回路図
である。

【０００３】図５において、このアクティブマトリクス
基板には、複数の画素電極５４がマトリクス状に形成さ
れており、この画素電極５４には、スイッチング素子で
あるＴＦＴ５３が接続されている。このＴＦＴ５３のゲ
ート電極にはゲート配線５１が接続され、ゲート電極に
入力されるゲート信号によってＴＦＴ５３が駆動制御さ
れる。また、ＴＦＴ５３のソース電極にはソース配線５
２が接続され、ＴＦＴ５３の駆動時に、ＴＦＴ５３を介
してデータ（表示）信号が画素電極５４に入力される。
各ゲート配線５１とソース配線５２とは、マトリクス状
に配列された画素電極５４の周囲を通り、互いに直交差
するように設けられている。さらに、ＴＦＴ５３のドレ
イン電極は画素電極５４に接続されており、直前もしく
は直後の段のゲート配線５１と画素電極５４とが絶縁膜
を介して重なって補助容量を形成している（Ｃｓｏｎ
Ｇａｔｅ構造）。

【０００４】図６（ａ）は、従来の液晶表示装置におけ
るアクティブマトリクス基板の１画素部分の構成を示す
平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の液晶表示装
置におけるアクティブマトリクス基板のＣ−Ｃ´線断面
図を示している。

【０００５】図６において、透明絶縁性基板６０上に、
図５のゲート配線５１に接続されたゲート電極７１が形
成され、その上を覆ってゲート絶縁膜５５が形成されて
いる。さらにその上にはゲート電極７１と重畳するよう
に半導体層７４が形成され、その中央部にチャネル保護
層７５が形成されている。このチャネル保護層７５の両
端部および半導体層７４の一部を覆い、チャネル保護層
７５上で分断された状態で、ソース電極およびドレイン
電極となるｎ⁺ Ｓｉ層７６が形成されている。一方のｎ
⁺ Ｓｉ層であるソース電極上には、図５のソース配線５
２となる金属層７２が接続され、他方のｎ⁺ Ｓｉ層であ
るドレイン電極上には、ドレイン電極と画素電極とを接
続する金属層７３が形成されている。さらに、これらの
ＴＦＴ５３、ゲート配線５１およびソース配線５２上部
を覆ってＰｉなどの樹脂からなる層間絶縁膜５９が形成
されている。

【０００６】この層間絶縁膜５９の上には、画素電極５
４となる透明導電膜が形成され、この透明導電膜は、層
間絶縁膜５９を貫くコンタクトホール７７を介して、Ｔ
ＦＴ５３のドレイン電極と接続した金属層７３と接続さ
れている。

【０００７】このようにして作製されたアクティブマト
リクス基板６０と対向電極５６を備えた対向基板６１と
の間に液晶５８を挟み込んで封止しすることにより液晶
表示装置を形成している。

【０００８】このように、ゲート配線５１およびソース
配線５２と、画素電極５４となる透明導電膜との間に層
間絶縁膜５９が形成されているので、各配線５１、５２
に対して画素電極５４をオーバーラップさせることがで
きる。このような構造によって、液晶表示装置の開口率
を向上させることができると共に、各配線５１、５２に
起因する電界をシールドしてディスクリネーションを抑
制することができる。

【０００９】

【発明が解決すべき課題】上記従来の液晶表示装置のよ
うに、ゲート配線５１およびソース配線５２と、画素電
極５４となる透明導電膜との間に層間絶縁膜５９を形成
すると、各配線５１、５２に対して画素電極５４をオー
バーラップさせることができ、液晶表示装置の開口率向
上およびディスクリネーションを抑制することができ
る。ところが、このような上記従来の液晶表示装置にお
いては、前記層間絶縁膜５９を貫くコンタクトホール７
７の付近において、液晶の配向乱れが生じるという問題
を有していた。

【００１０】これは、前記各配線５１、５２の段差を十
分に補って表面を平坦化するために、前記層間絶縁膜５
９を１．５μｍ〜４μｍ程度の十分な膜厚で形成してい
るためであり、また、該層間絶縁膜５９を上述した膜厚
よりも薄く形成すると、前記配線５１、５２と画素電極
５４とをオーバーラップさせる構造としているため、該
配線５１、５２と画素電極５４との間の寄生容量が増加
してしまうという問題を有しているからである。

