JPH09236826A - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い開口率を有し、高品位な表示を実現でき
る液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 ゲート配線１を、画素電極４の周囲を囲
むリング状の部分が該配線の長手方向に連続した冗長構
造をとるように形成すると共に、上記ゲート配線１、ソ
ース配線２、およびＴＦＴ３と、画素電極４との間に、
例えばアクリル樹脂等によって層間絶縁膜６を形成す
る。さらに、各画素電極４を、自段ゲート配線とオーバ
ーラップせず、自段ゲート配線に隣合うゲート配線とオ
ーバーラップするように形成することにより、自段ゲー
ト配線と画素電極との間の寄生容量を無くすと共に、付
加容量を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）等のスイッチング素子を備えたアクティブマ
トリクス型の液晶表示素子およびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１４（ａ）は、従来の透過型液晶表示
装置が備える液晶表示素子のアクティブマトリクス基板
の構成を示す平面図である。図１４（ａ）に示すよう
に、上記アクティブマトリクス基板上には、複数の画素
電極５４がマトリクス状に設けられている。また、ゲー
ト配線５１…およびソース配線５２…が、上記画素電極
５４の各々の周囲を通り、互いに直交差するように設け
られている。

【０００３】このとき、ゲート配線５１は、画素電極５
４が形成された表示領域を囲むようにリング状に形成さ
れており、このような冗長構造をとることにより、断線
対策が施されている。また、ゲート配線５１は、その一
部が画素電極５４の外周部分とオーバーラップしてお
り、その部分に付加容量（Ｃ_S ）が形成されている。ま
た、このとき、画素電極５４は隣のゲート配線５１上に
形成される、いわゆるＣ_s On Gate 構造となっている。

【０００４】上述したゲート配線５１とソース配線５２
との交差部分には、画素電極５４に接続されるスイッチ
ング素子としてＴＦＴ５３が設けられている。このＴＦ
Ｔ５３のゲート電極にはゲート配線５１が接続され、Ｔ
ＦＴ５３は、ゲート電極に入力される信号によって駆動
制御される。また、ＴＦＴ５３のソース電極にはソース
配線５２が接続され、ＴＦＴ５３はソース電極からデー
タ信号を入力する。

【０００５】図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＡ−Ａ’
線に沿う平面において上記液晶表示素子を切断した場合
の横断面を示す断面図である。図１４（ｂ）において、
ＴＦＴ基板６０上には、図１４（ａ）で説明したゲート
配線５１が設けられ、ゲート配線５１上を覆ってゲート
絶縁膜５７が形成されている。さらに、ゲート絶縁膜５
７上には、図１４（ａ）で説明したソース配線５２と画
素電極５４とが形成されており、ブラックマトリクス
（ＢＭ）６２を備えた対向基板６１との間に液晶５８を
挟んで透過型の液晶表示素子を形成している。

【０００６】また、特開昭６４−６８７２６号公報に開
示されているＴＦＴを用いれば、図１５に示すような透
過型液晶表示素子が実現される。この液晶表示素子で
は、ゲート配線７１およびソース配線７２と、画素電極
７４との間に、ポリイミド（Ｐｉ）やアクリル等からな
る層間絶縁膜７６が設けられている。すなわち、ゲート
配線７１およびソース配線７２と、画素電極７４とが、
別々の層に形成されている。なお、図１５において、８
０および８１は透明基板、７８は液晶である。上記の構
成では、ゲート配線７１とソース配線７２とを近づけて
形成することができるので、前記した従来の液晶表示素
子よりも開口率を向上させることが可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記において図１４に
示した従来の液晶表示素子のように、ソース配線５２
（またはゲート配線５１）と画素電極５４とが同じ層に
形成されている場合には、ソース配線５２と画素電極５
４とはその層面に水平な方向で隙間を設けなければなら
なかった。これは、ソース配線５２と画素電極５４とを
近づけて形成すると、開口率が向上する反面、ソース配
線５２と画素電極５４とがリークする確率が高くなって
しまうからである。また、ディスクリネーションが発生
して液晶表示素子の表示品位が低下してしまうという問
題もある。これらの理由から、従来の液晶表示素子で
は、開口率を大幅に向上させることは非常に困難であっ
た。

【０００８】また、前記の特開昭６４−６８７２６号公
報に開示されたＴＦＴを用いた液晶表示素子において
は、画素電極７４が、該画素電極７４を駆動するための
ゲート配線７１上に形成されているので、画素電極７４
とゲート配線７１との間に寄生容量（Ｃ_gp）が発生して
しまう。また、ゲートの直流成分が液晶へ印加されて、
液晶表示素子の表示品位を低下させてしまうという問題
もある。さらに、上記公報には、付加容量（Ｃ_S ）の形
成については何ら開示されていない。

【０００９】また、上記公報に開示された構成は、ＴＦ
Ｔの上に透明電極を設けない構造となっているが、層間
絶縁膜７６が分極を起こすことによってＴＦＴの特性が
シフトする恐れがある。これは、層間絶縁膜７６として
有機膜を用いた場合に特に顕著である。

【００１０】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであって、その目的とするところ
は、開口率の向上を図ると共に、各配線と画素電極間と
の寄生容量を低減すると共に大きな付加容量を形成し、
高品位な表示が実現できる液晶表示素子を提供すること
にある。

【００１１】本発明の別の目的は、スイッチング素子の
特性のシフトを防止して、液晶表示素子の信頼性、寿
命、および表示品位を向上させることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めに、本発明の請求項１記載の液晶表示素子は、走査配
線と信号配線との交差部近傍にスイッチング素子が設け
られ、該スイッチング素子に画素電極が接続された液晶
表示素子において、上記走査配線および信号配線の少な
くとも一方がリング状の冗長部を有すると共に、上記走
査配線、信号配線、およびスイッチング素子と、上記画
素電極との間に、層間絶縁膜を備えたことを特徴として
いる。

【００１３】上記の構成では、走査配線および信号配線
と、画素電極との間に層間絶縁膜が形成されていること
により、例えば走査配線が冗長部を有する場合、信号配
線と、走査配線の冗長部において信号配線と平行な部分
とを近づけて配置することが可能となる。このように配
線の間隔を近づけた構成とすることができるので、開口
率を向上させることができる。さらに、走査配線および
信号配線の少なくとも一方がリング状の冗長部を有する
ことにより、付加容量が大きく形成される。また、断線
に対する冗長性も向上されるので、良品率の向上が図れ
ると共に、配線幅を細く形成できることから開口率をさ
らに向上させることができる。

【００１４】請求項２記載の液晶表示素子は、請求項１
記載の構成において、画素電極が、自段走査配線とは重
なりを持たず、上記自段走査配線に隣合う走査配線と重
なりを持つことを特徴としている。この構成によれば、
画素電極が自らと電気的に接続されている走査配線とオ
ーバーラップしないので、画素電極と走査配線との間の
寄生容量（Ｃ_gp）がなくなり、表示品位が向上する。

【００１５】請求項３記載の液晶表示素子は、請求項１
記載の構成において、層間絶縁膜が有機樹脂からなるこ
とを特徴としている。この構成によれば、層間絶縁膜の
表面を容易に平坦化することができる。これにより、液
晶の配向乱れが大幅に減少し、表示品位が向上すると共
に、広視野角化が図れる。さらに、コントラストが向上
するという効果も奏する。

【００１６】請求項４記載の液晶表示素子は、請求項３
記載の構成において、有機樹脂がアクリル系樹脂である
ことを特徴としている。これにより、着色の無い美しい
表示の液晶表示素子を実現することが可能となる。

【００１７】請求項５記載の液晶表示素子は、請求項１
記載の構成において、走査配線がリング状の冗長部を有
すると共に、同一の走査配線において隣合う冗長部が、
共有部を有することを特徴としている。この構成によれ
ば、走査配線と信号配線との交差部分での段差が小さく
なるので断線が防止される。加えて、開口率をさらに向
上させることができる。

【００１８】請求項６記載の液晶表示素子は、請求項５
記載の構成において、上記共有部が、信号配線の線幅と
同じもしくは細い線幅で形成されていることを特徴とし
ている。この構成によれば、開口率をさらに向上させる
ことができる。

【００１９】請求項７記載の液晶表示素子は、請求項１
記載の構成において、走査配線がリング状の冗長部を有
すると共に、上記冗長部において信号配線と直交する部
分の上部に、信号配線と同じ材料からなり、付加容量を
形成する容量配線が設けられていることを特徴としてい
る。この構成によれば、画素電極と走査配線との間の絶
縁膜の厚さを薄くすることができるので、付加容量を大
きく形成することができる。また、配線抵抗が下がるこ
とにより、表示品位がさらに向上した液晶表示素子を提
供することが可能となる。

【００２０】請求項８記載の液晶表示素子は、請求項２
記載の構成において、走査配線がリング状の冗長部を有
すると共に、上記層間絶縁膜が、上記冗長部であって信
号配線と直交する部分の上方に、スイッチング素子と画
素電極とを電気的に接続させるコンタクトホールを有す
ることを特徴としている。この構成によれば、コンタク
トホール部分に生じ易い液晶の配向乱れが走査配線で隠
されるので、表示品位の低下を防止することが可能とな
る。また、コンタクトホール部分に別途に遮光膜を設け
る必要がなくなるので、開口率が向上するという利点も
ある。

【００２１】請求項９記載の液晶表示素子は、請求項２
記載の構成において、走査配線がリング状の冗長部を有
すると共に、上記冗長部であって信号配線と直交する部
分の一方が、他方よりも太く形成されており、上記一方
の部分上の層間絶縁膜が、スイッチング素子と画素電極
とを電気的に接続させるコンタクトホールを有すること
を特徴としている。この構成によれば、コンタクトホー
ルの面積を大きくとることができるので、接続不良が起
こり難くなると共に、接続抵抗値を下げることができ
る。また、付加容量も大きく形成できる。

【００２２】請求項１０記載の液晶表示素子は、請求項
１記載の構成において、走査配線の表面に、例えば陽極
酸化等によって金属酸化膜が形成されていることを特徴
としている。この構成によれば、付加容量を大きく形成
することができる。また、スイッチング素子がＴＦＴで
ある場合、ＴＦＴの特性を左右する半導体層における絶
縁性を向上させることができる。

【００２３】請求項１１記載の液晶表示素子は、請求項
１記載の構成において、走査配線と、スイッチング素子
における画素電極との接続電極との間に、付加容量を形
成する絶縁膜が設けられたことを特徴としている。この
構成によれば、絶縁膜は、一般的に、層間絶縁膜よりも
薄く、また、比誘電率も大きくできるため、大きな付加
容量を形成することが可能となる。

【００２４】請求項１２記載の液晶表示素子は、請求項
１記載の構成において、信号配線と同じ材料からなり、
隣合う走査配線の間を遮光する遮光膜をさらに備えたこ
とを特徴としている。この構成によれば、対向基板等に
遮光膜を別途設ける必要がなくなるので、液晶表示素子
の製造工程を短縮することができ、コストダウンを図る
ことが可能となる。

