JPH02234122A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶表示装置に係り、特に、薄膜トランジス
タ（ＴＰＴ）と画素電極とを画素の一構成要素とするア
クティブ・マトリックス方式の液晶表示装置に適用して
有効な技術に関するものである． 〔従来の技術〕 アクティブ・マトリックス方式のカラー液晶表示装置は
，マトリックス状に複数の画素が配置された液晶表示部
（液晶表示パネル）を有している。

液晶表示部の各画素は，隣接する２本の走査信号Ｍ（ゲ
ート信号線または水平信号線とも称す）と隣接する２本
の映像信号線（ドレイン信号線または垂直信号線とも称
す）との交差領域内に配置されている。走査信号線は、
列方向（水平方向）に延在し、行方向（垂直方向）に複
数本配置されている．一方、映像信号線は、走査イａ号
線と交差する行方向に延在し，列方向に複数本配置され
ている。

液晶表示部は、第１の透明ガラス基板（下部透明ガラス
基板）上に薄膜トランジスタおよび透明画素電極、薄膜
トランジスタの保護膜、液晶分子の向きを設定するため
の配向膜が順次設けられた第１の基板（下部基板）と、
第２の透明ガラス基板（上部透明ガラス基板）上にカラ
ーフィルタ、カラーフィルタの保護膜，共通透明画素電
極、配向膜が順次設けられた第２の基板（上部基板）と
、両基板の各配向膜の間に封入された液晶と、液晶封入
口を除く第１および第２の基板の周囲の縁部全体に沿っ
て設けられた液晶の封止部材（シール材）とによって構
成されている。

液晶表示部は、上記第１の基板と，上記第２の基板どを
別々に作製し、両基板の互いの配向膜が向き合うように
、両基板間に複数の小さな球状あるいは円筒状のスペー
サ材を介在させることにより所定の間隔を置いて重ね合
わせ、両基板間に液晶封入口から液晶を封入し、基板の
周囲の縁部に設けられるシール材によって封止すること
によっクライトが配置される。この場合は、第２の基板
側が表示画面側となる．または第２の基板側にバックラ
イトを配置してもよく、この場合は，第１の基板側が表
示画面側となる。

上記のように、画素は、主として、液晶、この液晶を介
在させて配置された透明画素電極および共通透明画素電
極、薄膜トランジスタ、カラーフィルタで構成されてい
る。透明画素電極、薄膜トランジスタ，カラーフィルタ
のそれぞれは、画素ごとに設けられている。また、薄膜
トランジスタのソース電極、ドレイン電極のうち一方の
電極は、透明画素電極に接続され、もう一方の電極は、
映像信号線に接続され，かつ、ゲート電極は、走査信号
線に接続されている。カラーフィルタは、アクリル樹脂
等の樹脂材料で形成される染色基材に染料を着色して構
成され，画素に対向する位置に各画素毎に構成され，染
め分けられている。すなわち、カラーフィルタは、画素
と同様に、隣接する２本の走査信号線と隣接する２本の
映像信号線との交差領域内に構成されている。

また、第２の透明ガラス基板側から侵入する光が薄膜ト
ランジスタに照射されると、該薄膜トランジタがオンし
てしまう問題を避けるために、走査信号線、映像信号線
、薄膜トランジスタに対応する部分の第２の透明ガラス
基板上に、例えば、クロム等から成る遮光用金属膜（ブ
ラックマトリ・ツクス）が設けられている。これにより
第２の透明ガラス基板側からの光が薄膜トランジスタに
当たるのを防止することかで・きるとともに、第１の透
明ガラス基板側からの光をこの遮光用金属膜でさえぎる
ことにより画素の輪郭が明確になるので，液晶表示のコ
ントラストを向上させることができる． 上述のように、液晶表示装置の第１および第２の透明ガ
ラス基板の周囲の縁部には、上述のように液晶封止用の
シール材が設けられている．シール材は例えば、エポキ
シ樹脂等で形成されるので、光が透過する．バックライ
トの光がシール部を透過すると、表示画面側に光が漏れ
、画質が悪くなる（見にくくなる）問題がある．そこで
、走査信号線、映像信号線、薄膜トランジスタに対応す
る部分の第２の透明ガラス基板上に遮光用金属膜（ブラ
ックマトリックス）を設けたのと同様に、シール材が設
けられた箇所においても、シール材は光を透過するので
、シール部に遮光膜を設けてバックライトの光をさえぎ
る必要がある。

このシール部の遮光に関する２つの従来技術について説
明する． まず、第１の従来例においては、シール部の遮光を行な
うための膜として、第２の透明ガラス基板上に設けられ
たカラーフィルタを用いている。

カラーフィルタは上述のように、赤、緑、青の３色設け
るが、遮光用金属膜としては明度が低いので遮光効果の
高い青色フィルタを用いている．すなわち、第２の透明
ガラス基板上に青色フィルタを設けるときに、シール部
（すなわち、第２の透明ガラス基板の周囲の縁部の該基
板とシール材との間）にも青色フィルタを残存させる。

なお、青色フィルタではなく、赤、緑、青の３色の染料
で染めたフィルタ，あるいは黒色染料で染めた黒色フィ
ルタ等を用いてもよい。

第２の従来例においては、シール部の遮光を行なうため
の膜として、上述のクロム等から成る遮光用金属膜（ブ
ラックマトリックス）を用いている。すなわち，第２の
透明ガラス基板上に遮光用金属膜を設けるときに，シー
ル部にも遮光用金属膜を設ける。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第１および第２の従来例においては、欣のような問
題がある。

まず、上記第１の従来例のように、シール部の遮光を行
なうための膜としてカラーフィルタを用いる場合は、カ
ラーフィルタと透明ガラス基板との密着性が非常に悪い
ので、製造工程において外部から加わるストレスにより
，あるいは信頼性試験において第１の基板と第２の基板
とが剥がれてしまい、歩留りや信頼性が悪いという問題
があった。

また、上記第２の従来例のように、シール部の遮光を行
なうための膜として、クロム等から成る遮光用金属膜（
ブラックマトリックス）を用いる場合は、該金属膜の端
部が基板端部側に露出して存在するので、装置使用時に
水分がこの露出した金属膜端部に付着すると、シール部
近傍には配線（画素電極）が存在するため、電気的に短
絡（ショート）したり、あるいは水分の付着により電気
分解が起こり、電食や配線断線等の原因となり、さらに
電食が進むと、シール部がはがれてしまうため、信頼性
が悪いという問題があった。

本発明の目的は、シール部の剥がれや．ショート、電食
、断線を防止し，歩留りや信頼性を向上させることがで
きる液晶表示装置を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は
、シール材と透明ガラス基板との間には少なくとも遮光
用金属膜が該基板と接して設けられ，かつ、上記金属膜
の外側端部が少なくともＬ記カラーフィルタで覆われて
いることを特徴とする。

なお、上記金篇膜上（すなわち、該金属膜とシール材と
の間）、および上記金属膜の外側端部を覆うカラーフィ
ルタ上には保護膜を残存させておいてもよい。

第１図（Ａ）は、本発明の液晶表示装置の構成の一例を
示す要部概略断面図，第１図（Ｂ）は、本発明の液晶表
示装置の構成の一例を説明するための液晶表示部の概略
平面図である。

第］，図（Ａ）、（Ｂ）において、ＳＵＢＩは第１の透
明ガラス基板，ＳＵＢ２は第２の透明ガラス基板、ＦＩ
Ｌはカラーフィルタ、Ｒは赤色フィルタ、Ｇは緑色フィ
ルタ、Ｂは青色フィルタ，ＰＳｖはカラーフィルタを保
護するための保護膜、ＩＴ○は画素電極．ＬＣは液晶、
ＳＩ、はシール材．ＭＰは遮光用金属膜、Ｅは金属膜Ｍ
Ｆの外側端部．ＳＥは液晶封入口（第１図（Ｂ））であ
る。なお、この図において、本発明に直接関係のない部
分、例えば、配向膜等は図示省略してある。

第１の透明ガラス基板ＳＵＢＩと第２の透明ガラス基板
ＳＵＢ２とは所定の間隔を置いて重ね合わせられ、両基
板の間には液晶ｔ　Ｃが封入され、液晶ＬＣは両基板の
周囲の縁部（第１図（Ｂ）参照）に設けられたシール材
ＳＬによって封止され、シール材ＳＬと第２の透明ガラ
ス基板ＳＵＢ２との間には金属膜ＭＦが該基板と接して
設けられ、金属膜ＭＦの上に保護膜ＰＳｖが設けられ、
がっ、金属膜Ｍ．　Ｆの外側端部ＥはカラーフィルタＦ
　Ｉ　Ｌの青色フィルタＢおよび保護膜ＰＳ■で覆われ
ている。