【００１１】そのため、従来の液晶表示装置では、液晶
の配向乱れによる表示不良を隠すために、前記コンタク
トホール７７上に遮光膜を形成しており、また、このコ
ンタクトホール７７は、あまり小さく形成するとコンタ
クト不良が起きてしまい良品率の低下を招いてしまうた
め、液晶表示装置の開口率を低下させるという問題があ
った。

【００１２】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、画素電極と各配線とをオーバーラップさせて液晶表
示の開口率の向上を図ることができるとともに、コンタ
クトホール付近における配向乱れの影響を抑制できる高
開口率の液晶表示装置とその製造方法の提供を目的とし
ている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、走査配線と信号配線との交差部近傍にスイッチング
素子が設けられ、該スイッチング素子に画素電極が接続
された一方基板が、対向電極が設けられた他方基板と対
向配置されるとともに、該基板間に液晶を封入してなる
液晶表示装置において、前記スイッチング素子、走査配
線および信号配線の上部に層間絶縁膜を設け、該スイッ
チング素子と前記画素電極との接続部分を自段のゲート
配線上に設けたことを特徴としており、そのことによ
り、上記目的が達成される。

【００１４】このとき、前記層間絶縁膜としては、有機
樹脂を用いた方が好ましい。

【００１５】また、前記画素電極と前記走査配線との間
に補助容量を形成するとともに、前記対向電極に交流波
形信号を印加し、該走査信号のオフ信号を該対向電極に
印加する交流波形信号と同じ位相で振幅させた方が好ま
しい。

【００１６】本発明の液晶表示装置の製造方法は、基板
上に、走査配線と信号配線とを互いに交差するように形
成するとともに、該交差部近傍にスイッチング素子を形
成する工程と、前記スイッチング素子、走査電極および
信号配線の上部に樹脂よりなる層間絶縁膜を形成する工
程と、自段のゲート配線上に形成された前記層間絶縁膜
上に、該層間絶縁膜を貫くコンタクトホールを形成する
工程と、前記層間絶縁膜上および前記コンタクトホール
内に、画素電極を形成する工程とを含むことを特徴とし
ており、そのことにより、上記目的が達成される。

【００１７】このとき、前記層間絶縁膜の表面に、灰化
処理または光照射などを施し、該層間絶縁膜の表面の膜
質改善を行う工程を含んでもよい。

【００１８】また、前記層間絶縁膜を形成する樹脂とし
て、着色された樹脂を用いるとともに、該層間絶縁膜の
パターニング後に透明化処理を行う工程を含んでもよ
い。

【００１９】上記構成により、以下その作用を説明す
る。

【００２０】本発明においては、走査配線と信号配線と
の交差部近傍にスイッチング素子が設けられ、該スイッ
チング素子に画素電極が接続された一方基板が、対向電
極が設けられた他方基板と対向配置されるとともに、該
基板間に液晶を封入してなる液晶表示装置において、前
記スイッチング素子、走査配線および信号配線の上部に
層間絶縁膜を設け、該スイッチング素子と前記画素電極
との接続部分を自段のゲート配線上に設けたことを特徴
としており、そのことにより、接続部分に生じる液晶配
向の乱れをゲート配線によって隠すことができるため表
示品位が向上する。また、このことより接続部分を大き
く形成することができるため、コンタクト抵抗の減少を
図ることができるとともに、コンタクト不良も同時に減
少させることができる。そのため、ＴＦＴを小さく形成
することができ、高開口率化が図れる。

【００２１】また、前記層間絶縁膜として、有機樹脂を
用いることにより、１．５μｍ〜４μｍという比較的厚
い膜厚の層間絶縁膜を容易に形成することができ、表面
の平坦化がはかれるとともに、液晶配向の乱れを無くす
ことができる。また、信号配線と画素電極との重畳部分
にできる寄生容量の減少が図れるため、より表示品位の
高い液晶表示装置が得られる。

【００２２】また、前記画素電極と前記走査配線との間
に補助容量を形成するとともに、前記対向電極に交流波
形信号を印加し、該走査信号のオフ信号を該対向電極に
印加する交流波形信号と同じ位相で振幅させることによ
り、自段の走査配線と画素電極との間の寄生容量の影響
が抑えられるため、より表示品位の高い液晶表示装置が
得られる。

