(57)【要約】      （修正有）【課題】ブラックマトリクスを備え、複数の色を表示可能な液晶表示装置において、画素の開口率の低下を抑制しつつ、表示領域の周辺である額縁領域の狭額縁化を図る。【解決手段】第１の画素ＰＸＧ１の開口領域ＯＰ１よりも第２の画素ＰＸＲ１の開口領域ＯＰ２の方が面積が大きい表示領域において、ゲート配線４の各々と接続部２２を介して接続する垂直ゲート配線６は、第１の画素ＰＸＧ１に隣接するブラックマトリクス２６ａと重なるように形成されている。【選択図】図２
2020122924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された第１基板および第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に封止された液晶と、
を備えた液晶表示パネルは、
複数の画素を有する表示領域と
前記表示領域の周辺の領域である額縁領域と、
前記複数の画素間の境界部と対向する遮光材と、を有し、
前記第１基板は、
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板上に設けられた複数のゲート配線と、
前記絶縁性基板上に、第一の絶縁膜を介して前記複数のゲート配線と交差するように設けられた複数のソース配線と、
前記ゲート配線と前記ソース配線と接続し、ドレイン電極を有し、前記画素内に少なくとも１個あるスイッチング素子と、
前記ドレイン電極に接続される画素電極と、
前記複数のソース配線の上層に形成する第一層間絶縁膜と、
前記第一層間絶縁膜の上層に形成する第二層間絶縁膜と、
前記第二層間絶縁膜よりも上層であって、前記画素電極とは異なる層において形成され、スリット部を有するコモン電極と、
前記第一層間絶縁膜よりも上層であって、前記画素電極や前記コモン電極とは異なる層において形成され、前記ゲート配線と交差する方向に延在する複数の垂直方向ゲート配線と、
前記表示領域内にあって、前記ゲート配線と前記垂直方向ゲート配線とを電気的に接続する接続部と、を備え、
前記複数の画素は複数の第１の画素と第２の画素とを有し、
前記複数の第１の画素と前記複数の第２の画素は、各々、前記遮光材により遮光されない開口領域を有し、
第１の画素の開口領域の面積は第２の画素の開口領域の面積よりも小さく、
前記ゲート配線の各々は少なくとも１箇所の接続部を有し、
前記垂直方向ゲート配線は、前記第１の画素に隣接し、かつ前記開口領域以外に配置されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第一層間絶縁膜が前記画素電極を覆い、
前記第二層間絶縁膜が前記垂直方向ゲート配線を覆い、
前記コモン電極は、前記第二層間絶縁膜上に配設されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第二層間絶縁膜の上に、さらに第三層間絶縁膜を備え、
前記画素電極は前記第一層間絶縁膜上に配設され、
前記第二層間絶縁膜は、前記画素電極を覆い、
前記垂直方向ゲート配線は前記第二層間絶縁膜上に配設され、
前記第三層間絶縁膜は、前記垂直方向ゲート配線を覆い、
前記コモン電極は前記第三層間絶縁膜上に配設されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記接続部において、
前記ゲート配線上において少なくとも前記第一の絶縁膜と前記第一層間絶縁膜と前記第二層間絶縁膜とに開口した第一のコンタクトホールと、
前記垂直方向ゲート配線上において少なくとも前記第二層間絶縁膜に開口した第二のコンタクトホールと、
前記第二層間絶縁膜よりも上層に形成されて、前記第一のコンタクトホールと前記第二のコンタクトホールを介して前記ゲート配線と前記垂直方向ゲート配線とを接続する接続膜と、
が形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
互いに対向配置された第１基板および第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に封止された液晶と、
を備えた液晶表示パネルは、
複数の画素を有する表示領域と
前記表示領域の周辺の領域である額縁領域と、
前記複数の画素間の境界部と対向する遮光材と、を有し、
前記第１基板は、
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板上に設けられた複数のゲート配線と、
前記絶縁性基板上に、第一の絶縁膜を介して前記複数のゲート配線と交差するように設けられた複数のソース配線と、
前記ソース配線と同層であって、前記複数のゲート配線と交差する方向に延在する複数の垂直方向ゲート配線と、
前記ゲート配線と前記ソース配線と接続し、ドレイン電極を有し、前記画素内に少なくとも１個あるスイッチング素子と、
前記ドレイン電極に接続される画素電極と、
前記複数のソース配線と前記垂直方向ゲート配線との上層に形成する第一層間絶縁膜と、
前記第一層間絶縁膜よりも上層であって、スリット部を有するコモン電極と、
前記表示領域内にあって、前記ゲート配線と前記垂直方向ゲート配線とを電気的に接続する接続部と、を備え、
前記複数の画素は複数の第１の画素と第２の画素とを有し、
前記複数の第１の画素と前記複数の第２の画素は、各々、前記遮光材により遮光されない開口領域を有し、
第１の画素の開口領域の面積は第２の画素の開口領域の面積よりも小さく、
前記ゲート配線の各々は少なくとも１箇所の接続部を有し、
前記垂直方向ゲート配線は、前記第１の画素に隣接し、かつ前記開口領域以外に配置されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
前記接続部において、
前記ゲート配線上において少なくとも前記第一の絶縁膜と前記第一層間絶縁膜とに開口した第一のコンタクトホールと、
前記垂直方向ゲート配線上において前記第一層間絶縁膜に開口した第二のコンタクトホールと、
前記第一層間絶縁膜よりも上層に形成されて、前記第一のコンタクトホールと前記第二のコンタクトホールを介して前記ゲート配線と前記垂直方向ゲート配線とを接続する接続膜と、
が形成されている請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記接続膜は、前記コモン電極と同じレイヤーにあり、同じ材質である請求項４または６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記接続部において、前記ゲート配線上において少なくとも前記第一の絶縁膜と前記第一層間絶縁膜とに開口した第三のコンタクトホールを介して、
前記ゲート配線と前記垂直方向ゲート配線とが直接接続する請求項１、２、３、５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第一層間絶縁膜は有機平坦化膜からなる層を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１の画素における前記画素電極は、前記第２の画素における前記画素電極よりも面積が小さいことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１の画素における前記画素電極は、前記第２の画素における前記画素電極よりも前記画素電極と前記ソース配線との離間距離が大きいことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１の画素における前記透明コモン電極の前記スリット部の面積は、前記第２の画素における前記透明コモン電極のスリット部の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１０または１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記スイッチング素子は薄膜トランジスタであって、
