(57)【要約】【課題】安定した電位を保つことができる画素電極を有するＴＦＴ基板を提供する。【解決手段】ＴＦＴ基板２３０は、各画素２１０に通じるドレイン信号線２５１と、ドレイン信号線２５１からトランジスタのチャネル部３０５を介して通じるソース電極３０２と、ソース電極３０２に電気的に接続された画素電極３０３を有しており、画素電極３０３は、更に、ソース電極３０２と接続されるコンタクト部電極３０３Ａと、ブラックマトリクスに覆われていない開口部分の電極である開口部電極３０３Ｂと、隣接する画素のトランジスタのチャネル部３０５を覆うよう形成されたチャネル上部電極３０３Ｃとから構成されている。チャネル上部電極３０３Ｃは隣接する画素のチャネル部まで延びることにより、画素電極３０３の面積を広げ、開口部電極３０３Ｂは、線幅を比較的細く形成している。【選択図】図３
2010271487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に延びるゲート信号線と、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びるドレイン信号線と、画素を備えた液晶表示装置であって、
前記画素は、前記ゲート信号線に接続するゲート電極と、前記ドレイン信号線に接続するドレイン電極と、画素電極に接続するソース電極と、半導体層とで構成される薄膜トランジスタと、
前記画素電極と前記薄膜トランジスタの間に、絶縁膜を介して配置された導電層と、を備え、
前記画素電極及び前記導電層は、前記トランジスタが形成された面に投影された場合に、前記トランジスタのチャネル部を覆うように配置されている、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記導電層は、前記画素を形成した表示領域を覆うように形成され、前記画素電極との間に保持容量を形成する対向電極である、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】
前記導電層は、各画素の境界から光が出射されないようにするための遮光領域に設けられている、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】
前記チャネル部を有する前記薄膜トランジスタは、前記チャネル部を覆っている前記画素電極に電圧を印加する、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５】
前記チャネル部を有する前記薄膜トランジスタは、前記チャネル部を覆っている前記画素電極に隣接する前記画素電極に電圧を印加する、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６】
第１の方向に延びるゲート信号線と、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びるドレイン信号線と、画素電極を基板上に形成した液晶表示装置であって、
前記ゲート信号線に接続したゲート電極と、前記ドレイン信号線に接続したドレイン電極と、ソース電極と、半導体層とにより薄膜トランジスタを構成し、
前記基板上に形成した薄膜トランジスタの上に、前記薄膜トランジスタ側から絶縁膜、導電膜、絶縁膜、前記画素電極の順で配置したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記薄膜トランジスタの上部に形成した前記画素電極は前記第２の方向に沿って隣接する画素の画素電極であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記薄膜トランジスタの上部に形成した前記画素電極は前記薄膜トランジスタを構成するソース電極に接続していることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板の形成工程は、画素電極に電圧を印加するためのスイッチである薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ形成工程と、
前記薄膜トランジスタ形成工程の後に、絶縁膜を介して、前記薄膜トランジスタのチャネルを覆うように導電層を形成する導電層形成工程と、
