JP5046064B2 - 横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置に関する。

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。

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。

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。

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。

ＩＰＳモードの液晶表示装置としては、例えば、特許文献１等で開示されたものがある。また、ＩＰＳモードの液晶表示装置を高開口率化する技術として、例えば、特許文献２、３、４、５に記載されたものがある。

特許文献２に記載されたＩＰＳモードの液晶表示装置は、薄膜トランジスタアレイ基板において、駆動電極（本願の画素電極に相当）と対向電極（本願の共通電極に相当）とが信号線が形成されている層とは異なる層であって、液晶層に近い層に形成されていることを特徴としている。その結果、開口部の端部に信号線と隣接して設けられた対向電極と信号線との間の電位差により発生する電界の影響を軽減でき、開口部の側端部の対向電極を信号線に近づけることができ、開口部の面積を大きくできる効果を有する。

また、駆動電極、対向電極の材料としてＩＴＯ等の透明材料を用いる実施例も挙げられている。しかし、この実施例では、対向電極は信号線を覆う構成にはなっていない。

一方、特許文献２の実施例５には、駆動電極及び対向電極を信号線よりも上層に形成し、さらに信号線を覆うように対向電極を形成することにより、信号線からの漏れ電界の影響を受けにくくすると共に、信号線と対抗電極との間のスリットからの漏れ光が生じないような構成のＩＰＳ液晶が記載されている。しかし、この実施例には、駆動電極、対向電極に透明電極を使う発想はない。なぜなら、信号線を覆うように対向電極を形成するのは漏れ光の遮光を目的とするためである。

特許文献３に記載されたＩＰＳモードの液晶表示装置においては、共通電極を形成した共通電極層とデータ線を形成したデータ線層との間に絶縁層が形成されており、また、共通電極層はデータ線層よりも液晶層に近い位置に配置されている。さらに、共通電極の特定の領域はデータ線の特定の領域と相互に重なり合っている。これにより、共通電極がデータ線を完全に覆い、漏れ電界が生じないＩＰＳ液晶、及び共通電極がデータ線を部分的に覆うことにより、データ線と共通電極との間の寄生容量を減らすことができるＩＰＳ液晶が示されている。しかし、特許文献３には共通電極を透明にするという発想はない。

特許文献４に記載されたＩＰＳモードの液晶表示装置においては、対向電極が、画素電極に画素信号を与えるためのソースバスライン（本願のデータ線に相当）と平行な細いストリップ状電極から構成されている。対向電極とソースバスラインとは透明絶縁層を介して積み重ねられ、光の透過方向に関して対向電極とソースバスラインとは同一位置に配置されている。特許文献４には、対向電極及び画素電極を透明材料で形成すれば画素部分の開口率を上げることができるが、（１）透明材料は抵抗値が高いため電位差が生じ、表示駆動が妨げられる、（２）透明電極は高価であると記載されている。

特許文献５に記載されたＩＰＳモードの液晶表示装置は、アクティブ素子からなる駆動手段を備えており、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領域の大部分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ものである。しかし、特許文献５のいずれの実施例にも、透明電極で信号線をシールドする発想はない。

さらに、特許文献６に記載されたＩＰＳモード液晶表示装置は、色付きを補償する複数のサブ領域を有することを特徴としている。その一例として、電圧印加時には、第１のサブ領域と第２のサブ領域で異なる方向の電界を発生させ、これにより第１のサブ領域と第２のサブ領域とで液晶の回転方向を相異なる向きに生じさせ、斜めから見たときの両方のサブ領域の光学特性を互いに補償することで、色づきを抑える方法が提案されている。

特開平０７−０３６０５８号公報 特開平１１−１１９２３７号公報 特開平１０−１８６４０７号公報 特開平９−２３６８２０号公報 特開平６−２０２１２７号公報 特開平１０−３０７２９５号公報

これらの従来例において記載されているＩＰＳモードの液晶表示装置は、何れも開口率を高め、画像の明るさを向上させることを目的とするものである。

データ線と対向電極または共通電極との間には電位差が存在するため、この電位差に起因して、電界が発生する。この電界が、画素電極と共通電極との間の表示領域に影響を及ぼす領域まで到達すると、液晶の配向状態を乱す原因となる。例えば、黒の背景に、白のウインドウを表示させたような画面においては、白を表示させた画素を駆動するデータ線に対応する黒表示画素において、グレー表示をしてしまう縦クロストークと呼ばれる表示上の問題を生じることとなる。

この問題を避けるためには、データ線の電界をシールドするために、データ線の両脇の共通電極を幅広くとり、この共通電極で電界を終端させるか、データ線を共通電極などの表示上影響のない電位を有する電極で覆う必要がある。

開口率を向上させるためには、後者のようにデータ線を覆うように共通電極を設けることが望ましい。

しかしながら、従来例で提案された方法では、シールドが完全ではなかったり、また共通電極を遮光体で形成しているため、光利用効率が落ちるといった問題点が存在した。

上記の従来例における液晶表示装置は、いずれも開口率の向上を目的としたものであるが、さらなる開口率の向上が求められていた。

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、縦クロストークの発生を防止することができ、かつ、開口率を向上させることができる横電界方式の液晶表示装置を提供することを目的とする。

この目的を上記従来例に対応してさらに具体化すると、本願の第１の目的は、開口率を低下させることなく縦方向のクロストークを防止したＩＰＳ液晶を提供することである。

本願発明は上記第１の目的達成のために、透明な共通電極でデータ線を覆い、データ線の漏れ電界をシールドすることを特徴とするが、この方法には特許文献４において指摘されるように、透明材料は抵抗値が高いため電位差が生じ、表示駆動が妨げられるという課題がある。従って、本願の第２の目的は透明電極で形成される共通電極によってデータ線を覆い、かつ前記共通電極の抵抗値を低減することである。

本願発明は上記第２の目的達成のために、データ線を覆う前記透明電極は画素毎にコンタクトホールを介して共通電極配線で接続することを特徴としている。

上記基本的課題が達成された上で、本来の開口率の向上が課題となる。従って、本願の第３の目的は、従来、軽減された漏れ電界によって発生する縦方向のクロストークが表示に表れないようするために採用されていたブラックマトリクス等の遮光膜を削減した構成を提供することにある。

本願発明は上記第３の目的達成のために、データ線に対向する位置に配されたブラックマトリクス層の幅は、データ線を覆うように形成された共通電極の幅よりも小さい幅を有するように形成され、データ線を覆う共通電極と、これに隣接する画素電極との間には、平面図上、遮光膜が存在しないものであることを特徴とする。

さらに、特許文献４が指摘するように、透明電極は高価であるという課題もある。従って、本願の第４の目的は透明電極を安価に形成できる構成を提供することにある。本願発明は上記第４の目的達成のために、透明電極をＩＴＯで形成し、かつ前記ＩＴＯの透明電極を端子部のＩＴＯと同時に形成することにより、製造工程を増やすことなく製造することを特徴としている。

また、特許文献３が指摘するように、共通電極がデータ線を完全に覆うことにより、データ線と共通電極との間の寄生容量が増えるという課題もある。従って、本願の第５の目的は、データ線と共通電極との間の寄生容量を増やすことなく共通電極でデータ線をほぼ完全に覆うことにある。

本願発明は上記第５の目的達成のために、データ線とは層間絶縁膜を介してデータ線より液晶層に近い層にＩＴＯによる共通電極を配置し、かつ前記層間絶縁膜の材料には誘電率が低い有機樹脂を使うことを特徴とする。

さらに、上記の従来例には記載されていないが、後述するように、データ線をシールドする共通電極に通常の金属を用いると、共通電極にＩＴＯを用いる場合と比較して信頼性が低下する。従って、本願の第６の目的は、より信頼性の高い透明材料でデータ線をシールドすることにある。

上記目的を達成するために、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、
前記共通電極は透明電極から成り、前記データ線より前記液晶層に近い層上に形成さており、
前記走査線近傍を除いて、前記データ線は、絶縁膜を挟んで、前記共通電極によって完全に覆われており、
前記対向基板上の前記データ線に対向する位置に配置されたブラックマトリクス層を有し、
前記画素電極と前記共通電極とは、画素内で屈曲することにより、１画素内で液晶が２方向に回転するサブ画素領域を有する構造となっており、
前記データ線は前記画素電極および前記共通電極と略平行に屈曲する構造となっており、
前記ブラックマトリクス層は直線形状であり、前記データ線のいずれの場所においても、４μｍ以上は重なっており、
前記データ線の屈曲部において、前記データ線の屈曲の凹側において、データ線のエッジもしくは、データ線の屈曲の凹部を埋めるように配置された共通電極配線と同層の金属層で形成したフローティング電極のエッジが、直線状のブラックマトリクス層の辺に平行な箇所を有していることを特徴とする。
この場合、前記データ線の屈曲部において、
前記データ線の屈曲の凹部において、前記データ線の傾斜部のエッジを延長したところにある頂点から、前記直線状のブラックマトリクス層の辺に平行なエッジまでの距離が３μｍ以上あるとしてもよい。

上記構成によって、本願発明の第１乃至３の目的、すなわち、（１）開口率を低下させることなく縦方向のクロストークを防止したＩＰＳ液晶を提供すること、（２）共通電極と接続された透明電極でデータ線を覆い、かつ共通電極の抵抗値を低減すること、（３）従来、軽減された漏れ電界によって発生する縦方向のクロストークが表示に表れないようするために採用されていたブラックマトリクス等の遮光膜を削減した構成を提供すること、を達成することができる。

上記（１）、（３）を達成することができる理由を説明する。

図７４は、前述した従来例に係る液晶表示装置１０Ａの部分的な断面図である（説明を簡略化するため、必要な部分のみを示してある）。

液晶表示装置１０Ａは、能動素子基板１１Ａと、対向基板１２Ａと、能動素子基板１１Ａと対向基板１２Ａとの間に挟まれた状態で保持されている液晶層１３Ａと、からなる。

対向基板１２Ａは、不必要な光を遮る遮光膜としてのブラックマトリクス層１７Ａと、ブラックマトリクス層１７Ａと部分的に重なり合っている色層１８Ａと、ブラックマトリクス層１７Ａ及び色層１８Ａの上に形成されたオーバーコート層１９Ａ及び配向膜２０Ａと、を備えている。

能動素子基板１１Ａは、ガラス基板（図示せず）上に形成された共通電極２６Ａと、共通電極２６Ａを覆う層間絶縁膜２５Ａ上に形成されているデータ線２４Ａ及び画素電極２７Ａと、データ線２４Ａ及び画素電極２７Ａを覆って、層間絶縁膜２５Ａ上に形成されているパッシベーション膜３７Ａと、パッシベーション膜３７Ａ上に形成されている配向膜３１Ａとを備えている。

図７４に示した液晶表示装置１０Ａにおいては、データ線２４Ａからの漏れ電界を吸収するため、データ線２４Ａの横に配置されている共通電極２６Ａは十分に幅を広くする必要があった。共通電極２６Ａはゲート線と同一材料の不透明材料からなるものであるため、結局、開口部として機能し得る領域は共通電極２６Ａの右側エッジよりも内側にならざるを得なかった。

さらに、データ線２４Ａと共通電極２６Ａとの間の隙間から漏れる光Ｓを遮光するためには、ブラックマトリクス層１７Ａをデータ線２４Ａよりも大きく張り出して形成することが必要であった。

例えば、液晶表示装置１０Ａにおいては、能動素子基板１１Ａとカラーフィルター基板１２Ａとの重ねずれを考慮し、ブラックマトリクス層１７Ａはデータ線２４Ａと共通電極２６Ａとの間の隙間から８μｍ以上張り出して形成されていた。

このように、従来の液晶表示装置１０Ａにおいては、開口部として機能する領域の範囲が限定されていることと、ブラックマトリクス層１７Ａを張り出して形成する必要があったことから、開口率を上げることは極めて困難であった。

図７５は、本発明に係る液晶表示装置１０の部分的な断面図である（図７４と同様に、説明を簡略化するため、必要な部分のみを示してある）。

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。

対向基板１２は、ブラックマトリクス層１７と、ブラックマトリクス層１７と部分的に重なり合っている色層１８と、ブラックマトリクス層１７及び色層１８の上に形成されたオーバーコート層１９及び配向膜２０とを備えている。

能動素子基板１１は、第１の層間絶縁膜２３と、第１の層間絶縁膜２３上に形成されたデータ線２４と、データ線２４を覆って、第１の層間絶縁膜２３上に形成された第２の層間絶縁膜２５と、第２の層間絶縁膜２５上に形成された共通電極２６及び画素電極２７と、共通電極２６及び画素電極２７を覆って、第２の層間絶縁膜２５上に形成された配向膜３１とを備えている。

共通電極２６はデータ線２４を完全に覆うように形成されており、かつ、ブラックマトリクス層１７は共通電極２６よりも小さい幅を有するように形成されている。また、共通電極２６及び画素電極２７は何れも透明材料であるＩＴＯからつくられている。

本発明に係る液晶表示装置１０によれば、データ線２４からの漏れ電界はデータ線２４上に配置されている共通電極２６により完全にシールドされる。このため、図７５に示すように、開口部として機能し得る領域としては、共通電極２６の右側エッジから内側に広がる領域を使用することができ、図７４に示した従来の液晶表示装置１０Ａにおける開口部よりも、広い開口部を確保することができる。

すなわち、本発明に係る液晶表示装置１０は、従来の液晶表示装置１０Ａと比較して、より大きな開口率を達成することが可能である。

さらに、本発明に係る液晶表示装置１０においては、ブラックマトリクス層１７は隣接する画素からの光漏れのみを防止すればよいことになるため、能動素子基板１１と対向基板１２との重ねずれを考慮しても、ブラックマトリクス層１７はデータ線２４よりも幅を広く形成する必要はない。

例えば、ブラックマトリクス層１７は、データ線２４と重なり合う範囲内において、６μｍの幅を有していれば十分な遮光機能を発揮することが可能である。

図７６は、データ線２４を覆うようにして共通電極２６を形成した場合におけるデータ線２４からの漏れ電界のシールドの状況をシミュレーションした場合の結果を示すグラフである。