【００２３】本発明においては、基板上に、走査配線と
信号配線とを互いに交差するように形成するとともに、
該交差部近傍にスイッチング素子を形成する工程と、前
記スイッチング素子、走査電極および信号配線の上部に
樹脂よりなる層間絶縁膜を形成する工程と、自段のゲー
ト配線上に形成された前記層間絶縁膜上に、該層間絶縁
膜を貫くコンタクトホールを形成する工程と、前記層間
絶縁膜上および前記コンタクトホール内に、画素電極を
形成する工程とを含むことにより、上記構成の液晶表示
装置を容易に得ることができる。

【００２４】また、前記層間絶縁膜の表面に、灰化処理
または光照射などを施し、該層間絶縁膜の表面の膜質改
善を行う工程を含むことにより、画素電極と層間絶縁膜
との密着性をより向上させることが可能となる。

【００２５】また、前記層間絶縁膜を形成する樹脂とし
て、着色された樹脂を用いるとともに、該層間絶縁膜の
パターニング後に透明化処理を行う工程を含むことによ
り、層間絶縁膜のパターニングが容易になると共に、光
の照射時間を短くすることが可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００２７】（実施形態１）図１（ａ）は、本発明の実
施形態１の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス
基板の１画素部分の構成を示す平面図である。

【００２８】図１（ａ）において、アクティブマトリク
ス基板には、複数の画素電極４がマトリクス状に設けら
れており、これらの画素電極４の周囲を通り、互いに直
交差するように、走査配線としてのゲート配線１と信号
配線としてのソース配線２とがそれぞれ設けられてい
る。これらのゲート配線１とソース配線２とは、その一
部分が前記画素電極４の外周部分とオーバーラップして
形成されている。また、これらのゲート配線１とソース
配線２との交差部近傍には、前記画素電極４にコンタク
トホール３７を介して接続されるスイッチング素子とし
てのＴＦＴ３が形成されている。これは、ＭＩＭなどの
スイッチング素子でもかまわない。

【００２９】このとき、画素電極４と直前の段のゲート
配線１とを重畳させて補助容量を形成するＣｓｏｎ
Ｇａｔｅ方式となっている。これは、直後の段のゲート
配線１であっても良い。このとき、画素電極４とゲート
配線１との重なりを、容量形成ゲート＞自段ゲートとな
るようにすることにより、補助容量が大きく形成できる
と共に自段のゲート配線１と画素電極４との間に生ずる
寄生容量（Ｃｇｄ）を減少させることができる。

【００３０】図１（ｂ）は、図１（ａ）の液晶表示装置
におけるアクティブマトリクス基板のＡ−Ａ´線断面図
を示している。

【００３１】図１（ｂ）において、透明絶縁性基板１０
上に、図１（ａ）のゲート配線１と枝分かれしたゲート
電極３１が設けられ、その上を覆ってゲート絶縁膜５が
設けられている。その上にはゲート電極３１と重畳する
ように半導体層３４が設けられ、その中央部上にチャネ
ル保護層３５が設けられている。この半導体層３４の一
部およびチャネル保護層３５の両端部を覆い、該チャネ
ル保護層３５上で分断された状態で、ソース電極３２お
よびドレイン電極３３となるｎ⁺ 層３６が設けられてい
る。

【００３２】このようにして形成されたＴＦＴ３の上部
を覆って層間絶縁膜９が設けられており、該層間絶縁膜
９上には画素電極４が設けられ、該画素電極４は該層間
絶縁膜９を貫くコンタクトホール３７を介して前記ＴＦ
Ｔ３のドレイン電極３３と接続されている。そして、前
記画素電極４上および対向基板１１上に形成された対向
電極６上には、それぞれ図示しない配向膜が形成されて
おり、該配向膜間には液晶８が封入されている。

【００３３】このとき、前記ＴＦＴ３のドレイン電極３
３は自段のゲート配線１の上部に重畳して設けられると
ともに前記コンタクトホール３７を介して画素電極４と
接続されている。

【００３４】このとき、ゲート配線１上にコンタクトホ
ール３７を設けたため、コンタクト部分の面積が同じで
あっても、画素電極４上の配向乱れが生じる部分につい
ては図１からも明らかなように大幅に減少している。

【００３５】また、このとき補助容量部分の絶縁膜が薄
く形成されているため（本実施形態ではゲート絶縁膜５
のみとなっている）、補助容量が大きくなり表示品位を
高めることが可能となっている。