前記導電層形成工程の後に、絶縁膜を介して、電圧が印加されることにより液晶組成物の配向を制御する画素電極を、前記薄膜トランジスタのチャネル部を覆うように形成する画素電極形成工程と、を備える液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に、画面輝度を向上させた液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ等の情報通信端末やテレビ受像機の表示デバイスとして、液晶表示装置が広く用いられている。液晶表示装置は、２つの基板の間に封じ込められた液晶組成物の配向を制御することにより、光の透過度合いを変化させて、表示させる画像を制御する装置である。
【０００３】
液晶組成物の配向を制御する方式として、ＴＮ（Twisted Nematic）方式、及びＩＰＳ（In Plane Switching）方式が知られている。また、ＴＮ（Twisted Nematic）方式の一つとしてＶＡ（Vertical Alignment）方式がある。ＴＮ方式及びＶＡ方式では、薄膜トランジスタ基板（以下、「ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板」という。）に画素電極が設けられると共に、液晶層を介してＴＦＴ基板とは反対側に設けられたカラーフィルタ基板に対向電極が設けられており、これらの間に生じる電界を制御することにより、液晶組成物の配向を制御している。一方、ＩＰＳ方式では、ＴＦＴ基板側に画素電極と対向電極の両方が設けられ、これらの間に生じる電界により、液晶組成物の配向を制御している。
【０００４】
図１３には、ＩＰＳ方式を利用した従来のＴＦＴ基板８００におけるドレイン信号線８０１、ソース電極８０２及び画素電極８０３の配置の様子が示されている。ドレイン信号線８０１に印加された映像信号は、トランジスタのチャネル部８０５を介して、ソース電極８０２に電気的に接続された画素電極８０３に印加される。ここで、画素電極８０３の層とソース電極８０２の層の間には、表示領域全面に配置された不図示の対向電極があり、画素電極８０３の３本に分かれた部分に印加された電圧と、対向電極との間に生じる電界により、画素電極８０３より上層に封止された液晶組成物が制御される。図のＢＭで示される領域は、光を遮蔽するブラックマトリクスの領域を示しており、ブラックマトリクス領域以外の開口部分から光が射出されることにより表示が行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような液晶表示装置の画素電極は、隣接する画素等から発生するノイズの影響に曝されており、このノイズの影響で画素電極の電位が不安定になると、表示品質の低下を引き起こすことになる。
【０００６】
本発明は上述の事情に鑑みてされたものであり、容量を増加させることにより、安定した電位を保つことができる画素電極を有するＴＦＴ基板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】
【０００７】
本発明における液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法の主な特徴は次のとおりである。
【０００８】
第１の方向に延びるゲート信号線と、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びるドレイン信号線と、画素を備えた液晶表示装置であって、前記画素は、前記ゲート信号線に接続するゲート電極と、前記ドレイン信号線に接続するドレイン電極と、画素電極に接続するソース電極と、半導体層とで構成される薄膜トランジスタと、前記画素電極と前記薄膜トランジスタの間に、絶縁膜を介して配置された導電層と、を備え、前記画素電極及び前記導電層は、前記トランジスタが形成された面に投影された場合に、前記トランジスタのチャネル部を覆うように配置されている、ことを特徴とする液晶表示装置である。
【０００９】
また、第１の方向に延びるゲート信号線と、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びるドレイン信号線と、画素電極を基板上に形成した液晶表示装置であって、前記ゲート信号線に接続したゲート電極と、前記ドレイン信号線に接続したドレイン電極と、ソース電極と、半導体層とにより薄膜トランジスタを構成し、前記基板上に形成した薄膜トランジスタの上に、前記薄膜トランジスタ側から絶縁膜、導電膜、絶縁膜、前記画素電極の順で配置したことを特徴とする液晶表示装置である。
【００１０】
