(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示媒体を挟んで対向配設された一対の基板のうちの一方の基板上に、互いに交差して設けられた走査線および信号線と、互いに交差する該走査線および該信号線にそれぞれ接続されたマトリクス状に設けられたスイッチング素子と、該スイッチング素子、該走査線および該信号線を片面側に、かつ、もう一方の片面側に画素電極をマトリクス状に配するように設けられた層間絶縁膜とを有し、該画素電極が該層間絶縁膜を貫くコンタクトホールを介して該スイッチング素子のドレイン電極とそれぞれ電気的に接続されている表示装置において、
該層間絶縁膜が透明度の高い有機薄膜からなり、しかも、該層間絶縁膜が該スイッチング素子、該走査線および該信号線を少なくとも覆い、かつ、少なくとも遮光性のある該スイッチング素子、該走査線および該信号線で遮光されない光透過部で、該一方の基板と直接接するように形成されており、
該一方の基板の光透過部以外の部分と該層間絶縁膜部分との間に、該スイッチング素子のゲート電極を少なくとも覆うゲート絶縁膜をさらに有し、該ゲート絶縁膜が、該一方の基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたって形成したゲート絶縁膜形成用膜をパターニングして光透過部の膜部分を除去したものからなり、
該一方の基板の光透過部以外の部分と該層間絶縁膜部分との間に、該スイッチング素子を少なくとも覆う無機薄膜からなるパッシベーション膜をさらに有し、該パッシベーション膜が、該一方の基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたって形成したパッシベーション膜形成用膜をパターニングして光透過部の膜部分を除去したものからなり、これにより該光透過部に相当する該一方の基板の部分と該層間絶縁膜とが接しており、
該層間絶縁膜は、感光性の樹脂から構成されており、
該層間絶縁膜の光屈折率は、１．５以上２．０以下である、表示装置。
【請求項２】
前記ゲート絶縁膜は、前記スイッチング素子のゲート電極上の部分、前記走査線上の部分および前記信号線下の部分にさらに位置し、該ゲート絶縁膜形成用膜をパターニングして、該ゲート電極上の部分、該走査線上の部分および該信号線下の部分を残したものからなる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記一方の基板の光透過部以外の部分と前記層間絶縁膜との間であって、前記スイッチング素子上の部分、前記走査線上の部分および前記信号線上の部分に無機薄膜からなるパッシベーション膜を有し、該パッシベーション膜が、該一方の基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたって形成したパッシベーション膜形成用の膜をパターニングして該スイッチング素子上、該走査線上および該信号線上の膜部分を残すと共に光透過部の膜部分を除去したものからなる請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記走査線上のパッシベーション膜部分が該走査線上のゲート絶縁膜部分のエッジを覆うように設けられ、かつ、前記信号線上のパッシベーション膜部分が該走査線下のゲート絶縁膜部分のエッジを覆うように設けられている請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記パッシベーション膜が、前記一方の基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたって形成したパッシベーション膜形成用の膜をドライエッチングによりパターニングして光透過部の膜部分を除去したものからなる請求項１、３または４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記走査線と前記信号線との交差部、該走査線のパターンの屈曲部および該信号線のパターンの屈曲部において、前記ゲート絶縁膜のパターン幅が広げてある請求項２乃至５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記走査線と前記信号線との交差部、該走査線のパターンの屈曲部および該信号線のパターンの屈曲部において、前記パッシベーション膜のパターン幅が広げてある請求項３乃至６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
表示媒体を挟んで対向配設された一対の基板のうちの一方の基板上に、互いに交差して設けられた走査線および信号線と、互いに交差する該走査線および該信号線にそれぞれ接続されたマトリクス状に設けられたスイッチング素子と、該スイッチング素子、該走査線および該信号線を片面側に、かつ、もう一方の片面側に画素電極をマトリクス状に配するように設けられた層間絶縁膜とを有し、該画素電極が該層間絶縁膜を貫くコンタクトホールを介して該スイッチング素子のドレイン電極とそれぞれ電気的に接続されている表示装置において、
該一方の基板と該層間絶縁膜との間に、該スイッチング素子のゲート電極を少なくとも覆うゲート絶縁膜と、該スイッチング素子を少なくとも覆う無機薄膜からなるパッシベーション膜とのうちの前者を少なくとも有し、該層間絶縁膜が、透明度が高い光屈折率が１．８以上２．０以下である絶縁膜からなり、
該ゲート絶縁膜が、該一方の基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたって形成したゲート絶縁膜形成用膜をパターニングして光透過部の膜部分を除去したものからなり、これにより該光透過部に相当する該一方の基板の部分と該層間絶縁膜とが接する、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等のＯＡ（オフィスオートメーション）機器やＴＶ（テレビジョン）セット等に用いられる液晶表示装置等の表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１９に従来の液晶表示装置の一部であるアクティブマトリクス基板の構成を示す。この液晶表示装置はアクティブマトリクス型であり、液晶等からなる表示媒体を挟むようにアクティブマトリクス基板と対向基板とが対向配設されている。アクティブマトリクス基板にはスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２および画素容量１がマトリクス状に形成されている。ＴＦＴ２を制御する走査線としてのゲート信号線３は、ＴＦＴ２のゲート電極に接続され、そこに入力される信号によってＴＦＴ２が駆動される。ＴＦＴ２にデータ信号を供給する信号線としてのソース信号線５は、ＴＦＴ２のソース電極に接続され、そこからビデオ信号などが入力される。各ゲート信号線３とソース信号線５とは、各ＴＦＴ２の近傍で互いに交差するように形成されている。ＴＦＴ２のドレイン電極には、画素電極６および画素容量１の一方の端子（電極）が接続されている。各画素容量１の他方の端子（電極）は画素容量配線４に接続され、画素容量配線４は液晶表示装置の構成とされた場合に対向基板上に形成された対向電極と電気的に接続される。
【０００３】
