JP3123273B2 - 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 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、量産性が良好で低コス
トのアクティブマトリクス型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のアクティブマトリクス型液晶表示
装置では、液晶層を駆動する電極としては２枚の基板界
面上に形成し相対向させた透明電極を用いていた。これ
は、液晶に印加する電界の方向を基板界面にほぼ垂直な
方向とすることで動作する、ツイステッドネマティック
表示方式を採用していることによる。一方液晶に印加す
る電界の方向を基板界面にほぼ平行な方向とする方式
は、櫛型電極対を用いた方式が、例えば特開平1−12052
8 号により提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の従来ツ
イステッドネマティック表示方式を用いた技術において
は、液晶に電圧を印加し、かつ、光を透過させる必要が
あるので、ＩＴＯに代表される透明電極を形成する必要
が有った。その為に、透明電極を形成するためのスパッ
タリング装置等の真空系製造設備が必要で、設備コスト
が巨額になっていた。また、真空系製造設備の使用は、
スループットの低下を引き起こし、このことがアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の製造コストを著しく引き
上げている。また、一般に透明電極はその表面に数１０
ｎｍ程度の凹凸があり、薄膜トランジスタのような微細
なアクティブ素子の加工を困難にしている。さらに、透
明電極の凸部はしばしば離脱し電極等の他の部分に混入
し、点状或いは線状の表示欠陥を引き起こし、歩留まり
を著しく低下させていた。これらの為に、マーケットニ
ーズに対応した低価格の液晶表示装置を安定的に提供す
ることが出来ずにいた。また、前記の従来技術において
は、画質面でも多くの課題を有していた。特に、視角方
向を変化させた際の輝度変化が著しく、中間調表示を困
難にしていた。それに対して、基板面にほぼ平行な方向
の電界を液晶に印加する方法は、マトリクス型表示装置
に用いた場合、不要な電界の影響を受けやすく、クロス
トークが発生しやすいことから、従来の公知例において
は、アクティブマトリクス型表示装置に用いた例はな
い。

【０００４】本発明はこれらの課題を同時に解決するも
ので、その目的とするところは、第一に、透明電極がな
くとも高コントラストで、低価格の設備で高い歩留まり
で量産可能な低コストのアクティブマトリクス型液晶表
示装置を提供することにある。第二に、視角特性が良好
で多階調表示が容易であるアクティブマトリクス型液晶
表示装置を提供することにある。第三に不要な電界の影
響を受けにくく、クロストークが発生しないアクティブ
マトリクス型表示装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明はアクティブ素子からなる駆動手段とを備え
たマトリクス型液晶表示装置において、液晶層に対して
主として基板面に平行な電界を印加する電極構造を有す
ると共に、映像信号をアクティブ素子に伝達する信号配
線の液晶層に面する部分の一部が、絶縁物を介して導電
体で覆われており、前記導電体が、前記液晶層に対して
主として基板面に平行な電界を印加する電極の一方であ
るソース電極と電気的に接続されていることを特徴とす
る液晶表示装置を構成したものである。あるいはアクテ
ィブ素子からなる駆動手段とを備えたマトリクス型液晶
表示装置において、液晶層に対して主として基板面に平
行な電界を印加する電極構造を有すると共に、映像信号
をアクティブ素子に伝達する信号配線の液晶層に面する
部分の一部が、絶縁物を介して導電体で覆われており、
前記導電体が、前記液晶層に対して主として基板面に平
行な電界を印加する電極の一方である共通電極と電気的
に接続されていることを特徴とする液晶表示装置を構成
したものである。

【０００６】さらに本発明は、アクティブ素子からなる
駆動手段とを備えたマトリクス型液晶表示装置におい
て、液晶層に対して主として基板面に平行な電界を印加
する電極構造を有すると共に、映像信号をアクティブ素
子に伝達する信号配線の液晶層に面する部分のほとんど
が、絶縁物を介して導電体で覆われていることを特徴と
する液晶表示装置を構成したものである。また、前記ア
クティブ素子が正スタガ構造の薄膜トランジスタである
ことを特徴とする液晶表示装置を構成したものである。

【０００７】さらに、前記導電体が、走査配線から信号
配線の長編方向に突き出した突起からなることを特徴と
する液晶表示装置を構成したものである。

【０００８】さらに、前記導電体が、薄膜トランジスタ
のソース（ドレイン）電極と電気的に接続されているこ
とを特徴とする液晶表示装置を構成したものである。

【０００９】さらに、前記導電体が、液晶層に対して主
として基板面に平行な電界を印加する電極の一方である
共通電極と電気的に接続されていることを特徴とする液
晶表示装置を構成したものである。