また、液晶表示装置の製造方法であって、前記液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板の形成工程は、画素電極に電圧を印加するためのスイッチである薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ形成工程と、前記薄膜トランジスタ形成工程の後に、絶縁膜を介して、前記薄膜トランジスタのチャネルを覆うように導電層を形成する導電層形成工程と、前記導電層形成工程の後に、絶縁膜を介して、電圧が印加されることにより液晶組成物の配向を制御する画素電極を、前記薄膜トランジスタのチャネル部を覆うように形成する画素電極形成工程と、を備える液晶表示装置の製造方法である。
【００１１】
また、本発明の薄膜トランジスタ基板は、液晶表示装置に用いられる薄膜トランジスタ基板であって、電圧が印加されることにより液晶組成物の向き又は傾きを制御する画素電極と、前記画素電極に電圧を印加するためのスイッチであるトランジスタと、前記画素電極と前記トランジスタの間に、それぞれ絶縁膜を介して配置された導電層と、を備え、前記画素電極及び前記導電層は、前記トランジスタが形成された面に投影された場合に、前記トランジスタのチャネル部を覆うように配置されている、ことを特徴とする薄膜トランジスタ基板である。
【００１２】
また、本発明の液晶表示装置は、前記導電層は、前記画素を形成した表示領域を覆うように形成され、前記画素電極との間に保持容量を形成する対向電極である、とすることができる。
【００１３】
また、本発明の液晶表示装置は、前記導電層は、各画素の境界から光が出射されないようにするための遮光領域に設けられている、とすることができる。
【００１４】
また、本発明の液晶表示装置は、前記チャネル部を有する前記トランジスタは、前記チャネル部を覆っている前記画素電極に電圧を印加する、とすることができる。
【００１５】
また、本発明の液晶表示装置は、前記チャネル部を有する前記トランジスタは、前記チャネル部を覆っている前記画素電極に隣接する前記画素電極に電圧を印加する、とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の液晶表示パネルの構成を示す図である。
【図３】図２のＴＦＴ基板の拡大図を概略的に示す図である。
【図４】図３のＡ−Ａで示された部分の断面図を示す図である。
【図５】図３のＩＩ−ＩＩで示された部分の断面図を示す図である。
【図６】ＩＰＳ方式の液晶表示装置における光の透過効率を示す図である。
【図７】ＩＰＳ方式の液晶表示装置における光の透過効率を示す図である。
【図８】図４のＴＦＴ基板の製造工程の概略について示す図である。
【図９】第１実施形態の変形例であるＴＦＴ基板の拡大図を概略的に示す図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂで示された部分の断面図を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るＴＦＴ基板の拡大図を概略的に示す図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃで示された部分の断面図を示す図である。
【図１３】従来のＴＦＴ基板のドレイン信号線、ソース電極及び画素電極の配置の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態における液晶表示装置の主な特徴は次のとおりである。
【００１８】
（１）液晶表示装置は第１の方向に延びるゲート信号線と、第１の方向に交差する第２の方向に延びるドレイン信号線と、画素を備える。画素は、ゲート信号線に接続するゲート電極と、ドレイン信号線に接続するドレイン電極と、画素電極に接続するソース電極と、半導体層とで構成される薄膜トランジスタとを備える。画素電極と薄膜トランジスタの間には、絶縁膜を介して配置された導電層を備える。画素電極及び導電層は、トランジスタが形成された面に投影された場合に、トランジスタのチャネル部を覆うように配置されている。
【００１９】
（２）上記（１）の液晶表示装置において、導電層は、画素を形成した表示領域を覆うように形成される。また、導電層は画素電極との間に保持容量を形成する対向電極である。
【００２０】
（３）上記（１）の液晶表示装置において、導電層は、各画素の境界から光が出射されないようにするための遮光領域に設けられている。
【００２１】
（４）上記（１）の液晶表示装置において、チャネル部を有する薄膜トランジスタは、チャネル部を覆っている画素電極に電圧を印加する。
【００２２】
（５）上記（１）の液晶表示装置において、チャネル部を有する前記薄膜トランジスタは、チャネル部を覆っている前記画素電極に隣接する画素電極に電圧を印加する。
【００２３】
