JP3792670B2 - 横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置、特に、横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置としては、配向した液晶分子の分子軸の方向（「ディレクタ」と呼ばれる）を基板に対して直交する面内において回転させ、表示を行う形式のものと、基板に対して平行な面内において回転させ、表示を行う形式のものがある。
【０００３】
前者の代表例がＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ：ねじれネマティック）モードの液晶表示装置であり、後者はＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード（横電界方式）の液晶表示装置と呼ばれる。
【０００４】
ＩＰＳモードの液晶表示装置は、基本的には、視点を動かしても液晶分子の短軸方向のみを見ていることになるため、液晶分子の「立ち方」の視野角に対する依存性がなく、ＴＮモードの液晶表示装置よりも広い視野角を達成することができる。
【０００５】
このため、近年では、ＴＮモードの液晶表示装置よりもＩＰＳモードの液晶表示装置の方が多用される傾向にある。
【０００６】
ＩＰＳモードの液晶表示装置としては、例えば、特許第３１２５８７２号公報（特開２０００−８９２４０公報）及び特開２０００−８１６３７号公報に記載されたものがある。
【０００７】
従来のＩＰＳモードの液晶表示装置の代表例として、特許第３１２５８７２号公報（特開２０００−８９２４０公報）に記載されている液晶表示装置を図４０及び図４１に示す。図４０は、同公報に記載されている液晶表示装置の平面図であり、図４１は図４０のＸ−Ｘ線における断面図である。
【０００８】
図４０及び図４１に示すように、走査線１０１及びデータ線１０２は共通電極１０３で覆われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図４０及び図４１に示した従来の液晶表示装置においては、共通電極配線１０５及び共通電極１０３が走査線１０１及びデータ線１０２をそれぞれシールドしているが、共通電極１０３は層間絶縁膜１０４（図４１参照）上のみに配線されているため、図４０及び図４１に示した液晶表示装置には次のような問題が生じていた。
【００１０】
共通電極配線１０５が透明導電膜で形成されている場合、配線抵抗が大きくなるため、共通電極配線１０５に遅延が生じ、表示パターンによっては、走査線１０１の方向にクロストークが発生する。
【００１１】
また、共通電極配線１０５が不透明金属膜で形成されている場合、液晶が配向膜を介して不透明金属と接触するため、直流電圧が印加されると、電気化学反応により、不透明金属が液晶中に溶出し、これに起因した表示シミが表示画面上に発生しやすくなる。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、低抵抗の共通電極配線を表示に対して安定な層間絶縁膜の下に配置し、さらに、開口率を大きくすることを可能にする横電界方式の液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、能動素子基板と、対向基板と、前記能動素子基板と前記対向基板との間に挟まれた状態で保持されている液晶層、とからなる液晶表示装置であって、前記能動素子基板は、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極を有する薄膜トランジスタと、表示すべき画素に対応した画素電極と、基準電位が与えられる共通電極と、データ線と、走査線と、共通電極配線とを備え、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記データ線に、前記ソース電極は前記画素電極に、前記共通電極は前記共通電極配線に、それぞれ電気的に接続されており、前記画素電極と前記共通電極との間に印加される、前記能動素子基板の表面に略平行な電界により、前記液晶層の分子軸を前記能動素子基板に平行な面内において回転させることにより表示を行う横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記走査線及び前記共通電極配線は同層に、かつ、相互に平行に形成されており、前記データ線及び前記走査線は、前記薄膜トランジスタ上とその近傍とを除く領域では、層間絶縁膜を介して前記共通電極に完全に覆われており、前記共通電極配線は前記走査線の片側に一本のみ形成されており、前記共通電極は、前記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して、前記共通電極配線と電気的に接続されており、前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップを介して漏れ電界が漏れ出すことがないように、前記共通電極は前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップをシールドするように形成されていることを特徴とする横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供する。
【００１４】
本発明に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、走査線及びデータ線は、薄膜トランジスタ上とその近傍とを除く領域では、層間絶縁膜を介して共通電極に完全に覆われる。このため、共通電極が走査線及びデータ線からの漏れ電界をシールドし、その結果、画素電極及び共通電極により制御することができる有効な表示領域を拡大することができる。これに伴って、共通電極配線の面積を低減することができる。具体的には、従来のＩＰＳモード液晶表示装置においては、走査線からの漏れ電界をシールドするため、走査線の両側にそれぞれ共通電極配線を設けていたが、本発明に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、共通電極が走査線からの漏れ電界をシールドする機能を有しているため、走査線からの漏れ電界をシールドするための共通電極配線を１個に減らすことが可能である。
【００１５】
また、本発明に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、画素電極と共通電極とは異なる層に形成されているため、両電極間におけるショートを完全に防止することができる。
【００１６】
前記共通電極は、前記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して、前記共通電極配線と電気的に接続されている。これにより、共通電極の低抵抗化を図ることができ、ひいては、信号の遅延に起因するクロストークなどの表示不良を低減することができる。
【００１７】
前記共通電極は前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップをシールドするように形成されるため、走査線と共通電極配線との間に発生する横電界を完全にシールドすることができる。
【００１８】
本発明を上述のシングルドメイン型の液晶表示装置に適用する場合には、前記コンタクトホールは、各画素の平面図において、ラビング方向が与えられたときに、データ線の延長方向に対して、ラビング方向と同じ方向に鋭角回転して得られる対角線を与える２つの隅の近傍の何れか一方に形成することが好ましい。
【００１９】
このような位置にコンタクトホールを設けることによって、画素端部に逆回転防止構造を設け、配向を安定させようとする場合に、コンタクトホールの位置に共通電極の逆回転防止電極を形成することになるので、効率よくコンタクトホールと共通電極逆回転防止構造とを配置することができ、開口率を高めることができる。
【００２０】
前記アクティブマトリクス型液晶表示装置は、例えば、前記画素電極と前記共通電極の間において、前記能動素子基板の表面に略平行な第１及び第２の方向の電界が印加され、前記第１の方向の電界が印加され、前記液晶層の分子軸が前記能動素子基板の表面に平行な面内において、第１の回転方向に回転される第１のサブ画素領域と、前記第２の方向の電界が印加され、前記液晶層の分子軸が前記能動素子基板の表面に平行な面内において、前記第１の回転方向とは異なる第２の回転方向に回転される第２のサブ画素領域と、を有するものとして形成することも可能である。
【００２１】
すなわち、本発明はいわゆるシングルドメイン型の液晶表示装置のみならず、マルチドメイン型の液晶表示装置にも適用することが可能である。
【００２２】
また、本発明を上述のマルチドメイン型の液晶表示装置に適用する場合には、前記コンタクトホールは、画素の平面図において、前記共通電極配線が当該画素の内側に向けて延長する方向と、前記共通電極が前記共通電極配線から当該画素の中央に向けて延長する方向とのなす角度が９０度以上になるような隅の位置の何れか一箇所に設けることが好ましい。
【００２３】
このような位置にコンタクトホールを設けることにより、開口率を高めることができる。
【００２４】
前記共通電極はその幅方向において前記データ線から少なくとも３μｍ以上張り出していることが好ましい。
【００２５】
さらに、前記共通電極はその幅方向において前記走査線から少なくとも１μｍ以上張り出していることが好ましい。
【００２６】
前記共通電極は前記画素電極よりも前記液晶層に近い層に形成されており、前記共通電極と前記画素電極とは層間絶縁膜により相互に電気的に絶縁されていることが好ましい。
【００２７】
前記画素電極と前記データ線とは同層に形成されていることが好ましい。
【００２８】
画素電極とデータ線とを同層に形成することにより、双方を共通のパターンで形成することができ、製造工程数の増加を防止することができる。
【００２９】
前記画素電極は、複数の第１部分と、前記第１部分の端部において前記複数の第１部分を相互に結合している第２部分と、から構成することができ、この場合、前記第２部分は前記共通電極配線上に配置させることが好ましい。このように前記第２部分を配置することにより、前記第２部分は前記共通電極配線とともに蓄積容量を形成することができる。
【００３０】
前記画素電極の前記第２部分は次段の走査線から３μｍ以上離れていることが好ましい。
【００３１】
前記共通電極は前記画素電極よりも前記液晶層に近い層に形成することができる。この場合、前記画素電極は前記共通電極とともにそれらの間に蓄積容量を形成することができる。
【００３２】
前記共通電極及び前記画素電極は透明の導電性材料、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）で形成することが好ましい。
【００３３】
これにより、開口率を向上させることができる。
【００３４】
前記層間絶縁膜としては、有機材料からなる膜、透明の無機材料からなる膜、または、有機材料からなる膜と透明の無機材料からなる膜の２層構造からなる膜の何れかを選択することが可能である。
【００３５】
前記層間絶縁膜は有機膜と無機膜との積層からなり、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は前記走査線及び前記データ線及び前記共通電極配線上に、及び、前記走査線及び前記データ線及び前記共通電極配線の近傍に形成されていることが好ましい。
【００３６】
あるいは、前記層間絶縁膜は有機膜と無機膜との積層からなり、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は前記走査線及び前記データ線上に、及び、前記走査線及び前記データ線の近傍に形成されていることが好ましい。
【００３７】
あるいは、前記層間絶縁膜は有機膜と無機膜との積層からなり、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は前記データ線及び前記薄膜トランジスタ上に、及び、前記データ線及び前記薄膜トランジスタの近傍に形成されていることが好ましい。
【００３８】
あるいは、前記層間絶縁膜は有機膜と無機膜との積層からなり、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は前記データ線上に、及び、前記データ線の近傍に形成されていることが好ましい。
【００３９】
また、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は前記共通電極のパターンの内側にのみ形成されていることが好ましい。
【００４０】
これにより、横電界の強度が有機膜により下げられることなく配線間の容量を低減し、表示品質を向上させることができる。
【００４１】
前記有機膜からなる層間絶縁膜は感光性の樹脂材料から形成することも可能である。
【００４２】
前記薄膜トランジスタは前記走査線と前記データ線との交点に形成されており、前記薄膜トランジスタの前記ドレイン電極は前記データ線により直接的に形成されていることが好ましい。
【００４３】
これにより、従来のＩＰＳモード液晶表示装置において形成されていたドレイン引き出し電極の形成が不要となり、画素内における薄膜トランジスタの占有面積を最小にすることができる。加えて、不要になったドレイン引き出し電極の面積に対応する分だけ開口率を向上させることができる。
【００４４】
ブラックマトリクス層は、例えば、マトリクス状に形成することができる。また、ブラックマトリクス層は前記薄膜トランジスタを覆って前記薄膜トランジスタ上にのみ孤立パターンとして形成することが好ましい。
【００４５】
このようにブラックマトリクス層を最低限の面積において形成することにより、より開口率を向上させることができる。
【００４６】
前記ブラックマトリクス層は１×１０10Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する材料から形成することが好ましい。
【００４７】
カラーフィルターを構成する色層は前記データ線と平行なエッジを有していることが好ましい。
【００４８】
このように、色層のエッジをデータ線と平行に形成することにより、不要な遮光領域が増加することを防止することができ、開口率をより向上させることができる。
【００４９】
また、カラーフィルターを構成する各色層は隣接する色層との間に隙間なく、あるいは、隣接する色層と相互に重なり合って形成されていることが好ましい。
【００５０】
隣接する色層の間に隙間があると、単色を表示した場合、所定の色に白色が混ざるため、表示できる色の範囲（色度域）が狭くなってしまうという問題が発生する。さらには、液晶パネルを斜めから観察した場合、画素を通った光が隣の画素から抜けて来るように観察されるため、斜め視野において、表示色がシフトしてしまうおそれがある。このため、各色層は隣接する色層との間に隙間なく、あるいは、隣接する色層と相互に重なり合って形成することにより、これらの問題の発生を防止することができる。
【００５１】
前記走査線と前記共通電極配線との間の任意の場所に配置されるように、前記能動素子基板と前記対向基板との間のギャップを確保するための柱状パターンを備えることができる。
【００５２】
スペーサの直径を均一にすることよりも柱状パターンの高さを均一にすることの方が容易であるので、柱状パターンを用いることにより、能動素子基板と対向基板との間のギャップを均一にすることがより容易になる。
【００５３】
この柱状パターンは能動素子基板または対向基板の何れに形成してもよい。
【００５４】
前記液晶層を構成する液晶材はΔεが９以上であることが好ましい。
【００５５】
前記液晶層を構成する液晶材はΔεが１１以上であることがさらに好ましい。
【００５６】
また、前記液晶層を構成する液晶材はＮ／Ｉ点が摂氏８０度以上であることが好ましい。
【００５７】
前記共通電極には前記薄膜トランジスタのチャネル上において開口部が形成されており、前記開口部の端部は前記チャネルの端部から所定の距離だけ離れていることが好ましい。
【００５８】
このような開口部を設けることにより、薄膜トランジスタは共通電極に覆われなくなるため、共通電極の電位の変動が薄膜トランジスタに影響を及ぼし、これに起因して、薄膜トランジスタの特性がシフトすることを防止することができる。特に、液晶表示装置をゲートライン反転駆動する場合には、共通電極の電位が大きく変動するため、共通電極に上記のような開口部を形成することは有効である。
【００５９】
本液晶表示装置は、液晶分子の回転方向が同じとなるサブ画素領域において、液晶が逆方向に回転することを防止する逆回転防止構造をさらに備えることができる。この逆回転防止構造は、ラビング軸と前記サブ画素領域内で発生する電界の向きとの関係が、サブ画素領域内のすべての領域において、ラビング軸から同一方向への鋭角の回転により電界の向きと重なるように、前記画素電極及び前記共通電極の少なくとも何れか一方と等電位を与えられる補助電極を備える。
【００６０】
この逆回転防止構造を用いて液晶の逆方向への回転を防止することにより、すなわち、液晶のツイスト方向を一方向に固定することにより、表示の信頼性を向上させることができる。
【００６１】
前記データ線は、画面周辺部において、絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記走査線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続されており、かつ、前記走査線は画面周辺部において、前記絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記データ線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続されていることが好ましい。
【００６２】
また、前記データ線は、画面周辺部において、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して上層に形成された導電パターンにより、前記走査線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続されており、かつ、前記走査線は画面周辺部において、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して上層に形成された導電パターンによって、前記データ線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続されていることが好ましい。
【００６３】
上述の本発明に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置は電子機器に搭載して使用することができる。
【００６４】
本発明に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置を用いて液晶パネルを作成することにより、表示部における開口率を改善することができ、表示部の輝度を向上させることができる。
【００６５】
さらに、本発明は、能動素子基板と、対向基板と、前記能動素子基板と前記対向基板との間に挟まれた状態で保持されている液晶層、とからなる液晶表示装置であって、前記能動素子基板は、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極を有する薄膜トランジスタと、表示すべき画素に対応した画素電極と、基準電位が与えられる共通電極と、データ線と、走査線と、共通電極配線とを備え、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記データ線に、前記ソース電極は前記画素電極に、前記共通電極は前記共通電極配線に、それぞれ電気的に接続されており、前記画素電極と前記共通電極との間に印加される、前記能動素子基板の表面に略平行な電界により、前記液晶層の分子軸を前記能動素子基板に平行な面内において回転させることにより表示を行う横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法において、前記走査線及び前記共通電極配線を相互に平行に同層に、かつ、前記共通電極配線を前記走査線の片側に一本のみ形成する過程と、前記データ線及び前記走査線上に層間絶縁膜を形成する過程と、前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する過程と、前記層間絶縁膜上に、前記薄膜トランジスタ上とその近傍とを除く領域では前記データ線及び前記走査線を完全に覆うように、かつ、前記コンタクトホールを介して前記共通電極配線と電気的に接続するように、かつ、前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップを介して漏れ電界が漏れ出さないよう前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップをシールドするように、前記共通電極を形成する過程と、を備えることを特徴とする横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００６６】
また、本製造方法は、前記画素電極と前記データ線とを同層に形成する過程を備えることが好ましい。
【００６７】
また、本製造方法は、前記画素電極を、複数の第１部分と、前記第１部分の端部において前記複数の第１部分を相互に結合している第２部分と、から形成する過程を備えることが好ましい。この場合、前記第２部分は前記共通電極配線上に位置し、前記共通電極配線とともに蓄積容量を形成する。
【００６８】
前記層間絶縁膜としては、有機材料からなる膜、透明の無機材料からなる膜、または、有機材料からなる膜と透明の無機材料からなる膜の２層構造からなる膜の何れかから選択することが好ましい。
【００６９】
また、本製造方法は、前記層間絶縁膜を有機材料と無機材料の積層から形成し、前記有機材料からなる前記層間絶縁膜を前記走査線、前記データ線及び前記共通電極配線上、及び、前記走査線、前記データ線及び前記共通電極配線の近傍に形成する過程を備えることが好ましい。
【００７０】
あるいは、本製造方法は、前記層間絶縁膜を有機材料と無機材料の積層から形成し、前記有機材料からなる前記層間絶縁膜を前記走査線及び前記データ線上、及び、前記走査線及び前記データ線の近傍に形成する過程を備えることが好ましい。
【００７１】
あるいは、本製造方法は、前記層間絶縁膜を有機材料と無機材料の積層から形成し、前記有機材料からなる前記層間絶縁膜を前記データ線及び前記薄膜トランジスタ上、及び、前記データ線及び前記薄膜トランジスタの近傍に形成する過程を備えることが好ましい。
【００７２】
あるいは、本製造方法は、前記層間絶縁膜を有機材料と無機材料の積層から形成し、前記有機材料からなる前記層間絶縁膜を前記データ線上、及び、前記データ線の近傍に形成する過程を備えることが好ましい。
【００７３】
また、本製造方法は、ブラックマトリクス層を、前記薄膜トランジスタを覆って前記薄膜トランジスタ上にのみ孤立パターンとして形成する過程を備えることが好ましい。
【００７４】
また、本製造方法は、カラーフィルターを構成する色層を、前記データ線と平行なエッジを有するように形成する過程を備えることが好ましい。
【００７５】
また、本製造方法は、カラーフィルターを構成する色層を、各色層が隣接する色層との間に隙間なく、あるいは、隣接する色層と相互に重なり合うように形成する過程を備えることが好ましい。
【００７６】
また、本製造方法は、前記走査線と前記共通電極配線との間において、前記能動素子基板と前記対向基板との間のギャップを確保するための柱状パターンを前記能動素子基板または前記対向基板上に形成する過程を備えることが好ましい。
【００７７】
また、本製造方法は、前記共通電極に、前記薄膜トランジスタのチャネル上において、開口部を形成する過程を備えることが好ましい。この場合、前記開口部の端部は前記チャネルの端部から所定の距離だけ離れているように形成される。
【００７８】
また、本製造方法は、前記データ線を、画面周辺部において、絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記走査線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続し、前記走査線を、画面周辺部において、前記絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記データ線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続する過程を備えることが好ましい。
【００７９】
また、本製造方法は、前記データ線を、画面周辺部において、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して上層に形成された導電パターンにより、前記走査線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続し、前記走査線を、画面周辺部において、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して形成された導電パターンによって、前記データ線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続する過程を備えることが好ましい。
【００８０】
【発明の実施の形態】
（本発明の第１の実施形態）
図１、図２及び図３に本発明の第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置を示す。図１は、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０の平面図、図２は図１のII−II線における断面図、図３は図１に示したアクティブマトリクス型液晶表示装置１０の単位画素部分の回路図である。
【００８１】
図２に示すように、液晶表示装置１０は、能動素子基板１１と、対向基板１２と、能動素子基板１１と対向基板１２との間に挟まれた状態で保持されている液晶層１３とからなる。
【００８２】
対向基板１２は、透明絶縁性基板１６と、透明絶縁性基板１６上に遮光膜としてマトリクス状に形成されているブラックマトリクス層１７と、透明絶縁性基板１６上にブラックマトリクス層１７と部分的に重なり合うように形成されている色層１８と、ブラックマトリクス層１７と色層１８とを覆って形成された透明なオーバーコート層１９と、から形成されている。
【００８３】
また、液晶表示パネル表面からの接触による帯電が、液晶層１３に対して電気的な影響を与えることを防止するために、透明絶縁性基板１６の裏面には、透明な導電層（図示せず）が形成されている。
【００８４】
色層１８は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の染料または顔料を含む樹脂膜からなっている。
【００８５】
能動素子基板１１は、透明絶縁性基板２２と、透明絶縁性基板２２上に形成され、ゲート電極３０ａ（図３参照）及び共通電極配線２１を形成する第１の金属層４０ａと、第１の金属層４０ａを覆って透明絶縁性基板２２上に形成されたゲート絶縁膜２３と、ゲート絶縁膜２３上に形成された島状非晶質シリコン膜３０ｂと、データ線２４、ソース電極３０ｃ及び画素電極２５を形成する第２の金属層４０ｂと、第２の金属層４０ｂ、すなわち、データ線２４、ソース電極３０ｃ及び画素電極２５を覆ってゲート絶縁膜２３上に形成された層間絶縁膜２６と、層間絶縁膜２６の上に透明電極により形成された共通電極２７と、を有する。