【００１０】さらに、液晶層に対して主として基板面に
平行な電界を印加する電極と共通電極とゲート絶縁膜で
蓄積容量を構成したことを特徴とする液晶表示装置を構
成したものである。

【００１１】さらに、アクティブ素子からなる駆動手段
とを備えたマトリクス型液晶表示装置において、液晶層
に対して主として基板面に平行な電界を印加する電極構
造を有し、前記アクティブ素子が正スタガ構造の薄膜ト
ランジスタであることを特徴とする液晶表示装置を構成
したものである。

【００１２】さらに、不透明な導電体、ｎ+ 型半導体の
順に成膜し、一括にパターニングして、信号配線（ドレ
イン電極）および画素電極（ソース電極）を形成し、ｉ
型半導体，絶縁体，不透明な導電体の成膜し、一括にパ
ターニングして、走査配線（ゲート電極）および薄膜ト
ランジスタを形成することを特徴とする液晶表示装置の
製造方法を採用したものである。

【００１３】さらに、前記不透明な導電体がＮｉまたは
Ｎｉを含む合金であり、パターニングした後、電気メッ
キしてｎ+ 型半導体を形成し、信号配線（ドレイン電
極）および画素電極（ソース電極）を形成することを特
徴とする液晶表示装置の製造方法を採用したものであ
る。

【００１４】さらに、１２０μΩ・cm以下の抵抗率を有
する不透明の導電体からなる単層の信号配線を有するこ
とを特徴とする液晶表示装置を構成したものである。

【００１５】さらに、１２.５ 型以上かつ１０２４×７
６８ドット以上の第８の装置を有するパーソナルコンピ
ュータまたはワークステーションを構成したものであ
る。

【００１６】

【作用】次に本発明の作用を図１６を用いて説明する。

【００１７】図１６（ａ)，(ｂ）は本発明の液晶パネル
内での液晶の動作を示す側断面を、図１６（ｃ)，(ｄ）
はその正面図を表す。図１６ではアクティブ素子を省略
してある。また、本発明ではストライプ状の電極を構成
して複数の画素を形成するが、ここでは一画素の部分を
示した。電圧無印加時のセル側断面を図１６（ａ）に、
その時の正面図を図１６（ｃ）に示す。透明な一対の基
板２０３の内側に線状の電極２０１，２０２が形成さ
れ、その上に配向制御膜２０４が塗布及び配向処理され
ている。間には液晶組成物が挟持されている。棒状の液
晶分子２０５は、電界無印加時にはストライプ状の電極
の長手方向に対して若干の角度、即ち４５度≦｜電界方
向に対する界面近傍での液晶分子長軸（光学軸）方向の
なす角｜＜９０度、をもつように配向されている。上下
界面上での液晶分子配向方向はここでは平行を例に説明
する。また、液晶組成物の誘電異方性は正を想定してい
る。次に、電界２０７を印加すると図１６（ｂ)，(ｄ）
に示したように電界方向に液晶分子がその向きを変え
る。偏光板２０６の偏光透過軸を所定角度２０９に配置
することで電界印加によって光透過率を変えることが可
能となる。したがって、光を電極の間を透過し変調され
るので、電極は透明でなくとも良い。このように、本発
明によれば透明電極がなくともコントラストを与える表
示が可能となる。コントラストを付与する具体的構成と
しては、上下基板上の液晶分子配向がほぼ平行な状態を
利用したモード（複屈折位相差による干渉色を利用する
ので、ここでは複屈折モードと呼ぶ）と、上下基板上の
液晶分子配向方向が交差しセル内での分子配列がねじれ
た状態を利用したモード（液晶組成物層内で偏光面が回
転する旋光性を利用するので、ここでは旋光性モードと
呼ぶ）とがある。複屈折モードでは、電圧印加により分
子長軸（光軸）方向が基板界面にほぼ平行なまま面内で
その方位を変え、所定角度に設定された偏光板の軸との
なす角を変えて光透過率を変える。旋光性モードでも同
様に電圧印加により分子長軸方向の方位のみを変える
が、こちらの場合はら線がほどけることによる旋光性の
変化を利用する。