前記第１の画素における薄膜トランジスタのサイズは、前記第２の画素における薄膜トランジスタのサイズよりも小さいことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１の画素における薄膜トランジスタのチャネル幅は、前記第２の画素における薄膜トランジスタのチャネル幅よりも小さいことを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置にかかり、特に、複数の色を表示可能な液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のブラウン管に代わって、液晶、エレクトロルミネセンス等の原理を利用した薄型で平面形状の表示パネルを有する新しい表示装置が多く使用されるようになって久しいが、これらの新しい表示装置の代表である液晶表示装置は、薄型、軽量だけでなく、低電圧駆動できるという特徴を有している。液晶表示装置は、２枚の基板の間に液晶層を形成する。一方の基板は、複数の画素がマトリックス状に配置されて表示領域を構成するアレイ基板である。他方の基板は対向基板であり、カラーフィルタ等を形成することもある。
【０００３】
特に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）型液晶表示装置は、アレイ基板上の各画素にスイッチング素子であるＴＦＴが設けられ、各画素が独立して液晶層を駆動する電圧を保持できるので、クロストークの少ない高画質な表示が可能である。また、各画素には、ＴＦＴのＯＮ、ＯＦＦを制御するゲート配線（走査配線）と、画像データ入力用のソース配線（信号配線）とが設けられている。各画素は、通常はゲート配線とソース配線に囲まれた領域と対応する。
【０００４】
昨今の液晶表示装置では、視野角特性に優れ、且つ光透過率が高い、フリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ）方式が提案されている。ＦＦＳ方式の液晶表示装置は、液晶層にフリンジ電界（横電界と縦電界の両成分を含む斜め電界）を印加して表示を行う。ＦＦＳ方式の液晶表示装置では、透明画素電極と透明コモン電極（透明対向電極、透明共通電極）が片側のアレイ基板上に形成され、透明画素電極と透明コモン電極は絶縁膜を介して上下に重ねられる。通常、下層側は板状（複数の枝形状の場合もある）電極で、上層側は、下層側の板状とほぼ同位置にスリットなる隙間部を複数有した電極で、このスリットを介して下層電極側からの電界により液晶を制御する。このとき、画素電極とコモン電極の両者を透明導電膜により形成することにより、高い光透過率を実現することが可能となる。
【０００５】
このような、広い視野角特性と高透過率を有するＦＦＳ方式の液晶表示装置は、さまざまなアプリケーションへ展開されている。その中でも最近は、製品デザインを重視した要求として、表示領域の周辺となる額縁を狭くする狭額縁化が強く求められている。
【０００６】
これら液晶表示装置は、複数の画素がマトリックス状に配置された表示領域を構成する液晶表示パネルを有する。液晶表示パネルにおいて当該表示領域の周辺には、液晶を駆動するためのゲート信号やソース信号を各々ゲート配線やソース配線に出力するドライバＩＣを実装する領域と、各ドライバＩＣからの信号を表示領域内のゲート配線やソース配線に伝達する引き回し配線が形成される領域とを有する額縁領域とがある。ゲート配線とソース配線とは表示領域内で交差するため、表示領域の少なくとも２辺にゲートＩＣとソースＩＣの実装部や各引き回し配線が形成されることとなり、狭額縁化が困難である。
【０００７】
また、ゲートＩＣとソースＩＣとを１辺のみに形成したとしても引き回し配線は当該１辺以外の辺において形成する必要があるため、やはり狭額縁化は困難であった。（特許文献１）そこで、実装の領域を１辺のみに集約し、更にゲート信号を伝達するゲート引き回し配線を表示領域内に形成することにより、ＩＣ実装以外の額縁も狭くする構造が提案されている。（特許文献２）更に、ゲート引き回し配線と信号配線とを近接させた場合のノイズに起因する画像への影響を抑制するため、表示領域内の視感度が高い色に対応する画素においてはゲート引き回し配線と信号配線とを離して形成する構造が提案されている。（特許文献３）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−３１１３４１号公開公報
【特許文献２】特開平１０−７８７６１号公報
【特許文献３】特開２００１-４３７７４号公開公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献３のように、視感度が低い色に対応する画素において走査線の引き回し線と信号線との距離を近接させる構造の場合、視感度が低いとはいえ、表示画像への影響を完全に抑制することは困難である。また、画素開口領域の大きさを考慮せず、走査線の引き回し線を形成した場合、該配線が画素開口率の低下を引き起こす可能性がある。さらに、画素開口率の低下による表示装置の輝度の低下を補うため、バックライトの輝度を上げる必要が生じ、消費電力が増加する可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、開口率の低下を抑制し且つ額縁の寸法を縮小し、デザイン性の高い液晶表示パネル及びそのような液晶表示パネルを備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る液晶表示装置は、互いに対向配置された第１基板および第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に封止された液晶と、を備えた液晶表示パネルが、複数の画素を有する表示領域と前記表示領域の周辺の領域である額縁領域と、前記複数の画素間の境界部と対向する遮光材と、を有し、前記第１基板は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に設けられた複数のゲート配線と、前記絶縁性基板上に、第一の絶縁膜を介して前記複数のゲート配線と交差するように設けられた複数のソース配線と、前記複数のソース配線の上層に形成する第一層間絶縁膜と、前記第一層間絶縁膜の上層に形成する第二層間絶縁膜と、前記ゲート配線と前記ソース配線と接続し、前記画素内に少なくとも１個あるスイッチング素子と、前記第一層間絶縁膜上に設けられて前記スイッチング素子に接続される画素電極と、前記第二層間絶縁膜上に設けられてスリットを有するコモン電極と、前記第一層間絶縁膜上であって、且つ前記ゲート配線と交差する方向に延在する複数の垂直方向ゲート配線と、前記表示領域内にあって、前記ゲート配線と前記垂直方向ゲート配線とを電気的に接続する接続部と、を備え、前記画素は、前記遮光材により遮光されない開口領域を有し、第１の画素の開口領域の面積は第２の画素の開口領域の面積よりも小さく、前記ゲート配線の各々は少なくとも１箇所の接続部を有し、前記垂直方向ゲート配線は、前記第１の画素に隣接し、かつ前記開口領域以外に配置されることを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、透過率を低下させることなく、狭額縁化が図れる液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルの平面図である。