【００２５】請求項１３記載の液晶表示素子は、請求項
１記載の構成において、スイッチング素子の上部の層間
絶縁膜上に電極が設けられていることを特徴としてい
る。この構成によれば、スイッチング素子上の層間絶縁
膜の分極化を抑制することができ、スイッチング素子の
特性変化が抑えられるので、液晶表示素子の信頼性を向
上させることができる。また、かすみの無い高品位な表
示が可能な液晶表示素子が実現される。

【００２６】請求項１４記載の液晶表示素子は、請求項
１３記載の構成において、電極が、画素電極を延長して
設けられていることを特徴としている。この構成によれ
ば、上記電極と画素電極とを同じ工程で同じ材料を用い
て同時に形成することができるので、液晶表示素子の製
造工程を短縮することができ、コストダウンを図ること
が可能となる。

【００２７】請求項１５記載の液晶表示素子は、請求項
１記載の構成において、画素電極が、隣合う走査配線間
を覆う延長部を備えたことを特徴としている。この構成
によれば、走査配線の間が画素電極によって覆われるの
で、画像を表示させた場合に隣合う走査配線の間の隙間
が見えなくなる。この結果、開口率が向上するので、高
表示品位の液晶表示素子が実現される。さらに、走査配
線の間を遮光するための遮光膜が必要無くなるので、製
造工程を短縮することができ、コストダウンを図ること
が可能となる。

【００２８】上記の課題を解決するために、請求項１６
記載の液晶表示素子の製造方法は、走査配線および信号
配線の少なくとも一方がリング状の冗長部を有する液晶
表示素子の製造方法であって、基板上に、走査配線、信
号配線、およびスイッチング素子を形成する工程と、走
査配線と信号配線とスイッチング素子とを覆うように樹
脂を塗布し、パターニングして、コンタクトホールを有
する層間絶縁膜を形成する工程と、上記層間絶縁膜上お
よびコンタクトホール内部に、画素電極を形成する工程
とを含むことを特徴としている。

【００２９】上記の製造方法によれば、走査配線、信号
配線、およびスイッチング素子と、画素電極との間に層
間絶縁膜を備えると共に、層間絶縁膜に形成されたコン
タクトホールを介してスイッチング素子と画素電極とが
接続された液晶表示素子を容易に作製することができ
る。この液晶表示素子は、上記層間絶縁膜を備えたこと
により、リング状の冗長部において互いに平行に配設さ
れる走査配線および信号配線の間隔を狭く形成すること
が可能である。すなわち、上記の製造方法によれば、開
口率が高く、高品位な表示が可能な液晶表示素子を提供
することが可能となる。

【００３０】請求項１７記載の液晶表示素子の製造方法
は、請求項１６記載の製造方法において、層間絶縁膜表
面に灰化処理を行う工程をさらに含むことを特徴とす
る。この製造方法によれば、層間絶縁膜表面の膜質が灰
化処理によって改善され、画素電極との密着性が向上す
る。これにより、層間絶縁膜と画素電極とが剥離するこ
とが防止され、良品率が向上すると共に、高品位な表示
が可能な液晶表示素子を提供することが可能となる。な
お、上記灰化処理の代わりに、請求項１８記載のよう
に、光照射を行って該層間絶縁膜の膜質改善を行っても
良い。

【００３１】請求項１９記載の液晶表示素子の製造方法
は、請求項１６記載の製造方法において、層間絶縁膜の
材料として着色された樹脂を用いると共に、該層間絶縁
膜のパターニング後に、透明化処理を行う工程をさらに
含むことを特徴とする。この製造方法によれば、層間絶
縁膜のパターニングが容易になると共に、光の照射時間
を短くすることができる。

【００３２】請求項２０記載の液晶表示素子の製造方法
は、請求項１６記載の製造方法において、上記走査配線
を覆うように絶縁膜を形成する工程と、上記走査配線上
の絶縁膜の一部を除去する工程と、上記信号配線を形成
する工程と同時に、絶縁膜が除去された走査配線上に、
信号配線と同じ材料を用いて容量配線を形成する工程と
をさらに含むことを特徴とする。この製造方法によれ
ば、従来の製造工程と比較して、工程数の増加を最小限
に抑えながら容量配線を形成することができるので、高
品位な表示が可能な液晶表示素子を、低コストで提供す
ることが可能となる。

【００３３】

【発明の実施の形態】

〔実施の形態１〕本発明の実施の一形態について、図１
ないし図３を参照しながら説明すれば、下記のとおりで
ある。図１（ａ）は、本発明の実施形態１に係る液晶表
示装置が備える液晶表示素子のアクティブマトリクス基
板の構成を示す平面図である。

【００３４】図１（ａ）において、アクティブマトリク
ス基板上には、ＩＴＯ等の透明材料により形成された複
数の画素電極４が、マトリクス状に設けられている。ま
た、走査配線としてのゲート配線１と、信号配線として
のソース配線２とが、画素電極４の周囲を通り、互いに
直交差するように設けられている。上記ゲート配線１
は、Ａｌ，Ｔａ，またはＣｒ等の不透明な金属にて形成
される。ソース配線２は、Ａｌ，Ｔａ，またはＣｒ等の
金属、あるいはＩＴＯによって形成される。ゲート配線
１は、後に説明するが、断線に対する冗長性を持たせる
ために、画素電極４（表示領域）を囲むリング状の部分
を連ねた形状をなしている。

【００３５】また、ゲート配線１は、少なくともその一
部分が画素電極４とオーバーラップするように形成さ
れ、ゲート配線１と画素電極４とがオーバーラップする
部分に付加容量（Ｃ_S ）が形成される。なお、画素電極
４は、ゲート配線１のほぼ全体をオーバーラップするよ
うに形成することが好ましく、これにより、付加容量
（Ｃ_S ）をより大きく形成すると共に、ゲート配線１か
らの直流成分が液晶８に印加されることを防止して、液
晶表示装置の寿命や信頼性を向上させることが可能とな
る。

【００３６】また、このとき、画素電極４は、隣のゲー
ト配線上に形成される、いわゆるＣ_S On Gate 構造とな
っている。すなわち、図１（ａ）に示す複数の画素電極
４…の一つを画素電極４ａとすると、この画素電極４ａ
は、自らとオーバーラップするゲート配線１（図中に記
号ｇ１を付して示すゲート配線）ではなく、その隣のゲ
ート配線１（図中に記号ｇ２を付して示すゲート配線）
によって駆動されている。なお、以降では、画素電極４
ａに対するゲート配線ｇ２のように、各画素電極４を駆
動するゲート配線を、自段ゲート配線と称する。

【００３７】ここで、ゲート配線１の形状について説明
する。ゲート配線１は、例えば、図３（ａ）ないし
（ｃ）に示すような形状に形成することが可能である。
例えば、図３（ａ）に示すように、ゲート配線１は、各
画素電極４の周囲を囲むリング状の部分（以下、リング
部分と称する）Ｒが、ゲート配線１の長手方向に連続し
て繋った構造に形成され得る。このリング部分Ｒを、ゲ
ート配線１の冗長部と称する。ゲート配線１は、このよ
うに冗長部を有することにより、一部に断線が生じたと
しても、断線不良となり難い。

【００３８】なお、図３（ａ）に示す構成では、隣合う
リング部分Ｒ同士は、ソース配線２と平行な部分の両端
部において互いに接続されている。このため、各ゲート
配線１は、全体として、はしご状の構造をなしている。
なお、以降では、上記の構造を、はしご構造と称する。
このはしご構造は、隣合うリング部分Ｒ同士が、二箇所
すなわちソース配線２と平行な部分の両端部において互
いに接続されているので、この接続部分においても、両
方が断線しない限りは、断線不良とならないという利点
がある。

【００３９】図３（ｂ）に示すゲート配線１も、画素電
極４の周囲を囲むリング部分Ｒが、ゲート配線１の長手
方向に連続して繋がった構造に形成されている。ただ
し、この構造は、完全なはしご構造ではなく、隣合うリ
ング部分Ｒ同士は、ソース配線２と平行な部分の一方の
端部において互いに接続されている。なお、同図（ｂ）
に示す構造の変形例として、隣合うリング部分Ｒ同士
が、ソース配線２と平行な部分の中央付近において互い
に接続された構造としても良い。

【００４０】図３（ｃ）に示すゲート配線１は、後に実
施の形態２においても説明するが、隣合うリング部分Ｒ
・Ｒにおいてソース配線２と平行な部分が共通化された
形状である。この形状は、図３（ａ）または（ｂ）に示
す形状よりも開口率を向上させることを目的としたもの
である。

【００４１】以下では、図３（ａ）ないし（ｃ）に例示
したような、リング状の冗長部を有する配線構造のすべ
てを、冗長構造と称する。なお、リング状部分は必ずし
も画素電極の周囲を囲むように形成しなくても良く、例
えば、リング状部分の一部が画素電極の真ん中を通るよ
うな構成でも構わない。

【００４２】上述したようなゲート配線１およびソース
配線２の交差部分近傍には、コンタクトホール５を介し
て画素電極４と接続されるスイッチング素子としてのＴ
ＦＴ３が設けられている。ここでは、ゲート配線１がＴ
ＦＴ３のゲート電極を兼ねており、ＴＦＴ３は、ゲート
電極に入力される信号によって駆動制御される。また、
ＴＦＴ３のソース電極にはソース配線２が接続され、Ｔ
ＦＴ３のソース電極にデータ信号が入力される。

【００４３】図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線に
沿う平面において上記液晶表示素子を切断した場合の横
断面を示す断面図である。図１（ｂ）に示すように、上
記液晶表示素子は、アクティブマトリクス基板１３と対
向基板１１との間に液晶８を挟んだ構成となっている。

【００４４】まず、アクティブマトリクス基板１３の構
成について説明する。アクティブマトリクス基板１３
は、ＴＦＴ基板１０、ゲート配線１、ゲート絶縁膜７、
ソース配線２、層間絶縁膜６、および画素電極４が、こ
の順に積層されて構成されている。すなわち、ＴＦＴ基
板１０上には、ゲート配線１が設けられ、ゲート配線１
の上部を覆うように、ＳｉＮ_X またはＳｉＯ_X 等からな
るゲート絶縁膜７が設けられている。ゲート絶縁膜７上
には、ソース配線２が形成されている。さらに、ソース
配線２を覆うように、アクリル系樹脂またはＰｉ（ポリ
イミド）等からなる層間絶縁膜６が形成されている。な
お、この層間絶縁膜６の膜厚は１〜５μｍ、さらに望ま
しくは２〜３μｍとする。

【００４５】層間絶縁膜６の膜厚を上記の範囲とする理
由は、（１）層間絶縁膜６表面の平坦化を図るには、層
間絶縁膜６の膜厚を配線部分の膜厚よりも厚くする必要
があるため、（２）画素電極４とソース配線２とがオー
バーラップしている場合、その部分に生じる寄生容量
（Ｃ_sp）を小さくするため、である。