【００１８】また、本発明の表示モードでは液晶分子の
長軸は基板と常にほぼ平行であり、立ち上がることがな
く、従って視角方向を変えた時の明るさの変化が小さい
ので、視角依存性がなく、視角特性が大幅に向上する。
本表示モードは従来のように電圧印加で複屈折位相差を
ほぼ０にすることで暗状態を得るものではなく、液晶分
子長軸と偏光板の軸（吸収あるいは透過軸）とのなす角
を変えるもので、根本的に異なる。従来のＴＮ型のよう
に液晶分子長軸を基板界面に垂直に立ち上がらせる場合
だと、複屈折位相差が０となる視角方向は正面即ち基板
界面に垂直な方向のみであり、僅かでも傾斜すると複屈
折位相差が現れる。ノーマリオープン型では光が漏れ、
コントラストの低下や階調レベルの反転を引き起こす。

【００１９】更に、電極２０１を画素電極として用い、
電極２０２を共通電極として用いると、図１６では省略
してあるが、電極２０１にアクティブ素子を通して、電
圧を供給するための信号配線が必要である。本表示モー
ドでは、基板面に平行な電界を印加するため、電極２０
１と電極２０２との間の電圧による電界の他に、信号配
線と電極２０１および信号配線と電極２０２との間の電
圧による不要な電界が加算される。信号配線の電位は画
像信号であるので、その影響で、電極２０１と電極２０
２との間の電界もふらつき、パターンによって変動す
る。それの結果クロストークが発生し、表示不良とな
る。しかし、電位の安定している導電体で信号配線を覆
うことによって、信号配線と電極２０１および信号配線
と電極２０２との間の電圧による不要な電界がシールド
され、電極２０１と電極２０２との間の電界のふらつき
もなくなり、クロストークが発生しなくなる。ここで、
正スタガ構造の薄膜トランジスタを用いれば、信号配線
が最下層になるので、走査配線等の他の電極で覆うこと
が可能になる。

【００２０】さらに、本表示モードと正スタガ構造を組
み合わせれば、信号配線と画素電極を同時に、不透明な
低抵抗の金属材料で形成することができ、製造工程の簡
略化ができ、かつ、信号配線が低抵抗てあるため、大型
で精細度高い液晶表示装置にも応用できる。

【００２１】

【実施例】本発明を実施例により具体的に説明する。

【００２２】〔実施例１〕基板としては厚みが１.１mm
で表面を研磨したガラス基板を２枚用いる。これらの基
板間に誘電率異方性Δεが正でその値が４.５であり、
複屈折Δｎが0.072（５８９ｎｍ，２０℃）のネマチッ
ク液晶組成物を挟む。基板表面に塗布したポリイミド系
配向制御膜をラビング処理して、３.５ 度のプレチルト
角とする。上下界面上のラビング方向は互いにほぼ平行
で、かつ印加電界方向とのなす角度を８５度とした。ギ
ャップｄは球形のポリマビーズを基板間に分散して挾持
し、液晶封入状態で４.５μｍとした。よってΔｎ・ｄ
は０.３２４μｍである。２枚の偏光板〔日東電工社製
Ｇ１２２０ＤＵ〕でパネルを挾み、一方の偏光板の偏光
透過軸をラビング方向にほぼ平行(８５°)とし、他方を
それに直交、即ち(−５°)とした。これにより、ノーマ
リクローズ特性を得た。

