JP2008165134A

JP2008165134A - 液晶装置

Info

Publication number: JP2008165134A
Application number: JP2007000436A
Authority: JP
Inventors: Takashi Miyata; 崇宮田; Shin Fujita; 伸藤田; Atsushi Ito; 淳伊藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-01-05
Filing date: 2007-01-05
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2027-01-05
Also published as: JP4905136B2

Abstract

【課題】層間絶縁膜、画素電極、電極間絶縁膜、および共通電極がこの順に積層されたＦ
ＦＳモードの液晶装置において、コンタクトホール内部およびその開口縁での短絡や断線
を確実に防止可能な構成を提供すること。
【解決手段】液晶装置１００の素子基板１０上には、薄膜トランジスタ３０と、層間絶縁
膜４、６と、層間絶縁膜６に形成されたコンタクトホール６ａおよびドレイン電極５ｂを
介して薄膜ドランジスタ３０のドレイン領域１ｄに電気的に接続された画素電極７ａと、
電極間絶縁膜８と、共通電極９ａとが順に形成されている。共通電極９ａにはスリット状
の開口部９ｂが複数、形成されている。電極間絶縁膜８の上層には、コンタクトホール６
ａと平面的に重なる領域の全体にわたって共通電極９ａと同時形成されたＩＴＯ膜からな
る導電膜９ｃが形成され、導電膜９ｃは、共通電極９ａと電気的に分離された状態にある
。
【選択図】図３

Description

本発明は、いわゆるフリンジフィールド゛スイッチング（以下、ＦＦＳ（Fring Field
Switching）という）モードの液晶装置に関するものである。

各種の液晶装置のうち、ＦＦＳモードの液晶装置は、素子基板および対向基板のうち、
素子基板に画素電極と、電極間絶縁膜と、開口部が形成された共通電極とを積層し、画素
電極と共通電極とに印加された電場により液晶を駆動する（特許文献１参照）。

このようなＦＦＳモードの液晶装置において、画素スイッチング素子として、トップゲ
ート構造の薄膜トランジスタを用いた場合の構造（断面図および平面図）を図８（ａ）、
（ｂ）に示す。ここに示す例は、本願発明と対比するために本願発明者が案出したもので
ある。図８（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶５０が素子基板１０と対向基板２０との間
に保持されている点では、ＦＦＳモードの液晶装置もＴＮモードの液晶装置と同様である
が、ＦＦＳモードの液晶装置の場合、素子基板１０の側には、画素スイッチング用の薄膜
トランジスタ３０と、この薄膜トランジスタ３０を覆う層間絶縁膜４、６と、層間絶縁膜
６に形成されたコンタクトホール６ａおよびドレイン電極５ｂを介して薄膜トランジスタ
３０に電気的に接続された画素電極７ａとに加えて、画素電極７ａを覆う電極間絶縁膜８
と、この電極間絶縁膜８の上層に形成された共通電極９ａとが形成されている。共通電極
９ａは、コンタクトホール６ａが形成されている領域も含めて、素子基板１０上の画像表
示領域の全面にわたって形成されているが、複数のスリット状の開口部９ｂが整列した状
態に形成されている。
特開２００１−２３７５６３号公報

このような液晶装置では、電極間絶縁膜８を介して画素電極７ａと共通電極９ａとが対
向して保持容量６０を形成しているので、ＴＮモードの液晶装置と違って、画素内に別途
、保持容量６０を形成する必要がないなどの利点があり、保持容量６０の容量値を高める
とともに、画素電極７ａと共通電極９ａとの間の電界強度を高めるには、電極間絶縁膜８
の膜厚を例えば４００ｎｍ以下にまで薄くすることが好ましい。

しかしながら、電極間絶縁膜８の膜厚を薄くすると、ピンホールなどといった被覆不良
が発生しやすいコンタクトホール６ａの底部や開口縁で画素電極７ａと共通電極９ａとが
短絡するという問題点がある。特に、図８（ａ）、（ｂ）に示す構造のように、層間絶縁
膜６を感光性樹脂からなる平坦化膜として形成した場合には、コンタクトホール６ａのア
スペクト比が大きい分、コンタクトホール６ａの内部で電極間絶縁膜８が均一に形成され
ず、画素電極７ａと共通電極９ａとが短絡するという問題点がある。