【００４６】ただし、層間絶縁膜６の膜厚をあまり厚く
すると、コンタクトホール５の面積が大きくなってしま
う。例えば、層間絶縁膜６の膜厚が６μｍ、コンタクト
ホール５の底面（接続部分）が５μｍ角であり、コンタ
クトホール５のテーパー角が６０度の場合には、層間絶
縁膜６表面におけるコンタクトホール５の開口部の大き
さは１３μｍ角以上となる。あるいは、コンタクトホー
ル５のテーパー角が４５度の場合には、上記開口部の大
きさは１６μｍ角以上となる。このように上記開口部が
大きくなると、液晶の配向不良の原因となったり、コン
タクト不良が増えたり、層間絶縁膜６の形成工程に時間
を要したりする等の不具合が生じるので好ましくない。

【００４７】続いて、前記したようにして形成された層
間絶縁膜６上に、画素電極４が形成される。これによ
り、アクティブマトリクス基板１３が完成する。さら
に、上記のアクティブマトリクス基板１３に対向させる
対向基板１１には、ブラックマトリクス（ＢＭ）１２及
び図示しない対向電極やカラーフィルタが形成される。
そして、アクティブマトリクス基板１３と対向基板１１
との間に液晶８が導入されて、本実施の形態に係る液晶
表示素子が完成する。

【００４８】以上の説明からも明らかなように、本実施
形態の構成では、ゲート配線１とソース配線２との間の
隙間が、従来の液晶表示装置に比べて大幅に削減されて
いることが分かる。従来の液晶表示装置では、ソース配
線やゲート配線と同じ層に画素電極が形成されていたこ
とにより、ソース配線やゲート配線と、画素電極とを近
づけて形成するとリークやディスクリネーションが発生
してしまい、液晶表示装置の良品率や表示品位が低下す
るという問題を有していた。これに対して、この第１実
施形態の構成では、ゲート配線１およびソース配線２
と、画素電極４とが層間絶縁膜６を介して別々の層に形
成されていることにより、従来のような問題が発生する
ことがなく、これらの配線を互いに近づけて形成するこ
とが可能となっている。

【００４９】なお、層間絶縁膜６としては、なるべく比
誘電率の低いものを用いることが好ましい。層間絶縁膜
６の比誘電率は、ソース配線２と画素電極４とのオーバ
ーラップが大きくなればなるほど、液晶表示装置の表示
特性に関して重要な要素となってくる。なぜなら、この
実施の形態１の構成では、自段ゲート配線上に画素電極
４が形成されていないので、ゲート配線１と画素電極４
との間には寄生容量（Ｃ_gp）は生じないが、ソース配線
２と画素電極４とがオーバーラップする場合に、これら
の間に生じる寄生容量（Ｃ_sp）が大きいと表示に悪影響
を及ぼすからである。

【００５０】次に、上記のアクティブマトリクス基板１
３の主要な製造プロセスについて、図２（ａ）ないし
（ｈ）を参照しながら説明する。図２（ａ）ないし
（ｄ）は、上記製造プロセスの各々におけるアクティブ
マトリクス基板１３の構成をそれぞれ示す平面図、図２
（ｅ）ないし（ｈ）は、図２（ａ）ないし（ｄ）のＡ−
Ａ’線に沿う平面において切断された横断面をそれぞれ
示す断面図である。

【００５１】まず、図２（ｅ）に示すように、ガラス等
からなるＴＦＴ基板１０上にＡｌ等をＣＶＤ(Chemical
Vapor Deposition) 法によって４０００Åの厚さに成膜
してパターニングすることにより、ゲート配線１が形成
される。このとき、ゲート配線１は、図２（ａ）に示す
ように、後に形成される画素電極４の周辺部を囲むリン
グ状の部分（以下、リング部分と称する）が、ゲート配
線１に沿う方向に連続して繋った形状になるように、パ
ターニングが行われる。

【００５２】次に、ゲート配線１の表面を２０００Åの
厚さだけ陽極酸化する。これは、ゲート配線１と後に形
成する半導体層との間の絶縁性を向上させ、付加容量
（Ｃ_S）を大きくするためである。

【００５３】その後、図２（ｂ）および（ｆ）に示すよ
うに、ＣＶＤ法により、ＳｉＮ_X 等からなるゲート絶縁
膜７を、３０００Åの膜厚になるように、ゲート配線１
上に形成する。さらに、このゲート絶縁膜７上にＳｉ半
導体層を１０００Å、ｎ⁺ Ｓｉ層を５００Åの厚さにな
るように連続して堆積し、パターニングを行うことによ
り、図示しないチャネル部およびコンタクト部が形成さ
れる。

【００５４】次に、図２（ｃ）および（ｇ）に示すよう
に、膜厚１０００ÅのＡｌおよび膜厚３０００ÅのＣｒ
を、ＣＶＤ法により順次成膜してパターニングすること
により、ソース配線２が形成される。ソース配線２をこ
のように二層構造にすることにより、ソース配線２に断
線冗長性を持たせることが可能となる。この結果、良品
率が上がるばかりでなく、ソース配線２をより細く形成
することができるため、液晶表示装置の開口率を大幅に
向上させることができる。

【００５５】次に、図２（ｄ）および（ｈ）に示すよう
に、ソース配線２上に感光性のアクリル系樹脂をスピン
コート法で３μｍの厚さに塗布することにより、層間絶
縁膜６が形成される。ここでは、メタクリル酸とグリシ
ジルメタクリレートとのポリマーをベースポリマーと
し、これに感光剤としてナフトキシジアジド系ポジ型感
光剤を加えたものを、感光性アクリル樹脂として用い
た。層間絶縁膜６としてアクリル系樹脂を用いる理由は
次のとおりである。

【００５６】（１）アクリル系樹脂の比誘電率は３．０
〜４．０であり、従来一般的に絶縁膜として多く用いら
れているＳｉＮ_X 等の無機膜の比誘電率（８程度）に比
べて低く、感光剤を入れたとしてもその比誘電率は３．
４〜３．５と充分に低い。

【００５７】（２）透明度が高い。

【００５８】（３）スピンコート法、ロールコート法、
あるいはスロットコート法等により容易に３μｍという
厚い膜厚に形成することができる。従って、ソース配線
２と画素電極４との間の寄生容量（Ｃ_SP）を小さくする
ことができる。

【００５９】これらの理由により、上記の寄生容量（Ｃ
_SP）が表示に及ぼす影響（クロストーク等）をより低減
することが可能となり、良好で明るい表示を得ることが
可能となる。

【００６０】さらに、感光性のアクリル樹脂を用いるこ
とにより、パターニングにフォトレジスト塗布工程が不
要となり、生産性が向上するという利点もある。このと
き、通常露光に使用する波長である、ｉ線（波長３６５
ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、またはｇ線（波長４
３６ｎｍ）の発光輝線スペクトルの内、エネルギーが最
も強く、可視光でなく紫外光であるｉ線の波長に反応ピ
ークがある感光性樹脂を用いるのが望ましい。これによ
り、コンタクトホールを精度良く形成できると共に、紫
外光領域にピークがあるため着色を最小限に抑えること
ができる。

【００６１】これにより、透過型液晶表示装置の透過率
を高めることができ、バックライトからの光量を抑制し
て低消費電力化が図れる。あるいは、バックライトから
の光量を従来と同じとした場合は、より明るい表示を実
現できる。

【００６２】なお、ここでは、濃度が０．１〜１．０ｍ
ｏｌ％のテトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド現
像液（アルカリ溶液）により現像することにより、パタ
ーニングを行った。現像液の濃度が１．０ｍｏｌ％以上
であると、露光しない部分すなわちコンタクトホール以
外の部分の感光性透明アクリル樹脂の膜厚の減少量が大
きく、膜厚の制御が難しくなる。また、例えば２．４ｍ
ｏｌ％程度の高濃度の現像液を使用した場合は、現像の
ヌキの部分、すなわちコンタクトホールを形成すべき部
分に、アクリル樹脂の変質物が残滓として残り、コンタ
クト不良を招来するという問題を生じる。一方、現像液
の濃度が０．１ｍｏｌ％より低い場合には、現像液を循
環して繰り返し使用する方式の現像装置では濃度の変動
が大きいために濃度制御が難しくなる。このため、上記
現像液の濃度は、上述のように、０．１〜１．０ｍｏｌ
％とすることが好ましい。

【００６３】また、本実施形態では、層間絶縁膜６の材
料として、あらかじめ着色されたアクリル樹脂を使用
し、パターニングを行った後に全面露光処理を施してさ
らに透明化する。これにより、パターニングが行い易く
なるので、生産性がさらに向上する。なお、このような
アクリル樹脂の透明化は、光学的な処理だけではなく、
化学的な処理によって行うことも可能である。

【００６４】次に、層間絶縁膜６上にＩＴＯを１５００
Åの膜厚に堆積し、パターニングすることにより、画素
電極４を前述のようにマトリクス状に形成した。その際
に、画素電極４を形成する前に、層間絶縁膜６の表面に
対して例えばドライエッチング装置を用いた酸素プラズ
マ処理により、層間絶縁膜６の表面から１０００〜３０
００Å程度の厚さに対して灰化処理（アッシング処理）
を行った。この灰化処理においては、平行平板型プラズ
マエッチング装置が使用され、ＲＦパワー１．２ＫＷ、
圧力８００ｍＴｏｒｒ、酸素流量３００ｓｃｃｍ、温度
７０℃、ＲＦ印加時間１２０ｓｅｃの条件で、アクリル
樹脂の表面を灰化させる。

【００６５】このとき、酸素プラズマ中で処理を行うこ
とにより、層間絶縁膜６の表面は、有機物の酸化分解で
水と二酸化炭素が抜けて出て行き、荒れた状態となる。
このような効果は、膜表面から１０００Å以上に対して
灰化処理を行った場合に得られるが、あまり灰化しすぎ
ると、膜減りが大きくなりすぎて膜厚にばらつきが生
じ、配向乱れを招来して表示に悪影響を与える恐れがあ
る。このため、灰化処理を行う膜厚は、５０００Å以下
とすることが好ましく、さらに好ましくは３０００Å以
下に制御する。また、上記のドライエッチング装置は、
バレル方式、ＲＩＥ方式等の方式によらず、層間絶縁膜
６と画素電極４との密着性改善効果が得られた。

【００６６】なお、この処理を、感光性樹脂の残滓除去
工程と同時に行えば、プロセス数の増加にはつながらな
い。また、層間絶縁膜６として感光性でないものを用い
た場合には、フォトレジスト除去工程と同時に灰化処理
を行えば、プロセス数の増加にはつながらない。

【００６７】また、層間絶縁膜６の表面にオゾン雰囲気
中でエキシマ光などの紫外光を照射してその表面を荒ら
すことにより、灰化処理と同様の効果が得られる。

【００６８】その後、ポリイミド等からなる配向膜（図
示せず）を形成し、この配向膜表面にラビング処理を行
った。このとき、層間絶縁膜６の膜厚を、従来よりも十
分厚い３μｍに形成しているため、層間絶縁膜６の表面
がより平坦化され、従来の問題点であった液晶の配向の
乱れ等が生じない。