〔作用〕

本発明の液晶表示装置では、透明ガラス基板とシール材
との間に、該透明ガラス基板と接触する金餌膜を設けて
シール部の遮光を行なう，金属膜とガラス基板との密着
性は良いので、従来生じたようなシール部の剥がれ（第
２の透明ガラス基板とシール材との剥離）を防止するこ
とができる。

なお、金属膜の材料は、ガラス基板との密着性が良いよ
うに無機金属を用いるのが望ましい。

また、上記金属膜の外側端部はカラーフィルタによって
覆われているので、金属膜への水分の付着に起因するシ
ョート、電食、断線を防止することができる．なお、カ
ラーフィルタ用の保護膜で金属膜の外側端部を覆う場合
を考えると、該保護膜は非常に薄く、付着水分による悪
影響防止効果が十分でないので、厚さの厚いカラーフィ
ルタで金属膜の外側端部を覆うことによって付着水分に
よる悪影響を効果的に防止することができる．金属膜の
外側端部を覆うカラーフィルタとしてはシール部端部の
遮光効果が高いように明度の一番低い青色フィルタを用
いるのが望ましい．カラーフィルタの厚さは赤色フィル
タ、緑色フィルタ、青色フィルタの順に厚くなる。これ
は赤色、緑色、青色の順で染料の分子が大きいためであ
る．厚さの一番厚い青色フィルタを用いることにより，
金属膜の外側端部を覆って保護する効果を大きくするこ
とができる。このように、金属膜の外側端部を覆うカラ
ーフィルタとしては、遮光効果の点から明度が低く、ま
た金属膜の保護の点から厚さの比較的厚いものが望まし
く、これらの点から青色フィルタや黒色フィルタを用い
てもよい．さらに、本発明の遮光膜である金属膜は、従
来の遮光膜であるカラーフィルタより厚さを薄く設ける
ことができるので、基板間ギャップの制御がしやすい． 〔実施例〕 第２図は、本発明を適用すべきアクティブ・マトリック
ス方式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素の要
部平面図、第３図は、第２図の■−ｎ切断線で切った部
分とシール部周辺部の断面図、第４図は，第２図に示す
画素を複数配置した液晶表示部の要部平面図である． 本実施例の液晶表示装置は、第３図に示すように，シー
ル材ＳＬと透明ガラス基板ＳＵＢ２との間に、例えばス
パッタ法により形成されたＣｒ等から成る遮光用金属膜
ＭＦが該基板ＳＵＢ２と接して設けられ、その上に保護
膜ＰＳＶ２が設けられ、かつ、この金属膜ＭＦの外側端
部がカラーフィルタＦＩＬの青色フィルタＢおよび保護
膜ＰＳこのように、本実施例の液晶表示装置では，透明
ガラス基板ＳＵＢ２とシール材ＳＬとの間に、該透明ガ
ラス基板ＳＵＢ２と接触する金属膜ＭＦを設けてシール
部の遮光を行なう．金属膜とガラス基板との密着性は良
いので、従来生じたようなシール部の剥がれ（第２の透
明ガラス基板ＳＵＢ２とシール材ＳＬとの剥離）を防止
することができる。

また，金属膜ＭＦの外側端部はカラーフィルタＦＩＬに
よって覆われているので、金属膜への水分の付着に起因
するショート、電食、断線等を防止することができる。

なお、保護膜ＰＳＶ２は非常に薄く、付着水分による悪
影響防止効果が十分でないので、厚さの厚いカラーフィ
ルタＦＩＬで金属膜ＭＦの外側端部を覆うことによって
付着水分による悪影響を効果的に防止することができる
。

本実施例では，金属膜ＭＦの外側端部を覆うカラーフィ
ルタＦＩＬとして青色フィルタＢを用いている．カラー
フィルタの厚さは赤色フィルタＲ、緑−色フィルタＧ、
青色フィルタＢの順に厚くなる。

これは赤色，緑色，青色の順で染料の分子が大きいため
である．本実施例では、厚さの一番厚い青色フィルタＢ
を用いているので、金属膜ＭＦの外側端部を覆って保護
する効果が大きい。また、青色フィルタＢは明度が３色
の中で一番低いので、シール部端部の遮光の面でも望ま
しい。

さらに，遮光膜である金属膜ＭＦは，従来の遮光膜であ
るカラーフィルタより厚さを薄く設けることができるの
で、基板間ギャップ（ＳＵＢＩとＳＵＢ２との間のギャ
ップ）の制御がしやすい。

第３図に示すように、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１の内
側（液晶側）の表面上に、薄膜トランジスタＴＰＴおよ
び透明画素電極ＩＴ○が設けられている．下部透明ガラ
ス基板Ｓ’ＵＢＩは例えば１．１ｍ程度の厚さで構成さ
れている．第４図に示すように、各画素は、隣接する２
本の走査信号線（ゲート信号線または水平信号線）ＯＬ
と，隣接する２本の映像信号Ｍ（ドレイン信号線または
垂直信号線）ＤＬとの交差領域内（４木の信号線で囲ま
れた領域内）に配置されている，走査信号線Ｇ　Ｌは、
第２図および第４図に示すように、列方向（水平方向）
に延在し、かつ行方向（垂直方向）に複数本配置されて
いる。映像信号ｆｉＤＬは、行方向に延在し、かつ列方
向に複数本配置されている。

各画素の薄膜トランジスタＴＰＴは、画素内において３
つ（複数）に分割され、薄膜トランジスタ（分割薄膜ト
ランジスタ）ＴＦＴＩ、ＴＦＴ　２およびＴＦＴ３で構
成されている６ｗＩ膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３
のそれぞれは、実質的に同一寸法（チャネル長とチャネ
ル帽が同じ）で構成されている。この分割された薄膜ト
ランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞれは、主にゲー
ト電極ＧＴ，Ｍ縁膜ＧＩ．ｉ型（真性．　ｉｎｔｒｉｎ
ｓｉｃ、導電型決定不純物がドープされていない）シリ
コン（Ｓｉ）からなるｉ型半導体ＭＡＳ、１対のソース
電極Ｓ　Ｄ　］．およびドレイン電極ＳＤ２で構成され
ているゆなお、ソース・ドレインは本来その間のバイア
ス極性によって決まり、この液晶表示装置の回路ではそ
の極性は動作中反転するので，ソース・ドレインは動作
中入れ替わると理解されたい。しかし，以下の説明でも
、便宜上一方のＳＤ１をソース，他方のＳＤ２をドレイ
ンと固定して表現する。

ゲート電極ＧＴは、第５図（所定の製造工程における画
素の要部平面図）に詳細に示すように、走査信号ｍＧＬ
から行方向（第２図および第５図において下方向）に突
出する丁字形状で構成されている（丁字形状に分岐され
ている）。すなわち、ゲート電極ＧＴは，映像信号線Ｄ
Ｌと実質的に平行に延在するように構成されている。ゲ
ート電極ＧＴは，薄膜トランジスタＴＰＴＬ〜ＴＦＴ３
のそれぞれの形成領域まで突出するように構成されてい
る。薄膜トランジスタＴＰＴ１〜ＴＦＴ３のそれぞれの
ゲート電極ＧＴは、一体１こ（共通ゲート電極として）
構成されており、同一の走査信号線ＧＬに連続して設け
られている。ゲート電極ＧＴは、薄膜トランジスタＴＰ
Ｔの形成領域において大きい段差をなるべく作らないよ
うに，単層の例えばスパッタ法で設けられたクロム（Ｃ
ｒ）膜を用い、１１００人程度の膜厚で設ける．このゲ
ート電極ＧＴは、第２図、第３図および第６図（所定の
製造工程における画素の要部平面図）に示されているよ
うに、ｉ型半導体暦ＡＳを（下方から見て，）完全に覆
うようにそれより太き目に設けられる。従って４下部透
明ガラス基板ＳＵＢＩの下方に蛍光燈等のパックライト
を取り付けた場合，この不透明のＣｒゲート電極ＧＴが
影となって、半導体層ＡＳにはバックライト光が当たら
ず、上述した光照射による導電現象すなわちＴＰＴのオ
フ特性劣化は起きにくくなる，なお，ゲート電極ＧＴの
本来の大きさは、ソース・ドレイン１ｉ極ＳＤＩ、ＳＤ
Ｚ間をまたがるに最低限必要な（ゲート電極とソース・
ドレイン電極の位置合わせ余裕分も含めた）＠を持ち、
チャネル＠Ｗを決めるその奥行き長さはソース・ドレイ
ン電極間の距離（チャネル長）Ｌどの比、すなわち相互
コンダクタンスｇｍを決定するファクタＷ／Ｌをいくつ
にするかによって決められる。