【００２３】画素の構成を図１に示す。走査配線１（ゲ
ート電極と共通）と信号配線２（ドレイン電極と共通）
は直交し、画素電極３（ソース電極と共通）と共通電極
４は平行で、画素電極３と共通電極４間で電界がかか
り、かつその方向が基板界面にほぼ平行となるようにし
た。薄膜トランジスタの活性層にはアモルファスシリコ
ン４，ゲート絶縁膜には窒化シリコンを用いたが特に限
定はない。また電極および配線はいずれもクロムからな
るが、電気抵抗の低い金属性のものであれば特に材料の
制約はなく、アルミニウム，タンタル，タングステン等
でもよい。画素数は４０（×３）×３０（即ち、ｎ＝１
２０，ｍ＝３０である。）で、画素ピッチは横方向は８
０μｍ，縦方向は２４０μｍである。信号配線２，画素
電極３，共通電極４の幅は８μｍで、信号配線２と画素
電極３の間隙も８μｍとし、画素電極３と共通電極４の
間隙の４８μｍとし、高い開口率を確保した。図２に図
１のＡ線における断面図を示す。薄膜トランジスタはド
レイン電極２，ソース電極３が最下層にあり、アモルフ
ァスシリコン４，窒化シリコン７，ゲート電極の順に積
み上げられた正スタガ構造を有している。薄膜トランジ
スタ上には透明樹脂からなる保護膜８を形成し、液晶を
配向されるために保護膜８をラビングした。また薄膜ト
ランジスタを有する基板に相対向する基板上にストライ
プ状のＲ，Ｇ，Ｂ３色のカラーフィルタ１２を備えた。
カラーフィルタ１２の上には表面を平坦化する透明樹脂
１０を積層し、ラビングした。透明樹脂の材料としては
エポキシ樹脂を用いた。このエポキシ樹脂は平坦化と液
晶分子の配向制御の両方の機能を兼ね備えている。界面
での液晶分子の傾き角は０.５ 度であった。また、画素
電極３と共通電極４の間の液晶制御領域以外の光を遮光
し、コントラストを上げるために遮光層１１を形成し
た。

【００２４】図３に図１のＢ線における断面図を示す。
ここで、信号配線２を前段の走査配線１ａから信号配線
の長辺方向に突き出した突起で覆い、信号配線２と画素
電極３または共通電極５との間にかかる電界をシールド
する。走査配線の電位は走査期間以外は一定電位である
ので、画素電極３または共通電極５との間にかかる電界
をふらつかせることはない。これにより、映像信号によ
り変化する信号配線の電位の変化による画素電極３また
は共通電極５との間にかかる電界のふらつきがなくな
り、安定した表示を得ることができる。また、図４に図
１のＣ線における断面図を示す。画素電極３の電位を安
定するために蓄積容量を画素電極３と前段の走査配線１
ａとゲート絶縁膜７で構成している。

【００２５】本実施例では透明電極が無いため、製造プ
ロセスが簡単化できかつ歩留まりも向上し、著しくコス
トが低減できる。特に、透明電極を形成するための真空
炉を有する極めて高価な設備の１つが不要になり、製造
設備投資額の大幅低減とそれによる低コスト化が可能と
なる。本実施例における画素への印加電圧実効値と明る
さの関係を示す電気光学特性を図５に示す。コントラス
ト比は７Ｖ駆動時に１５０以上となり、視角を左右、上
下に変えた場合のカーブの差は従来方式（比較例１に示
す）に比べて極めて小さく、視角を変化させても表示特
性はほとんど変化しなかった。また、信号配線２とのク
ロストークによる画質不良もほとんど確認できず、高品
質の画像を得ることができた。

【００２６】〔比較例〕従来方式であるツイステッドネ
マチック（ＴＮ）型を比較例とする。実施例１に比べ透
明電極があるため、構造が複雑かつ製造工程が長い。ネ
マチック液晶組成物としては、実施例１と同一の誘電異
方性Δεが正でその値が４.５ で、屈折率異方性Δｎが
０.０７２ （５８９ｎｍ，２０℃）のものを用い、ギャ
ップは７.３μｍ、ツイスト角は９０度とした。よって
Δｎ・ｄは０.５２６μｍである。

【００２７】電気光学特性を図６に示す。視角方向で激
しくカーブが変化した。また、信号配線とのクロストー
クによるスミア等（画像がすじをひく現象）の画質不良
が生じた。

【００２８】〔実施例２〕本実施例の構成は下記の要件
を除けば、実施例１と同一である。

【００２９】本実施例の画素の構成を図７に示す。ま
た、図８に図７のＢ線における断面図を示す。ここで、
信号配線２を画素電極３と電気的に接続された導電体３
ａで覆い、信号配線２と画素電極３または共通電極５と
の間にかかる電界をシールドする。信号配線２を覆う導
電体３ａは、走査配線１と同一材料で、走査配線と同時
にパターニングしたものである。画素電極３とコンタク
トをとるためにゲート絶縁膜である窒化シリコンにスル
ーホール８ａを開け、画素電極３とコンタクトを取っ
た。また、共通電極５も、導電体３ａと同層の走査配線
１と同一材料で、走査配線と同時にパターニングした導
電体５ａとコンタクトを取った。したがって、液晶には
導電体３ａの導電体５ａ間の電界が印加される。画素電
極３の電位は走査期間以外は一定電位であるので、画素
電極３または共通電極５との間にかかる電界をふらつか
せることはない。これにより、映像信号により変化する
信号配線２の電位の変化による画素電極３または共通電
極５との間にかかる電界のふらつきがなくなり、安定し
た表示を得ることができる。