【００６９】また、このように層間絶縁膜６を、数μｍ
と厚く形成することにより、バックライトから斜めに入
射する光（斜め光）が画素部分に入射される。このた
め、この液晶表示装置を直視型として用いた場合、実際
の開口率よりも表示に寄与する見かけ上の開口率は高く
なり、コントラストの向上が図れる。また、斜め光の有
効活用により視野角も広くなる。このことからも、ゲー
ト配線１およびソース配線２と、画素電極４とを多少オ
ーバーラップさせるように形成すると良いことが分か
る。

【００７０】また、ここで層間絶縁膜６は数μｍと厚く
形成されるので、層間絶縁膜６の材料としては、できる
だけ透過率の高いもの、具体的には透過率９０％以上の
ものを使用することが望ましい。その場合、人間の視感
度は、緑や赤の波長に比べると、青（４００〜５００ｎ
ｍ）の波長において若干劣るので、若干の色づきが有る
材料を使用する場合には、緑や赤の分光透過率が高く、
青の分光透過率が若干劣るような材料を選択することが
望ましい。

【００７１】さらにその後、アクティブマトリクス基板
１３と、ブラックマトリクス１２及び図示しない対向電
極やカラーフィルターを備えた対向基板１１との間に液
晶８を導入することにより、本実施形態の液晶表示素子
が完成する。

【００７２】以上のようにして作製された本実施形態の
液晶表示素子は、従来よりも開口率が向上するだけでな
く、ゲート配線１およびソース配線２の各々と画素電極
４とが同じ層内で重なることがないので、ディスクリネ
ーションが発生しない。また、アクティブマトリクス基
板１３の表面（層間絶縁膜６の表面、あるいは画素電極
４における液晶８との接触面）が平坦化されているた
め、液晶８の配向乱れが生じない。さらには、画素電極
４と自段ゲート配線とが全く重なることがなく、ソース
配線２と画素電極４との重なり部分に生じる寄生容量
（Ｃ_sp）も小さいので、液晶表示装置の表示品位（コン
トラスト、視野角等）が大幅に向上する。

【００７３】具体的には、本実施形態の液晶表示装置の
コントラストは、従来の約３倍にあたる３００：１以上
にまで改善されている。また、視野角については、液晶
の屈折率異方性とセル厚との積（Δｎ×ｄ）を小さくす
ることにより、液晶表示装置の真横から観察しても表示
内容を識別できるぐらいまでに視野角特性を改善するこ
とができる。以上のように、本実施形態の液晶表示装置
では、従来の液晶表示装置では実現することのできなか
った真のフルカラー１６７０万色（２５６階調）の表示
が可能となる。

【００７４】また、本実施形態の製造工程によれば、従
来の製造工程に比べて、ソース配線が基板表面に露出さ
れている時間が少ないので、ゴミ等が原因となる断線の
確率が大幅に減少する。この結果、良品率が大幅に向上
する。また、ソース配線をさらに細く形成することがで
き、開口率がさらに向上するという効果を奏する。

【００７５】また、ゲート配線１が、ゲート絶縁膜７、
層間絶縁膜６、および画素電極４により覆われた構成と
なっているので、液晶８に直流成分が印加されることが
なく、液晶の劣化が防止される。この結果、液晶表示装
置の信頼性や製品寿命が大幅に向上する。

【００７６】なお、図１（ａ）に示すように、コンタク
トホール５は、配線上に設けるのが好ましい。これは、
コンタクトホールが形成された領域は平坦ではないの
で、その領域において液晶の配向の乱れを招来し、表示
上好ましくないからである。なお、図５（ａ）に示すよ
うに、コンタクトホール５を大きく形成した方がコンタ
クトが取りやすく、また、コンタクト抵抗が下がること
からも好ましい。

【００７７】なお、本実施形態の液晶表示装置を、対角
１０．４インチのＶＧＡ仕様とし、ゲート配線１および
ソース配線２の線幅を共に１０μｍとした場合の開口率
は６７％であった。これと同様の条件で作製された従来
の液晶表示装置の開口率は、６０％にしかならないこと
から、開口率が７％も向上している（従来比１１２％）
ことが分かる。従って、同じ明るさの液晶表示装置を想
定した場合には、低消費電力化を図ることが可能とな
る。また、同じ消費電力のバックライトを使用した場合
には、明るい液晶表示装置を実現することが可能とな
る。

【００７８】なお、上記の開口率の差は、従来は、ゲー
ト配線とソース配線との隙間が最低でも４μｍ程度必要
であったことによる。なお、本実施形態の構成では、基
板面に水平な方向におけるゲート配線１とソース配線２
との間隔を０としている。また、好ましくは、ゲート配
線１とソース配線２とが若干オーバーラップするように
形成した方が、製造工程における精度を上げる必要がな
いという点で有利である。

【００７９】また、本実施形態の液晶表示装置の駆動方
法としては、１Ｈ反転駆動法を用いることが好ましい。
この１Ｈ反転駆動法とは、１ゲートライン反転駆動法と
も呼ばれており、ソース配線へ印加するデータ信号の極
性を１水平期間（１Ｈ）毎に反転させる駆動法である。
この駆動法によれば、ソース配線と画素電極との間の寄
生容量が同じであっても、液晶に印加される実効電圧の
影響を、フィールド反転駆動法に比べて１／５〜１／１
０に低減することができる。この結果、液晶の劣化が防
止され、液晶表示装置の寿命や信頼性を向上させること
ができる。

【００８０】この理由は、１Ｈ反転駆動法の場合には、
１フィールドの間に、１フィールドの時間に対して十分
に短い周期でデータ信号の極性が反転されるため、＋極
性の信号と−極性の信号とが表示に与える影響がキャン
セルされるためである。

【００８１】なお、本実施形態の液晶表示装置の駆動方
法として、上記の１Ｈ反転駆動法の他に、ソース配線へ
印加するデータ信号の極性を１ソース配線毎に反転させ
るソースライン反転駆動法や、上記データ信号の極性を
隣接する１画素毎に反転させるドット反転駆動法を用い
ても良い。

【００８２】上記のソースライン反転駆動法では、隣合
うソース配線同士に逆極性の信号が入力されるため、ソ
ース配線と画素電極とのオーバーラップ部分にできる寄
生容量を、隣合うソース配線同士でキャンセルし合うこ
ととなる。このため、寄生容量の大きさが同じであって
も、フィールド反転駆動法に比較して、実効電圧が液晶
へ与える影響を小さくすることができる。

【００８３】また、上記のドット反転駆動法では、隣合
うソース配線同士に逆極性の信号が入力され、且つ１Ｈ
期間ごとにも信号の極性反転が行われる。このため、寄
生容量の大きさが同じであっても、フィールド反転駆動
法に比較して、実効電圧が液晶へ与える影響を小さくす
ることができる。また、このドット反転駆動法は、上記
の１Ｈ反転駆動法とソースライン反転駆動法とを組み合
わせた駆動法であり、これらの駆動法と比べて、実効電
圧が液晶へ与える影響を小さくする点で最も効果的であ
る。

【００８４】なお、上記の１Ｈ反転駆動法、ソースライ
ン反転駆動法、あるいはドット反転駆動法による効果
は、画素電極が縦長なＯＡ用の液晶表示パネルにおいて
特に顕著である。

【００８５】また、層間絶縁膜６の材料として樹脂を用
いる場合には、この樹脂を染色しても良く、これによれ
ば、層間絶縁膜６がカラーフィルタまたは遮光膜として
の機能をも有するという効果を奏する。

【００８６】また、この実施形態においては、層間絶縁
膜６の材料として感光性アクリル樹脂を用いたが、これ
に限定されるものではない。感光性アクリル樹脂の他に
は、例えば日本合成ゴム株式会社製商品名「ＪＳＳ−９
２４」（二液性アクリル系樹脂）や「ＪＳＳ−９２５」
（一液性アクリル系樹脂）などの感光性でないアクリル
樹脂や、比誘電率が低く且つ透明度の高い材料、具体的
には可視光領域の透過率が９０％以上のものを用いるこ
とが好ましい。例えば、ポリアミドイミド（比誘電率
３．５〜４）、ポリアリレート（３．０）、ポリエーテ
ルイミド（３．２）、エポキシ（３．５〜４）、あるい
は透明度の高いポリイミド（３〜３．４）等を用いるこ
とができる。なお、上記の透明度の高いポリイミドは、
例えばヘキサフルオロプロピレンを含む酸二無水物とジ
アミンとの化合物によって実現される。

【００８７】さらに、画素電極４として、ＩＴＯを用い
る透過型液晶表示装置の場合においては、層間絶縁膜６
の材料として耐熱温度２００℃以上のものを用いること
がより好ましい。これは、ＩＴＯの成膜時の温度を２０
０℃以上とすれば、比抵抗および透過率が良好な膜が得
られ、低消費電力化が図れるからである。また、パター
ニング性も良くなり、高精細化が図れる。このときの成
膜温度としては、２３０〜２５０℃程度が特に好まし
く、１５０℃で成膜した場合と比較すると、比抵抗は半
分以下になる。

【００８８】また、本実施形態の液晶表示装置では、図
１（ａ）および（ｂ）に示すように、ゲート配線１のほ
ぼ全体が、画素電極４の下方に位置するようになってい
るので、液晶８に直流成分が印加されないという利点が
ある。この結果、液晶の劣化が防止され、液晶表示装置
の信頼性や寿命が向上するという効果を奏する。

【００８９】〔実施の形態２〕本発明の実施の形態２に
ついて図３および図４を参照しながら説明すると、下記
のとおりである。なお、前記した実施形態で説明したも
のと同様の機能を有する構成には、同一の符号を付記
し、その説明を省略する。後述する他の実施形態におい
ても同様とする。

【００９０】図４（ａ）は、本発明の実施の形態２に係
る液晶表示装置が備える液晶表示素子のアクティブマト
リクス基板の構成を示す平面図である。また、図４
（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う平面において
切断された上記液晶表示素子の横断面を示す断面図であ
る。

【００９１】図４（ａ）および（ｂ）に示すように、本
実施形態のアクティブマトリクス基板と、前記実施の形
態１のアクティブマトリクス基板との違いは次のとおり
である。

【００９２】（１）ゲート配線１が、図３（ｃ）に示し
たように、隣合うリング部分Ｒ・Ｒにおいてソース配線
２と平行な部分が共通化された形状をなしていること。

【００９３】（２）隣合うリング部分Ｒ・Ｒにおいて共
通化された部分がソース配線２の下側に形成されている
こと。

【００９４】本実施形態の液晶表示装置は、図４（ｂ）
に示すように、ゲート配線１とソース配線２との交差部
分での段差が大幅に小さくなるため、ソース配線２が断
線しにくくなっている。この結果、良品率が向上するだ
けでなく、ソース配線２をさらに細く形成することがで
きるので開口率がさらに向上するという効果を奏してい
る。

【００９５】また、配線のパターニングにおけるプロセ
スマージンを無くすことができるため、開口率も向上し
ている。さらに、ゲート配線１においてソース配線２と
平行に配設されている部分をこれまでよりも太く形成す
ることが可能となるため、断線が起こりにくい。