図２０に、従来のアクティブマトリクス基板の断面図を示す。このアクティブマトリクス基板は、透明絶縁性の基板１１上にゲート信号線３の一部であるゲート電極１２が形成され、その上を覆ってゲート絶縁膜１３が形成されている。その上にはゲート電極１２と重畳するように半導体層１４が形成され、その中央部上にチャネル保護層１５が形成されている。チャネル保護層１５の端部および半導体層１４の一部を覆い、かつ、チャネル保護層１５の上で分断された状態で、ソース電極およびドレイン電極となるｎ+−Ｓｉ層１６ａ、１６ｂが形成されている。一方のｎ+−Ｓｉ層１６ａの上にはソース信号線５となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜９ａおよび金属層１７ａが形成され、他方のｎ+−Ｓｉ層１６ｂの上にはドレイン電極と画素電極２０とを接続する接続電極となるＩＴＯ膜９ｂおよび金属層１７ｂが形成されている。その上に無機薄膜からなるパッシベーション膜１８が設けられ、さらにその上にＴＦＴ２、ゲート信号線３およびソース信号線５を覆って透明度の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜１９が形成されている。層間絶縁膜１９の上には画素電極６が形成されている。この画素電極６はパッシベーション膜１８および層間絶縁膜１９を貫くコンタクトホール７を介して、接続電極であるＩＴＯ膜９ｂによりＴＦＴのドレイン電極であるｎ+−Ｓｉ層１６ｂと接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように透明絶縁性の基板１１と透明度の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜１９との間にゲート絶縁膜１３と無機薄膜からなるパッシベーション膜１８とが存在する場合、基板１１とゲート絶縁膜１３との界面、およびパッシベーション膜１８と層間絶縁膜１９との界面で、屈折率の差による光の反射が生じて光透過率が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の課題を解決すべくなされたものであり、光透過率を向上させて明るい表示が得られる表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、表示媒体を挟んで対向配設された一対の基板のうちの一方の基板上に、互いに交差して設けられた走査線および信号線と、互いに交差する該走査線および該信号線にそれぞれ接続されたマトリクス状に設けられたスイッチング素子と、該スイッチング素子、該走査線および該信号線を片面側に、かつ、もう一方の片面側に画素電極をマトリクス状に配するように設けられた層間絶縁膜とを有し、該画素電極が該層間絶縁膜を貫くコンタクトホールを介して該スイッチング素子のドレイン電極とそれぞれ電気的に接続されている表示装置において、該層間絶縁膜が透明度の高い有機薄膜からなり、しかも、該層間絶縁膜が該スイッチング素子、該走査線および該信号線を少なくとも覆い、かつ、少なくとも遮光性のある該スイッチング素子、該走査線および該信号線で遮光されない光透過部で、該一方の基板と直接接するように形成されており、該一方の基板の光透過部以外の部分と該層間絶縁膜部分との間に、該スイッチング素子のゲート電極を少なくとも覆うゲート絶縁膜をさらに有し、該ゲート絶縁膜が、該一方の基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたって形成したゲート絶縁膜形成用膜をパターニングして光透過部の膜部分を除去したものからなり、該一方の基板の光透過部以外の部分と該層間絶縁膜部分との間に、該スイッチング素子を少なくとも覆う無機薄膜からなるパッシベーション膜をさらに有し、該パッシベーション膜が、該一方の基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたって形成したパッシベーション膜形成用膜をパターニングして光透過部の膜部分を除去したものからなり、これにより該光透過部に相当する該一方の基板の部分と該層間絶縁膜とが接しており、該層間絶縁膜は、感光性の樹脂から構成されており、該層間絶縁膜の光屈折率は、１．５以上２．０以下であり、そのことにより上記目的が達成される。
【０００７】
前記一方の基板の光透過部以外の部分と前記層間絶縁膜部分との間に、前記スイッチング素子を少なくとも覆う無機薄膜からなるパッシベーション膜をさらに有し、該パッシベーション膜が、該一方の基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたって形成したパッシベーション膜形成用膜をパターニングして光透過部の膜部分を除去したものからなっていてもよい。
【００１０】
前記ゲート絶縁膜は、前記スイッチング素子のゲート電極上の部分、前記走査線上の部分および前記信号線下の部分にさらに位置し、該ゲート絶縁膜形成用膜をパターニングして、該ゲート電極上の部分、該走査線上の部分および該信号線下の部分を残したものからなってもよい。
【００１１】
前記一方の基板の光透過部以外の部分と前記層間絶縁膜との間であって、前記スイッチング素子上の部分、前記走査線上の部分および前記信号線上の部分に無機薄膜からなるパッシベーション膜を有し、該パッシベーション膜が、該一方の基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたって形成したパッシベーション膜形成用の膜をパターニングして該スイッチング素子上、該走査線上および該信号線上の膜部分を残すと共に光透過部の膜部分を除去したものからなっていてもよい。
【００１２】
前記走査線上のパッシベーション膜部分が該走査線上のゲート絶縁膜部分のエッジを覆うように設けられ、かつ、前記信号線上のパッシベーション膜部分が該走査線下のゲート絶縁膜部分のエッジを覆うように設けられていてもよい。
【００１３】
前記パッシベーション膜が、前記一方の基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたって形成したパッシベーション膜形成用の膜をドライエッチングによりパターニングして光透過部の膜部分を除去したものからなっていてもよい。
【００１４】
前記走査線と前記信号線との交差部、該走査線のパターンの屈曲部および該信号線のパターンの屈曲部において、前記ゲート絶縁膜のパターン幅が広げてあってもよい。
【００１５】
前記走査線と前記信号線との交差部、該走査線のパターンの屈曲部および該信号線のパターンの屈曲部において、前記パッシベーション膜のパターン幅が広げてあってもよい。
【００１６】
本発明の表示装置は、表示媒体を挟んで対向配設された一対の基板のうちの一方の基板上に、互いに交差して設けられた走査線および信号線と、互いに交差する該走査線および該信号線にそれぞれ接続されたマトリクス状に設けられたスイッチング素子と、該スイッチング素子、該走査線および該信号線を片面側に、かつ、もう一方の片面側に画素電極をマトリクス状に配するように設けられた層間絶縁膜とを有し、該画素電極が該層間絶縁膜を貫くコンタクトホールを介して該スイッチング素子のドレイン電極とそれぞれ電気的に接続されている表示装置において、該一方の基板と該層間絶縁膜との間に、該スイッチング素子のゲート電極を少なくとも覆うゲート絶縁膜と、該スイッチング素子を少なくとも覆う無機薄膜からなるパッシベーション膜とのうちの前者を少なくとも有し、該層間絶縁膜が、透明度が高い光屈折率が１．８以上２．０以下である絶縁膜からなり、前記一方の基板の光透過部以外の部分と前記層間絶縁膜部分との間に、前記スイッチング素子のゲート電極を少なくとも覆うゲート絶縁膜を有し、該ゲート絶縁膜が、該一方の基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたって形成したゲート絶縁膜形成用膜をパターニングして光透過部の膜部分を除去したものからなり、これにより該光透過部に相当する該一方の基板の部分と該層間絶縁膜とが接しており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１７】
以下に、本発明の作用について説明する。
【００１８】