このシミュレーションは、単位画素を全て黒とし、画素電極２７及び共通電極２６に印加する電圧は０Ｖ、ドレイン電圧を５Ｖとした場合に、単位画素内の電位分布及び光透過率を計算したものである。

図７６に示すように、光透過率Ｚは常にゼロである。すなわち、データ線２４からの漏れ電界は共通電極２６により完全にシールドされていることがわかる。

本発明によれば、発明が解決しようとする課題に記載した本発明の具体的目的、すなわち、
（１）開口率を低下させることなく縦方向のクロストークを防止したＩＰＳモードの液晶表示装置を提供する、
（２）透明電極で形成される共通電極によってデータ線を覆った上記ＩＰＳモードの液晶表示装置において、前記共通電極の抵抗値を低減する、
（３）従来のＩＰＳモードの液晶表示装置において、軽減された漏れ電界によって発生する縦方向のクロストークが表示に表れないようにするために採用されていたブラックマトリクス層等の遮光膜を削減し、さらに開口率の向上を図る、
（４）上記ＩＰＳモードの液晶表示装置の透明電極を安価に形成できる構成を提供する、
（５）上記ＩＰＳモードの液晶表示装置のデータ線と共通電極との間の寄生容量を増やすことなく共通電極でデータ線をほぼ完全に覆う構成を提供する、
（６）上記ＩＰＳモードの液晶表示装置において、データ線をシールドするためのより信頼性の高い透明材料を提供する、
ことを達成することができる。また、これらに関連する種種の課題を解決することができる。

本発明者の実験によれば、図７４に示した従来の液晶表示装置に比べ、本発明の第１の実施形態を採用することにより、液晶表示装置の開口率を３０〜４０％向上させることができた。

本発明の第１の参考形態に係る液晶表示装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ'線における断面図である。 図１の単位画素部分の回路図である。 図１において、対向基板のブラックマトリクス層の形成領域を示した平面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の変形例を示す部分的な断面図である。 共通電極がＩＴＯである場合の利点を説明するための第１の参考形態に係る液晶表示装置の部分的な断面図である。 共通電極の張り出し幅とデータ線との関係を示す第１の参考形態に係る液晶表示装置の部分的な断面図である。 データ線の脇からの光漏れに関するシミュレーション結果を示すグラフである。 データ線及び共通電極の双方の幅の関係を示す第１の参考形態に係る液晶表示装置の部分的な断面図である。 データ線及びブラックマトリクス層の双方の幅の関係を示す第１の参考形態に係る液晶表示装置の部分的な断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の変形例を示す部分的な断面図である。 第２の参考形態に係る液晶表示装置を示す平面図である。 図１２のＡ−Ａ'線における断面図である。 第３の参考形態に係る液晶表示装置を示す平面図である。 図１４のＡ−Ａ'線における断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の変形例を示す部分的な平面図である。 第２の層間絶縁膜が積層構造である場合における図２９のＡ−Ａ'線、Ｂ−Ｂ'線、Ｃ−Ｃ'線における断面図である。 第２の層間絶縁膜は単層構造である場合における図２９のＡ−Ａ'線、Ｂ−Ｂ'線、Ｃ−Ｃ'線における断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の変形例を示す部分的な断面図である。 図１９を第１の金属層及び第２の金属層で形成される領域（Ａ）と、ＩＴＯで形成される領域（Ｂ）に分けて示した平面図である。 共通電極上にパッシベーション膜を形成した場合の効果を説明するための第１の実施形態に係る液晶表示装置の部分的な断面図である。 共通電極上にパッシベーション膜を形成しない場合の問題点を示す液晶表示装置の部分的な断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の変形例を示す部分的な断面図である。 図２４（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の部分的な断面図であり、図２４（Ｂ）は第５の参考形態に係る液晶表示装置の部分的な断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の変形例を示す概略的な平面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の変形例を示す概略的な平面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の変形例を示す概略的な平面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の変形例を示す概略的な平面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための同装置の平面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の製造方法の第一の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の製造方法の第一の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の製造方法の第一の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の製造方法の第二の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の製造方法の第二の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の製造方法の第二の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の製造方法の第三の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の製造方法の第三の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の製造方法の第三の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考例に係る液晶表示装置の走査線、データ線、共通電極配線の配置を示す平面図である。 第１の参考例に係る液晶表示装置の走査線端子部、データ線端子部、共通電極配線端子部の位置関係を示す平面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の端子部までも含めた製造方法の第一の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の端子部までも含めた製造方法の第一の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の端子部までも含めた製造方法の第二の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の端子部までも含めた製造方法の第二の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の端子部までも含めた製造方法の第三の例における各過程を示す同装置の断面図である。 第１の参考形態に係る液晶表示装置の端子部までも含めた製造方法の第三の例における各過程を示す同装置の断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の平面図である。 図４７のＢ−Ｂ'線における断面図である。 開口部が延びる方向を示す概略図である。 ジグザグ形状の例を示す平面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の開口率の向上を説明するための従来の液晶表示装置の平面図である。 図５１のＡ−Ａ'線における断面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の開口率の向上を説明するための従来の液晶表示装置の平面図である。 図５３のＢ−Ｂ'線における断面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の開口率の向上を説明するための同装置の平面図である。 図５５のＢ−Ｂ'線における断面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の変形例を示す部分的な断面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置におけるブラックマトリクス層の一例を示す平面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置におけるブラックマトリクス層の他の一例を示す平面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置におけるブラックマトリクス層の他の一例を示す平面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置におけるブラックマトリクス層の他の一例を示す平面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置におけるブラックマトリクス層の他の一例を示す平面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置におけるブラックマトリクス層の他の一例を示す平面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の変形例を示す平面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の平面図である。 図６５のＡ−Ａ'線における断面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置におけるブラックマトリクス層の最小幅を示す平面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の変形例を示す部分的な平面図である。 図６８に示したフローティング電極を図４７に適用した第４の実施形態に係る液晶表示装置の変形例を示す平面図である。 図６９を透明電極の層の平面図と透明電極の層以外の平面図に分けて表記した平面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置のＴＦＴ素子部分、単位画素部分、単位画素部分の共通電極用コンタクトホール部を一つの図にまとめて示した断面図であり、それぞれの部分は、図６３のＡ−Ａ'線、Ｂ−Ｂ'線、Ｃ−Ｃ'線における断面図として示されている。 第１乃至第５の参考形態、第１の実施形態に係る液晶表示装置を電子機器に応用した場合の第一の例のブロック図である。 第１乃至第５の参考形態、第１の実施形態に係る液晶表示装置を電子機器に応用した場合の第二の例のブロック図である。 従来の液晶表示装置の部分的な断面図である。 本発明に係る液晶表示装置の部分的な断面図である。 本発明に係る液晶表示装置による漏れ電界シールド効果を確認するためのシミュレーションの結果を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。

（本発明の第１の参考形態）
図１、図２、図３に本発明の第１の参考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、本参考形態に係る液晶表示装置１０の平面図、図２は図１のＡ−Ａ'線における断面図、図３は図１の単位画素部分の回路図である。

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。

対向基板１２は、透明絶縁性基板１６上に遮光膜としてブラックマトリクス層１７と、これと部分的に重なりあっている色層１８と、ブラックマトリクス層１７と色層１８の上に形成された透明なオーバーコート層１９から形成されている。また、液晶表示パネル表面からの接触等による帯電が、液晶層１３へ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１５が形成されている。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。

能動素子基板１１は、透明絶縁性基板２２上に、走査線２８（図１参照）およびゲート電極３０ｃ（図３参照）を形成する第１の金属層と、その上に形成された第１の層間絶縁膜２３と、第１の層間絶縁膜２３上に形成された島状非晶質シリコン膜と、データ線２４および薄膜トランジスタ３０のソース電極３０ｂ、ドレイン電極３０ａを形成する第２の金属層と、この上に形成された第２の層間絶縁膜のうちの第１の膜２５ａと、第２の層間絶縁膜のうちの第２の膜２５ｂと、その上に透明電極により形成された共通電極２６及び画素電極２７とを有する。

また、第１の層間絶縁膜２３の上には、データ線２４とともに、後に説明する画素補助電極３５が形成されている。（図１７参照）データ線２４及び画素補助電極３５は第２の金属層で形成されている。

なお、本明細書では、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。

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３１、配向膜２０を配し、図１に示すように画素電極２７および共通電極２６の延伸方向から、１０乃至３０度程度の角度を傾けた所定の方向に、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。この角度を液晶分子の初期配向方位と言う。

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スペーサー（図示せず）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。

図１に示すように、能動素子基板１１には、データ信号が供給されるデータ線２４と、基準電位が供給される共通電極配線２６ａ、２６ｂ及び共通電極２６と、表示すべき画素に対応する画素電極の他に、走査用信号が供給される走査線２８と、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）３０と、を備えている。

薄膜トランジスタ３０は、ゲート電極３０ｃ（図１７参照）と、ドレイン電極３０ａと、ソース電極３０ｂとを備えており、走査線２８とデータ線２４との交点の近傍に各画素に対応して設けられている。ゲート電極３０ｃは走査線２８に、ドレイン電極３０ａはデータ線２４に、ソース電極３０ｂは画素電極２７にそれぞれ電気的に接続されている。

共通電極２６及び画素電極２７は何れも櫛歯形状をなしており、各電極の櫛歯は何れもデータ線２４と平行に延びている。さらに、共通電極２６、画素電極２７の櫛歯は相互に噛み合うように、かつ、共通電極２６、画素電極２７の櫛歯が相互に隔置されるように、配置されている。

また、図１に示すように、透明電極で形成された共通電極２６は、共通電極用コンタクトホール３９ａを介して、共通電極配線２６ｂに接続される。

図１６は図１の平面図において、共通電極２６及び画素電極２７を形成する透明電極の層とそれ以外の層を分けて示した平面図である。図１６から、データ線２４を覆う共通電極２６とこれに隣接する画素電極２７の間には、平面図上遮光膜は存在しないことが分かる。

また、図１７、図１８は本参考形態に係る液晶表示装置１０のＴＦＴ素子部分、単位画素部分、単位画素部分の共通電極用コンタクトホール部を一つの図にまとめて示したものである。それぞれの部分は、図１と基本的に同じ図である図２９のＡ−Ａ'線、Ｂ−Ｂ'線、Ｃ−Ｃ'線における断面図として示されている。

図１７は第２の層間絶縁膜２５が第１の膜２５ａと第２の膜２５ｂの積層構造の場合であり、図１８は第２の層間絶縁膜２５が第１の膜２５ａのみの単層構造の場合である。これらの効果については後述するが、今後の説明は基本的には図１７に従って行う。第２の層間絶縁膜が単層構造の場合は、第２の層間絶縁膜の第１の膜は第２の層間絶縁膜の下の層、第２の層間絶縁膜の第２の膜は第２の層間絶縁膜の上の層と置き換えて考えることができる。

共通電極配線２６ｂ及び２６ａは、図１７及び図１に示すように、第１の金属層で形成され、走査線に平行な方向に延伸し、周辺部で共通電極電位に接続されている。

また、透明電極で形成された画素電極２７は、図１に示すように、画素電極用コンタクトホール３９ｂを介して、第２の金属層で形成され、薄膜トランジスタ（ＴＦＴと呼ぶ）３０のソース電極３０ｂと一体で形成された画素補助電極３５に接続されている。

横電界方式の本液晶表示装置１０においては、走査線２８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２６と画素電極２７との間で、透明絶縁性基板１６、２２に平行な電界を生じさせ、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。図１において、共通電極２６と画素電極２７に囲まれた縦長の領域をコラムという。本液晶表示装置１０においては、共通電極２６及び画素電極２７は何れも透明材料であるＩＴＯでつくられている。

本液晶表示装置１０においては、図１６及び図１７に示すように、第２の層間絶縁膜２５の下方に、第１の層間絶縁膜２３の上に第２の金属層で形成したＴＦＴ３０のソース電極３０ｂと一体で形成された画素補助電極３５を設けることができる。

画素補助電極３５は、図１６に示すように、第１の金属層で形成された共通電極配線２６ｂの上に、これとオーバーラップして蓄積容量を形成する第１部分３５ａと、同様に第１の金属層で形成された共通電極配線２６ａ上に、これとオーバーラップして蓄積容量を形成する第２部分３５ｂと、データ線２４と平行に延伸し、透明金属で形成された第２の層間絶縁膜２５上の画素電極２７の下方に位置し、上記第１部分３５ａ及び第２部分３５ｂとを接続する第３部分３５ｃとからなり、全体として、「Ｉ」の形状をなしている。

画素補助電極の第１乃至第３部分３５ａ、３５ｂ、３５ｃは第１の層間絶縁膜２３の上に、不透明な第２の金属層によって形成される。図１７から分かるように、薄膜トランジスタ３０のドレイン電極３０ａとソース電極３０ｂも第２の金属層から形成され、ソース電極３０ｂと画素補助電極３５は接続されている。

このように不透明金属からなる画素補助電極３５を形成することにより、透過率は多少低下するが、画素補助電極３５を相互に接続することにより、画素の平面図上の上下両側に蓄積容量を形成することができるため、蓄積容量を大きくとることができ、表示を安定化することができる。なお、画素補助電極３５の形状は図１６に示したものに限定されるものではなく、画素電極２７の下方に位置している限り、いかなる形状をとることもできる。

図１６には示していないが、画素補助電極３５と同様に、図１７の第１の層間絶縁膜２３上に第２の金属層で共通補助電極を形成し、第１の金属層で形成された共通電極配線２６ａ、２６ｂ及び共通電極２６と接続することもできる。

図１７から分かるように、ＴＦＴ３０のゲート電極３０ｃは第１の金属層から形成されている。このように共通電極２６を相互に接続することにより、画素の平面図上の上下両側に蓄積容量を形成することができるため、蓄積容量を大きくとることができ、表示を安定化することができる。