【図２】実施の形態１に係るアレイ基板の平面図である。
【図３】実施の形態１に係るパネルの断面図である。
【図４】実施の形態１に係るアレイ基板の断面図である。
【図５】実施の形態２に係るアレイ基板の平面図である。
【図６】実施の形態２に係るパネルの断面図である。
【図７】実施の形態３に係るアレイ基板の平面図である。
【図８】実施の形態３に係るパネルの断面図である。
【図９】実施の形態４に係るアレイ基板の平面図である。
【図１０】実施の形態４に係るパネルの断面図である。
【図１１】実施の形態５に係るアレイ基板の平面図である。
【図１２】実施の形態６に係るアレイ基板の平面図である。
【図１３】実施の形態６に係るアレイ基板の断面図である。
【図１４】実施の形態７に係るアレイ基板の平面図である。
【図１５】実施の形態７に係るパネルの断面図である。
【図１６】実施の形態８に係るアレイ基板の平面図である。
【図１７】実施の形態８に係るパネルの断面図である。
【図１８】実施の形態８に係るアレイ基板の断面図である。
【図１９】異なる形態に係るアレイ基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１は、実施の形態１に係る液晶表示パネルの平面図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る液晶表示パネルは、表示装置において画像が表示される表示部に相当する表示領域１と、当該表示領域１の周辺である額縁領域２とを有する。図１においては、ＴＦＴアレイ基板１００と対向基板２００とが重畳している形態を示しており、対向基板２００は少なくとも表示領域１と重畳する。図示しないが、両方の基板の間には電気光学材料である液晶が封入されており、液晶が漏れないようにシール等の公知の方法により封止されている。これ以降は主に、図１においてＴＦＴアレイ基板１００上に形成される要素について説明を行う。
【００１５】
図１において表示領域１内を水平方向に延びているのがゲート配線４であり、垂直方向に延びているのがソース配線５と垂直方向ゲート配線６である。図１では理解しやすいように、ソース配線５と垂直方向ゲート配線６とが隣接して並行しているように描画されているが、両方の配線一部または全てが重畳しても良い。ゲート配線４とソース配線５とが絶縁膜を介して交差することにより区切られる領域は画素ＰＸである。表示装置の表示部は、画素ＰＸが集合した領域の少なくとも一部に相当する。また、本発明においては便宜上、表示領域１と額縁領域２との境界３を１本の線で区切って表しており、表示領域１は画素ＰＸが集合した領域とみなしている。
【００１６】
さらにゲート配線４とソース配線５との交差部の近傍にはスイッチング素子である薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている。薄膜トランジスタＴＦＴは画像信号をオン・オフすることにより、表示領域１における画像（映像も含む）の表示に寄与する。
【００１７】
後述するが、各ゲート配線４は、表示領域１内において垂直方向ゲート配線６と接続する。また今後の説明上、表示領域１において垂直方向ゲート線６が形成されていない画素や額縁領域２を一部含む領域の一例として領域Ａとして表している。同様に、垂直方向ゲート線６が形成されている画素からなる領域の一例として領域Ｂとして示している。
【００１８】
額縁領域２において、ゲート配線４と平行な１辺Ｓ側にはゲートＩＣ４１とソースＩＣ５１とが実装されている。液晶表示装置においては、両者はアレイ基板１上に形成される端子（図示せず）とＣＯＧ実装により接続されている。なお、対向基板２００は、ゲートＩＣ４１やソースＩＣ５１が実装される辺Ｓ側の額縁領域２を露出するようにＴＦＴアレイ基板１００よりも小さく形成されている。辺Ｓ以外の３辺においては、対向基板２００とＴＦＴアレイ基板１００との端部は一致しているが、ＴＦＴアレイ基板１００の方が大きければ一致していなくともよい。
【００１９】
さらに、ゲートＩＣ４１とソースＩＣ５１とは、図示しない配線によりフレキシブル基板であるＦＰＣ６１と電気的に接続される。また、ゲートＩＣ４１とソースＩＣ５１とは、フレキシブル基板であるＦＰＣ６１を介して回路基板６２とも接続されている。液晶表示パネルは、回路基板６２を介して液晶表示装置と信号のやり取りを行う。
【００２０】
さらに、ＴＦＴアレイ基板１上において、ゲートＩＣ４１と垂直方向ゲート配線６との間にはゲート引き回し線２４が、ソースＩＣ５１とソース配線５との間にはソース引き回し線２５が形成されている。これらの引き回し線は、各々、垂直方向ゲート配線６やソース配線５と一体かつ同時に形成されてもよい。
【００２１】
次に、信号の経路について説明する。液晶表示装置においては、ゲートＩＣ４１から出力されるゲート信号は、表示領域１内の垂直方向ゲート配線６と額縁領域２内のゲート引き回し線２４とを介してゲート配線４に伝達される。一方、ソースＩＣ５１はソース引き回し線２５を介してソース配線５と接続されており、ソース配線５に映像信号の電圧を供給する。つまり、表示領域１内への信号伝達は、１辺Ｓ側以外に引き回し線を必要とせずに行うことができる。
【００２２】
なお、図示しないが、図１に示す第１の基板であるＴＦＴアレイ基板１００は、カラーフィルタ等が形成される第２の基板である対向基板と対になって液晶を封止し、ＦＦＳ方式の液晶表示パネルを構成する。さらに、当該液晶表示パネルと駆動用部材とを接続し、光源からの光が液晶パネルと光学シートとを透過するようにして、液晶表示パネルを光学シートや光源を搭載したバックライトと共に筐体に収めることにより液晶表示装置が完成する。
【００２３】
図２は、図１の表示領域１内の領域Ａに形成されるパターンを示したアレイ基板の平面図である。図３は図２においてＡ−Ａ´で示す箇所におけるパネルの断面図である。図４は図２においてＢ−Ｂ´で示す箇所における断面図であって、より具体的にはアレイ基板における接続部の断面図である。
【００２４】
図２において、垂直方向に延びるソース配線５と垂直方向ゲート配線６は、ゲート配線４と交差する。
【００２５】
ゲート配線４とソース配線５との交差により区切られる領域が画素ＰＸであり、図２においては例示として４×２＝８個の画素が図示されている。本特許において各画素は複数の色のうち１色と対応している。複数の色は任意の色から適宜選択してもよいが、図２においては各画素は赤（Ｒ）、緑（緑）、Ｂ（青）の３色のいずれか１色と対応するように描いている。
【００２６】
画素ＰＸＲ１、ＰＸＲ２の２個の画素は赤（Ｒ）と対応する画素であることを示している。画素ＰＸＧ１、ＰＸＧ２、ＰＸＧ３、ＰＸＧ４の４個の画素は緑（Ｇ）と対応する画素であることを示している。画素ＰＸＢ１、ＰＸＢ２の２個の画素は青（Ｂ）と対応する画素であることを示している。図２では８個の画素しか表示されていないが、他の画素も表示領域内で同様の配置で広がっている。
【００２７】
本実施の形態においては、各色の比較を行う際に、画素ＰＸＧ１、ＰＸＧ２、ＰＸＧ３、ＰＸＧ４を第１の画素、画素ＰＸＲ１、ＰＸＲ２を第２の画素、画素ＰＸＢ１、ＰＸＢ２を第３の画素と呼ぶことがある。
【００２８】