【００８６】
島状非晶質シリコン膜３０ｂとデータ線２４とソース電極３０ｂとが薄膜トランジスタ３０（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）を構成している。
【００８７】
なお、本明細書においては、能動素子基板１１及び対向基板１２において、液晶層１３により近い層を上の層、液晶層１３からより遠い層を下の層と呼ぶ。
【００８８】
能動素子基板１１と対向基板１２とは、それぞれの上に配向膜（図示せず）を配し、画素電極２５及び共通電極２７の延伸方向から、１０乃至３０度程度の角度（この角度は液晶分子の初期配向方位と呼ばれる）を傾けた所定の方向Ｌに、液晶層１３がホモジニアス配向するように、ラビング処理がなされた後に、相互に向かい合うように貼り合わされている。
【００８９】
能動素子基板１１の外側には偏光板（図示せず）が貼付されており、対向基板１２の外側には導電層（図示せず）を介して偏光板（図示せず）が貼付されている。能動素子基板１１側の偏光板は、偏光軸をラビング軸に垂直に、また、対向基板１２側の偏光板は、偏光軸をラビング軸に平行に設定し、両偏光板の偏光軸は互いに直交するように設定されている。
【００９０】
能動素子基板１１と対向基板１２との間には、液晶層１３の厚みを保持するための多数のスペーサー２８（図２では１個のみ図示）が配置されており、また、液晶層１３の周囲には、液晶分子を外部に漏らさないためのシール（図示せず）が形成されている。
【００９１】
能動素子基板１１に形成されているデータ線２４にはデータ信号が供給され、共通電極配線２１及び共通電極２７には基準電位が供給され、走査線２０には走査用信号が供給される。
【００９２】
薄膜トランジスタ３０は、図１に示すように、走査線２０とデータ線２４との交点に各画素に対応して設けられている。すなわち、薄膜トランジスタ３０はデータ線２４に直接接続するように形成されている。
【００９３】
より具体的には、図４０に示した従来のＩＰＳモード液晶表示装置においては、データ線１５４からドレイン引き出し電極１５４ａを伸張させることによりドレイン電極を形成していたが、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、薄膜トランジスタ３０はデータ線２４に直接接続させることにより、データ線から伸張するドレイン引き出し電極１５４ａの形成を不要にしている。
【００９４】
ゲート電極３０ａは走査線２０に、ドレイン電極はデータ線２４に、ソース電極３０ｃは画素電極２５にそれぞれ電気的に接続されている。
【００９５】
本実施形態に係る液晶表示装置１０においては、データ線２４及び走査線２０を保護する保護回路を設けることができる。
【００９６】
図３４は保護回路の一例を示す平面図である。
【００９７】
データ線２４は、画面の周辺部において、データ線２４と同層に形成された保護回路配線２４Ａ、ゲート絶縁膜２３に形成されたコンタクトホール２３ａ及び走査線２０と同層に形成された保護回路配線２０Ａをこれらの順番に介して、保護回路４１に接続されている。
【００９８】
同様に、走査線２０は、画面の周辺部において、走査線２０と同層に形成された保護回路配線２０Ｂ、ゲート絶縁膜２３に形成されたコンタクトホール２３ｃ及びデータ線２４と同層に形成された保護回路配線２４Ｂをこれらの順番に介して、保護回路４２に接続されている。
【００９９】
図３５は保護回路の他の例を示す平面図である。
【０１００】
データ線２４は、画面周辺部において、データ線２４と同層に形成された保護回路配線２４Ａ、層間絶縁膜２６に形成されたコンタクトホール２６ａ、層間絶縁膜２６上に形成された導電パターン４３及び走査線２０と同層に形成された保護回路配線２０Ａをこれらの順番に介して、保護回路４１に電気的に接続されている。
【０１０１】
さらに、走査線２０は、画面周辺部において、走査線２０と同層に形成された保護回路配線２０Ｂ、層間絶縁膜２６に形成されたコンタクトホール２６ｂ、層間絶縁膜２６上に形成された導電パターン４３及びデータ線２４と同層に形成された保護回路配線２４Ｂをこれらの順番に介して、保護回路４２に電気的に接続されている。
【０１０２】
保護回路４１、４２を設けることにより、走査線２０またはデータ線２４に異常な電位が印加された場合であっても、走査線２０またはデータ線２４の異常電位が保護回路４１、４２に逃がすことができるため、走査線２０またはデータ線２４の電位を安定化させることができる。
【０１０３】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、図１及び図２に示すように、走査線２０及び共通電極配線２１は何れも透明絶縁性基板２２上に同層に形成されているとともに、相互に平行に形成されている。
【０１０４】
さらに、共通電極配線２１は走査線２０の片側に一本のみ形成されている。
【０１０５】
また、共通電極２７は、ゲート絶縁膜２３及び層間絶縁膜２６を介して、データ線２４及び走査線２０を覆うように、さらに、走査線２０と共通電極配線２１との間のギャップをシールドするように形成されている。
【０１０６】
共通電極２７は、薄膜トランジスタ３０を全て覆うように形成することもできるが、図１に示すように、薄膜トランジスタ３０のチャネル上において、同チャネルを露出させる開口部２７ａ（破線で囲まれた領域）を形成することもできる。開口部２７ａの端部はチャネルの端部から所定の距離だけチャネルの内側に離れている。すなわち、開口部２７ａは薄膜トランジスタ３０のチャネルと相似形をなしている。
【０１０７】
さらに、図１及び図２に示すように、共通電極２７の開口部２７ａは、上方から見たときに、ブラックマトリクス層１７によって覆われるように形成されている。
【０１０８】
また、図１に示すように、ブラックマトリクス層１７（図１の破線で囲まれた領域）は薄膜トランジスタ３０を覆う程度に薄膜トランジスタ３０の上方においてのみ形成されている。すなわち、ブラックマトリクス層１７は薄膜トランジスタ３０への光の入射を防止するために必要な最小限のサイズとして形成されている。加えて、ブラックマトリクス層１７は走査線２０及びデータ線２４上には形成されておらず、薄膜トランジスタ３０上にのみ孤立パターンとして形成されている。
【０１０９】
さらに、ゲート絶縁膜２３及び層間絶縁膜２６を貫通してコンタクトホール２９が形成されており、コンタクトホール２９は導電性材料で充填されている。共通電極２７は、コンタクトホール２９に充填された導電性材料を介して、共通電極配線２１と電気的に接続されている。
【０１１０】
また、各色層１８は、そのエッジがデータ線２４と平行になるように形成されている。
【０１１１】
なお、色層１８のエッジがデータ線２４と平行に配列されるのは、図３６に示すようにデータ線２４が直線状に形成されている場合と、図３７に示すようにデータ線２４が屈曲線状に形成されている場合の双方を含む。
【０１１２】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、共通電極２７は透明導電性材料であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）でつくられている。
【０１１３】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、走査線２０を介して供給される走査用信号により選択され、かつ、データ線２４を介して供給されるデータ信号が書き込まれた画素において、共通電極２７と画素電極２５との間で、透明絶縁性基板１６、２２に平行な電界が形成される。この電界に従って液晶分子の配向方向を透明絶縁性基板１６、２２と平行な平面内において回転させ、所定の表示が行われる。
【０１１４】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０によれば、以下のような効果を得ることができる。
【０１１５】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、走査線２０及びデータ線２４は層間絶縁膜２６を介して共通電極２７に覆われている。このため、共通電極２７によって、走査線２０及びデータ線２４からの漏れ電界をシールドすることができ、画素電極２５及び共通電極２７により制御することができる有効な表示領域を拡大することができる。
【０１１６】
さらに、共通電極２７はコンタクトホール２９を介して共通電極配線２１と接続されているため、共通電極２７の低抵抗化を図ることができ、ひいては、信号の遅延に起因するクロストークなどの表示不良を低減することができる。
【０１１７】
さらに、共通電極２７により走査線２０及びデータ線２４からの漏れ電界をシールドすることができることに伴い、共通電極配線２１の面積を低減することができる。
【０１１８】
具体的には、従来のＩＰＳモード液晶表示装置においては、走査線１５０からの漏れ電界をシールドするため、走査線１５０の両側にそれぞれ共通電極配線１５１を設ける必要があるが、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、共通電極２７が走査線２０からの漏れ電界をシールドする機能を有しているため、走査線２０からの漏れ電界をシールドするための共通電極配線２１を１個に減らすことが可能である。また、共通電極配線１５１と走査線１５０との間もシールドすることにより、この間に発生する余分な電界をも抑制することができ、この部分を対向基板側で遮光する必要がなくなり、開口率を有効に広げることができる。
【０１１９】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、画素電極２５と共通電極２７との間でショートを起こす可能性は極めて低い。このため、本液晶表示装置１０の製造歩留まりを高く保つことができる。
【０１２０】
さらに、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、共通電極２７は透明導電性材料であるＩＴＯで形成されているため、開口率を向上させることが可能である。
【０１２１】
また、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、薄膜トランジスタ３０はデータ線２４に直接接続するように形成されている。このため、図４０に示した従来のＩＰＳモード液晶表示装置において形成されていたドレイン引き出し電極１５４ａの形成が不要となり、画素内における薄膜トランジスタ３０の占有面積を最小にすることができる。加えて、ドレイン引き出し電極１５４ａの面積に対応する分だけ開口率を向上させることができる。
【０１２２】
また、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、図２に示すように、ブラックマトリクス層１７は薄膜トランジスタ３０を覆う程度に薄膜トランジスタ３０上においてのみ形成されている。このようにブラックマトリクス層１７を最低限の面積において形成することにより、より開口率を向上させることができる。
【０１２３】
また、各色層は隣接する色層との間に隙間なく、あるいは、隣接する色層と相互に重なり合って形成されている。これにより、表示できる色の範囲（色度域）の減少を生じることがなくなり、表示品質が向上する。
【０１２４】
また、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、各色層１８は、エッジがデータ線２４と平行になるように形成されている。このように、色層１８のエッジをデータ線２４と平行に形成することにより、不要な遮光領域が増加することを防止することができ、開口率をより向上させることができる。
【０１２５】
また、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、共通電極２７は薄膜トランジスタ３０の上を覆うように形成されている。これにより、薄膜トランジスタ３０からの不要な横電界の漏洩を防止することができる。また、共通電極２７には、薄膜トランジスタ３０のチャネルを露出させる開口部２７ａを形成することができる。このような構造により、薄膜トランジスタ３０からの不要な横電界の漏洩を最小限に抑制し、かつ、共通電極２７の電位の変動が薄膜トランジスタ３０に影響を及ぼし、これによって、薄膜トランジスタ３０の特性がシフトすることを防止することができる。特に、液晶表示装置１０をゲートライン反転駆動する場合には、共通電極２７の電位が大きく変動するため、共通電極２７に開口部２７ａを形成することは有効である。
【０１２６】
なお、図１及び図２に示すように、共通電極２７の開口部２７ａはブラックマトリクス層１７によって覆われているため、開口部２７ａの形成は開口率には影響を与えない。
【０１２７】
また、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、ブラックマトリクス層１７は薄膜トランジスタ３０への光の入射を防止するために必要な最小限のサイズとして形成されているとともに、薄膜トランジスタ３０上にのみ孤立パターンとして形成されている。このようにブラックマトリクス層１７を形成することにより、開口率を上げることができる。
【０１２８】
次いで、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０における具体的な数値例を以下に述べる。
【０１２９】
共通電極２７は、上方から見たときに、その幅方向において、データ線２４から少なくとも３μｍ以上張り出していることが好ましい。
【０１３０】
本発明者は、データ線２４からの共通電極２７の張り出し量（μｍ）とクロストークレベルとの関係を実験により求めた。その結果を示したグラフが図４である。
【０１３１】
看者がクロストークを視認することができるクロストークレベルは３である。
【０１３２】
図４に示すように、データ線２４からの共通電極２７の張り出し量が約２．５μｍの場合に、クロストークレベルは３になり、張り出し量が約２．５μｍを超えると、クロストークレベルは３以下になる。
【０１３３】
従って、データ線２４からの共通電極２７の張り出し量は約２．５μｍ以上であれば良く、３μｍ以上あれば、確実にクロストークレベルを視認レベル以下に抑えることができる。
【０１３４】
共通電極２７は、上方から見たときに、その幅方向において、走査線２０から少なくとも１μｍ以上張り出していることが好ましい。
【０１３５】
本発明者は、走査線２０からの共通電極２７の張り出し量（μｍ）とクロストークレベルとの関係を実験により求めた。その結果を示したグラフが図５である。
【０１３６】
図５に示すように、走査線２０からの共通電極２７の張り出し量が１．０μｍの場合に、クロストークレベルは視認レベルである３になり、張り出し量が１．０μｍを超えると、クロストークレベルは３以下になる。
【０１３７】
従って、走査線２０からの共通電極２７の張り出し量は１．０μｍ以上であれば良く、あるいは、例えば１．５μｍ以上あれば、確実にクロストークレベルを視認レベル以下に抑えることができる。
【０１３８】
また、走査線２０からの共通電極２７の張り出し量を１．０μｍ以上とすることで走査線２０からの不要な電界の漏洩を抑制できるため、黒表示を行った際の走査線２０近傍からの光漏れも抑制することができる。
【０１３９】
ブラックマトリクス層１７は１×１０10Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する材料からなるものであることが好ましい。
【０１４０】
本発明者は、ブラックマトリクス層１７を構成する材料の比抵抗（Ω・ｃｍ）と周辺輝度の上昇レベルとの関係を実験により求めた。その結果を示したグラフが図６である。
【０１４１】
看者が周辺輝度の上昇を視認することができるレベルは１である。
【０１４２】
図６に示すように、ブラックマトリクス層１７を構成する材料の比抵抗が１×１０9.5Ω・ｃｍのときに、周辺輝度上昇レベルは視認レベルである１になり、比抵抗が１×１０9.5Ω・ｃｍを超えると、周辺輝度上昇レベルは１以下になる。
【０１４３】
従って、ブラックマトリクス層１７を構成する材料の比抵抗は１×１０9.5Ω・ｃｍ以上であれば良く、１×１０10Ω・ｃｍ以上あれば、確実に周辺輝度上昇レベルを視認レベル以下に抑えることができる。
【０１４４】
比抵抗が１×１０9.5Ω・ｃｍ以上である材料としては、例えば、酸化チタンを黒顔料として、これに樹脂を分散させたものがある。
【０１４５】
また、液晶層１３を構成する液晶材のΔεは９以上が好ましく、１１以上であることがより好ましい。
【０１４６】
本発明者は、液晶材のΔεとＶ−Ｔピーク電圧との関係を実験により求めた。その結果を示したグラフが図７である。なお、Ｖ−Ｔピーク電圧とは、最大透過率を与える印加電圧を指す。
【０１４７】
液晶表示装置を適正な電圧（通常は、画素電極−共通電極間の実効電圧が５Ｖ）で駆動するためには、Ｖ−Ｔピーク電圧の値を６Ｖ以下にすることが望ましく、５．５Ｖ以下にすることがさらに望ましい。
【０１４８】
図７に示すように、液晶材のΔεが約８．４のときに、Ｖ−Ｔピーク電圧は６Ｖになり、液晶材のΔεが約１０．６のときに、Ｖ−Ｔピーク電圧は５．５Ｖになる。
【０１４９】
従って、液晶層１３を構成する液晶材のΔεは約８．４以上であれば良く、９以上であればＶ−Ｔピーク電圧を確実に６Ｖ以下にすることができる。さらには、Δεが１１以上であれば、Ｖ−Ｔピーク電圧を確実に５．５Ｖ以下にすることができ、液晶表示装置の駆動を比較的容易に行うことができる。
【０１５０】
また、液晶層１３を構成する液晶材のＮ／Ｉ点（クリアリングポイント）は摂氏８０度以上であることが好ましく、摂氏９０度以上であることがより好ましい。
【０１５１】
このようにすることにより、本液晶表示装置を携帯電話装置などの表示装置に適用することが可能になる。
【０１５２】
図８（Ａ）は、上方から見た場合における画素電極２７と走査線２０と共通電極配線２１との位置関係を示す平面図である。
【０１５３】
図８（Ａ）に示すように、画素電極２７は、相互に平行に延びる複数のライン状の第１部分２７ｂと、第１部分２７ｂと直交する方向に延び、各第１部分２７ｂの端部においてこれら複数の第１部分２７ｂを相互に結合している第２部分２７ｃと、から構成することができる。
【０１５４】
この場合、第２部分２７ｃは共通電極配線２１と重なり合うように配置することが好ましい。第２部分２７ｃは共通電極配線２１と重なり合わせることにより、第２部分２７ｃと共通電極配線２１とがそれらの間に蓄積容量３２（図３参照）を形成することが可能になる。
【０１５５】
さらに、画素電極２７を図８（Ａ）に示すように第１部分２７ｂと第２部分２７ｃとから形成する場合、第２部分２７ｃと次段の走査線２０との間の距離Ｄ（図８（Ａ）参照）は３μｍ以上であることが好ましい。
【０１５６】
本発明者は、距離Ｄと走査線２０の配線容量との関係を実験により求めた。その結果を示したグラフが図８（Ｂ）である。図８（Ｂ）に示したグラフの縦軸は、表示上問題がないレベルにおける配線容量を１０とした場合の配線容量の相対値を示す。
【０１５７】
ここで、走査線２０の配線容量が１０以下であれば、表示上問題は生じない。また、走査線２０の配線容量が６以下であれば、望ましい表示を行うことが可能である。
【０１５８】
図８（Ｂ）に示すように、距離Ｄが約０．６μｍの場合に、配線容量は１０となり、距離Ｄが約０．６μｍを超えると、配線容量は１０以下になる。また、距離Ｄが約２．４μｍの場合に、配線容量は６となり、距離Ｄが約２．４μｍを超えると、配線容量は６以下になる。
【０１５９】
従って、距離Ｄは０．６μｍ以上であれば良く、１．０μｍ以上であれば、確実に表示上の問題を抑えることができる。また、距離Ｄは２．４μｍ以上であることが特に好ましく、３μｍ以上であれば、望ましい表示を確実に行うことができる。
【０１６０】
画素電極２５は、共通電極２７の一部である第２部分２７ｃ、及び、共通電極配線２１との間に蓄積容量３２（図３参照）を形成している。
【０１６１】
また、各色層１８は隣接する色層との間に隙間がないように配置されることが好ましい。隣接する色層１８の間に隙間があると、単色を表示した場合、所定の色に白色が混ざるため、表示できる色の範囲（色度域）が狭くなってしまうという問題が発生する。さらには、液晶パネルを斜めから観察した場合、画素を通った光が隣の画素から抜けて来るように観察されるため、斜め視野において、表示色がシフトしてしまうおそれがある。
【０１６２】
隣接する色層１８の間に隙間がないようにするためには、隣接する色層１８を相互に重なり合って配置することも可能である。この場合、隣接する色層１８が重なり合う領域の幅は、例えば、３μｍ以上に設定される。
【０１６３】
図９、図１０及び図１１は、本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０における能動素子基板１１の製造方法の一例における各工程の断面図である。図９、図１０及び図１１は、左から順に、周辺部断面図、画素部断面図及び画素部平面図を含んでいる。
【０１６４】
以下、図９、図１０及び図１１を参照して、本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０の製造方法を説明する。
【０１６５】
先ず、図９（Ａ）に示すように、透明絶縁性基板２２上に第一の金属層４０ａを形成し、第一の金属層４０ａをパターニングし、ゲート電極３０ａ、走査線２０及び共通電極配線２１を同時に形成する。
【０１６６】
次いで、図９（Ｂ）に示すように、ゲート電極３０ａ、走査線２０及び共通電極配線２１を覆って透明絶縁性基板２２上にゲート絶縁膜２３を形成する。さらに、ゲート絶縁膜２３上に、不純物をドーピングしていないｉ層３５ａとｎ型不純物をドーピングしたｎ層３５ｂとを成膜する。
【０１６７】
次いで、図９（Ｃ）に示すように、ｉ層３５ａ及びｎ層３５ｂをパターニングして、薄膜トランジスタ３０用のアイランド３６を形成する。
【０１６８】
次いで、図１０（Ａ）に示すように、クロムからなる第２の金属層４０ｂをゲート絶縁膜２３及びアイランド３６上に成膜し、この第２の金属層４０ｂをパターニングすることにより、データ線２４及びソース電極３０ｃを形成する。
【０１６９】
第２の金属層４０ｂをパターニングすることにより、図示していないが、画素電極２５も同時に形成される。
【０１７０】
次いで、図１０（Ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜２３を覆って層間絶縁膜２６を形成する。
【０１７１】
次いで、図１０（Ｃ）に示すように、共通電極配線２１に到達するコンタクトホール２９と、データ線２４に到達するコンタクトホール３７とを同時に形成する。
【０１７２】
次いで、図１１に示すように、コンタクトホール２９、３７がＩＴＯで充填されるようにＩＴＯ膜を全体に成膜し、このＩＴＯ膜をパターニングすることにより、共通電極２７を形成する。
【０１７３】
以上の工程により、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０における能動素子基板１１が形成される。
【０１７４】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１０においては、図１（Ａ）に示すように、ラビングによって規定された液晶配向方向Ｌ（ラビング方向）と、画素電極２５と共通電極２７（及びこれと等電位の共通電極配線２１）の間に印加される電界の向きとの関係が液晶配向方向Ｌから時計回りに鋭角だけ回転させることにより電界の方向に重なるような関係となるように、共通電極２７に補助電極としての斜めのエッジ２７ｂが形成されている。
【０１７５】
仮に、液晶配向方向から電界方向への鋭角回転の向きが反時計回りとなる領域が存在すると、この領域は、画素電極２５と共通電極２７との間の電界印加により、目的とする液晶回転方向と逆方向の回転をするドメインを画素端に発生させてしまう結果となる。逆回転しているドメインがあり、正常回転しているドメインと逆回転しているドメインとの境界に生じるディスクリネーションが長時間固定して発生すると、これに伴って表示状態が変化し、初期と同じ状態が得られなくなることがあり、信頼性が低下する。
【０１７６】
共通電極２７に逆回転防止構造としての斜めのエッジ２７ｂを形成することにより、このような逆回転を防止することができる。すなわち、液晶のツイスト方向を一方向に固定することができる。
（本発明の第２の実施形態）
図１２は本発明の第２の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置４０の平面図である。
【０１７７】
上述の第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、共通電極２７が透明導電性材料であるＩＴＯで形成されていたが、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置４０においては、共通電極２７のみならず、画素電極２５もＩＴＯで形成されている。画素電極２５がＩＴＯで形成されている点を除いて、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置４０は第１の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０と同様の構成を有している。
【０１７８】
共通電極２７のみならず、画素電極２５も透明導電性材料であるＩＴＯで形成することにより、第１の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０よりもさらに開口率を向上させることができる。
【０１７９】
図１３、図１４及び図１５は、本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置４０における能動素子基板１１の製造方法の一例における各工程の断面図である。図１３、図１４及び図１５は、図９乃至図１１と同様に、左から順に、周辺部断面図、画素部断面図及び画素部平面図を含んでいる。
【０１８０】
以下、図１３、図１４及び図１５を参照して、本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置４０の製造方法を説明する。
【０１８１】
先ず、図１３（Ａ）に示すように、透明絶縁性基板２２上に第一の金属層４０ａを形成し、第一の金属層４０ａをパターニングし、ゲート電極３０ａ、走査線２０及び共通電極配線２１を同時に形成する。
【０１８２】
次いで、図１３（Ｂ）に示すように、ゲート電極３０ａ、走査線２０及び共通電極配線２１を覆って透明絶縁性基板２２上にゲート絶縁膜２３を形成する。さらに、ゲート絶縁膜２３上に、不純物をドーピングしていないｉ層３５ａとｎ型不純物をドーピングしたｎ層３５ｂとを成膜する。
【０１８３】
次いで、図１３（Ｃ）に示すように、ｉ層３５ａ及びｎ層３５ｂをパターニングして、薄膜トランジスタ３０用のアイランド３６を形成する。
【０１８４】
次いで、図１４（Ａ）に示すように、画面周辺部においてゲート絶縁膜２３にコンタクトホール３７を形成する。コンタクトホール３７はゲート電極３０ａに達している。
【０１８５】