そこで、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、コンタクトホール６ａと平面的に重なる領
域では共通電極９ａを除去する構成が考えられる。しかしながら、かかる構成を実現する
には、図９（ｃ）に示すように、共通電極９ａを構成する透明導電膜９を素子基板１０の
全面に形成した後、共通電極９ａを残したい領域をレジストマスク９１で覆い、エッチン
グすることになる。その際、コンタクトホール６ａと平面的に重なる領域にはレジストマ
スク９１が形成されていないので、電極間絶縁膜８においてコンタクトホール６ａの底部
や開口縁に相当する部分にピンホールなどがあると、画素電極７ａもエッチングされ、画
素電極７ａとドレイン電極５ｂとの電気的接続が損なわれるという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、層間絶縁膜、画素電極、電極間絶縁膜、およ
び共通電極がこの順に積層されたＦＦＳモードの液晶装置において、コンタクトホール内
部およびその開口縁での短絡や断線を確実に防止可能な構成を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、素子基板と対向基板との間に液晶が保持され
た液晶装置において、前記素子基板上には、画素スイッチング素子と、該画素スイッチン
グ素子を覆う層間絶縁膜と、該層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記画
素スイッチング素子に電気的に接続された画素電極と、該画素電極を覆う電極間絶縁膜と
、該電極間絶縁膜の上層に形成され、開口部を備えた共通電極とを有し、前記コンタクト
ホールと平面的に重なる領域の少なくとも一部には、前記共通電極を構成する導電膜が当
該共通電極と電気的に分離された状態で形成されていることを特徴とする。

本発明では、コンタクトホールと平面的に重なる領域の少なくとも一部には、共通電極
を構成する導電膜が形成されているが、導電膜は、共通電極と電気的に分離された状態に
ある。このため、コンタクトホールの底部や開口縁などにおいて電極間絶縁膜にピンホー
ルがあって画素電極と導電膜とが短絡している場合でも、画素電極と共通電極とが短絡す
ることがない。また、共通電極をパターニング形成する際、それに用いたレジストマスク
は、コンタクトホールと平面的に重なる領域の少なくとも一部を覆う状態に形成されるの
で、コンタクトホールの底部や開口縁などにおいて電極間絶縁膜にピンホールがあっても
、かかるピンホールはレジストマスクで覆われているので、ピンホールを介して画素電極
がエッチングされることがないので、画素電極と画素スイッチング素子との間に断線が発
生することがない。それ故、液晶装置の信頼性を向上することができる。また、層間絶縁
膜が厚くてコンタクトホールのアスペクト比が大きい場合でも、コンタクトホール内部お
よびその開口縁での短絡や断線を確実に防止できるので、層間絶縁膜の一部あるいは全体
に感光性樹脂からなる平坦膜を用いることができる。また、電極間絶縁膜を薄くしても、
コンタクトホール内部およびその開口縁での短絡や断線を確実に防止できるので、画素電
極と共通電極との間に形成される保持容量の容量値を高めることができる。また、電極間
絶縁膜を薄くすれば、その分、画素電極と共通電極との間の電界強度を高めることができ
るので、液晶を好適に駆動できるとともに、画素電極に供給するデータ信号の電圧レベル
を低減することにより、低消費電力化を図ることもできる。

本発明において、前記導電膜は、前記コンタクトホールと平面的に重なる領域の全体に
形成されていることが好ましい。このように構成すると、コンタクトホール内部およびそ
の開口縁での短絡や断線をより確実に防止することができる。