図２においてゲート配線４とソース配線５との交差により区切られる領域である画素内には、全面に広がって形成されているコモン電極１５が有するスリット７と画素電極８とが形成されている。また、画素電極８やソース配線５と電気的に接続する薄膜トランジスタＴＦＴも形成されている。
【００２９】
詳細については図３も用いて後で説明する。また、図２内において点線の円として、垂直方向ゲート配線６とゲート配線４とが重畳する接続部２２が示されている。接続部２２については、接続部２２の中にあるコンタクトホール１８も含めて、後で図４も用いて説明する。さらに、各画素の中央部に開口領域ＯＰとして矩形状のパターンが描かれているが、これはブラックマトリクスが形成されていない領域に対応する領域であり、詳細については図３も用いて説明する。
【００３０】
次に断面図である図３も用いてアレイの構造を説明する。TＦＴアレイ基板１００は、図３に示すように絶縁性基板１６、ゲート配線４、ゲート絶縁膜１３、チャネル層１２、ソース電極１１、ドレイン電極１０、ソース配線５、画素電極８、第一層間絶縁膜１４、垂直方向ゲート配線６、第二層間絶縁膜１７、コモン電極１５を備えている。
【００３１】
製造方法の説明において後述するが、これらの電極や配線は適宜選択された金属膜や透明導電膜であり、絶縁膜は例えば窒化珪素膜、酸化珪素膜、樹脂膜等である。また、チャネル層１２は、ａ−Ｓｉ膜が一般的であるが、他にも例えば結晶性のシリコン膜やＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ等の酸化物半導体膜でもよい。
【００３２】
絶縁性基板１６には、ガラス基板や石英基板など、透過性を有する基板が用いられる。絶縁性基板１６の表面上には、ゲート配線４が設けられる。ゲート配線４を含む絶縁性基板１６上には、第一の絶縁膜であるゲート絶縁膜１３が設けられる。
【００３３】
ゲート絶縁膜１３上には、チャネル層１２、ソース電極１１、および画素電極８が設けられる。チャネル層１２は、ゲート絶縁膜１３を介してゲート配線４の一部と重畳するように位置する。ソース配線５から分岐したソース電極１１がチャネル層１２上に設けられる。ドレイン電極１０は、チャネル層１２およびゲート絶縁膜１３の上に亘って設けられる。以上でスイッチング素子としての逆スタガ構造の薄膜トランジスタが構成される。
【００３４】
透明画素電極でもある画素電極８はドレイン電極１０上に形成されており、ドレイン電極１０と電気的にも接続している。図２においては、画素電極８は矩形で表されており、画素電極８の一部はドレイン電極１０が形成されていないゲート絶縁膜１３上にも亘って設けられ、一つの画素の大部を占める。
【００３５】
これらのゲート絶縁膜１３、画素電極８、チャネル層１２、ソース電極１１、ドレイン電極１０、およびソース配線５の上には、第一層間絶縁膜１４が設けられる。第一層間絶縁膜１４上には垂直方向ゲート配線６が形成されている。垂直方向ゲート配線６はゲート配線４とは異なる層に形成する必要があるが、実施の形態１においてはソース配線５とも異なる層に形成するため、第一層間絶縁膜１４よりも上層に形成する必要がある。
【００３６】
第一層間絶縁膜１４と垂直方向ゲート配線６上には第二層間絶縁膜１７が設けられている。さらに、第二層間絶縁膜１７上には透明コモン電極でもあるコモン電極１５が形成される。このとき、垂直方向ゲート配線６は画素電極８ともコモン電極１５とも異なる層に形成されている。
【００３７】
図２と図３から、コモン電極１５は、スリット７および、接続部２２と薄膜トランジスタの各々の近傍（いずれも図２において矩形で示されている領域）とを除いて表示領域１の全面に形成されている。従って図２においては、コモン電極１５は第一層間絶縁膜１４と第二層間絶縁膜１７を介してソース配線５上をも覆っている。このように、コモン電極１５がソース配線５よりも上層で覆っている構造により、ソース配線５から不要な電界が液晶に印加されるのを抑制する効果がある。また、図２においては、接続部２２と当該接続部に隣接する薄膜トランジスタＴＦＴとに亘る矩形状の領域でコモン電極１５を形成していない形態を図示しているが、形成しない領域は個別に分かれていてもよい。
【００３８】
図２と図３から、画素電極８とコモン電極１５とは第一層間絶縁膜１４と第二層間絶縁膜１７を介して互いに絶縁され、かつ、重畳しているが、スリット７の少なくとも一部は画素電極８と重畳する。そのため、スリット７近傍においてコモン電極１５と画素電極８との間に生じるフリンジ電界により液晶分子が駆動されて画像が表示される。また、画素電位を安定させるためのストレージ容量は、画素電極８とコモン電極１５との間で形成される。そのため、コモン電極１５は画素電極８とは異なる層に形成される必要がある。また、図２においては、画素電極８は矩形として描画され、画素電極８にはスリットは形成されていない。
【００３９】
次に、図２、図４を用いて接続部２２の説明をする。図４において、ゲート配線４上のゲート絶縁膜１３、第一層間絶縁膜１４及び第二層間絶縁膜１７に第１のコンタクトホールであるコンタクトホール１８ａが開口されている。同様に垂直方向ゲート配線６上には、第二層間絶縁膜１７に第２のコンタクトホールであるコンタクトホール１８ｂが開口されている。第二層間絶縁膜１７上には、コンタクトホール１８ａ、１８ｂを覆うようにして接続膜１５ａが形成されている。
【００４０】
接続部２２は、ゲート配線４と垂直方向ゲート配線６とを接続する構造を指すが、図４においては、接続膜１５ａがコンタクトホール１８ａ、１８ｂを介してゲート配線４と垂直方向ゲート配線６とを電気的に接続している構造が示されている。図４に示す構造においては、接続膜１５ａにもゲート電位が印加されることになる。
【００４１】
接続膜１５ａはコモン電極１５と同じ材質で同時に形成されていてもよいが、その場合はコモン電極１５とは電気的に絶縁されている必要がある。例えば、接続膜１５ａとコモン電極１５とは別々に分離したパターンとして同時に形成してもよい。あるいは、接続膜１５ａをコモン電極１５とは異なる材質で別に形成してもよい。また、本実施の形態において接続膜１５ａを介することなく両者を直接接続することも可能であるが、この形態については後述する。
【００４２】
また、図２、図４において第２のコンタクトホール１８ｂはゲート配線４上に配設しているため、コンタクトホールを形成することにより画素における光透過の開口率が低下することを抑制できる。しかし、画素の開口率が問題にならない場合、第２のコンタクトホール１８ｂをゲート配線４上とは異なる場所に配設してもよい。
【００４３】
ここで説明した接続部２２は、図２に示されるように、各ゲート配線４に少なくとも１箇所設けられており、そこで各ゲート配線４は垂直方向ゲート配線６と電気的にも接続する。また、図２において、各垂直方向ゲート配線６は、額縁領域２から延びて接続部２２まで到達すると、その先には延びていない。そのため、図２においては各垂直方向ゲート配線６の長さは同一ではない。垂直方向ゲート配線６を接続部２２よりも先に延ばしてもよいが、そうした場合両者間の容量が増大し、表示不良を引き起こす可能性がある。そのため、図２に示すような形態としている。
【００４４】
なお、図２には図示していないが、１本のゲート配線４が複数の接続部２２を介して複数の垂直方向ゲート配線６と接続してもよい。その場合、当該ゲート配線４の水平走査期間内において、接続する複数の垂直方向ゲート配線６には同じゲート電位が印加されて、当該ゲート配線４に伝達することとなる。これは、表示領域１内での垂直方向ゲート配線６が長い領域と短い領域とがある場合、垂直方向ゲート配線６が長い領域のゲート配線４のみ複数の垂直方向ゲート配線６と接続することにより、各々の領域までの配線抵抗の差を低減したい場合に有効な形態である。