次いで、図１４（Ｂ）に示すように、クロムからなる第２の金属層４０ｂを成膜し、この第２の金属層４０ｂをフォトリソグラフィ及びエッチングすることにより、データ線２４及びソース電極３０ｃを形成する。
【０１８６】
同時に、コンタクトホール３７を介して、クロムからなる第２の金属層４０ｂにより、データ線２４を、走査線２０と同層に形成された保護回路配線（図示せず）に電気的に接続させる。さらに、走査線２０を、画面周辺部において、ゲート絶縁膜２３に形成されたコンタクトホール（図示せず）を介して、データ線２４と同層に形成された保護回路配線（図示せず）に電気的に接続させる。
【０１８７】
この場合、図１４（Ｂ）の周辺部断面図に示すように、データ線２４と走査線２０とは、走査線２０の周辺部において接続するようにする。このように、この段階において、データ線２４と走査線２０とを接続するのは、データ線２４と走査線２０とを接続する前にデータ線２４をエッチングにより形成すると、データ線２４がエッチング中に溶出する可能性があるためである。
【０１８８】
次いで、図１４（Ｃ）に示すように、ＩＴＯ膜を前面に成膜し、このＩＴＯ膜をパターニングすることにより、画素電極２５を形成する。
【０１８９】
次いで、図１５（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜２３を覆って層間絶縁膜２６を形成する。
【０１９０】
次いで、図１５（Ｂ）に示すように、共通電極配線２１に到達するコンタクトホール２９を形成する。
【０１９１】
次いで、図１５（Ｃ）に示すように、コンタクトホール２９がＩＴＯで充填されるようにＩＴＯ膜を全体に成膜し、このＩＴＯ膜をパターニングすることにより、共通電極２７を形成する。
【０１９２】
以上の工程により、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置４０における能動素子基板１１が形成される。
（本発明の第３の実施形態）
図１６は本発明の第３の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置５０の断面図である。
【０１９３】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置５０においては、第２の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置４０と同様に、画素電極２５は透明導電性材料であるＩＴＯで形成されており、さらに、データ線２４を覆って保護層として透明電極２５ａが形成されている。透明電極２５ａが形成されている点を除いて、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置５０は第２の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置４０と同様の構成を有している。
【０１９４】
透明電極２５ａは画素電極２５と同様にＩＴＯからなり、画素電極２５と同時に形成される。透明電極２５ａは画素電極２５の形成パターンを一部変更することにより形成することが可能であるので、第２の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置４０と比較しても、工程数は増加しない。
【０１９５】
データ線２４を透明電極２５ａで被覆することにより、画素電極２５の形成時に実施するエッチングによってデータ線２４の溶解を防止することができる。
（本発明の第４の実施形態）
図１７は本発明の第４の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置６０の断面図である。
【０１９６】
図２に示すように、第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、ブラックマトリクス層１７は対向基板１２の一構成要素として設けられていたが、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置６０においては、ブラックマトリクス層１７ａは対向基板１２ではなく、能動素子基板１１に設けられている。
【０１９７】
具体的には、ブラックマトリクス層１７ａは、共通電極２７の開口部２７ａを覆い、かつ、第１の実施形態におけるブラックマトリクス層１７と同様に、薄膜トランジスタ３０を覆う程度に薄膜トランジスタ３０の上方においてのみ形成されている。すなわち、ブラックマトリクス層１７ａは薄膜トランジスタ３０への光の入射を防止するために必要な最小限のサイズとして形成されている。加えて、ブラックマトリクス層１７ａは走査線２０及びデータ線２４上には形成されておらず、薄膜トランジスタ３０上にのみ孤立パターンとして形成されている。
【０１９８】
ブラックマトリクス層１７ａが能動素子基板１１に設けられている点を除いて、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置６０は第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０と同様の構成を有している。
【０１９９】
このように、ブラックマトリクス層１７ａを能動素子基板１１に形成しても、第１の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０と同様の効果を得ることができる。
（本発明の第５の実施形態）
図１８は本発明の第５の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置７０の断面図である。
【０２００】
図２に示すように、第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、能動素子基板１１と対向基板１２との間のギャップを確保するために、スペーサ２８が２つの基板１１、１２の間に挟まれている。
【０２０１】
これに対して、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置７０においては、スペーサ２８に代えて、柱状パターン３８を用いて、能動素子基板１１と対向基板１２との間のギャップを確保している。スペーサ２８に代えて、柱状パターン３８を用いている点を除いて、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置７０は第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０と同様の構成を有している。
【０２０２】
柱状パターン３８は、例えば、感光性樹脂から形成することができる。その場合には、柱状パターン３８は、感光性樹脂膜を能動素子基板１１の全面に塗布した後、柱状パターン３８を形成する領域（感光性樹脂の性質によっては、柱状パターン３８を形成しない領域）のみ感光させ、エッチングにより、柱状パターン３８を形成しない領域の感光性樹脂を除去することにより、形成することができる。
【０２０３】
スペーサ２８の直径を均一にすることよりも柱状パターン３８の高さを均一にすることの方が容易であるので、スペーサ２８に代えて柱状パターン３８を用いることにより、液晶表示装置の製造時間を短縮することができる。
【０２０４】
柱状パターン３８は薄膜トランジスタ３０の上方において、すなわち、ブラックマトリクス層１７の下方において形成される。このため、柱状パターン３８の透光性の有無にかかわらず、開口率が低下することはない。
【０２０５】
また、本実施形態においては、能動素子基板１１上に柱状パターン３８を形成したが、対向基板１２上に柱状パターン３８を形成することも可能である。
【０２０６】
また、スペーサ２８に代えて柱状パターン３８を用いる場合には、層間絶縁膜２６を感光性の樹脂材料から形成することも可能である。層間絶縁膜２６を感光性の樹脂材料から形成することにより、層間絶縁膜２６を所定のパターンにパターニングすることにより、柱状パターン３８を形成することが可能になる。
（本発明の第６の実施形態）
図１９は、第６の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置８０の断面図である。
【０２０７】
上述の第１乃至第５の実施形態においては、層間絶縁膜２６は、有機材料からなる膜あるいは透明の無機材料からなる膜の何れかからなる単層膜として形成されている。
【０２０８】
これに対して、本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置８０においては、層間絶縁膜２６を単層膜で構成することに代えて、層間絶縁膜２６を積層膜で構成している。
【０２０９】
具体的には、図１９に示すように、層間絶縁膜２６は、無機膜からなる第１の膜２６ａと、第１の膜２６ａを覆って形成され、有機膜からなる第２の膜２６ｂとからなる積層膜構造を有している。
【０２１０】
有機膜からなる第２の膜２６ｂは、たとえば感光性のアクリル樹脂から形成されている。
【０２１１】
有機膜の誘電率は無機膜の誘電率よりも低いため、層間絶縁膜２６を無機膜単体で構成する場合と比較して、このような積層膜構造とすることにより、層間絶縁膜全体の誘電率を下げることができる。
【０２１２】
また、層間絶縁膜２６を有機膜単体で構成すると、薄膜トランジスタ３０の半導体層とこれを覆う有機膜との界面状態が不安定となり、高温で駆動させた場合に、薄膜トランジスタ３０のリーク電流が増大して、表示ムラを引き起こす可能性がある。このため、薄膜トランジスタ３０の半導体層に接する第１の膜２６ａとして、窒化シリコン膜のような無機膜を用い、この上に有機膜を積層することにより、無機膜と半導体層との間に安定な界面が形成され、上述のような不具合を抑止することができる。
（本発明の第７の実施形態）
図２０は、第７の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９０の断面図である。
【０２１３】
例えば、第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、層間絶縁膜２６は単位画素領域の全面にわたって形成されているが、本実施形態においては、層間絶縁膜２６は有機材料と無機材料とを積層した膜として構成されている。このうち、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂは、走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１及び前記薄膜トランジスタ３０を覆い、画素電極２５の表示に係る部分を覆わないように、走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１及び前記薄膜トランジスタ３０上、及び、走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１及び前記薄膜トランジスタ３０の近傍に形成されている。
【０２１４】
走査線２１、データ線２４及び共通電極配線２１を覆う共通電極２７は有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂ上に形成される。
【０２１５】
有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂの誘電率は、例えば、感光性アクリル樹脂を用いた場合、３〜４程度である。無機材料として例えば窒化シリコンを用いた場合誘電率は６〜７程度であるので、約半分の膜厚でデータ線２４と共通電極２７の間の容量を同等レベルまで低減できる。無機材料のみで厚い膜を形成する場合、良質な膜質を得ようとすると、高価な成膜装置に高負荷がかかり、製造コストが大きくなる。これに対して、有機材料からなる層間膜は、材料を塗布することによって形成するため、低コストで実現できる。
【０２１６】
また、図２０に示すように、画素電極２５および共通電極２７の間の層間膜が無機膜のみとなり、これを薄膜化することが可能となる。これにより、両電極間の電界を有効に液晶に印加できるため、駆動電圧を低減することが可能となる。
【０２１７】
例えば、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂの膜厚は、５０００Å以上１００００Å以下とすることが好ましい。
【０２１８】
一例としては、無機材料からなる層間絶縁膜２６ａの膜厚を３０００Å、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂを６０００Åとすることができる。
【０２１９】
無機材料からなる層間絶縁膜２６ａの膜厚が薄すぎると、画素電極２５と共通電極２７の間での絶縁破壊が生じることがあるので、無機材料からなる層間絶縁膜２６ａは２０００Ａ以上あることが望ましい。
【０２２０】
有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂの膜厚が厚すぎると、ラビング工程において有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂの段差部に異物が付着し、表示品質が劣化する。
【０２２１】
また、有機膜からなる層間絶縁膜２６ｂの膜厚が薄すぎると、共通電極２７とデータ線２４との間の寄生容量が増加し、表示品質が劣化する。
【０２２２】
本実施形態によれば、画素電極２５と共通電極２７との間の表示に係る領域が低誘電率の有機膜で覆われていないため、両者の間の電位差から液晶に印可する横電界を効率よく生成することが可能であり、かつ、共通電極２７とデータ線２４との間の寄生容量の増加を防止することができる。
（本発明の第８の実施形態）
図２１は、本発明の第８の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９１の平面図である。本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９１は、図２０に示した第７の実施形態に係る液晶表示装置９０の変形例に相当する。また、図２２は、図２１のａ−ａ’の断面図である。また、図２３は液晶表示装置９１の別の断面図である。
【０２２３】
この実施形態においては、層間絶縁膜２６は有機材料と無機材料とを積層した膜として構成され、このうち、有機材料からなる膜は、走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１及び前記薄膜トランジスタ３０を覆い、画素電極２５の表示に係る部分を覆わないように、走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１及び前記薄膜トランジスタ３０上、及び、走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１及び前記薄膜トランジスタ３０の近傍に形成されている。
【０２２４】
本実施形態においては、共通電極２７は有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂを覆うようにして形成される。
【０２２５】
すなわち、本実施形態においては走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１を覆う共通電極２７に対して、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂが内側に形成されている。
【０２２６】
本実施形態によっても、画素電極２５と共通電極２７との間の表示に係る領域が低誘電率の有機膜で覆われていないため、両者の間の電位差から液晶に印可する横電界を効率よく生成することが可能であり、かつ、共通電極２７とデータ線２４との間の寄生容量の増加を防止することができる。
（本発明の第９の実施形態）
図２４は、本発明の第９の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９２の平面図である。本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９２は、図２１に示した第８の実施形態に係る液晶表示装置９１の変形例に相当する。また、図２５は、図２４のｂ−ｂ’の断面図である。
【０２２７】
この実施形態においては、層間絶縁膜２６は有機材料と無機材料とを積層した膜として構成され、このうち、有機材料からなる膜は、走査線２０及びデータ線２４及び前記薄膜トランジスタ３０を覆い、画素電極２５の表示に係る部分を覆わないように、走査線２０及びデータ線２４及び前記薄膜トランジスタ３０上、及び、走査線２０及びデータ線２４及び前記薄膜トランジスタ３０の近傍に形成されている。
【０２２８】
本実施形態によれば、画素電極２５と共通電極２７との間隔を狭くすることが可能となるため、画素電極２５と共通電極２７との間に形成される蓄積容量３２（図３参照）の容量を大きくすることが可能となる。この結果、表示品質を向上させることができる。
【０２２９】
以下に、第９の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置９２における能動素子基板１１の製造方法を説明する。
【０２３０】
図９および図１０において説明した第１の実施の形態の製造方法に、図２１から図２３に構造を示すところの本実施の形態の有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂを追加する。
【０２３１】
具体的には、図１０（Ａ）のようにＤ−Ｃｒパターニング後、チャネル上のｎ層３５ｂをエッチング除去し、しかる後に無機材料からなる層間絶縁膜２６ａを形成する。
【０２３２】
さらに、感光性アクリル樹脂を塗布し、これを露光・現像することにより、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂを形成する。
【０２３３】
ここで、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂは、走査線２０、データ線２４及び前記薄膜トランジスタ３０上、及び、走査線２０、データ線２４及び前記薄膜トランジスタ３０の近傍に形成する。
【０２３４】
次に、無機材料からなる層間絶縁膜２６ａおよびゲート絶縁膜２３にコンタクトホール２９を形成する。
【０２３５】
さらに、この上にＩＴＯ膜を成膜し、これをパターニングすることで、共通電極２７を形成する。
【０２３６】
この共通電極２７は、コンタクトホール２９を介して、共通電極配線２１に接続される。
【０２３７】
以上の工程により、第９の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置９２における能動素子基板１１が形成される。
【０２３８】
上記製造工程において、コンタクトホール２９を形成した後に、例えば酸素プラズマ処理を行うことにより共通電極配線２１の表面に吸着した不純物を取り除くことが好ましい。
【０２３９】
これによりコンタクトホール２９における接触抵抗を低減し、表示品質が向上する。
【０２４０】
さらに上記製造工程において、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂを形成した後コンタクトホール２９を形成する前に、ヘリウムやアルゴンのプラズマを用いて有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂの表面を改質しておくことが好ましい。
【０２４１】
これにより有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂと共通電極２７との密着性及び共通電極２７のパターンニング精度が向上し、不良の発生を低減することが可能となる。
【０２４２】
コンタクトホールを形成した後にヘリウムやアルゴンのプラズマを用いて処理を行うことも可能ではあるが、共通電極配線２１の表面に不純物が再付着し、コンタクトホール２９における接触抵抗が増大してしまうので、好ましくない。
（本発明の第１０の実施形態）
図２６は、本発明の第１０の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９３の平面図である。本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９３は、図２４に示した第９の実施形態に係る液晶表示装置９２の変形例に相当する。また、図２７は、図２６のｃ−ｃ’の断面図である。
【０２４３】
この実施形態においては、層間絶縁膜２６は有機材料と無機材料とを積層した膜として構成され、このうち、有機材料からなる膜は、データ線２４及び薄膜トランジスタ３０を覆い、画素電極２５の表示に係る部分を覆わないように、データ線２４及び薄膜トランジスタ３０上、及び、データ線２４及び薄膜トランジスタ３０の近傍に形成されている。
【０２４４】
本実施形態によれば、走査線２０上に有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂが形成されないため、ラビング軸Ｌ（図１参照）に対して直角に近い角度の段差を削減できる。これにより、ラビング工程で発生する段差部への異物付着現象を軽減することが可能であり、表示品質が向上する。
（本発明の第１１の実施形態）
図２８は、本発明の第１１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９４の平面図である。本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９４は、図２６に示した第１０の実施形態に係る液晶表示装置９３の変形例に相当する。また、図２９は、図２８のｄ−ｄ’の断面図である。
【０２４５】
この実施形態においては、層間絶縁膜２６は有機材料と無機材料とを積層した膜として構成され、このうち、有機材料からなる膜は、データ線２４を覆い、画素電極２５の表示に係る部分を覆わないように、データ線２４上、及び、データ線２４の近傍に形成されている。
【０２４６】
本実施形態によれば、走査線２０及び薄膜トランジスタ３０上に有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂが形成されないため、ラビング軸Ｌ（図１参照）に対して直角に近い角度の段差を削除できる。これにより、ラビング工程で発生する段差部への異物付着現象をさらに軽減することが可能であり、表示品質が向上する。
【０２４７】
なお、実施形態７乃至１１に係る液晶表示装置９０乃至９４においては、層間絶縁膜２６ｂを有機膜から形成する場合、有機膜の材料は透明または非透明の何れをも用いることができる。特に、層間絶縁膜２６ｂの材料として黒色の有機材料を用いる場合には、層間絶縁膜２６ｂがブラックマトリクス層１７の機能を果たすので、ブラックマトリクス層１７を形成することが不要になるという効果を奏する。
【０２４８】
また、層間膜２６ｂの材料として、ノボラック系の樹脂を用いることもできる。この場合、材料が低コストであり、かつ、取り扱いについても、通常の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）作製時のフォトリソグラフィー工程と装置の兼用が容易であるため、低コストで上述の構造を実現することができるというメリットを得られる。
（本発明の第１２の実施形態）
上述の第１乃至第１１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４は何れもいわゆるシングルドメイン型の液晶表示装置である。
【０２４９】
シングルドメイン型の液晶表示装置とは、能動素子基板１１の表面に略平行な電界を画素電極２５と共通電極２７との間に印加することにより、液晶層１３の分子軸を能動素子基板１１に平行な面内において回転させ、表示を行う形式の液晶表示装置をいう。
【０２５０】
第１乃至第１１の実施形態は何れもいわゆるマルチドメイン型の液晶表示装置に対しても適用することが可能である。
【０２５１】
マルチドメイン型の液晶表示装置とは、能動素子基板１１の表面に略平行な２方向の電界（ここでは、第１及び第２の方向の電界と呼ぶ）を画素電極２５と共通電極２７との間において印加し、第１の方向の電界が印加される第１のサブ画素領域においては、液晶層の分子軸１３を、能動素子基板１１の表面に平行な面内において、第１の回転方向に回転させる一方、第２の方向の電界が印加される第２のサブ画素領域においては、液晶層１３の分子軸を、能動素子基板１１の表面に平行な面内において、第１の回転方向とは異なる第２の回転方向に回転させる形式の液晶表示装置をいう。
【０２５２】
すなわち、上述の第１乃至第１１の実施形態はシングルドメイン型の液晶表示装置のみならず、マルチドメイン型の液晶表示装置に対しても成立する。
【０２５３】
第１乃至第１１の実施形態に係る液晶表示装置をシングルドメイン型の液晶表示装置として構成する場合には、画素の平面図である図３０（Ａ）に示すように、ラビング方向Ｌが与えられたときに、データ線２４の延長方向に対して、ラビング方向Ｌと同じ方向に鋭角回転して得られる対角線を与える２つの隅の近傍の何れか一方に、コンタクトホール２９を形成することが好ましい。
【０２５４】
このような位置にコンタクトホール２９を設けることによって、画素端部に逆回転防止構造を設け、配向を安定させようとする場合に、コンタクトホール２９の位置に共通電極２７の逆回転防止電極を形成することになるので、効率よくコンタクトホール２９と共通電極２７の逆回転防止構造とを配置することができ、開口率を高めることができる。
【０２５５】
これに対して、図３０（Ｂ）に示すように、データ線２４の延長方向に対して、ラビング方向Ｌとは逆の方向に回転して得られる対角線を与える２つの隅の近傍に、コンタクトホール２９を形成した場合、逆回転防止構造の電極の角度の関係で、エッジの電極をより外側において形成する必要があり、開口率のロスを発生させてしまう。
【０２５６】
また、第１乃至第１１の実施形態に係る液晶表示装置をマルチドメイン型の液晶表示装置として構成する場合には、図３１に示すように、画素の平面図において、共通電極配線１５１が当該画素の内側に向けて延長する方向と、共通電極２７が共通電極配線１５１から当該画素の中央に向けて延長する方向とのなす角度が９０度以上になるような隅の位置の何れか一箇所にコンタクトホール２９を形成することが好ましい。
【０２５７】
このように、共通電極２７を各単位画素ごとにコンタクトホール２９を介して共通電極配線２１に接続することにより、共通電極２７の配線全体の低抵抗化を図ることができる。
（本発明の第１３の実施形態）
図３２は、本発明の第１３の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１００の断面図である。
【０２５８】
図３２に示すように、第１３の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１００においては、コンタクトホール２９はゲート絶縁膜２３及び層間絶縁膜２６を一括してパターンニングすることで形成されており、共通電極配線２１と共通電極２７は直接接続されている。
【０２５９】
本実施形態によれば、コンタクトホール２９はゲート絶縁膜２３および層間絶縁膜２６を一括してパターンニングするために、コンタクトホール２９の開口部を大きく取ることが可能である。
（本発明の第１４の実施形態）