図１及び図２に示すように、共通電極２６はデータ線２４より上側の層上に形成されており、かつ、データ線２４が走査線２８と交差する領域及びその近傍の領域を除いて、共通電極２６はデータ線２４を完全に覆うように形成されている。

すなわち、図９に示すように、データ線２４の幅をＬ（Ｄ）、共通電極２６の幅をＬ（ＣＯＭ）とすると、
Ｌ（ＣＯＭ）＞Ｌ（Ｄ）
であり、かつ、データ線２４の幅Ｌ（Ｄ）は共通電極２６の幅Ｌ（ＣＯＭ）に包含される。図１において、データ線２４が走査線２８と交差する領域及びその近傍の領域は段差が大きいので、ショート防止のためにこの領域では、共通電極２６はデータ線２４を覆っていない。

前述のように、データ線２４上のブラックマトリクス層１７の幅は共通電極２６の幅よりも小さく設定され、上方から見た場合の平面図上、データ線を覆う共通電極２６とこれに隣接する位置にある画素電極２７との間には、いかなる遮光膜も存在していない。また、ブラックマトリクス層１７はデータ線２４よりも小さい幅を有しており、その全領域においてデータ線２４と重なり合っている。

すなわち、図１０に示すように、データ線２４の幅をＬ（Ｄ）、ブラックマトリクス層１７の幅をＬ（ＢＭ）とすると、
Ｌ（Ｄ）＞Ｌ（ＢＭ）
であり、かつ、平面図上、ブラックマトリクス層１７の幅Ｌ（ＢＭ）はデータ線２４の幅Ｌ（Ｄ）に包含される。

ブラックマトリクス層１７がデータ線２４より小さい幅を有することにより、データ線２４を覆う透明な共通電極２６のはみだし部分からの透過光を全て利用することができ、パネル透過率をさらに向上させることができる。

本参考形態におけるブラックマトリクス層１７は６μｍの幅を有している。なお、ブラックマトリクス層１７の幅は６μｍに限定されるものではなく、６μｍ以上の任意の幅を有することが望ましい。６μｍ未満の場合、データ線２４からの反射が大きくなるため、明るい使用環境では見えにくくなる。

なお、共通電極２６は本液晶表示装置１０の端子を被覆する材料と同一材料から形成することができる。すなわち、図１７に示す共通電極用コンタクトホール３９ａのように端子を共通電極２６のＩＴＯと同じ層で形成することができる。走査線端子、データ線端子も同様に共通電極２６のＩＴＯと同じ層で形成することができる。

これにより、共通電極２６は本液晶表示装置１０の端子部と同じ工程で、かつ同じ材料で形成することが可能となり、ひいては、共通電極２６の形成のために工程数が増加することを防止することができる。

また、本液晶表示装置１０においては、平面図において、共通電極２６がデータ線２４を完全に覆っていない場合、データ線２４の電界を共通電極２６がシールドできない。このため、この部分とこれに隣接する画素電極２７との間に電界が発生し、この部分で液晶は誤動作する。すなわち、共通電極２６と画素電極２７との間の電位差で決まらない動きを行い、縦クロストークの原因となる。

対向基板１２にブラックマトリクス層１７があって、その幅が充分広い場合は、誤動作領域を観察者に対して遮光すればよいが、対向基板１２のブラックマトリクス層１７がデータ線２４を覆っていない場合は、データ線２４の下方に共通電極２６に接続された遮光層を設け、バックライトからの光を遮光することによって、誤動作領域を観察者に対して遮光することができる。この遮光層が共通電極２６に接続されていないと、電位的に不安定となり、画素電極２７との間にＤＣ電界を発生させてしまうか、もしくはクロストークなどの誤動作の原因と成り得る。

具体的には、走査線２８を形成する第１の金属層で共通電極２６ａに接続された遮光層を形成する。共通電極配線２６ａ、２６ｂはスルーホール３９ａによって共通電極２６と接続されているので、共通電極配線２６ａ、２６ｂを遮光層にすることもできる。遮光層としては、例えばクロム、チタン、モリブデン、タングステン、アルミなどの単層や、これらの金属の積層構造を用いることができる。積層構造を用いることにより、さらに低抵抗化を図ることができる。

図１の平面図において、データ線２４が走査線２８と交差する箇所、及びその近傍では、共通電極２６はデータ線２４を覆っていない。従って、走査線２８と交差する箇所のデータ線２４の電界を共通電極２６はシールドできない。このため、この部分とこれに隣接する画素電極２７との間に電界が発生し、この部分で液晶は誤動作する。さらに、走査線２８の電界によっても液晶は誤動作する。

しかし、共通電極配線２６ａ、２６ｂは走査線２８と同じ第１の金属層のため、共通電極配線２６ａ、２６ｂでこれらの誤動作領域を遮光することはできない。

そこで、これらの誤動作領域はブラックマトリクス層１７によって遮光することが望ましい。

図４はこの例であり、太線で囲まれた領域によって示されたブラックマトリクス層１７によって、走査線２８及びその近傍、走査線２８と画素電極２７との間及びその近傍を覆うことによって、これらの領域を遮光している。

本液晶表示装置１０における共通電極２６は透明材料であるＩＴＯから形成される。これにより、本液晶表示装置１０における透明領域が増大するので、本液晶表示装置１０における開口率を高めることができる。

ＩＴＯ膜のシート抵抗は１００Ω／□程度と大きいが、画素ごとで、共通電極配線２６ａまたは２６ｂに接続し、ＩＴＯ層で形成した共通電極２６を、ＩＴＯ層でも横方向に接続することで、共通電極の配線全体の抵抗を下げ、かつ冗長性を持たせる効果がある。

図２から分かるように、共通電極２６とデータ線２４との間には、第２の層間絶縁膜２５が設けられている。この第２の層間絶縁膜２５の膜厚（ｄ）と誘電率（ε）の比ｄ／εを十分大きくとることにより、データ線２４と共通電極２６との間の寄生容量を低減させることができる。

さらに、縦クロストークの発生が抑制されることに伴い、データ線２４からの漏れ電界に起因して発生する表示不良を防止するためのブラックマトリクス層１７の形成は不要となる。従って、ブラックマトリクス層１７はコントラストの改善のためにのみ形成すればよいこととなり、ブラックマトリクス層１７の幅を短縮することが可能である。ブラックマトリクス層１７の幅を小さくすることに伴い、本液晶表示装置１０における開口率を大きくすることができる。

また、本液晶表示装置１０においては、共通電極２６と画素電極２７とは何れも第２の層間絶縁膜２５上に形成されている。このように、共通電極２６と画素電極２７とを同層上に形成することにより、共通電極２６と画素電極２７とを同一工程において、かつ、同一材料で形成することができるようになり、ひいては、製造効率を向上させることができる。

上述のように、本液晶表示装置１０においては、データ線２４をシールドしている共通電極２６はＩＴＯから構成されている。ＩＴＯを用いることにより、共通電極２６を他の金属から構成する場合と比較して、本液晶表示装置１０の信頼性を向上させることができる。以下、その理由について説明する。

図６に示すように、第２の層間絶縁膜２５上に、ＩＴＯ以外の金属からなる共通電極２６及び画素電極２７が形成されており、共通電極２６及び画素電極２７を覆って第２の層間絶縁膜２５上に厚さ５００乃至１０００オングストロームの配向膜３１が形成されているものとする。

仮に、配向膜３１にピンホール３２があると、このピンホール３２を介して、液晶層１３を構成する液晶材と共通電極２６及び画素電極２７を構成する金属とが電気化学反応を起こし、共通電極２６及び画素電極２７を構成する金属がイオン３３となって液晶層１３中に溶出することがある。このような金属イオン３３の液晶層１３中への溶出は液晶表示装置の表示ムラの原因となる。

特に、液晶層１３が極性の強い液晶材からなるものである場合には、金属イオン３３の液晶層１３中への溶出が一層激しくなる。横電界方式の液晶表示装置においては、大きな誘電率異方性Δεを有する材料を用いる必要があるため、金属イオン３３の溶出は特に多い。

このため、配向膜３１に接触して設けられる共通電極２６及び画素電極２７は液晶材との電気化学反応に対して安定な物質、すなわち、液晶材との反応性が低い物質であることが望まれる。

ＩＴＯは、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）やＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶表示装置において透明電極として用いられていることからも明らかであるように、上記のような電気化学反応に対しては極めて安定している物質である。

このため、ＩＴＯからなる共通電極２６及び画素電極２７は配向膜３１に直接的に接した形で用いることができ、共通電極２６及び画素電極２７をＩＴＯ以外の金属から構成する場合と比較して、本液晶表示装置１０の信頼性を向上させることができる。

以下、本参考形態に係る液晶表示装置１０についてさらに詳述し、または、本参考形態の変形例について説明する。

本液晶表示装置１０においては、ほとんどの領域で共通電極２６はデータ線２４を完全に覆うように形成されているが、共通電極２６はデータ線２４の両側においてそれぞれ１．５μｍ以上の張り出し幅を有していることが好ましい。

本発明の発明者は、データ線２４の側縁部からの共通電極２６の張り出し幅Ｌｅ[μｍ]と、第２の層間絶縁膜２５の膜厚ｄと、データ線２４の横を透過する透過光量との関係を求める実験を行った。

図７に、実験対象とした液晶表示装置の断面を示す。本実験における条件は以下の通りである。

液晶の誘電率異方性Δε＝８
液晶の屈折率Δｎ＝０．０６７
液晶層１３の厚み＝４．５μｍ
共通電極２６の光透過率＝１００％（透明）
データ線２４の光透過率＝０％（不透明）
共通電極２６と画素電極２７との間の距離＝１０μｍ
第２の層間絶縁膜２５の誘電率ε＝３
第２の層間絶縁膜２５の膜厚ｄ＝０．５、１．０、２．０μｍの３通り
以上の条件により、黒の背景に白のウインドウを表示させる画面の黒表示を行ったときの、周囲の白表示に起因するデータ線からの漏れ電界の影響による透過光量を図８に示す。図８の透過光量は図７に示した一画素相当幅の透過率を積分した値である。黒表示の透過率は本来０．０であるが、データ線からの漏れ電界によりある値を有している。図８に示すように、透過光量は、共通電極２６のデータ線２４の側縁部からの張り出し幅Ｌｅ[μｍ]が大きくなるに伴い、低下する。この傾向は第２の層間絶縁膜２５の厚さｄにはほとんど依存していない。

一方、白表示のときの透過光量は、白の透過率を一画素相当幅だけ積分して１２となる。データ線２４の脇を通る光の最大許容透過光量は、白を表示したときの一画素の透過光量の１／１００以下にする必要がある。よって、図８において、透過光量を０．１２以下にする必要がある。図８において、透過光量＝０．１２のときの共通電極２６の張り出し幅は約１．５μｍである。従って、データ線２４の側縁部からの共通電極２６の張り出し幅Ｌｅ[μｍ]を１．５μｍに設定することにより、データ線２４の脇を通る光の最大許容透過光量を低く抑えることができる。

本参考形態においては、色層１８とは別個にブラックマトリクス層１７を設けているが、図１１に示すように、複数の色層１８を重ね合わせることにより、ブラックマトリクス層１７と同様の機能を有する層を形成することができる。

図１１に示す例においては、赤色層１８ａと緑色層１８ｂと青色層１８ｃとが部分的に重なり合って形成されており、これら３つの色層１８ａ、１８ｂ、１８ｃが重なり合った領域はブラックマトリクス層１７と同様に機能する。

このように、３つの色層１８ａ、１８ｂ、１８ｃを三層重ね合わせることにより、ブラックマトリクス層１７を形成する必要がなくなる。赤、緑及び青の各色層１８ａ、１８ｂ、１８ｃの重ね合わせは各色層のパターンを変更することにより行うことができる。各色層１８ａ、１８ｂ、１８ｃのパターン変更に要する労力はブラックマトリクス層１７の形成に要する労力よりも小さいので、全体としては、液晶表示装置１０の製造効率を向上させることができる。

前述の例では、色層を３層重ね合わせることにより、ブラックマトリクス層を代用する方法について述べたが、色層の重ね合わせは、任意の２つの色層の重ね合わせによっても代用することが可能である。

本液晶表示装置においては、図１９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（ラビング方向）と、画素電極２７（及びこれと等電位の画素補助電極３５）と共通電極２６（及びこれと等電位の共通電極配線２６ａ、２６ｂ）の間に印加される電界の向きとの関係が、図１９の画素電極２７と共通電極２６に囲まれた表示領域全体のすべての領域において、液晶配向方向から時計回りに鋭角だけ回転させることで電界の方向に重なるような関係となるように、各コラムのデータ線方向の上下の両端を形成する画素補助電極３５及び共通電極配線２６ａ、２６ｂの形状を、図１９のように斜めのエッジをもつように形成することができる。

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２７と共通電極２６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。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。

図１９の画素補助電極３５のように、画素補助電極３５及び共通電極配線の形状を斜めのエッジをもつように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。図１９の画素補助電極３５及び共通電極配線２６ａ、２６ｂに斜めのエッジを持たせることにより液晶のツイスト方向を一方向に固定する構造を逆回転防止構造３６と称する。

逆回転防止構造３６の層配置を図２０によって説明する。図２０（Ａ）の細かい斜線で示される層は第１の金属層で、走査線２８、共通電極配線２６ａ、２６ｂが第１の金属層に属する。荒い斜線で示される層は第２の金属層で、データ線２４、画素補助電極３５が第２の金属層に属する。

図２０（Ｂ）はＩＴＯで形成される層を示し、共通電極２６、画素電極２７がこれに属する。図２０（Ａ）に示す層及び図２０（Ｂ）に示す層を層間絶縁膜を介して重ねることにより、図１９に示す逆回転防止構造３６を形成することができる。

液晶分子の分子軸の逆回転を防止することにより、本液晶表示装置１０の画質及び信頼性を向上させることができる。例えば、本液晶表示装置１０を携帯型パーソナルコンピュータその他の電子機器に適用した場合、逆回転防止構造３６により、画質の劣化を防止することができる。