本発明において、前記画素スイッチング素子は、例えば、能動層、ゲート絶縁層および
ゲート電極がこの順に積層されたトップゲート構造の薄膜トランジスタである。

本発明は、前記コンタクトホールのアスペクト比が０．４以上である場合に適用すると
、効果が顕著である。アスペクト比が大きいほど、コンタクトホール内部での短絡や断線
が発生しやすいが、本発明によれば、かかる不具合の発生を確実に防止することができる
。

本発明において、前記層間絶縁膜は、感光性樹脂層を含んでいることが好ましい。層間
絶縁膜が感光性樹脂層を含んでいる場合、その上層側を平坦化できるという利点がある一
方、コンタクトホールのアスペクト比が大きくなるが、本発明によれば、コンタクトホー
ル内部での短絡や断線などの不具合の発生を確実に防止することができる。

本発明において、前記電極間絶縁膜は、膜厚が４００ｎｍ以下であることが好ましい。
前記電極間絶縁膜の膜厚が４００ｎｍ以下と薄い場合には、その分、コンタクトホール内
部での短絡や断線が発生しやすいが、本発明によれば、かかる不具合の発生を確実に防止
することができる。

本発明において、前記電極間絶縁膜は、シリコン酸化膜あるいはシリコン窒化膜などの
シリコン系絶縁膜からなることが好ましい。前記電極間絶縁膜がシリコン酸化膜あるいは
シリコン窒化膜であれば、誘電率が比較的大きいので、画素電極と共通電極との間に形成
される保持容量の容量値を高めることができる。

本発明は、前記画素電極および前記共通電極が同一材料からなる透明導電膜である場合
に適用すると効果的である。すなわち、画素電極と共通電極が同一材料の透明導電膜であ
る場合、共通電極をパターニングする際、画素電極もエッチングされて断線が発生しやす
いが、本発明によれば、かかる不具合の発生を確実に防止することができる。

本発明において、前記画素電極の境界領域に沿ってデータ線および走査線が形成されて
おり、前記開口部は、前記データ線および走査線のうちの一方の配線の延設方向に沿って
スリット状に延びており、前記素子基板および前記対向基板のうちの少なくとも一方には
、前記一方の配線、および前記コンタクトホールの形成領域と平面的に重なる領域に遮光
膜が形成されていることが好ましい。このように構成すると、配向乱れによるドメインの
発生領域を遮光膜で覆うことができるので、表示した画像の品位を向上することができる
。

本発明を適用した液晶装置は、携帯電話機あるいはモバイルコンピュータなどの電子機
器の表示部などとして用いられる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。以下の説明で参照する図においては、各層や各
部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめ
てある。また、カラーフィルタや配向膜などの図示は省略してある。

（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置をその上に形成された各構成要素
と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。

図１（ａ）、（ｂ）において、本形態の液晶装置１００は、透過型のアクティブマトリ
クス型液晶装置であり、素子基板１０の上には、シール材１０７が対向基板２０の縁に沿
うように設けられている。素子基板１０において、シール材１０７の外側の領域には、デ
ータ線駆動回路１０１および実装端子１０２が素子基板１０の一辺に沿って設けられてお
り、実装端子１０２が配列された辺に隣接する２辺に沿っては、走査線駆動回路１０４が
形成されている。素子基板１０の残る一辺には、画像表示領域１０ａの両側に設けられた
走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられており、さらに、額
縁１０８の下などを利用して、プリチャージ回路や検査回路などの周辺回路が設けられる
こともある。対向基板２０は、シール材１０７とほぼ同じ輪郭を備えており、このシール
材１０７によって対向基板２０が素子基板１０に固着されている。そして、素子基板１０
と対向基板２０との間に液晶５０が保持されている。

詳しくは後述するが、素子基板１０には、画素電極７ａがマトリクス状に形成されてい
る。これに対して、対向基板２０には、シール材１０７の内側領域に遮光性材料からなる
額縁１０８が形成され、その内側が画像表示領域１０ａとされている。対向基板２０では
、素子基板１０の画素電極７ａの縦横の境界領域と対向する領域にブラックマトリクス、
あるいはブラックストライプなどと称せられる遮光膜２３が形成される場合もある。