（６）第１の方向に延びるゲート信号線と、第１の方向に交差する第２の方向に延びるドレイン信号線と、画素電極を基板上に形成した液晶表示装置であって、ゲート信号線に接続したゲート電極と、ドレイン信号線に接続したドレイン電極と、ソース電極と、半導体層とにより薄膜トランジスタを構成し、基板上に形成した薄膜トランジスタの上に、薄膜トランジスタ側から絶縁膜、導電膜、絶縁膜、画素電極の順で配置した。
【００２４】
（７）上記（６）の液晶表示装置において、薄膜トランジスタの上部に形成した画素電極は第２の方向に沿って隣接する画素の画素電極である。
【００２５】
（８）上記（６）の液晶表示装置において、薄膜トランジスタの上部に形成した前記画素電極は前記薄膜トランジスタを構成するソース電極に接続している。
【００２６】
（９）液晶表示装置の製造方法であって、液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板の形成工程は、画素電極に電圧を印加するためのスイッチである薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ形成工程と、薄膜トランジスタ形成工程の後に、絶縁膜を介して、薄膜トランジスタのチャネルを覆うように導電層を形成する導電層形成工程と、導電層形成工程の後に、絶縁膜を介して、電圧が印加されることにより液晶組成物の配向を制御する画素電極を前記薄膜トランジスタのチャネル部を覆うように形成する画素電極形成工程と、を備える。
【００２７】
以下、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２８】
［第１実施形態］
図１には、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００が概略的に示されている。この図に示されるように、液晶表示装置１００は、上フレーム１１０及び下フレーム１２０に挟まれるように固定された液晶表示パネル２００及び不図示のバックライト装置等から構成されている。
【００２９】
図２には、液晶表示パネル２００の構成が示されている。液晶表示パネル２００は、ＴＦＴ基板２３０とカラーフィルタ基板２２０の２枚の基板を有し、これらの基板の間には液晶組成物が封止されている。ＴＦＴ基板２３０には、駆動回路２４０により制御されるゲート信号線２４５及び駆動回路２５０により制御されるドレイン信号線２５１が張り巡らされ、これらの信号線は、液晶表示装置１００の一画素として機能する画素２１０を形成している。なお、液晶表示パネル２００は、その表示の解像度に対応する数の画素２１０を有するが、図が煩雑になるのを避けるため、図２では簡略化して示している。
【００３０】
図３には、ＴＦＴ基板２３０の画素部の拡大図が概略的に示されている。このＴＦＴ基板２３０は、ＴＦＴ基板２３０側に画素電極と対向電極の両方がもうけられた、所謂ＩＰＳ方式のＴＦＴ基板である。この図には、各画素２１０に通じるドレイン信号線２５１と、ドレイン信号線２５１からトランジスタのチャネル部３０５を介して通じるソース電極３０２と、ソース電極３０２に電気的に接続された画素電極３０３、ソース電極３０２と画素電極３０３との接続箇所（コンタクトホール）ＣＨが示されている。図のＢＭで示される領域は、光を遮蔽するブラックマトリクスの領域を示しており、ブラックマトリクス領域以外の開口部分から光が射出されることにより表示が行われる。なお、ソース電極、ドレイン電極の下層にはゲート信号配線、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層があるが、図３には記載していない。また、コモン電位が印加された対向電極は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明電極がＴＦＴ基板全域にわたって形成してある。基板全域に形成された導電膜である対向電極は、ソース電極３０２と画素電極３０３とを接続するためのコンタクトホールＣＨを形成する場所に開口をもっている。対向電極の開口部にコンタクトホールを作ることで対向電極と画素電極の接触を防いでいる。
【００３１】
ここで、画素電極３０３は、ソース電極３０２と接続されるコンタクト部電極３０３Ａと、ブラックマトリクスに覆われていない開口部分の電極である開口部電極３０３Ｂと、隣接する画素のトランジスタのチャネル部３０５を覆うよう形成されたチャネル上部電極３０３Ｃと、から構成されている。コンタクト部電極３０３ＡはコンタクトホールＣＨ部でソース電極３０２と接続している。この構成では、画素電極は、チャネル上部電極３０３Ｃが隣接する画素のチャネル部まで延びており、画素電極３０３の面積を広げている。