【００９６】なお、この実施形態の構成では、ゲート絶
縁膜７を厚く形成することが好ましい。これは、ゲート
絶縁膜７を厚く形成した方が、ゲート配線１とソース配
線２との重なり部分に生じる寄生容量の減少が図れるか
らである。また、ＴＦＴ３におけるゲート配線１と半導
体層との絶縁性が向上するためである。このとき、ゲー
ト絶縁膜７としては、ＳｉＯ₂ を用いることがより好ま
しい。これは、 （１）ＳｉＯ₂ の比誘電率は４と低いため、ゲート配線
１とソース配線２との重なり部分に生じる寄生容量をさ
らに抑えることができる。

【００９７】（２）透明度が高いため、膜厚を厚くした
場合でも色純度が落ちない。

【００９８】という理由による。

【００９９】なお、この実施形態においては、対向基板
１１に形成されたブラックマトリクス１２の線幅を細く
形成することが可能となっている。しかしながら、ブラ
ックマトリクス１２の線幅は、アクティブマトリクス基
板１３と対向基板１１とを貼り合わせる際のマージン等
を考慮すると、具体的には配線幅の３／４〜１／２程度
とすることが好ましい。

【０１００】また、この実施形態では、冗長構造のゲー
ト配線１において、ソース配線２と平行に配設されてい
る部分の線幅を２０μｍ、その他の配線幅を１０μｍと
している。

【０１０１】このときの液晶表示装置の開口率は７５％
であった。この値は、従来の液晶表示装置の開口率（６
０％）に比べると１５％（従来比１２５％）も向上した
値となっている。すなわち、本実施形態の液晶表示装置
は、開口率が大幅に向上していることが分かる。

【０１０２】また、本実施形態２においては、画素電極
４を長方形に形成することにより、パターニングの容易
化を図っている。この構成は、後述する実施の形態８で
詳述するが、ＴＦＴ３のオフ特性を大幅に向上させるこ
とができる。この結果、かすみ（画面が全体に白っぽく
見える現象）の見えない高表示品位の液晶表示装置が実
現される。

【０１０３】〔実施の形態３〕本発明の実施の形態３に
ついて、図５（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明す
ると以下のとおりである。図５（ａ）は、本発明の実施
の形態３に係る液晶表示装置が備える液晶表示素子のア
クティブマトリクス基板の構成を示す平面図である。ま
た、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿う平面
において切断された液晶表示素子の横断面を示す断面図
である。

【０１０４】図５（ａ）および（ｂ）に示すように、実
施の形態３に係るアクティブマトリクス基板では、冗長
構造のゲート配線１においてソース配線２と平行に配設
されている部分が、ソース配線２の下側に、該ソース配
線２と同じもしくはそれよりも細い線幅で形成されてい
る。

【０１０５】さらに、冗長構造のゲート配線１において
ソース配線２と直交して配設されている部分であって、
コンタクトホール５またはＴＦＴ３が形成されていない
部分の上に、ソース配線２と同じ材料によって、容量配
線２１が形成されている。本液晶表示装置では、この容
量配線２１によって付加容量（Ｃ_S ）が形成されてい
る。なお、この容量配線２１が形成されている位置を分
かりやすくするために、図５（ａ）において、容量配線
２１に斜線を付して図示した。

【０１０６】なお、図５（ｂ）に示すように、ゲート配
線１において上記容量配線２１が形成されている部分
は、ゲート絶縁膜７が除去されている。さらに、容量配
線２１の上部の層間絶縁膜６は、他の部分よりも薄くな
るように形成されている。このように、容量配線２１を
形成した箇所において、画素電極４とゲート配線１との
間隔を小さくしたことにより、画素電極４とゲート配線
１との間に大きな付加容量（Ｃ_S ）を形成することがで
きる。

【０１０７】また、本液晶表示装置のアクティブマトリ
クス基板では、対向基板１１において、ブラックマトリ
クス等の遮光膜がゲート配線１の長手方向にのみ設けら
れている。本実施形態に係る液晶表示装置は、上記の点
において実施の形態２と異なっており、その他の構成
は、実施の形態２と同様である。

【０１０８】ここで、本実施形態に係る液晶表示装置の
製造方法について説明する。まず、ＴＦＴ基板１０上に
ゲート配線１を形成する。次に、このゲート配線１を覆
うように、ゲート絶縁膜７を形成する。さらに、上記ゲ
ート絶縁膜７上に、図示しない半導体層、ｎ⁺ 層を形成
する。さらに、ゲート絶縁膜７において、後で容量配線
２１を形成する箇所に、開口部を形成する。すなわち、
ゲート配線１においてソース配線２と直交する部分であ
って、コンタクトホール５およびＴＦＴ３が形成されな
い部分のゲート絶縁膜７が除去される。このようにゲー
ト絶縁膜７に開口部を形成する処理を、ゲート配線１の
外部駆動回路を実装する端子上のゲート絶縁膜７を除去
する処理と同時に行えば、工程数の増加はない。

【０１０９】次に、Ｔａ、Ａｌ等によって、ソース配線
２、画素電極４とのコンタクト電極（ドレイン電極）、
および容量配線２１を形成する。このように、同じ材料
を用いてソース配線２と同時に容量配線２１を形成する
ことにより、工程数の増加は生じない。

【０１１０】次に、基板を電解液に浸した状態でゲート
配線１に電源を接続し、陽極酸化を行う。このとき、半
導体層等をゴム系レジスト等で保護することが望まし
い。その後、層間絶縁膜６、画素電極４、および図示し
ない配向膜を順次形成した後、ブラックマトリクス１２
を有する対向基板１１と貼り合わせた後に液晶８を封入
すれば、液晶表示素子が完成する。

【０１１１】本実施形態の液晶表示素子においては、上
記したようにゲート配線１上に、ソース配線２と同じ材
料からなる容量配線２１が形成されているため、付加容
量（Ｃ_S ）が増える。また、上記したように容量配線２
１を形成するためだけの工程を必要としないので、全体
工程数が増加しないという利点もある。

【０１１２】なお、上記の容量配線２１は、陽極酸化法
等によってその表面に金属酸化膜を形成しておくことが
好ましい。これは、陽極酸化法等によって酸化された金
属酸化膜は、一般に比誘電率が高いからである。例え
ば、酸化タンタルの比誘電率は２５、酸化チタンの比誘
電率は９０である。これにより、さらに大きな付加容量
（Ｃ_S ）を容易に得ることができる。引いては、配線を
さらに細く形成することができるため、開口率を向上さ
せることができる。また、容量配線２１を陽極酸化した
場合には、容量配線２１と画素電極４との間に層間絶縁
膜６を設ける必要はない。ただし、層間絶縁膜６を少し
残した方が、リークの危険性が減るので好ましい。

【０１１３】本実施形態に係る液晶表示装置の開口率は
８４％であった。なお、この開口率は、ゲート配線１お
よびソース配線２の線幅を、共に１０μｍとした場合の
値である。この値は、従来の液晶表示装置の開口率（６
０％）に比べると２４％（従来比１４０％）も向上して
いる。従って、本実施形態の構成によれば、開口率が大
幅に向上した液晶表示装置を提供することが可能とな
る。また、従来とほぼ同様の設計ルールおよび製造プロ
セスを用いることができるので、非常に有効であること
が分かる。

【０１１４】〔実施の形態４〕本発明の実施の形態４に
ついて、図６を参照しながら説明すると以下のとおりで
ある。図６は、本発明の実施の形態４に係る液晶表示装
置が備える液晶表示素子のアクティブマトリクス基板の
構成を示す平面図である。

【０１１５】図６に示すように、本実施形態のアクティ
ブマトリクス基板では、冗長構造のゲート配線１におい
てソース配線２と直交して配設されている部分の線幅を
太く形成することで、付加容量（Ｃ_S ）領域を大きくし
ている。また、ＴＦＴ３が形成されていないゲート配線
１ａの線幅が、ＴＦＴ３が形成されているゲート配線１
ｂよりも太く形成されている。ゲート配線１ａの線幅は
２０μｍ、ゲート配線１ｂの線幅は上記ゲート配線１ａ
の半分の１０μｍとする。また、ソース配線２は、厚さ
３０００ÅのＡｌ膜の単層である。その他の構成は、前
記実施の形態２と同様である。

【０１１６】このように、ゲート配線１ａの線幅をゲー
ト配線１ｂよりも太く形成する理由は、次のとおりであ
る。すなわち、ゲート配線１ａ上にはコンタクトホール
５が形成されるため、ゲート配線１ａと画素電極４との
間に形成される層間絶縁膜６の厚みは薄くなっており、
より効果的に付加容量（Ｃ_S ）を形成することができる
からである。また、コンタクトホール５のコンタクト部
の面積を広くとることが可能となると共に、マージンを
持たせることが可能となっている。

【０１１７】本実施形態の液晶表示装置の開口率は８１
％（従来比１３５％）であった。つまり、本実施形態の
構成は、配線幅を太く形成しているにも拘わらず、従来
よりも開口率が向上している。

【０１１８】なお、この実施形態の構成においても、上
述した実施の形態３に示したように、ソース配線材料と
同じ材料を用いて、ゲート配線１上に、付加容量を形成
するための薄膜を形成すると効果的である。また、この
とき、ゲート配線１ｂを細く形成し、ＴＦＴ３における
半導体層も細く形成することにより、ＴＦＴ３の特性を
向上させることができる。

【０１１９】〔実施の形態５〕本発明の実施の形態５に
ついて、図７および図８を参照しながら説明すると以下
のとおりである。

【０１２０】図７（ａ）は、本発明の実施の形態５に係
る液晶表示装置が備える液晶表示素子のアクティブマト
リクス基板の構成を示す平面図である。また、図７
（ｂ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿う平面において
切断された液晶表示素子の横断面を示す断面図である。

【０１２１】図７（ａ）および（ｂ）に示すように、こ
の実施形態の液晶表示装置のアクティブマトリクス基板
では、冗長構造のゲート配線１のリング状の部分におい
て、ソース配線２に直交し、且つＴＦＴ３が形成されて
いない側のほぼ全面に、ゲート絶縁膜７を介してドレイ
ン電極３０が形成されている。また、このドレイン電極
３０表面のほぼ全面が露出するように、層間絶縁膜６に
コンタクトホール１５が形成されている。ドレイン電極
３０と画素電極４とは、このコンタクトホール１５を介
して互いに接続されている。このとき、付加容量
（Ｃ_S ）は、ドレイン電極３０とゲート配線１との重な
り部分に介在するゲート絶縁膜７により形成されてい
る。

【０１２２】この実施形態では、ソース配線２として、
ＡｌまたはＴａ等の遮光性を有する金属材料を使用する
ことができる。また、このソース配線２と同じ材料およ
び同じプロセスにて形成される遮光膜２２が、隣合うゲ
ート配線１同士の間に介在するゲート絶縁膜７の上に、
上記ゲート配線１に沿って形成されている。一方、遮光
膜２２に直交する方向においては、ソース配線２が遮光
膜を兼ねる。すなわち、この実施形態の構成では、対向
基板１１にブラックマトリクス等の遮光膜を形成する必
要がない。