図３３は、本発明の第１４の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１１０の断面図である。
【０２６０】
図３３に示すように、第１４の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１１０においては、コンタクトホール２９はゲート絶縁膜２３に形成されたコンタクトホール２９ａと、層間絶縁膜２６に形成されたコンタクトホール２９ｂからなり、共通電極配線２１と共通電極２７は、ゲート絶縁膜２３と層間絶縁膜２６の間に形成された電極２９ｃを介して接続されている。
【０２６１】
本実施形態によれば、共通電極配線２１と共通電極２７が電極２９ｃを介して接続されることで、ゲート絶縁膜２３に形成されたコンタクトホール２９ａと、層間絶縁膜２６に形成されたコンタクトホール２９ｂは、パターンニング時にエッチングされる深さが浅くなり、共通電極配線２１、電極２９ｃ及び共通電極２７が各々接触した際の抵抗値を低減することが可能である。
（本発明の第１５の実施形態）
上述の第１乃至第１２の実施形態においては、ブラックマトリクス層１７は薄膜トランジスタ３０を覆って薄膜トランジスタ３０上にのみ孤立パターンとして形成されている。
【０２６２】
ブラックマトリクス層１７は上記のような形態に限定されるものではなく、以下のような形態を有するものとして形成することも可能である。
【０２６３】
例えば、ブラックマトリクス層１７は、薄膜トランジスタ３０を覆い、データ線２４の延長方向と走査線２０の延長方向とにそれぞれ延伸され、マトリクス状に形成することが可能である。
【０２６４】
ブラックマトリクス層１７をマトリクス状に形成することにより、データ線２４、走査線２０および共通電極配線２１からの光反射を防ぎ、画質を向上させることができる。
【０２６５】
また、例えば、ブラックマトリクス層１７は、薄膜トランジスタ３０を覆い、かつ走査線２０と共通電極配線２１との間のギャップを覆うように形成することが可能である。
【０２６６】
走査線２０と共通電極配線２１との間のギャップを覆うことにより、走査線２０と共通電極配線２１との間に生じる液晶層１３の配向乱れを隠し、画質を向上させることができる。
【０２６７】
また、例えば、上方から見たときに、ブラックマトリクス層１７の周囲の段差（エッジの部分）が走査線２０の内側に位置するように、ブラックマトリクス層１７を形成することが可能である。
【０２６８】
ブラックマトリクス層１７の段差は表示ムラの原因となるため、ブラックマトリクス層１７の段差を走査線２０の内側に位置させることにより、不均一表示の部分を隠すことができ、画質を向上させることができる。
【０２６９】
なお、ブラックマトリクス層１７の段差が走査線２０の内側に位置するようにブラックマトリクス層１７を形成することはブラックマトリクス層１７のサイズが最小になることを意味する。
【０２７０】
本明細書においては、上記のようなブラックマトリクス層１７を本発明の一実施形態として記載したが、上記のようなブラックマトリクス層１７は本発明に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置のみならず、一般的な横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置に対しても適用することが可能である。
【０２７１】
例えば、本明細書に従来技術として挙げた特許第３１２５８７２号公報（特開２０００−８９２４０公報）、特開２０００−８１６３７号公報に記載された液晶表示装置に対しても適用することが可能である。
【０２７２】
また、上述の第１乃至第１４の実施形態においては、共通電極２７には、薄膜トランジスタ３０のチャネルを露出させる開口部２７ａが形成されている。このような開口部２７ａを形成することにより、共通電極２７の電位が極性反転により変化しても、薄膜トランジスタ３０に対する影響を回避させることができる。
【０２７３】
本明細書においては、上記のような共通電極２７を本発明の一実施形態として記載したが、上記のような共通電極２７は本発明に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置のみならず、一般的な横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置に対しても適用することが可能である。
【０２７４】
例えば、本明細書に従来技術として挙げた特許第３１２５８７２号公報（特開２０００−８９２４０公報）、特開２０００−８１６３７号公報に記載された液晶表示装置、あるいは、図４０に示した従来のＩＰＳモードの液晶表示装置に対しても適用することが可能である。
【０２７５】
共通電極２７を一般的な横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置に対して適用する場合、共通電極２７は透明材料または不透明材料の何れから構成してもよい。
（本発明の第１６の実施形態）
上述の第１の実施形態に係る液晶表示装置１０、第２の実施形態に係る液晶表示装置４０、第３の実施形態に係る液晶表示装置５０、第４の実施形態に係る液晶表示装置６０、第５の実施形態に係る液晶表示装置７０、第６の実施形態に係る液晶表示装置８０、第７の実施形態に係る液晶表示装置９０、第８の実施形態に係る液晶表示装置９１、第９の実施形態に係る液晶表示装置９２、第１０の実施形態に係る液晶表示装置９３、第１１の実施形態に係る液晶表示装置９４、第１２の実施形態に係る液晶表示装置、第１３の実施形態に係る液晶表示装置１００、第１４の実施形態に係る液晶表示装置１１０及び第１５の実施形態に係る液晶表示装置は各種の電子機器に応用することが可能である。以下、その応用例を挙げる。
【０２７６】
図３８は、第１乃至第１５の実施形態に係る液晶表示装置のいずれか一つを応用した携帯型情報端末２５０のブロック図である。上記の実施形態に係る液晶表示装置は、本携帯型情報端末２５０においては、液晶パネル２６５の構成要素として用いられる。
【０２７７】
本携帯型情報端末２５０は、液晶パネル２６５、バックライト発生手段２６６及び映像信号を処理する映像信号処理部２６７からなる表示部２６８と、本携帯型情報端末２５０の各構成要素を制御する制御部２６９と、制御部２６９が実行するプログラムあるいは各種データを記憶する記憶部２７１と、データ通信を行うための通信部２７２と、キーボードまたはポインターからなる入力部２７３と、本携帯型情報端末２５０の各構成要素へ電力を供給する電源部２７４と、からなっている。
【０２７８】
上記の実施形態に係る液晶表示装置を用いた液晶パネル２６５を用いることにより、表示部２６８における開口率が改善され、表示部２６８の輝度を向上させることができる。
【０２７９】
また、上記の実施形態に係る液晶表示装置のいずれか一つを用いた液晶パネル２６５は、携帯型パーソナルコンピュータあるいはノート型パーソナルコンピュータあるいはデスクトップ型パーソナルコンピュータのモニタに適用することもできる。
【０２８０】
図３９は、上記の実施形態に係る液晶表示装置のいずれか一つを応用した携帯電話機２７５のブロック図である。
【０２８１】
携帯電話機２７５は、液晶パネル２６５、バックライト発生手段２６６及び映像信号を処理する映像信号処理部２６７からなる表示部２７６と、本携帯電話機２７５の各構成要素を制御する制御部２７７と、制御部２７７が実行するプログラムあるいは各種データを記憶する記憶部２７８と、無線信号を受信するための受信部２７９と、無線信号を送信するための送信部２８１と、キーボードまたはポインターからなる入力部２８２と、本携帯電話機２７５の各構成要素へ電力を供給する電源部２８３と、からなっている。
【０２８２】
上記の実施形態に係る液晶表示装置を用いた液晶パネル２６５を用いることにより、表示部２７６における開口率が改善され、表示部２７６の輝度を向上させることができる。
【０２８３】
なお、上記の各実施形態の説明においては、本発明の特徴となる部分について主に説明し、本分野において通常の知識を有する者にとって既知の事項については特に詳述していないが、たとえ記載がなくてもこれらの事項は上記の者にとっては類推可能な事項に属する。
【０２８４】
【発明の効果】
本発明に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、走査線及び共通電極配線は同層に、かつ、相互に平行に形成されており、データ線及び走査線は、薄膜トランジスタ上とその近傍とを除く領域では、層間絶縁膜を介して共通電極に完全に覆われており、共通電極配線は走査線の片側に一本のみ形成されている。
【０２８５】
このように、薄膜トランジスタ上とその近傍とを除く領域では、層間絶縁膜を介して共通電極に完全に覆われているため、共通電極によって、走査線及びデータ線からの漏れ電界をシールドすることができ、画素電極及び共通電極により制御することができる有効な表示領域を拡大することができる。
【０２８６】
この結果、共通電極配線の面積を低減することができる。具体的には、従来のＩＰＳモード液晶表示装置においては、走査線からの漏れ電界をシールドするため、走査線の両側にそれぞれ共通電極配線を設けていたが、本発明に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、共通電極が走査線からの漏れ電界をシールドする機能を有しているため、走査線からの漏れ電界をシールドするための共通電極配線を１個に減らすことが可能である。
【０２８７】
また、本発明に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、画素電極と共通電極とは異なる層に形成されているため、両電極の間でショートを起こす可能性は皆無である。このため、本発明に係る液晶表示装置の製造歩留まりを向上させることができる。
【０２８８】
この場合、従来のＩＰＳモード液晶表示装置のように画素電極と共通電極とを同層に形成する場合の工程数と比較しても、画素電極と共通電極とを異なる層に形成する場合の工程数は増大することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図である。
【図２】図１のII−II線における断面図である。
【図３】図１に示した横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の単位画素部分の回路図である。
【図４】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の特性を示すグラフである。
【図５】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の特性を示すグラフである。
【図６】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の特性を示すグラフである。
【図７】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の特性を示すグラフである。
【図８】（Ａ）は第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の特性を説明するための概略的な平面図、（Ｂ）はその特性を示すグラフである。
【図９】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法における各工程を示す断面図である。
【図１０】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法における各工程を示す断面図である。
【図１１】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法における各工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図である。
【図１３】第２の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法における各工程を示す断面図である。
【図１４】第２の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法における各工程を示す断面図である。
【図１５】第２の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法における各工程を示す断面図である。
【図１６】第３の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図１７】第４の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図１８】第５の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図１９】第６の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図２０】第７の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図２１】本発明の第８の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図である。
【図２２】図２１のａ−ａ’線における断面図である。
【図２３】第７の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の変形例の断面図である。
【図２４】本発明の第９の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図である。
【図２５】図２４のｂ−ｂ’線における断面図である。
【図２６】本発明の第１０の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図である。
【図２７】図２６のｃ−ｃ’線における断面図である。
【図２８】本発明の第１１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図である。
【図２９】図２８のｄ−ｄ’線における断面図である。
【図３０】コンタクトホールの配置位置の一例を示す概略的な平面図である。
【図３１】コンタクトホールの配置位置の一例を示す概略的な平面図である。
【図３２】本発明の第１３の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図３３】本発明の第１４の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図３４】保護回路の一例を示す平面図である。
【図３５】保護回路の他の例を示す平面図である。
【図３６】データ線の形状の一例を示す平面図である。
【図３７】データ線の形状の一例を示す平面図である。
【図３８】本発明の第１１の実施形態に係る電子機器のブロック図である。
【図３９】本発明の第１１の実施形態に係る電子機器のブロック図である。
【図４０】従来のＩＰＳモードの液晶表示装置の平面図である。
【図４１】図４０のＸ−Ｘ線における断面図である。
【符号の説明】
１０ 第１の実施形態に係る液晶表示装置
１１ 能動素子基板
１２ 対向基板
１３ 液晶層
１６ 透明絶縁性基板
１７ ブラックマトリクス層
１８ 色層
１９ オーバーコート層
２０ 走査線
２０Ａ、２０Ｂ 保護回路配線
２１ 共通電極配線
２２ 透明絶縁性基板
２３ ゲート絶縁膜
２３ａ、２３ｃ コンタクトホール
２４ データ線
２４Ａ、２４Ｂ 保護回路配線
２５ 画素電極
２５ａ 保護層としての透明電極
２６ 層間絶縁膜
２６ａ 無機膜からなる層間絶縁膜
２６ｂ 有機膜からなる層間絶縁膜
２７ 共通電極
２８ スペーサ
２９ コンタクトホール
３８ 柱状パターン
４０ 第２の実施形態に係る液晶表示装置
４１、４２ 保護回路
４３ 導電パターン
５０ 第３の実施形態に係る液晶表示装置
６０ 第４の実施形態に係る液晶表示装置
７０ 第５の実施形態に係る液晶表示装置
８０ 第６の実施形態に係る液晶表示装置
９０ 第７の実施形態に係る液晶表示装置
１００ 第９の実施形態に係る液晶表示装置
２５０ 携帯型情報端末
２７５ 携帯電話機
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置、特に、横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置としては、配向した液晶分子の分子軸の方向（「ディレクタ」と呼ばれる）を基板に対して直交する面内において回転させ、表示を行う形式のものと、基板に対して平行な面内において回転させ、表示を行う形式のものがある。
【０００３】
前者の代表例がＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ：ねじれネマティック）モードの液晶表示装置であり、後者はＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード（横電界方式）の液晶表示装置と呼ばれる。
【０００４】
ＩＰＳモードの液晶表示装置は、基本的には、視点を動かしても液晶分子の短軸方向のみを見ていることになるため、液晶分子の「立ち方」の視野角に対する依存性がなく、ＴＮモードの液晶表示装置よりも広い視野角を達成することができる。
【０００５】
このため、近年では、ＴＮモードの液晶表示装置よりもＩＰＳモードの液晶表示装置の方が多用される傾向にある。
【０００６】
ＩＰＳモードの液晶表示装置としては、例えば、特許第３１２５８７２号公報（特開２０００−８９２４０公報）及び特開２０００−８１６３７号公報に記載されたものがある。
【０００７】
従来のＩＰＳモードの液晶表示装置の代表例として、特許第３１２５８７２号公報（特開２０００−８９２４０公報）に記載されている液晶表示装置を図４０及び図４１に示す。図４０は、同公報に記載されている液晶表示装置の平面図であり、図４１は図４０のＸ−Ｘ線における断面図である。
【０００８】
図４０及び図４１に示すように、走査線１０１及びデータ線１０２は共通電極１０３で覆われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図４０及び図４１に示した従来の液晶表示装置においては、共通電極配線１０５及び共通電極１０３が走査線１０１及びデータ線１０２をそれぞれシールドしているが、共通電極１０３は層間絶縁膜１０４（図４１参照）上のみに配線されているため、図４０及び図４１に示した液晶表示装置には次のような問題が生じていた。
【００１０】
共通電極配線１０５が透明導電膜で形成されている場合、配線抵抗が大きくなるため、共通電極配線１０５に遅延が生じ、表示パターンによっては、走査線１０１の方向にクロストークが発生する。
【００１１】
また、共通電極配線１０５が不透明金属膜で形成されている場合、液晶が配向膜を介して不透明金属と接触するため、直流電圧が印加されると、電気化学反応により、不透明金属が液晶中に溶出し、これに起因した表示シミが表示画面上に発生しやすくなる。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、低抵抗の共通電極配線を表示に対して安定な層間絶縁膜の下に配置し、さらに、開口率を大きくすることを可能にする横電界方式の液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、能動素子基板と、対向基板と、前記能動素子基板と前記対向基板との間に挟まれた状態で保持されている液晶層、とからなる液晶表示装置であって、前記能動素子基板は、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極を有する薄膜トランジスタと、表示すべき画素に対応した画素電極と、基準電位が与えられる共通電極と、データ線と、走査線と、共通電極配線とを備え、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記データ線に、前記ソース電極は前記画素電極に、前記共通電極は前記共通電極配線に、それぞれ電気的に接続されており、前記画素電極と前記共通電極との間に印加される、前記能動素子基板の表面に略平行な電界により、前記液晶層の分子軸を前記能動素子基板に平行な面内において回転させることにより表示を行う横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記走査線及び前記共通電極配線は同層に、かつ、相互に平行に形成されており、前記データ線及び前記走査線は、前記薄膜トランジスタ上とその近傍とを除く領域では、層間絶縁膜を介して前記共通電極に完全に覆われており、前記共通電極配線は前記走査線の片側に一本のみ形成されており、前記共通電極は、前記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して、前記共通電極配線と電気的に接続されており、前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップを介して漏れ電界が漏れ出すことがないように、前記共通電極は前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップをシールドするように形成されていることを特徴とする横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供する。
【００１４】
本発明に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、走査線及びデータ線は、薄膜トランジスタ上とその近傍とを除く領域では、層間絶縁膜を介して共通電極に完全に覆われる。このため、共通電極が走査線及びデータ線からの漏れ電界をシールドし、その結果、画素電極及び共通電極により制御することができる有効な表示領域を拡大することができる。これに伴って、共通電極配線の面積を低減することができる。具体的には、従来のＩＰＳモード液晶表示装置においては、走査線からの漏れ電界をシールドするため、走査線の両側にそれぞれ共通電極配線を設けていたが、本発明に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、共通電極が走査線からの漏れ電界をシールドする機能を有しているため、走査線からの漏れ電界をシールドするための共通電極配線を１個に減らすことが可能である。
【００１５】
また、本発明に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、画素電極と共通電極とは異なる層に形成されているため、両電極間におけるショートを完全に防止することができる。
【００１６】
前記共通電極は、前記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して、前記共通電極配線と電気的に接続されている。これにより、共通電極の低抵抗化を図ることができ、ひいては、信号の遅延に起因するクロストークなどの表示不良を低減することができる。
【００１７】
前記共通電極は前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップをシールドするように形成されるため、走査線と共通電極配線との間に発生する横電界を完全にシールドすることができる。
【００１８】
本発明を上述のシングルドメイン型の液晶表示装置に適用する場合には、前記コンタクトホールは、各画素の平面図において、ラビング方向が与えられたときに、データ線の延長方向に対して、ラビング方向と同じ方向に鋭角回転して得られる対角線を与える２つの隅の近傍の何れか一方に形成することが好ましい。
【００１９】
このような位置にコンタクトホールを設けることによって、画素端部に逆回転防止構造を設け、配向を安定させようとする場合に、コンタクトホールの位置に共通電極の逆回転防止電極を形成することになるので、効率よくコンタクトホールと共通電極逆回転防止構造とを配置することができ、開口率を高めることができる。
【００２０】
前記アクティブマトリクス型液晶表示装置は、例えば、前記画素電極と前記共通電極の間において、前記能動素子基板の表面に略平行な第１及び第２の方向の電界が印加され、前記第１の方向の電界が印加され、前記液晶層の分子軸が前記能動素子基板の表面に平行な面内において、第１の回転方向に回転される第１のサブ画素領域と、前記第２の方向の電界が印加され、前記液晶層の分子軸が前記能動素子基板の表面に平行な面内において、前記第１の回転方向とは異なる第２の回転方向に回転される第２のサブ画素領域と、を有するものとして形成することも可能である。
【００２１】
すなわち、本発明はいわゆるシングルドメイン型の液晶表示装置のみならず、マルチドメイン型の液晶表示装置にも適用することが可能である。
【００２２】
また、本発明を上述のマルチドメイン型の液晶表示装置に適用する場合には、前記コンタクトホールは、画素の平面図において、前記共通電極配線が当該画素の内側に向けて延長する方向と、前記共通電極が前記共通電極配線から当該画素の中央に向けて延長する方向とのなす角度が９０度以上になるような隅の位置の何れか一箇所に設けることが好ましい。
【００２３】
このような位置にコンタクトホールを設けることにより、開口率を高めることができる。
【００２４】
前記共通電極はその幅方向において前記データ線から少なくとも３μｍ以上張り出していることが好ましい。
【００２５】
さらに、前記共通電極はその幅方向において前記走査線から少なくとも１μｍ以上張り出していることが好ましい。
【００２６】
前記共通電極は前記画素電極よりも前記液晶層に近い層に形成されており、前記共通電極と前記画素電極とは層間絶縁膜により相互に電気的に絶縁されていることが好ましい。
【００２７】
前記画素電極と前記データ線とは同層に形成されていることが好ましい。
【００２８】
画素電極とデータ線とを同層に形成することにより、双方を共通のパターンで形成することができ、製造工程数の増加を防止することができる。
【００２９】
前記画素電極は、複数の第１部分と、前記第１部分の端部において前記複数の第１部分を相互に結合している第２部分と、から構成することができ、この場合、前記第２部分は前記共通電極配線上に配置させることが好ましい。このように前記第２部分を配置することにより、前記第２部分は前記共通電極配線とともに蓄積容量を形成することができる。
【００３０】
前記画素電極の前記第２部分は次段の走査線から３μｍ以上離れていることが好ましい。
【００３１】
前記共通電極は前記画素電極よりも前記液晶層に近い層に形成することができる。この場合、前記画素電極は前記共通電極とともにそれらの間に蓄積容量を形成することができる。
【００３２】
前記共通電極及び前記画素電極は透明の導電性材料、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）で形成することが好ましい。
【００３３】
これにより、開口率を向上させることができる。
【００３４】
前記層間絶縁膜としては、有機材料からなる膜、透明の無機材料からなる膜、または、有機材料からなる膜と透明の無機材料からなる膜の２層構造からなる膜の何れかを選択することが可能である。
【００３５】
