(57)【要約】      （修正有）【課題】走査配線と信号配線との交差部に形成される容量を低減し、開口率を低下させることなく十分に大きな容量値を持つ補助容量を設けたアクティブマトリクス基板およびそれを備えた液晶表示装置を提供する。【解決手段】アクティブマトリクス基板は、絶縁性基板１０と、絶縁性基板１０上に形成された走査配線１１および補助容量配線２０と、走査配線１１および補助容量配線２０を覆う絶縁膜１２と、絶縁膜１２を介して走査配線１１と交差する信号配線１３を備えている。絶縁膜１２は、有機成分を含む絶縁材料から形成された第１絶縁層１２ａと、無機絶縁材料から形成された第２絶縁層１２ｂとを含む多層絶縁膜であり、シールド電極２３に重なる領域の少なくとも一部に、第１絶縁層１２ａが形成されていない低積層領域１２Ｒを有している。【選択図】図３
2007225860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板上に形成された複数の走査配線および複数の補助容量配線と、
前記複数の走査配線および前記複数の補助容量配線を覆う絶縁膜と、
前記絶縁膜を介して前記複数の走査配線と交差する複数の信号配線と、
前記複数の走査配線と同一の導電膜から形成され前記複数の信号配線に略平行に延びる複数のシールド電極と、
前記絶縁性基板上に設けられ、対応する前記走査配線に印加される信号に応答して動作する複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子を介して、対応する前記信号配線と電気的に接続され得る複数の画素電極と、を備えたアクティブマトリクス基板であって、
前記絶縁膜は、有機成分を含む絶縁材料から形成された第１絶縁層と、無機絶縁材料から形成された第２絶縁層とを含む多層絶縁膜であり、
前記多層絶縁膜は、前記シールド電極に重なる領域の少なくとも一部に、前記第１絶縁層が形成されていない低積層領域を有しているアクティブマトリクス基板。
【請求項２】
前記多層絶縁膜は、前記信号配線に重なる領域の一部にも前記低積層領域を有している請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項３】
前記多層絶縁膜は、前記補助容量配線に重なる領域の少なくとも一部にも前記低積層領域を有している請求項１または２に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項４】
前記多層絶縁膜は、前記スイッチング素子に重なる領域の少なくとも一部にも前記低積層領域を有している請求項１から３のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項５】
前記複数のスイッチング素子のそれぞれは、チャネル領域を含む半導体層と、対応する前記走査配線に電気的に接続されたゲート電極と、対応する前記信号配線に電気的に接続されたソース電極と、対応する前記画素電極に電気的に接続されたドレイン電極とを有する薄膜トランジスタである、請求項１から４のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項６】
前記多層絶縁膜は、前記低積層領域を少なくとも前記チャネル領域に重なる領域に有している請求項５に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項７】
前記第１絶縁層は、ＳＯＧ材料から形成されている請求項１から６のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板と、
前記アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、を備える液晶表示装置。
【請求項９】
前記対向基板は、前記液晶層の配向を制御するための配向規制手段を有し、
前記アクティブマトリクス基板の前記補助容量配線は、前記配向規制手段に重なるように分岐した分岐部を有し、
前記多層絶縁膜は、前記分岐部に重なる領域の少なくとも一部にも前記低積層領域を有している請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
複数のスイッチング素子を有するアクティブマトリクス基板と、
前記アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、を備えた液晶表示装置であって、
前記アクティブマトリクス基板は、
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板上に形成された複数の走査配線および複数の補助容量配線と、