【０１２３】以上のように、この実施形態の液晶表示装
置は、ゲート絶縁膜７によって付加容量が形成された構
成である。ゲート絶縁膜７は、層間絶縁膜６に比べて非
常に薄く、また、比誘電率の高いＳｉＮ_X ，ＳｉＯ_X 等
から形成されている。これにより、大きな付加容量を得
ることが可能となる。また、ソース配線２と同じ材料・
同じプロセスで形成される遮光膜２２を用いて、互いに
隣接するゲート配線１・１間を遮光するようになってい
るので、プロセスの短縮とコストダウンを図ることがで
きる。なお、この遮光膜２２は、互いに隣接するゲート
配線１・１と重なりをもつように形成されていても良
い。

【０１２４】上記では、ソース配線２と同じ材料を用い
て遮光膜２２を形成した構成について説明したが、この
遮光膜２２の代わりにＴＦＴ３のドレイン電極を利用し
て、隣合うゲート配線１・１間を遮光する構成としても
良い。より具体的には、図８（ａ）および（ｂ）に示す
ように、ＴＦＴ３のドレイン電極３１を、隣合うゲート
配線１・１間を覆うように、自段ゲート配線とオーバー
ラップする位置まで延設する。

【０１２５】なお、この場合、自段ゲート配線とドレイ
ン電極３１との間で寄生容量（Ｃ_gd）ができる。この寄
生容量（Ｃ_gd）は、すなわち自段ゲート配線と画素電極
４との間の寄生容量（Ｃ_gp）である。しかしながら、自
段ゲート配線とドレイン電極３１との重なりを最小限に
抑えることで、寄生容量の影響を極力抑制することがで
きる。また、上記の構成では、付加容量（Ｃ_S ）は、ド
レイン電極３１と、自段ゲート配線に隣接するゲート配
線１とがオーバーラップする部分によって形成される。

【０１２６】〔実施の形態６〕本発明の実施の形態６に
ついて、図９（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明す
ると以下のとおりである。

【０１２７】図９（ａ）は、本発明の実施の形態６に係
る液晶表示装置が備える液晶表示素子のアクティブマト
リクス基板の構成を示す平面図である。また、図９
（ｂ）は、図９（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う平面において
切断された上記液晶表示素子の横断面を示す断面図であ
る。

【０１２８】図９（ａ）および（ｂ）に示すように、本
実施形態のアクティブマトリクス基板では、スイッチン
グ素子としてのＴＦＴ３２が、前述の実施の形態１ない
し５で説明したようなボトムゲート配線構造（例えば逆
スタガ型）ではなく、トップゲート配線構造（例えばス
タガ型）になっている。

【０１２９】本実施形態の構成では、最初にソース配線
２やドレイン電極が形成され、次に半導体層およびゲー
ト絶縁膜７が形成され、さらにその後にゲート配線１が
形成される。そして、ゲート絶縁膜７およびゲート配線
１の上部に層間絶縁膜６が形成され、コンタクトホール
３５が形成された後、画素電極４が形成される。なお、
この他の構成は、前記した実施の形態１と同様である。

【０１３０】本実施形態の構成では、コンタクトホール
３５はできるだけ小さく形成する方が好ましい。これ
は、ゲート配線１がソース配線２の上部に形成されてい
るので、表示に寄与しない配線上でのコンタクトホール
の形成が難しく、コンタクトホール３５は、表示領域内
に形成せざるを得ないからである。

【０１３１】また、本実施形態の構成では、ソース配線
２が画素電極４と全く重ならない構造となっているの
で、ソース配線２と画素電極４との間の寄生容量
（Ｃ_sp）が全く無い。また、ゲート配線１と画素電極４
との距離が近い構造となっているので、ゲート配線１と
画素電極４との間に生じる付加容量（Ｃ_s ）は大きい。
このため、各配線を細く形成することができ、開口率の
向上を図ることができる。

【０１３２】また、コンタクトホール３５の部分に図示
しない平坦化層を埋め込むことにより、表示領域中に形
成されたコンタクトホール３５の表面を平坦化すること
ができる。これにより、液晶８の配向乱れが生じなくな
り、液晶表示装置の表示品位はさらに向上する。

【０１３３】〔実施の形態７〕本発明の実施の形態７に
ついて、図１０および図１１を参照しながら説明すると
以下のとおりである。

【０１３４】図１０（ａ）は、本発明の実施の形態７に
係る液晶表示装置が備える液晶表示素子のアクティブマ
トリクス基板の構成を示す平面図である。また、図１０
（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う平面におい
て切断された上記液晶表示素子の横断面を示す断面図で
ある。

【０１３５】図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、
上記アクティブマトリクス基板では、ゲート配線１は画
素電極４が形成された表示領域を囲むようなリング状部
分を有する冗長構造とされており、これによって断線対
策が施されている。さらに、ソース配線２０は、各画素
電極４の両側に形成される二本の分岐配線２０ａ・２０
ｂと、画素電極４の真ん中を横切って分岐配線２０ａ・
２０ｂを互いに接続する接続配線２０ｃとによって形成
されている。つまり、この構成では、ゲート配線１だけ
でなく、ソース配線２０もはしご状の冗長構造をなして
おり、これによって断線対策が施されている。

【０１３６】なお、上記の分岐配線２０ａは、ＴＦＴ３
と接続されており、ＴＦＴ３にデータ信号を供給する。
一方、上記の分岐配線２０ｂは、予備配線として機能す
るものである。

【０１３７】従来、予備配線を表示領域外に設けてお
き、レーザ照射等によって断線箇所と予備配線とを接続
することにより、断線不良を修正する方法が一般的に用
いられている。しかし、この方法によると、修正できる
本数が予備配線の数によって限られている。多くの予備
配線を形成すると非表示領域が大きくなってしまうため
好ましくない。また、レーザ照射等の修正工程が必要で
ある。

【０１３８】これに対して、本実施形態の構成では、ゲ
ート配線１とソース配線２０との両方がリング状部分を
有する冗長構造をなす。このため、例えば、ソース配線
２０に関しては、分岐配線２０ａ・２０ｂが、隣合う接
続配線２０ｃの間で２本とも切れない限りは断線不良と
ならず、従来のレーザ照射のような修正工程が必要な
い。

【０１３９】なお、本実施形態では、図１０（ａ）およ
び（ｂ）に示すように、ソース配線２０は、各画素電極
４の両側に形成される二本の分岐配線２０ａ・２０ｂ
と、画素電極４の真ん中を横切るように配置され、分岐
配線２０ａおよび２０ｂを互いに接続する接続配線２０
ｃとによって形成されている。しかし、ソース配線２０
の構成は、これに限らず、例えば分岐配線２０ｂを、画
素電極４の真ん中を縦断する位置に形成しても良い。ま
た、本実施形態では、接続配線２０ｃは、１つの画素電
極４毎に形成されているが、これに限定されるものでは
ない。

【０１４０】また、ソース配線２０を金属のみで形成す
ると、画素電極４を横切る接続配線２０ｃの分だけ開口
率が低下してしまう。しかし、（１）ソース配線２０を
ＩＴＯの単層で形成する、あるいは、（２）ソース配線
２０を金属とＩＴＯとの二層構造とする場合には、接続
配線２０ｃをＩＴＯのみにより形成する、という方法に
よれば、開口率の低下を防止することができる。

【０１４１】図１１は、本実施形態のアクティブマトリ
クス基板におけるソース配線２０の変形例を示す平面図
である。この変形例では、上記の接続配線２０ｃの代わ
りに、図１１に示すように、ソース配線２０の分岐配線
２０ａがＴＦＴ３と接続するために枝別れしている部分
が延長されて、分岐配線２０ａおよび２０ｂを互いに接
続するための接続配線２０ｄが形成されている。このと
き、接続配線２０ｄは、互いに隣接するゲート配線１・
１の間を通り、且つこれらのゲート配線１・１の各々と
重なり部分を有するように形成することが好ましい。こ
の構成によれば、開口率の低下を招くことが無く、さら
に、接続配線２０ｄが互いに隣接するゲート配線１・１
間の遮光膜を兼ねることが可能となる。

【０１４２】以上のように、本実施形態の液晶表示装置
は、ゲート配線１およびソース配線２０がそれぞれリン
グ状の部分を有する冗長構造である。これにより、ソー
ス配線２０に関しても、隣合う接続配線２０ｃまたは２
０ｄの間で分岐配線２０ａ・２０ｂが二本とも切れてい
ない限りは断線不良とはならず、良品率が大幅に向上さ
れると共に、コストダウンが図れる。

【０１４３】〔実施の形態８〕本発明の実施の形態８に
ついて、図１２を参照しながら説明すると以下のとおり
である。

【０１４４】実施の形態８に係る液晶表示装置が備える
アクティブマトリクス基板では、ゲート配線１およびソ
ース配線２の交差部の近傍、すなわちＴＦＴ３の近傍
が、ゲート絶縁膜７や層間絶縁膜６が分極化してスイッ
チング素子としてのＴＦＴ３のオフ特性が劣化すること
を防ぐための構造となっている。これは、層間絶縁膜６
としてアクリル等の有機樹脂材料が用いられた場合に特
に効果的である。

【０１４５】上記したゲート配線１とソース配線２との
交差部近傍の具体的な構造を、図１２（ａ）および
（ｂ）を参照しながら説明する。まず、図１２（ａ）に
おいて交差部Ａとして図示した構造は、ＴＦＴ３の上部
を覆うように、画素電極４と同じ材料からなる補助電極
２４が、層間絶縁膜６上にアイランド状に設けられた構
成である。

【０１４６】また、交差部Ｂとして図示した構造は、層
間絶縁膜６上の画素電極４が、ＴＦＴ３の上部を覆うよ
うに延設された構成である。この構成は、各画素電極４
は長方形状に形成されるので、パターニングが容易であ
ることから特に好ましい。

【０１４７】また、交差部Ｃとして図示した構造は、層
間絶縁膜６を介してＴＦＴ３の上部を覆うように、画素
電極４と同じ材料からなる補助電極２５が形成された構
成である。なお、上記補助電極２５は、図１２（ｂ）に
示すように、隣接するゲート配線１と、層間絶縁膜６に
設けられたコンタクトホール２６を介して接続されてい
る。なお、図１２（ｂ）は、上記交差部Ｃを、図１２
（ａ）に示すＤ−Ｄ’線に沿う平面において切断した横
断面を示す断面図である。

【０１４８】上記した交差部Ａ、Ｂ、またはＣの構造
は、高温（６０℃）でのエージング試験でいずれもＴＦ
Ｔ３のオフ特性の劣化を防止する点において非常に効果
があり、これらの構造のいずれかを適用した液晶表示装
置では、ＴＦＴ３のオフ特性のシフト量は非常に小さか
った。そのため、信頼性が高く、また、かすみの無い非
常に鮮明な表示の液晶表示装置を得ることができた。