前記層間絶縁膜は有機膜と無機膜との積層からなり、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は前記走査線及び前記データ線及び前記共通電極配線上に、及び、前記走査線及び前記データ線及び前記共通電極配線の近傍に形成されていることが好ましい。
【００３６】
あるいは、前記層間絶縁膜は有機膜と無機膜との積層からなり、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は前記走査線及び前記データ線上に、及び、前記走査線及び前記データ線の近傍に形成されていることが好ましい。
【００３７】
あるいは、前記層間絶縁膜は有機膜と無機膜との積層からなり、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は前記データ線及び前記薄膜トランジスタ上に、及び、前記データ線及び前記薄膜トランジスタの近傍に形成されていることが好ましい。
【００３８】
あるいは、前記層間絶縁膜は有機膜と無機膜との積層からなり、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は前記データ線上に、及び、前記データ線の近傍に形成されていることが好ましい。
【００３９】
また、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は前記共通電極のパターンの内側にのみ形成されていることが好ましい。
【００４０】
これにより、横電界の強度が有機膜により下げられることなく配線間の容量を低減し、表示品質を向上させることができる。
【００４１】
前記有機膜からなる層間絶縁膜は感光性の樹脂材料から形成することも可能である。
【００４２】
前記薄膜トランジスタは前記走査線と前記データ線との交点に形成されており、前記薄膜トランジスタの前記ドレイン電極は前記データ線により直接的に形成されていることが好ましい。
【００４３】
これにより、従来のＩＰＳモード液晶表示装置において形成されていたドレイン引き出し電極の形成が不要となり、画素内における薄膜トランジスタの占有面積を最小にすることができる。加えて、不要になったドレイン引き出し電極の面積に対応する分だけ開口率を向上させることができる。
【００４４】
ブラックマトリクス層は、例えば、マトリクス状に形成することができる。また、ブラックマトリクス層は前記薄膜トランジスタを覆って前記薄膜トランジスタ上にのみ孤立パターンとして形成することが好ましい。
【００４５】
このようにブラックマトリクス層を最低限の面積において形成することにより、より開口率を向上させることができる。
【００４６】
前記ブラックマトリクス層は１×１０10Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する材料から形成することが好ましい。
【００４７】
カラーフィルターを構成する色層は前記データ線と平行なエッジを有していることが好ましい。
【００４８】
このように、色層のエッジをデータ線と平行に形成することにより、不要な遮光領域が増加することを防止することができ、開口率をより向上させることができる。
【００４９】
また、カラーフィルターを構成する各色層は隣接する色層との間に隙間なく、あるいは、隣接する色層と相互に重なり合って形成されていることが好ましい。
【００５０】
隣接する色層の間に隙間があると、単色を表示した場合、所定の色に白色が混ざるため、表示できる色の範囲（色度域）が狭くなってしまうという問題が発生する。さらには、液晶パネルを斜めから観察した場合、画素を通った光が隣の画素から抜けて来るように観察されるため、斜め視野において、表示色がシフトしてしまうおそれがある。このため、各色層は隣接する色層との間に隙間なく、あるいは、隣接する色層と相互に重なり合って形成することにより、これらの問題の発生を防止することができる。
【００５１】
前記走査線と前記共通電極配線との間の任意の場所に配置されるように、前記能動素子基板と前記対向基板との間のギャップを確保するための柱状パターンを備えることができる。
【００５２】
スペーサの直径を均一にすることよりも柱状パターンの高さを均一にすることの方が容易であるので、柱状パターンを用いることにより、能動素子基板と対向基板との間のギャップを均一にすることがより容易になる。
【００５３】
この柱状パターンは能動素子基板または対向基板の何れに形成してもよい。
【００５４】
前記液晶層を構成する液晶材はΔεが９以上であることが好ましい。
【００５５】
前記液晶層を構成する液晶材はΔεが１１以上であることがさらに好ましい。
【００５６】
また、前記液晶層を構成する液晶材はＮ／Ｉ点が摂氏８０度以上であることが好ましい。
【００５７】
前記共通電極には前記薄膜トランジスタのチャネル上において開口部が形成されており、前記開口部の端部は前記チャネルの端部から所定の距離だけ離れていることが好ましい。
【００５８】
このような開口部を設けることにより、薄膜トランジスタは共通電極に覆われなくなるため、共通電極の電位の変動が薄膜トランジスタに影響を及ぼし、これに起因して、薄膜トランジスタの特性がシフトすることを防止することができる。特に、液晶表示装置をゲートライン反転駆動する場合には、共通電極の電位が大きく変動するため、共通電極に上記のような開口部を形成することは有効である。
【００５９】
本液晶表示装置は、液晶分子の回転方向が同じとなるサブ画素領域において、液晶が逆方向に回転することを防止する逆回転防止構造をさらに備えることができる。この逆回転防止構造は、ラビング軸と前記サブ画素領域内で発生する電界の向きとの関係が、サブ画素領域内のすべての領域において、ラビング軸から同一方向への鋭角の回転により電界の向きと重なるように、前記画素電極及び前記共通電極の少なくとも何れか一方と等電位を与えられる補助電極を備える。
【００６０】
この逆回転防止構造を用いて液晶の逆方向への回転を防止することにより、すなわち、液晶のツイスト方向を一方向に固定することにより、表示の信頼性を向上させることができる。
【００６１】
前記データ線は、画面周辺部において、絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記走査線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続されており、かつ、前記走査線は画面周辺部において、前記絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記データ線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続されていることが好ましい。
【００６２】
また、前記データ線は、画面周辺部において、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して上層に形成された導電パターンにより、前記走査線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続されており、かつ、前記走査線は画面周辺部において、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して上層に形成された導電パターンによって、前記データ線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続されていることが好ましい。
【００６３】
上述の本発明に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置は電子機器に搭載して使用することができる。
【００６４】
本発明に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置を用いて液晶パネルを作成することにより、表示部における開口率を改善することができ、表示部の輝度を向上させることができる。
【００６５】
さらに、本発明は、能動素子基板と、対向基板と、前記能動素子基板と前記対向基板との間に挟まれた状態で保持されている液晶層、とからなる液晶表示装置であって、前記能動素子基板は、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極を有する薄膜トランジスタと、表示すべき画素に対応した画素電極と、基準電位が与えられる共通電極と、データ線と、走査線と、共通電極配線とを備え、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記データ線に、前記ソース電極は前記画素電極に、前記共通電極は前記共通電極配線に、それぞれ電気的に接続されており、前記画素電極と前記共通電極との間に印加される、前記能動素子基板の表面に略平行な電界により、前記液晶層の分子軸を前記能動素子基板に平行な面内において回転させることにより表示を行う横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法において、前記走査線及び前記共通電極配線を相互に平行に同層に、かつ、前記共通電極配線を前記走査線の片側に一本のみ形成する過程と、前記データ線及び前記走査線上に層間絶縁膜を形成する過程と、前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する過程と、前記層間絶縁膜上に、前記薄膜トランジスタ上とその近傍とを除く領域では前記データ線及び前記走査線を完全に覆うように、かつ、前記コンタクトホールを介して前記共通電極配線と電気的に接続するように、かつ、前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップを介して漏れ電界が漏れ出さないよう前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップをシールドするように、前記共通電極を形成する過程と、を備えることを特徴とする横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００６６】
また、本製造方法は、前記画素電極と前記データ線とを同層に形成する過程を備えることが好ましい。
【００６７】
また、本製造方法は、前記画素電極を、複数の第１部分と、前記第１部分の端部において前記複数の第１部分を相互に結合している第２部分と、から形成する過程を備えることが好ましい。この場合、前記第２部分は前記共通電極配線上に位置し、前記共通電極配線とともに蓄積容量を形成する。
【００６８】
前記層間絶縁膜としては、有機材料からなる膜、透明の無機材料からなる膜、または、有機材料からなる膜と透明の無機材料からなる膜の２層構造からなる膜の何れかから選択することが好ましい。
【００６９】
また、本製造方法は、前記層間絶縁膜を有機材料と無機材料の積層から形成し、前記有機材料からなる前記層間絶縁膜を前記走査線、前記データ線及び前記共通電極配線上、及び、前記走査線、前記データ線及び前記共通電極配線の近傍に形成する過程を備えることが好ましい。
【００７０】
あるいは、本製造方法は、前記層間絶縁膜を有機材料と無機材料の積層から形成し、前記有機材料からなる前記層間絶縁膜を前記走査線及び前記データ線上、及び、前記走査線及び前記データ線の近傍に形成する過程を備えることが好ましい。
【００７１】
あるいは、本製造方法は、前記層間絶縁膜を有機材料と無機材料の積層から形成し、前記有機材料からなる前記層間絶縁膜を前記データ線及び前記薄膜トランジスタ上、及び、前記データ線及び前記薄膜トランジスタの近傍に形成する過程を備えることが好ましい。
【００７２】
あるいは、本製造方法は、前記層間絶縁膜を有機材料と無機材料の積層から形成し、前記有機材料からなる前記層間絶縁膜を前記データ線上、及び、前記データ線の近傍に形成する過程を備えることが好ましい。
【００７３】
また、本製造方法は、ブラックマトリクス層を、前記薄膜トランジスタを覆って前記薄膜トランジスタ上にのみ孤立パターンとして形成する過程を備えることが好ましい。
【００７４】
また、本製造方法は、カラーフィルターを構成する色層を、前記データ線と平行なエッジを有するように形成する過程を備えることが好ましい。
【００７５】
また、本製造方法は、カラーフィルターを構成する色層を、各色層が隣接する色層との間に隙間なく、あるいは、隣接する色層と相互に重なり合うように形成する過程を備えることが好ましい。
【００７６】
また、本製造方法は、前記走査線と前記共通電極配線との間において、前記能動素子基板と前記対向基板との間のギャップを確保するための柱状パターンを前記能動素子基板または前記対向基板上に形成する過程を備えることが好ましい。
【００７７】
また、本製造方法は、前記共通電極に、前記薄膜トランジスタのチャネル上において、開口部を形成する過程を備えることが好ましい。この場合、前記開口部の端部は前記チャネルの端部から所定の距離だけ離れているように形成される。
【００７８】
また、本製造方法は、前記データ線を、画面周辺部において、絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記走査線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続し、前記走査線を、画面周辺部において、前記絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記データ線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続する過程を備えることが好ましい。
【００７９】
また、本製造方法は、前記データ線を、画面周辺部において、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して上層に形成された導電パターンにより、前記走査線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続し、前記走査線を、画面周辺部において、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して形成された導電パターンによって、前記データ線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続する過程を備えることが好ましい。
【００８０】
【発明の実施の形態】
（本発明の第１の実施形態）
図１、図２及び図３に本発明の第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置を示す。図１は、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０の平面図、図２は図１のII−II線における断面図、図３は図１に示したアクティブマトリクス型液晶表示装置１０の単位画素部分の回路図である。
【００８１】
図２に示すように、液晶表示装置１０は、能動素子基板１１と、対向基板１２と、能動素子基板１１と対向基板１２との間に挟まれた状態で保持されている液晶層１３とからなる。
【００８２】
対向基板１２は、透明絶縁性基板１６と、透明絶縁性基板１６上に遮光膜としてマトリクス状に形成されているブラックマトリクス層１７と、透明絶縁性基板１６上にブラックマトリクス層１７と部分的に重なり合うように形成されている色層１８と、ブラックマトリクス層１７と色層１８とを覆って形成された透明なオーバーコート層１９と、から形成されている。
【００８３】
また、液晶表示パネル表面からの接触による帯電が、液晶層１３に対して電気的な影響を与えることを防止するために、透明絶縁性基板１６の裏面には、透明な導電層（図示せず）が形成されている。
【００８４】
色層１８は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の染料または顔料を含む樹脂膜からなっている。
【００８５】
能動素子基板１１は、透明絶縁性基板２２と、透明絶縁性基板２２上に形成され、ゲート電極３０ａ（図３参照）及び共通電極配線２１を形成する第１の金属層４０ａと、第１の金属層４０ａを覆って透明絶縁性基板２２上に形成されたゲート絶縁膜２３と、ゲート絶縁膜２３上に形成された島状非晶質シリコン膜３０ｂと、データ線２４、ソース電極３０ｃ及び画素電極２５を形成する第２の金属層４０ｂと、第２の金属層４０ｂ、すなわち、データ線２４、ソース電極３０ｃ及び画素電極２５を覆ってゲート絶縁膜２３上に形成された層間絶縁膜２６と、層間絶縁膜２６の上に透明電極により形成された共通電極２７と、を有する。
【００８６】
島状非晶質シリコン膜３０ｂとデータ線２４とソース電極３０ｂとが薄膜トランジスタ３０（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）を構成している。
【００８７】
なお、本明細書においては、能動素子基板１１及び対向基板１２において、液晶層１３により近い層を上の層、液晶層１３からより遠い層を下の層と呼ぶ。
【００８８】
能動素子基板１１と対向基板１２とは、それぞれの上に配向膜（図示せず）を配し、画素電極２５及び共通電極２７の延伸方向から、１０乃至３０度程度の角度（この角度は液晶分子の初期配向方位と呼ばれる）を傾けた所定の方向Ｌに、液晶層１３がホモジニアス配向するように、ラビング処理がなされた後に、相互に向かい合うように貼り合わされている。
【００８９】
能動素子基板１１の外側には偏光板（図示せず）が貼付されており、対向基板１２の外側には導電層（図示せず）を介して偏光板（図示せず）が貼付されている。能動素子基板１１側の偏光板は、偏光軸をラビング軸に垂直に、また、対向基板１２側の偏光板は、偏光軸をラビング軸に平行に設定し、両偏光板の偏光軸は互いに直交するように設定されている。
【００９０】
能動素子基板１１と対向基板１２との間には、液晶層１３の厚みを保持するための多数のスペーサー２８（図２では１個のみ図示）が配置されており、また、液晶層１３の周囲には、液晶分子を外部に漏らさないためのシール（図示せず）が形成されている。
【００９１】
能動素子基板１１に形成されているデータ線２４にはデータ信号が供給され、共通電極配線２１及び共通電極２７には基準電位が供給され、走査線２０には走査用信号が供給される。
【００９２】
薄膜トランジスタ３０は、図１に示すように、走査線２０とデータ線２４との交点に各画素に対応して設けられている。すなわち、薄膜トランジスタ３０はデータ線２４に直接接続するように形成されている。
【００９３】
より具体的には、図４０に示した従来のＩＰＳモード液晶表示装置においては、データ線１５４からドレイン引き出し電極１５４ａを伸張させることによりドレイン電極を形成していたが、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、薄膜トランジスタ３０はデータ線２４に直接接続させることにより、データ線から伸張するドレイン引き出し電極１５４ａの形成を不要にしている。
【００９４】
ゲート電極３０ａは走査線２０に、ドレイン電極はデータ線２４に、ソース電極３０ｃは画素電極２５にそれぞれ電気的に接続されている。
【００９５】
本実施形態に係る液晶表示装置１０においては、データ線２４及び走査線２０を保護する保護回路を設けることができる。
【００９６】
図３４は保護回路の一例を示す平面図である。
【００９７】
データ線２４は、画面の周辺部において、データ線２４と同層に形成された保護回路配線２４Ａ、ゲート絶縁膜２３に形成されたコンタクトホール２３ａ及び走査線２０と同層に形成された保護回路配線２０Ａをこれらの順番に介して、保護回路４１に接続されている。
【００９８】
同様に、走査線２０は、画面の周辺部において、走査線２０と同層に形成された保護回路配線２０Ｂ、ゲート絶縁膜２３に形成されたコンタクトホール２３ｃ及びデータ線２４と同層に形成された保護回路配線２４Ｂをこれらの順番に介して、保護回路４２に接続されている。
【００９９】
図３５は保護回路の他の例を示す平面図である。
【０１００】
データ線２４は、画面周辺部において、データ線２４と同層に形成された保護回路配線２４Ａ、層間絶縁膜２６に形成されたコンタクトホール２６ａ、層間絶縁膜２６上に形成された導電パターン４３及び走査線２０と同層に形成された保護回路配線２０Ａをこれらの順番に介して、保護回路４１に電気的に接続されている。
【０１０１】
さらに、走査線２０は、画面周辺部において、走査線２０と同層に形成された保護回路配線２０Ｂ、層間絶縁膜２６に形成されたコンタクトホール２６ｂ、層間絶縁膜２６上に形成された導電パターン４３及びデータ線２４と同層に形成された保護回路配線２４Ｂをこれらの順番に介して、保護回路４２に電気的に接続されている。
【０１０２】
保護回路４１、４２を設けることにより、走査線２０またはデータ線２４に異常な電位が印加された場合であっても、走査線２０またはデータ線２４の異常電位が保護回路４１、４２に逃がすことができるため、走査線２０またはデータ線２４の電位を安定化させることができる。
【０１０３】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、図１及び図２に示すように、走査線２０及び共通電極配線２１は何れも透明絶縁性基板２２上に同層に形成されているとともに、相互に平行に形成されている。
【０１０４】
さらに、共通電極配線２１は走査線２０の片側に一本のみ形成されている。
【０１０５】
また、共通電極２７は、ゲート絶縁膜２３及び層間絶縁膜２６を介して、データ線２４及び走査線２０を覆うように、さらに、走査線２０と共通電極配線２１との間のギャップをシールドするように形成されている。
【０１０６】
共通電極２７は、薄膜トランジスタ３０を全て覆うように形成することもできるが、図１に示すように、薄膜トランジスタ３０のチャネル上において、同チャネルを露出させる開口部２７ａ（破線で囲まれた領域）を形成することもできる。開口部２７ａの端部はチャネルの端部から所定の距離だけチャネルの内側に離れている。すなわち、開口部２７ａは薄膜トランジスタ３０のチャネルと相似形をなしている。
【０１０７】
さらに、図１及び図２に示すように、共通電極２７の開口部２７ａは、上方から見たときに、ブラックマトリクス層１７によって覆われるように形成されている。
【０１０８】
また、図１に示すように、ブラックマトリクス層１７（図１の破線で囲まれた領域）は薄膜トランジスタ３０を覆う程度に薄膜トランジスタ３０の上方においてのみ形成されている。すなわち、ブラックマトリクス層１７は薄膜トランジスタ３０への光の入射を防止するために必要な最小限のサイズとして形成されている。加えて、ブラックマトリクス層１７は走査線２０及びデータ線２４上には形成されておらず、薄膜トランジスタ３０上にのみ孤立パターンとして形成されている。
【０１０９】
さらに、ゲート絶縁膜２３及び層間絶縁膜２６を貫通してコンタクトホール２９が形成されており、コンタクトホール２９は導電性材料で充填されている。共通電極２７は、コンタクトホール２９に充填された導電性材料を介して、共通電極配線２１と電気的に接続されている。
【０１１０】
また、各色層１８は、そのエッジがデータ線２４と平行になるように形成されている。
【０１１１】
なお、色層１８のエッジがデータ線２４と平行に配列されるのは、図３６に示すようにデータ線２４が直線状に形成されている場合と、図３７に示すようにデータ線２４が屈曲線状に形成されている場合の双方を含む。
【０１１２】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、共通電極２７は透明導電性材料であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）でつくられている。
【０１１３】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、走査線２０を介して供給される走査用信号により選択され、かつ、データ線２４を介して供給されるデータ信号が書き込まれた画素において、共通電極２７と画素電極２５との間で、透明絶縁性基板１６、２２に平行な電界が形成される。この電界に従って液晶分子の配向方向を透明絶縁性基板１６、２２と平行な平面内において回転させ、所定の表示が行われる。
【０１１４】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０によれば、以下のような効果を得ることができる。
【０１１５】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、走査線２０及びデータ線２４は層間絶縁膜２６を介して共通電極２７に覆われている。このため、共通電極２７によって、走査線２０及びデータ線２４からの漏れ電界をシールドすることができ、画素電極２５及び共通電極２７により制御することができる有効な表示領域を拡大することができる。
【０１１６】
さらに、共通電極２７はコンタクトホール２９を介して共通電極配線２１と接続されているため、共通電極２７の低抵抗化を図ることができ、ひいては、信号の遅延に起因するクロストークなどの表示不良を低減することができる。
【０１１７】
さらに、共通電極２７により走査線２０及びデータ線２４からの漏れ電界をシールドすることができることに伴い、共通電極配線２１の面積を低減することができる。
【０１１８】
具体的には、従来のＩＰＳモード液晶表示装置においては、走査線１５０からの漏れ電界をシールドするため、走査線１５０の両側にそれぞれ共通電極配線１５１を設ける必要があるが、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、共通電極２７が走査線２０からの漏れ電界をシールドする機能を有しているため、走査線２０からの漏れ電界をシールドするための共通電極配線２１を１個に減らすことが可能である。また、共通電極配線１５１と走査線１５０との間もシールドすることにより、この間に発生する余分な電界をも抑制することができ、この部分を対向基板側で遮光する必要がなくなり、開口率を有効に広げることができる。
【０１１９】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、画素電極２５と共通電極２７との間でショートを起こす可能性は極めて低い。このため、本液晶表示装置１０の製造歩留まりを高く保つことができる。
【０１２０】
さらに、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、共通電極２７は透明導電性材料であるＩＴＯで形成されているため、開口率を向上させることが可能である。
【０１２１】
また、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、薄膜トランジスタ３０はデータ線２４に直接接続するように形成されている。このため、図４０に示した従来のＩＰＳモード液晶表示装置において形成されていたドレイン引き出し電極１５４ａの形成が不要となり、画素内における薄膜トランジスタ３０の占有面積を最小にすることができる。加えて、ドレイン引き出し電極１５４ａの面積に対応する分だけ開口率を向上させることができる。
【０１２２】
また、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、図２に示すように、ブラックマトリクス層１７は薄膜トランジスタ３０を覆う程度に薄膜トランジスタ３０上においてのみ形成されている。このようにブラックマトリクス層１７を最低限の面積において形成することにより、より開口率を向上させることができる。
【０１２３】