【００３２】
画素電極及び導電層は、トランジスタが形成された面に投影された場合（又は前面側から見た透視図に現した場合）に、前記トランジスタのチャネル部を覆うように配置されている。
【００３３】
チャネル上部電極３０３Ｃは、対向基板に形成されたブラックマトリクスＢＭによって画面観察者から隠されている。そのため、画面輝度には影響を与えないので、開口部を設ける必要がなく、電極の面積を大きくすることができる。
【００３４】
また、隣接する画素２１０のチャネル上部電極３０３Ｃで生じるノイズの影響を避けるため、コンタクト部電極３０３Ａは、隣接する画素２１０のチャネル上部電極３０３Ｃから所定の距離がとられている。
【００３５】
また、開口部電極３０３Ｂでは、チャネル上部電極３０３Ｃにより画素電極３０３の面積が増加したことから、線幅Ｗを比較的細く形成することができる。画素電極３０３は例えば、ＩＴＯ等の透明電極により形成されている。透明電極ではあるが、膜を形成すれば、当然、光の透過率は下がる。本実施例では線幅Ｗを細く形成できるので、開口部において、（透明）電極が形成される面積を小さくし、光の透過率を向上させている。
【００３６】
画素電極３０３とソース電極３０２とを接続しているコンタクト部電極３０３Ａは、ソース電極コンタクト部３０２Ａよりも小さく形成されている。これは第１画素２１０の画素電極とドレイン信号線の延在する方向に隣接する第２画素２２１の画素電極との間隔Ｇを大きくするためである。隣接する第２画素２２１の画素電極が第１画素２１０用のＴＦＴのチャネル部を覆って形成されているため、第１画素２１０の画素電極を小さくした。このような構成とすることで、第１画素２１０の画素電圧の変動が第２画素２２１の画素電極に影響を与えない（ノイズとならない）程度の間隔Ｇを確保できる。
【００３７】
図４には、図３のＡ−Ａで示された部分の断面図が示されている。この図に示されるように、ＴＦＴ基板２３０は、ガラス基板３１０と、トランジスタ３５０と、トランジスタ３５０の上に形成された絶縁膜である有機膜３１６と、有機膜３１６の上に形成された対向電極３０６と、対向電極３０６の上に形成された絶縁膜３１８と、絶縁膜の上に形成された画素電極３０３と、により構成されている。
【００３８】
また、トランジスタ３５０は、ガラス基板３１０の上に形成されたゲート信号線２４５と、非晶質ケイ素層３０８と、ゲート信号線２４５及び非晶質ケイ素層３０８の間に形成されたゲート絶縁膜３１２と、ドレイン信号線２５１と、ソース電極３０２と、ドレイン信号線２５１及びソース電極３０２の上に形成されたソース・ドレイン絶縁膜３１４と、により形成されている。ここで、ソース電極３０２は、画素電極３０３のコンタクト部電極３０３Ａと接続されている。
【００３９】
図４に示されるように、チャネル上部電極３０３Ｃは、トランジスタのチャネル部３０５の上部に配置されているが、導電体である対向電極３０６を介しているため、トランジスタのノイズの影響をほとんど受けることがない。このチャネル上部電極３０３Ｃにより、画素電極３０３は、ノイズの影響を受けることなく面積を大きく、すなわち容量を大きくすることができる。
【００４０】
つまり、チャネル部３０５の上層には、絶縁層を介して導電膜である対向電極３０６が配置されている。更に、導電膜である対向電極３０６の上層には、絶縁膜を介して画素電極３０３の一部が配置されている。画素２０２の画素電極３０３は隣接する画素２０１を制御する薄膜トランジスタのチャネル部３０５と重なって配置される。
【００４１】
ここで、画素２１０のトランジスタ３５０の動作について説明すると、図２の駆動回路２５０により対象となる画素２１０のドレイン信号線２５１に映像信号が印加され、駆動回路２４０により対象となる画素２１０のゲート信号線２４５がアクティブになると、図４のドレイン信号線２５１とソース電極３０２が導通し、ソース電極３０２からコンタクト部電極３０３Ａを介して、画素電極３０３全体に映像信号の電圧が印加される。開口部電極３０３Ｂは、対向電極３０６との間に電界を形成し、ＴＦＴ基板２３０とカラーフィルタ基板２２０との間にある液晶組成物を制御する。
【００４２】
また、特にＩＰＳ方式の液晶表示装置では、画素電極の幅Ｗを狭くできることは特有の効果をもたらす。
【００４３】