【００３６】従来コンタクトホール３７の付近では該コ
ンタクトホール３７の段差によって液晶配向の乱れが起
こり、光漏れが生じて表示品位を著しく損なっていたた
め、遮光膜により該コンタクトホール３７の部分を隠し
ていたが、上述したような構成にすることにより、前記
遮光膜を形成する必要が無くなる。このとき、ドレイン
電極３３としてＡｌなど低抵抗の金属を用いることによ
り、該ドレイン電極３３を小さく形成することができ、
そのため、ＴＦＴ３の負荷が減少して該ＴＦＴ３をより
小型化することができ、開口率を向上させることが可能
となる。

【００３７】以上のように本実施形態１のアクティブマ
トリクス基板が構成され、以下のようにして製造するこ
とができる。

【００３８】まず、ガラス基板などからなる透明絶縁性
基板１０上に、Ａｌ、Ｔａ、Ｃｒなどの金属からなる遮
光性のゲート配線１（ゲート電極３１）と、ＳｉＮｘ、
ＳｉＯ₂ などからなるゲート絶縁膜５と、Ｓｉなどから
なる半導体層３４と、ＳｉＮｘなどからなるチャネル保
護層３５と、ｎ⁺ 層３６とを順次成膜パターニングして
形成した。ここまでの作製プロセスは、従来のアクティ
ブマトリクス基板の製造方法と同様にして行うことがで
きる。

【００３９】次に、Ａｌ、Ｔａ、Ｃｒなどの金属やＩＴ
Ｏなどからなるソース配線２（ソース電極３２およびド
レイン電極３３）を形成した。このソース配線２は、１
層で形成しても２層以上で形成しても構わないが、２層
以上で形成することにより、断線冗長性を持たせること
ができる。このとき、ドレイン電極３３は、前記ゲート
配線１の上部に重畳するまで配線した。

【００４０】さらに、前記ソース配線２（ソース電極３
２およびドレイン電極３３）上に、層間絶縁膜９として
感光性のアクリル系樹脂をスピンコート法により、例え
ば３μｍの膜厚で形成した。この膜厚は、樹脂などの膜
の誘電率によって決定される。これは、ソース配線２と
画素電極４とが重畳して形成されているために寄生容量
が発生してしまうからであり、できるだけ誘電率の低い
樹脂を用いることが好ましい。このような前記層間絶縁
膜９を、所望のパターンに従って露光してアルカリ性の
溶液により処理することより、露光された部分のみが該
アルカリ性の溶液によってエッチングされ、該層間絶縁
膜９を貫通するコンタクトホール３７が形成される。

【００４１】このとき、前記層間絶縁膜９として感光性
のアクリル系樹脂を用いたことにより、フォト工程だけ
でパターニングすることが可能となり、そのため感光性
を持たせることができる樹脂には感光性を持たせておい
た方が好ましい。また、低粘度の樹脂を用いて生産性を
向上させるとともに、パターニング前にプリベーク処理
して乾燥させることにより、本硬化時の寸法ずれなどの
悪影響を防止することが可能となりさらに好ましい。

【００４２】また、表面の密着性が悪い樹脂について
は、前記層間絶縁膜９の形成段階に灰化処理を行ったり
光照射によって表面を荒らすことにより密着性を改善す
るとよい。このとき、フォトレジストを同時に取除くこ
とにより工程が増えることも無くなる。

【００４３】その後、前記層間絶縁膜９上に画素電極４
となるＩＴＯをスパッタ法により形成してパターニング
する。これにより画素電極４は、前記層間絶縁膜９を貫
くコンタクトホール３７を介して、ＴＦＴ３のドレイン
電極３３と接続されることになる。

【００４４】そして、このようにして作製したＴＦＴ基
板１０と対向電極６が形成された対向基板１１とを貼り
合わせ、その後、該両基板間に液晶８を封入することに
より本実施形態１の液晶表示装置を作製した。

【００４５】なお、ここでは、前記層間絶縁膜９とし
て、透明度が非常に高く、比誘電率が３程度と非常に小
さいアクリル樹脂を用いたことにより、高表示品位の画
質を得ることができた。