逆回転防止構造３６の一例としては、特許第２９７３９３４号（特開平１０−２６７６７号）に記載されたものがある。

図２１に示すように、本液晶表示装置１０においては、共通電極２６及び画素電極２７を覆って第２の層間絶縁膜２５上に形成されるパッシベーション膜３７をさらに設けることができる。配向膜３１はパッシベーション膜３７上に形成される。

図２２に示すように、強電界が共通電極２６及び画素電極２７に長時間印加されると、共通電極２６、画素電極２７の対向するエッジにおいて、液晶分子の配向異常が発生し、これに起因して、表示異常が発生することがある。

これに対して、図２１に示すようなパッシベーション膜３７を形成することにより、共通電極２６、画素電極２７のエッジにおける強電界が緩和され、液晶分子の配向異常ひいては表示異常の発生を防止することができる。

本参考形態におけるコンタクトホール３９（図２３参照）は正方形の形状を有しており、正方形の一辺の長さは６μｍである。ただし、一辺の長さは６μｍに限定されるものではなく、６μｍ以上であればよい。

また、正方形に限定されず、長方形であってもよい。この場合、短辺の長さが６μｍ以上あればよい。

本発明者の実験では、コンタクトホールの一辺又は短辺が６μｍ未満では接続がうまくできなかった。

また、コンタクトホール３９の内壁を金属膜で覆うことができる。図２３に示すように、コンタクトホール３９はテーパ形状のホールとして形成されており、共通電極配線２６ａまたは２６ｂに到達している。コンタクトホール３９の最上位置におけるサイズが６×６μmである。コンタクトホール３９（図２３）、３９ａ、３９ｂ（図１７）の内壁は、金属膜２９で覆われており、これを覆って共通電極２６に接続されるＩＴＯ４６が配される（図１７参照）。

コンタクトホール３９の内壁を金属膜２９で覆うことにより、透明金属で形成する共通電極２６と共通電極配線２６ａまたは２６ｂとの間の抵抗を低減し、表示の均一性を上げることができる。

本液晶表示装置１０における第２の層間絶縁膜２５は、例えば、１乃至２μｍの膜厚を有する。また、図１８に示すように、第２の層間絶縁膜２５は無機膜または有機膜の何れかからなる単層膜として構成することができる（図１８では第２の層間絶縁膜は第１の膜のみから形成されている）。

あるいは、図１７に示すように、第２の層間絶縁膜２５は、無機膜からなる第１の膜と、第１の膜を覆って形成され、有機膜からなる第２の膜とからなる積層膜構造とすることもできる。

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。

また、層間絶縁膜として、有機膜単体で構成すると、ＴＦＴ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、ＴＦＴ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。ＴＦＴの半導体層に接する第１の膜として、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。

無機膜及び有機膜の使用例を表１に示す。

表１に示すように、第２の層間絶縁膜２５を無機膜単層とする場合には、無機膜としては、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜、無機ポリシラザン膜、窒化シリコン膜と酸化シリコン膜との積層膜及び窒化シリコン膜と無機ポリシラザン膜との積層膜の何れかを選択することができる。

また、第２の層間絶縁膜２５を有機膜単層とする場合には、有機膜としては、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）膜、有機ポリシラザン膜またはシロキサン膜の何れかを選択することができる。

さらに、第２の層間絶縁膜２５を第１の膜と第２との膜からなる積層膜構造とする場合には、第１の膜を窒化シリコン膜、第２の膜を感光性アクリル樹脂膜または感光性ポリイミド樹脂膜の何れかとすることができる。

なお、表１においては、第２の層間絶縁膜２５を積層膜構造とする場合における無機膜の膜厚は０．１５μｍとしてあるが、無機膜の膜厚は必ずしもこれには限定されない。無機膜厚の好ましい範囲は約０．１乃至約１．０μｍである。

さらに、この無機膜厚を０．２５μｍ以上とすることにより、第２の膜としての有機膜にピンホールが発生し、このピンホールがデータ線２４とこれを覆う透明電極とで形成された共通電極２６との間に生じた場合でも、第１の膜としての無機膜単独での耐圧が十分に高いため、パネル作成時もしくは表示中におけるデータ線２４とこれを覆う共通電極２６との間の層間膜の絶縁破壊に起因する短絡を防ぐことができ、これに伴なうデータ線の線欠陥を飛躍的に低減することができた。

さらに、表１に示した各膜の膜厚の値はあくまでも例示であり、表１に示した値に限定されるものではない。

本参考形態に係る液晶表示装置１０においては、第２の層間絶縁膜２５上に形成する共通電極２６は、図５に示すように走査線２８及び走査線２８と共通電極配線２６ａ、２６ｂとの間の領域も覆うように形成することができる。共通電極２６をこのように形成することにより、走査線２８からの漏れ電界を遮断することができるので、画素電極２７と共通電極２６との間の電界により制御できる有効な表示領域が拡大し、開口率を向上させることでができる。

同様に、共通電極２６は、ＴＦＴ３０のチャネル領域を覆うように形成することができる。共通電極２６をこのように形成することにより、ＴＦＴ３０に外部から侵入する電界を遮断することができるので、ＴＦＴ特性の安定性が向上し、表示の信頼性が向上する。

図２５に示すように、共通電極配線２６ａは、各単位画素の平面図において、下側に形成することができる。すなわち、平面図において、共通電極配線２６ａは走査線２８の上側に隣接して配置することができる。

共通電極２６は透明材料からなるため、共通電極２６が占める領域の分だけ透明領域が増えることになり、本液晶表示装置１０の開口率の向上を図ることができる。

また、図２６に示すように、共通電極配線２６ａを各単位素子の平面図において下側に、共通電極配線２６ｂを上側に形成することもできる。共通電極配線２６ａ、２６ｂを各単位素子のそれぞれ下側、上側に形成することにより、上下何れか一方にのみ共通電極配線を形成する場合と比較して、蓄積容量を大きくすることができる。

本液晶表示装置１０のように、ＴＦＴ３０を各単位画素の平面図の下側に配置した場合においては、図２７に示すように、例えば、画素電極２７とドレイン電極３０ａを形成しているドレイン層とは各単位素子の平面図上の下側においてコンタクトホール３９ｂを介して接続させ、共通電極２６と共通電極配線２６ｂとは、各単位素子の平面図上の上側において、コンタクトホール３９ａを介して接続させることができる。

あるいは、本液晶表示装置１０とは逆に、薄膜トランジスタ３０を各単位画素の平面図上の上側に配置した場合においては、図２８に示すように、例えば、画素電極２７とドレイン電極３０ａを形成しているドレイン層とは各単位素子の平面図上の上側においてコンタクトホール３９ｂを介して接続させ、共通電極２６と共通電極配線２６ａとは、各単位素子の平面図上の下側において、コンタクトホール３９ａを介して接続させることができる。

このように共通電極２６を、各単位画素ごとにコンタクトホール３９ａ又は３９ｂを介して共通電極配線２６ａまたは２６ｂに接続することにより、共通電極２６の配線全体の低抵抗化を図ることができる。

次いで、本参考形態に係る液晶表示装置１０の製造方法として３つの例を以下に挙げる。第１の例は、第２の層間絶縁膜２５を無機膜と有機膜との積層構造として形成した場合の液晶表示装置１０の製造方法であり（図３０から図３２）、第２の例は、第２の層間絶縁膜２５を有機膜として形成した場合の液晶表示装置１０の製造方法であり（図３３から図３５）、第３の例は、第２の層間絶縁膜２５を無機膜として形成した場合の液晶表示装置１０の製造方法である（図３６から図３８）。

図３０乃至図３８においては、ＴＦＴ素子部分、単位画素部分及び共通電極用コンタクトホール部のそれぞれの形成領域を一つの図にまとめて示すこととする。それぞれの領域は図２９のＡ−Ａ'線、Ｂ−Ｂ'線、Ｃ−Ｃ'線における断面図として示されている。

（第１の参考例）
第１の参考例として、第２の層間絶縁膜２５を無機膜と有機膜との積層構造として形成した場合の液晶表示装置１０の製造方法を図３０乃至図３２に示す。

先ず、図３０（Ａ）に示すように、透明絶縁性基板２２としてのガラス基板上に第１の金属層としてクロム層からなるゲート電極３０ｃ及び共通電極配線２６ａ、２６ｂをフォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングし、形成する。図３０乃至図３８の断面図には共通電極配線２６ｂのみ示されているが、製造工程としては共通電極配線２６ａも含むため、以下の説明には２６ａも含めることにする。

次いで、図３０（Ｂ）に示すように、ゲート電極３０ｃ及び共通電極配線２６ａ、２６ｂを覆って、透明絶縁性基板２２上に酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）と窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）との積層膜から成る第１の層間絶縁膜２３を一面に形成する。

次いで、図３０（Ｃ）に示すように、ａ−Ｓｉ膜３２とｎ+ａ−Ｓｉ膜３３の積層膜から成る非晶質シリコン膜を第１の層間絶縁膜２３の上に一面に形成する。

次いで、図３０（Ｄ）に示すように、非晶質シリコン膜３２，３３をフォトリソグラフィー及びドライエッチングにより薄膜トランジスタの島状半導体層となるようにパターニングする。

次いで、第２の金属層としてクロム層を一面に堆積させ、このクロム層をフォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングし、図３０（Ｅ）に示すように、第２の金属層でＴＦＴ３０のドレイン電極３０ａ、ソース電極３０ｂ、データ線２４、画素補助電極３５を形成する。

次いで、図３０（Ｆ）に示すように、ドレイン電極３０ａとソース電極３０ｂとの間の開口部において、非晶質シリコン膜の途中まで、ｎ+型ａ−Ｓｉ膜３３及びａ−Ｓｉ膜３２をドレイン電極３０ａ及びソース電極３０ｂをマスクとしてエッチングし、ＴＦＴ３０のチャネルを形成する。

次いで、図３１（Ｇ）に示すように、無機膜としての窒化シリコン膜から成る
第２の層間絶縁膜２５の第１の膜２５ａを全面に堆積させる。

次いで、図３１（Ｈ）に示すように、窒化シリコン膜から成る第２の層間絶縁膜２５の第１の膜２５ａの上に有機膜としての感光性アクリル樹脂膜から成る第２の層間絶縁膜２５の第２の膜２５ｂを堆積させる。

次いで、図３１（Ｉ）に示すように、第２の層間絶縁膜の第２の膜２５ｂの感光性アクリル樹脂膜を露光、現像、焼成し、ソース電極３０ｂの上方において、第１の層間絶縁膜２３の窒化シリコン膜に到達する画素電極用コンタクトホール３９ｂを形成し、同時に、共通電極配線２６ｂの上方において、第１の層間絶縁膜２３の窒化シリコン膜に到達する共通電極用コンタクトホール３９ａを形成する。

次いで、図３２（Ｊ）に示すように、画素電極用コンタクトホール３９ｂ、共通電極用コンタクトホール３９ａを介して、露出している第２の層間絶縁膜２５の第１の膜２５ａの窒化シリコン膜をエッチングし、共通電極用コンタクトホール３９ａの場合には、さらに酸化シリコン膜（ＳｉＯ₂）と窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）との積層膜から成る第１の層間絶縁膜２３をエッチングし、画素電極用コンタクトホール３９ｂ、共通電極用コンタクトホール３９ａをそれぞれソース電極３０ｂ、共通電極配線２６ａもしくは２６ｂに到達させる。

次いで、ＩＴＯ４６を全面に堆積させ、各コンタクトホール３９ａ、３９ｂの内壁をＩＴＯ４６で覆うとともに、図３２（Ｋ）に示すように、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、単位素子の形成領域内において、ＩＴＯ４６からなる共通電極２６及び画素電極２７を形成する。

（第２の参考例）
第２の例として、第２の層間絶縁膜２５を有機膜のみとして形成した場合の液晶表示装置１０の製造方法を図３３乃至図３５に示す。

先ず、図３３（Ａ）に示すように、透明絶縁性基板２２としてのガラス基板上に第１の金属層としてクロム層からなるゲート電極３０ｃ及び共通電極配線２６ａ、２６ｂをフォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングし、形成する。

次いで、図３３（Ｂ）に示すように、ゲート電極３０ｃ及び共通電極配線２６ａ、２６ｂを覆って、透明絶縁性基板２２上に酸化シリコン膜（ＳｉＯ₂）と窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）との積層膜から成る第１の層間絶縁膜２３を一面に形成する。

次いで、図３３（Ｃ）に示すように、ａ−Ｓｉ膜３２とｎ+ａ−Ｓｉ膜３３の積層膜から成る非晶質シリコン膜を第１の層間絶縁膜２３の上に一面に形成する。

次いで、図３３（Ｄ）に示すように、非晶質シリコン膜をフォトリソグラフィー及びドライエッチングにより薄膜トランジスタの島状半導体層となるようにパターニングする。

次いで、第２の金属層としてクロム層を一面に堆積させ、このクロム層をフォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングし、図３３（Ｅ）に示すように、第２の金属層でＴＦＴ３０のドレイン電極３０ａ、ソース電極３０ｂ、データ線２４、画素補助電極３５を形成する。

次いで、図３３（Ｆ）に示すように、ドレイン電極３０ａとソース電極３０ｂとの間の開口部において、非晶質シリコン膜の途中まで、ｎ+型ａ−Ｓｉ膜３３及びａ−Ｓｉ膜３２をドレイン電極３０ａ及びソース電極３０ｂをマスクとしてエッチングし、ＴＦＴ３０のチャネルを形成する。

次いで、図３４（Ｇ）に示すように、有機膜としての感光性アクリル樹脂膜から成る第２の層間絶縁膜２５を全面に堆積させる。

次いで、図３４（Ｈ）に示すように、感光性アクリル樹脂膜から成る第２の層間絶縁膜２５を露光、現像し、ソース電極３０ｂに到達する画素電極用コンタクトホール３９ｂと、共通電極配線２６ａもしくは２６ｂの上方において、第１の層間絶縁膜２３に到達する共通電極用コンタクトホール３９ａとを形成する。