請求項１に記載の本発明にあっては、少なくともスイッチング素子、走査線および信号線で遮光されない光透過部において、層間絶縁膜と基板とが直接接している。よって、従来の表示装置のように、基板とゲート絶縁膜との界面やパッシベーション膜と層間絶縁膜との界面が存在せず、これらの界面での屈折率の差による光の反射が生じない。
【００１９】
請求項２に記載の本発明にあっては、基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたってパッシベーション膜形成用膜を形成し、これをパターニングして光透過部の膜部分を除去することにより、基板の光透過部以外の部分と層間絶縁膜部分との間に、少なくともスイッチング素子を覆うパッシベーション膜が設けられる。この場合、イオン性物質を含んだ透明度の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜とスイッチング素子との間に、無機薄膜からなるパッシベーション膜が存在するので、スイッチング素子の信頼性が向上する。また、基板上の光透過部と光透過部以外の部分とにわたってゲート絶縁膜形成用膜を形成し、これをパターニングして光透過部の膜部分を除去することにより、基板の光透過部以外の部分と層間絶縁膜部分との間に、少なくともスイッチング素子のゲート電極を覆うゲート絶縁膜が設けられる。
【００２０】
請求項３に記載の本発明にあっては、基板の光透過部以外の部分と層間絶縁膜部分との間にゲート絶縁膜を設けてパッシベーション膜を設けていないため、光透過部とそれ以外の部分との間の段差がゲート絶縁膜の膜厚分だけになり、層間絶縁膜による基板表面の平坦化が容易である。また、パッシベーション膜形成用膜の成膜工程やパターニング工程が不要であるので、製造工程が簡略化される。
【００２１】
ところで、基板がガラスからなる場合には屈折率が約１．５〜１．６であり、画素電極がＩＴＯからなる場合には屈折率が約１．８〜２．０である。そこで、請求項４に記載の本発明にあっては、上記層間絶縁膜の光屈折率を１．５以上２．０以下にすることにより、基板と層間絶縁膜との界面や層間絶縁膜と画素電極との界面での屈折率の差を小さくして、これらの界面での光反射の発生を低くすることが可能である。
【００２２】
このように、光透過部において透明絶縁性の基板と透明度の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜を直接接する構造にすることにより、基板とゲート絶縁膜との界面や無機薄膜からなるパッシベーション膜と層間絶縁膜との界面が存在しないので、これらの界面での屈折率の差による光の反射による表示装置の透過率の低下は生じない。
【００２３】
しかしながら、光透過部のゲート絶縁膜部分をパターニングして除去する際に走査線上の部分を除去してしまうと、ゲート絶縁膜のエッチングや信号線のエッチングの際に走査線にダメージが生じて走査線の断線等による表示不良が生じることがある。また、信号線の下にゲート絶縁膜が無い部分があると、ゲート絶縁膜がある部分と無い部分との境界部で段差が生じて信号線の断線等による表示不良が生じることがある。そこで、請求項５に記載の本発明にあっては、ゲート絶縁膜のパターニング時にゲート電極上、走査線上および信号線下の膜部分を残して光透過部の膜部分を除去することにより、走査線および信号線の断線不良を防ぐことが可能である。
【００２４】
パッシベーション膜を設けた構成においては、光透過部の膜部分をパターニングして除去する際に走査線上の部分を除去してしまうと、パッシベーション膜のエッチングの際にゲート絶縁膜にダメージを与えることがあり、さらに、ゲート絶縁膜の欠陥が走査線上にある場合にはそこから走査線にダメージを与えて表示不良が生じることもある。また、光透過部のパッシベーション膜部分をパターニングして除去する際に信号線上の部分を除去してしまうと、パッシベーション膜のエッチングの際に信号線にダメージが生じて走査線の断線等による表示不良が生じることがある。そこで、請求項６に記載の本発明にあっては、パッシベーション膜のパターニング時にスイッチング素子上、走査線上および信号線上の膜部分を残して光透過部の膜部分を除去することにより、ゲート絶縁膜の不良や走査線および信号線の断線不良を防ぐことが可能である。
【００２５】
請求項７に記載の本発明にあっては、走査線上および信号線下のゲート絶縁膜部分のエッジを覆うようにパッシベーション膜を設けることにより、ゲート絶縁膜のエッジ下のガラス基板がエッチングされるのを防ぐことができる。一般に、ゲート絶縁膜およびパッシベーション膜の材料としては窒化シリコン等の絶縁性材料が用いられるが、ゲート絶縁膜については、デバイスの信頼性を確保するために組織上密に成膜する必要がある。一方、パッシベーション膜については、その上に透明度の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜が存在するので、ゲート絶縁膜ほど組織上密に成膜する必要はなく、パッシベーション膜成膜時に下層に有害なダメージを与えない程度に組織上粗に成膜する。このため、ゲート絶縁膜とパッシベーション膜とに対してウェットエッチングを行った場合、ゲート絶縁膜に比べてパッシベーション膜のエッチングレートが格段に大きくなる。例えば、窒化シリコン膜のエッチングにはＢＨＦが用いられるが、ゲート絶縁膜に比べてパッシベーション膜のエッチングレートが格段に大きく、ガラス基板とパッシベーション膜のエッチングレートはほぼ等しい。さらに、パッシベーション膜にはドレイン電極と画素電極とを接続するためのコンタクトホールが形成されるが、このコンタクトホールが充分に開いていない画素は表示上の輝点となるため、パッシベーション膜のエッチング条件はジャストエッチ（エッチングによりパッシベーション膜の膜厚が調度ゼロになる）時間よりも充分に長くする必要がある。ここで、ゲート絶縁膜のエッジがパッシベーション膜で覆われていない場合には、パッシベーション膜のエッチングの際にジャストエッチ時間を超えてからはガラス基板がエッチングされ始めるが、ゲート絶縁膜はガラスよりもエッチングレートが小さいため、ゲート絶縁膜のエッジの下のガラス基板がエッチングされてしまう。その結果、ゲート絶縁膜のエッジがひさしのように浮き、ゲート絶縁膜が剥離して不良が発生する。そこで、走査線上および信号線上のゲート絶縁膜部分のエッジを覆うようにパッシベーション膜を設けることにより、パッシベーション膜のエッチング時にはゲート絶縁膜のエッジ上にパッシベーション膜とレジストパターンとが存在するため、ゲート絶縁膜のエッジ下のガラス基板がエッチングされるのを防いでゲート絶縁膜の膜剥がれによる表示不良を抑制することができる。
【００２６】
請求項８に記載の本発明にあっては、パッシベーション膜をドライエッチングによりパターニングすることによりゲート絶縁膜の膜剥がれを防ぐことが可能である。一般に、窒化シリコンのドライエッチングにはＣＦ4＋Ｏ2が用いられるが、このガスはガラス基板とは反応しないため、ゲート絶縁膜のエッジをパッシベーション膜で覆わなくてもゲート絶縁膜のエッジ下のガラス基板はエッチングされず、ゲート絶縁膜の膜剥がれによる表示不良を抑制することができる。
【００２７】
一方、ウェットエッチングにより各層のエッチングを行う場合には、エッチング槽から基板を引き出す際に、走査線と信号線との交差部、走査線のパターンの屈曲部および信号線のパターンの屈曲部にエッチング液が溜まってエッチング異常を起こし易い。また、走査線と信号線との交差部はエッチング液の染み込みが生じ易く、走査線と信号線との短絡が発生し易い。そこで、請求項９に記載の本発明にあっては走査線と信号線との交差部、走査線のパターンの屈曲部および信号線のパターンの屈曲部においてゲート絶縁膜のパターン幅を広げ、請求項１０に記載の本発明にあっては走査線と信号線との交差部、走査線のパターンの屈曲部および信号線のパターンの屈曲部においてパッシベーション膜のパターン幅を広げることにより、エッチング液の溜まりや染み込みが起こり難くなる。