前記複数の走査配線および前記複数の補助容量配線を覆う絶縁膜と、
前記絶縁膜を介して前記複数の走査配線と交差する複数の信号配線と、
前記複数のスイッチング素子を介して、対応する前記信号配線と電気的に接続され得る複数の画素電極と、をさらに有し、
前記絶縁膜は、有機成分を含む絶縁材料から形成された第１絶縁層と、無機絶縁材料から形成された第２絶縁層とを含む多層絶縁膜であり、
前記対向基板は、前記液晶層の配向を制御するための配向規制手段を有し、
前記補助容量配線は、前記配向規制手段に重なるように分岐した分岐部を有し、
前記多層絶縁膜は、前記分岐部に重なる領域の少なくとも一部に、前記第１絶縁層が形成されていない前記低積層領域を有している、液晶表示装置。
【請求項１１】
前記多層絶縁膜は、前記信号配線に重なる領域の一部にも前記低積層領域を有している請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記多層絶縁膜は、前記補助容量配線に重なる領域の少なくとも一部にも前記低積層領域を有している請求項１０または１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記多層絶縁膜は、前記スイッチング素子に重なる領域の少なくとも一部にも前記低積層領域を有している請求項１０から１２のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１絶縁層は、ＳＯＧ材料から形成されている請求項１０から１３のいずれか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、液晶テレビ、液晶モニタ、ノートパソコン等に用いられるアクティブマトリクス基板に関する。また、本発明は、アクティブマトリクス基板を備えた液晶表示装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特徴を有し、様々な分野に広く用いられている。特に、画素ごとに薄膜トランジスタ（「ＴＦＴ」と称される）など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装置は、高いコントラスト比および優れた応答特性を有し、高性能であるため、テレビやモニタ、ノートパソコンに用いられており、近年その市場規模が拡大している。
【０００３】
アクティブマトリクス型液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板上には、複数の走査配線と、これらの走査配線に絶縁膜を介して交差する複数の信号配線とが形成されており、走査配線と信号配線との交差部近傍に画素をスイッチングするための薄膜トランジスタが設けられている。
【０００４】
走査配線と信号配線との交差部に形成される容量（「寄生容量」と呼ばれる）は、表示品位の低下の原因となるため、この寄生容量の容量値は小さいことが好ましい。
【０００５】
そこで、特許文献１は、走査配線および信号配線の幅をこれらの交差部において他の部分よりも狭くすることによって、交差部の面積を小さくし、交差部に形成される寄生容量を低減する手法を開示している。
【０００６】
しかしながら、局所的とはいえ配線の幅を狭くすることは、配線の抵抗値を高くし、信号のなまりの原因となってしまう。また、配線の幅を狭くすることは、断線の確率を高くするので、一般的には、元の幅の５０％程度は確保する必要がある。このため、上記特許文献１の手法で交差部の寄生容量を低減するのには限界がある。近年、液晶表示装置の大型化、高精細化が進んでおり、大型、高精細の液晶表示装置においては、配線抵抗の低減のために配線の幅が広くなり、また、配線の交差部が多くなるため、交差部に形成される寄生容量が増大する。そのため、上述した信号のなまりが顕著となる。
【０００７】
走査配線と信号配線との交差部に生成される容量を低減させる別の手法として、走査配線を覆う絶縁膜を厚くすることも考えられる。ところが、走査配線を覆う絶縁膜の一部が補助容量を構成する誘電体膜として機能する場合には、絶縁膜を厚くすることは補助容量の容量値の低下を招き、表示品位を低下させてしまう。
【０００８】
特許文献２には、補助容量の容量値を低下させることなく配線の交差部における絶縁不良を防止するために、走査配線と信号配線との交差部においては酸化シリコン膜が２層積層され、他の部分においては単層の酸化シリコン膜が配置されたアクティブマトリクス基板が開示されている。このような構成を採用すると、補助容量の容量値を低下させることなく、走査配線と信号配線との交差部に形成される寄生容量を低減させることができる。
【特許文献１】特開平５−６１０６９号公報