【００４６】従って、このようにして得られるアクティ
ブマトリクス基板は、透過型の液晶表示装置に用いる場
合には、層間絶縁膜９として透明度の高いもの、具体的
には可視光領域の透過率９０％以上のものを用いること
が好ましく、例えば、ポリアミドイミド（比誘電率３．
５〜４）、ポリアリレート（３．０）、ポリエーテルイ
ミド（３．２）、エポキシ（３．５〜４）、透明度の高
いポリイミド（３〜３．４：例えばヘキサフルオロプロ
ピレンを含む酸二無水物とジアミンとの組合わせ）など
を用いることができる。

【００４７】（実施形態２）図２は、本発明の実施形態
２の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の
１画素部分の構成を示す平面図である。なお、図１と同
様の作用効果を奏する部材には、同一の符号を付けてそ
の説明を省略する。

【００４８】本実施形態２のアクティブマトリクス基板
１０では、画素電極４と自段のゲート配線１との間に生
じる寄生容量（Ｃｇｄ）を、実施形態１と比べてさらに
減少させるために、該画素電極４の形状を図２に示すよ
うな段違いの四角形に変更した。

【００４９】すなわち、コンタクトホール３７部分のみ
が自段のゲート配線１上に大きく重畳するように構成
し、その他の部分については該自段のゲート配線１上に
あまり重畳しないように構成した。ただし、このときに
画素電極４とゲート配線１とが重畳していなければ、非
表示部分ができてしまうため注意が必要である。これに
より、クロストークなど表示に悪影響を与える寄生容量
（Ｃｇｄ）を大幅に減少させることが可能となり、ま
た、補助容量（Ｃｓ）の値が大きくなるため、コントラ
ストも向上した。

【００５０】（実施形態３）本実施形態３では、液晶表
示装置の駆動方法について説明する。

【００５１】本発明の液晶表示装置においては、ゲート
配線およびソース配線と画素電極とを層間絶縁膜を挟ん
で重畳して形成している。特に、自段のゲート配線とド
レイン電極とを重畳して形成しているため、寄生容量
（Ｃｇｄ）が割と大きな液晶表示装置になっている。そ
のため、前記寄生容量（Ｃｇｄ）による影響を抑えるた
めに、図３に示すような駆動波形信号を用いて液晶表示
装置の駆動を行った。このとき、液晶の劣化を防止する
ため、対向電極には交流波形信号を入力して液晶を交流
駆動している。ここで、オフ時には走査信号としてゲー
ト電極に対向電極と同じ振幅を有する交流波形信号を入
力し、また、オン時には上記交流波形信号にスイッチン
グ電圧を加算した電圧を印加した。

【００５２】具体例を図３に基づいて説明すると、ある
ゲート配線（ここでは仮にＧａとよぶ）に、オフ時には
対向信号と同じ振幅の信号を入力する。そして、オン時
にはオン電圧を振幅信号に足して印加する。そして、次
にＧａ＋１にオン電圧を印加する。これを走査線の数だ
け（正確には走査線の数＋Ｃｓ専用ダミー分）繰返して
行う。このフローティングゲート法を用いることによ
り、寄生容量（Ｃｇｄ）が増加しても、その影響を抑え
ることが可能となった。

【００５３】また、ソース配線と画素電極とを重畳して
形成しているため、寄生容量（Ｃｓｄ）ができクロスト
ークなどの悪影響が出てしまう。そのため、前記クロス
トークなどによる悪影響を抑えるために、ソース信号の
極性を１ゲート信号毎に反転させる駆動方法（１Ｈ反転
駆動法）を用いて液晶表示装置の駆動を行った。このこ
とにより、ソース配線と画素電極との間にできる寄生容
量（Ｃｓｄ）が同じであっても、実際の液晶に印加せれ
る実行電圧への影響をかなり低減することができるた
め、実質上無視できるものにすることが可能となった。

【００５４】（実施形態４）図４（ａ）は、本発明の実
施形態４の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス
基板の１画素部分の構成を示す平面図であり、また、図
４（ｂ）は、図４（ａ）の液晶表示装置におけるアクテ
ィブマトリクス基板のＢ−Ｂ´線断面図を示している。
なお、図１、図２と同様の作用効果を奏する部材には、
同一の符号を付けてその説明を省略する。

【００５５】本実施形態４のアクティブマトリクス基板
では、実施形態１、２とは異なって、補助容量配線１２
を別に設けている。この補助容量配線１２は、ゲート配
線１と同じ材料で同じ工程を用いて作製した。また、こ
の前記補助容量配線１２には対向信号が印加されるＣｓ
ｏｎＣｏｍ方式となっている。