【００３０】電気光学特性を測定したところ、実施例１
と同様に、視角を左右，上下に変えた場合のカーブの差
が極めて小さく、また、表示特性も実施例１と同等な高
品質の表示特性を得た。

【００３１】〔実施例３〕本実施例の構成は下記の要件
を除けば、実施例１と同一である。

【００３２】本実施例の画素の構成を図９に示す。ま
た、図１０に図９のＢ線における断面図を示す。ここ
で、信号配線２を共通電極５と電気的に接続された導電
体５ｂで覆い、信号配線２と画素電極３または共通電極
５との間にかかる電界をシールドする。信号配線２を覆
う導電体５ｂは、走査配線１と同一材料で、走査配線と
同時にパターニングしたものである。共通電極５とコン
タクトをとるためにゲート絶縁膜である窒化シリコンに
スルーホール８ａを開け、共通電極５とコンタクトを取
った。また、画素電極３も、導電体５ｂと同層の走査配
線１と同一材料で、走査配線と同時にパターニングした
導電体３ｂとコンタクトを取った。したがって、液晶に
は導電体３ｂの導電体５ｂ間の電界が印加される。共通
電極５の電位は一定電位であるので、画素電極３または
共通電極５との間にかかる電界をふらつかせることはな
い。これにより、映像信号により変化する信号配線２の
電位の変化による画素電極３または共通電極５との間に
かかる電界のふらつきがなくなり、安定した表示を得る
ことができる。

【００３３】電気光学特性を測定したところ、実施例１
と同様に、視角を左右，上下に変えた場合のカーブの差
が極めて小さく、また、表示特性も実施例１と同等な高
品質の表示特性を得た。

【００３４】〔実施例４〕本実施例の構成は下記の要件
を除けば、実施例３と同一である。

【００３５】本実施例の画素の構成を図１１に示す。画
素電極３の電位を安定するために蓄積容量を画素電極３
と電気的に接触している導電体３ｃと共通電極５とゲー
ト絶縁膜７で構成した。この構成にすると、共通電極５
の電位が変化しても、同時に画素電極３および画素電極
３と電気的に接触している導電体３ｃの電位が同じだけ
変化するので、導電体３ｃと導電体５ｂとの間にかかる
電界が常に一定に保たれる。これにより、信号配線２に
画像信号を印加すると共に、共通電極に８.０Ｖの交流
波形を印加し、信号配線２に供給する電圧の低電圧化
（７．２Ｖ⇒３.２Ｖ）が実現した。

【００３６】ここで、蓄積容量を画素電極３と電気的に
接触している導電体３ｃと共通電極５との間に構成する
ことは、実施例１および実施例２でも同様にできる。蓄
積容量を画素電極３と前段の走査配線１ａとゲート絶縁
膜７で構成しても、信号配線２に供給する電圧の低電圧
化は可能であるが、走査配線に電位を与える走査側駆動
回路の出力レベルがオンレベルとオフレベルの２値以外
のレベルが必要になり、走査側駆動回路の回路規模が増
大し、コストが上がる。本実施例の構成は走査側駆動回
路のコストアップさせることなく、信号配線２に供給す
る電圧の低電圧化し、信号配線に電位を与える信号側駆
動回路の耐圧を下げ、信号側駆動回路の低コスト化がで
きる効果を得た。

【００３７】（従来のツイステッドネマティック型の方
式では共通電極が薄膜トランジスタを有する基板と対向
する基板に形成されているので、共通電極と画素電極の
間、直接蓄積容量を形成することができず、本実施例の
ような低電圧化をするためには、薄膜トランジスタを有
する基板に別の配線を形成しなければならず歩留まりを
低下させる）。