この液晶表示装置におけるゲート電極の大きさはもちろ
ん、上述した本来の大きさよりも大きくされる。

ゲート電極ＧＴのゲートおよび遮光の機能面からだけで
考えれば、ゲート電極Ｇ′ｒおよびその配線ＯＬは単一
の層で一体に設けてもよく，この場合不透明導電材料と
してＳｉを含有させたアルミニウム（Ａｆｌ），純ＡＱ
、およびパラジウム（Ｐｄ）を含有させたＡｆｌ等を選
ぶことができる。

ここでは走査信号線ＯＬは、第１導電膜ｇ１およびその
上部に設けられた第２導電膜ｇ２からなる複合膜で構成
されている。この走査信号線Ｏ　Ｌの第１導電膜ｇ１は
、ゲート電極ＧＴの第１導電膜ｇ１と同一製造工程で設
けられ、かつ一体に構成されている．第２導電膜ｇ２は
例えばスパッタ法で設けられたＡＱ膜を用い、９００〜
４０００人程度の膜厚で設ける。第２導電膜ｇ２は、走
査信号線ＧＬの抵抗値を低減し、信号伝達速度の高速化
（画素の情報の書き込み特性）を図ることができるよう
に構成されている。

また、走査信号線ＧＬは，第１導電膜ｇ１の帳に比べて
第２導電膜ｇ２の幅を小さく構成している．すなわち、
走査信号線ＧＬは、その側壁の段差形状をゆるやかにす
ることができるので、その上層に設ける絶縁膜ＧＩの表
面を平担化できるように構成されている。

Ｉ！縁膜Ｇｌは、薄膜トランジスタＴＰＴ１〜ＴＦＴ３
のそれぞれのゲート絶縁膜として使用される．絶縁膜Ｇ
Ｉは、ゲート電極ＧＴおよび走査信号線ＯＬの上層に設
けられている。絶縁膜ＧＩは例えばプラズマＣＶＤ法で
設けられた窒化珪素膜を用い、３０００人程度の膜厚で
設ける。上述のように、絶縁膜ＧＩの表面は、薄膜トラ
ンジスタＴＰＴ１〜ＴＦＴ３のそれぞれの形成領域およ
び走査借号線ＯＬの形成領域において平担化されている
。

ｉ型半導体層ＡＳは、第６図（所定の製造工程における
要部平面図）で詳細に示すように、複数に分割された薄
膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞれのチャネ
ル形成領域として使用され〜ＴＦＴ３のそれぞれのｉ型
半導体層Ａｓは，画素内において一体に構成されている
．すなわち、画素の分割された複数の薄膜トランジスタ
ＴＰＴ１〜ＴＦＴ３のそれぞれは，１つの（共通の）ｉ
型半導体層ＡＳの島領域で構成されている。ｉ型半導体
層ＡＳは、非品質シリコン膜または多結晶シリコン膜で
形成し，約１８００人程度の膜厚で設ける． このｉ型半導体層Ａｓは、供給ガスの成分を変えてＳｉ
，Ｎ４からなる絶縁膜ＧＩの形成に連続して，同じプラ
ズマＣＶＤ装置で、しかも下部透明ガラス基板ＳＵＢＩ
はその装置から外部に取り出すことなく設けられる。ま
た、オーミックコンタクト用のＰをドープしたＮ′″型
半導体層ｄｏ（第３図）も同様に連続して約４００人の
厚さに設けられる．その後，下部透明ガラス基板ＳＵＢ
ＩはＣＶＤ装置から外に取り出され、フォトリソグラフ
ィー（写真処理）技術により、Ｎ＋型半導体層ｄＯおよ
びｉ型半導体層ＡＳは第２図，第３図およグされる。

このように、一画素において複数に分割された薄膜トラ
ンジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞれのｉ型半導体層
ＡＳを一体に構成することにより、薄膜トランジスタＴ
ＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞれに共通のドレイン電極ＳＤ
２がｉ型半導体ＲＡＳ（実際には、第１導電膜ｇ１の膜
厚、Ｎ＋型半導体層ｄＯの膜厚およびｉ型半導体層ＡＳ
の膜厚とを加算した膜厚に相当する段差）をドレイン電
極ＳＤ２側からｉ型半導体層ＡＳ側に向って１度乗り越
えるだけなので、ドレイン電極ＳＤ２が断線する確率が
低くなり，点欠陥の発生する確率を低減することができ
る．すなわち，この液晶表示装置では、ドレイン電極Ｓ
Ｄ２がｉ型半導体層Ａｓの段差を乗り越える際に画素内
に発生する点欠陥を３分の１に低減できる． また、この液晶表示装置のレイアウトと異なるが、ｉ型
半導体層ＡＳを映像信号線ＤＬが直接乗り越え、この乗
り越えた部分の映像信号線ＤＬをドレイン電極ＳＤ２と
して構成する場合、映像信号線ＤＬ（ドレイン電極ＳＤ
２）がｉ型半導体層ＡＳを乗り越える際の断線に起因す
る線欠陥の発生する確率を低減することができる．すな
わち、一画素内で複数に分割された薄膜トランジスタＴ
ＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞれのｉ型半導体層ＡＳを一体
に構成することにより、映像信号線ＤＬ（ドレイン電極
ＳＤ２）がｉ型半導体Ｊ５ＡＳを１度だけしか乗り越え
ないためである（実際には、乗り始めと乗り終わりの２
度である）．ｉ型半導体層Ａｓは、第２図，第６図およ
び第７図（所定の製造工程における画素の要部平面図）
に詳細に示すように、走査信号線ＯＬと映像信号線ＤＬ
との交差部（クロスオーバ部）の両者間まで延在させて
設けられている。この延在させたｉ型半導体層ＡＳは、
交差部における走査信号線ＧＬと映像信号ＡｆｌＤＬと
の短絡を低減するように構成されている。

第１導電膜ｄ１をフォトリソグラフィー技術でパターニ
ングした後，同じフォトマスクを用いて、あるいは第１
導電膜ｄ１をマスクとしてＮ＋型半導体層ｄＯが除去さ
れる。すなわち、ｉ型半導体層ＡＳ上に残っていたＮ＋
型半導体層ｄＯは第１導電膜ｄ１以外の部分が自己整合
（セルファライン）で除去される。このとき、Ｎ＋型半
導体層ｄＯはその厚さ分はすべて除去されるようにエッ
チングされるのでｉ型半導体層Ａ．　Ｓも若干その表面
部分でエッチングされるが、その程度はエッチング時間
で制御すればよい． その後，第２導電膜ｄ２がＡΩをスパッタすることによ
り３０００〜５５００人の膜厚（この液晶表示装置では
、３５００人程度の膜厚）に設けられる。ＡＱ膜は、Ｃ
ｒ膜に比べてストレスが小さく、厚い膜厚に設けること
が可能で、ソース電極ＳＤＩ，　　ドレイン電極ＳＤ２
および映像信号線ＤＬの抵抗値を低減するように構成さ
れている。すなわち、第２導電膜ｄ２は、薄膜トランジ
スタＴＰＴの動作速度の高速化および映像信号線ＤＬの
信号伝達速度の高速化を図ることができるように構成さ
九でいる．従って、第２導電膜ｄ２により、画素の書ｄ
２としては．ＡＱ膜の他に、Ｓｉや銅（Ｃｕ）やＰｄを
添加物として含有させたＡＱ膜で設けてもよい。

第２導電膜ｄ２がフォトリソグラフィー技術によりパタ
ーニングされた後，　１０００〜２０００人の膜厚（こ
の液晶表示装置では、１２００人程度の膜厚）でスバッ
タ法で設けられた透明導電膜（ＩＴＯ：ネサ膜）によっ
て、第３導電膜ｄ３が設けられる。

この第３導電膜ｄ３は、ソース電極ＳＤＩ、ドレイン電
極ＳＤ２および映像信号線ＤＬを構成するとともに、透
明画素電極ＩＴＯを構成するようになっている。

ソース電極ＳＤＩおよびドレイン電極ＳＤ２の第１導電
膜ｄ１は、第１導電膜ｄ１と第２導電膜ｄ２および第３
導電膜ｄ３との間の製造工程においてマスク合わせずれ
が生じても、第２導電膜ｄ２および第３導ｉｌｔＰＡｄ
３に比べて大きい寸法になるようにチャネルが設けられ
る側が大きい寸法になるように構成されている（第１導
電膜ｄ１〜第オンザラインでもよい）．また、ソース電
極ＳＤ１およびドレイン電極ＳＤ２の第１導電膜ｄ１の
それぞれは，薄膜トランジスタＴＰＴのゲート喪Ｌを規
定するように構成されている． このように、一画素内で複数に分割された薄膜トランジ
スタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３において、ソース電極ＳＤＩ、
ドレイン電極ＳＤ２のそれぞれの第１導電膜ｄ１のチャ
ネル形成領域側を第２導電膜ｄ２および第３導電膜ｄ３
に比べて大きい寸法で構成することにより、ソース電極
ＳＤＩ．ドレイン電極ＳＤ２のそれぞれの第１６導電膜
ｄ１間の寸法で、薄膜トランジスタＴＰＴのゲート長Ｌ
を規定することができる．第１導電膜ｄ１間の離隔寸法
（ゲート長Ｌ）は、加工精度（バターニング精度）で規
定することができるので、薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜
ＴＦＴ３のそれぞれのゲート長Ｌを均一にすることがで
きる。