【００４５】
以上、図２〜４を用いて主にＴＦＴアレイ基板上の構造についての説明を行った。次に、図２と図３を用いてＴＦＴアレイ基板と対向基板との対応関係について説明する。図３で示されるように、対向基板２７には遮光材であるブラックマトリックス２６及び着色層２８が設けられる。ブラックマトリクスが形成される一方で、ブラックマトリクス２６が形成されずに開口している領域においては着色層２８が形成されており、各画素に対向する。バックライトから投射される光は、ブラックマトリクスにより遮光され、ブラックマトリクスが形成されていない領域にある着色層２８を透過する。
【００４６】
そこで、ブラックマトリクスが形成されない領域を開口領域と呼ぶことがある。開口領域は、図２および図３においてＯＰで図示している。図２において領域０Ｐで示す領域は、ブラックマトリクス２６が形成されない領域に対応する。ここで、画素ＰＸＧ１、ＰＸＧ２、ＰＸＧ３、ＰＸＧ４と対向する着色層２８を透過した後の光の色は緑色である。その他の画素についても、対応する色の透過光を生じる着色層２８と各々対向する。
【００４７】
一方、開口領域以外の領域を非開口領域と呼ぶこともある。図２においては、非開口領域は画素と画素との間の境界領域であって、遮光材であるブラックマトリクス２６が形成されている領域とほぼ同義である。ここで、図２はＴＦＴアレイ基板の平面図であるが、対向基板２７上に形成されるブラックマトリクス２６との相対的な位置関係をわかりやすくするために、開口領域ＯＰも合せて図示している。
【００４８】
図２においては矩形状で示した開口領域ＯＰ以外の領域にブラックマトリクスが形成されている。言い換えれば、ブラックマトリクス２６は各画素間の境界と対向するように格子状に形成されていることになる。このとき、ブラックマトリクスは少なくともゲート配線４の一部およびソース配線５の一部と対向することになる。
【００４９】
ここで、図２において、第１の画素ＰＸＧ１、ＰＸＧ２と第３の画素ＰＸＢ１、ＰＸＧＢ２との間の境界と対向する第１のブラックマトリクス２６ａと、第３の画素ＰＸＢ１、ＰＸＢ２と第２の画素ＰＸＲ１、ＰＸＲ２との間の境界と対向する第２のブラックマトリクス２６ｂと、第２の画素ＰＸＲ１、ＰＸＲ２と第１の画素ＰＸＧ３、ＰＸＧ４との間の境界と対向する第３のブラックマトリクス２６ｃを示している。ブラックマトリクスは、ゲート配線４と対向する領域にも形成されているが、ここでは特に説明の対象としておらず、ソース配線に沿った方向に基づいてその形成領域の幅を図示している。
【００５０】
本実施の形態１においては、図２に示すように第１の画素ＰＸＧ１、ＰＸＧ２、ＰＸＧ３、ＰＸＧ４における開口領域ＯＰ１の大きさは、第２の画素ＰＸＲ１、ＰＸＲ２や第３の画素ＰＸＢ１、ＰＸＢ２の開口領域ＯＰ２、ＯＰ３よりも小さくしている。これは、第１の画素ＰＸＧ１、ＰＸＧ２と第３の画素ＰＸＢ１、ＰＸＢ２との間に形成されるブラックマトリクス２６ａの幅が、他の位置に形成されるブラックマトリクスの幅２６ｂ、２６ｃよりも大きいことによる。このように、各画素における画素自体の寸法は同じであっても、ブラックマトリクスの幅を画素ごとに異なるように配置することにより、開口領域の大きさを調整することが可能である。
【００５１】
各画素の開口領域の広さを色に対応して異ならせる効果としては、バックライトやカラーフィルタの光学特性を変えることなく液晶表示パネルの色味を調整することができる点が挙げられる。具体的には、例えばバックライトの色スペクトルとの整合上黄色を強めたい場合は、第１の画素と第２の画素の開口領域よりも第３の画素の開口領域を小さくすればよい。図２で示される様に、液晶表示パネルの白の色味を調整する目的などで、着色層２８毎のブラックマトリックス２６の開口領域の大きさを調整することがある。あるいは、液晶表示パネルの表示画像のホワイトバランス等の必要性があればそれに応じた各色の画素の開口領域の大きさを調整することにより所望の表示を達成することができる。
【００５２】
本発明においては、図２に示すように、対向基板２７のブラックマトリックス下の非開口領域であって、第１の画素ＰＸＧ１、ＰＸＧ２と第３の画素ＰＸＢ１，ＰＸＢ２との間のブラックマトリクス２６と重なる領域に垂直方向ゲート配線６を形成することを特徴としている。図２に示す形態において、さらに言い換えれば、最も幅の広いブラックマトリクス下に垂直方向ゲート配線６を形成することを特徴としている。図２に示す形態においては、垂直方向ゲート配線は、開口領域ＯＰの面積がより小さい第１の画素に隣接するように配置することを特徴としているともいいうる。また、各画素の開口率の大小関係が各画素間の非開口領域の大小関係に直結するなら、垂直方向ゲート配線を形成する領域とは、最も開口率が大きい画素に比べてより小さな開口率を有する画素間に位置する非開口領域ともいいうる。さらに、言い換えれば、垂直方向ゲート配線は各々の非開口領域の中で最も狭い非開口領域以外の領域に形成する、ともいいうる。
【００５３】
もともと、表示画像の色バランス等の必要性から、対応する色ごとに開口領域の面積を異ならせることにより所定のブラックマトリクスの幅を広くすることが必要なパネルにおいて、当該所定のブラックマトリクス下に垂直方向ゲート配線６を形成するということである。ＴＦＴアレイ基板の開口率しか考慮しないのではなく、カラーフィルタ等のパネル設計も加味した総合的な最適化により、このような効果を奏することが可能となる。
【００５４】
なお、図２においては第１の画素ＰＸＧ１、ＰＸＧ２での開口領域ＯＰ１の面積を第２の画素ＰＸＢ１、ＰＸＢ２や第３の画素ＰＸＲ１、ＰＸＲ２の開口領域ＯＰ２、ＯＰ３の面積よりも小さくなるように形成しているが、この形態に限定されない。例えば、液晶表示パネルの光学特性上、青色の画素の開口領域の面積を各色の中で最も小さく形成する必要があれば、第２の画素と第３の画素との間と対向するブラックマトリックスの幅を他のブラックマトリックスの幅よりも広くして、第２の画素の開口領域の面積を他の色の画素の開口領域よりも小さくする。そして第２の画素と第３の画素との間と対向するブラックマトリックスの下に垂直ゲート配線を形成すればよい。
【００５５】
このような構造により、本実施の形態１においては、垂直方向ゲート配線６を表示領域１内に設けたことにより、画素の開口率が低下することはなく狭額縁化が可能なＦＦＳモードの液晶表示装置を実現することができる。
【００５６】
なお、図２で示す様に、垂直方向ゲート配線６は非開口領域内に配置し、ソース配線５と重畳しないように設置する。これは、ソース配線５と垂直方向ゲート配線６の間の容量の増大を防ぐ為である。また非開口領域が小さく、垂直方向ゲート配線６とソース配線５が重畳しないようにすることができない場合は、容量を減らす為に非開口領域の範囲内で垂直方向ゲート配線６はソース配線５との重なる面積を少なくなるように設置することが望ましい。
【００５７】
以上説明した構成により、本実施の形態１においては、表示領域１の周辺の額縁領域２に垂直方向ゲート配線６やその他の引き回し配線を配置する必要がないため、解像度に依存せず額縁領域２を狭くすることが可能となる。
【００５８】
また、表示領域１内に配置された垂直方向ゲート配線６は、ブラックマトリックス１９と重畳するように形成される為、従来と同等の透過率を確保することができる。つまり、本実施の形態１により、表示性能を低下させることなく、解像度に依存しない狭額縁化が可能なＦＦＳモードの液晶表示装置を実現することができる。
【００５９】
＜Ａ−２．製造工程＞