【００５６】そして、層間絶縁膜９上にコンタクトホー
ル３７を作製するときに、同様の手順によって補助容量
配線１２上にも貫通孔を設けた。その後、前記貫通孔上
に画素電極４を設け、該画素電極４と前記補助容量配線
１２との間に形成されるチッ化シリコンなどからなるゲ
ート絶縁膜５により補助容量（Ｃｓ）が形成されてい
る。この貫通孔部分については、上述したコンタクトホ
ール部分と同様に、液晶の配向乱れが生じてしまうが、
前記補助容量配線１２は遮光性であるため、該配向乱れ
は隠されて液晶表示装置のコントラストの低下を生じる
ことは無い。なお、このような場合であっても開口率の
低下は生じない。

【００５７】なお、本実施形態１〜４では、ＴＦＴの構
造として逆スタガ型のものを用いて説明してきたが、例
えばｐ−Ｓｉなどで用いられるプレーナ型のものであっ
ても同様である。

【００５８】また、本発明はプロジェクションなどに用
いられるような小型で高精細なものであるほど、開口部
に対するコンタクト部分の割合が大きくなるため更に効
果的である。

【００５９】以上のように本発明における実施形態１〜
４によれば、画素電極と各配線とを層間絶縁膜を挟んで
オーバーラップさせた液晶表示装置において、液晶の配
向不良が起こり易すいコンタクトホールの部分などを配
線により隠すことで、液晶表示装置の開口率の向上およ
び表示品位の向上を図ることが可能となるとともに、広
視野角化も図ることが可能となる。

【００６０】この広視野角化がはかれる理由としては、
層間絶縁膜を上述のように形成したことにより表示部分
の画素電極表面が平坦化され液晶の配向乱れが無くなっ
たことや、配線電界によるディスクリネーションが無く
なったこと、コントラストが大幅に向上したこと（対角
２６ｃｍのＳＶＧＡで１：３００以上）などを挙げるこ
とができる。

【００６１】そのため、液晶の屈折率異方性（△ｎ）×
セル圧（ｄ）であるリタデーションの値を小さくするこ
とが可能になった。一般にＴＮ型の液晶表示装置では、
△ｎ×ｄを小さくすることにより視野角を広げることが
可能であったが、コントラストが低下してしまうという
問題点があった。ところが、本発明においては、従来と
比べてコントラストが非常に向上し、また明るさも１．
５倍以上になったため、△ｎ×ｄを小さくして広視野角
を図るとともにコントラストも従来より向上させること
ができた。

【００６２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、スイッチ
ング素子、走査配線および信号配線の上部に層間絶縁膜
を設け、該スイッチング素子と画素電極との接続部分を
自段のゲート配線上に設けたことにより、接続部分に生
じる液晶配向の乱れをゲート配線によって隠すことがで
きるため表示品位が向上する。また、このことより接続
部分を大きく形成することができるため、コンタクト抵
抗の減少を図ることができるとともに、コンタクト不良
も同時に減少させることができる。そのため、ＴＦＴを
小さく形成することができ、高開口率化が図れる。

【００６３】また、前記層間絶縁膜として、有機樹脂を
用いることにより、１．５μｍ〜４μｍという比較的厚
い膜厚の層間絶縁膜を容易に形成することができ、表面
の平坦化がはかれるとともに、液晶配向の乱れを無くす
ことができる。また、信号配線と画素電極との重畳部分
にできる寄生容量の減少が図れるため、より表示品位の
高い液晶表示装置が得られる。

【００６４】また、前記画素電極と前記走査配線との間
に補助容量を形成するとともに、前記対向電極に交流波
形信号を印加し、該走査信号のオフ信号を該対向電極に
印加する交流波形信号と同じ位相で振幅させることによ
り、自段の走査配線と画素電極との間の寄生容量の影響
が抑えられるため、より表示品位の高い液晶表示装置が
得られる。

【００６５】さらに、基板上に、走査配線と信号配線と
を互いに交差するように形成するとともに、該交差部近
傍にスイッチング素子を形成する工程と、前記スイッチ
ング素子、走査電極および信号配線の上部に樹脂よりな
る層間絶縁膜を形成する工程と、自段のゲート配線上に
形成された前記層間絶縁膜上に、該層間絶縁膜を貫くコ
ンタクトホールを形成する工程と、前記層間絶縁膜上お
よび前記コンタクトホール内に、画素電極を形成する工
程とを含むことにより、上記構成の液晶表示装置を容易
に得ることができる。