【００３８】〔実施例５〕本実施例の構成は下記の要件
を除けば、実施例１と同一である。

【００３９】本実施例では、薄膜トランジスタを２マス
クで作成した。第１に、図１２(ａ)に示すように、ガラ
ス基板上に、クロムをスパッタリングで成膜し、その上
にｎ+ 型のアモルファスシリコンをプラズマＣＶＤ（Ch
emical Vapor Deposition)で成膜した後、第１のマスク
を用いて、ホトレジスト加工技術で、信号配線２（ドレ
イン電極），画素電極３（ソース電極）および共通電極
５のパターンを形成し、第２に、図１２（ｂ）に示すよ
うに、ｉ型のアモルファスシリコンおよび窒化シリコン
をプラズマＣＶＤで連続成膜し、その上に、クロムをス
パッタリングで成膜した後、第２のマスクを用いて、ホ
トレジスト加工技術で、走査配線８（ゲート電極）、ｉ
型のアモルファスシリコン４および窒化シリコン７のパ
ターンを形成し、走査配線１，信号配線２，共通電極５
および薄膜トランジスタを形成する。

【００４０】正スタガ構造の薄膜トランジスタ構成を用
い、本実施例の製造方法を用いることによって、２マス
クで、走査配線１，信号配線２，共通電極５および薄膜
トランジスタのパターニングを行なうことができ、製造
工程の大幅な短縮を行なうことができた。

【００４１】〔実施例６〕本実施例の構成は下記の要件
を除けば、実施例５と同一である。

【００４２】本実施例では、ガラス基板上に、ニッケル
をスパッタリングで成膜した後、その上にｎ+ 型のアモ
ルファスシリコンを電気メッキで構成した。これによ
り、図１３に示すようにニッケルの側面にもｎ+ 型のア
モルファスシリコンが成長し、信号配線２と画素電極３
の段差で、ｉ型のアモルファスシリコンが段切れして
も、ニッケルの側面で、ｉ型のアモルファスシリコンと
のコンタクトがとれる。したがって、ｉ型のアモルファ
スシリコンの膜厚を薄くすることができ、これにより、
ｉ型のアモルファスシリコンの光吸収によるホトコンダ
クティビティによるリーク電流を抑えることができる。
その結果、画素電極電位の保持率がアップし、リーク電
流に起因する表示むらを改善することができた。

【００４３】〔実施例７〕本実施例の構成は下記の要件
を除けば、実施例５と同一である。

【００４４】本実施例では、信号配線２として、アルミ
ニウムを用いた。従来のツイステッドネマティック型の
方式でも実施例５と同様に２マスクで形成することがで
きるが、画素電極にＩＴＯなど透明電極を用いなければ
ならないので、信号配線もＩＴＯを用いなければならな
い。ＩＴＯは、２００ｎｍ程度の薄膜では約２００〜３
００μΩ・cmの抵抗率がある。図１４にＩＴＯを信号配
線として用いた場合の各製品仕様と信号電圧（ドレイン
電圧）の立上り時間および１ラインの走査時間の関係を
示す。図１４に示すように２５６階調（１６７０万色）
を表示する場合はドレイン電圧の立上り時間は６τ必要
である。しかし１２.５型 １０２４×７６８ドット以上
のパネルでは、立上り時間より、１ライン走査時間が短
くなり、信号電圧が立ち上がる前にトランジスタが切れ
てしまい、映像信号が書き込まれない。したがって、Ｉ
ＴＯを信号配線として用いた場合は１２.５ 型１０２４
×７６８ドット以上の製品では、階調の均一性が保たれ
ず表示むらが発生する。図１５に信号配線（ドレイン）
に許容される最大のシート抵抗を示す。図１５のように
１２.５ 型１０２４×７６８ドット以上の製品では、シ
ート抵抗は４Ω／ロ以下が必要である。信号配線は開口
率３０％以上を保つためには２０μｍ以下、膜厚は凹凸
を少なくするために３００ｎｍ以下が適当であるので、
抵抗率は１２０μΩ・cm以下が必要である。本実施例で
用いたアルミニウムは２〜５μΩ・cmであり、上記の条
件を充分満足する。したがって、１２.５ 型１０２４×
７６８ドット以上のディスプレイを用いるパーソナルコ
ンピュータまたはワークステーションは上記条件を満た
す配線材料を用いることができる製造方法でなければな
らず、本実施例はその中の最も簡便な方法である。