【０１４９】〔実施の形態９〕本発明の実施の形態９に
ついて、主に図１３を参照しながら説明すると、下記の
とおりである。

【０１５０】図１３（ａ）に示すように、本実施形態に
係る液晶表示装置が備えるアクティブマトリクス基板
は、図３（ｃ）に示したようなはしご構造のゲート配線
１を備えている。また、このゲート配線１においてソー
ス配線２と平行な部分は、ソース配線２に完全に覆われ
るように、ソース配線２と同じ線幅か、あるいはソース
配線２よりも細い線幅に形成されている。

【０１５１】上記アクティブマトリクス基板は、マトリ
クス状に配置された長方形の画素電極４…を備えてお
り、各画素電極４は、隣合うソース配線２・２のそれぞ
れとオーバーラップするように形成されている。さら
に、図１３（ｂ）に示すように、上記アクティブマトリ
クス基板は、画素電極４…が、隣合うゲート配線１・１
の隙間を覆うように配置されていることを特徴とする。

【０１５２】ここで、本実施形態のアクティブマトリク
ス基板における画素電極４…の構成について、図１３
（ａ）において、複数の画素電極４…の一つである画素
電極４ａを例に挙げて具体的に説明する。ここで、説明
の便宜上、図１３（ａ）において、画素電極４ａを駆動
するＴＦＴ３が形成されているゲート配線（画素電極４
ａの自段ゲート配線）に記号ｇ２を付し、上記ゲート配
線の一段上に位置するゲート配線に記号ｇ１を付す。

【０１５３】画素電極４ａは、ゲート配線ｇ１において
ソース配線２と直交すると共にゲート配線ｇ２に隣合わ
ない部分とオーバーラップし、且つ、ゲート配線ｇ２に
おいてソース配線２と直交すると共にゲート配線ｇ１と
隣合う部分とオーバーラップするように形成されてい
る。すなわち、画素電極４ａは、自段ゲート配線（ゲー
ト配線ｇ２）とオーバーラップする位置まで延設されて
おり、これにより、ゲート配線ｇ１とｇ２との間が画素
電極４ａによって覆われた状態となっている。

【０１５４】このように、本実施形態の液晶表示素子が
備えるアクティブマトリクス基板では、画素電極４が隣
合うゲート配線１・１間の隙間を覆うように形成されて
いるので、画像を表示させた場合にこの隙間は見えなく
なる。この結果、隣合うゲート配線間を遮光する遮光膜
を別途設ける必要が無くなるので、開口率を低下させる
ことなく高品位な表示が実現される液晶表示装置を提供
できる。上記の遮光膜を形成する必要が無く、さらに、
画素電極４を上記のように形成することは、パターニン
グによって容易に行うことができるので、製造工程を簡
略化することができ、コストダウンを図れる。

【０１５５】なお、各画素電極４が、自段ゲート配線と
オーバーラップしていることにより、ゲート配線１と画
素電極４との間に寄生容量（Ｃ_gp）が若干できるが、画
素電極４と自段ゲート配線とのオーバーラップ部分を最
小限に抑えたり、あるいは層間絶縁膜６を厚く形成する
ことにより、上記寄生容量（Ｃ_gp）の影響を抑制するこ
とが可能である。

【０１５６】なお、上記した本実施形態の構成では、前
記した各実施形態の構成と比較して、画素電極４を自段
ゲート配線側へ延長させた構成、すなわち、ソース配線
２の長手方向において隣合う画素電極４・４の両方が、
ゲート配線１においてソース配線２と直交する部分のＴ
ＦＴ３が形成されている側とオーバーラップするように
形成されている。しかし、本発明はこれに限定されるも
のではなく、ソース配線２の長手方向において隣合う画
素電極４・４の両方が、ゲート配線１においてソース配
線２と直交する部分のＴＦＴ３が形成されていない側と
オーバーラップするように形成しても良い。この場合に
は、自段ゲート配線と画素電極４とがオーバーラップし
ないので、寄生容量（Ｃ_gp）は生じないが、コンタクト
ホール５の面積は小さくなるという欠点はある。しか
し、この欠点は、前記した実施の形態５（図７（ａ）参
照）のように、コンタクトホール５を横長に形成してコ
ンタクト面積を大きくとることによって克服できる。

【０１５７】また、隣合うゲート配線１・１間の遮光効
果をさらに向上させてコントラストを高めるためには、
前記した実施の形態５で説明したように、ソース配線２
と同じ材料を用いて隣合うゲート配線１・１間に遮光膜
を形成したり、あるいは、ソース配線２の代わりに、前
記した実施の形態７で説明したような、ＴＦＴ３との接
続部分からゲート配線１・１間を遮光する接続配線２０
ｄが分岐して設けられたソース配線２０を備えた構成と
することが効果的である。

【０１５８】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の液晶表示
素子は、走査配線および信号配線の少なくとも一方がリ
ング状の冗長部を有すると共に、上記走査配線、信号配
線、およびスイッチング素子と、上記画素電極との間
に、層間絶縁膜を備えた構成である。

【０１５９】これにより、リング状の冗長部において平
行に配設される走査配線および信号配線の間隔を狭く形
成することができるので、高い開口率を有する液晶表示
素子を提供できるという効果を奏する。断線に対する冗
長性も向上されるので、良品率の向上が図れると共に、
配線幅を細く形成することが可能となり、これによれば
開口率をさらに向上させることができるという効果を奏
する。

【０１６０】請求項２記載の液晶表示素子は、画素電極
が、自段走査配線とは重なりを持たず、上記自段走査配
線に隣合う走査配線と重なりを持つ構成である。この構
成によれば、画素電極が自らと電気的に接続されている
走査配線とオーバーラップしないので、画素電極と走査
配線との間の寄生容量（Ｃ_gp）がなくなり、表示品位が
向上するという効果を奏する。

【０１６１】請求項３記載の液晶表示素子は、層間絶縁
膜が有機樹脂からなる。これにより、層間絶縁膜の表面
を容易に平坦化することができるので、液晶の配向乱れ
が大幅に減少し、表示品位が向上すると共に、広視野角
化が図れるという効果を奏する。さらに、コントラスト
が向上するという効果も奏する。

【０１６２】請求項４記載の液晶表示素子は、有機樹脂
がアクリル系樹脂である。これにより、着色の無い美し
い表示が可能な液晶表示素子を実現できるという効果を
奏する。

【０１６３】請求項５記載の液晶表示素子は、走査配線
がリング状の冗長部を有すると共に、同一の走査配線に
おいて隣合う冗長部が、共有部を有する構成である。こ
の構成によれば、走査配線と信号配線との交差部分での
段差が小さくなるので断線が防止され、良品率が向上す
るという効果を奏する。加えて、さらに高い開口率を有
する液晶表示素子を提供できるという効果を奏する。

【０１６４】請求項６記載の液晶表示素子は、共有部
が、信号配線の線幅と同じもしくは細い線幅で形成され
た構成である。この構成によれば、さらに高い開口率を
有する液晶表示素子を提供できるという効果を奏する。

【０１６５】請求項７記載の液晶表示素子は、走査配線
がリング状の冗長部を有すると共に、上記冗長部におい
て信号配線と直交する部分の上部に、信号配線と同じ材
料からなり、付加容量を形成する容量配線が設けられた
構成である。この構成によれば、付加容量を大きく形成
することができると共に配線抵抗が下がることにより、
表示品位がさらに向上した液晶表示素子を提供できると
いう効果を奏する。

【０１６６】請求項８記載の液晶表示素子は、走査配線
がリング状の冗長部を有すると共に、上記層間絶縁膜
が、上記冗長部であって信号配線と直交する部分の上方
に、スイッチング素子と画素電極とを電気的に接続させ
るコンタクトホールを有する構成である。この構成によ
れば、コンタクトホール部分に生じ易い液晶の配向乱れ
が走査配線で隠されるので、表示品位がさらに向上した
液晶表示素子を提供できるという効果を奏する。また、
コンタクトホール部分に別途に遮光膜を設ける必要がな
くなるので、さらに高い開口率を有する液晶表示素子を
提供できるという効果を奏する。

【０１６７】請求項９記載の液晶表示素子は、走査配線
がリング状の冗長部を有すると共に、上記冗長部であっ
て信号配線と直交する部分の一方が、他方よりも太く形
成されており、上記一方の部分上の層間絶縁膜が、スイ
ッチング素子と画素電極とを電気的に接続させるコンタ
クトホールを有する構成である。この構成によれば、コ
ンタクトホールの面積を大きくとることができるので、
接続不良が起こり難くなると共に、接続抵抗値を下げる
ことができる。また、付加容量も大きく形成できる。こ
の結果、良品率の向上が図れると共に、表示品位がさら
に向上した液晶表示素子を提供できるという効果を奏す
る。

【０１６８】請求項１０記載の液晶表示素子は、走査配
線の表面に、例えば陽極酸化等によって金属酸化膜が形
成された構成である。この構成によれば、付加容量を大
きく形成することができ、表示品位がさらに向上した液
晶表示素子を提供できるという効果を奏する。

【０１６９】請求項１１記載の液晶表示素子は、走査配
線と、スイッチング素子における画素電極との接続電極
との間に、付加容量を形成する絶縁膜が設けられた構成
である。この構成によれば、大きな付加容量を形成でき
るので、表示品位がさらに向上した液晶表示素子を提供
できるという効果を奏する。

【０１７０】請求項１２記載の液晶表示素子は、信号配
線と同じ材料からなり、隣合う走査配線の間を遮光する
遮光膜をさらに備えた構成である。この構成によれば、
対向基板等に遮光膜を別途設ける必要がなくなるので、
液晶表示素子の製造工程を短縮することができ、コスト
ダウンを図れるという効果を奏する。

【０１７１】請求項１３記載の液晶表示素子は、スイッ
チング素子の上部の層間絶縁膜上に電極が設けられた構
成である。この構成によれば、スイッチング素子上の層
間絶縁膜の分極化を抑制することができ、スイッチング
素子の特性変化が抑えられるので、液晶表示素子の信頼
性が向上するという効果を奏する。また、かすみの無い
高品位な表示を実現する液晶表示素子を提供できるとい
う効果を奏する。

【０１７２】請求項１４記載の液晶表示素子は、上記の
電極が、画素電極を延長して設けられた構成である。こ
の構成によれば、上記電極と画素電極とを同じ工程で同
じ材料を用いて同時に形成することができるので、液晶
表示素子の製造工程を短縮することができ、コストダウ
ンを図れるという効果を奏する。

【０１７３】請求項１５記載の液晶表示素子は、画素電
極が、隣合う走査配線間を覆う延長部を備えた構成であ
る。この構成によれば、走査配線の間が画素電極によっ
て覆われるので、遮光膜を設けなくても、画像を表示さ
せた場合に隣合う走査配線の間の隙間が見えなくなる。
この結果、開口率が向上し、高表示品位の液晶表示素子
が実現されるという効果を奏する。さらに、走査配線の
間を遮光するための遮光膜が必要無くなるので、製造工
程を短縮することができ、コストダウンが図れるという
効果を奏する。