【特許文献２】特公平６−５６４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２に開示されている構成を用いても、十分に大きな容量値を実現することは難しく、補助容量配線の幅を広くするなどして大面積の補助容量を設ける必要があった。補助容量は典型的には遮光性の部材を含むので、補助容量を大面積化することは開口率の低下を招いてしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、走査配線と信号配線との交差部に形成される容量を低減し、且つ、開口率を低下させることなく十分に大きな容量値を持つ補助容量を設けることが可能なアクティブマトリクス基板およびそれを備えた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によるアクティブマトリクス基板は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された複数の走査配線および複数の補助容量配線と、前記複数の走査配線および前記複数の補助容量配線を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜を介して前記複数の走査配線と交差する複数の信号配線と、前記複数の走査配線と同一の導電膜から形成され前記複数の信号配線に略平行に延びる複数のシールド電極と、前記絶縁性基板上に設けられ、対応する前記走査配線に印加される信号に応答して動作する複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子を介して、対応する前記信号配線と電気的に接続され得る複数の画素電極とを備えたアクティブマトリクス基板であって、前記絶縁膜は、有機成分を含む絶縁材料から形成された第１絶縁層と、無機絶縁材料から形成された第２絶縁層とを含む多層絶縁膜であり、前記多層絶縁膜は、前記シールド電極に重なる領域の少なくとも一部に、前記第１絶縁層が形成されていない低積層領域を有しており、そのことによって上記目的が達成される。
【００１２】
ある好適な実施形態において、前記多層絶縁膜は、前記信号配線に重なる領域の一部にも前記低積層領域を有している。
【００１３】
ある好適な実施形態において、前記多層絶縁膜は、前記補助容量配線に重なる領域の少なくとも一部にも前記低積層領域を有している。
【００１４】
ある好適な実施形態において、前記多層絶縁膜は、前記スイッチング素子に重なる領域の少なくとも一部にも前記低積層領域を有している。
【００１５】
ある好適な実施形態において、前記複数のスイッチング素子のそれぞれは、チャネル領域を含む半導体層と、対応する前記走査配線に電気的に接続されたゲート電極と、対応する前記信号配線に電気的に接続されたソース電極と、対応する前記画素電極に電気的に接続されたドレイン電極とを有する薄膜トランジスタである。
【００１６】
ある好適な実施形態において、前記多層絶縁膜は、前記低積層領域を少なくとも前記チャネル領域に重なる領域に有している。
【００１７】
ある好適な実施形態において、前記第１絶縁層は、ＳＯＧ材料から形成されている。
【００１８】
本発明による液晶表示装置は、上記構成を有するアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層とを備えており、そのことによって上記目的が達成される。
【００１９】
ある好適な実施形態において、前記対向基板は、前記液晶層の配向を制御するための配向規制手段を有し、前記アクティブマトリクス基板の前記補助容量配線は、前記配向規制手段に重なるように分岐した分岐部を有し、前記多層絶縁膜は、前記分岐部に重なる領域の少なくとも一部にも前記低積層領域を有している。
【００２０】
あるいは、本発明による液晶表示装置は、複数のスイッチング素子を有するアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層とを備えた液晶表示装置であって、前記アクティブマトリクス基板は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された複数の走査配線および複数の補助容量配線と、前記複数の走査配線および前記複数の補助容量配線を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜を介して前記複数の走査配線と交差する複数の信号配線と、前記複数のスイッチング素子を介して、対応する前記信号配線と電気的に接続され得る複数の画素電極とをさらに有し、前記絶縁膜は、有機成分を含む絶縁材料から形成された第１絶縁層と、無機絶縁材料から形成された第２絶縁層とを含む多層絶縁膜であり、前記対向基板は、前記液晶層の配向を制御するための配向規制手段を有し、前記補助容量配線は、前記配向規制手段に重なるように分岐した分岐部を有し、前記多層絶縁膜は、前記分岐部に重なる領域の少なくとも一部に、前記第１絶縁層が形成されていない前記低積層領域を有しており、そのことによって上記目的が達成される。