【００２８】
請求項１１に記載の本発明にあっては、層間絶縁膜として、その光屈折率が１．８以上２．０以下であるものを用いる。層間絶縁膜と基板との間にゲート絶縁膜とパッシベーション膜とが設けられている場合、基板とゲート絶縁膜との界面やパッシベーション膜と層間絶縁膜との界面が存在するが、ゲート絶縁膜やパッシベーション膜の屈折率は通常１．８〜２．０であり、画素電極の屈折率も通常１．８〜２．０であるので、基板とゲート絶縁膜との界面やパッシベーション膜と層間絶縁膜との界面での屈折率の差が小さい。よって、光透過部において層間絶縁膜と基板との間にゲート絶縁膜とパッシベーション膜とが設けられていても、光反射による透過率の低下が生じない。このことは、光透過部において層間絶縁膜と基板との間にゲート絶縁膜が設けられている場合も同様である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の図において、同一の機能を有する部分については、従来の液晶表示装置と同じ符号を用いて示している。
【００３０】
（実施形態１）
図１は実施形態１の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の１画素分を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ’線断面図である。
【００３１】
このアクティブマトリクス基板は、透明絶縁性の基板１１上にゲート信号線３およびその一部であるゲート電極１２が形成され、その上を覆って光透過部以外の部分にゲート絶縁膜１３が形成されている。その上にはゲート電極１２と重畳するように半導体層１４が形成され、その中央部上にチャネル保護層１５が形成されている。チャネル保護層１５の端部および半導体層１４の一部を覆い、かつ、チャネル保護層１５の上で分断された状態で、ソース電極およびドレイン電極となるｎ+−Ｓｉ層１６ａ、１６ｂが形成されている。一方のｎ+−Ｓｉ層１６ａの上にはソース信号線５となるＩＴＯ膜９ａおよび金属層１７ａが形成され、他方のｎ+−Ｓｉ層１６ｂの上にはドレイン電極と画素電極６とを接続する接続電極となるＩＴＯ膜９ｂおよび金属層１７ｂが形成されている。ＩＴＯ膜９ｂは、後述するようにして形成される画素容量配線４の上部まで延在しており、ゲート絶縁膜１３を挟んで設けられたＩＴＯ膜９ｂおよび画素容量配線４の重畳部が画素容量１となっている。その上を覆って光透過部以外の部分に無機薄膜からなるパッシベーション膜１８が設けられ、さらにその上にＴＦＴ２、ゲート信号線３およびソース信号線５を覆って透明度の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜１９が形成されている。層間絶縁膜１９の上には画素電極６が形成されている。この画素電極６は、パッシベーション膜１８および層間絶縁膜１９を貫くコンタクトホール７を介して、接続電極であるＩＴＯ膜９ｂによりＴＦＴのドレイン電極であるｎ+−Ｓｉ層１６ｂと接続されている。このアクティブマトリクス基板は、対向電極が形成された対向基板と対向配設され、両基板の間に液晶等からなる表示媒体が挟持される。
【００３２】
この液晶表示装置は、例えば以下のようにして作製することができる。
【００３３】
まず、アクティブマトリクス基板は、透明絶縁性の基板１１上に、ゲート信号線３とその一部であるゲート電極１２および画素容量配線４を形成し、その上にゲート絶縁膜１３、半導体層１４、チャネル保護層１５、ソース電極およびドレイン電極となるｎ+−Ｓｉ層１６ａ、１６ｂを順に形成する。ここまでの製造工程は、ゲート絶縁膜１３の形成以外は従来の液晶表示装置の製造工程と同様にして行うことができる。ゲート絶縁膜１３は、ゲート絶縁膜形成用膜を基板上に形成した後、エッチングを行って光透過部である開口部の膜を取り除くことにより形成する。ここで、光透過部は、少なくともＴＦＴ、ゲート信号線およびソース信号線で遮光されない領域である。但し、上記接続電極、画素容量配線や他の部材で遮光される場合、その部分は光透過部に含まれない。また、対向基板上にカラーフィルタやブラックマトリクスを設ける場合、ブラックマトリクスで遮光される部分も光透過部ではなくなる。
【００３４】
次に、ソース信号線および接続電極を構成する透明導電膜であるＩＴＯ膜９ａ、９ｂおよび金属層１７ａ、１７ｂを、スパッタ法により順に形成してパターニングする。ソース信号線は金属層のみで構成してもよいが、このように金属層１７ａとＩＴＯ膜９ａとの２層構造とすると、金属層１７ａの一部に膜の欠損があってもＩＴＯ膜９ａにより電気的に接続されるので、ソース信号線の断線を少なくすることができる。
【００３５】
続いて、無機薄膜からなるパッシベーション膜形成用膜としてＳｉ−Ｎ膜を基板上に形成し、コンタクトホール７を形成すると共に光透過部である開口部の膜を取り除くことによりパッシベーション膜１８を形成する。その後、層間絶縁膜１９として、例えば感光性のアクリル樹脂をスピン塗布法により３μｍの膜厚に形成し、所望のパターンに従って露光してアルカリ性の溶液により処理する。これにより露光された部分のみがアルカリ性の溶液によりエッチングされて、層間絶縁膜１９を貫通するコンタクトホール７が形成される。このアルカリ現像によるパターニングにおいては、コンタクトホール７のテーパ形状を良好なものにすることができる。また、層間絶縁膜１９として感光性のアクリル樹脂を用いると、スピン塗布法により薄膜を形成できるので数μｍという膜厚の薄膜を容易に形成できること、パターニングにフォトレジストの塗布工程が不要であること等、生産性の上で有利な点がある。なお、感光性のアクリル樹脂は、塗布前には着色していることもあるが、パターニング後に全面に露光処理を施すことにより透明化することができる。このような透明化処理は化学的にも行うことができ、その化学的方法を用いてもよいことは言うまでもない。
【００３６】
その後、画素電極６となる透明導電膜をスパッタ法により形成してパターニングする。これにより画素電極６は、層間絶縁膜１９およびパッシベーション膜１８を貫くコンタクトホール７を介して、ＴＦＴ２のドレイン電極であるｎ+−Ｓｉ層１６ｂと接続されている接続電極であるＩＴＯ膜９ｂと接続される。このようにＴＦＴ２のドレイン電極と画素電極とを接続する接続電極として透明導電膜を用いることにより光の透過率を向上させることができる。
【００３７】
上記アクティブマトリクス基板は、透明絶縁性の基板上に対向電極が設けられた対向基板と貼り合わせられ、両基板の間に液晶が注入されて液晶表示装置の構成とされる。
【００３８】
このようにして得られる実施形態１の液晶表示装置は、図３に示すように、アクティブマトリクス基板の光透過部である開口部において、ゲート絶縁膜１３がエッチングにより除去され、さらに、パッシベーション膜１８がコンタクトホール７を形成するためのエッチング時に同時に除去されているため、透明絶縁性の基板１１の上に層間絶縁膜１９が直接接しており、その上に画素電極６が設けられた構成となる。
【００３９】
ここで、基板１１としてガラス板を用いた場合、基板１１の屈折率ｎ１１は１．５〜１．６であり、層間絶縁膜１９として感光性アクリル樹脂膜を用いた場合、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９は１．５〜１．６である。基板１１側から光が入射すると、基板１１と層間絶縁膜１９との界面における反射率Ｒ４（％）は、
Ｒ４＝（ｎ１１−ｎ１９）2／（ｎ１１＋ｎ１９）2×１００
で表され、Ｒ４＝０〜０．１％となる。よって、基板１１と層間絶縁膜１９との界面において光の反射がほとんど生じず、ほとんど透過光量が減衰しないため、明るい白表示が得られる。
【００４０】
これに対して、従来のアクティブマトリクス基板においては、図２１に示すように、光透過部である開口部において透明絶縁性の基板１１の上に、ゲート絶縁膜１３、パッシベーション膜１８、層間絶縁膜１９および画素電極６が順に設けられた構成である。