次いで、共通電極用コンタクトホール３９ａを介して露出している第１の層間絶縁膜２３をエッチングし、共通電極用コンタクトホール３９ａを共通電極配線２６ａもしくは２６ｂに到達させる。

次いで、図３５に示すように、ＩＴＯ４６を全面に堆積させ、各コンタクトホール３９ａ、３９ｂの内壁をＩＴＯ４６で覆うとともに、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、ＩＴＯ４６からなる共通電極２６及び画素電極２７を形成する。

（第３の参考例）
第３の例として、第２の層間絶縁膜２５を無機膜として形成した場合の液晶表示装置１０の製造方法を図３６乃至図３８に示す。

先ず、図３６（Ａ）に示すように、透明絶縁性基板２２としてのガラス基板上に第１の金属層としてクロム層からなるゲート電極３０ｃ及び共通電極配線２６ａ、２６ｂをフォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングし、形成する。

次いで、図３６（Ｂ）に示すように、ゲート電極３０ｃ及び共通電極配線２６ａ、２６ｂを覆って、透明絶縁性基板２２上に酸化シリコン膜（ＳｉＯ₂）と窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）との積層膜から成る第１の層間絶縁膜２３を一面に形成する。

次いで、図３６（Ｃ）に示すように、ａ−Ｓｉ膜３２とｎ+ａ−Ｓｉ膜３３の積層膜から成る非晶質シリコン膜を第１の層間絶縁膜２３の上に一面に形成する。

次いで、図３６（Ｄ）に示すように、非晶質シリコン膜をフォトリソグラフィー及びドライエッチングにより薄膜トランジスタの島状半導体層となるようにパターニングする。

次いで、第２の金属層としてクロム層を一面に堆積させ、このクロム層をフォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングし、図３６（Ｅ）に示すように、第２の金属層でＴＦＴ３０のドレイン電極３０ａ、ソース電極３０ｂ、及びデータ線２４、画素補助電極３５を形成する。

次いで、図３６（Ｆ）に示すように、ドレイン電極３０ａとソース電極３０ｂとの間の開口部において、非晶質シリコン膜の途中まで、ｎ+型ａ−Ｓｉ膜３３及びａ−Ｓｉ膜３２をドレイン電極３０ａ及びソース電極３０ｂをマスクとしてエッチングし、ＴＦＴ３０のチャネルを形成する。

次いで、図３７（Ｇ）に示すように、無機膜としての窒化シリコン膜からなる第２の層間絶縁膜２５を全面に堆積させる。

次いで、図３７（Ｈ）に示すように、フォトリソグラフィーにより、共通電極用コンタクトホール３９ａおよび画素電極用コンタクトホール３９ｂが形成されるように窒化シリコン膜から成る第２の層間絶縁膜２５をエッチングし、さらに共通電極用コンタクトホール３９ａにおいては、酸化シリコン膜（ＳｉＯ₂）と窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）との積層膜から成る第１の層間絶縁膜２３をエッチングすることにより、ソース電極３０ｂに到達する画素電極用コンタクトホール３９ｂと、共通電極配線２６ａ、２６ｂに到達する共通電極用コンタクトホール３９ａとを形成する。

次いで、図３８に示すように、ＩＴＯ４６を全面に堆積させ、各コンタクトホール３９ａ、３９ｂの内壁をＩＴＯ４６で覆うとともに、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、ＩＴＯ４６からなる共通電極２６及び画素電極２７を形成する。

上述の３通りの製造方法を経ることによって、周辺部では、以下に示すように、走査線端子部、データ線端子部及び共通電極配線端子部が形成される。以下にその過程を述べる。

図３９に、本液晶表示装置１０における走査線２８、データ線２４、共通電極配線２６ａ、２６ｂの配置、また、図４０に、本液晶表示装置１０における走査線端子部４１ｃ、データ線端子部４１ｄ、共通電極配線端子部４１ｅの位置関係を示す。これは、図２６に示したように、共通電極配線２６ａ、２６ｂを各画素素子の上下両側に形成した場合の参考例である。

図３９の平面図上において、各単位画素の下側に横方向に走査線２８が延び、これと平行して各単位画素の走査線２８のすぐ上に共通電極配線２６ａが、各単位画素の上側に共通電極配線２６ｂが延びている。これらの配線は第１の金属層で形成されている。平面図上で、走査線２８及び共通電極配線２６ａ、２６ｂに直交して、各単位画素の境界近傍にデータ線２４が延びている。データ線２４は第２の金属層で形成されている。各共通電極配線２６ａ、２６ｂは画素がマトリクス状に並列された画素領域の外側で互いに接続されている。

図４０に示すように、共通電極配線端子部４１ｅ、走査線端子部４１ｃは画素領域の左の外側に、データ線端子部４１ｄは画素領域の上の外側に配置されている。共通電極配線端子部４１ｅ、走査線端子部４１ｃ及びデータ線端子部４１ｄには、それぞれコンタクトホール３９ｅ、３９ｃ、３９ｄが形成されており、これらのコンタクトホール３９ｅ、３９ｃ、３９ｄはＩＴＯ被覆部３８ｅ、３８ｃ、３８ｄにより被覆されている。

以下に説明する３つの例のうち、第１の例は、第２の層間絶縁膜２５を無機膜と有機膜との積層構造として形成した場合の液晶表示装置１０の製造方法であり（図４１及び図４２）、第２の例は、第２の層間絶縁膜２５を有機膜として形成した場合の液晶表示装置１０の製造方法であり（図４３及び図４４）、第３の例は、第２の層間絶縁膜２５を無機膜として形成した場合の液晶表示装置１０の製造方法である（図４５及び図４６）。

図４１乃至図４６においては、共通電極配線端子部４１ｅ、走査線端子部４１ｃ及びデータ線端子部４１ｄを一つの図にまとめて示すこととする。共通電極配線端子部４１ｅ及び走査線端子部４１ｃは図４０のＤ−Ｄ'線、データ線端子部４１ｄは図４０のＥ−Ｅ'線における断面図として示されている。

（第１の参考例）
第１の例として、第２の層間絶縁膜２５を無機膜と有機膜との積層構造として形成した場合の液晶表示装置１０の製造方法を図４１及び図４２に示す。

先ず、図４１（Ａ）に示すように、共通電極配線端子部４１ｅ及び走査線端子部４１ｃにおいて、透明絶縁性基板２２としてのガラス基板上にクロム層からなる共通電極配線２６ａ、２６ｂ及び走査線２８をフォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングし、形成する。これが第１の金属層である。

なお、図４１乃至図４６の断面図には共通電極配線２６ｂのみ示されているが、製造工程としては共通電極配線２６ａも含むため、以下の説明には２６ａも含めることにする。

次いで、図４１（Ｂ）に示すように、共通電極配線２６ａ、２６ｂ及び走査線２８を覆って、透明絶縁性基板２２上に窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）と酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）との積層膜から成る第１の層間絶縁膜２３を一面に形成する。

次いで、図４１（Ｃ）に示すように、ａ−Ｓｉ膜３２を第１の層間絶縁膜２３上に一面に形成する。

次いで、図４１（Ｄ）に示すように、ｎ+ａ−Ｓｉ膜３３をａ−Ｓｉ膜３２上に一面に形成する。

次いで、ａ−Ｓｉ膜３２及びｎ+ａ−Ｓｉ膜３３をアイランド形状にパターニングした後（例えば、図３０（Ｄ）参照）、クロム層をアイランド形状のａ−Ｓｉ膜３２及びｎ+ａ−Ｓｉ膜３３を覆って、透明絶縁性基板２２上に形成する。

次いで、図４１（Ｅ）に示すように、クロム層をフォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングし、データ線端子部４１ｄにおいて、データ線２４を形成する。これが第２の金属層である。

次いで、図４１（Ｆ）に示すように、無機膜としての窒化シリコン膜から成る第２の層間絶縁膜２５の第１の膜２５ａをデータ線２４を覆って第１の層間絶縁膜２３の上に堆積させる。

次いで、図４２（Ｇ）に示すように、窒化シリコン膜から成る第２の層間絶縁膜２５の第１の膜２５ａの上に有機膜としての感光性アクリル樹脂膜から成る第２の層間絶縁膜２５の第２の膜２５ｂを堆積させる。

次いで、図４２（Ｈ）に示すように、感光性アクリル樹脂膜から成る第２の層間絶縁膜２５の第２の膜２５ｂをエッチングし、共通電極配線端子部４１ｅ及び走査線端子部４１ｃにおいては、共通電極配線２６ｂ及び走査線２８の上方において、窒化シリコン膜から成る第２の層間絶縁膜２５の第１の膜２５ａに達するコンタクトホール３９ｅ、３９ｃを形成し、データ線端子部４１ｄにおいては、データ線２４の上方において、窒化シリコン膜から成る第２の層間絶縁膜２５の第１の膜２５ａに達するコンタクトホール３９ｄを形成する。

次いで、図４２（Ｉ）に示すように、コンタクトホール３９ｅ、３９ｃ、３９ｄを介して露出している窒化シリコン膜から成る第２の層間絶縁膜２５の第１の膜２５ａ及び第１の層間絶縁膜２３をエッチングし、共通電極配線端子用コンタクトホール３９ｅを共通電極配線２６ｂに、走査線端子用コンタクトホール３９ｃを走査線２８に、データ線端子用コンタクトホール３９ｄをデータ線２４にそれぞれ到達させる。

次いで、図４２（Ｊ）に示すように、ＩＴＯ４６を全面に堆積させ、各コンタクトホール３９ｅ、３９ｃ、３９ｄの内壁をＩＴＯ４６で覆う。ＩＴＯ４６は各コンタクトホール３９ｅ、３９ｃ、３９ｄの底部において、共通電極配線２６ｂ、走査線２８及びデータ線端子２４に接する。

（第２の参考例）
第２の例として、第２の層間絶縁膜２５を有機膜として形成した場合の液晶表示装置１０の製造方法を図４３及び図４４に示す。

先ず、図４３（Ａ）に示すように、共通電極配線端子部４１ｅ及び走査線端子部４１ｃにおいて、透明絶縁性基板２２としてのガラス基板上にクロム層からなる共通電極配線２６ａ、２６ｂ及び走査線２８をフォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングし、形成する。これが第１の金属層である。

次いで、図４３（Ｂ）に示すように、共通電極配線２６ａ、２６ｂ及び走査線２８を覆って、透明絶縁性基板２２上に窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）と酸化シリコン膜（ＳｉＯ₂）との積層膜から成る第１の層間絶縁膜２３を一面に形成する。

次いで、図４３（Ｃ）に示すように、ａ−Ｓｉ膜３２を第１の層間絶縁膜２３上に一面に形成する。

次いで、図４３（Ｄ）に示すように、ｎ+ａ−Ｓｉ膜３３をａ−Ｓｉ膜３２上に一面に形成する。

次いで、ａ−Ｓｉ膜３２及びｎ+ａ−Ｓｉ膜３３をアイランド形状にパターニングした後（例えば、図３０（Ｄ）参照）、クロム層をアイランド形状のａ−Ｓｉ膜３２及びｎ+ａ−Ｓｉ膜３３を覆って、透明絶縁性基板２２上に形成する。

次いで、図４３（Ｅ）に示すように、クロム層をフォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングし、データ線端子部４１ｄにおいて、データ線２４を形成する。これが第２の金属層である。

次いで、図４４（Ｆ）に示すように、データ線２４を覆って、透明絶縁性基板２２上に有機膜としての感光性アクリル樹脂膜から成る第２の層間絶縁膜２５を堆積させる。

次いで、図４４（Ｇ）に示すように、感光性アクリル樹脂膜から成る第２の層間絶縁膜２５をエッチングし、共通電極配線端子部４１ｅ及び走査線端子部４１ｃにおいては、共通電極配線２６ａ、２６ｂ及び走査線２８の上方において、第１の層間絶縁膜２３に達する共通電極配線端子用コンタクトホール３９ｅ、走査線端子用コンタクトホール３９ｃを形成し、データ線端子部４１ｄにおいては、データ線２４に達するデータ線端子用コンタクトホール３９ｄを形成する。

次いで、図４４（Ｈ）に示すように、共通電極配線端子用コンタクトホール３９ｅ、走査線端子用コンタクトホール３９ｃを介して露出している積層膜からなる第１の層間絶縁膜２３をエッチングし、共通電極配線端子用コンタクトホール３９ｅを共通電極配線２６ａ、２６ｂに、走査線端子用コンタクトホール３９ｃを走査線２８にそれぞれ到達させる。

次いで、図４４（Ｉ）に示すように、ＩＴＯ４６を全面に堆積させ、各コンタクトホール３９ｅ、３９ｃ、３９ｄの内壁をＩＴＯ４６で覆う。ＩＴＯ４６は各コンタクトホール３９ｅ、３９ｃ、３９ｄの底部においてそれぞれ共通電極配線２６ａ、２６ｂ、走査線２８、データ線２４に接する。

（第３の参考例）
第３の例として、第２の層間絶縁膜２５を無機膜として形成した場合の液晶表示装置１０の製造方法を図４５及び図４６に示す。

先ず、図４５（Ａ）に示すように、共通電極配線端子部４１ｅ及び走査線端子部４１ｃにおいて、透明絶縁性基板２２としてのガラス基板上にクロム層からなる共通電極配線２６ａ、２６ｂ及び走査線２８をフォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングし、形成する。これが第１の金属層である。

次いで、図４５（Ｂ）に示すように、共通電極配線２６ａ、２６ｂ及び走査線２８を覆って、透明絶縁性基板２２上に窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）と酸化シリコン膜（ＳｉＯ₂）との積層膜から成る第１の層間絶縁膜２３を一面に形成する。

次いで、図４５（Ｃ）に示すように、ａ−Ｓｉ膜３２を第１の層間絶縁膜２３上に一面に形成する。

次いで、図４５（Ｄ）に示すように、ｎ+ａ−Ｓｉ膜３３をａ−Ｓｉ膜３２上に一面に形成する。

次いで、ａ−Ｓｉ膜３２及びｎ+ａ−Ｓｉ膜３３をアイランド形状にパターニングした後（例えば、図３０（Ｄ）参照）、クロム層でアイランド形状のａ−Ｓｉ膜３２及びｎ+ａ−Ｓｉ膜３３を覆って、透明絶縁性基板２２上に形成する。