【００２１】
ある好適な実施形態において、前記多層絶縁膜は、前記信号配線に重なる領域の一部にも前記低積層領域を有している。
【００２２】
ある好適な実施形態において、前記多層絶縁膜は、前記補助容量配線に重なる領域の少なくとも一部にも前記低積層領域を有している。
【００２３】
ある好適な実施形態において、前記多層絶縁膜は、前記スイッチング素子に重なる領域の少なくとも一部にも前記低積層領域を有している。
【００２４】
ある好適な実施形態において、前記第１絶縁層は、ＳＯＧ材料から形成されている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、走査配線と信号配線との交差部に形成される容量を低減し、且つ、開口率を低下させることなく十分に大きな容量値を持つ補助容量を設けることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２７】
（実施形態１）
図１および図２に、本実施形態における液晶表示装置１００を示す。図１は、液晶表示装置１００の１つの画素領域を模式的に示す上面図であり、図２は、図１中の２Ａ−２Ａ’線に沿った断面図である。
【００２８】
液晶表示装置１００は、アクティブマトリクス基板（以下では「ＴＦＴ基板」と呼ぶ）１００ａと、ＴＦＴ基板１００ａに対向する対向基板（「カラーフィルタ基板」とも呼ばれる）１００ｂと、これらの間に設けられた液晶層６０とを備えている。
【００２９】
ＴＦＴ基板１００ａは、透明な絶縁性基板（例えばガラス基板）１０と、基板１０上に形成された複数の走査配線１１と、これらの走査配線１１を覆う絶縁膜１２と、絶縁膜１２を介して走査配線１１と交差する複数の信号配線１３とを有している。
【００３０】
ＴＦＴ基板１００ａは、さらに、画素領域ごとに、対応する走査配線１１に印加される信号に応答して動作する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１４と、スイッチング素子であるＴＦＴ１４を介して対応する信号配線１３に電気的に接続され得る画素電極１５とを有している。
【００３１】
対向基板１００ｂは、透明な絶縁性基板（例えばガラス基板）５０と、基板５０上に形成され画素電極１５に対向する対向電極５１とを有している。典型的には、対向基板１００ｂはカラーフィルタをさらに有している。
【００３２】
液晶層６０は、画素電極１５と対向電極５１との間に印加された電圧に応じてその配向状態を変化させ、それにより液晶層６０を通過する光を変調することによって表示が行われる。液晶層６０としては、種々の表示モード用の液晶層を広く用いることができる。例えば、旋光性を利用するＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶層や、複屈折性を利用するＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モードの液晶層を用いることができる。ＥＣＢモードのなかでも、ＶＡ（Vertically Aligned）モードは高コントラスト比を実現することができる。ＶＡモードの液晶層は、典型的には、負の誘電異方性を有する液晶材料を含む液晶層の両側に垂直配向層を設けることによって得られる。
【００３３】
以下、さらに図３（ａ）から（ｄ）も参照しながら、ＴＦＴ基板１００ａの構成をより詳しく説明する。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ図１中の３Ａ−３Ａ’線、３Ｂ−３Ｂ’線、３Ｃ―３Ｃ’線および３Ｄ―３Ｄ’線に沿った断面図である。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板１００ａのＴＦＴ１４は、走査配線１１に電気的に接続されたゲート電極１４Ｇと、信号配線１３に電気的に接続されたソース電極１４Ｓと、画素電極１５に電気的に接続されたドレイン電極１４Ｄとを有している。また、ＴＦＴ１４は、ゲート電極１４Ｇ、ゲート絶縁膜１６、真性半導体層（以下では単に「半導体層」とも呼ぶ）１７および不純物添加半導体層１８が下層から順に積層された積層構造を有しており、半導体層１７のソース領域１７ａ、ドレイン領域１７ｂは、コンタクト層として機能する不純物添加半導体層１８を介して、ソース電極１４Ｓ、ドレイン電極１４Ｄと電気的に接続されている。半導体層１７のうち、ソース領域１７ａとドレイン領域１７ｂとの間の領域はチャネル領域１７ｃとして機能し、チャネル領域１７ｃの上面には不純物添加半導体層１８が存在していない。