【００４１】
ここで、基板１１の屈折率ｎ１１は１．５〜１．６であり、ゲート絶縁膜１３としてＳｉ−Ｎ膜を用いた場合、ゲート絶縁膜１３の屈折率ｎ１３は１．８〜２．０である。基板１１側から光が入射すると、基板１１とゲート絶縁膜１３との界面における反射率Ｒ１（％）は、
Ｒ１＝（ｎ１１−ｎ１３）2／（ｎ１１＋ｎ１３）2×１００
で表され、Ｒ１＝０．３５％〜２．０％となる。よって、基板１１とゲート絶縁膜１３との界面において、この反射分だけ入射光量に対して透過光量が減衰するため、白表示時の明るさが低下する。
【００４２】
また、パッシベーション膜１８としてＳｉ−Ｎ膜を用いた場合、パッシベーション膜１８の屈折率ｎ１８は１．８〜２．０であり、層間絶縁膜１９として感光性アクリル樹脂膜を用いた場合、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９は１．５〜１．６である。基板１１側から光が入射すると、パッシベーション膜１８と層間絶縁膜１９との界面における反射率Ｒ２（％）は、
Ｒ２＝（ｎ１８−ｎ１９）2／（ｎ１８＋ｎ１９）2×１００
で表され、Ｒ２＝０．３５％〜２．０％となる。よって、パッシベーション膜１８と層間絶縁膜１９との界面において、この反射分だけ入射光量に対して透過光量が減衰するため、白表示時の明るさが低下する。
【００４３】
このように従来のアクティブマトリクス基板においては、基板１１とゲート絶縁膜１３との界面において反射が生じると共に、パッシベーション膜１８と層間絶縁膜１９との界面においても反射が生じるので、これらによる以下に示す反射率Ｒ３（％）の存在により透過光量の減衰が生じる。
【００４４】
Ｒ３＝Ｒ１＋（１００−Ｒ１）／１００×Ｒ２
よって、Ｒ３＝０．７０％〜４．０％の反射分だけ透過光量が減衰して、白表示時の明るさが低下する。
【００４５】
このように、実施形態１の液晶表示装置は、光透過部において基板１１とゲート絶縁膜１３との界面が存在せず、パッシベーション膜１８と層間絶縁膜１９との界面も存在しないので、白表示時の明るさを向上させて、低消費電力の液晶表示装置を得ることができる。このことは、光をアクティブマトリクス基板側から入射した場合でも、対向基板側から入射した場合でも同様である。
【００４６】
また、この実施形態１の液晶表示装置は、層間絶縁膜１９とＴＦＴ２との間にパッシベーション膜１８が設けられているので、ＴＦＴ２の信頼性を向上させることができる。
【００４７】
（実施形態２）
図４は実施形態２の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の部分断面図である。
【００４８】
このアクティブマトリクス基板は、無機薄膜からなるパッシベーション膜が形成されておらず、ＴＦＴ２、ゲート信号線およびソース信号線の上に透明性の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜１９が直接形成されている。その他の構成は実施形態１と同様にすることができる。
【００４９】
この実施形態２の液晶表示装置は、図５に示すように、光透過部とそれ以外の部分とでゲート絶縁膜１３の膜厚分の段差ｄ２が生じるだけであるので、層間絶縁膜１９による基板表面の平坦化が容易である。これに対して、実施形態１の液晶表示装置では、図６に示すように、光透過部とそれ以外の部分とでゲート絶縁膜１３の膜厚とパッシベーション膜１８の膜厚との合計の段差ｄ１が生じ、層間絶縁膜１９による平坦化が困難になる。また、開口部以外の部分ではソース信号線やゲート信号線等の配線も形成されており、実際の段差はｄ１よりも大きくなり、層間絶縁膜１９による平坦化がさらに困難になるため、段差部での光漏れを誘発して表示特性が劣化することもある。
【００５０】
また、この実施形態２の液晶表示装置は、ゲート絶縁膜形成用膜を形成してエッチングすることにより光透過部の膜部分を取り除くだけでよいが、上記実施形態１の液晶表示装置では、さらに、パッシベーション膜形成用膜を形成してエッチングすることによりコンタクトホール７を形成すると共に光透過部の膜部分を取り除く工程が必要になる。
【００５１】
このように実施形態２の液晶表示装置は、層間絶縁膜１９による基板表面の平坦化が容易になると共に、製造工程の削減が可能となり、液晶表示装置の原価の低廉化を図ることができる。
【００５２】
（実施形態３）
図７は実施形態３の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の光透過部での膜構成を示す図である。
【００５３】
このアクティブマトリクス基板は、光透過部において、透明絶縁性の基板１１の上に透明性の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜１９が直接接しており、その上に画素電極６が設けられている。上記層間絶縁膜１９は、屈折率ｎ１９が１．５〜２．０の材料からなる。その他の構成は、実施形態１または実施形態２と同様にすることができる。
【００５４】
ここで、基板１１の屈折率ｎ１１は１．５〜１．６であり、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９は１．５〜２．０である。基板１１側から光が入射すると、基板１１と層間絶縁膜１９との界面における反射率Ｒ５（％）は、
Ｒ５＝（ｎ１１−ｎ１９）2／（ｎ１１＋ｎ１９）2×１００
で表され、Ｒ５＝０％〜２．０％となる。
【００５５】
また、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９は１．５〜２．０であり、画素電極６としてＩＴＯ膜を用いた場合、画素電極６の屈折率ｎ６は１．８〜２．０である。基板１１側から光が入射すると、層間絶縁膜１９と画素電極６との界面における反射率Ｒ６（％）は、
Ｒ６＝（ｎ１９−ｎ６）2／（ｎ１９＋ｎ６）2×１００
で表され、Ｒ６＝０％〜２．０％となる。
【００５６】
このように基板１１と層間絶縁膜１９との界面における反射および層間絶縁膜１９と画素電極６との界面における反射を考慮すると、光の透過する開口部での反射率Ｒ７（％）は、
Ｒ７＝Ｒ５＋（１００−Ｒ５）／１００×Ｒ６
で表され、Ｒ７＝０．４％〜２．０％となる。
【００５７】
基板１１の屈折率ｎ１１が１．５〜１．６であり、画素電極６の屈折率ｎ６が１．８〜２．０である場合、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９が１．５〜２．０の範囲を外れると、上記Ｒ５およびＲ６の組み合わせで決定されるＲ７が０．４〜２．０％よりも大きくなるため、光の透過する開口部での透過光量の減衰が生じて光透過率が低下する。
【００５８】
図８に基板１１の屈折率ｎ１１が１．５であり、画素電極６の屈折率ｎ６が２．０である場合について、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９と反射率Ｒ７との関係を示す。この図より理解されるように、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９が１．５〜２．０の範囲では反射率Ｒ７を２．０％以下に抑えることができる。
【００５９】
このように、実施形態３の液晶表示装置は、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９が１．５〜２．０の範囲であるので、白表示時の明るさを向上させて、低消費電力とすることができる。
【００６０】
このような屈折率ｎ１９＝１．５〜２．０である層間絶縁膜１９の材料としては、例えばアクリル樹脂、ポリイミド、ポリアイミド、エポキシ等を用いることができる。
【００６１】
（実施形態４）