図５は図３の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。図５において、ガラス基板３１０の上に複数の絶縁膜より構成された絶縁層ＩＮがある。絶縁層ＩＮの上層にはコモン電位の印加された対向電極３０６、絶縁膜３１８、画素電極３０３が配置されている。ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板２２０とで液晶層３１９を挟んでいる。また、図５における点線は、電界を表している。液晶の回転を制御する電界は画素電極と対向電極によって形成される。ＩＰＳ方式の場合、横方向への電界により液晶を回転させることで、光透過のオン−オフを制御している。特に、電界は画素電極の端部近傍と対向電極によって、光の透過率に寄与する電界が形成される。画素電極３０３の中央付近は、画素電極の端部近傍と比較して、液晶を制御し難い電界となる。
【００４４】
図６、図７はＩＰＳ方式における光透過効率を示す図であり、図６は画素電極の幅Ｗが広い場合、図７は画素電極の幅Ｗが狭い場合の透過効率を示す。
【００４５】
図６、図７において、縦軸は光の透過率、横軸は画素電極の位置である。対向電極は図５と同様に、画素電極の下層に絶縁膜を介して配置した状態を想定している。また、理想的な横電界が形成されたときの液晶層の光透過率を１００％とした。なお、図６、図７は液晶層における透過率を表したもので、その他の要因、例えば、カラーフィルタの透過率、偏光板の透過率等は考慮していない。
【００４６】
図６、図７から解るように、画素電極の中央近傍では横電界が形成され難いので、光の透過率が下がっている。
【００４７】
図６は電極幅Ｗが７μｍの時の光透過効率である。横電界が効率良く形成されている画素電極端部近傍では液晶素子が制御され、光の透過率は約９０％である。一方、画素電極の中央部では横電解が良好に形成されないため、光の透過率は約２７％である。また、画素電極間の中央部近傍も透過率が低く、約５５〜７０％である。１画素当たりの光透過率に換算すると、光透過率は約５５％となった。
【００４８】
図７は電極幅Ｗが３μｍの時の光透過率である。横電界が効率良く形成されている画素電極端部近傍では液晶素子が制御され、画素電極幅が広い時同様に、光の透過率は約９０％である。一方、図７の画素電極幅Ｗは狭いため、横電界を形成し難い画素中央部分であっても、約６０％の光透過率を有する。また、画素電極間の中央部近傍も約６０％の光透過率を有する。１画素当たりの光透過率に換算すると、光透過率は約７５％となった。
【００４９】
ＩＰＳという表示モード特有の作用ではあるが、図６、図７から、画素電極の幅Ｗを適正に狭くすると光の透過率が上がることがわかる。特に画面輝度は積分値で寄与するため、画素電極幅Ｗが狭いと画面輝度が向上する。
【００５０】
図８はＴＦＴ基板２３０の製造工程の概略について示す図である。ここで、成膜工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程の各工程は、公知の半導体プロセスの工程を用いているため、これらの各工程の説明は省略する。
【００５１】
ＴＦＴ基板２３０の製造では、まず、ステップＳ１０において、トランジスタ３５０を形成する。ステップＳ１０は、ステップＳ１１〜ステップＳ１５までの工程に分かれており、まず、ステップＳ１１において、ゲート信号線２４５を成膜工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により形成する。ゲート信号線２４５の材料には主にアルミニウムが用いられる。次に、ステップＳ１２において、ゲート絶縁膜３１２を成膜し、引き続き、ステップＳ１３において、非晶質ケイ素層３０８を成膜工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により形成する。
【００５２】
次に、ステップＳ１４において、ドレイン信号線２５１及びソース電極３０２を成膜工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により形成する。これらの材料には主にアルミニウムが用いられる。引き続き、ステップＳ１５において、ソース・ドレイン絶縁膜３１４を成膜し、トランジスタ３５０が形成される。引き続き、ステップＳ２０、ステップＳ３０及びステップＳ４０において、それぞれ有機膜３１６、対向電極膜３０６及び絶縁膜３１８を順に成膜する。最後に、ステップＳ５０において、画素電極３０３を成膜工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により形成する。
【００５３】