【００３５】
また、図３（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１００ａは、基板１０上に形成された複数の補助容量配線２０と、複数の補助容量配線２０に絶縁膜１２を介して対向する複数の補助容量電極２１とをさらに有している。補助容量配線２０は、走査配線１１やゲート電極１４Ｇと同一の導電膜をパターニングすることによって形成されている。補助容量電極２１は、信号配線１３、ソース電極１４Ｓおよびドレイン電極１４Ｄと同一の導電膜をパターニングすることによって形成されており、図１に示すようにドレイン電極１４Ｄから延設された導電部材２２を介してＴＦＴ１４のドレイン電極１４Ｄに電気的に接続されている。
【００３６】
上述したＴＦＴ１４や信号配線１３を覆うように保護絶縁膜１９が形成されており、画素電極１５はこの保護絶縁膜１９上に形成されている。画素電極１５は、図１に示すように、保護絶縁膜１９に形成されたコンタクトホール１９’においてＴＦＴ１４のドレイン電極１４Ｄに電気的に接続されている。
【００３７】
本実施形態におけるＴＦＴ基板１００ａでは、図３（ｃ）に示すように、走査配線１１を覆う絶縁膜１２は、第１絶縁層１２ａと第２絶縁層１２ｂとを含む多層絶縁膜である。第１絶縁層１２ａは、第２絶縁層１２ｂの下層に形成されており、有機成分を含む絶縁材料から形成されている。一方、第２絶縁層１２ｂは、ＳｉＮxやＳｉＯxなどの無機絶縁材料から形成されている。
【００３８】
第１絶縁層１２ａは、図３（ｃ）に示すように、走査配線１１と信号配線１３との交差部を含む基板１０上の大部分に形成されているが、図３（ａ）に示すように、絶縁膜１２とＴＦＴ１４とが重なる領域の一部には形成されていない。これに対し、第２絶縁層１２ｂは、基板１０の略全面に形成されており、絶縁膜１２とＴＦＴ１４とが重なる部分にも形成されている。第２絶縁層１２ｂのうち、ゲート電極１４Ｇと半導体層１７との間に位置する部分は、ゲート絶縁膜１６として機能する。
【００３９】
このように、多層絶縁膜１２は、第１絶縁層１２ａが形成されていない低積層領域１２Ｒ（図１中に破線で囲まれた領域として示している。）を有している。本実施形態では、多層絶縁膜１２は、ＴＦＴ１４のチャネル領域１７ｃに重なる領域に低積層領域１２Ｒを有している。
【００４０】
また、第１絶縁層１２ａは、図３（ｂ）に示すように、補助容量配線２０と補助容量電極２１との間にも形成されておらず、第２絶縁層１２ｂのみが補助容量用の誘電体膜として機能する。つまり、多層絶縁膜１２は、低積層領域１２Ｒを補助容量配線２０に重なる領域の一部（具体的には補助容量配線２０と補助容量電極２１との間）にも有しており、補助容量配線２０および補助容量電極２１と、これらの間に位置する第２絶縁層１２ｂとによって補助容量が構成されている。
【００４１】
本実施形態におけるＴＦＴ基板１００ａでは、上述したように、走査配線１１を覆う絶縁膜１２が、第１絶縁層１２ａと第２絶縁層１２ｂとを含む多層絶縁膜であり、さらに、この多層絶縁膜１２が、第１絶縁層１２ａの形成されていない低積層領域１２ＲをＴＦＴ１４に重なる領域や補助容量配線２０と補助容量電極２１との間に有している。そのため、ＴＦＴ１４の駆動能力の低下や補助容量の容量値の低下を伴うことなく、走査配線１１と信号配線１３との交差部に形成される容量を低減することができる。
【００４２】
走査配線１１と信号配線１３との交差部の容量を十分に低減するためには、第１絶縁層１２ａは、第２絶縁層１２ｂよりも厚いことが好ましく、第２絶縁層１２ｂよりも比誘電率が低いことが好ましい。
【００４３】
ゲート絶縁膜１６としても機能する第２絶縁層１２ｂは、典型的には、０．２μｍ〜０．４μｍ程度の厚さを有し、５．０〜８．０程度の比誘電率を有している。これに対し、第１絶縁層１２ａの厚さは、０．５μｍ以上４．０μｍ以下であることが好ましく、第１絶縁層１２ａの比誘電率は、４．０以下であることが好ましい。
【００４４】