ソース電極ＳＤＩは、上述のように，透明画素電極ＩＴ
Ｏに接続されている。ソース電極ＳＤＩは，ｉ型半導体
１ｆＡＳの段差形状（第１導電膜ｇ１の膜厚、Ｎ“型半
導体／ｉｆｆｄｏの膜厚およびｊ型半導体層Ａｓの膜厚
とを加算した膜厚に相当する段差）に沿って構成されて
いる。具体的には、ソース電極ＳＤＩは、ｉ型半導体層
Ａ．　Ｓの段差形状に沿って設けられた第１導電膜ｄ１
と、この第１導電膜ｄ１の上部にそれに比べて透明画累
電極丁Ｔｏと接続される側を小さい寸法で設けた第２導
電膜ｄ２と、この第２導電膜から露出する第１導電１１
１ｄｌに接続された第３導電膜ｄ３とで構成されている
。ソース電極ＳＤＩの第１導電膜ｄ１は、Ｎ＋型半導体
層ｄＯとの接着性が良好であり、かつ主に第２導電膜ｄ
２がらの拡散物に対するバリア層として構成されている
。ソース電極ＳＤＩの第２導電膜ｄ２は、第１導電膜ｄ
１のＣｒ膜がストレスの増大のため厚く設けることがで
きず、ｉ型半導体層ＡＳの段差形状を乗り越えられない
ので、このｉ型半導体ＲＡＳを乗り越えるために構成さ
れている。すなおち、第２導電膜ｄ２は、厚く設けるこ
とでステップ力バレッジ（段差被覆）を向上している。

第２導電瞑ｄ２は、厚く設けることができるので、ソー
ス電極ＳＤＩの抵抗値（ドレイン電極ＳＤ２や映像信号
線ＤＬについても同様）の低減に大きく寄与している。

第３導電膜ｄ３は、第２導電膜ｄ２のｉ型半導体層ＡＳ
に起因する段差形状を乗り越えることができないので、
第２導電膜ｄ２の寸法を小さくすることで、露出する第
１導電膜ｄ１に接続するように構成されている．第１導
電膜ｄ１と第３導電膜ｄ３とは、接着性が良好であるば
かりか、両者間の接続部の段差形状が小さいので，確実
に接続することができる。

このように，薄膜トランジスタＴＰＴのソース＠極ＳＤ
Ｉを，少なくともｉ型半導体ＩＡｓに沿って設けられた
バリア層としての第１導電膜ｄ１と、この第１導電膜ｄ
１の上部に設けられ、第１導電膜ｄ１に比べて比抵抗値
が小さく、かつ第１導電膜ｄ１に比べて小さい寸法の第
２導電膜ｄ２とで構成し、この第２導電膜ｄ２から露出
する第１導電膜ｄ１に透明画素電極ＩＴＯである第３導
タＴＦＴと透明画素電極ＩＴＯとを確実に接続すること
ができるので、断線に起因する点欠陥を低減することが
できる。しかも、ソース電極ＳＤ１は、第１導電膜ｄ１
がバリア効果を有するので、抵抗値の小さい第２導電膜
ｄ２（ＡＱ膜）を用いることができるので、抵抗値を低
減することができる． ドレイン電極ＳＤ２は、映像信号線ＤＬと一体に構成さ
れており、同一製造工程で設けられている。ドレイン電
極ＳＤ２は、映像信号線ＤＬと交差する列方向に突出し
たＬ字形状で構成されている．すなわち，一画素内で複
数に分割された薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３の
それぞれのドレイン電極ＳＤ２は、同一の映像信号線Ｄ
Ｌに接続されている． 透明画素電極ＩＴＯは、各画素ごとに設けられており、
液晶表示部の画素電極の一方を構成する。

透明画素電極ＩＴＯは、一画素内で複数に分割された薄
膜トランジスタＴＦＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞ八に対応し
て３つの透明画素電極（分割透明画素電極）ＩＴＯＩ、
ＩＴＯ２およびＩＴＯ３に分割されている．透明画素電
極ＩＴＯＩは、薄膜トランジスタＴＦＴＩのソース電極
ＳＤＩに接続されている。透明画素電極ＩＴ○２は、薄
膜トランジスタＴＰＴ２のソース電極ＳＤＩに接続され
ている。透明画素電極ＩＴＯ３は、薄膜トランジスタＴ
ＦＴ３のソース電礪ＳＤＩに接続されている。

透明画素電極ＩＴＯＩ〜ＩＴＯ３のそれぞれは、薄膜ト
ランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞれと同様に、実
質的に同一寸法で構成されている。

透明画素電極ＩＴＯＩ〜ＩＴＯ３のそれぞれは、薄膜ト
ランジスタＴＰＴ１〜ＴＦＴ３のそれぞれのｉ型半導体
層ＡＳを一体に構成してある（分割されたそれぞれの薄
膜トランジスタＴＰＴを一箇所に集中的に配置してある
）ので、Ｌ字形状で構成している。

このように．隣接する２本の走査信号線ＯＬと隣接する
２本の映像信号線ＤＬとの交差領域内に配置された一画
素内で薄膜トランジスタＴＰＴを複数の薄膜トランジス
タＴＦＴ１〜ＴＦＴ３に分割し，この複数に分割された
薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞれに複数
に分割した透明画素電極ＩＴＯＩ〜ＩＴＯ３のそれぞれ
を接続することにより、画素の分割された一部分（例え
ば、薄膜トランジスタＴＦＴＩ）が点欠陥になるだけで
、画素の全体としては点欠陥でなくなる（薄膜トランジ
スタＴＰＴ２およびＴＦＴ３が点欠陥でない）ので、画
素全体としての点欠陥を低減することができる。

また、上記画素の分割された一部の点欠陥は、画素の全
体の面積に比べて小さい（この液晶表示装置の場合、画
素の３分の１の面積）ので，上記点欠陥を見にくくする
ことができる。

また、上記画素の分割された透明画素電極ＩＴＯ１〜Ｉ
ＴＯ３のそれぞれを実質的に同一寸法で構成することに
より、画素内の点欠陥の面積を均一にすることができる
． さらに，上記画素の分割された透明画素電極工ＴＯＩ〜
ＩＴＯ３のそれぞれを実質的に同一寸法で構成すること
により、透明画素電極ＩＴＯＩ〜ＩＴＯ３のそれぞれと
上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の共通透明画素電極ＩＴ○
とで構成されるそれぞれの液晶容量（　Ｃ　ｐｉｘ　）
と、この透明画素電極ＩＴＯＩ〜ＩＴＯ３のそれぞれに
付加される透明画素電極ＩＴ○１〜ＩＴＯ３とゲート電
極ＧＴとの重ね合わせで生じる重ね合わせ容量（Ｃｇｓ
）とを均一にすることができる．すなわち、透明画素電
極ＩＴＯＩ〜ＩＴＯ３のそれぞれは液晶容量および重ね
合わせ容量を均一にすることができるので、この重ね合
わせ容量に起因する液晶ＬＣの液晶分子に印加されよう
とする直流成分を均一とすることができ、この直流成分
を相殺する方法を採用した場合、各画素の液晶にかかる
直流成分のばらつきを小さくすることができる。

薄膜トランジスタＴＰＴおよび透明画素電極ＴＴＯ上に
は、保護膜Ｐ　Ｓ　Ｖ　１が設けられている。

保護膜ＰＳＶＩは、主に薄膜トランジスタＴＰＴを湿気
等から保護するために設けられており、透明性が高く、
しかも耐湿性の良いものを使用する．けた酸化珪素膜や
窒化珪素膜で形成されており、５０００〜１１０００人
の膜厚（この液晶表示装置では８０００人程度の膜厚）
で設ける。

薄膜トランジスタＴＦＴ上の保護膜ＰＳＶＩの上部には
、外部光がチャネル形成領域として使用されるｊ型半導
体ＲＡＳに入射されないように、遮蔽膜ＬＳが設けられ
ている。第２図に示すように、遮蔽膜ＬＳは、点線で囲
まれた領域内に構成されている。遮蔽膜ＬＳは．光に対
する遮蔽性が高い、例えばＡ．　Ｑ膜やＣｒ膜等で設け
られており，スパッタ法で１０００人程度の膜厚に設け
る。