本形態の液晶装置１００は、液晶５０をＦＦＳモードで駆動する。このため、素子基板
１０の上には、画素電極７ａに加えて共通電極９ａも形成されており、対向基板２０には
、対向電極が形成されていない。

（液晶装置１００の詳細な構成）
図２を参照して、本発明を適用した液晶装置１００およびそれに用いた素子基板の構成
を説明する。図２は、本発明を適用した液晶装置１００に用いた素子基板１０の画像表示
領域１０ａの電気的な構成を示す等価回路図である。

図２に示すように、液晶装置１００の画像表示領域１０ａには複数の画素１００ａがマ
トリクス状に形成されている。複数の画素１００ａの各々には、画素電極７ａ、および画
素電極７ａを制御するための画素スイッチング用の薄膜トランジスタ３０が形成されてお
り、データ信号（画像信号）を線順次で供給するデータ線５ａが薄膜トランジスタ３０の
ソースに電気的に接続されている。薄膜トランジスタ３０のゲートには走査線３ａが電気
的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａに走査信号を線順次で印加するよ
うに構成されている。画素電極７ａは、薄膜トランジスタ３０のドレインに電気的に接続
されており、薄膜トランジスタ３０を一定期間だけそのオン状態とすることにより、デー
タ線５ａから供給されるデータ信号を各画素１００ａに所定のタイミングで書き込む。こ
のようにして画素電極７ａを介して、図１（ｂ）に示す液晶５０に書き込まれた所定レベ
ルの画素信号は、素子基板１０に形成された共通電極９ａとの間で一定期間保持される。
ここで、画素電極７ａと共通電極９ａとの間には保持容量６０が形成されており、画素電
極７ａの電圧は、例えば、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ保持さ
れる。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い表示を行うことの
できる液晶装置１００が実現できる。

図２では、共通電極９ａが走査線駆動回路１０４から延びた配線のように示してあるが
、素子基板１０の画像表示領域１０ａの略全面に形成されており、所定の電位に保持され
る。

（各画素の詳細な構成）
図３（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置１００の画素１つ分の断面図、
および素子基板１０において相隣接する画素の平面図であり、図３（ａ）は、図３（ｂ）
のＡ−Ａ′線に相当する位置で液晶装置１００を切断したときの断面図に相当する。また
、図３（ｂ）では、画素電極７ａは長い点線で示し、データ線５ａおよびそれと同時形成
された薄膜は一点鎖線で示し、走査線３ａは二点鎖線で示し、共通電極９ａにおいて部分
的に除去された部分は実線で示してある。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、素子基板１０上には、マトリクス状に複数の透明な
画素電極７ａ（長い点線で囲まれた領域）が各画素１００ａ毎に形成され、画素電極７ａ
の縦横の境界領域に沿ってデータ線５ａ（一点鎖線で示す）、および走査線３ａ（二点鎖
線で示す）が形成されている。また、素子基板１０の画像表示領域１０ａの略全面にはＩ
ＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなる共通電極９ａが形成されており、共通電極９ａには
、スリット状の開口部９ｂ（実線で示す）が複数、形成されている。本形態において、複
数の開口部９ｂは、走査線３ａの延設方向に沿って互いに平行に延びている。

図３（ａ）に示す素子基板１０の基体は、石英基板や耐熱性のガラス基板などの透明基
板１０ｂからなり、対向基板２０の基体は、石英基板や耐熱性のガラス基板などの透明基
板２０ｂからなる。本形態では、透明基板１０ｂ、２０ｂのいずれについてもガラス基板
が用いられている。

素子基板１０には、透明基板１０ｂの表面にシリコン酸化膜などからなる下地保護膜（
図示せず）が形成されているとともに、その表面側において、各画素電極７ａに隣接する
位置にトップゲート構造の薄膜トランジスタ３０が形成されている。図３（ａ）、（ｂ）
に示すように、薄膜トランジスタ３０は、島状の半導体膜１ａに対して、チャネル形成領
域１ｂ、ソース領域１ｃ、ドレイン領域１ｄが形成された構造を備えており、チャネル形
成領域１ｂの両側に低濃度領域を備えたＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有するよ
うに形成されることもある。本形態において、半導体膜１ａは、素子基板１０に対してア
モルファスシリコン膜を形成した後、レーザアニールやランプアニールなどにより多結晶
化されたポリシリコン膜である。