図９は実施形態４の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の１画素分を示す平面図である。
【００６２】
このアクティブマトリクス基板は、光透過部のゲート絶縁膜１３をパターニングにより除去する際に、ゲート電極１２上、ゲート信号線３上およびソース信号線５下のゲート絶縁膜１３部分を残してある。
【００６３】
上述の実施形態１や実施形態２で説明したように、アクティブマトリクス基板の光透過部において、ゲート絶縁膜１３やパッシベーション膜１８をエッチングにより除去して透明絶縁性の基板１１の上に層間絶縁膜１９が直接接する構成とすることにより、白表示時の明るさを向上させて低消費電力の液晶表示装置を得ることができる。
【００６４】
しかしながら、光透過部のゲート絶縁膜１３をパターニングにより除去する際に、ゲート信号線３上の部分を除去してしまうと、ゲート絶縁膜１３のエッチングの際にゲート信号線３にダメージを与えて断線等による表示不良が生じるおそれがある。また、ゲート絶縁膜１３のパターニング以降の各層のエッチングにおいても、ゲート信号線３が剥きだしになっているとダメージを受けて断線不良が発生する。そこで、図９に示すように、ゲート信号線３上のゲート絶縁膜１３部分をパターニング時に残しておくことにより、ゲート絶縁膜１３やそれ以降のエッチングの際にゲート信号線３にダメージを与えることなくゲート絶縁膜１３や各層のパターニングを行うことがことができ、ゲート信号線３のパターンに断線等の不良が生じるのを防ぐことができる。
【００６５】
また、図１０に示すように、ソース信号線５下にゲート絶縁膜１３が無い部分があると、ゲート絶縁膜１３がある部分と無い部分との境界部で段差が生じてソース信号線５の断線等による表示不良が生じるおそれがある。そこで、図９に示すように、ゲート絶縁膜１３のパターニング時にソース信号線５下のゲート絶縁膜１３部分を残しておくことにより、ソース信号線５下にゲート絶縁膜１３がある部分と無い部分との境界部での段差が発生せず、ソース信号線５のパターンに断線等の不良が生じるのを防ぐことができる。
【００６６】
さらに、図９に示すように、画素電極６とＴＦＴ２のドレイン電極を接続する接続電極としてのＩＴＯ膜９ｂの下にもゲート絶縁膜１３を残しておけば、ＩＴＯ膜９ｂの断線による不良を防止することができる。
【００６７】
（実施形態５）
この実施形態５では、アクティブマトリクス基板の光透過部においてパッシベーション膜１８をパターニングにより除去する際に、ゲート電極１２上、ゲート信号線３上およびソース信号線５上のパッシベーション膜１８部分を残してある。
【００６８】
上述の実施形態１で説明したように、透明度の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜１９の下層に無機薄膜からなるパッシベーション膜１８を形成することにより、ＴＦＴ２の信頼性を向上させることができる。また、アクティブマトリクス基板の光透過部において、ゲート絶縁膜３やパッシベーション膜１８をエッチングにより除去して透明絶縁性の基板１１の上に層間絶縁膜１９が直接接する構成とすることにより、白表示時の明るさを向上させて低消費電力の液晶表示装置を得ることができる。
【００６９】
しかしながら、光透過部のパッシベーション膜１８をパターニングにより除去する際に、ゲート信号線３上の部分を除去してしまうと、パッシベーション膜１８のエッチングの際にゲート絶縁膜１３にダメージを与えることがあり、ゲート絶縁膜１３の欠陥がゲート信号線３上にある場合にはそこからゲート信号線３にダメージを与えて不良が生じるおそれがある。そこで、ゲート信号線３上のパッシベーション膜１８部分をパターニング時に残しておくことにより、パッシベーション膜１８のエッチングの際にゲート信号線３にダメージが生じるのを防ぐことができる。ここで、ゲート信号線３に対するダメージとは、直接的なダメージだけではなく、ゲート信号線３下の基板１１に対してダメージが与えられ、その結果、ゲート信号線３のパターンが剥がれる等の間接的なダメージも含むものとする。
【００７０】
また、光透過部のパッシベーション膜１８をパターニングにより除去する際に、ソース信号線５上の部分を除去してしまうと、パッシベーション膜１８のエッチングの際にソース信号線５にダメージを与えて不良が生じるおそれがある。そこで、ソース信号線５上のパッシベーション膜１８部分をパターニング時に残しておくことにより、パッシベーション膜１８のエッチングの際にソース信号線３にダメージが生じるのを防ぐことができる。ここで、ソース信号線５に対するダメージとは、直接的なダメージだけではなく、ソース信号線５下のゲート絶縁膜１３や基板１１に対してダメージが与えられ、その結果、ソース信号線５のパターンが剥がれる等の間接的なダメージも含むものとする。
【００７１】
さらに、画素電極６とＴＦＴ２のドレイン電極を接続する接続電極としてのＩＴＯ膜９ｂの上にもパッシベーション膜１８を残しておけば、ＩＴＯ膜９ｂに対するダメージも防ぐことができる。
【００７２】
（実施形態６）
図１１は、実施形態６の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の部分断面図である。
【００７３】
このアクティブマトリクス基板は、ゲート信号線３上のゲート絶縁膜１３部分のエッジを覆うようにゲート信号線３上のパッシベーション膜１８部分が設けられ、ソース信号線５下のゲート絶縁膜１３部分のエッジを覆うようにソース信号線上のパッシベーション膜１８部分が設けられている。
【００７４】
一般に、窒化シリコン等からなるゲート絶縁膜１３およびパッシベーション膜１８のパターニングはＢＨＦ等を用いたウェットエッチングにより行われるが、組織上密なゲート絶縁膜１３に比べて組織上粗なパッシベーション膜１８のエッチングレートが格段に大きく、一方、ガラス基板１１とパッシベーション膜１８のエッチングレートはほぼ等しい。さらに、パッシベーション膜１８にはドレイン電極と画素電極６とを接続するためのコンタクトホール７が形成され、このコンタクトホールが充分に開いていない画素は表示上の輝点となるため、パッシベーション膜１８のエッチング条件はジャストエッチ時間よりも充分に長くする必要がある。
【００７５】
ここで、図１２に示すように、ゲート絶縁膜１３のエッジがパッシベーション膜１８で覆われていない場合には、パッシベーション膜１８のエッチングの際にジャストエッチ時間を超えてからはガラス基板１１がエッチングされ始めるが、ゲート絶縁膜１３はガラスよりもエッチングレートが小さいため、ゲート絶縁膜１３のエッジの下のガラス基板１１がエッチングされてしまう。その結果、ゲート絶縁膜１３のエッジがひさしのように浮き、ゲート絶縁膜１３が剥離して不良が発生してしまう。
【００７６】
そこで、図１１に示すように、ゲート信号線３上およびソース信号線５上のゲート絶縁膜１３部分のエッジをパッシベーション膜１８が覆うようにすれば、図１３に示すように、パッシベーション膜１８のエッチング時にはゲート絶縁膜１３のエッジ上にパッシベーション膜１８とレジストパターン２１とが存在することになる。よって、ゲート絶縁膜１３のエッジ下の基板１１がエッチングされるのを防いでゲート絶縁膜１３の膜剥がれによる表示不良を抑制することができる。
【００７７】
この実施形態６において、製造方法の条件を、
マスクのアライメント精度：１．５μｍ、
ゲート信号線のパターン、ソース信号線のパターンの仕上がり精度：±１．５μｍ、
0003656076.tif 000002
ゲート絶縁膜のマスク：ゲート信号線およびソース信号線の仕上がり幅より片側４μｍ広くする、
パッシベーション膜のマスク：ゲート信号線およびソース信号線の仕上がり幅より片側５μｍ広くするとして、