第１絶縁層１２ａの材料としては、スピンオンガラス材料（ＳＯＧ材料）を好適に用いることができる。ＳＯＧ材料とは、スピンコート法などの塗布法によってガラス膜（シリカ系皮膜）を形成し得る材料である。特に、Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合を骨格とする有機ＳＯＧ材料や、Ｓｉ−Ｃ結合を骨格とする有機ＳＯＧ材料を好適に用いることができる。有機ＳＯＧ材料は、比誘電率が低く、厚膜の形成が容易であるので、有機ＳＯＧ材料を用いることによって、第１絶縁層１２ａの比誘電率を低くし、第１絶縁層１２ａを厚く形成することが容易となる。Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合を骨格とするＳＯＧ材料としては、例えば、特開２００１−９８２２４号公報、特開平６−２４０４５５号公報に開示されている材料や、ＩＤＷ’０３予稿集第６１７頁に開示されている東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製ＤＤ１１００を用いることができる。また、Ｓｉ−Ｃ結合を骨格とするＳＯＧ材料としては、例えば、特開平１０−１０２００３号公報に開示されている材料を用いることができる。
【００４５】
さらに、本実施形態におけるＴＦＴ基板１００ａは、図１および図３（ｄ）に示すように、信号配線１３と略平行に延びる複数のシールド電極２３を有している。シールド電極２３は、走査配線１１と同一の導電膜をパターニングすることによって形成されている。このシールド電極２３は、補助容量配線２０に接続されており、一定の電位を与えられる。ここで、シールド電極２３を設けない場合に発生し得る問題と、シールド電極２３を設けることによって得られる利点を説明する。
【００４６】
シールド電極２３が存在しない場合、画素電極１５と信号配線１３との間で静電容量が形成されてしまう。つまり、画素領域内の電気力線に着目して説明すると、電気力線は、画素電極１５と対向電極５１とを結ぶように形成されるだけでなく、画素電極１５と信号配線１３とを結ぶようにも形成される。そのため、１フレーム内で一定に保たれるべき画素電極１５の電位が、信号配線１３の電位の影響を受けて変動してしまう。
【００４７】
これに対し、シールド電極２３を設けると、画素電極１５から信号配線１３に向かう電気力線を、シールド電極２３に導くことが可能になり、画素電極１５と信号配線１３との間での容量の形成を妨げることができる。そのため、画素電極１５の電位が信号配線１３の電位の影響を受けて変動することを抑制することができる。つまり、シールド電極２３は、画素電極１５を、信号配線１３によって生成される電場から遮蔽する機能を有している。
【００４８】
本実施形態における多層絶縁膜１２は、図１および図３（ｄ）に示すように、シールド電極２３に重なる領域の一部にも低積層領域１２Ｒを有している。このように、多層絶縁膜１２がシールド電極２３に重なる領域の一部にも低積層領域１２Ｒを有していると、シールド電極２３および画素電極１５と、これらの間に位置する第２絶縁層１２ｂおよび保護絶縁膜１９とから補助容量を構成することができるので、各画素の補助容量値を高くすることができる。そのため、補助容量配線２０、補助容量電極２１および第２絶縁層１２ｂによって構成される補助容量を大面積化（例えば補助容量配線２０や補助容量電極２２の幅を広くする）する必要がなく、開口率を低下させずに画素ごとに十分に高い補助容量値を確保することができる。
【００４９】
なお、図１および図３（ｄ）には、シールド電極２３上の領域の一部に低積層領域１２Ｒを設けた構成を示したが、図４および図５に示すように、シールド電極２３上の領域のほぼ全てに低積層領域１２Ｒを設けてもよい。このような構成を用いると、補助容量の値をいっそう高くすることができる。一方、図１および図３（ｄ）に示したように、シールド電極２３上の領域の一部にのみ低積層領域１２Ｒを設けると、シールド電極２３の一部が第１絶縁膜１２ａによって覆われるので、シールド電極２３と画素電極１５との間で発生するリーク不良の発生を低減させることができる。
【００５０】
また、図１、図３（ｄ）、図４および図５に示されている構成では、多層絶縁膜１２の低積層領域１２Ｒが信号配線１３の一部にも重なるように配置されている。低積層領域１２Ｒが信号配線１３の一部に重なるように配置されていると、信号配線１３と対向電極５１との距離を第１絶縁層１２ａの厚さ分だけ長くすることができる。そのため、信号配線１３と対向電極５１との間に形成される容量を低減することができる。
【００５１】
また、第１絶縁層１２ａは、図３（ａ）および（ｂ）などに示したように、ゲート電極１４Ｇのエッジや補助容量配線２０のエッジを覆っていることが好ましい。
【００５２】
一般的なアクティブマトリクス基板においては、走査配線層（走査配線および走査配線と同一の導電膜から形成される要素の総称）のエッジ部と信号配線層（信号配線および信号配線と同一の導電膜から形成される要素の総称）との間で電流のリークが発生しやすい。具体的には、ゲート電極のエッジ部とソース電極、ドレイン電極との間でのリークや、補助容量配線のエッジ部と補助容量電極との間でのリークが発生しやすい。