以上説明したように、画素電極３０３は、チャネル上部電極３０３Ｃにより、容量を増加させることができ、安定した電位を保てるため、表示品質を高めることができる。
【００５４】
また、チャネル上部電極３０３Ｃにより、画素電極３０３の容量を大きくすることができるため、開口部分の電極の線幅を細くすることができる。これにより、開口部分の透明電極を形成する面積を小さくすることができるため、光の透過率を上げることができ、結果として表示品質を高めることができる。
【００５５】
図９には、上述の第１実施形態の変形例であるＴＦＴ基板４００の拡大図が概略的に示されている。ＴＦＴ基板４００は、画素電極が画素電極４０３であること以外は、第１実施形態のＴＦＴ基板２３０と同様であるため、同様の要素についての説明は省略する。画素電極４０３は、ソース電極３０２と接続されるコンタクト部電極４０３Ａと、ブラックマトリクスに覆われていない開口部分の電極である開口部電極４０３Ｂと、から構成されている。
【００５６】
ここで、画素電極４０３のコンタクト部電極４０３Ａは、その画素２０１のトランジスタのチャネル部３０５まで延びており、画素電極４０３の面積を広げている。また、隣接する画素２０１のコンタクト部電極４０３Ａで生じるノイズの影響を避けるため、開口部電極４０３Ｂは、隣接する画素２０１のコンタクト部電極４０３Ａから所定の距離Ｇがとられている。また、開口部電極４０３Ｂは、コンタクト部電極４０３Ａにより画素電極４０３の面積が増加したことから、線幅Ｗを比較的細く形成している。これにより、開口部において、（透明）電極が形成される面積を小さくし、光の透過率を向上させている。
【００５７】
図１０には、図９のＢ−Ｂで示された部分の断面図が示されている。この図においても、画素電極が画素電極４０３であること以外は、第１実施形態のＴＦＴ基板２３０と同様であるため、同様の要素についての説明は省略する。図１０に示されるように、コンタクト部電極４０３Ａは、トランジスタのチャネル部３０５の上部に配置されているが、導電体である対向電極３０６を介しているため、トランジスタのノイズの影響をほとんど受けることがない。このコンタクト部電極４０３Ａにより、画素電極４０３は、ノイズの影響を受けることなく面積を大きく、すなわち容量を大きくすることができる。
【００５８】
つまり、チャネル部３０５の上層には、絶縁層を介して導電膜である対向電極３０６が配置されている。更に、導電膜である対向電極３０６の上層には、絶縁膜を介して画素電極４０３の一部が配置されている。この画素電極４０３は、画素電極４０３の下方にあるチャネル部３０５を備えた薄膜トランジスタによって制御される。
【００５９】
したがって、画素電極４０３は、コンタクト部電極４０３Ａにより、容量を増加させることができ、安定した電位を保てるため、表示品質を高めることができる。
【００６０】
また、コンタクト部電極４０３Ａにより、画素電極４０３の容量を大きくすることができるため、開口部分の電極の線幅を細くすることができる。これにより、開口部分における透明電極が形成する面積を小さくすることができるため、光の透過率を上げることができ、結果として表示品質を高めることができる。
【００６１】
また、上述の構成とすることで、画素の幅を小さくすることが可能となり、高精細の液晶表示装置を提供できる。
【００６２】
［第２実施形態］
図１１には、本発明の一実施形態に係るＴＦＴ基板５００の拡大図が概略的に示されている。ここでＴＦＴ基板５００は、薄膜トランジスタＴＦＴを構成するドレイン電極、ゲート電極、半導体層を備えている。また、ＴＦＴ基板５００は画素電極、画素電極の電位を保持する保持容量電極を備えている。ＴＦＴ基板５００側に画素電極が設けられる一方で、液晶層を介してＴＦＴ基板とは反対側のカラーフィルタ基板には対向電極が設けられている。このような構成の表示装置はＶＡ方式又はＴＮ方式の液晶表示装置である。ＶＡ方式又はＴＮ方式用のＴＦＴ基板であって、ＩＰＳ方式と同様の構成についての重複する説明は省略する。
【００６３】
図１１において、ＴＦＴ基板５００の画素には画素電極５０３が形成されているが、対向電極は形成されていない。その他、第１実施形態のＴＦＴ基板２３０と同様の構成については説明を省略する。画素電極５０３は、矩形形状であり、隣接する画素２０１のトランジスタのチャネル部３０５まで延び、画素電極５０３の面積を広げている。また、隣接する画素２０１の画素電極５０３で生じるノイズの影響を避けるため、画素電極５０３は、隣接する画素電極５０３からの所定の距離Ｇがとられている。
【００６４】
また、第１実施形態と同様に、画素電極が同じ画素の薄膜トランジスタのチャネル部３０５を覆って形成さてもよい。