次いで、図４５（Ｅ）に示すように、クロム層をフォトリソグラフィー及びドライエッチングによりパターニングし、データ線端子部４１ｄにおいて、データ線２４を形成する。これが第２の金属層である。

次いで、図４６（Ｆ）に示すように、データ線２４を覆って、第１の層間絶縁膜２３上に無機膜としての窒化シリコン膜から成る第２の層間絶縁膜２５を堆積させる。

次いで、図４６（Ｇ）に示すように、窒化シリコン膜から成る第２の層間絶縁膜２５をエッチングし、共通電極配線端子部４１ｅ及び走査線端子部４１ｃにおいては、共通電極配線２６ａ、２６ｂ及び走査線２８の上方において、第１の層間絶縁膜２３に達する共通電極配線端子用コンタクトホール３９ｅ、走査線端子用コンタクトホール３９ｃを形成し、データ線端子部４１ｄにおいては、データ線２４に達するデータ線端子用コンタクトホール３９ｄを形成する。次いで、コンタクトホール３９ｅ、３９ｃを介して露出している積層膜からなる第１の層間絶縁膜２３をエッチングし、共通電極配線端子用コンタクトホール３９ｅを共通電極配線２６ａ、２６ｂに、走査線端子用コンタクトホール３９ｃを走査線２８にそれぞれ到達させる。

次いで、図４６（Ｈ）に示すように、ＩＴＯ４６を全面に堆積させ、各コンタクトホール３９ｅ、３９ｃ、３９ｄの内壁をＩＴＯ４６で覆う。ＩＴＯ４６は各コンタクトホール３９ｅ、３９ｃ、３９ｄの底部においてそれぞれ共通電極配線２６ａ、２６ｂ、走査線２８及びデータ線２４に接する。

（本発明の第２の参考形態）
図１２及び図１３に本発明の第２の参考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１２は、本参考形態に係る液晶表示装置８０の平面図、図１３は、図１２のＡ−Ａ'線における断面図である。

図１及び図２に示す本発明の第１の参考形態との相違は、画素電極２７が第２の層間絶縁膜の第２の膜２５ｂの上には形成されておらず、第１の層間絶縁膜２３の上に第２の金属層で形成されている点である。

画素電極２７は第２の金属層によって形成されているため、開口率は第１の参考形態に比べ低下するが、共通電極２６と異なる層で形成されるため、画素電極２７と共通電極２６がショートすることがなくなり、生産性が向上する。

（本発明の第３の参考形態）
図１４及び図１５に本発明の第３の参考形態にかか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１４は、本参考形態にかかる液晶表示装置８５の平面図、図１５は、図１４のＡ−Ａ'線における断面図である。

図１５に示すように、本液晶表示装置８５においては、第２の層間絶縁膜の第１の膜２５ａは単位画素領域全面にわたって形成されているが、第２の層間絶縁膜の第２の膜２５ｂは共通電極２６の下方においてのみ形成されている。

単位画素の表示領域において、共通電極２６はデータ線２４を覆うように形成された透明金属から成る部分以外の領域では、ゲート電極が形成されている第１の金属層によって形成されている。

これにより、第２の層間絶縁膜の第２の膜２５ｂを必要以上に大きな領域において形成する必要がなくなり、共通電極２６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。画素電極２７はデータ線２４とともに第１の層間絶縁膜２３の上に形成することができる。

共通電極２６は、第２の層間絶縁膜の第２の膜２５ｂ上に形成された透明金属から成る部分以外の領域では、第１の金属層によって形成されているため、開口率は第１の参考形態に比べ低下するが、画素電極２７と異なる層で形成されるため、画素電極２７とショートすることがなくなり、生産性が向上する。

（本発明の第１の実施形態）
図４７及び図４８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４７は、本実施形態に係る液晶表示装置１００の平面図、図４８は、図４７のＢ−Ｂ'線における断面図である。さらに図６５においては、ＴＦＴ素子部分、単位画素部分、単位画素部分共通電極用コンタクトホール部を一つの図にまとめて示すこととする。それぞれの領域は図４７のＡ−Ａ'線、Ｂ−Ｂ'線、Ｃ−Ｃ'線における断面図として示されている。

図４８に示すように、液晶表示装置１００は、能動素子基板１１１と、対向基板１１２と、能動素子基板１１１と対向基板１１２との間に挟まれた状態で保持されている液晶層１１３とから成る。

対向基板１１２は、透明絶縁性基板１１６上に遮光膜としてブラックマトリクス層１１７と、これと部分的に重なりあっている色層１１８と、ブラックマトリクス層１１７と色層１１８の上に形成された透明なオーバーコート層１１９が形成されている。また、透明絶縁性基板１１６の裏面には、透明な導電層１１５が形成されている。

色層１１８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。

能動素子基板１１１は、透明絶縁性基板１２２上に、走査線１２８及びＴＦＴ１３０のゲート電極１３０ｃを形成する第１の金属層と、その上に形成された第１の層間絶縁膜１２３と、第１の層間絶縁膜上に形成された島状非晶質シリコン膜（ａ−Ｓｉ膜１３２とｎ+ａ−Ｓｉ膜１３３の積層膜）と、データ線１２４及びＴＦＴ１３０のドレイン電極１３０ａ、ソース電極１３０ｂとなる第２の金属層と、この上に形成された第２の層間絶縁膜の１２５（第１の膜１２５ａと第２の膜１２５ｂとの積層膜）と第２の層間絶縁膜１２５上に透明電極により形成された共通電極１２６及び画素電極１２７を有する。

能動素子基板１１１と対向基板１１２とは、それぞれの上に配向膜１３１及び配向膜１２０を配し、図４７に示す方向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。

能動素子基板１１１の外側には偏光板１２１が貼付されており、対向基板１１２の外側には導電層１１５を介して偏光板１１４が貼付されている。能動素子基板１１１側の偏光板１２１は、偏光軸を液晶初期配向方向に垂直に、また、対向基板１１２側の偏光板１１４は、偏光軸を液晶初期配向方向に平行に設定し、両偏光板の偏光軸は互いに直交するようにしてある。

能動素子基板１１１と対向基板１１２との間には、液晶層１１３の厚みを保持するためのスペーサー（図示せず）が配置されており、また、液晶層１１３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。

図４７に示すように、能動素子基板１１１には、データ信号が供給されるデータ線１２４と、基準電位が供給される共通電極１２６と、表示すべき画素に対応する画素電極１２７の他に、走査用信号が供給される走査線１２８と、ＴＦＴ１３０とを備えている。

ＴＦＴ１３０は、ゲート電極１３０ｃ（図４７参照）、ドレイン電極１３０ａ及びソース電極１３０ｂを備えており、走査線１２８とデータ線１２４との交点の近傍に各画素に対応して設けられている。

ゲート電極１３０ｃは走査線１２８に、ドレイン電極１３０ａはデータ線１２４に、ソース電極１３０ｂは画素電極１２７にそれぞれ電気的に接続されている。

共通電極１２６及び画素電極１２７は何れも櫛歯形状をなしており、櫛歯はデータ線１２４と同一方向に延びている。すなわち、本液晶表示装置１００は、図４９に示すように、能動素子基板１１１における開口部１１１ａはデータ線１２４が延びる方向と同一の方向に延びている形式のものである。

加えて、第１の参考形態に係る液晶表示装置１０における共通電極２６及び画素電極２７の櫛歯とは異なり、各櫛歯はジグザグ状に屈曲している。共通電極１２６、画素電極１２７の櫛歯は相互に噛み合うように、かつ、共通電極１２６、画素電極１２７の櫛歯が相互に隔置されるように配置されている。

横電界方式の本液晶表示装置１００においては、走査線１２８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１２４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１２６と画素電極１２７との間で、透明絶縁性基板１１６、１２２に平行な電界を生じさせるが、共通電極１２６及び画素電極１２７の屈曲している方向によって電界の方向が異なる。

図４７に示すように、共通電極１２６及び画素電極１２７の屈曲している方向によって、すなわち、印加される電界の方向によって、単位画素の領域はサブ画素領域１とサブ画素領域２に分けられる。サブ画素領域１とサブ画素領域２では、印加される電界に従って液晶分子のディレクタを能動素子基板１１１の表面と平行な面内においてそれぞれ逆の回転方向に回転させ、表示が行われる。すなわち、本液晶表示装置１００は、一般に、マルチドメイン方式と呼ばれるものである。

印加される電界の方向は厳密には場所によって微妙に異なるため、正確に定義すると、単位画素の領域は液晶分子のディレクタの回転方向が時計回りのサブ画素領域１と、反時計回りのサブ画素領域２に分けられる。サブ画素領域のことをドメインとも言う。

このように、サブ画素領域１及びサブ画素領域２によってディレクタの回転方向を逆にすることにより、各々のサブ画素領域が光学的に補償しあうため、斜め方向から見たときの色づきや、黒表示と暗め中間調との間で生じる階調反転を抑制し、より良好な視野角特性を得ることができる。

本液晶表示装置１００においては、共通電極１２６及び画素電極１２７は何れも透明材料であるＩＴＯでつくられている。

図４８に示すように、共通電極１２６はデータ線１２４とは相互に異なる層上に形成されており、かつ、第１の参考形態の場合と同様に、共通電極１２６はデータ線１２４を完全に覆うように形成されている。

また、図４７に示すように、共通電極１２６は、共通電極用コンタクトホール１３９ａ（図７６参照）を介して、共通電極配線１２６ａもしくは１２６ｂに接続されており、画素電極１２７は、画素電極用コンタクトホール１３９ｂ（図７１参照）を介してソース電極１３０ｂに接続されている。

データ線１２４上のブラックマトリクス層１１７の幅は共通電極１２６の幅よりも小さく設定されている。

さらに、共通電極１２６のうちデータ線を覆う部分とこれに最も近い位置にある画素電極１２７との間にはいかなる遮光膜も存在していない。

また、第１の参考形態の場合と同様に、データ線１２４上のブラックマトリクス層１１７は、その全領域においてデータ線１２４と重なり合っている。

さらに、図４７に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１００におけるデータ線１２４はジグザグ状に屈曲して形成されている。

すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、いわゆるマルチドメイン方式である点、共通電極１２６と画素電極１２７とデータ線１２４とがジグザグ状に屈曲して形成されている点を除いて、前述の第１の参考形態に係る液晶表示装置１０と同一の構造を有している。

なお、本実施形態における「ジグザグ状」という語は、図５０（Ａ）に示すように、全ての直線部分が伸長方向Ｚに対して傾斜しているような形状のみならず、図５０（Ｂ）に示すように、伸長方向Ｚに対して傾斜している直線部分と伸長方向Ｚに対して平行な直線部分とが交互に接続しているような形状をも含むものである。すなわち、伸長方向Ｚに対して左右に傾斜を繰り返しながら延びる全ての形状を含むものであり、伸長方向Ｚに対して平行な部分を含むか含まないかを問わない。伸長方向Ｚに対する傾斜の角度も任意であり、さらに、左右に繰り返される傾斜の角度は全て一定角度である必要はない。

本実施形態に係る液晶表示装置１００によっても、第１の参考形態に係る液晶表示装置１０と同様の効果を得ることができる。

さらに、データ線１２４をジグザグ状に屈曲させることによって、データ線を直線状に形成している液晶表示装置と比較して、開口率を上げることができる。
以下、この点について説明する。

図５１は、データ線、共通電極及び画素電極が何れも直線形状に形成されている形式の液晶表示装置２０１の平面図であり、図５２は、図５１のＡ−Ａ'線における断面図である。

図５１に示す液晶表示装置２０１における各電極その他の構成要素の寸法は以下の通りである（単位はμｍ、以下同じ）。

データ線２４の幅＝１０
データ線２４の直上に位置する共通電極２６の幅＝１９
データ線２４の直上に位置する共通電極２６と同層上に形成されている他の共通電極２６の幅＝３．５
画素電極２７の幅＝３．５
共通電極２６と画素電極２７との間の距離＝９．５
従って、図５１に示す液晶表示装置２０１の開口部の面積Ａ１は次のように計算される。ただし、Ｌは開口部の縦の長さを示す。

Ａ１＝（９．５×６）×Ｌ＝５７Ｌ
図５３は、データ線のみが直線形状に形成され、共通電極及び画素電極がジグザグ形状に形成されている形式の液晶表示装置２０２の平面図であり、図５４は、図５３のＢ−Ｂ'線における断面図である。

図５３に示す液晶表示装置２０２における各電極その他の構成要素の寸法は以下の通りである。

データ線１２４の幅＝１０
データ線１２４の直上に位置する共通電極１２６の幅＝２６．５
データ線１２４の直上に位置する共通電極１２６と同層上に形成されている他の共通電極１２６の幅＝３．５
画素電極１２７の幅＝３．５
共通電極１２６と画素電極１２７との間の距離＝８．２
従って、図５３に示す液晶表示装置２０２の開口部の面積Ａ２は次のように計算される。

Ａ２＝８．２×６×Ｌ＝４９．２Ｌ
図５５は、データ線、共通電極及び画素電極がジグザグ形状に形成されている形式の液晶表示装置２０３、すなわち、第３の参考形態に係る液晶表示装置１００の部分的な平面図であり、図５６は、図５５のＢ−Ｂ'線における断面図である。

図５５に示す液晶表示装置２０３における各電極その他の構成要素の寸法は以下の通りである。

データ線１２４の幅＝１０
データ線１２４の直上に位置する共通電極１２６の幅＝１９
データ線１２４の直上に位置する共通電極１２６と同層上に形成されている他の共通電極１２６の幅＝３．５
画素電極１２７の幅＝３．５
共通電極１２６と画素電極１２７との間の距離＝９．５
従って、図５５に示す液晶表示装置２０３の開口部の面積Ａ３は次のように計算される。