従って、薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３の共通半
導体層ＡＳは、上下にある遮光膜ＬＳおよびゲート電極
ＧＴによってサンドインチにされ、これによりｉ型半導
体層ＡＳには外部の自然光やバックライト光が当たらな
くなる。遮光膜ＬＳとゲート電極ＧＴは半導体層ＡＳよ
り寸法が太き目でほぼそれと相似形に設けられ、両者の
大きさはほぼ同じとされる（図では境界線が判るように
ゲート電極ＧＴを遮光膜ＬＳより小さ目に描いてぃる）
． なお、バックライ］・を上部透明ガラス基板ＳＵＢ２側
に取り付け、下部透明ガラス基板ＳＵＢＩを観察側（外
部露出側）とすることもでき、この場合は遮光膜ＬＳは
バックライト光の，ゲート電極ＧＴは自然光の遮光体と
して働く。

薄膜トランジスタＴＰＴは、ゲート電極ＧＴに正のバイ
アスを印加すると、ソースードレイン閏のチャネル抵抗
が小さくなり、バイアスをＯにすると，チャネル抵抗は
大きくなるように構成されている。すなわち、薄膜トラ
ンジスタＴＰＴは、透明画素電極ＩＴ○に印加される電
圧をゲート電極Ｇ．Ｔに印加するバイアスにより制御す
るように構成されている。

液晶ＬＣは、下部透明ガラス基板ＳＵＢＩと上部透明ガ
ラス基板ＳＵＢ２との間に設けられた空間内で，液晶分
子の向きを設定する下部配向膜ＯＲｌｌおよび上部配向
膜○ＲＩ２との間に封入されている． 下部配向膜○−ＲＩＩは、下部透明ガラス基板ＳＵＢＩ
側の保護膜ＰＳＶＩの上部に設けられる。

上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の内側（液晶側）の表面に
は，カラーフィルタＦＩＬ、保護膜Ｐｓｖ２、共通透明
画素電極（ＣＯＭ）ＩＴＯおよび上部配向膜ＯＲＩ２が
順次積暦して設けられている。

共通透明画素電極ＩＴＯは、下部透明ガラス基板ＳＵＢ
Ｉ側に画素ごとに設けられた透明画′Ｍ電極ＩＴＯに対
向し、隣接する他の共通透明画素電極ＩＴＯと一体に構
成されている。この共通透明画素電極ＩＴＯには、コモ
ン電圧ｖｃＯＩｌ１が印加されるように構成されている
，コモン電圧Ｖ　ｃａｍは、映像信号ＩＤＬに印加され
るロウレベルの駆動電圧Ｖ　ｄ　Ｉｌｉｎとハイレベル
の鄭動電圧Ｖ　ｄ　ｗａｘとの中間電位である， カラーフィルタＦＩＬは、アクリル樹脂等の樹脂材料で
形成される染色基材に染料を着色して構成されている。

カラーフィルタＦＩＬは、画素に対向する位置に各画素
ごとに構成され、染め分けられてい４−。−１ぐねち、
カラーフィルタＦＩＬは，画素と同様に，Ｉｇ接する２
本の走査信号線ＧＬと隣接する２本の映像信号線ＤＬと
の交差領域内に構成されている。各画素は，カラーフィ
ルタＦＩＬの個々の所定の色フィルタ内において、複数
に分割されている。

カラーフィルタＦＩＬは、次のように設けることができ
る．まず、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の表面に染色基
材を設け、フォトリソグラフィー技術で赤色フィルタ形
成領域以外の染色基材を除去する。この後，染色基材を
赤色染料で染め，固着処理を施し，赤色フィルタＲを設
ける。次に、同様な工程を施すことによって、緑色フィ
ルタＧ、青色フィルタＢを順次設ける。

このように、カラーフィルタＦＩＬの各色フィルタを各
画素と対向する交差領域内に設けることにより、カラー
フィルタＦＩＬの各色フィルタ間に、走査信号線ＧＬ、
映像信号線ＤＬのそれぞれが存在するので，それらの存
在に相当する分、各画素とカラーフィルタＦＩＬの各色
フィルタとのジンを大きくする）ことができる。さらに
．カラーフィルタＦＩＬの各色フィルタを設ける際に、
異色フィルタ間の位置合わせ余裕寸法を確保することが
できる， すなわち，この液晶表示装置では、隣接する２本の走査
信号線ＯＬと隣接する２本の映像信号線ＤＬとの交差領
域内に画素を構成し、この画素を複数に分割し，この画
素に対向する位置にカラーフィルタＦＩＬの各色フィル
タを設けることにより、上述の点欠陥を低減することが
できるとともに，各画素と各色フィルタとの位置合わせ
余裕寸法を確保することができる。

保護膜ＰＳＶ２は、カラーフィルタＦＩＬを異なる色に
染め分けた染料が液晶ＬＣに漏れることを防止するため
に設けられている。保護膜ＰＳｖ２は、例えばアクリル
樹脂，エポキシ樹脂等の透明樹脂林料で形成されている
。

この液晶表示装置は、下部透明ガラス基板ＳＵＢｌ側の
それぞれの層と，上部透明ガラス基板ＳＵＢ２側のそれ
ぞれの層とを別々に設け、その後、？部透明ガラス基板
ＳＵＢＩと上部透明ガラス基板ＳＵＢ２とを重ね合わせ
、両者間に液晶ＬＣを封入することによって組み立てら
れる．液晶表示部の各画素は、第４図に示すように、走
査信号ｍＧＬが延在する方向と同一列方向に複数配置さ
れ、画素列Ｘ　１１　ｘａｔ　Ｘ３Ｆ　ｘ４，・・・の
それぞれを構成している．各画素列Ｘエｌ　Ｘ４１　Ｘ
３ｔＸ４，・・・のそれぞれの画素は，薄膜トランジス
タＴＦＴＩ　〜ＴＦＴ３および透明画素電極ＩＴＯＩ〜
ＩＴ○３の配置位置を列単位において同一に構成してい
る．すなわち、画素列Ｘ．，Ｘ３，・・・のそれぞれの
画素は、薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３の配置位
置を左側、透明画素電ｔｉＩＴＯ１〜ＩＴＯ３の配置位
置を右側に構成している。画素列Ｘエ，Ｘ，，・・・の
それぞれの行方向の次段の画素列Ｘ２，Ｘ４，・・・の
それぞれの画素は、画素列Ｘ■，ｘ３，・・・のそれぞ
れの画素を映像信号線ＤＬに対して線対称で配置した画
素で構成されている。、すなわち、画素列Ｘ，，Ｘ４，
・・・のそれぞれの画素は、薄膜トランジスタＴＰＴＩ
〜ＴＦＴ３の配置位置を右側、透明画素電極Ｉ　’ｒ　
Ｏ　１〜ＩＴＯ３の配置位置を左側に構成している。そ
して，画素列Ｘ２，　Ｘ４，・・・のそれぞれの画素は
，画素列Ｘ１，ｘ，，・・・のそれぞれの画素に対し、
列方向に半画素間隔移動させてくずらして）配置されて
いる。

すなわち、画素列Ｘの各画素間隔を１．０　（１．０ピ
ッチ）とすると、次段の画素列Ｘは、各画素間隔を１．
０とし、前段の画素列Ｘに対して列方向に０．５画素間
隔（０．５ピッチ）ずれている．各画素間を行方向に延
在する映像信号線ＤＬは、各画素列Ｘ間において，半画
素間隔分（０．５ピッチ分）列方向に延在するように構
成されている。

このように液晶表示部において、薄膜トランジスタＴＰ
Ｔおよび透明画素電極ＩＴＯの配置位置が同一である画
素を列方向に複数配置して画素列Ｘを構成し，画素列Ｘ
の次段の画素列Ｘを、前段の画素列Ｘの画素を映像信号
線ＤＬに対して線対称で配置した画素で構成し、次段の
画素列を前段の画素列に対して半画素間隔移動させて構
成することにより、第８図（画素とカラーフィルタとを
重ね合わせた状態における要部平面図）で示すように，
前段の画素列Ｘの所定の色フィルタが設けられた画素（
例えば、画素列Ｘ，の赤色フィルタＲが設けられた画素
）と次段の画素列Ｘの同一色フィルタが設けられた画素
（例えば、画素列Ｘ４の赤色フィルタＲが設けられた画
素）とを１．５画素間隔（１．５ピッチ）離隔すること
ができる。すなわち，前段の画素列Ｘの画素は、最も近
傍の次段の画素列の同一色フィルタが設けられた画素と
常時１．５画素間隔分離隔するように構成されており、
カラーフィルタＦＩＬはＲＧＢの三角形配置構造を構成
している。カラーフィルタＦＩＬのＲＧＢの三角形配置
構造は、各色の混色を良くすることができるので、カラ
ー画像の解像度を向上することができる。