半導体膜１ａの上層には、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、あるいはそれらの積層膜
からなるゲート絶縁膜２が形成され、ゲート絶縁膜２の上層には、走査線３ａの一部がゲ
ート電極として重なっている。本形態では、半導体膜１ａがコの字形状に屈曲しおり、ゲ
ート電極がチャネル方向における２箇所に形成されたツインゲート構造を有している。

ゲート電極（走査線３ａ）の上層にはシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、あるいはそれ
らの積層膜からなる層間絶縁膜４が形成されている。層間絶縁膜４の表面にはデータ線５
ａが形成され、このデータ線５ａは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホール４ａを
介して最もデータ線５ａ側に位置するソース領域に電気的に接続している。また、層間絶
縁膜４の表面にはドレイン電極５ｂが形成されており、ドレイン電極５ｂは、データ線５
ａと同時形成された導電膜である。ドレイン電極５ｂは、層間絶縁膜４に形成されたコン
タクトホール４ｂを介してドレイン領域１ｄに電気的に接続している。

データ線５ａおよびドレイン電極５ｂの上層側には、層間絶縁膜６が形成されている。
本形態において、層間絶縁膜６は、厚さが１．５〜２．０μｍの厚い感光性樹脂からなる
平坦化膜として形成されている。

層間絶縁膜６の表面にはＩＴＯ膜からなる画素電極７ａが島状に形成されている。画素
電極７ａは、層間絶縁膜６に形成されたコンタクトホール６ａを介してドレイン電極５ｂ
に電気的に接続し、このドレイン電極５ｂは、層間絶縁膜４およびゲート絶縁膜２に形成
されたコンタクトホール４ｂを介してドレイン領域１ｄに電気的に接続している。ここで
、コンタクトホール６ａのアスペクト比は０．４以上である。

画素電極７ａの表面には電極間絶縁膜８が形成されている。本形態において、電極間絶
縁膜８は、膜厚が４００ｎｍ以下のシリコン酸化膜あるいはシリコン窒化膜からなる。

電極間絶縁膜８の上層には、前述した共通電極９ａが形成されている。ここで、共通電
極９ａは、画素電極７ａに対する対向電極と機能するとともに、画素電極７ａに対して電
極間絶縁膜８を介して対向している。従って、画素電極７ａと共通電極９ａとの間には、
電極間絶縁膜８を誘電体膜とする保持容量６０が形成されている。また、画素電極７ａと
共通電極９ａとの間に形成された電界によって液晶５０を駆動することができ、画像を表
示することができる。

（コンタクトホール６ａ周辺の構成）
このように本形態では、素子基板１０上には、画素スイッチング用の薄膜トランジスタ
３０と、薄膜トランジスタ３０を覆う層間絶縁膜４、６と、層間絶縁膜６に形成されたコ
ンタクトホール６ａおよびドレイン電極５ｂを介して薄膜ドランジスタ３０のドレイン領
域１ｄに電気的に接続された画素電極７ａと、この画素電極７ａを覆う電極間絶縁膜８と
、この電極間絶縁膜８の上層に形成された共通電極９ａとが順に形成されている。

さらに、本形態では、電極間絶縁膜８の上層には、コンタクトホール６ａと平面的に重
なる領域の全体にわたって、共通電極９ａと同時形成されたＩＴＯ膜からなる導電膜９ｃ
が島状に形成されている。ここで、導電膜９ｃの周りには、共通電極９ａとの間に隙間９
ｄが形成されており、導電膜９ｃは、共通電極９ａと電気的に分離された状態にある。