Ａ３＝（９．５×６）×Ｌ＝５７Ｌ
以上の比較から明らかであるように、データ線のみが直線形状に形成され、共通電極及び画素電極がジグザグ形状に形成されている形式の液晶表示装置２０２における開口部面積Ａ２は、データ線、共通電極及び画素電極が何れも直線形状に形成されている形式の液晶表示装置２０１における開口部面積Ａ１よりも小さくなっているのに対して、データ線、共通電極及び画素電極がジグザグ形状に形成されている形式の液晶表示装置２０３における開口部面積Ａ３は液晶表示装置２０１における開口部面積Ａ１に等しくなっている。

すなわち、本実施形態のように、データ線１２４をジグザグ状に屈曲することにより、データ線を直線形状に形成した液晶表示装置と比較して、開口率を上げることが可能である。データ線のみが直線形状に形成され、共通電極及び画素電極がジグザグ形状に形成されている形式の液晶表示装置２０２の場合、図５３のＢ−Ｂ'線における左端のデータ線１２６と隣接する右側の画素電極１２７との間の距離が図５５に比べて７．５μｍ長くなり、それを開口部の数で除算した値だけ、共通電極１２６と画素電極１２７との間の距離が短くなり、開口部の面積がその分狭くなるためである。

なお、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、第１の参考形態に係る液晶表示装置１０と基本的に同様の方法により、製造することができる。すなわち、本液晶表示装置１００におけるデータ線１２４、共通電極１２６及び画素電極１２７はジグザグ状に形成されるので、それらの形成パターンをジグザグ形状に合わせて変更すればよく、その他の工程は同一である。

以下、本実施形態に係る液晶表示装置１００について、あるいは、その変形例についてさらに説明する。

データ線１２４、共通電極１２６及び画素電極１２７の１画素当たりの屈曲回数は任意に設定することができる。ただし、屈曲回数は奇数に限られる。これは、液晶を時計回りにツイストする領域と反時計回りにツイストする領域の数及び面積を等しくするためである。これにより視野角の対称性が増す。従って、屈曲回数は１、３、５などの奇数に限られる。屈曲回数が奇数である限りは、データ線１２４、共通電極１２６及び画素電極１２７の屈曲回数は１または３以上の任意の数を選定することができる。

屈曲回数が少ないほど開口率は大きくなるが、屈曲回数が小さいほど屈曲のパターンが見えてしまう。また、ブラックマトリクス層は屈曲に追従させる必要があるため、回数が少ないほどブラックマトリクス層のパターニングは困難になる。

一方、屈曲回数が多いほど、屈曲のパターンが直線に見え、ブラックマトリクス層も直線形状でかつ細く作成できる。しかし、回数が多いほど開口率が小さくなる。これらを勘案して、本発明者は実験によりデータ線１２４、共通電極１２６及び画素電極１２７の屈曲回数Ｎの最適値を求めた。最適値は、次式（１）を満たすように設定される。

３０≦Ｌ／（Ｎ＋１）≦４０ 式（１）
（ただし、Ｌは開口部の長さ：[μｍ]、図４９（Ａ）参照。）
ブラックマトリクス層１１７は直線形状に形成してもよく、あるいは、ジグザグ状に屈曲して形成することも可能である。特に、ブラックマトリクス層１１７をジグザグ状に屈曲して形成する場合、ブラックマトリクス層１１７の形状をデータ線１２４の形状に合わせて屈曲して形成することが望ましい。ブラックマトリクス層１１７を直線形状に形成する方が、形成は容易である。しかし、ブラックマトリクス層１１７を屈曲して形成することにより、本液晶表示装置１００の開口率を上げることができる。

図５７に示すように、平面図において、ブラックマトリクス層１１７の左側端部とデータ線１２４の右側端部との間の距離、及びブラックマトリクス層１１７の右側端部とデータ線１２４の左側端部との間の距離が常に４μｍ以上であることが望ましい。

これは、以下の考察に基づく。ブラックマトリクス層１１７の液晶層側表面からデータ線１２４の液晶層側表面までの距離は、通常３〜４μｍである。図５７において、ブラックマトリクス層１１７の左側端部とデータ線１２４の右側端部とを結ぶ直線と基板面が成す角度をαとすると、ブラックマトリクス層側からの入射光が全反射する角度αは略４５度である。従って、ブラックマトリクス層１１７の液晶層側表面からデータ線１２４の液晶層側表面までの距離を通常の最大値４μｍとすると、ブラックマトリクス層１１７の左側端部とデータ線１２４の右側端部との間の距離は４μｍ以上であれば、データ線２４の一方から斜めに入射した光がブラックマトリクス層１７の反対側に抜け、混色による色度の低下という問題がなくなる。

さらに、ブラックマトリクス層１１７の左側端部とデータ線１２４の右側端部との間の距離、及びブラックマトリクス層１１７の右側端部とデータ線１２４の左側端部との間の距離が常に４μｍ以上であるためには、ブラックマトリクス層１１７はデータ線１２４と何れの場所においても４μｍ以上は重なり合っているように設定すればいいことになる。プロセスマージンとして対向基板１１２と能動素子基板１１１との重ね合わせの目ずれとして４μｍを許容して設計するのが通常であるので、設計値としてはこの部分を８μｍとする必要がある。

図５８及び図５９は、本実施形態に係る液晶表示装置１００におけるブラックマトリクス層１１７の配置例を示す。

図５８に示す配置例においては、データ線１２４の幅を１０μｍとし、共通電極１２６の幅を１９μｍとし、櫛歯状の共通電極１２６の屈曲回数を７とした。また、ブラックマトリクス層１１７の幅を１３．５μｍに設定した。

ブラックマトリクス層１１７とデータ線１２４とが重なり合う幅が最小になる位置は、共通電極１２６またはデータ線１２４が屈曲する屈曲点の位置、すなわち、Ｘ−Ｘ'線における位置である。図５８に示す配置例においては、最小の重なり幅は８μｍである。

図５９に示す配置例においては、データ線１２４の幅を１０μｍとし、共通電極１２６の幅を１９μｍとし、櫛歯状の共通電極１２６の屈曲回数を５とした。また、ブラックマトリクス層１１７の幅を１６μｍに設定した。

ブラックマトリクス層１１７とデータ線１２４とが重なり合う幅が最小になる位置は、共通電極１２６またはデータ線１２４が屈曲する屈曲点の位置、すなわち、Ｘ−Ｘ'線における位置であり、図５９に示す配置例においては、最小の重なり幅は８μｍである。

図５８及び図５９に示した配置例も含めて、本実施形態におけるブラックマトリクス層１１７の最小幅は以下のようにして設定される。

図６７は、データ線上のブラックマトリクス層１１７の最小幅を求める式を示す説明図である。

データ線１２４の幅をＤ、左右に傾斜した直線部をデータ線延伸方向に射影したときの長さをＬＳ、データ線延伸方向と傾斜した直線部とのなす角度をθで表すと、斜め光がデータ線１２４に入射しないためのブラックマトリクス層１１７の最小幅Ｄｍｉｎは次の式で表される。

Ｄｍｉｎ＝Ｄ＋ＬＳ×ｔａｎθ−（Ｄ−８）×２ （２）（単位μｍ）
図６０に示す配置例においては、データ線１２４の幅を１０μｍとし、データ線のジグザグ構造を図５０（Ｂ)のように、屈曲部でZ方向に直線状に延伸する部位を有するようにした。図５９におけるデータ線の屈曲のへこみ部の頂点から３μｍ後退させた位置に本配置例のデータ線のエッジを配する。共通電極のエッジは、図５９に比べ、凹部ではデータ線から４．５μｍはみ出た位置に、凸部では図５９の共通電極のエッジと同じ位置に配するようにする。櫛歯状の共通電極１２６の屈曲回数を５とした。このとき、ブラックマトリクス幅は１０μｍとすることができる。

ブラックマトリクス層１１７とデータ線１２４とが重なり合う幅が最小になる位置は、共通電極１２６またはデータ線１２４が屈曲する屈曲点の位置、すなわち、Ｘ−Ｘ'線における位置であり、図６０に示す配置例においては、最小の重なり幅は８μｍとなる。

図５９に示す例に比べて、ブラックマトリクス層の幅を６μｍ縮小させることができ、これにより、開口部をより大きくとることができる。

この場合も、画素電極１２７およびデータ線１２４を覆う部分以外の共通電極１２６は、図５９の場合と同様、通常の「く」の字のパターンで屈曲させる。

また、データ線１２４を覆う共通電極１２６は、基本的にはデータ線より４．５μｍはみ出た位置にエッジを配するが、表示領域に十分な電圧を印加させるため、屈曲の凸部においては、エッジが「く」の字となるようにしてある。

データ線の幅をD、左右に傾斜した直線部をデータ線延伸方向に射影したときの長さをLS、データ線延伸方向と傾斜した直線部とのなす角度θで表すと、斜め光が、データ線１２４に入射しないためのブラックマトリクス層１１７の最小幅Ｄｍｉｎは、次の式で表される。

Ｄｍｉｎ＝Ｄ＋ＬＳ×ｔａｎθ−（Ｄ−８）×２ （３）（単位μｍ）
図６０に示したブラックマトリクス層１１７の配置例においては、図５９におけるデータ線の屈曲のへこみ部の頂点から３μｍデータ線１２４の外側に移動させた位置にデータ線のエッジを配し、これに伴って、同量だけ、データ線１２４の屈曲の凸部の頂点も、３μｍだけデータ線１２４の内側に移動させ、この部分がｚ方向に直線状に延伸するようにした。

あるいは、図６１のように、図５９におけるデータ線の屈曲のへこみ部の頂点のみを３μｍデータ線１２４の外側に移動させ、データ線の屈曲の凸部の頂点はそのままとすることもできる。

この場合でも、ブラックマトリクス層１１７の幅は１０μｍとすることができ、図６０に示す例と同様に開口率を大きくとることができる。

さらに、図６２のように、図５９と同じようにデータ線１２４を配し、屈曲のへこみ部の頂点近傍に、共通電極配線１２６と同層の第１の金属層でフローティング電極１８１を形成し、これを用いて、図６１と同じ部分を遮光することも可能である。この場合でも、ブラックマトリクス層１１７の幅は１０μｍとすることができ、図６０に示す例と、同様に開口率を大きくとることができる。

さらに図６３のように、図５９におけるデータ線を覆うように形成した共通電極の屈曲の凸部の頂点に凸状の出っ張り１８２を形成することもできる。このように形成したときの一画素全体を図６４に示す。このようにすると、前記凸状の出っ張りが、この頂点を含むドメイン境界に発生するディスクリネーションの位置を安定化させ、指押し等に対して、より安定した表示を可能にする。

本液晶表示装置１００においては、データ線１２４、共通電極１２６及び画素電極１２７とともに、対向基板１１２を構成する色層１１８もジグザグ状に屈曲して形成することができる。特に、色層１１８をジグザグ状に屈曲して形成する場合、色層１１８はデータ線１２４の形状に合わせて屈曲して形成することが望ましい。

本実施形態に係る液晶表示装置１００において、単位画素のコラムの中で、液晶分子を時計回りにツイストするサブ画素領域と反時計回りにツイストするサブ画素領域との間に、サブ画素領域の境界を安定化させる電極を設けることにより、配向状態をより安定化させることができる。これにより、指で表示面をこすったりしたときの指の跡が残ったりすることがなくなり、表示のクリア感が増す。

先願である特願２０００−３２６８１４号では、くの字状の共通電極及び画素電極のくの字の頂上部分にそれぞれ共通補助電極及び画素補助電極がそれぞれ共通電極及び画素電極と接続されて形成され、さらに、くの字の突き出た方向に延在し、その端部がそれぞれ画素電極及び共通電極と重なるように形成することが提案されている。

しかし、本発明の第１の実施の形態では画素電極と共通電極とが同一の層上に形成されているため、上記方法をそのまま採用することはできない。また、プロセスを増やすことも避ける必要がある。

そこで、本実施形態に係る液晶表示装置１００においてサブ画素領域の境界を安定化させる電極を形成するためには、図６８に示すように、ジグザグ構造の画素電極１２７及び共通電極１２６に対して、例えば画素電極１２７の屈曲の凸部に第２の金属層からなるフローティング安定化電極１４０（すなわち電気的には画素電極に接続することなく）を形成し、十分、画素電極１２７とオーバーラップさせ、これをサブ画素領域の境界部に延伸する。

同様に、対向の共通電極１２６の屈曲の凸部に第１の金属層からなるフローティング安定化電極１４１を形成し、十分、共通電極１２６とオーバーラップさせ、これをサブ画素領域の境界部に延伸する。

このようなフローティング安定化電極１４０、１４１を設けることにより、各々のサブ画素領域で電界の向きが、液晶のツイスト方向に一方向に安定化させる向きに作用させることができるので、サブ画素領域の分割が安定化する。

図６８に示したフローティング安定化電極１４０、１４１を図４７に示した液晶表示装置１００に適用すると図６９のようになる。

図７１は本実施形態に係る液晶表示装置１００のＴＦＴ素子部分、単位画素部分、単位画素部分の共通電極用コンタクトホール部を一つの図にまとめて示したものである。それぞれの部分は、図６９のＡ−Ａ'線、Ｂ−Ｂ'線、Ｃ−Ｃ'線における断面図として示されている。

本液晶表示装置１００においては、図７１に示すように、第２の層間絶縁膜１２５の第１の膜２５ａの下方に、第２の金属層により、ＴＦＴ１３０のソース電極１３０ｂと一体で形成された画素補助電極１３５を設けることができる。

図７０は図６９をＩＴＯの層の平面図（Ａ）とＩＴＯの層以外の平面図（Ｂ）に分けて表記したものである。画素補助電極１３５は、図７０に示すように、共通電極配線１２６ａ，１２６ｂ上に、これとオーバーラップして蓄積容量を形成する第１部分１３５ａ及び第２部分１３５ｂと、透明金属で形成された第２の層間絶縁膜１２５上の画素電極１２７の下方に、これに沿ってジグザグ構造で配置され、これら第１部分１３５ａ及び第２部分１３５ｂとを接続する第３部分１３５ｃとからなり、全体として、「Ｉ」の形状をなしている。