また、各色層は隣接する色層との間に隙間なく、あるいは、隣接する色層と相互に重なり合って形成されている。これにより、表示できる色の範囲（色度域）の減少を生じることがなくなり、表示品質が向上する。
【０１２４】
また、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、各色層１８は、エッジがデータ線２４と平行になるように形成されている。このように、色層１８のエッジをデータ線２４と平行に形成することにより、不要な遮光領域が増加することを防止することができ、開口率をより向上させることができる。
【０１２５】
また、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、共通電極２７は薄膜トランジスタ３０の上を覆うように形成されている。これにより、薄膜トランジスタ３０からの不要な横電界の漏洩を防止することができる。また、共通電極２７には、薄膜トランジスタ３０のチャネルを露出させる開口部２７ａを形成することができる。このような構造により、薄膜トランジスタ３０からの不要な横電界の漏洩を最小限に抑制し、かつ、共通電極２７の電位の変動が薄膜トランジスタ３０に影響を及ぼし、これによって、薄膜トランジスタ３０の特性がシフトすることを防止することができる。特に、液晶表示装置１０をゲートライン反転駆動する場合には、共通電極２７の電位が大きく変動するため、共通電極２７に開口部２７ａを形成することは有効である。
【０１２６】
なお、図１及び図２に示すように、共通電極２７の開口部２７ａはブラックマトリクス層１７によって覆われているため、開口部２７ａの形成は開口率には影響を与えない。
【０１２７】
また、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、ブラックマトリクス層１７は薄膜トランジスタ３０への光の入射を防止するために必要な最小限のサイズとして形成されているとともに、薄膜トランジスタ３０上にのみ孤立パターンとして形成されている。このようにブラックマトリクス層１７を形成することにより、開口率を上げることができる。
【０１２８】
次いで、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０における具体的な数値例を以下に述べる。
【０１２９】
共通電極２７は、上方から見たときに、その幅方向において、データ線２４から少なくとも３μｍ以上張り出していることが好ましい。
【０１３０】
本発明者は、データ線２４からの共通電極２７の張り出し量（μｍ）とクロストークレベルとの関係を実験により求めた。その結果を示したグラフが図４である。
【０１３１】
看者がクロストークを視認することができるクロストークレベルは３である。
【０１３２】
図４に示すように、データ線２４からの共通電極２７の張り出し量が約２．５μｍの場合に、クロストークレベルは３になり、張り出し量が約２．５μｍを超えると、クロストークレベルは３以下になる。
【０１３３】
従って、データ線２４からの共通電極２７の張り出し量は約２．５μｍ以上であれば良く、３μｍ以上あれば、確実にクロストークレベルを視認レベル以下に抑えることができる。
【０１３４】
共通電極２７は、上方から見たときに、その幅方向において、走査線２０から少なくとも１μｍ以上張り出していることが好ましい。
【０１３５】
本発明者は、走査線２０からの共通電極２７の張り出し量（μｍ）とクロストークレベルとの関係を実験により求めた。その結果を示したグラフが図５である。
【０１３６】
図５に示すように、走査線２０からの共通電極２７の張り出し量が１．０μｍの場合に、クロストークレベルは視認レベルである３になり、張り出し量が１．０μｍを超えると、クロストークレベルは３以下になる。
【０１３７】
従って、走査線２０からの共通電極２７の張り出し量は１．０μｍ以上であれば良く、あるいは、例えば１．５μｍ以上あれば、確実にクロストークレベルを視認レベル以下に抑えることができる。
【０１３８】
また、走査線２０からの共通電極２７の張り出し量を１．０μｍ以上とすることで走査線２０からの不要な電界の漏洩を抑制できるため、黒表示を行った際の走査線２０近傍からの光漏れも抑制することができる。
【０１３９】
ブラックマトリクス層１７は１×１０10Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する材料からなるものであることが好ましい。
【０１４０】
本発明者は、ブラックマトリクス層１７を構成する材料の比抵抗（Ω・ｃｍ）と周辺輝度の上昇レベルとの関係を実験により求めた。その結果を示したグラフが図６である。
【０１４１】
看者が周辺輝度の上昇を視認することができるレベルは１である。
【０１４２】
図６に示すように、ブラックマトリクス層１７を構成する材料の比抵抗が１×１０9.5Ω・ｃｍのときに、周辺輝度上昇レベルは視認レベルである１になり、比抵抗が１×１０9.5Ω・ｃｍを超えると、周辺輝度上昇レベルは１以下になる。
【０１４３】
従って、ブラックマトリクス層１７を構成する材料の比抵抗は１×１０9.5Ω・ｃｍ以上であれば良く、１×１０10Ω・ｃｍ以上あれば、確実に周辺輝度上昇レベルを視認レベル以下に抑えることができる。
【０１４４】
比抵抗が１×１０9.5Ω・ｃｍ以上である材料としては、例えば、酸化チタンを黒顔料として、これに樹脂を分散させたものがある。
【０１４５】
また、液晶層１３を構成する液晶材のΔεは９以上が好ましく、１１以上であることがより好ましい。
【０１４６】
本発明者は、液晶材のΔεとＶ−Ｔピーク電圧との関係を実験により求めた。その結果を示したグラフが図７である。なお、Ｖ−Ｔピーク電圧とは、最大透過率を与える印加電圧を指す。
【０１４７】
液晶表示装置を適正な電圧（通常は、画素電極−共通電極間の実効電圧が５Ｖ）で駆動するためには、Ｖ−Ｔピーク電圧の値を６Ｖ以下にすることが望ましく、５．５Ｖ以下にすることがさらに望ましい。
【０１４８】
図７に示すように、液晶材のΔεが約８．４のときに、Ｖ−Ｔピーク電圧は６Ｖになり、液晶材のΔεが約１０．６のときに、Ｖ−Ｔピーク電圧は５．５Ｖになる。
【０１４９】
従って、液晶層１３を構成する液晶材のΔεは約８．４以上であれば良く、９以上であればＶ−Ｔピーク電圧を確実に６Ｖ以下にすることができる。さらには、Δεが１１以上であれば、Ｖ−Ｔピーク電圧を確実に５．５Ｖ以下にすることができ、液晶表示装置の駆動を比較的容易に行うことができる。
【０１５０】
また、液晶層１３を構成する液晶材のＮ／Ｉ点（クリアリングポイント）は摂氏８０度以上であることが好ましく、摂氏９０度以上であることがより好ましい。
【０１５１】
このようにすることにより、本液晶表示装置を携帯電話装置などの表示装置に適用することが可能になる。
【０１５２】
図８（Ａ）は、上方から見た場合における画素電極２７と走査線２０と共通電極配線２１との位置関係を示す平面図である。
【０１５３】
図８（Ａ）に示すように、画素電極２７は、相互に平行に延びる複数のライン状の第１部分２７ｂと、第１部分２７ｂと直交する方向に延び、各第１部分２７ｂの端部においてこれら複数の第１部分２７ｂを相互に結合している第２部分２７ｃと、から構成することができる。
【０１５４】
この場合、第２部分２７ｃは共通電極配線２１と重なり合うように配置することが好ましい。第２部分２７ｃは共通電極配線２１と重なり合わせることにより、第２部分２７ｃと共通電極配線２１とがそれらの間に蓄積容量３２（図３参照）を形成することが可能になる。
【０１５５】
さらに、画素電極２７を図８（Ａ）に示すように第１部分２７ｂと第２部分２７ｃとから形成する場合、第２部分２７ｃと次段の走査線２０との間の距離Ｄ（図８（Ａ）参照）は３μｍ以上であることが好ましい。
【０１５６】
本発明者は、距離Ｄと走査線２０の配線容量との関係を実験により求めた。その結果を示したグラフが図８（Ｂ）である。図８（Ｂ）に示したグラフの縦軸は、表示上問題がないレベルにおける配線容量を１０とした場合の配線容量の相対値を示す。
【０１５７】
ここで、走査線２０の配線容量が１０以下であれば、表示上問題は生じない。また、走査線２０の配線容量が６以下であれば、望ましい表示を行うことが可能である。
【０１５８】
図８（Ｂ）に示すように、距離Ｄが約０．６μｍの場合に、配線容量は１０となり、距離Ｄが約０．６μｍを超えると、配線容量は１０以下になる。また、距離Ｄが約２．４μｍの場合に、配線容量は６となり、距離Ｄが約２．４μｍを超えると、配線容量は６以下になる。
【０１５９】
従って、距離Ｄは０．６μｍ以上であれば良く、１．０μｍ以上であれば、確実に表示上の問題を抑えることができる。また、距離Ｄは２．４μｍ以上であることが特に好ましく、３μｍ以上であれば、望ましい表示を確実に行うことができる。
【０１６０】
画素電極２５は、共通電極２７の一部である第２部分２７ｃ、及び、共通電極配線２１との間に蓄積容量３２（図３参照）を形成している。
【０１６１】
また、各色層１８は隣接する色層との間に隙間がないように配置されることが好ましい。隣接する色層１８の間に隙間があると、単色を表示した場合、所定の色に白色が混ざるため、表示できる色の範囲（色度域）が狭くなってしまうという問題が発生する。さらには、液晶パネルを斜めから観察した場合、画素を通った光が隣の画素から抜けて来るように観察されるため、斜め視野において、表示色がシフトしてしまうおそれがある。
【０１６２】
隣接する色層１８の間に隙間がないようにするためには、隣接する色層１８を相互に重なり合って配置することも可能である。この場合、隣接する色層１８が重なり合う領域の幅は、例えば、３μｍ以上に設定される。
【０１６３】
図９、図１０及び図１１は、本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０における能動素子基板１１の製造方法の一例における各工程の断面図である。図９、図１０及び図１１は、左から順に、周辺部断面図、画素部断面図及び画素部平面図を含んでいる。
【０１６４】
以下、図９、図１０及び図１１を参照して、本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０の製造方法を説明する。
【０１６５】
先ず、図９（Ａ）に示すように、透明絶縁性基板２２上に第一の金属層４０ａを形成し、第一の金属層４０ａをパターニングし、ゲート電極３０ａ、走査線２０及び共通電極配線２１を同時に形成する。
【０１６６】
次いで、図９（Ｂ）に示すように、ゲート電極３０ａ、走査線２０及び共通電極配線２１を覆って透明絶縁性基板２２上にゲート絶縁膜２３を形成する。さらに、ゲート絶縁膜２３上に、不純物をドーピングしていないｉ層３５ａとｎ型不純物をドーピングしたｎ層３５ｂとを成膜する。
【０１６７】
次いで、図９（Ｃ）に示すように、ｉ層３５ａ及びｎ層３５ｂをパターニングして、薄膜トランジスタ３０用のアイランド３６を形成する。
【０１６８】
次いで、図１０（Ａ）に示すように、クロムからなる第２の金属層４０ｂをゲート絶縁膜２３及びアイランド３６上に成膜し、この第２の金属層４０ｂをパターニングすることにより、データ線２４及びソース電極３０ｃを形成する。
【０１６９】
第２の金属層４０ｂをパターニングすることにより、図示していないが、画素電極２５も同時に形成される。
【０１７０】
次いで、図１０（Ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜２３を覆って層間絶縁膜２６を形成する。
【０１７１】
次いで、図１０（Ｃ）に示すように、共通電極配線２１に到達するコンタクトホール２９と、データ線２４に到達するコンタクトホール３７とを同時に形成する。
【０１７２】
次いで、図１１に示すように、コンタクトホール２９、３７がＩＴＯで充填されるようにＩＴＯ膜を全体に成膜し、このＩＴＯ膜をパターニングすることにより、共通電極２７を形成する。
【０１７３】
以上の工程により、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０における能動素子基板１１が形成される。
【０１７４】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１０においては、図１（Ａ）に示すように、ラビングによって規定された液晶配向方向Ｌ（ラビング方向）と、画素電極２５と共通電極２７（及びこれと等電位の共通電極配線２１）の間に印加される電界の向きとの関係が液晶配向方向Ｌから時計回りに鋭角だけ回転させることにより電界の方向に重なるような関係となるように、共通電極２７に補助電極としての斜めのエッジ２７ｂが形成されている。
【０１７５】
仮に、液晶配向方向から電界方向への鋭角回転の向きが反時計回りとなる領域が存在すると、この領域は、画素電極２５と共通電極２７との間の電界印加により、目的とする液晶回転方向と逆方向の回転をするドメインを画素端に発生させてしまう結果となる。逆回転しているドメインがあり、正常回転しているドメインと逆回転しているドメインとの境界に生じるディスクリネーションが長時間固定して発生すると、これに伴って表示状態が変化し、初期と同じ状態が得られなくなることがあり、信頼性が低下する。
【０１７６】
共通電極２７に逆回転防止構造としての斜めのエッジ２７ｂを形成することにより、このような逆回転を防止することができる。すなわち、液晶のツイスト方向を一方向に固定することができる。
（本発明の第２の実施形態）
図１２は本発明の第２の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置４０の平面図である。
【０１７７】
上述の第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、共通電極２７が透明導電性材料であるＩＴＯで形成されていたが、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置４０においては、共通電極２７のみならず、画素電極２５もＩＴＯで形成されている。画素電極２５がＩＴＯで形成されている点を除いて、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置４０は第１の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０と同様の構成を有している。
【０１７８】
共通電極２７のみならず、画素電極２５も透明導電性材料であるＩＴＯで形成することにより、第１の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０よりもさらに開口率を向上させることができる。
【０１７９】
図１３、図１４及び図１５は、本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置４０における能動素子基板１１の製造方法の一例における各工程の断面図である。図１３、図１４及び図１５は、図９乃至図１１と同様に、左から順に、周辺部断面図、画素部断面図及び画素部平面図を含んでいる。
【０１８０】
以下、図１３、図１４及び図１５を参照して、本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置４０の製造方法を説明する。
【０１８１】
先ず、図１３（Ａ）に示すように、透明絶縁性基板２２上に第一の金属層４０ａを形成し、第一の金属層４０ａをパターニングし、ゲート電極３０ａ、走査線２０及び共通電極配線２１を同時に形成する。
【０１８２】
次いで、図１３（Ｂ）に示すように、ゲート電極３０ａ、走査線２０及び共通電極配線２１を覆って透明絶縁性基板２２上にゲート絶縁膜２３を形成する。さらに、ゲート絶縁膜２３上に、不純物をドーピングしていないｉ層３５ａとｎ型不純物をドーピングしたｎ層３５ｂとを成膜する。
【０１８３】
次いで、図１３（Ｃ）に示すように、ｉ層３５ａ及びｎ層３５ｂをパターニングして、薄膜トランジスタ３０用のアイランド３６を形成する。
【０１８４】
次いで、図１４（Ａ）に示すように、画面周辺部においてゲート絶縁膜２３にコンタクトホール３７を形成する。コンタクトホール３７はゲート電極３０ａに達している。
【０１８５】
次いで、図１４（Ｂ）に示すように、クロムからなる第２の金属層４０ｂを成膜し、この第２の金属層４０ｂをフォトリソグラフィ及びエッチングすることにより、データ線２４及びソース電極３０ｃを形成する。
【０１８６】
同時に、コンタクトホール３７を介して、クロムからなる第２の金属層４０ｂにより、データ線２４を、走査線２０と同層に形成された保護回路配線（図示せず）に電気的に接続させる。さらに、走査線２０を、画面周辺部において、ゲート絶縁膜２３に形成されたコンタクトホール（図示せず）を介して、データ線２４と同層に形成された保護回路配線（図示せず）に電気的に接続させる。
【０１８７】
この場合、図１４（Ｂ）の周辺部断面図に示すように、データ線２４と走査線２０とは、走査線２０の周辺部において接続するようにする。このように、この段階において、データ線２４と走査線２０とを接続するのは、データ線２４と走査線２０とを接続する前にデータ線２４をエッチングにより形成すると、データ線２４がエッチング中に溶出する可能性があるためである。
【０１８８】
次いで、図１４（Ｃ）に示すように、ＩＴＯ膜を前面に成膜し、このＩＴＯ膜をパターニングすることにより、画素電極２５を形成する。
【０１８９】
次いで、図１５（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜２３を覆って層間絶縁膜２６を形成する。
【０１９０】
次いで、図１５（Ｂ）に示すように、共通電極配線２１に到達するコンタクトホール２９を形成する。
【０１９１】
次いで、図１５（Ｃ）に示すように、コンタクトホール２９がＩＴＯで充填されるようにＩＴＯ膜を全体に成膜し、このＩＴＯ膜をパターニングすることにより、共通電極２７を形成する。
【０１９２】
以上の工程により、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置４０における能動素子基板１１が形成される。
（本発明の第３の実施形態）
図１６は本発明の第３の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置５０の断面図である。
【０１９３】
本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置５０においては、第２の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置４０と同様に、画素電極２５は透明導電性材料であるＩＴＯで形成されており、さらに、データ線２４を覆って保護層として透明電極２５ａが形成されている。透明電極２５ａが形成されている点を除いて、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置５０は第２の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置４０と同様の構成を有している。
【０１９４】
透明電極２５ａは画素電極２５と同様にＩＴＯからなり、画素電極２５と同時に形成される。透明電極２５ａは画素電極２５の形成パターンを一部変更することにより形成することが可能であるので、第２の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置４０と比較しても、工程数は増加しない。
【０１９５】
データ線２４を透明電極２５ａで被覆することにより、画素電極２５の形成時に実施するエッチングによってデータ線２４の溶解を防止することができる。
（本発明の第４の実施形態）
図１７は本発明の第４の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置６０の断面図である。
【０１９６】
図２に示すように、第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、ブラックマトリクス層１７は対向基板１２の一構成要素として設けられていたが、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置６０においては、ブラックマトリクス層１７ａは対向基板１２ではなく、能動素子基板１１に設けられている。
【０１９７】
具体的には、ブラックマトリクス層１７ａは、共通電極２７の開口部２７ａを覆い、かつ、第１の実施形態におけるブラックマトリクス層１７と同様に、薄膜トランジスタ３０を覆う程度に薄膜トランジスタ３０の上方においてのみ形成されている。すなわち、ブラックマトリクス層１７ａは薄膜トランジスタ３０への光の入射を防止するために必要な最小限のサイズとして形成されている。加えて、ブラックマトリクス層１７ａは走査線２０及びデータ線２４上には形成されておらず、薄膜トランジスタ３０上にのみ孤立パターンとして形成されている。
【０１９８】
ブラックマトリクス層１７ａが能動素子基板１１に設けられている点を除いて、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置６０は第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０と同様の構成を有している。
【０１９９】
このように、ブラックマトリクス層１７ａを能動素子基板１１に形成しても、第１の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０と同様の効果を得ることができる。
（本発明の第５の実施形態）
図１８は本発明の第５の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置７０の断面図である。
【０２００】
図２に示すように、第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、能動素子基板１１と対向基板１２との間のギャップを確保するために、スペーサ２８が２つの基板１１、１２の間に挟まれている。
【０２０１】
これに対して、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置７０においては、スペーサ２８に代えて、柱状パターン３８を用いて、能動素子基板１１と対向基板１２との間のギャップを確保している。スペーサ２８に代えて、柱状パターン３８を用いている点を除いて、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置７０は第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０と同様の構成を有している。
【０２０２】
柱状パターン３８は、例えば、感光性樹脂から形成することができる。その場合には、柱状パターン３８は、感光性樹脂膜を能動素子基板１１の全面に塗布した後、柱状パターン３８を形成する領域（感光性樹脂の性質によっては、柱状パターン３８を形成しない領域）のみ感光させ、エッチングにより、柱状パターン３８を形成しない領域の感光性樹脂を除去することにより、形成することができる。
【０２０３】
スペーサ２８の直径を均一にすることよりも柱状パターン３８の高さを均一にすることの方が容易であるので、スペーサ２８に代えて柱状パターン３８を用いることにより、液晶表示装置の製造時間を短縮することができる。
【０２０４】
柱状パターン３８は薄膜トランジスタ３０の上方において、すなわち、ブラックマトリクス層１７の下方において形成される。このため、柱状パターン３８の透光性の有無にかかわらず、開口率が低下することはない。
【０２０５】
また、本実施形態においては、能動素子基板１１上に柱状パターン３８を形成したが、対向基板１２上に柱状パターン３８を形成することも可能である。
【０２０６】
また、スペーサ２８に代えて柱状パターン３８を用いる場合には、層間絶縁膜２６を感光性の樹脂材料から形成することも可能である。層間絶縁膜２６を感光性の樹脂材料から形成することにより、層間絶縁膜２６を所定のパターンにパターニングすることにより、柱状パターン３８を形成することが可能になる。
（本発明の第６の実施形態）
図１９は、第６の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置８０の断面図である。
【０２０７】
上述の第１乃至第５の実施形態においては、層間絶縁膜２６は、有機材料からなる膜あるいは透明の無機材料からなる膜の何れかからなる単層膜として形成されている。
【０２０８】
これに対して、本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置８０においては、層間絶縁膜２６を単層膜で構成することに代えて、層間絶縁膜２６を積層膜で構成している。
【０２０９】
具体的には、図１９に示すように、層間絶縁膜２６は、無機膜からなる第１の膜２６ａと、第１の膜２６ａを覆って形成され、有機膜からなる第２の膜２６ｂとからなる積層膜構造を有している。
【０２１０】
有機膜からなる第２の膜２６ｂは、たとえば感光性のアクリル樹脂から形成されている。
【０２１１】
有機膜の誘電率は無機膜の誘電率よりも低いため、層間絶縁膜２６を無機膜単体で構成する場合と比較して、このような積層膜構造とすることにより、層間絶縁膜全体の誘電率を下げることができる。
【０２１２】
また、層間絶縁膜２６を有機膜単体で構成すると、薄膜トランジスタ３０の半導体層とこれを覆う有機膜との界面状態が不安定となり、高温で駆動させた場合に、薄膜トランジスタ３０のリーク電流が増大して、表示ムラを引き起こす可能性がある。このため、薄膜トランジスタ３０の半導体層に接する第１の膜２６ａとして、窒化シリコン膜のような無機膜を用い、この上に有機膜を積層することにより、無機膜と半導体層との間に安定な界面が形成され、上述のような不具合を抑止することができる。
（本発明の第７の実施形態）
図２０は、第７の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９０の断面図である。
【０２１３】
例えば、第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０においては、層間絶縁膜２６は単位画素領域の全面にわたって形成されているが、本実施形態においては、層間絶縁膜２６は有機材料と無機材料とを積層した膜として構成されている。このうち、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂは、走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１及び前記薄膜トランジスタ３０を覆い、画素電極２５の表示に係る部分を覆わないように、走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１及び前記薄膜トランジスタ３０上、及び、走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１及び前記薄膜トランジスタ３０の近傍に形成されている。
【０２１４】
走査線２１、データ線２４及び共通電極配線２１を覆う共通電極２７は有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂ上に形成される。
【０２１５】