【００６５】
なお、ゲート信号配線、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、コモン電位が印加された保持容量配線及び保持容量電極については図１１には記載していない。また、保持容量電極は、画素電極と絶縁膜を介して重なって配置することで、画素電極の電位を保持している。
【００６６】
ＴＮ方式又はＶＡ方式の液晶表示装置の場合は、画素電極を形成した光透過領域を大きくすれば、光の透過率が向上する。しかしながら従来のＴＮ方式又はＶＡ方式の液晶表示装置は、画素領域を大きくすることが難しかった。これは、画素電極５０３とドレイン信号線２５１との間隔ＳＰ１，ＳＰ２が狭くなると、画素電極がドレイン信号線の電圧変動の影響を受けてしまうためである。画素の電圧が変動することで、光の透過率が変動し、画像が乱れる。
【００６７】
本実施形態では、画素電極の面積を大きくすることで保持容量を大きくすることができる。また、画素電極はブラックマトリクスＢＭによって遮光される領域で大きくすることができる。画素電極と共に保持容量を形成する保持容量電極を遮光領域ＢＭに形成することで、光透過率を下げることなく、保持容量を増加することができる。
【００６８】
本発明によれば、画素電極とこの画素電極が接続しているドレイン信号線との間隔ＳＰ１を小さくすることができる。また、画素電極とこの画素電極に隣接している列のドレイン信号線との間隔ＳＰ２を小さくすることができる。
【００６９】
このような構成とすることで、画素の保持容量を大きくすることができるため、間隔ＳＰ１，ＳＰ２を狭くでき、光透過率を向上できる。また、本発明の構成とすることで、高精細の液晶表示装置を提供することができる。
【００７０】
図１２には、図１１のＣ−Ｃで示された部分の断面図が示されている。この図において、ＴＦＴ基板５００には薄膜トランジスタＴＦＴによって制御される画素電極５０３が設けられ、液晶を駆動させるための対向電極は設けられていない。またブラックマトリクス領域には導電層５０６が設けられている。第１実施形態のＴＦＴ基板２３０と同様の要素についての説明は省略する。図１２に示されるように、画素電極５０３は、隣接する画素２０１のトランジスタのチャネル部３０５の上部に配置されている。画素電極５０３とチャネル部の間には、絶縁膜ＩＮを介して導電体である導電層５０６が存在する。そのため、チャネル部３０５の上に延在している画素電極はトランジスタのノイズの影響をほとんど受けることがない。したがって、画素電極５０３は、ノイズの影響を受けることなくその面積を大きく、すなわち画素電極の容量を大きくすることができる。
【００７１】
導電層５０６は水平方向（Ｙ方向）に延びており、ゲート信号線２４５と平行に配置されている。また、導電層５０６は電位を一定にしておくことが好ましく、例えば対向電極と同じ電位を印加し、画素の保持容量を確保すると良い。
【００７２】
したがって、画素電極５０３は、容量を増加させることができ、安定した電位を保てるため、表示品質を高めることができる。
【００７３】
なお、画素電極５０３は、隣接する画素２０１のトランジスタのチャネル部３０５まで延びていることとしたが、画素電極５０３の画素２０１のトランジスタのチャネル部３０５としてもよい。
【００７４】
上述の各実施形態においては、ＩＰＳ方式、ＶＡ方式又はＴＮ方式のＴＦＴ基板を用いることとしたが、その他の方式であっても、ＴＦＴ基板により液晶組成物を制御する液晶表示装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１００  液晶表示装置、１１０  上フレーム、１２０  下フレーム、２００  液晶表示パネル、２１０  セル、２２０  カラーフィルタ基板、２３０，４００，５００  ＴＦＴ基板、２４０，２５０  駆動回路、２４５  ゲート信号線、２５１  ドレイン信号線、３０２  ソース電極、３０３，４０３，５０３  画素電極、３０３Ａ，４０３Ａ  コンタクト部電極、３０３Ｂ，４０３Ｂ  開口部電極、３０３Ｃ  チャネル上部電極、３０５  チャネル部、３０６  対向電極、３０８  非晶質ケイ素層、３１０  ガラス基板、３１６  有機膜、３１２  ゲート絶縁膜、３１４  ソース・ドレイン絶縁膜、３１８  絶縁膜、３５０  トランジスタ、５０６  導電層。
【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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