画素補助電極１３５が共通電極配線１２６ｂとオーバーラップする第１部分１３５ａ、共通電極配線１２６ａとオーバーラップする第２部分１３５ｂ、および共通電極配線１２６ａ、１２６ｂの部分においては、第１の実施形態の場合と同様、ラビングによって規定された液晶配向方向と、画素電極（およびこれと等電位の画素補助電極）と共通電極（およびこれと等電位の共通電極配線）との間に印加される電界との向きの関係が、図６９の画素電極１２７と共通電極１２６に囲まれた表示領域全体のすべての領域において、時計回りにツイストさせるサブ画素領域に隣接する電極の場合は、液晶配向方向から時計回りに鋭角だけ回転させることで電界の方向に重なるような関係となるように、また、反時計回りにツイストさせるサブ画素領域に隣接する電極の場合は、液晶配向方向から反時計回りに鋭角だけ回転させることで電界の方向に重なるような関係になるように、画素補助電極１３５ａ及び１３５ｂの形状を、コラムごとで、斜めのエッジをもつような形状をとることができる。これは本発明の第１の実施形態で説明した逆回転防止構造３６である。

図７０において、第２の金属層で形成される画素補助電極１３５ｃの屈曲部の凸部でこれに接続される電極は、同じ第２の金属層で形成されているためフローティングではなく、固定安定化電極１４２と呼ぶ。このような固定安定化電極１４２を設けることにより、各々のサブ画素領域で電界の向きが、液晶のツイスト方向に一方向に安定化させる向きに作用させることができるので、サブ画素領域の分割が安定化する。

図６９では第２の金属層で形成される画素補助電極１３５の一部が、画素補助電極１３５のジグザグの屈曲部において、異なる方向に液晶が回転する２つのサブ画素領域間の境界に沿って、屈曲の出っ張りの方向に延伸された固定安定化電極１４２を第２の金属層で形成することにより、サブ画素領域間の回転を安定させることができる。

一方、第２の金属層で形成される共通補助電極及び第２の金属層で形成される固定安定化電極１４２によっても、同様にサブ画素領域間の回転を安定させることができる。

上記の第３の参考態様に係る液晶表示装置１００は、図４９（Ｂ）に示すような形式の液晶表示装置、すなわち、能動素子基板における開口部がデータ線が延びる方向と直交する方向に延びているような形式の液晶表示装置に対しても応用することができる。

図４９（Ａ）に示す形式の液晶表示装置、すなわち能動素子基板における開口部がデータ線が延びる方向に延びているような形式の液晶表示装置は、図の縦方向から液晶を注入する態様に適し、図４９（Ｂ）に示す形式の液晶表示装置は、図の横方向から液晶を注入する態様に適している。この場合には、データ線１２４を直線形状に形成し、ゲート電極を形成するゲート線をジグザグ状に屈曲させて形成すればよい。

（本発明の第４の参考形態）
図２４（Ａ）は、本発明の第４の参考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り、第３の参考形態に係る液晶表示装置１００を示す図４８に相当する。第３の参考形態に係る液晶表示装置１００においては、画素電極１２７は共通電極１２６と同様に第２の層間絶縁膜の第２の膜１２５ｂの上に形成されている。

しかし、第４の参考形態に係る液晶表示装置１８０は、第２の実施態様に係る液晶表示装置８０と同様に、画素電極１２７は、第１の層間絶縁膜１２３の上に第２の金属層で形成されている。画素電極１２７は第２の金属層によって形成されているため、開口率は第１の参考形態に比べ低下するが、共通電極１２６と異なる層で形成されるため、画素電極１２７と共通電極１２６がショートすることがなくなり、生産性が向上する。

また、第２の金属層からなる画素電極１２７と、第１の金属層からなる共通電極配線１２６ａ、１２６ｂとの間に蓄積容量を形成することができる。その結果、液晶層の蓄積容量を大きくとることができ、表示を安定化することができる。

さらに、共通電極１２６の一部が、共通電極１２６のジグザグの屈曲部において、異なる方向に液晶が回転する２つのサブ画素領域間の境界に沿って、屈曲の出っ張りの方向に延伸された固定安定化電極を、共通電極１２６を形成するＩＴＯの層で形成することができる。同様に、画素電極１２７の一部が、画素電極１２７のジグザグの屈曲部において、異なる方向に液晶が回転する２つのサブ画素間の境界に沿って、屈曲の出っ張りの方向に延伸された固定安定化電極を、画素電極１２７を形成するＩＴＯの層で形成することができる。これらの固定安定化電極を形成することによって、サブ画素領域間の回転を安定化させることができる。

（本発明の第５の参考形態）
図２４（Ｂ）は、本発明の第５の参考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１８５の断面図であり、第３の参考形態に係る液晶表示装置１００を示す図４８に相当する。第３の参考態様に係る液晶表示装置１００においては、第２の層間絶縁膜の第１の膜１２５ａは単位画素領域全面にわたって形成されているが、第２の参考態様に係る液晶表示装置９０と同様に、第２の層間絶縁膜の第２の膜１２５ｂはデータ線１２４を覆うように形成された共通電極１２６の下方においてのみ形成することもできる。

単位画素の表示領域において、共通電極１２６はデータ線１２４を覆うように形成された透明金属から成る部分以外の領域では、第１の層間絶縁膜１２３の上に、ゲート電極が形成されている第１の金属層によって形成される。これにより、第２の層間絶縁膜の第２の膜１２５ｂを必要以上に大きな領域において形成する必要がなくなる。画素電極１２７はデータ線１２４とともに第１の層間絶縁膜１２３の上に形成される。

共通電極１２６は、第２の層間絶縁膜の第２の膜１２５ｂに形成された透明金属から成る部分以外の領域では、第１の層間絶縁膜１２３の上に、第１の金属層によって形成されるため、開口率は第１の実施形態に比べ低下するが、画素電極１２７と異なる層で形成されるため、画素電極１２７とショートすることがなくなり、生産性が向上する。

また、この場合、時計回りにツイストするサブ画素領域と反時計回りにツイストするサブ画素領域との間に配する固定安定化電極は、画素電極と共通電極とが異なる層に形成されているので、本発明の第４の参考形態と同様に、画素電極１２７、共通電極１２６各々を屈曲部において凸方向に延伸させることによって形成することができる（特願２０００−３２６８１４号参照）。

この応用例における液晶表示装置によっても、第１の参考形態における液晶表示装置１０と同様に、開口率の向上を図ることができる。

（本発明の第６の参考の形態）
本発明の第６の参考形態として、第１から第５までの参考形態、第1の実施形態のいずれかにおいて、対向基板側に形成する色層を省略することにより、モノクロ表示の横電界方式アクティブマトリクス液晶表示装置を得ることができる。

このようにして作成したモノクロ表示の横電界方式アクティブマトリクス液晶表示装置は、高い光利用効率を有するため、高輝度の液晶表示装置を低消費電力で形成できるという利点がある。

（本発明の第７の参考形態）
本発明の第７の参考形態として、第１から第６までの参考形態、第1の実施形態形態において、対向基板側に形成する色層もしくはブラックマトリクス層もしくは色層およびブラックマトリクスス層を削除し、能動素子基板側に作成することができる。

このように、色層もしくはブラックマトリクス層もしくは色層およびブラックマトリクス層の両方を能動素子基板側に配することにより、これらの構成要素と、能動素子基板側に元々存在するデータ線等との重ね合わせ精度が向上するため、ブラックマトリクス層等の線幅をさらに細めることができ、開口率をさらに向上させることができる。

第１、第２、第４、の参考形態、第1の実施形態のいずれかにおいて、第２の層間膜に有機膜を用いるものに関しては、能動素子基板側に移設した色層もしくはブラックマトリクス層を、その有機膜で覆うような構造にすることができる。

このようにすることにより、能動素子基板側に移設した色層もしくはブラックマトリクスから液晶中への不純物の溶出を、層間膜を構成する有機膜でブロックすることができ、信頼性を高めることができる。

第１、第２、第４、の参考形態、第1の実施形態のいずれかにおいて、第２の層間膜を無機膜から成る第１の膜と有機膜から成る第２の膜の積層膜によって構成し、第１の膜と第２の膜の間に色層、若しくはブラックマトリクス層、若しくは色層及びブラックマトリクス層を配することができる。

このようにすることにより、能動素子基板側に移設した色層もしくはブラックマトリクスから液晶中への不純物の溶出を、層間膜を構成する有機膜でブロックすることができると同時に、色層中の電荷やイオンの移動に伴って生じる能動素子への影響を抑止することができ、信頼性をさらに高めることができる。

第１の実施形態で示した図４７及び図４８おいて、第２の層間膜１２５を無機膜からなる第１の膜１２５ａと有機膜からなる第２の膜１２５ｂの積層膜によって構成し、第１の膜１２５ａと第２の膜１２５ｂの間に色層１１８とブラックマトリクス層１１７を配した本発明の第７の参考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図６５及び図６６に示す。図６５は、本参考形態に係る液晶表示装置の平面図、図６６は、図６５のＡ−Ａ'線における断面図である。

（本発明の第８の参考形態）
上述の第１の参考形態に係る液晶表示装置１０、第２の参考形態に係る液晶表示装置８０、第３の参考形態に係る液晶表示装置８５、第１の実施形態に係る液晶表示装置１００、第４の参考形態に係る液晶表示装置１８０、第５の参考形態に係る液晶表示装置１８５、第６の参考形態に係る液晶表示装置及び第７の参考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。

図７２は、液晶表示装置１０、８０、８５、１００、１８０、１８５のいずれか一を応用した携帯型情報端末２５０のブロック図である。液晶表示装置１０、８０、８５、１００、１８０、１８５、第６の参考形態に係る液晶表示装置または第７の参考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。

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。

本発明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。

また、液晶表示装置１０、８０、８５、１００、１８０、１８５のいずれか一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。

図７３は、液晶表示装置１０、８０、８５、１００、１８０、１８５のいずれか一を応用した携帯電話機２７５のブロック図である。

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。

本発明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。

なお、上記の各参考形態、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。

１０ 第１の参考形態に係る液晶表示装置
１１、１１１ 能動素子基板
１２、１１２ 対向基板
１３、１１３ 液晶層
１４、２１、１１４、１２１ 偏光板
１５、１１５ 導電層
１６、２２、１１６、１２２ 透明絶縁性基板
１７、１１７ ブラックマトリクス層
１８、１１８ 色層
１９、１１９ オーバーコート層
２０、３１、１２０、１３１ 配向膜
２３、１２３ 第１の層間絶縁膜
２４、１２４ データ線
２５、１２５ 第２の層間絶縁膜
２５ａ、１２５ａ 第２の層間絶縁膜の第１の膜
２５ｂ、１２５ｂ 第２の層間絶縁膜の第２の膜
２６、１２６ 共通電極
２６ａ、２６ｂ、１２６ａ、１２６ｂ 共通電極配線
２７、１２７ 画素電極
２８、１２８ 走査線
２９ 金属膜
２９ａ 第１の金属層
２９ｂ 第２の金属層
３０、１３０ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
３０ａ、１３０ａ ドレイン電極
３０ｂ、１３０ｂ ソース電極
３０ｃ、１３０ｃ ゲート電極
３２、１３２ ａ−Ｓｉ膜
３３、１３３ ｎ+ａ−Ｓｉ膜
３５、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、１３５、１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ
画素補助電極
３６ 逆回転防止構造
３７ パッシベーション膜
３８ｃ 走査線端子部ＩＴＯ被覆部
３８ｄ データ線端子部ＩＴＯ被覆部
３８ｅ 共通電極配線端子部ＩＴＯ被覆部
３９ コンタクトホール
３９ａ、１３９ａ 共通電極用コンタクトホール
３９ｂ、１３９ｂ 画素電極用コンタクトホール
３９ｃ 走査線端子用コンタクトホール
３９ｄ データ線端子用コンタクトホール
３９ｅ 共通電極配線端子用コンタクトホール
４１ｃ 走査線端子部
４１ｄ データ線端子部
４１ｅ 共通電極配線端子部
４６ ＩＴＯ
８０ 第２の参考形態に係る液晶表示装置
８５ 第３の参考形態に係る液晶表示装置
１００ 第１の実施形態に係る液晶表示装置
１４０ 第２の金属層からなるフローティング安定化電極
１４１ 第１の金属層からなるフローティング安定化電極
１４２ 固定安定化電極
１８０ 第４の参考形態に係る液晶表示装置
１８１ 第１の金属層で形成するフローティング電極
１８２ 共通電極の屈曲の凸部の凸状の出っ張り
１８５ 第５の参考形態に係る液晶表示装置

Claims (2)

1. 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、
   前記共通電極は透明電極から成り、前記データ線より前記液晶層に近い層上に形成さており、
   前記走査線近傍を除いて、前記データ線は、絶縁膜を挟んで、前記共通電極によって完全に覆われており、
   前記対向基板上の前記データ線に対向する位置に配置されたブラックマトリクス層を有し、
   前記画素電極と前記共通電極とは、画素内で屈曲することにより、１画素内で液晶が２方向に回転するサブ画素領域を有する構造となっており、
   前記データ線は前記画素電極および前記共通電極と略平行に屈曲する構造となっており、
   前記ブラックマトリクス層は直線形状であり、前記データ線のいずれの場所においても、４μｍ以上は重なっており、
   前記データ線の屈曲部において、前記データ線の屈曲の凹側において、データ線のエッジもしくは、データ線の屈曲の凹部を埋めるように配置された共通電極配線と同層の金属層で形成したフローティング電極のエッジが、直線状のブラックマトリクス層の辺に平行な箇所を有し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。
2. 請求項１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において、
   前記データ線の屈曲部において、
   前記データ線の屈曲の凹部において、前記データ線の傾斜部のエッジを延長したところにある頂点から、前記直線状のブラックマトリクス層の辺に平行なエッジまでの距離が３μｍ以上あ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。

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