【０１７４】請求項１６記載の液晶表示素子の製造方法
は、走査配線および信号配線の少なくとも一方がリング
状の冗長部を有する液晶表示素子の製造方法であって、
基板上に、走査配線、信号配線、およびスイッチング素
子を形成する工程と、走査配線と信号配線とスイッチン
グ素子とを覆うように樹脂を塗布し、パターニングし
て、コンタクトホールを有する層間絶縁膜を形成する工
程と、上記層間絶縁膜上およびコンタクトホール内部
に、画素電極を形成する工程とを含む。

【０１７５】上記の製造方法によれば、開口率が高く、
高品位な表示が可能な液晶表示素子を提供できるという
効果を奏する。

【０１７６】請求項１７記載の液晶表示素子の製造方法
は、層間絶縁膜表面に灰化処理を行う工程をさらに含
む。この製造方法によれば、層間絶縁膜表面と画素電極
との密着性が向上するので、良品率が向上すると共に、
高品位な表示が可能な液晶表示素子を提供できるという
効果を奏する。なお、上記灰化処理の代わりに、請求項
１８記載のように、光照射を行って該層間絶縁膜の膜質
改善を行っても同様の効果を奏する。

【０１７７】請求項１９記載の液晶表示素子の製造方法
は、層間絶縁膜の材料として着色された樹脂を用いると
共に、該層間絶縁膜のパターニング後に、透明化処理を
行う工程をさらに含む。この製造方法によれば、層間絶
縁膜のパターニングが容易になると共に、露光時間等を
短くすることができるという効果を奏する。

【０１７８】請求項２０記載の液晶表示素子の製造方法
は、走査配線を覆うように絶縁膜を形成する工程と、上
記走査配線上の絶縁膜の一部を除去する工程と、上記信
号配線を形成する工程と同時に、絶縁膜が除去された走
査配線上に、信号配線と同じ材料を用いて容量配線を形
成する工程とをさらに含む。この製造方法によれば、高
品位な表示が可能な液晶表示素子を、低コストで提供で
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明の実施に係る一形態とし
ての液晶表示装置が備える液晶表示素子のアクティブマ
トリクス基板の構成を示す平面図である。図１（ｂ）
は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う平面において上記液
晶表示素子を切断した場合の横断面を示す断面図であ
る。

【図２】図２（ａ）ないし（ｄ）は、主要な製造工程の
各々における上記アクティブマトリクス基板の構成をそ
れぞれ示す平面図、図２（ｅ）ないし（ｈ）は、図２
（ａ）ないし（ｄ）のＡ−Ａ’線に沿う平面における横
断面をそれぞれ示す断面図である。

【図３】図３（ａ）ないし（ｃ）は、上記アクティブマ
トリクス基板に設けられるゲート配線の形状の例をそれ
ぞれ示す平面図である。

【図４】図４（ａ）は、本発明の実施に係る他の形態と
しての液晶表示装置が備える液晶表示素子のアクティブ
マトリクス基板の構成を示す平面図である。図４（ｂ）
は、図４（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う平面において上記液
晶表示素子を切断した場合の横断面を示す断面図であ
る。

【図５】図５（ａ）は、本発明の実施に係るさらに他の
形態としての液晶表示装置が備える液晶表示素子のアク
ティブマトリクス基板の構成を示す平面図である。図５
（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿う平面において
上記液晶表示素子を切断した場合の横断面を示す断面図
である。

【図６】本発明の実施に係るさらに他の形態としての液
晶表示装置が備える液晶表示素子のアクティブマトリク
ス基板の構成を示す平面図である。

【図７】図７（ａ）は、本発明の実施に係るさらに他の
形態としての液晶表示装置が備える液晶表示素子のアク
ティブマトリクス基板の構成を示す平面図である。図７
（ｂ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿う平面において
上記液晶表示素子を切断した場合の横断面を示す断面図
である。

【図８】図８（ａ）は、図７（ａ）に示したアクティブ
マトリクス基板の変形例を示す平面図である。図８
（ｂ）は、上記アクティブマトリクス基板を備える液晶
表示素子を、図８（ａ）に示すＢ−Ｂ’線に沿う平面に
おいて切断した場合の横断面を示す断面図である。

【図９】図９（ａ）は、本発明の実施に係るさらに他の
形態としての液晶表示装置が備える液晶表示素子のアク
ティブマトリクス基板の構成を示す平面図である。ま
た、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う平面
において上記液晶表示素子を切断した場合の横断面を示
す断面図である。

【図１０】図１０（ａ）は、本発明の実施に係るさらに
他の形態としての液晶表示装置が備える液晶表示素子の
アクティブマトリクス基板の構成を示す平面図である。
また、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ’線に沿
う平面において上記液晶表示素子を切断した場合の横断
面を示す断面図である。

【図１１】図１０（ａ）に示したアクティブマトリクス
基板におけるソース配線の変形例を示す平面図である。

【図１２】図１２（ａ）は、本発明の実施に係るさらに
他の形態としての液晶表示装置が備える液晶表示素子の
アクティブマトリクス基板におけるゲート配線とソース
配線との交差部近傍の構成例を示す平面図であり、図１
２（ｂ）は、図１２（ａ）のＤ−Ｄ’線に沿う平面にお
いて上記液晶表示素子を切断した場合の横断面を示す断
面図である。

【図１３】図１３（ａ）は、本発明の実施に係るさらに
他の形態としての液晶表示装置が備える液晶表示素子の
アクティブマトリクス基板の構成を示す平面図である。
また、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ−Ａ’線に沿
う平面において上記液晶表示素子を切断した場合の横断
面を示す断面図である。

【図１４】図１４（ａ）は、従来の透過型液晶表示装置
が備える液晶表示素子のアクティブマトリクス基板の構
成を示す平面図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）
のＡ−Ａ’線に沿う平面において上記液晶表示素子を切
断した場合の横断面を示す断面図である。

【図１５】従来の透過型液晶表示装置が備える液晶表示
素子の他の構成例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ゲート配線（走査配線） ２ ソース配線（信号配線） ３ ＴＦＴ（スイッチング素子） ４ 画素電極 ５ コンタクトホール ６ 層間絶縁膜 ８ 液晶 ２０ａ 分岐配線 ２０ｂ 分岐配線（予備配線） ２０ｃ 接続配線 ２０ｄ 接続配線 ２１ 容量配線 ２２ 遮光膜 ２４ 補助電極 ３０ ドレイン電極（接続電極） ３１ ドレイン電極（接続電極） Ｒ リング部分（リング状の冗長部）

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走査配線と信号配線との交差部近傍にスイ
   ッチング素子が設けられ、該スイッチング素子に画素電
   極が接続された液晶表示素子において、 上記走査配線および信号配線の少なくとも一方がリング
   状の冗長部を有すると共に、上記走査配線、信号配線、
   およびスイッチング素子と、上記画素電極との間に、層
   間絶縁膜を備えたことを特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】上記画素電極が、自段走査配線とは重なり
   を持たず、上記自段走査配線に隣合う走査配線と重なり
   を持つことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
3. 【請求項３】上記層間絶縁膜が有機樹脂からなることを
   特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
4. 【請求項４】上記有機樹脂がアクリル系樹脂であること
   を特徴とする請求項３記載の液晶表示素子。
5. 【請求項５】走査配線がリング状の冗長部を有すると共
   に、同一の走査配線において隣合う冗長部が、共有部を
   有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
6. 【請求項６】上記共有部が、信号配線の線幅と同じもし
   くは細い線幅で形成されていることを特徴とする請求項
   ５記載の液晶表示素子。
7. 【請求項７】走査配線がリング状の冗長部を有すると共
   に、上記冗長部において信号配線と直交する部分の上部
   に、信号配線と同じ材料からなり、付加容量を形成する
   容量配線が設けられていることを特徴とする請求項１記
   載の液晶表示素子。
8. 【請求項８】走査配線がリング状の冗長部を有すると共
   に、上記層間絶縁膜が、上記冗長部であって信号配線と
   直交する部分の上方に、スイッチング素子と画素電極と
   を電気的に接続させるコンタクトホールを有することを
   特徴とする請求項２記載の液晶表示素子。
9. 【請求項９】走査配線がリング状の冗長部を有すると共
   に、上記冗長部であって信号配線と直交する部分の一方
   が、他方よりも太く形成されており、上記一方の部分上
   の層間絶縁膜が、スイッチング素子と画素電極とを電気
   的に接続させるコンタクトホールを有することを特徴と
   する請求項２記載の液晶表示素子。
10. 【請求項１０】走査配線の表面に金属酸化膜が形成され
    ていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
11. 【請求項１１】走査配線と、スイッチング素子における
    画素電極との接続電極との間に、付加容量を形成する絶
    縁膜が設けられたことを特徴とする請求項１記載の液晶
    表示素子。
12. 【請求項１２】信号配線と同じ材料からなり、隣合う走
    査配線の間を遮光する遮光膜をさらに備えたことを特徴
    とする請求項１記載の液晶表示素子。
13. 【請求項１３】スイッチング素子の上部の層間絶縁膜上
    に電極が設けられていることを特徴とする請求項１記載
    の液晶表示素子。
14. 【請求項１４】上記電極が、画素電極を延長して設けら
    れていることを特徴とする請求項１３記載の液晶表示素
    子。
15. 【請求項１５】上記画素電極が、隣合う走査配線間を覆
    う延長部を備えたことを特徴とする請求項１記載の液晶
    表示素子。
16. 【請求項１６】走査配線および信号配線の少なくとも一
    方がリング状の冗長部を有する液晶表示素子の製造方法
    であって、 基板上に、走査配線、信号配線、およびスイッチング素
    子を形成する工程と、 走査配線と信号配線とスイッチング素子とを覆うように
    樹脂を塗布し、パターニングして、コンタクトホールを
    有する層間絶縁膜を形成する工程と、 上記層間絶縁膜上およびコンタクトホール内部に、画素
    電極を形成する工程とを含むことを特徴とする液晶表示
    素子の製造方法。
17. 【請求項１７】上記層間絶縁膜表面に灰化処理を行う工
    程をさらに含むことを特徴とする請求項１６記載の液晶
    表示素子の製造方法。
18. 【請求項１８】上記層間絶縁膜表面に光照射を行って該
    層間絶縁膜の膜質改善を行う工程をさらに含むことを特
    徴とする請求項１６記載の液晶表示素子の製造方法。
19. 【請求項１９】上記層間絶縁膜の材料として着色された
    樹脂を用いると共に、該層間絶縁膜のパターニング後
    に、透明化処理を行う工程をさらに含むことを特徴とす
    る請求項１６記載の液晶表示素子の製造方法。
20. 【請求項２０】上記走査配線を覆うように絶縁膜を形成
    する工程と、 上記走査配線上の絶縁膜の一部を除去する工程と、 上記信号配線を形成する工程と同時に、絶縁膜が除去さ
    れた走査配線上に、信号配線と同じ材料を用いて容量配
    線を形成する工程とをさらに含むことを特徴とする請求
    項１６記載の液晶表示素子の製造方法。