【００５３】
上述のリークの原因は、走査配線層となる導電膜をパターニングする際にエッジ部に突起物（ヒロックと呼ばれる）が形成されやすいことと、走査配線層上にＣＶＤ法等によってゲート絶縁膜を形成する際にエッジ部においてカバリッジ性が悪くなりやすいことにある。
【００５４】
そのため、走査配線層となる導電膜をパターニングする際には、エッジ部がテーパ状となるようにパターニングを行う必要があり、このことがパターニング工程の処理能力の低下を招いていた。また、エッジ部をテーパ状に形成する必要があることから走査配線層自体の厚膜化も困難であった。
【００５５】
これに対し、ゲート電極１４Ｇのエッジや補助容量配線２０のエッジが第１絶縁層１２ａによって覆われていると、走査配線層（ゲート電極１４Ｇや補助容量配線２０）のエッジ部をテーパ状に形成しなくてもリークの発生を抑制することができる。そのため、パターニング工程の処理能力を向上することができる。また、エッジ部をテーパ状に形成する必要がない（ゲート電極１４Ｇや補助容量配線２０が基板面に対して略垂直な側面を有してもよい）ので、走査配線層自体の厚膜化も容易である。
【００５６】
次に、ＴＦＴ基板１００ａの製造方法の一例を図６（ａ）〜（ｆ）を参照しながら説明する。
【００５７】
まず、透明な絶縁性基板（例えば無アルカリガラス基板）１０上に、スパッタリング法を用いてチタン（Ｔｉ）膜、アルミニウム（Ａｌ）膜、チタン（Ｔｉ）膜をこの順に積層し、この積層膜をフォトリソグラフィーによってパターニングすることにより、図６（ａ）に示すように、ゲート電極１４Ｇを形成する。このとき、図示しない走査配線１１、補助容量配線２０、シールド電極２３も同時に形成される。ここでは、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ積層膜の厚さは、上層から順に１５０ｎｍ、２００ｎｍ、５０ｎｍである。なお、積層膜は、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ膜に限定されるわけではなく、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ膜やＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮ膜であってもよい。また、Ａｌ合金等から形成された単層の膜であってもよい。
【００５８】
次に、スピンコート法やスリットコート法を用いて基板１０上に有機ＳＯＧ材料を塗布した後にプリベーク、ポストベークを行うことによって、図６（ｂ）に示すように第１絶縁層１２ａを形成する。プリベークは例えば１２０℃で５分間程度行い、ポストベークは例えば３５０℃で３０分間程度行う。
【００５９】
続いて、図６（ｃ）に示すように、第１絶縁層１２ａの所定の部分、具体的には、ゲート電極１４Ｇに重なる部分、補助容量配線２０に重なる部分の一部、信号配線に重なる部分の一部およびシールド電極２３に重なる部分の一部（あるいは全部）をエッチング（例えばドライエッチング）により除去する。
【００６０】
続いて、ＣＶＤ法を用いてＳｉＮx膜、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜、ｎ+アモルファスシリコン（ｎ+ ａ−Ｓｉ）膜を連続して堆積し、その後、ａ−Ｓｉ膜、ｎ+ ａ−Ｓｉ膜をフォトリソグラフィーによりパターニング（具体的にはドライエッチングによりｎ+ ａ−Ｓｉ膜、ａ−Ｓｉ膜の一部を除去）することによって、図６（ｄ）に示すように、第２絶縁層１２ｂ（一部がゲート絶縁膜１６として機能する）と、真性半導体層１７および不純物添加半導体層１８から構成される島状の半導体構造（半導体活性層領域）とを形成する。
【００６１】
その後、スパッタリング法によって、Ｍｏ膜、Ａｌ膜、Ｍｏ膜をこの順に形成し、フォトリソグラフィーによってこの積層膜をパターニングすることによって、ソース電極１４Ｓ、ドレイン電極１４Ｄ、信号配線１３および補助容量電極２１を形成する。
【００６２】
次に、図６（ｅ）に示すように、島状の半導体構造のチャネルとなる領域１７ｃにおいて、ソース電極１４Ｓおよびドレイン電極１４Ｄをマスクとして、不純物添加半導体層１８をドライエッチングにより除去する。なお、不純物添加半導体層１８を除去する際に、真性半導体層１７の表面も薄くエッチングされる。
【００６３】
続いて、図６（ｆ）に示すように、ＣＶＤ法を用いてＳｉＮxを堆積することによって、厚さ２５０ｎｍ〜３００ｎｍ程度の保護絶縁膜１９を基板１０のほぼ全面を覆うように形成し、その後、フォトリソグラフィーによりコンタクトホール１９’を形成する。