有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂの誘電率は、例えば、感光性アクリル樹脂を用いた場合、３〜４程度である。無機材料として例えば窒化シリコンを用いた場合誘電率は６〜７程度であるので、約半分の膜厚でデータ線２４と共通電極２７の間の容量を同等レベルまで低減できる。無機材料のみで厚い膜を形成する場合、良質な膜質を得ようとすると、高価な成膜装置に高負荷がかかり、製造コストが大きくなる。これに対して、有機材料からなる層間膜は、材料を塗布することによって形成するため、低コストで実現できる。
【０２１６】
また、図２０に示すように、画素電極２５および共通電極２７の間の層間膜が無機膜のみとなり、これを薄膜化することが可能となる。これにより、両電極間の電界を有効に液晶に印加できるため、駆動電圧を低減することが可能となる。
【０２１７】
例えば、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂの膜厚は、５０００Å以上１００００Å以下とすることが好ましい。
【０２１８】
一例としては、無機材料からなる層間絶縁膜２６ａの膜厚を３０００Å、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂを６０００Åとすることができる。
【０２１９】
無機材料からなる層間絶縁膜２６ａの膜厚が薄すぎると、画素電極２５と共通電極２７の間での絶縁破壊が生じることがあるので、無機材料からなる層間絶縁膜２６ａは２０００Ａ以上あることが望ましい。
【０２２０】
有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂの膜厚が厚すぎると、ラビング工程において有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂの段差部に異物が付着し、表示品質が劣化する。
【０２２１】
また、有機膜からなる層間絶縁膜２６ｂの膜厚が薄すぎると、共通電極２７とデータ線２４との間の寄生容量が増加し、表示品質が劣化する。
【０２２２】
本実施形態によれば、画素電極２５と共通電極２７との間の表示に係る領域が低誘電率の有機膜で覆われていないため、両者の間の電位差から液晶に印可する横電界を効率よく生成することが可能であり、かつ、共通電極２７とデータ線２４との間の寄生容量の増加を防止することができる。
（本発明の第８の実施形態）
図２１は、本発明の第８の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９１の平面図である。本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９１は、図２０に示した第７の実施形態に係る液晶表示装置９０の変形例に相当する。また、図２２は、図２１のａ−ａ’の断面図である。また、図２３は液晶表示装置９１の別の断面図である。
【０２２３】
この実施形態においては、層間絶縁膜２６は有機材料と無機材料とを積層した膜として構成され、このうち、有機材料からなる膜は、走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１及び前記薄膜トランジスタ３０を覆い、画素電極２５の表示に係る部分を覆わないように、走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１及び前記薄膜トランジスタ３０上、及び、走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１及び前記薄膜トランジスタ３０の近傍に形成されている。
【０２２４】
本実施形態においては、共通電極２７は有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂを覆うようにして形成される。
【０２２５】
すなわち、本実施形態においては走査線２０、データ線２４及び共通電極配線２１を覆う共通電極２７に対して、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂが内側に形成されている。
【０２２６】
本実施形態によっても、画素電極２５と共通電極２７との間の表示に係る領域が低誘電率の有機膜で覆われていないため、両者の間の電位差から液晶に印可する横電界を効率よく生成することが可能であり、かつ、共通電極２７とデータ線２４との間の寄生容量の増加を防止することができる。
（本発明の第９の実施形態）
図２４は、本発明の第９の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９２の平面図である。本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９２は、図２１に示した第８の実施形態に係る液晶表示装置９１の変形例に相当する。また、図２５は、図２４のｂ−ｂ’の断面図である。
【０２２７】
この実施形態においては、層間絶縁膜２６は有機材料と無機材料とを積層した膜として構成され、このうち、有機材料からなる膜は、走査線２０及びデータ線２４及び前記薄膜トランジスタ３０を覆い、画素電極２５の表示に係る部分を覆わないように、走査線２０及びデータ線２４及び前記薄膜トランジスタ３０上、及び、走査線２０及びデータ線２４及び前記薄膜トランジスタ３０の近傍に形成されている。
【０２２８】
本実施形態によれば、画素電極２５と共通電極２７との間隔を狭くすることが可能となるため、画素電極２５と共通電極２７との間に形成される蓄積容量３２（図３参照）の容量を大きくすることが可能となる。この結果、表示品質を向上させることができる。
【０２２９】
以下に、第９の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置９２における能動素子基板１１の製造方法を説明する。
【０２３０】
図９および図１０において説明した第１の実施の形態の製造方法に、図２１から図２３に構造を示すところの本実施の形態の有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂを追加する。
【０２３１】
具体的には、図１０（Ａ）のようにＤ−Ｃｒパターニング後、チャネル上のｎ層３５ｂをエッチング除去し、しかる後に無機材料からなる層間絶縁膜２６ａを形成する。
【０２３２】
さらに、感光性アクリル樹脂を塗布し、これを露光・現像することにより、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂを形成する。
【０２３３】
ここで、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂは、走査線２０、データ線２４及び前記薄膜トランジスタ３０上、及び、走査線２０、データ線２４及び前記薄膜トランジスタ３０の近傍に形成する。
【０２３４】
次に、無機材料からなる層間絶縁膜２６ａおよびゲート絶縁膜２３にコンタクトホール２９を形成する。
【０２３５】
さらに、この上にＩＴＯ膜を成膜し、これをパターニングすることで、共通電極２７を形成する。
【０２３６】
この共通電極２７は、コンタクトホール２９を介して、共通電極配線２１に接続される。
【０２３７】
以上の工程により、第９の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置９２における能動素子基板１１が形成される。
【０２３８】
上記製造工程において、コンタクトホール２９を形成した後に、例えば酸素プラズマ処理を行うことにより共通電極配線２１の表面に吸着した不純物を取り除くことが好ましい。
【０２３９】
これによりコンタクトホール２９における接触抵抗を低減し、表示品質が向上する。
【０２４０】
さらに上記製造工程において、有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂを形成した後コンタクトホール２９を形成する前に、ヘリウムやアルゴンのプラズマを用いて有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂの表面を改質しておくことが好ましい。
【０２４１】
これにより有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂと共通電極２７との密着性及び共通電極２７のパターンニング精度が向上し、不良の発生を低減することが可能となる。
【０２４２】
コンタクトホールを形成した後にヘリウムやアルゴンのプラズマを用いて処理を行うことも可能ではあるが、共通電極配線２１の表面に不純物が再付着し、コンタクトホール２９における接触抵抗が増大してしまうので、好ましくない。
（本発明の第１０の実施形態）
図２６は、本発明の第１０の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９３の平面図である。本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９３は、図２４に示した第９の実施形態に係る液晶表示装置９２の変形例に相当する。また、図２７は、図２６のｃ−ｃ’の断面図である。
【０２４３】
この実施形態においては、層間絶縁膜２６は有機材料と無機材料とを積層した膜として構成され、このうち、有機材料からなる膜は、データ線２４及び薄膜トランジスタ３０を覆い、画素電極２５の表示に係る部分を覆わないように、データ線２４及び薄膜トランジスタ３０上、及び、データ線２４及び薄膜トランジスタ３０の近傍に形成されている。
【０２４４】
本実施形態によれば、走査線２０上に有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂが形成されないため、ラビング軸Ｌ（図１参照）に対して直角に近い角度の段差を削減できる。これにより、ラビング工程で発生する段差部への異物付着現象を軽減することが可能であり、表示品質が向上する。
（本発明の第１１の実施形態）
図２８は、本発明の第１１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９４の平面図である。本実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置９４は、図２６に示した第１０の実施形態に係る液晶表示装置９３の変形例に相当する。また、図２９は、図２８のｄ−ｄ’の断面図である。
【０２４５】
この実施形態においては、層間絶縁膜２６は有機材料と無機材料とを積層した膜として構成され、このうち、有機材料からなる膜は、データ線２４を覆い、画素電極２５の表示に係る部分を覆わないように、データ線２４上、及び、データ線２４の近傍に形成されている。
【０２４６】
本実施形態によれば、走査線２０及び薄膜トランジスタ３０上に有機材料からなる層間絶縁膜２６ｂが形成されないため、ラビング軸Ｌ（図１参照）に対して直角に近い角度の段差を削除できる。これにより、ラビング工程で発生する段差部への異物付着現象をさらに軽減することが可能であり、表示品質が向上する。
【０２４７】
なお、実施形態７乃至１１に係る液晶表示装置９０乃至９４においては、層間絶縁膜２６ｂを有機膜から形成する場合、有機膜の材料は透明または非透明の何れをも用いることができる。特に、層間絶縁膜２６ｂの材料として黒色の有機材料を用いる場合には、層間絶縁膜２６ｂがブラックマトリクス層１７の機能を果たすので、ブラックマトリクス層１７を形成することが不要になるという効果を奏する。
【０２４８】
また、層間膜２６ｂの材料として、ノボラック系の樹脂を用いることもできる。この場合、材料が低コストであり、かつ、取り扱いについても、通常の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）作製時のフォトリソグラフィー工程と装置の兼用が容易であるため、低コストで上述の構造を実現することができるというメリットを得られる。
（本発明の第１２の実施形態）
上述の第１乃至第１１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４は何れもいわゆるシングルドメイン型の液晶表示装置である。
【０２４９】
シングルドメイン型の液晶表示装置とは、能動素子基板１１の表面に略平行な電界を画素電極２５と共通電極２７との間に印加することにより、液晶層１３の分子軸を能動素子基板１１に平行な面内において回転させ、表示を行う形式の液晶表示装置をいう。
【０２５０】
第１乃至第１１の実施形態は何れもいわゆるマルチドメイン型の液晶表示装置に対しても適用することが可能である。
【０２５１】
マルチドメイン型の液晶表示装置とは、能動素子基板１１の表面に略平行な２方向の電界（ここでは、第１及び第２の方向の電界と呼ぶ）を画素電極２５と共通電極２７との間において印加し、第１の方向の電界が印加される第１のサブ画素領域においては、液晶層の分子軸１３を、能動素子基板１１の表面に平行な面内において、第１の回転方向に回転させる一方、第２の方向の電界が印加される第２のサブ画素領域においては、液晶層１３の分子軸を、能動素子基板１１の表面に平行な面内において、第１の回転方向とは異なる第２の回転方向に回転させる形式の液晶表示装置をいう。
【０２５２】
すなわち、上述の第１乃至第１１の実施形態はシングルドメイン型の液晶表示装置のみならず、マルチドメイン型の液晶表示装置に対しても成立する。
【０２５３】
第１乃至第１１の実施形態に係る液晶表示装置をシングルドメイン型の液晶表示装置として構成する場合には、画素の平面図である図３０（Ａ）に示すように、ラビング方向Ｌが与えられたときに、データ線２４の延長方向に対して、ラビング方向Ｌと同じ方向に鋭角回転して得られる対角線を与える２つの隅の近傍の何れか一方に、コンタクトホール２９を形成することが好ましい。
【０２５４】
このような位置にコンタクトホール２９を設けることによって、画素端部に逆回転防止構造を設け、配向を安定させようとする場合に、コンタクトホール２９の位置に共通電極２７の逆回転防止電極を形成することになるので、効率よくコンタクトホール２９と共通電極２７の逆回転防止構造とを配置することができ、開口率を高めることができる。
【０２５５】
これに対して、図３０（Ｂ）に示すように、データ線２４の延長方向に対して、ラビング方向Ｌとは逆の方向に回転して得られる対角線を与える２つの隅の近傍に、コンタクトホール２９を形成した場合、逆回転防止構造の電極の角度の関係で、エッジの電極をより外側において形成する必要があり、開口率のロスを発生させてしまう。
【０２５６】
また、第１乃至第１１の実施形態に係る液晶表示装置をマルチドメイン型の液晶表示装置として構成する場合には、図３１に示すように、画素の平面図において、共通電極配線１５１が当該画素の内側に向けて延長する方向と、共通電極２７が共通電極配線１５１から当該画素の中央に向けて延長する方向とのなす角度が９０度以上になるような隅の位置の何れか一箇所にコンタクトホール２９を形成することが好ましい。
【０２５７】
このように、共通電極２７を各単位画素ごとにコンタクトホール２９を介して共通電極配線２１に接続することにより、共通電極２７の配線全体の低抵抗化を図ることができる。
（本発明の第１３の実施形態）
図３２は、本発明の第１３の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１００の断面図である。
【０２５８】
図３２に示すように、第１３の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１００においては、コンタクトホール２９はゲート絶縁膜２３及び層間絶縁膜２６を一括してパターンニングすることで形成されており、共通電極配線２１と共通電極２７は直接接続されている。
【０２５９】
本実施形態によれば、コンタクトホール２９はゲート絶縁膜２３および層間絶縁膜２６を一括してパターンニングするために、コンタクトホール２９の開口部を大きく取ることが可能である。
（本発明の第１４の実施形態）
図３３は、本発明の第１４の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１１０の断面図である。
【０２６０】
図３３に示すように、第１４の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置１１０においては、コンタクトホール２９はゲート絶縁膜２３に形成されたコンタクトホール２９ａと、層間絶縁膜２６に形成されたコンタクトホール２９ｂからなり、共通電極配線２１と共通電極２７は、ゲート絶縁膜２３と層間絶縁膜２６の間に形成された電極２９ｃを介して接続されている。
【０２６１】
本実施形態によれば、共通電極配線２１と共通電極２７が電極２９ｃを介して接続されることで、ゲート絶縁膜２３に形成されたコンタクトホール２９ａと、層間絶縁膜２６に形成されたコンタクトホール２９ｂは、パターンニング時にエッチングされる深さが浅くなり、共通電極配線２１、電極２９ｃ及び共通電極２７が各々接触した際の抵抗値を低減することが可能である。
（本発明の第１５の実施形態）
上述の第１乃至第１２の実施形態においては、ブラックマトリクス層１７は薄膜トランジスタ３０を覆って薄膜トランジスタ３０上にのみ孤立パターンとして形成されている。
【０２６２】
ブラックマトリクス層１７は上記のような形態に限定されるものではなく、以下のような形態を有するものとして形成することも可能である。
【０２６３】
例えば、ブラックマトリクス層１７は、薄膜トランジスタ３０を覆い、データ線２４の延長方向と走査線２０の延長方向とにそれぞれ延伸され、マトリクス状に形成することが可能である。
【０２６４】
ブラックマトリクス層１７をマトリクス状に形成することにより、データ線２４、走査線２０および共通電極配線２１からの光反射を防ぎ、画質を向上させることができる。
【０２６５】
また、例えば、ブラックマトリクス層１７は、薄膜トランジスタ３０を覆い、かつ走査線２０と共通電極配線２１との間のギャップを覆うように形成することが可能である。
【０２６６】
走査線２０と共通電極配線２１との間のギャップを覆うことにより、走査線２０と共通電極配線２１との間に生じる液晶層１３の配向乱れを隠し、画質を向上させることができる。
【０２６７】
また、例えば、上方から見たときに、ブラックマトリクス層１７の周囲の段差（エッジの部分）が走査線２０の内側に位置するように、ブラックマトリクス層１７を形成することが可能である。
【０２６８】
ブラックマトリクス層１７の段差は表示ムラの原因となるため、ブラックマトリクス層１７の段差を走査線２０の内側に位置させることにより、不均一表示の部分を隠すことができ、画質を向上させることができる。
【０２６９】
なお、ブラックマトリクス層１７の段差が走査線２０の内側に位置するようにブラックマトリクス層１７を形成することはブラックマトリクス層１７のサイズが最小になることを意味する。
【０２７０】
本明細書においては、上記のようなブラックマトリクス層１７を本発明の一実施形態として記載したが、上記のようなブラックマトリクス層１７は本発明に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置のみならず、一般的な横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置に対しても適用することが可能である。
【０２７１】
例えば、本明細書に従来技術として挙げた特許第３１２５８７２号公報（特開２０００−８９２４０公報）、特開２０００−８１６３７号公報に記載された液晶表示装置に対しても適用することが可能である。
【０２７２】
また、上述の第１乃至第１４の実施形態においては、共通電極２７には、薄膜トランジスタ３０のチャネルを露出させる開口部２７ａが形成されている。このような開口部２７ａを形成することにより、共通電極２７の電位が極性反転により変化しても、薄膜トランジスタ３０に対する影響を回避させることができる。
【０２７３】
本明細書においては、上記のような共通電極２７を本発明の一実施形態として記載したが、上記のような共通電極２７は本発明に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置のみならず、一般的な横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置に対しても適用することが可能である。
【０２７４】
例えば、本明細書に従来技術として挙げた特許第３１２５８７２号公報（特開２０００−８９２４０公報）、特開２０００−８１６３７号公報に記載された液晶表示装置、あるいは、図４０に示した従来のＩＰＳモードの液晶表示装置に対しても適用することが可能である。
【０２７５】
共通電極２７を一般的な横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置に対して適用する場合、共通電極２７は透明材料または不透明材料の何れから構成してもよい。
（本発明の第１６の実施形態）
上述の第１の実施形態に係る液晶表示装置１０、第２の実施形態に係る液晶表示装置４０、第３の実施形態に係る液晶表示装置５０、第４の実施形態に係る液晶表示装置６０、第５の実施形態に係る液晶表示装置７０、第６の実施形態に係る液晶表示装置８０、第７の実施形態に係る液晶表示装置９０、第８の実施形態に係る液晶表示装置９１、第９の実施形態に係る液晶表示装置９２、第１０の実施形態に係る液晶表示装置９３、第１１の実施形態に係る液晶表示装置９４、第１２の実施形態に係る液晶表示装置、第１３の実施形態に係る液晶表示装置１００、第１４の実施形態に係る液晶表示装置１１０及び第１５の実施形態に係る液晶表示装置は各種の電子機器に応用することが可能である。以下、その応用例を挙げる。
【０２７６】
図３８は、第１乃至第１５の実施形態に係る液晶表示装置のいずれか一つを応用した携帯型情報端末２５０のブロック図である。上記の実施形態に係る液晶表示装置は、本携帯型情報端末２５０においては、液晶パネル２６５の構成要素として用いられる。
【０２７７】
本携帯型情報端末２５０は、液晶パネル２６５、バックライト発生手段２６６及び映像信号を処理する映像信号処理部２６７からなる表示部２６８と、本携帯型情報端末２５０の各構成要素を制御する制御部２６９と、制御部２６９が実行するプログラムあるいは各種データを記憶する記憶部２７１と、データ通信を行うための通信部２７２と、キーボードまたはポインターからなる入力部２７３と、本携帯型情報端末２５０の各構成要素へ電力を供給する電源部２７４と、からなっている。
【０２７８】
上記の実施形態に係る液晶表示装置を用いた液晶パネル２６５を用いることにより、表示部２６８における開口率が改善され、表示部２６８の輝度を向上させることができる。
【０２７９】
また、上記の実施形態に係る液晶表示装置のいずれか一つを用いた液晶パネル２６５は、携帯型パーソナルコンピュータあるいはノート型パーソナルコンピュータあるいはデスクトップ型パーソナルコンピュータのモニタに適用することもできる。
【０２８０】
図３９は、上記の実施形態に係る液晶表示装置のいずれか一つを応用した携帯電話機２７５のブロック図である。
【０２８１】
携帯電話機２７５は、液晶パネル２６５、バックライト発生手段２６６及び映像信号を処理する映像信号処理部２６７からなる表示部２７６と、本携帯電話機２７５の各構成要素を制御する制御部２７７と、制御部２７７が実行するプログラムあるいは各種データを記憶する記憶部２７８と、無線信号を受信するための受信部２７９と、無線信号を送信するための送信部２８１と、キーボードまたはポインターからなる入力部２８２と、本携帯電話機２７５の各構成要素へ電力を供給する電源部２８３と、からなっている。
【０２８２】
上記の実施形態に係る液晶表示装置を用いた液晶パネル２６５を用いることにより、表示部２７６における開口率が改善され、表示部２７６の輝度を向上させることができる。
【０２８３】
なお、上記の各実施形態の説明においては、本発明の特徴となる部分について主に説明し、本分野において通常の知識を有する者にとって既知の事項については特に詳述していないが、たとえ記載がなくてもこれらの事項は上記の者にとっては類推可能な事項に属する。
【０２８４】
【発明の効果】
本発明に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、走査線及び共通電極配線は同層に、かつ、相互に平行に形成されており、データ線及び走査線は、薄膜トランジスタ上とその近傍とを除く領域では、層間絶縁膜を介して共通電極に完全に覆われており、共通電極配線は走査線の片側に一本のみ形成されている。
【０２８５】
このように、薄膜トランジスタ上とその近傍とを除く領域では、層間絶縁膜を介して共通電極に完全に覆われているため、共通電極によって、走査線及びデータ線からの漏れ電界をシールドすることができ、画素電極及び共通電極により制御することができる有効な表示領域を拡大することができる。
【０２８６】
この結果、共通電極配線の面積を低減することができる。具体的には、従来のＩＰＳモード液晶表示装置においては、走査線からの漏れ電界をシールドするため、走査線の両側にそれぞれ共通電極配線を設けていたが、本発明に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、共通電極が走査線からの漏れ電界をシールドする機能を有しているため、走査線からの漏れ電界をシールドするための共通電極配線を１個に減らすことが可能である。
【０２８７】
また、本発明に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、画素電極と共通電極とは異なる層に形成されているため、両電極の間でショートを起こす可能性は皆無である。このため、本発明に係る液晶表示装置の製造歩留まりを向上させることができる。
【０２８８】
この場合、従来のＩＰＳモード液晶表示装置のように画素電極と共通電極とを同層に形成する場合の工程数と比較しても、画素電極と共通電極とを異なる層に形成する場合の工程数は増大することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図である。
【図２】図１のII−II線における断面図である。
【図３】図１に示した横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の単位画素部分の回路図である。
【図４】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の特性を示すグラフである。
【図５】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の特性を示すグラフである。
【図６】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の特性を示すグラフである。
【図７】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の特性を示すグラフである。
【図８】（Ａ）は第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の特性を説明するための概略的な平面図、（Ｂ）はその特性を示すグラフである。
【図９】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法における各工程を示す断面図である。