次に、図２または図３に示すＴＦＴアレイ基板１００の製造工程を説明する。まず、絶縁性基板１６上に、ゲート配線４となる第１のメタル膜をＤＣマグネトロンを用いたスパッタリング法により形成する。第１のメタル膜は、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａやこれらを主成分とする合金膜であればよい。その後パターニングを行い、ゲート配線４を得る。次に、プラズマＣＶＤ法によりゲート絶縁膜１３を形成する。ゲート絶縁膜１３にはシリコン窒化膜を用いることが一般的であるが、シリコン酸化膜やシリコン酸化窒化膜等であってもよい。後述の半導体膜として酸化物半導体を用いる場合には、シリコン酸化膜が良い。
【００６０】
ゲート絶縁膜１３の形成後、プラズマＣＶＤ法によりａ−Ｓｉ膜（アモルファスシリコン膜）を形成する。ａ−Ｓｉ膜は、チャネル層１２を構成する真性半導体層と、リンなどを含んだ不純物半導体層の積層構造とすることが一般的である。不純物半導体層は、後述するソース電極１１およびドレイン電極１０とのオーミックコンタクトを確保するためである。その後パターニングを行い、島状のａ−Ｓｉ膜としてチャネル層１２を得る。なお、半導体層は、スパッリングにより成膜された酸化物半導体膜により形成してもよい。この場合、オーミックコンタクト層の形成は必ずしも必要ではない。
【００６１】
次に、ＤＣマグネトロンを用いたスパッタリング法により第２のメタル膜を形成する。第２のメタル膜はＭｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａやこれらを主成分とする合金膜であればよい。その後パターニングを行い、ソース電極１１、ドレイン電極１０、およびソース配線５を得る。ここで、ソース電極１１およびドレイン電極１０とのオーミックコンタクトを得るための前記不純物半導体層は、マスク工数削減のためソース電極１１およびドレイン電極１０をマスクにエッチングする場合もある。
【００６２】
ソース電極１１、ドレイン電極１０、およびソース配線５の形成後、ＤＣマグネトロンを用いたスパッタリング法で画素電極８となる第１の透明性導電膜を形成する。第１の透明性導電膜は、ＩＴＯやＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等で構成することができる。その後パターニングを行い、透明な画素電極８を得る。
【００６３】
画素電極８の形成後、プラズマＣＶＤ法により第一層間絶縁膜１４を形成する。第一層間絶縁膜１４は、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、またはシリコン酸化窒化膜等により形成することができる。あるいは、厚膜化により絶縁性を確保するため、アクリル系やイミド系の有機樹脂膜を塗布することによって第一層間絶縁膜１４を形成しても良い。さらには、第一層間絶縁膜１４はシリコン窒化膜、シリコン酸化膜またはシリコン酸化窒化膜と、有機樹脂膜とを積層することにより構成しても良い。
【００６４】
次に、ＤＣマグネトロンを用いたスパッタリング法により第３のメタル膜を形成する。第３のメタル膜はＭｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａやこれらを主成分とする合金膜であればよい。その後パターニングを行い、垂直方向ゲート配線６を得る。
【００６５】
その後、プラズマＣＶＤ法により第二層間絶縁膜１７を形成する。第二層間絶縁膜１７は、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、またはシリコン酸化窒化膜等により形成することができる。あるいは、厚膜化により絶縁性をより確保するため、アクリル系やイミド系の有機樹脂膜を１〜３μｍ厚に塗布することによって第二層間絶縁膜１７を形成しても良い。さらには、第二層間絶縁膜１７はシリコン窒化膜、シリコン酸化膜またはシリコン酸化窒化膜と、有機樹脂膜とを積層することにより構成しても良い。
【００６６】
その後、第１のメタル膜、第２のメタル膜、第３のメタル膜あるいは第１の透明性導電膜への導通をとるため、コンタクトホール（図示せず）を形成する。
【００６７】
コンタクトホールの形成後、コモン電極１５となる第２の透明性導電膜を形成する。第２の透明性導電膜は、ＩＴＯやＩＺＯ等で構成することができる。その後、パターニングを行ってコモン電極１５を得る。このパターニングの際に、画素電極８上のコモン電極１５にスリット７を形成する。
【００６８】
このようにして完成したＴＦＴアレイ基板は、図３に示すようにブラックマトリクスとＲＧＢ等の着色層を有する対向基板と貼り合され、内部に液晶を封入するようにシール材（図示しない）により密封される。そして、ＴＦＴアレイ基板には図１で示すようにゲートＩＣとソースＩＣが実装され、ゲートＩＣとソースＩＣはＦＰＣを介して駆動回路基板と接続される。その後、ＬＥＤ等の光源や光学シートを有するバックライトに組み込まれ、液晶表示装置が完成する。
【００６９】
なお、本実施の形態においては、ブラックマトリクスと着色層とが対向基板上に形成された構造について説明したが、ブラックマトリクスと着色層との少なくとも１つをＴＦＴアレイ基板上に形成してもよい。ブラックマトリクスをＴＦＴアレイ基板上に形成する場合は、ゲート配線、ソース配線、ＴＦＴと少なくとも一部が重畳するように形成する。また、着色層をＴＦＴアレイ基板上に形成する場合は、画素電極の大部分と重畳するように形成する。
＜Ｂ．実施の形態２＞
【００７０】
図５は、実施の形態２に係るアレイ基板の平面図であり、図１の領域Ａを拡大した平面図に相当する。また、図６は図５においてＣ−Ｃ´で示す箇所のパネルの断面図である。なお、説明が重複して冗長になるのを避けるため、各実施の形態の各図において同一または相当する機能を有する要素には同一の符号を付してある。
【００７１】
実施の形態１と異なり、実施の形態２ではソース配線５上と垂直方向ゲート配線６とが少なくとも一部重なっていることを特徴としている。さらに、実施の形態１と同様に、ソース配線５上に形成した垂直方向ゲート配線６は、開口領域が最も大きい画素と比較して、開口領域が小さい画素に隣接する非開口領域に設けられるものとしている。
【００７２】
図６の断面図Ｃ−Ｃ´に示すように、垂直方向ゲート配線６は、第一層間絶縁膜１４上に形成されて、かつ、隣接する２種類の着色層、ここでは着色層２８ａ、２８ｂと重畳するように形成される。こうすることで、非開口領域の幅が狭い場合でも、透過率を低下させることなく、垂直方向ゲート配線６を配置することができる。
【００７３】
本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
＜Ｃ．実施の形態３＞
【００７４】
図７は、実施の形態３に係るアレイ基板の平面図であり、図１の領域Ａを拡大した平面図に相当する。図８は、図７においてＤ−Ｄ´で示す箇所のパネルの断面図である。なお、説明が重複して冗長になるのを避けるため、各実施の形態の各図において同一または相当する機能を有する要素には同一の符号を付してある。
【００７５】
図７に示すように、第１の画素ＰＸＧ１、ＰＸＧ２における画素電極８ａは、他の画素における画素電極８と比べてサイズが小さくなるように形成されている。また、画素電極８ａと隣接するソース配線５との離間距離は、他の画素における離間距離よりも大きくなるように形成されている。このように、実施の形態３では、透明画素電極８の寸法を縮小し、垂直方向ゲート配線６と重畳せずに形成することを特徴とする。すなわち、垂直方向ゲート配線６と透明画素電極８が重畳する領域がなくなる。そのため、垂直方向ゲート配線６と透明画素電極との容量を低減することができる。さらに、実施の形態１と同様にソース配線５上に形成した垂直方向ゲート配線６は、開口領域が最も大きい画素と比較して、開口領域が小さい画素に隣接する非開口領域に設けられるものとしている。