また，映像信号線ＤＬは、各画素列Ｘ間において、半画
素間隔分しか列方向に延在しないので、隣接する映像信
号線ＤＬと交差しなくなる。従って、映像信号線Ｄ　Ｌ
の引き回しを無くし、その占有面積を低減することがで
き、また、映像信号線ＤＬの迂回を無くし、多層配線構
造を廃止することができる． この液晶表示部の構成を回路的に示すと、第９図（液晶
表示部の等価回路図）に示すようになる。

第９図に示すＸｉＧ，Ｘｉ＋ＩＧ，・・・は、緑色フィ
ルタＧが設けられる画素に接続された映像信号線ＤＬで
ある。ＸｉＢ，Ｘｉ＋ＩＢ，・・・は、青色フィルタＢ
が設けられる画素に接続された映像信号＠ＤＬである．
Ｘｉ＋ＩＲ，Ｘｉ＋２Ｒ，・・・は、赤色フィルタＲが
設けられる画素に接続された映像信号線ＤＬである。こ
れらの映像信号線ＤＬは、映像信号疑動回路で選択され
る。Ｙｉは第４図および第８図に示す画素列Ｘ１を選択
する走査信号線ＧＬである。同様に、Ｙｉ＋１，Ｙｉ＋
２，・・のそれぞれは、画素列Ｘｚｔｘ，，・・・のそ
れぞれを選択する走査信号線ＧＬである。これらの走査
信号線ＧＬは，垂直走査回路に接続されている。

第３図の中央部は一画素部分の断面を示しているが，左
側は下部透明ガラス基板ＳＵＢＩおよび上部透明ガラス
基板ＳＵＢ２の左側綾部分で外部引出配線の存在する部
分の断面を示している。右側は、透明ガラス基板ＳＵＢ
ＩおよびＳＵＢ２の右側縁部分で外部引出配線の存在し
ない部分の斯面を示している。

第３図の左側、右側のそれぞれに示すシール材ＳＬは，
液晶ＬＣを封止するように構成されており、液晶封入口
（図示していない）を除く透明ガラス基板ＳＵＢＩおよ
びＳＵＢ２の縁周囲全体に沿って設けられている。シー
ル材ＳＬは，例えばエボキシ樹脂で形成されている。

上部透明ガラス基板ＳＵＢＺ側の共通透明画素電極ＩＴ
○は、少なくとも一箇所において、銀ぺ一スト材ＳＩＬ
によって、下部透明ガラス基板ＳＵＢＩ側に設けられた
外部引出配線に接続されている，この外部引出配線は、
上述したゲート電極ＧＴ．ソース電極ＳＤＩ、ドレイン
電極ＳＤ２のそれぞれと同一製造工程で設けられる。

配向膜○ＲＩＩおよびＯＲＩ２、透明画素電極ＩＴＯ、
共通透明画素電極ＩＴＯ、保護膜ｐｓｖ１および．Ｐ　
Ｓ　Ｖ　２、絶縁膜ＧＩのそれぞれの層は、シール材Ｓ
Ｌの内側に設ｉプられる。偏光板ＰＯＬは、下部透明ガ
ラス基板Ｓ　Ｕ　Ｂ　］、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２
のそれぞれの外側の表面に設けられている。

第１０図は本発明を適用すべき他のアクティブ・マトリ
ックス方式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の画素の
要部およびシール部周辺部の断面図，第１１図は第１０
図に示した液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す平
面図、第１２図は第１］図のＡ−Ａ切断線で切った部分
の断面図、第１３図は第１１．図に示す画素を複数配置
した液晶表示部の要部平面図、第１４図〜第１６図は第
１１図に示す画素の所定の製造工程における要部平面図
、第１７図は第１３図に示す画素とカラーフィルタとを
重ね合わせた状態における要部平面図である。

この液晶表示装置においては，液晶表示部の各画素の開
口率を向上することができるとともに、液晶にかかる直
流成分を小さくし、液晶表示部の点欠陥を低減し、かつ
黒むらを低減することができる。

本実施例の液晶表示装置は、第１０図に示すように、シ
ール材ＳＬと透明ガラス基板ＳＵＢ２との間に、例えば
スパッタ法により形成されたＣｒ等から成る遮光用金属
膜ＭＦが該基板ＳＵＢ２と接して設けられ、その上に保
護膜ＰＳＶ２が設けられ，かつ，この金屑膜ＭＦの外側
端部がカラーフィルタＦＩＬ　（青色フィルタＢ）およ
び保護膜ＰＳＶ２で覆われている． このように、本実施例の液晶表示装置では、透明ガラス
基板ＳＵＢ２とシール材ＳＬとの間に、該透明ガラス基
板ＳＵＢ２と接触する金属膜ＭＦを設けてシール部の遮
光を行なう．金属膜と透明ガラス基板との密着性は良い
ので、従来生じたようなシール部の剥がれ（第２の透明
ガラス基板ＳＵＢ２とシール材ＳＬとの剥離）を防止す
ることができる。

また、金属膜ＭＦの外側端部はカラーフィルタＦＩＬに
よって覆われているので、金属膜への水分の付着に起因
するショート、電食，断線等を防止することができる。

なお、保護膜ＰＳＶ２は非常に薄く，付着水分による悪
影響防止効果が十分でないので，厚さの厚いカラーフィ
ルタＦＩＬで金属膜ＭＦの外側端部を覆うことによって
付着水分による悪影響を効果的に防止することができる
．本実施例では、金属膜ＭＦの外側端部を覆うカラーフ
ィルタＦＩＬとして青色フィルタＢを用いている。カラ
ーフィルタの厚さは赤色フィルタＲ、緑色フィルタＧ、
青色フィルタＢの順に厚くなる。

これは赤色、緑色、青色の順で染料の分子が大きいため
である．本実施例では、厚さの一番厚い青色フィルタＢ
を用いているので，金属膜ＭＦの外側端部を覆って保護
する効果が大きい。また，青色フィルタＢは明度が３色
の中で一番低いので、シール部端部の遮光の面でも望ま
しい。

さらに、遮光膜である金属膜ＭＦは、従来の遮光膜であ
るカラーフィルタより厚さを薄く設けることができるの
で，基板間ギャップ（ＳＵＢ　１とＳＵＢ２との間のギ
ャップ）の制御がしやすい。

この液晶表示装置は、第１１図に示すように、液晶表示
部の各画素内のｉ型半導体層ＡＳが薄膜トランジスタＴ
ＦＴＩ〜ＴＦＴ３ごとに分割して構成されている。すな
わち，一画素内で複数に分割された薄膜トランジスタＴ
ＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞれは、独立したｉ型半導体層
Ａｓの島領域で構成されている。

また、薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞれ
に接続される透明画素電極ＩＴＯＩ〜ＩＴＯ３のそれぞ
れ＋ｔ，．Ｓ膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３と接続
される辺と反対側の辺において、行方向の次段の走査信
号線ＧＬと重ね合わされている．この重ね合わせは，透
明画素電極ＩＴＯＩ〜ＩＴ○３のそれぞれを一方の電極
とし、次段の走査信号線ＯＬを他方の電極とする保持容
量素子（静電容量素子）　Ｃａｄｄを構成する。この保
持容量素子Ｃ　ａｄｄの誘電体膜は，薄膜トランジスタ
ＴＰＴのゲート絶縁膜として使用される絶縁膜ＧＩと同
一層で構成されている． ゲート電極ＧＴは，第２図等に示した液晶表示装置と同
様，ｉ型半導体層ＡＳより太き目に設けタＴＦＴＩ〜Ｔ
ＦＴ３が独立したｉ型半導体ＩＡＳごとに設けられてい
るため、各薄膜トランジスタＴＰＴごとに太き目のパタ
ーンが設けられている． また、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の走査信号線ＯＬ，
映像信号線ＤＬ、薄膜トランジスタＴＰＴに対応する部
分にブラックマトリックスパターンＢＭが設けられてい
るから、画素の輪郭が明瞭になるので、コントラストが
向上するとともに、外部の自然光が薄膜トランジスタＴ
ＰＴに当たるのを防止することができる。

第１１図に示される画素の等価回路を第１８図に示す．
第１８図において、上述と同様に，Ｃｇｓは薄膜トラン
ジスタＴＰＴのゲート電極ＧＴおよびソース電極ＳＤＩ
で形成される重ね合わせ容量である．重ね合わせ容量Ｃ
ｇｓの誘電体膜は絶縁膜ＧＩであるａ　Ｃｐｉｘは透明
画素電極ＩＴＯ（Ｐ　Ｉ　Ｘ）および共通透明画素電極
ＩＴＯ　（ＣｏＭ）間で形成される液晶容量である。液
晶容量Ｃρｉｘの誘電体膜は液晶ＬＣ，保護膜ＰＳＶＩ
および配向膜○ＲＩＩ、ＯＲＩ２である。なお、ｖＩＣ
は中点電位である。