（製造方法）
図４は、本発明を適用した液晶装置に用いた素子基板の製造方法を示す工程断面図であ
る。本形態の液晶装置１００の製造工程のうち、素子基板１０の製造工程では、ガラス基
板からなる透明基板１０ｂの表面にシリコン酸化膜からなる下地保護膜（図示せず）を形
成した後、薄膜トランジタ形成工程を行う。具体的には、まず、ポリシリコン膜からなる
半導体膜１ａを島状に形成する。それには、基板温度が１５０〜４５０℃の温度条件下で
、透明基板１０ｂの全面に、非晶質シリコン膜からなる半導体膜をプラズマＣＶＤ法によ
り、例えば、４０〜５０ｎｍの厚さに形成した後、レーザアニール法などにより、シリコ
ン膜を多結晶化させた後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングし、半導体膜１
ａを形成する。次に、ＣＶＤ法などを用いて、半導体膜１ａの表面にシリコン窒化膜やシ
リコン酸化膜、あるいはそれらの積層膜からなるゲート絶縁膜２を形成する。次に、透明
基板１０ｂの表面全体にモリブデン膜、アルミニウム膜、チタン膜、タングステン膜、タ
ンタル膜などの金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングし、
走査線３ａ（ゲート電極）を形成する。次に、半導体膜１ａに不純物を導入して、ソース
領域１ｃやドレイン領域１ｄなどを形成する。

次に、第１層間絶縁膜形成工程においては、ＣＶＤ法などを用いて、シリコン窒化膜や
シリコン酸化膜、あるいはそれらの積層膜からなる層間絶縁膜４を形成する。次に、フォ
トリソグラフィ技術を用いて、層間絶縁膜４にコンタクトホール４ａ、４ｂを形成する。
次に、透明基板１０ｂの表面全体にモリブデン膜、アルミニウム膜、チタン膜、タングス
テン膜、タンタル膜、あるいはそれらの積層膜などの金属膜を形成した後、フォトリソグ
ラフィ技術を用いてパターニングし、データ線５ａおよびドレイン電極５ｂを形成する。

次に、第２層間絶縁膜形成工程において、感光性樹脂を塗布した後、露光、現像し、図
４（ａ）に示すように、コンタクトホール６ａを備えた層間絶縁膜６（平坦化膜）を１．
５〜２．０μｍの厚さに形成する。

次に、透明基板１０ｂの表面全体にＩＴＯ膜からなる透明導電膜を形成した後、フォト
リソグラフィ技術を用いてパターニングし、図４（ｂ）に示すように、画素電極７ａを形
成する。

次に、電極間絶縁膜形成工程においては、ＣＶＤ法などを用いて、図４（ｃ）に示すよ
うに、膜厚が４００ｎｍ以下のシリコン窒化膜やシリコン酸化膜からなる電極間絶縁膜８
を形成する。

次に、図４（ｄ）に示すように、透明基板１０ｂの表面全体にＩＴＯ膜からなる透明導
電膜９を形成した後、感光性樹脂の塗布、露光、現像を行い、図４（ｅ）に示すように、
共通電極９ａおよび導電膜９ｃを残す領域にレジストマスク９０を形成する。そして、レ
ジストマスク９０を形成した状態で、透明導電膜９をエッチングし、共通電極９ａおよび
導電膜９ｃを形成する。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、コンタクトホール６ａと平面的に重なる領域には、
共通電極９ａと同時形成された導電膜９ｃが島状に形成されており、導電膜９ｃは、共通
電極９ａと電気的に分離された状態にある。このため、コンタクトホール６ａの底部や開
口縁などにおいて電極間絶縁膜８にピンホールなどの被覆不良があって画素電極７ａと導
電膜９ｃとが短絡している場合でも、画素電極７ａと共通電極９ａとが短絡することがな
い。