【００７６】
このような形態により、垂直方向ゲート配線６と透明画素電極８との容量結合により生じるゲート信号の遅延や透明画素電極８の電位変動が抑えられ、透過率、表示品位を保ちながら狭額縁化が可能となる。
【００７７】
本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。たとえば、本実施の形態３における図７において、画素電極８のパターンの端辺がスリット７と重畳しているように描かれているが、必ずしもそのような構造でなくてもよい。
＜Ｄ．実施の形態４＞  
【００７８】
図９は、実施の形態４に係るアレイ基板の平面図であり、図１の領域Ａを拡大した平面図に相当する。図１０は図９においてＥ−Ｅ´で示す箇所のパネルの断面図である。なお、説明が重複して冗長になるのを避けるため、各実施の形態の各図において同一または相当する機能を有する要素には同一の符号を付してある。
【００７９】
実施の形態４では、実施の形態３と同様に透明画素電極のサイズを縮小したうえで、尚且つ、スリット７の長さを縮小して形成することを特徴とする。図９においては、垂直方向ゲート配線６と隣接する第１の画素ＰＸＧ１〜ＰＸＧ４において、スリット７の１本の長さを短くしている形態を図示している。第３の実施の形態においては、第１の画素ＰＸＧ１〜ＰＸＧ４における画素電極８ａとコモン電極１５間で形成するストレージ容量は、他の画素におけるストレージ容量よりも小さい。ここで、スリットの面積は、透明画素電極とコモン電極間のストレージ容量に寄与しない。その為、本実施の形態４のように第１の画素におけるスリット７の面積を他の画素よりも小さくすることにより、垂直方向ゲート配線６を設置しない他の画素と同等のストレージ容量を形成することができる。
【００８０】
さらに、実施の形態１と同様にソース配線５上に形成した垂直方向ゲート配線６は、開口領域が最も大きい画素と比較して開口領域が小さい画素に隣接する非開口領域に設けられるものとしている。このような形態により、表示品位を保ちながら狭額縁化が可能となる。また、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
＜Ｅ．実施の形態５＞
【００８１】
図１１は、実施の形態４に係るアレイ基板の平面図であり、図１の領域Ａを拡大した平面図に相当する。なお、説明が重複して冗長になるのを避けるため、各実施の形態の各図において同一または相当する機能を有する要素には同一の符号を付してある。
【００８２】
実施の形態５では、垂直方向ゲート配線を配置する画素において、透明画素電極８の大きさを縮小し、且つ、ＴＦＴのサイズも縮小して形成することを特徴とする。すなわち、第１の画素において、透明画素電極８の大きさを縮小し、且つ、ＴＦＴのサイズも縮小して形成することを特徴とする。
【００８３】
透明画素電極８を縮小すると、透明画素電極８とコモン電極１５との間で形成するストレージ容量が小さくなる為、垂直方向ゲート配線６を配置する画素と配置しない画素との間でストレージ容量に対する充電特性が変わり、その結果、輝度ムラが発生する。その為、垂直方向ゲート配線６を配置し、透明画素電極８の大きさを縮小する画素については上記のストレージ容量が小さくなることに対応するようにＴＦＴのサイズ（例えばチャネル幅）を縮小することにより、画素間の充電特性を均一にすることができる。
【００８４】
図１１においては、第１の画素におけるドレイン電極１０ａの幅Ｗ１が、第２の画素や第３の画素におけるドレイン電極１０の幅Ｗ２よりも小さい形態を図示している。この形態により、第１の画素における薄膜トランジスタのチャネル幅は、第２の画素における薄膜トランジスタのチャネル幅よりも小さくすることができる。さらに、実施の形態１と同様に、ソース配線５上に形成した垂直方向ゲート配線６は、開口領域が最も大きい画素と比較して開口領域が小さい画素に隣接する非開口領域に設けられるものとしている。このような形態により、表示品位を保ちながら狭額縁化が可能となる。
【００８５】
本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。たとえば、第１の画素におけるチャネル長のみ長くしてもよい。
＜Ｆ．実施の形態６＞
【００８６】
図１２は、実施の形態４に係るアレイ基板の平面図であり、図１の領域Ａを拡大した平面図に相当する。図１３は図１２においてＦ−Ｆ´で示す箇所のパネルの断面図である。なお、説明が重複して冗長になるのを避けるため、各実施の形態の各図において同一または相当する機能を有する要素には同一の符号を付してある。
【００８７】
実施の形態１では、図４に示すように、接続部２２において各絶縁膜に形成されたコンタクトホール１８ａ、１８ｂ、及び接続膜１５ａを介して、垂直方向ゲート配線６とゲート配線４とが電気的に接続される形態について説明した。
【００８８】
接続膜１５ａにはゲート信号が印加されるが、図４に示すように接続膜１５ａが最上層に形成されている場合、印加されたゲート信号の電圧により接続膜１５ａ近傍の液晶配向が乱れる可能性がある。さらにこの乱れは、光漏れなどの表示品位を低下させる不良の発生まで波及する可能性がある。その対策のためだけにさらに絶縁膜で被覆する構造も考えられるが、製造コストの増大を招く。
【００８９】
そこで、実施の形態６では、図１３に示すように、ゲート配線４と垂直方向ゲート配線６とが重畳する領域において、両者の間にあるゲート絶縁膜１３と第一層間絶縁膜１４とを貫通する第３のコンタクトホール１８ｃを開口して、ゲート配線４と垂直方向ゲート配線６とを直接コンタクトする構造をとる。さらに、接続部２２においてコンタクトホール１８ｃと垂直方向ゲート配線６は、第二層間絶縁膜１７により被覆される。さらに、実施の形態１と同様に、ソース配線５上に形成した垂直方向ゲート配線６は、開口領域が最も大きい画素と比較して開口領域が小さい画素に隣接する非開口領域に設けられるものとしている。
【００９０】
上記の構造により実施の形態１と同様な効果が期待できると共に、ゲート信号の電位を有する導電膜が絶縁膜で覆われるため、表示品位の低下を抑制できるＦＦＳモードの液晶表示装置を実現することができる。また、本実施の形態６は実施の形態１〜５と併せて適用することが可能である。
【００９１】
本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。たとえば、本実施の形態を実施の形態４または５に適用する際には、第３のコンタクトホール１８ｃを開口する絶縁膜は、ゲート絶縁膜１３、第一層間絶縁膜１４に加えて、第二層間絶縁膜１７も対象となる。
＜Ｇ．実施の形態７＞
【００９２】
図１４は、実施の形態４に係るアレイ基板の平面図であり、図１の領域Ａを拡大した平面図に相当する。図１５は図１４においてＧ−Ｇ´で示す箇所のパネルの断面図である。なお、説明が重複して冗長になるのを避けるため、各実施の形態の各図において同一または相当する機能を有する要素には同一の符号を付してある。
【００９３】