保持容量素子Ｃ　ａｄｄは、薄膜トランジスタＴＰＴが
スイッチングするとき、中点電位（画素電極電位）Ｖｉ
ｃに対するゲート電位変化Δｖｇの影響を低減するよう
に働く。この様子を式で表すと次式となる。

Δ　Ｖｌｃ＝　（（Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃａｄｄ＋Ｃｐ
ｉｘ））Ｘ　　ΔＶｇここで、ΔＶｌｃはΔＶｇによる
中点電位の変化分を表わす。この変化分ΔＶ］．ｃは液
晶に加わる直流成分の原因となるが，保持容量素子Ｃ　
ａｄｄの保持容量を大きくすればする程、その値を小さ
くすることができる，また、保持容量素子Ｃ　ａｄｄは
放電時間を長くする作用もあり、薄膜トランジスタＴＰ
Ｔがオフした後の映像情報を長く蓄積する。液晶ＬＣに
印加される直流成分の低減は、液晶ＬＣの寿命を向上し
、液晶表示画面の切り替え時に前の画像が残るいわゆる
焼き付きを低減することができる。

Ｓを完全に覆うように大きく設けられている分、ソース
・ドレイン電極ＳＤＩ、ＳＤ２とのオーバラップ面積が
増え、従って、寄生容量Ｃｇｓが大きくなり中点電位Ｖ
ｉｅはゲート（走査）侶号■ｔの影響を受け易くなると
いう逆効果が生じる。しかし、保持容量素子Ｃ　ａｄｄ
を設けることによりこのデメリットも鮮消することがで
きる。

また，２本の走査信号ＩＧＬと２本の映像信号線ＤＬと
の交差領域内に画素を有する液晶表示装置において，上
記２本の走査信号線ＧＬのうちの一方の走査信号線ＯＬ
で選択される画素の薄膜トランジスタＴＰＴを複数に分
割し、この分割された薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦ
Ｔ３のそれぞれに透明画素電極ＩＴＯを複数に分割した
ＩＴＯ１〜ＩＴＯ３をそれぞれ接続し、この分割された
透明画素電極ＩＴ○１〜ＩＴＯ３のそれぞれにこの画素
電極ＩＴ○を一方の電極とし、上記２本の走査信号線Ｇ
Ｌのうちの他方の走査信号ｇＧＬを容量電極線として用
いて他方の電極とする保持容量素子Ｃ　ａｄｄを構成す
ることにより、上述のように、画素の分割された一部分
が点欠陥になるだけで、画素の全体としては点欠陥でな
くなるので、画素の点欠陥を低減することができるとと
もに、保持容量素子Ｃ　ａｄｄで液晶ＬＣに加わる直流
成分を低減することができるので，液晶ＬＣの寿命を向
上することができる。特に、画素を分割することにより
、薄膜トランジスタＴＰＴのゲート電極ＧＴとソース電
極ＳＤＩまたはドレイン電極ＳＤ２との短絡に起因する
点欠陥を低減することができるとともに、透明画素電極
ＩＴＯＩ〜ＩＴ○３のそれぞれと保持容量素子Ｃ　ａｄ
ｄの他方の電極（容量電極＃！）との短絡に起因する点
欠陥を低減することができる。後者側の点欠陥はこの液
晶表示装置の場合、３分の１になる。この結果、上記画
素の分割された一部の点欠陥は、画素の全体の面積に比
べて小さいので、上記点欠陥を見にくくすることができ
る。

保持容量素子Ｃ　ａｄｄの保持容量は、画素の書き込み
特性から、液晶容量Ｃ　ｐｉｘに対して４〜８倍（４・
Ｃｐｉｘ（Ｃａｄｄ＜ＥＩＣｐｉｘ）　．重ね合わせ容
ｉｃｇｓに対して８〜３２倍（　８　・Ｃｇｓ＜　Ｃａ
ｄｄ＜３２・Ｃｇｓ）程度の値に設定する。

また、走査信号ｇＧＬを第１導電膜（Ｃｒ膜）ｇ１に第
２導電膜（ＡＱ膜）ｇ２を重ね合わせた複合膜で構成し
、保持容量素子Ｃ　ａｄｄの他方の電極、すなわち容量
電極線の分岐された部分を上記複合膜のうちの一層の第
１導電膜ｇ１からなる＋１１層膜で構成することにより
、走査信号線ＯＬの抵抗値を低減し、書き込み特性を向
」ニすることができるとともに、保持容量素子Ｃ　ａｄ
ｄの他方のｆｆｉ極に基づく段差部に沿って確実に保持
容量素子Ｃａｄｄの一方の電極（透明画素電極ＩＴ○）
を絶縁膜ＧＩ上に接着させることができるので、保持容
量素子Ｃ　ａｄｄの一方の電極の断線を低減することが
できる。

また、保持容量素子Ｃ　ａｄｄの他方の電極を単層の第
１導電膜ｇ１で構成し、Ａｆｌ膜である第２導電膜ｇ２
を構成しないことにより、Ａｆｆ膜のヒロックによる保
持容量素子Ｃａｄｄの他方の電極と一．方の電極との短
絡を防止することができる。

保持容量素子Ｃ　ａｄｄを構成するために重ね合わされ
る透明画素電極ＩＴＯＩ〜ＩＴＯ３のそれぞれと容量電
極線の分岐された部分との間の一部には、ソース電極Ｓ
ＤＩと同様に、分岐された部分の段差形状を乗り越える
際に透明画素電極ＩＴＯが断線しないように、第１導電
膜ｄ１および第２導電膜ｄ２で構成された島領域が設け
られている。

この島領域は、透明画素電極ＩＴＯの面積（開口率）を
低下しないように、できる限り小さく構成する。

このように、保持容量素子Ｃ　ａｄｄの一方の電極とそ
の誘電体膜として使用される絶縁膜ＧＩとの間に、第１
導電膜ｄ１とその上に設けられた第１導′電膜ｄ１に比
べて比抵抗値が小さく、かつ寸法が小さい第２導電膜ｄ
２とで設けられた下地層を構成し，上記一方の電極（第
３導電膜ｄ３）を上記下地層の第２導電膜ｄ２から露出
する第１導電膜ｄ１に接続することにより，保持容量素
子Ｃａｄｄの他方の電極に基づく段差部に沿って確実に
保持容量素子Ｃ　ａｄｄの一方の電極を接着させること
ができるので，保持容量素子Ｃ　ａｄｄの一方の電極の
断線を低減することができる。

画素の透明画素電極ＩＴＯに保持容量素子Ｃａｄｄを設
けた液晶表示装置の液晶表示部は、第２０図（液晶表示
部を示す等価回路図）に示すように構成されている．液
晶表示部は、画素、走査信号線ＧＬおよび映像信号１１
ＤＬを含む単位基本パターンの繰り返しで構成されてい
る．容量電極線として使用される最終段の走査信号線Ｏ
Ｌ（または初段の走査信号線ＯＬ）は、第２０図に示す
ように、共通透明画素電極（Ｖｃｏｍ）ＩＴＯに接続さ
れる．共通透明画素電極ＩＴＯは、第３図に示すように
、液晶表示装置の周縁部において銀ペースト材ＳＬによ
って外部引出配線に接続されている。

しかも，この外部引出配線の一部の導電層（ｇｌおよび
ｇ２）は走査信号線ＧＬと同一製造工程で構成されてい
る．この結果，最終段の走査信号線ＧＬ（容量電極線）
は、共通透明画素電極ＴＴＯに簡単に接続することがで
きる。

このように、容量電極線の最終段を画素の共通透明画素
電極（Ｖｃｏｍ）　ＩＴ○に接続することにより，最終
段の容量電極線は外部引出配線の一部の導電層と一体に
構成することができ，しがち共通透明画素電極ＩＴＯは
この外部引出配線に接続されているので、簡単な構成で
最終段の容量電極線を共通透明画素電極ＩＴＯに接続す
ることができる。

また、液晶表示装置は，特願昭６２−９５１２５号に記
載される直流相殺方式（ＤＣキャンセル方式）に基づき
、第１９図（タイムチャート）に示すように、走査信号
線ＤＬの駆動電圧を制御することによって、さらに液晶
ＬＣに加わる直流成分を低減することができる．第１９
図において、Ｖｉは任意の走査信号線ＧＬの翻動電圧、
Ｖｉ＋１はその次段の走査信号線ＧＬの駆動電圧である
．Ｖｅｅは走査信号線ＧＬに印加されるロウレベルの駆
動電圧 Ｖｄｍｉｎ．　Ｖｄ　ｄは走査信号ＭＧＬに印加される
ハイレベルの即動電圧Ｖ　ｄ　ｗａｘである。各時刻ｔ
＝ｊ１〜ｔ４における中点電位ｖ１ｃ（第１８図参照）
の電圧変化分ΔＶ１〜Δｖ４は、画素の合計の容量（　
Ｃｇｓ＋　Ｃｐｉｘ＋　Ｃａｄｄ）をＣとすると、次式
のようになる。