また、図４（ｅ）に示す工程により、共通電極９ａをパターニング形成する際、それに
用いたレジストマスク９０は、コンタクトホール６ａと平面的に重なる領域を覆う状態に
形成されるので、コンタクトホール６ａの底部や開口縁などにおいて電極間絶縁膜８にピ
ンホールなどの被覆不良があっても、かかるピンホールなどの被覆不良部分はレジストマ
スク９０で覆われているので、画素電極７ａがエッチングされることがない。特に本形態
では、画素電極７ａおよび共通電極９ａがいずれもＩＴＯ膜であり、共通電極９ａをパタ
ーニングする際、電極間絶縁膜８にピンホールなどがあれば、画素電極７ａもエッチング
されて断線が発生することになるが、本形態によれば、画素電極７ａがエッチングされる
ことがない。従って、本形態によれば、画素電極７ａと薄膜トランジスタ３０との間に断
線が発生することがない。

それ故、本形態によれば、液晶装置１００の信頼性を向上することができる。また、層
間絶縁膜６が厚くてコンタクトホール６ａのアスペクト比が０．４以上であっても、コン
タクトホール６ａの内部およびその開口縁での短絡や断線を確実に防止できるので、層間
絶縁膜６として感光性樹脂からなる平坦膜を用いることができる。

また、電極間絶縁膜８を４００ｎｍ以下まで薄くしても、コンタクトホール６ａの内部
およびその開口縁での短絡や断線を確実に防止できるので、画素電極７ａと共通電極９ａ
との間に形成される保持容量６０の容量値を高めることができる。また、電極間絶縁膜８
は、シリコン酸化膜あるいはシリコン窒化膜などのシリコン系絶縁膜からなるため、誘電
率が比較的大きいので、画素電極７ａと共通電極９ａとの間に形成される保持容量６０の
容量値を高めることができる。

さらに、電極間絶縁膜８を薄くすれば、その分、画素電極７ａと共通電極９ａとの間の
電界強度を高めることができるので、液晶５０を好適に駆動できるとともに、画素電極７
ａに供給するデータ信号の電圧レベルを低減することにより、低消費電力化を図ることも
できる。

［その他の実施の形態］
上記実施の形態では、コンタクトホール６ａと平面的に重なる領域の全体に導電膜９ｃ
を形成したが、コンタクトホール６ａの底部あるいは開口縁など、コンタクトホール６ａ
と平面的に重なる領域のうち、不具合が発生しやすい箇所のみに導電膜９ｃを形成しても
よい。例えば、下層側に配線などの影響によって、コンタクトホール６ａの底部に段差が
ある場合には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、コンタクトホール６ａの底部の一部の
みを覆うように導電膜９ｃを残してもよい。

上記実施の形態では、画素電極７ａの境界領域に沿ってデータ線５ａおよび走査線３ａ
が形成されており、開口部９ｂは、データ線５ａおよび走査線３ａのうちの一方の配線（
走査線３ａ）の延設方向に沿ってスリット状に延びている。そこで、図１（ｂ）に示す遮
光膜２３については、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、一方の配線（走査線３ａ）、お
よびコンタクトホール６ａの形成領域と平面的に重なる領域に形成することが好ましい。
このように構成すると、液晶５０の配向乱れによるドメインの発生領域を遮光膜２３で確
実に覆うことができるので、表示した画像の品位を向上することができる。

これに対して、開口部９ｂがデータ線５ａの延設方向に沿ってスリット状に延びている
場合、遮光膜２３については、データ線５ａ、およびコンタクトホール６ａの形成領域と
平面的に重なる領域に形成すればよい。

このような構成を採用するにあたって、遮光膜２３については、対向基板２０の側に限
らず、素子基板１０の方に形成してもよい。

上記形態では、半導体膜としてポリシコン膜を用いた例であったが、アモルファスシリ
コン膜を用いた素子基板１０に本発明を適用してもよい。また、画素スイッチング素子と
して薄膜ダイオード素子（非線形素子）を用いた液晶装置に本発明を適用してもよい。