図１５において、透明画素電極８は第一層間絶縁膜１４上に設けられ、ドレイン電極１０とはコンタクトホール１８ｄを介して接続される。垂直方向ゲート配線６は第二層間絶縁膜１７上に設けられ、コモン電極１５は第三層間絶縁膜１９上に設けられる。さらに、実施の形態１と同様にソース配線５上に形成した垂直方向ゲート配線６は、開口領域が最も大きい画素と比較して、開口領域が小さい画素に隣接する非開口領域に設けられるものとしている。
【００９４】
このような形態により、画素電極とドレイン電極とが異なるレイヤーに配置されているアレイ基板においても、表示品位を保ちながら狭額縁化が可能となる。また、実施の形態２から６で説明した形態と適宜組み合せてもよい。例えば、実施の形態６において図１３を用いて説明した形態のように、絶縁膜に開口したコンタクトホールを介してゲート配線４と垂直方向ゲート配線６とを直接コンタクトする構造であってもよい。
＜Ｈ．実施の形態８＞
【００９５】
図１６は、実施の形態８に係るアレイ基板の平面図であり、図１の領域Ａを拡大した平面図に相当する。図１７は、図１６においてＨ−Ｈ´で示す箇所のパネルの断面図であり、図１８は図１６においてＩ−Ｉ´で示す箇所のパネル断面図である。なお、説明が重複して冗長になるのを避けるため、各実施の形態の各図において同一または相当する機能を有する要素には同一の符号を付してある。
【００９６】
図１７において、垂直ゲート配線６はソース配線５と同層に形成されている。具体的には、垂直ゲート配線６はソース配線５と同様にゲート絶縁膜１３上に直接設けられている。ソース配線５と垂直ゲート配線６とを覆うように第一層間絶縁膜１４が形成されている。第一層間絶縁膜１４は無機絶縁膜、有機絶縁膜、有機平坦化膜やそれらの積層からなる。また、コモン電極１５は第一層間絶縁膜１４上に設けられる。さらに、実施の形態１と同様に垂直ゲート配線６は、ブラックマトリックスが形成されない開口領域が最も大きい画素と比較して、開口領域が小さい画素と隣接する非開口領域と重なるように設けられる形態としている。
【００９７】
図１８において、ゲート配線４上のゲート絶縁膜１３及び第一層間絶縁膜１４に第１のコンタクトホールであるコンタクトホール１８ａが開口されている。同様に垂直方向ゲート配線６上には、第一層間絶縁膜１４に第２のコンタクトホールであるコンタクトホール１８ｂが開口されている。第一層間絶縁膜１４上には、コンタクトホール１８ａ、１８ｂを覆うようにして接続膜１５ａが形成されている。
【００９８】
実施の形態１では画素電極８とコモン電極１５との間には、第一層間絶縁膜１４と第二層間絶縁膜１７の積層が介在していたが、本実施の形態では第一層間絶縁膜１４のみとすることができる。そのため、画素電極８とコモン電極１５との間の容量を増大することができる。
【００９９】
また、図１６〜１８に示すような形態により、ソース配線５と垂直ゲート配線６が同層に形成されたアレイ基板においても、実施の形態１と同様に表示品位を保ちながら狭額縁化が可能となる。また、他の実施の形態で説明した形態と適宜組み合せてもよい。例えば、実施の形態６において図１３を用いて説明した形態のように、絶縁膜に開口したコンタクトホールを介してゲート配線４と垂直方向ゲート配線６とを直接コンタクトする構造であってもよい。
【０１００】
ここまで説明した実施の形態について、対向絶縁性基板２７に形成される着色層２８は例えば赤色、緑色、青色のような３種類をストライプ状に配置することを想定して示したが、赤色、緑色、青色、白色のような４種類またはそれ以上の着色層２８を用いても良い。
【０１０１】
図１９に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）の４色の画素を田の字に配列した形態を示す。図１９においては、各色の画素をＰＸＧ、ＰＸＲ、ＰＸＢ、ＰＸＷで図示している。このような場合も、着色層２８の色毎にブラックマトリックスの２６の開口領域が異なる場合は、開口領域が狭い画素の非開口領域を用いて本構造を適用することは可能である。
【０１０２】
また、本発明の実施の形態１から８において、カラーフィルタとブラックマトリクスとは、アレイ基板と対向する対向基板上に形成する形態について説明したが、これらの少なくとも一方はアレイ基板上に形成してもよい。この場合、カラ−フィルタとブラックマトリクスとをＴＦＴの上層に絶縁膜を介して形成してもよい。
【０１０３】
本発明の実施の形態１から８において、スリットを有するコモン電極の方がプレート状の画素電極よりも上層に配設される形態について説明したが、スリットを有する画素電極の方がプレート状のコモン電極よりも上層に配設される形態であってもよい。
【０１０４】
本発明の実施の形態１から８において、垂直方向ゲート配線は必ずしもゲート配線と垂直に交差する必要は無く、画素の配置によっては斜めに交差してもよい。また、垂直方向ゲート配線は必ずしも第一層間絶縁膜よりも上層に形成しなくともよい。例えば、絶縁膜を介してゲート配線よりも下層に形成してもよい。
【０１０５】
本発明の実施の形態１から８において、垂直方向ゲート配線と重なるマトリクスを第１のマトリクスのみとすることにより、開口率の低下を抑制してもよい。
【０１０６】
本発明の実施の形態の１から８において、第１の画素の色が青（Ｂ）である形態について説明したが、そのような形態に限られない。例えば、光学設計やカラーフィルタの材質等の観点で赤色の画素の面積を最も大きくする必要が生じた場合、第１の画素として赤（Ｒ）を選択してもよい。
【０１０７】
本発明の実施の形態の１から８において、第１の画素の開口領域の面積のみが、他の画素の開口領域の面積よりも小さい形態について説明したが、そのような形態に限られない。例えば、表示色が３種類ある場合の開口領域の面積について、第１の画素＜第２の画素＜第３の画素、という関係がある場合を考えてみる。
【０１０８】
この場合、よほど各画素の面積に大きな違いが無ければ一般には、各画素間に形成されるブラックマトリクスの幅には、第１〜第２画素間＞第１〜３画素間＞第２〜３画素間、という関係が生じる。この場合、垂直方向ゲート配線は第１〜第２画素間に設けるのがベストであるが、レイアウト等の他の問題が生じた場合、垂直方向ゲート配線を第１〜３画素間に設けてもよい。第２〜３画素間に設けるよりも開口率の低下を抑制できるからである。言い換えれば、垂直方向ゲート配線は各々の非開口領域の中で最も狭い非開口領域以外の領域に形成する、ということでもある。
【符号の説明】
【０１０９】
１  表示領域、２  額縁領域、３  境界、４  ゲート配線、５  ソース配線、
６  垂直方向ゲート配線、７  スリット、８、８ａ  画素電極、
１０、１０ａ  ドレイン電極、１１  ソース電極、１２  チャネル層、
１３  ゲート絶縁膜、１４  第一層間絶縁膜、
１５  コモン電極、１５ａ  接続膜、１６  絶縁性基板、１７  第二層間絶縁膜、
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ  コンタクトホール、
１９  第三層間絶縁膜、
２２  接続部、２４  ゲート引き回し線、２５  ソース引き回し線、
２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ  ブラックマトリックス
２７  対向絶縁性基板、２８  着色層
４１  ゲートＩＣ、５１  ソースＩＣ、６１  ＦＰＣ、６２  回路基板、
１００  ＴＦＴアレイ基板、２００  対向基板
ＰＸ、ＰＸＧ、ＰＸＲ、ＰＸＢ、ＰＸＷ  画素、
ＴＦＴ  薄膜トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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