光透過部においてゲート絶縁膜およびパッシベーション膜を除去していない従来の液晶表示装置と比較したところ、１３．８”ＸＧＡのパネル透過率について、本実施形態の液晶表示装置は２０．５％であり、従来の液晶表示装置の１９．８％に比べて透過率を３．５％向上させることができた。また、１３．８”ＸＧＡの良品率については、本実施形態の液晶表示装置は従来の液晶表示装置に比べて０．３％〜１．４％向上させることができた。このように液晶表示装置の良品率を向上させることができるのは、ゲート絶縁膜をパターニングして開口部の膜部分を除去する際に、前工程で発生した膜残り不良を除去することが可能になるからである。
【００７８】
（実施形態７）
この実施形態７では、パッシベーション膜１８をドライエッチングによりパターニングしている。
【００７９】
一般に、窒化シリコンのドライエッチングにはＣＦ4＋Ｏ2ガスが用いられるが、このガスはガラス基板１１と反応しないため、ゲート絶縁膜１３のエッジをパッシベーション膜１８で覆わずに剥きだしにしても、ゲート絶縁膜１３のエッジ下のガラス基板１１がエッチングされず、実施形態６で懸念したようなゲート絶縁膜１３の膜剥がれによる表示不良が生じない。
【００８０】
また、パッシベーション膜１８のエッチング時に基板１１がエッチングされないので、ウェットエッチング法を用いた場合に比べて基板表面の段差が少なく、感光性アクリル樹脂等からなる層間絶縁膜１９による表面の平坦化を容易に行うことができる。
【００８１】
（実施形態８）
図１４は実施形態８の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の１画素分を示す平面図である。
【００８２】
このアクティブマトリクス基板は、ゲート信号線３とソース信号線５との交差部、ゲート信号線３のパターンの屈曲部およびソース信号線５のパターンの屈曲部において、ゲート絶縁膜１３のパターン幅を広げてある。
【００８３】
ウェットエッチングにより各層のエッチングを行う場合には、エッチング槽から基板を引き出す際に、ゲート信号線３とソース信号線５との交差部、ゲート信号線３のパターンの屈曲部およびソース信号線５のパターンの屈曲部にエッチング液が溜まってエッチング異常を起こし易い。そこで、ゲート信号線３とソース信号線５との交差部、ゲート信号線３のパターンの屈曲部およびソース信号線５のパターンの屈曲部においてゲート絶縁膜１３のパターン幅を広げることにより、このような異常エッチングを防ぐことができる。また、ゲート信号線３とソース信号線５との交差部はエッチング液の染み込みが生じ易く、ゲート信号線３とソース信号線５との短絡が発生し易い。よって、ゲート信号線３とソース信号線５との交差部においてゲート絶縁膜１３のパターン幅を広げることにより、このようなエッチング液の染み込みによるゲート信号線３とソース信号線５との短絡を防ぐことができる。
【００８４】
また、ゲート信号線３とソース信号線５との交差部、ゲート信号線３のパターンの屈曲部およびソース信号線５のパターンの屈曲部においてパッシベーション膜１８のパターン幅を広げることによっても、同様に、このような異常エッチングやエッチング液の染み込みによる不良を防ぐことが可能である。
【００８５】
さらに、画素電極６とＴＦＴ２のドレイン電極を接続する接続電極としてのＩＴＯ膜９ｂの屈曲部やソース信号線５と画素容量配線４との交差部においてもゲート絶縁膜１３やパッシベーション膜１８のパターン幅を広げることにより、これらの屈曲部や交差部における異常エッチングやエッチング液の染み込み等による不良を防ぐことができる。
【００８６】
（実施形態９）
図１５は実施形態９の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の部分断面図である。
【００８７】
このアクティブマトリクス基板は、透明絶縁性の基板１１上に、ゲート信号線３およびその一部であるゲート電極１２を覆うゲート絶縁膜１３が、光透過部およびそれ以外の部分にわたって設けられている。また、ＴＦＴ２、ソース信号線５および接続電極を覆う無機薄膜からなるパッシベーション膜１８が、光透過部およびそれ以外の部分にわたって設けられ、その上に透明度の高い屈折率ｎ１９が１．８〜２．０の有機薄膜からなる層間絶縁膜１９が設けられている。
【００８８】
この液晶表示装置は、図１６に示すように、アクティブマトリクス基板の光透過部である開口部において、透明絶縁性の基板１１の上にゲート絶縁膜１３、パッシベーション膜１８、層間絶縁膜１９および画素電極６が順に設けられた構成となる。
【００８９】
ここで、基板１１の屈折率ｎ１１は１．５〜１．６であり、ゲート絶縁膜１３としてＳｉ−Ｎ膜を用いた場合、ゲート絶縁膜１３の屈折率ｎ１３は１．８〜２．０である。基板１１側から光が入射すると、基板１１とゲート絶縁膜１３との界面における反射率Ｒ８（％）は、
Ｒ８＝（ｎ１１−ｎ１３）2／（ｎ１１＋ｎ１３）2×１００
で表される。
【００９０】
また、パッシベーション膜１８としてＳｉ−Ｎ膜を用いた場合、パッシベーション膜１８の屈折率ｎ１８は１．８〜２．０であり、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９は１．８〜２．０である。基板１１側から光が入射すると、パッシベーション膜１８と層間絶縁膜１９との界面における反射率Ｒ９（％）は、
Ｒ９＝（ｎ１８−ｎ１９）2／（ｎ１８＋ｎ１９）2×１００
で表される。
【００９１】
さらに、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９は１．８〜２．０であり、画素電極６としてＩＴＯ膜を用いた場合、画素電極６の屈折率ｎ６は１．８〜２．０である。基板１１側から光が入射すると、層間絶縁膜１９と画素電極６との界面における反射率Ｒ１０（％）は、
Ｒ１０＝（ｎ１９−ｎ６）2／（ｎ１９＋ｎ６）2×１００
で表される。
【００９２】
このように基板１１とゲート絶縁膜１３との界面における反射、パッシベーション膜１８と層間絶縁膜１９との界面における反射および層間絶縁膜１９と画素電極６との界面における反射を考慮すると、光の透過する開口部での反射率Ｒ１２（％）は、
Ｒ１２＝Ｒ１１＋（１００−Ｒ１１）／１００×Ｒ１０
で表される。
【００９３】
但し、Ｒ１１＝Ｒ８＋（１００−Ｒ８）／１００×Ｒ９である。
【００９４】
図１７に、ｎ１３＝ｎ１８＝ｎ６＝２．０の場合についての層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９と反射率Ｒ１２との関係を実線で示し、ｎ１３＝ｎ１８＝ｎ６＝１．８の場合についての層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９と反射率Ｒ１２との関係を点線で示す。この図より理解されるように、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９が１．８〜２．０の範囲で、上記Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０の組み合わせで決定されるＲ１２が２．０％程度で最小となり、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９がこの範囲から外れると、光の透過する開口部での透過光量の減衰が生じて光透過率が低下する。
【００９５】
このように、実施形態９の液晶表示装置は、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９が１．８〜２．０の範囲であるので、光透過部において基板１１と層間絶縁膜１９との間にゲート絶縁膜１３およびパッシベーション膜１８が存在していても、白表示時の明るさを向上させて、低消費電力とすることができる。
【００９６】
また、図１８に示すように、光透過部において基板１１と層間絶縁膜１９との間にパッシベーション膜１８が存在せずにゲート絶縁膜１３が存在する場合でも同様に、白表示時の明るさを向上させて、低消費電力とすることができる。