［電子機器への搭載例］
次に、上述した実施形態に係る液晶装置１００を適用した電子機器について説明する。
図７（ａ）に、液晶装置１００を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示
す。パーソナルコンピュータ２０００は、表示ユニットとしての液晶装置１００と本体部
２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２
が設けられている。図７（ｂ）に、液晶装置１００を備えた携帯電話機の構成を示す。携
帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに
表示ユニットとしての液晶装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作するこ
とによって、液晶装置１００に表示される画面がスクロールされる。図７（ｃ）に、液晶
装置１００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を
示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、
並びに表示ユニットとしての液晶装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作する
と、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶装置１００に表示される。

なお、液晶装置１００が適用される電子機器としては、図７に示すものの他、デジタル
スチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ
、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステ
ーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そ
して、これらの各種電子機器の表示部として、前述した液晶装置１００が適用可能である
。

（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。本発明を適用した液晶装置に用いた素子基板の画像表示領域の電気的な構成を示す等価回路図である。（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置の画素１つ分の断面図、および素子基板において相隣接する画素の平面図である。本発明を適用した液晶装置に用いた素子基板の製造方法を示す工程断面図である。（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した別の液晶装置の画素１つ分の断面図、および素子基板において相隣接する画素の平面図である。（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用したさらに別の液晶装置の画素１つ分の断面図、および素子基板において相隣接する画素の平面図である。本発明に係る液晶装置を用いた電子機器の説明図である。従来の液晶装置の画素１つ分の断面図、および素子基板において相隣接する画素の平面図である。参考例に係る液晶装置の画素１つ分の断面図、素子基板において相隣接する画素の平面図、および共通電極をパターニング形成する工程の説明図である。

符号の説明

１ａ・・半導体膜、３ａ・・走査線、４・・層間絶縁膜、６・・層間絶縁膜（感光性樹脂
層／平坦化膜）、６ａ・・コンタクトホール、５ａ・・データ線、５ｂ・・ドレイン電極
、７ａ・・画素電極、８・・電極間絶縁膜、９ａ・・共通電極、９ｂ・・共通電極の開口
部、９ｃ・・共通電極と同時形成された導電膜、１０・・素子基板、２０・・対向基板、
３０・・薄膜トランジスタ（画素スイッチング素子）、５０・・液晶、６０・・保持容量
、１００・・液晶装置

Claims

素子基板と対向基板との間に液晶が保持された液晶装置において、
前記素子基板上には、画素スイッチング素子と、該画素スイッチング素子を覆う層間絶
縁膜と、該層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記画素スイッチング素子
に電気的に接続された画素電極と、該画素電極を覆う電極間絶縁膜と、該電極間絶縁膜の
上層に形成され、開口部を備えた共通電極とを有し、
前記コンタクトホールと平面的に重なる領域の少なくとも一部には、前記共通電極を構
成する導電膜が当該共通電極と電気的に分離された状態で形成されていることを特徴とす
る液晶装置。
前記導電膜は、前記コンタクトホールと平面的に重なる領域の全体に形成されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
前記画素スイッチング素子は、能動層、ゲート絶縁層およびゲート電極がこの順に積層
されたトップゲート構造の薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１または２に
記載の液晶装置。
前記コンタクトホールは、アスペクト比が０．４以上であることを特徴とする請求項１
乃至３の何れか一項に記載の液晶装置。
前記層間絶縁膜は、感光性樹脂層を含んでいることを特徴とする請求項１乃至４の何れ
か一項に記載の液晶装置。
前記電極間絶縁膜は、膜厚が４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５の
何れか一項に記載の液晶装置。
前記電極間絶縁膜は、シリコン系絶縁膜からなることを特徴とする請求項１乃至６の何
れか一項に記載の液晶装置。
前記画素電極および前記共通電極は、同一材料からなる透明導電膜からなることを特徴
とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の液晶装置。
前記画素電極の境界領域に沿ってデータ線および走査線が形成されており、
前記開口部は、前記データ線および走査線のうちの一方の配線の延設方向に沿ってスリ
ット状に延びており、
前記素子基板および前記対向基板のうちの少なくとも一方には、前記一方の配線、およ
び前記コンタクトホールの形成領域と平面的に重なる領域に遮光膜が形成されていること
を特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の液晶装置。