【００４５】本実施例のように低抵抗の金属を、実施例
５の製造方法で、信号配線２に用いることによって、階
調性の良い高品質の表示特性を得ることができ、かつ、
高スループットで製造することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
透明電極がなく、低価格の設備で高い歩留まりで量産可
能な低価格のアクティブマトリクス型液晶表示装置が得
られる。また、視角特性が良好で多階調表示が容易であ
るアクティブマトリクス型液晶表示装置も得られる。ま
た、信号配線の電圧変動による不要な電界変動の影響を
受けることなく、クロストークの発生がなく階調均一性
の高い、高品質な表示特性を有するアクティブマトリク
ス型液晶表示装置も得られる。また、画素電極が透明で
ある必要がなく、導電性の高い金属材料を用いることが
できるので、簡単な方法で大型で精細度の高いアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置を製造することができ、高
スループットで量産可能な低価格の大型で精細度の高い
アクティブマトリクス型液晶表示装置およびそれを用い
たシステムも得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の画素構成を示す図。

【図２】図１Ａ線における断面構造を示す図。

【図３】図１Ｂ線における断面構造を示す図。

【図４】図１Ｃ線における断面構造を示す図。

【図５】本発明の液晶表示装置の視角依存性を示す図。

【図６】従来の液晶表示装置の視角依存性を示す図。

【図７】本発明の実施例２の画素構成を示す図。

【図８】図７Ｂ線における断面構造を示す図。

【図９】本発明の実施例３の画素構成を示す図。

【図１０】図９Ｂ線における断面構造を示す図。

【図１１】本発明の実施例４の画素構成を示す図。

【図１２】本発明の実施例５の各パターン形成工程での
断面構成を示す図。

【図１３】本発明の実施例６の各パターン形成工程での
断面構成を示す図。

【図１４】ＩＴＯを信号配線として用いた場合の各製品
仕様と信号電圧（ドレイン電圧）の立上り時間および１
ラインの走査時間の関係を示す図。

【図１５】信号配線に許容される最大のシート抵抗を示
す図。

【図１６】本発明の液晶表示装置における液晶動作を示
す図。

【符号の説明】

１…走査配線、２…信号配線、３…画素電極、４…半導
体活性層、５…共通電極、７…ゲート絶縁膜、８…保護
膜、９…液晶層、１０…平坦化膜、１１…遮光膜、１２
…カラーフィルタ、１３…液晶分子、２０７…電界方
向、２０８…界面上の分子長軸配向方向、２０７…偏光
板偏光軸。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−91277（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−362923（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−72121（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−24232（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−195122（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−265945（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−29821（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−307520（ＪＰ，Ａ) 特表 昭62−500745（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1343 G02F 1/136

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクティブ素子からなる駆動手段とを備え
   たマトリクス型液晶表示装置において、 液晶層に対して主として基板面に平行な電界を印加する
   電極構造を有すると共に、 映像信号をアクティブ素子に伝達する信号配線の液晶層
   に面する部分の一部が、絶縁物を介して導電体で覆われ
   ており、 前記導電体が、前記液晶層に対して主として基板面に平
   行な電界を印加する電極の一方であるソース電極と電気
   的に接続されて いることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】アクティブ素子からなる駆動手段とを備え
   たマトリクス型液晶表示装置において、 液晶層に対して主として基板面に平行な電界を印加する
   電極構造を有すると共に、 映像信号をアクティブ素子に伝達する信号配線の液晶層
   に面する部分の一部が、絶縁物を介して導電体で覆われ
   ており、 前記導電体が、前記液晶層に対して主として基板面に平
   行な電界を印加する電極の一方である共通電極と電気的
   に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】前記ソース電極と前記共通電極は、ゲート
   絶縁膜を介して蓄積容量を構成したことを特徴とする請
   求項１または２記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】前記マトリクス型液晶表示装置は、ノーマ
   リークローズ特性を有することを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】前記マトリクス型液晶表示装置は少なくと
   も一対の基板に前記液晶層が挟持さ れており、該一対の
   基板のそれぞれの表面には、偏光軸が直交して配置され
   た偏光板が設けられていることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】前記少なくとも一対の基板の一方の側に前
   記ソース電極と前記共通電極が形成され、他方の側にカ
   ラーフィルタおよびブラックマトリクスが形成されてい
   ることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】１２.５ 型以上かつ１０２４×７６８ドッ
   ト以上の請求項１または２記載の液晶表示装置を有する
   パーソナルコンピュータまたはワークステーション。
8. 【請求項８】 前記不透明な導電体がＮｉまたはＮｉを含
   む合金であり、パターニングした後、電気メッキしてｎ
   + 型半導体を形成し、信号配線および画素電極を形成す
   ることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置の製造
   方法。