【００９７】
このような屈折率ｎ１９＝１．８〜２．０である層間絶縁膜１９の材料としては、例えば無機膜としてＭｇＯ、ＳｉＯ、ＴｈＯ2、Ｐｒ6Ｏ11、ＺｒＯ2、ＴｉxＯy等を用いることができ、その他、有機膜等を用いることもできる。
【００９８】
なお、光透過率や誘電率等によっては、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９が１．８〜２．０の範囲から外れる場合でも、この範囲に近い値であれば、光透過部である開口部での光透過率を良好にすることができるので、層間絶縁膜１９の屈折率ｎ１９が１．８〜２．０に近い値であれば、明るい表示を得ることが可能である。
【００９９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、光透過部において層間絶縁膜が基板と直接接しているので、基板とゲート絶縁膜との界面やパッシベーション膜と層間絶縁膜との界面での屈折率の差による光の反射が生じず、光の透過率を向上させて明るい表示が得られる。
【０１００】
また、基板の光透過部以外の部分と層間絶縁膜との間にゲート絶縁膜とパッシベーション膜とを設けた場合、層間絶縁膜とスイッチング素子との間に無機薄膜からなるパッシベーション膜が存在するので、スイッチング素子の信頼性を向上させることができる。
【０１０１】
また、基板の光透過部以外の部分と層間絶縁膜部分との間にパッシベーション膜を設けずにゲート絶縁膜だけを設けた場合、光透過部とそれ以外の部分との間の段差が低くなり、層間絶縁膜による基板表面の平坦化が容易になるので、表示特性を向上させることができる。また、パッシベーション膜のパターニング工程が不要であるので、製造工程を簡略化して原価の低廉化を図ることができる。
【０１０２】
層間絶縁膜の屈折率を１．５以上２．０以下の範囲にすれば、基板と層間絶縁膜との界面や層間絶縁膜と画素電極との界面での屈折率の差を小さくすることができるので、さらに光透過率を向上させて明るい表示が得られる。
【０１０３】
また、ゲート絶縁膜のパターニング時にゲート電極上、走査線上および信号線下の膜部分を残して光透過部の膜部分を除去することにより、走査線および信号線の断線不良を防ぐことが可能であり、パッシベーション膜のパターニング時にスイッチング素子上、走査線上および信号線上の膜部分を残して光透過部の膜部分を除去することによりゲート絶縁膜の不良や走査線および信号線の断線不良を防ぐことが可能である。従って、良品率を低下させることなく液晶表示装置の光透過率を向上させることが可能となる。
【０１０４】
他の本発明にあっては、層間絶縁膜の屈折率が１．８以上２．０以下の範囲であるので、光透過部において層間絶縁膜と基板との間にゲート絶縁膜やパッシベーション膜が存在しても、光の反射による透過率の低下が生じず、明るい表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の１画素分を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】実施形態１の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の光透過部における膜構成を示す図である。
【図４】実施形態２の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の部分断面図である。
【図５】実施形態２の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の光透過部付近における膜構成を示す図である。
【図６】実施形態１の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の光透過部付近における膜構成を示す図である。
【図７】実施形態３の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の光透過部における膜構成を示す図である。
【図８】実施形態３の液晶表示装置について、層間絶縁膜の屈折率ｎ１９と反射率Ｒ７との関係を示すグラフである。
【図９】実施形態４の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の１画素分を示す平面図である。
【図１０】実施形態４において、ソース信号線下のゲート絶縁膜部分を除去したアクティブマトリクス基板を示す平面図である。
【図１１】実施形態６の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の部分断面図である。
【図１２】実施形態６において、パッシベーション膜がゲート絶縁膜のエッジを覆わないアクティブマトリクス基板を示す部分断面図である。
【図１３】実施形態６におけるアクティブマトリクス基板の製造工程を示す部分断面図である。
【図１４】実施形態８の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の１画素分を示す平面図である。
【図１５】実施形態９の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の部分断面図である。
【図１６】実施形態９の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の光透過部における膜構成を示す図である。
【図１７】実施形態９の液晶表示装置について層間絶縁膜の屈折率ｎ１９と反射率Ｒ１２との関係を示すグラフである。
【図１８】実施形態９の他の液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の光透過部における膜構成を示す図である。
【図１９】従来の液晶表示装置の等価回路を示す図である。
【図２０】従来のアクティブマトリクス基板の断面図である。
【図２１】従来のアクティブマトリクス基板の光透過部における膜構成を示す図である。
【符号の説明】
１  画素容量
２  ＴＦＴ
３  ゲート信号線
４  画素容量配線
５  ソース信号線
６  画素電極
７  コンタクトホール
９ａ  ＩＴＯ膜
９ｂ  ＩＴＯ膜
１１  基板
１２  ゲート電極
１３  ゲート絶縁膜
１４  半導体層
１５  チャネル保護膜
１６ａ  ｎ+−Ｓｉ層
１６ｂ  ｎ+−Ｓｉ層
１７ａ  金属層
１７ｂ  金属層
１８  パッシベーション膜
１９  層間絶縁膜
【図１】
0003656076.tif 000003
【図２】
0003656076.tif 000004
【図３】
0003656076.tif 000005
【図４】
0003656076.tif 000006
【図５】
0003656076.tif 000007
【図６】
0003656076.tif 000008
【図７】
0003656076.tif 000009
【図８】
0003656076.tif 000010
【図９】
0003656076.tif 000011
【図１０】
0003656076.tif 000012
【図１１】
0003656076.tif 000013
【図１２】
0003656076.tif 000014
【図１３】
0003656076.tif 000015
【図１４】
0003656076.tif 000016
【図１５】
0003656076.tif 000017
【図１６】
0003656076.tif 000018
【図１７】
0003656076.tif 000019
【図１８】
0003656076.tif 000020
【図１９】
0003656076.tif 000021
【図２０】
0003656076.tif 000022
【図２１】
0003656076.tif 000023