【図１０】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法における各工程を示す断面図である。
【図１１】第１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法における各工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図である。
【図１３】第２の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法における各工程を示す断面図である。
【図１４】第２の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法における各工程を示す断面図である。
【図１５】第２の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法における各工程を示す断面図である。
【図１６】第３の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図１７】第４の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図１８】第５の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図１９】第６の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図２０】第７の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図２１】本発明の第８の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図である。
【図２２】図２１のａ−ａ’線における断面図である。
【図２３】第７の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の変形例の断面図である。
【図２４】本発明の第９の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図である。
【図２５】図２４のｂ−ｂ’線における断面図である。
【図２６】本発明の第１０の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図である。
【図２７】図２６のｃ−ｃ’線における断面図である。
【図２８】本発明の第１１の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の平面図である。
【図２９】図２８のｄ−ｄ’線における断面図である。
【図３０】コンタクトホールの配置位置の一例を示す概略的な平面図である。
【図３１】コンタクトホールの配置位置の一例を示す概略的な平面図である。
【図３２】本発明の第１３の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図３３】本発明の第１４の実施形態に係る横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【図３４】保護回路の一例を示す平面図である。
【図３５】保護回路の他の例を示す平面図である。
【図３６】データ線の形状の一例を示す平面図である。
【図３７】データ線の形状の一例を示す平面図である。
【図３８】本発明の第１１の実施形態に係る電子機器のブロック図である。
【図３９】本発明の第１１の実施形態に係る電子機器のブロック図である。
【図４０】従来のＩＰＳモードの液晶表示装置の平面図である。
【図４１】図４０のＸ−Ｘ線における断面図である。
【符号の説明】
１０ 第１の実施形態に係る液晶表示装置
１１ 能動素子基板
１２ 対向基板
１３ 液晶層
１６ 透明絶縁性基板
１７ ブラックマトリクス層
１８ 色層
１９ オーバーコート層
２０ 走査線
２０Ａ、２０Ｂ 保護回路配線
２１ 共通電極配線
２２ 透明絶縁性基板
２３ ゲート絶縁膜
２３ａ、２３ｃ コンタクトホール
２４ データ線
２４Ａ、２４Ｂ 保護回路配線
２５ 画素電極
２５ａ 保護層としての透明電極
２６ 層間絶縁膜
２６ａ 無機膜からなる層間絶縁膜
２６ｂ 有機膜からなる層間絶縁膜
２７ 共通電極
２８ スペーサ
２９ コンタクトホール
３８ 柱状パターン
４０ 第２の実施形態に係る液晶表示装置
４１、４２ 保護回路
４３ 導電パターン
５０ 第３の実施形態に係る液晶表示装置
６０ 第４の実施形態に係る液晶表示装置
７０ 第５の実施形態に係る液晶表示装置
８０ 第６の実施形態に係る液晶表示装置
９０ 第７の実施形態に係る液晶表示装置
１００ 第９の実施形態に係る液晶表示装置
２５０ 携帯型情報端末
２７５ 携帯電話機
Claims (51)
- 能動素子基板と、対向基板と、前記能動素子基板と前記対向基板との間に挟まれた状態で保持されている液晶層、とからなる液晶表示装置であって、
前記能動素子基板は、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極を有する薄膜トランジスタと、表示すべき画素に対応した画素電極と、基準電位が与えられる共通電極と、データ線と、走査線と、共通電極配線とを備え、
前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記データ線に、前記ソース電極は前記画素電極に、前記共通電極は前記共通電極配線に、それぞれ電気的に接続されており、
前記画素電極と前記共通電極との間に印加される、前記能動素子基板の表面に略平行な電界により、前記液晶層の分子軸を前記能動素子基板に平行な面内において回転させることにより表示を行う横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
前記走査線及び前記共通電極配線は同層に、かつ、相互に平行に形成されており、
前記データ線及び前記走査線は、前記薄膜トランジスタ上とその近傍とを除く領域では、層間絶縁膜を介して前記共通電極に完全に覆われており、
前記共通電極配線は前記走査線の片側に一本のみ形成されており、
前記共通電極は、前記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して、前記共通電極配線と電気的に接続されており、
前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップを介して漏れ電界が漏れ出すことがないように、前記共通電極は前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップをシールドするように形成されていることを特徴とする横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 前記コンタクトホールは、画素の平面図において、ラビング方向が与えられたときに、前記データ線の延長方向に対して、前記ラビング方向と同じ方向に鋭角回転して得られる対角線を与える２つの隅の近傍の何れか一方に形成されることを特徴とする請求項１に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記アクティブマトリクス型液晶表示装置は、
前記画素電極と前記共通電極の間において、前記能動素子基板の表面に略平行な第１及び第２の方向の電界が印加され、
前記第１の方向の電界が印加され、前記液晶層の分子軸が前記能動素子基板の表面に平行な面内において、第１の回転方向に回転される第１のサブ画素領域と、前記第２の方向の電界が印加され、前記液晶層の分子軸が前記能動素子基板の表面に平行な面内において、前記第１の回転方向とは異なる第２の回転方向に回転される第２のサブ画素領域と、を有することを特徴とする請求項１に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 前記コンタクトホールは、画素の平面図において、前記共通電極配線が当該画素の内側に向けて延長する方向と、前記共通電極が前記共通電極配線から当該画素の中央に向けて延長する方向とのなす角度が９０度以上になるような隅の位置の何れか一箇所に形成されていることを請求項３に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記共通電極はその幅方向において前記データ線から少なくとも３μｍ以上張り出して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横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記共通電極はその幅方向において前記走査線から少なくとも１μｍ以上張り出してい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横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記共通電極は前記画素電極よりも前記液晶層に近い層に形成されており、前記共通電極と前記画素電極とは層間絶縁膜により相互に電気的に絶縁されてい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横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記画素電極と前記データ線とは同層に形成されてい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横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記画素電極は、複数の第１部分と、前記第１部分の端部において前記複数の第１部分を相互に結合している第２部分と、からなり、
前記第２部分は前記共通電極配線上に位置し、前記共通電極配線とともに蓄積容量を形成す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横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 前記画素電極の前記第２部分は次段の走査線から３μｍ以上離れていることを特徴とする請求項９に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記共通電極は前記画素電極よりも前記液晶層に近い層に形成されており、前記画素電極は前記共通電極とともにそれらの間に蓄積容量を形成していることを特徴とする請求項９または１０に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記共通電極は透明の導電性材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記画素電極は透明の導電性材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記層間絶縁膜は、有機材料からなる膜、透明の無機材料からなる膜、または、有機材料からなる膜と透明の無機材料からなる膜の２層構造からなる膜の何れかであることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記層間絶縁膜は有機膜と無機膜との積層からなり、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は、前記走査線上、前記データ線上、前記共通電極配線上及び前記薄膜トランジスタ上と、前記走査線上、前記データ線上、前記共通電極配線上及び前記薄膜トランジスタ上の近傍と、に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記層間絶縁膜は有機膜と無機膜との積層からなり、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は、前記走査線上、前記データ線上及び前記薄膜トランジスタ上と、前記走査線上、前記データ線上及び前記薄膜トランジスタ上の近傍と、に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記層間絶縁膜は有機膜と無機膜との積層からなり、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は、前記データ線上及び前記薄膜トランジスタ上と、前記データ線上及び前記薄膜トランジスタ上の近傍と、に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記層間絶縁膜は有機膜と無機膜との積層からなり、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜は、前記データ線上と、前記データ線上の近傍と、に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記有機膜は感光性の樹脂材料からなるものであることを特徴とする請求項１５乃至１８の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記有機膜は黒色有機材料からなることを特徴とする請求項１５乃至１９の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記有機膜はノボラック系樹脂材料からなることを特徴とする請求項１５乃至１９の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記薄膜トランジスタは前記走査線と前記データ線との交点に形成されており、前記薄膜トランジスタの前記ドレイン電極は前記データ線により直接的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至２１の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- ブラックマトリクス層がマトリクス状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至２２の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- ブラックマトリクス層は前記薄膜トランジスタを覆って前記薄膜トランジスタ上にのみ孤立パターンとして形成されていることを特徴とする請求項１乃至２２の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記ブラックマトリクス層は１×１０１０Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する材料からなるものであることを特徴とする請求項２３または２４に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- カラーフィルターを構成する色層は前記データ線と平行なエッジを有していることを特徴とする請求項１乃至２５の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- カラーフィルターを構成する各色層は隣接する色層との間に隙間なく、あるいは、隣接する色層と相互に重なり合って形成されていることを特徴とする請求項１乃至２６の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記走査線と前記共通電極配線との間の任意の場所に配置されるように形成された、前記能動素子基板と前記対向基板との間のギャップを確保するための柱状パターンを備えることを特徴とする請求項１乃至２７の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記液晶層を構成する液晶材はΔεが９以上であることを特徴とする請求項１乃至２８の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記液晶層を構成する液晶材はΔεが１１以上であることを特徴とする請求項１乃至２８の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記液晶層を構成する液晶材はＮ／Ｉ点が摂氏８０度以上であることを特徴とする請求項１乃至３０の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記共通電極には前記薄膜トランジスタのチャネル上において開口部が形成されており、前記開口部の端部は前記チャネルの端部から所定の距離だけ離れていることを特徴とする請求項１乃至３１の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 液晶分子の回転方向が同じとなるサブ画素領域において、液晶が逆方向に回転することを防止する逆回転防止構造をさらに備えており、
前記逆回転防止構造は、ラビング軸と前記サブ画素領域内で発生する電界の向きとの関係が、サブ画素領域内のすべての領域において、ラビング軸から同一方向への鋭角の回転により電界の向きと重なるように、前記画素電極及び前記共通電極の少なくとも何れか一方と等電位を与えられる補助電極を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３２の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 前記データ線は画面周辺部において、絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記走査線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続されており、かつ、前記走査線は画面周辺部において、前記絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記データ線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３３の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 前記データ線は画面周辺部において、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して上層に形成された導電パターンにより、前記走査線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続されており、かつ、前記走査線は画面周辺部において、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して上層に形成された導電パターンによって、前記データ線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３３の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
- 請求項１乃至３５の何れか一項に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置を搭載した電子機器。
- 能動素子基板と、対向基板と、前記能動素子基板と前記対向基板との間に挟まれた状態で保持されている液晶層、とからなる液晶表示装置であって、
前記能動素子基板は、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極を有する薄膜トランジスタと、表示すべき画素に対応した画素電極と、基準電位が与えられる共通電極と、データ線と、走査線と、共通電極配線とを備え、
前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記データ線に、前記ソース電極は前記画素電極に、前記共通電極は前記共通電極配線に、それぞれ電気的に接続されており、
前記画素電極と前記共通電極との間に印加される、前記能動素子基板の表面に略平行な電界により、前記液晶層の分子軸を前記能動素子基板に平行な面内において回転させることにより表示を行う横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法において、
前記走査線及び前記共通電極配線を相互に平行に同層に、かつ、前記共通電極配線を前記走査線の片側に一本のみ形成する過程と、
前記データ線及び前記走査線上に層間絶縁膜を形成する過程と、
前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する過程と、
前記層間絶縁膜上に、前記薄膜トランジスタ上とその近傍とを除く領域では前記データ線及び前記走査線を完全に覆うように、かつ、前記コンタクトホールを介して前記共通電極配線と電気的に接続するように、かつ、前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップを介して漏れ電界が漏れ出さないよう前記走査線と前記共通電極配線との間のギャップをシールドするように、前記共通電極を形成する過程と、
を備えることを特徴とする横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。 - 前記画素電極と前記データ線とを同層に形成する過程を備えることを特徴とする請求項３７に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
- 前記画素電極を、複数の第１部分と、前記第１部分の端部において前記複数の第１部分を相互に結合している第２部分と、から形成する過程を備え、
前記第２部分は前記共通電極配線上に位置し、前記共通電極配線とともに蓄積容量を形成することを特徴とする請求項３７または３８に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。 - 前記層間絶縁膜を有機膜と無機膜との積層膜から形成する過程を備えることを特徴とする請求項３７乃至３９の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
- 前記層間絶縁膜を有機膜と無機膜との積層膜から形成し、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜を、前記走査線上、前記データ線上、前記共通電極配線上及び前記薄膜トランジスタ上と、前記走査線上、前記データ線上、前記共通電極配線上及び前記薄膜トランジスタ上の近傍と、に形成する過程を備えることを特徴とする請求項３７乃至３９の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
- 前記層間絶縁膜を有機膜と無機膜との積層膜から形成し、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜を、前記走査線上、前記データ線上及び前記薄膜トランジスタ上と、前記走査線上、前記データ線上及び前記薄膜トランジスタ上の近傍と、に形成する過程を備えることを特徴とする請求項３７乃至３９の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
- 前記層間絶縁膜を有機膜と無機膜との積層膜から形成し、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜を、前記データ線上及び前記薄膜トランジスタ上と、前記データ線上及び前記薄膜トランジスタ上の近傍と、に形成する過程を備えることを特徴とする請求項３７乃至３９の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
- 前記層間絶縁膜を有機膜と無機膜との積層膜から形成し、前記有機膜からなる前記層間絶縁膜を、前記データ線上と、前記データ線上の近傍と、に形成する過程を備えることを特徴とする請求項３７乃至３９の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
- ブラックマトリクス層を、前記薄膜トランジスタを覆って前記薄膜トランジスタ上にのみ孤立パターンとして形成する過程を備えることを特徴とする請求項３７乃至４４の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
- カラーフィルターを構成する色層を、前記データ線と平行なエッジを有するように形成する過程を備えることを特徴とする請求項３７乃至４５の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
- カラーフィルターを構成する色層を、各色層が隣接する色層との間に隙間なく、あるいは、隣接する色層と相互に重なり合うように、形成する過程を備えることを特徴とする請求項３７乃至４６の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
- 前記走査線と前記共通電極配線との間の任意の場所に配置されるように、前記能動素子基板と前記対向基板との間のギャップを確保するための柱状パターンを前記能動素子基板または前記対向基板上に形成する過程を備えることを特徴とする請求項３７乃至４７の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
- 前記共通電極に、前記薄膜トランジスタのチャネル上において、開口部を形成する過程を備え、前記開口部の端部は前記チャネルの端部から所定の距離だけ離れていることを特徴とする請求項３７乃至４８の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
- 前記データ線を、画面周辺部において、絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記走査線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続し、
前記走査線を、画面周辺部において、前記絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記データ線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続する過程を備えることを特徴とする請求項３７乃至４９の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。 - 前記データ線を、画面周辺部において、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して上層に形成された導電パターンにより、前記走査線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続し、
前記走査線を、画面周辺部において、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して形成された導電パターンによって、前記データ線と同層に形成された保護回路配線に電気的に接続する過程を備えることを特徴とする請求項３７乃至４９の何れか一項に記載の横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
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