【００６６】また、前記層間絶縁膜の表面に、灰化処理
または光照射などを施し、該層間絶縁膜の表面の膜質改
善を行う工程を含むことにより、画素電極と層間絶縁膜
との密着性をより向上させることが可能となる。

【００６７】また、前記層間絶縁膜を形成する樹脂とし
て、着色された樹脂を用いるとともに、該層間絶縁膜の
パターニング後に透明化処理を行う工程を含むことによ
り、層間絶縁膜のパターニングが容易になると共に、光
の照射時間を短くすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明の実施形態１の液晶表示
装置におけるアクティブマトリクス基板の１画素部分の
構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の
液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板のＡ−
Ａ´線断面図を示している。

【図２】図２は、本発明の実施形態２の液晶表示装置に
おけるアクティブマトリクス基板の１画素部分の構成を
示す平面図である。

【図３】図３は、本発明の実施形態３の液晶表示装置に
おける駆動波形信号を示している。

【図４】図４（ａ）は、本発明の実施形態４の液晶表示
装置におけるアクティブマトリクス基板の１画素部分の
構成を示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の
液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板のＢ−
Ｂ´線断面図を示している。

【図５】図５は、従来のアクティブマトリクス基板を備
えた液晶表示装置の構成を示す等価回路である。

【図６】図６（ａ）は、従来の液晶表示装置におけるア
クティブマトリクス基板の１画素部分の構成を示す平面
図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の液晶表示装置に
おけるアクティブマトリクス基板のＣ−Ｃ´線断面図を
示している。

【符号の説明】

１ゲート配線２ソース配線３ＴＦＴ（スイッチング素子）４画素電極５ゲート絶縁膜６対向電極８液晶９層間絶縁膜１０透明絶縁性基板（ＴＦＴ基板）１１対向基板１２付加容量配線（Ｃｓ配線）３１ゲート電極３２ソース電極３３ドレイン電極３４半導体層３５チャネル保護層３６ｎ⁺ 層３７コンタクトホール（接続部）５４画素電極５５ゲート絶縁膜５６対向電極５８液晶５９層間絶縁膜６０透明絶縁性基板６１対向基板７１ゲート配線、ゲート電極７２ソース配線、ソース電極７３ドレイン電極７４半導体層７５チャネル保護層７７コンタクトホール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田久夫大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走査配線と信号配線との交差部近傍にス
イッチング素子が設けられ、該スイッチング素子に画素
電極が接続された一方基板が、対向電極が設けられた他
方基板と対向配置されるとともに、該基板間に液晶を封
入してなる液晶表示装置において、前記スイッチング素子、走査配線および信号配線の上部
に層間絶縁膜を設け、該スイッチング素子と前記画素電
極との接続部分を自段のゲート配線上に設けたことを特
徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記層間絶縁膜として、有機樹脂を用い
たことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記画素電極と前記走査配線との間に補
助容量を形成するとともに、前記対向電極に交流波形信
号を印加し、該走査信号のオフ信号を該対向電極に印加
する交流波形信号と同じ位相で振幅させることを特徴と
する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】基板上に、走査配線と信号配線とを互い
に交差するように形成するとともに、該交差部近傍にス
イッチング素子を形成する工程と、前記スイッチング素子、走査電極および信号配線の上部
に樹脂よりなる層間絶縁膜を形成する工程と、自段のゲート配線上に形成された前記層間絶縁膜上に、
該層間絶縁膜を貫くコンタクトホールを形成する工程
と、前記層間絶縁膜上および前記コンタクトホール内に、画
素電極を形成する工程とを含むことを特徴とする液晶表
示装置の製造方法。
【請求項５】前記層間絶縁膜の表面に、灰化処理また
は光照射などを施し、該層間絶縁膜の表面の膜質改善を
行う工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の液晶
表示装置の製造方法。
【請求項６】前記層間絶縁膜を形成する樹脂として、
着色された樹脂を用いるとともに、該層間絶縁膜のパタ
ーニング後に透明化処理を行う工程を含むことを特徴と
する請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。