ΔＶ　ｚ　＝（　Ｃ　ｇ　ｓ　／　Ｃ　）　・Ｖ　２Δ
Ｖｚ　＝　＋　（Ｃｇｓ／　Ｃ）・（Ｖ　１　＋　Ｖ　
２　）−（Ｃａｄｄ／　ＣＩＶ　２ ΔＶ３　＝−（Ｃｇｓ／　Ｃ）・Ｖ　１＋　（Ｃａｄｄ
／　Ｃ　）’　（Ｖ　１　＋Ｖ　２　）ΔＶ４＝−（Ｃ
ａｄｄ／Ｃ）・Ｖ１ ここで、走査信号１！ＯＬに印加される駆動電圧が充分
であれば（下記（注１参照）、液晶ＬＣに加わる直流電
圧は、次式で表される。

ΔＶ，＋Δｖ４＝（Ｃａｄｄ−ｖ２−Ｃｇｓ−ｖ１）／
ｃコノため、Ｃａｄｄ−■２　＝Ｃｇｓ−Ｖ　１とする
と，液晶ＬＣに加わる直流電圧はＯになる６ ［注】時刻１１．１，で走査線Ｖｉの変化分が中点電位
Ｖｌｃに影響を及ぼすが、ｔ２〜ｔ，の期間に中点電位
Ｖｌｃは信号＠ＩＸｉを通じて映像信号電位と同じ電位
にされる（映像信号の十分な書き込み）．？オフした直
後の電位でほぼ決定される（薄膜トランジスタＴＰＴの
オフ期間がオン期間より圧倒的に長い）．従って、液晶
ＬＣにかかる直流分の計算は，期間ｔエ〜ｔ，はほぼ無
視でき、薄膜トランジスタＴＰＴがオフ直後の電位，す
なわち時刻ｔ■、ｔ４における過渡時の影響を考えれば
よい。

なお、映像信号Ｖｉはフレームごと、あるいはラインご
とに極性が反転し、映像信号そのものによる直流分は０
とされている。

すなわち、直流相殺方式は、重ね合わせ容量Ｃｇｓによ
る中点電位Ｖｌｃの引き込みによる低下分を、保持容量
素子Ｃ　ａｄｄおよび次段の走査信号線ＯＬ（容量電極
線）に印加される駆動電圧によって押し上げ、液晶ＬＣ
に加わる直流成分を極めて小さくすることができる。こ
の結果、液晶表示装置は液晶ＬＣの寿命を向上すること
ができる。もちろん、遮光効果を上げるためにゲート電
極ＧＴを大きくした場合、それに伴って保持容量素子Ｃ
　ａｄｄの保持容量を大きくすればよい． この直流相殺方式は，第２１図（液晶表示部を示す等価
回路図）で示すように、初段の走査信号線ＯＬ（または
容量電極線）を最終段の容量電極線（または走査信号線
ＯＬ）に接続することによって採用することができる。

第２１図には便宜上４本の走査信号線ＧＬＬか記載され
ていないが，実際には数百程度の走査信号線ＯＬが配置
されている．初段の走査信号線ＧＬと最終段の容量電極
線との接続は，液晶表示部内の内部配線あるいは外部引
出配線によって行なう。

このように，液晶表示装置は、初段の走査信号線ＯＬを
最終段の容量電極線に接続することにより、走査信号線
ＧＬおよび容量電極線のすべてを垂直走査回路に接続す
ることができるので、直流相殺方式（ＤＣキャンセル方
式）を採用することができる．この結果、液晶ＬＣに加
わる直流成分を低減することができるので、液晶ＬＣの
寿命を向上することができる。

以上、本発明を上記実施例に基づき具体的に説明したが
、本発明は上記実施例に限定されるもの々変更可能であ
ることはもちろんである。

例えば、遮光用金属膜ＭＦ上あるいは金属膜ＭＦの外側
端部を覆うカラーフィルタ上の保護膜ＰＳｖは削除して
もよい。上記実施例では金属膜ＭＦの外側端部を覆うの
に青色フィルタＢを用いたが、その他の色のフィルタや
黒色フィルタ等を用いてもよい。また、本発明の液晶表
示装置では、バックライトを第１の透明ガラス基板側あ
るいは第２の透明ガラス基板側に設ける場合のどちらに
も有効である。

また、本発明は液晶表示部の各画素を２分割あるいは４
分割した液晶表示装置に適用することができる。ただし
、画素の分割数があまり多くなると，開口率が低下する
ので，上述のように、２〜４分割程度が妥当である．ま
た、画素は分割しなくても、遮光効果は得られる．さら
に、上述実施例においては、ゲート電極形成→ゲート絶
縁膜形成→半導体層形成→ソース・ドレイン電極形成の
逆スタガ構造を示したが、上下関係または作る順番がそ
れと逆のスタガ構造でも本発明は有効である． 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の液晶表示装置では、シー
ル部を遮光するのに透明ガラス基板との密着性の良い金
属膜を用いるので、従来生じたようなシール部の剥がれ
（第２の透明ガラス基板とシール材との剥離）を防止す
ることができる。また、上記金属膜の外側端部はカラー
フィルタによって覆われているので、金属膜への水分の
付着に起因するショート、電食、断線等を防止すること
ができる．なお、厚さの厚いカラーフィルタで金ｇｔＩ
ｌｌ外側端部を覆うので、水分の付着によるこれらの悪
影響を効果的に防止することができる。さらに，本発明
の遮光膜である金属膜は、従来の遮光膜であるカラーフ
ィルタより厚さを薄く設けることができるので、基板間
ギャップの制御がしやすい効果もある．従って、本発明
によれば、製品の信頼性や歩留りを向上させることがで
きる．

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は、本発明の液晶表示装置の構成の一例を
示す要部概略断面図，第１図（Ｂ）は、本発明の液晶表
示装置の構成の一例を説明するための液晶表示部の概略
平面図、第２図は，本発明を適用すべきアクティブ・マ
トリックス方式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の一
画素を示す要部平面図、第３図は、第２図の■一■切断
線で切った部分とシール部周辺部の断面図、第４図は、
第２図に示す画素を複数配置した液晶表示部の要部平面
図，第５図〜第７図は、第２図に示す画素の所定の製造
工程における要部平面図、第８図は、第４図に示す画素
とカラーフィルタとを重ね合わせた状態における要部平
面図、第９図は、上記のアクティブ・マトリックス方式
のカラー液晶表示装置の液晶表示部を示す等価回路図、
第１０図は、本発明を適用すべき他のアクティブ・マト
リックス方式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の画素
の要部およびシール部周辺部の断面図、第１１図は、第
１０図に示した液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示
す平面図，第１２図は、第１１図の第１１図に示す画素
を複数配置した液晶表示部の要部平面図、第１４図〜第
１６図は、第１１図に示す画素の所定の製造工程におけ
る要部平面図，第１７図は、第１３図に示す画素とカラ
ーフィルタとを重ね合わせた状態における要部平面図、
第１８図は、第１１図に記載される画素の等価回路図、
第１９図は、直流相殺方式による走査信号線の駆動電圧
を示すタイムチャート，第２０図、第２１図は、それぞ
れ第１３図に示したアクティブ・マトリックス方式のカ
ラー液晶表示装置の液晶表示部を示す等価回路図である
。 ＳＵＢＩ・・・第１の透明ガラス基板 ＳＵＢ２・・・第２の透明ガラス基板 ＳＬ・・・シール材 ＦＩＬ・・・カラーフィルタ Ｂ・・・青色フィルタ ＭＦ・・・遮光用金属膜 Ｅ・・・金属膜の外側端部 ｐｓｖ・・・保護膜 ＩＴＯ・・・画素電極 ＬＣ・・・液晶 ＳＥ・・・液晶封入口 ｂｕじと Ｍト ５し ＳＥ−−−−ラを品付入口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、第１の透明ガラス基板と、上記第１の透明ガラス基
   板上に設けられた第１の画素電極と、第２の透明ガラス
   基板と、上記第２の透明ガラス基板上に設けられたカラ
   ーフィルタと、上記カラーフィルタ上に設けられた保護
   膜と、上記保護膜上に設けられた第２の画素電極とを有
   し、上記第１の透明ガラス基板と上記第２の透明ガラス
   基板とは所定の間隔を置いて重ね合わせられ、両基板の
   間には液晶が封入され、上記液晶は上記両基板の周囲の
   縁部に設けられたシール材によって封止され、上記シー
   ル材と上記第２の透明ガラス基板との間には少なくとも
   遮光用金属膜が該基板と接して設けられ、かつ、上記金
   属膜の外側端部が少なくとも上記カラーフィルタで覆わ
   れていることを特徴とする液晶表示装置。