【００６４】
最後に、スパッタリング法を用いて厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成し、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィーによりパターニングすることによって、画素電極１５を形成する。なお、画素電極１５の材料としては、ここで例示したＩＴＯに限定されず、透明な導電材料を広く用いることができる。
【００６５】
上述のようにしてＴＦＴ基板１００ａを製造するのとは別途に、対向基板１００ｂを製造する。
【００６６】
具体的には、まず、透明な絶縁性基板（例えば無アルカリガラス基板）５０上に感光性顔料を含むレジスト材料を塗布し、このレジスト材料をフォトリソグラフィーによりパターニングすることによってカラーフィルタを形成する。次に、スパッタリング法を用いてＩＴＯを堆積することによって対向電極５１を形成する。
【００６７】
このようにして製造された対向基板１００ｂとＴＦＴ基板１００ａとを貼り合わせてシール樹脂でシールし、両基板間に液晶材料を注入して液晶層６０を形成することにより、液晶表示装置１００が完成する。なお、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モードのように配向分割されたＶＡモードで表示を行う場合には、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂの少なくとも一方に、液晶分子の配向方向を規制するための配向規制手段を設けておく。例えば、ＴＦＴ基板１００ａの画素電極１５にスリットを設けたり、対向基板１００ｂの対向電極５１上にリブ（突起）を設けたりしておく。リブは、例えば、感光性レジスト等の絶縁性膜をフォトリソグラフィーによりパターニングすることによって形成される。
【００６８】
（実施形態２）
本実施形態における液晶表示装置は、配向分割されたＶＡモード（例えばＭＶＡモード）で表示を行う、配向分割垂直配向型ＬＣＤである。まず、図７（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、配向分割垂直配向型ＬＣＤの基本的な構成を説明する。
【００６９】
配向分割垂直配向型ＬＣＤ１Ａ、１Ｂおよび１Ｃは、第１電極１と、第１電極１に対向する第２電極２と、第１電極１と第２電極２の間に設けられた垂直配向型液晶層３とを有する複数の画素を備える。垂直配向型液晶層３は、電圧無印加時に、誘電異方性が負の液晶分子を第１電極１および第２電極２の面に略垂直（例えば８７°以上９０°以下）に配向させたものである。典型的には、第１電極１および第２電極２のそれぞれの液晶層３側の表面に垂直配向膜（不図示）を設けることによって得られる。
【００７０】
液晶層３の第１電極１側には第１配向規制手段（４、６、８）が設けられており、液晶層３の第２電極２側には第２配向規制手段（５、７、９）が設けられている。第１配向規制手段と第２配向規制手段との間に規定される液晶領域においては、液晶分子３ａは、第１配向規制手段および第２配向規制手段からの配向規制力を受け、第１電極１と第２電極２との間に電圧が印加されると、図中に矢印で示した方向に倒れる（傾斜する）。すなわち、それぞれの液晶領域において液晶分子３ａは一様な方向に倒れるので、それぞれの液晶領域はドメインとみなすことができる。
【００７１】
第１配向規制手段および第２配向規制手段（これらを総称して「配向規制手段」と呼ぶことがある。）は各画素内で、それぞれ帯状に設けられており、図７（ａ）から（ｃ）は帯状の配向規制手段の延設方向に直交する方向における断面図である。各配向規制手段のそれぞれの両側に液晶分子３ａが倒れる方向が互いに１８０°異なる液晶領域（ドメイン）が形成される。
【００７２】
図７（ａ）に示すＬＣＤ１Ａは、第１配向規制手段としてリブ４を有し、第２配向規制手段として第２電極２に設けられたスリット（開口部）５を有している。リブ４およびスリット５はそれぞれ帯状（短冊状）に延設されている。リブ４はその側面４ａに略垂直に液晶分子３ａを配向させることにより、液晶分子３ａをリブ４の延設方向に直交する方向に配向させるように作用する。スリット５は、第１電極１と第２電極２との間に電位差が形成されたときに、スリット５の端辺近傍の液晶層３に斜め電界を生成し、スリット５の延設方向に直交する方向に液晶分子３ａを配向させるように作用する。リブ４とスリット５とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、互いに隣接するリブ４とスリット５との間に液晶領域（ドメイン）が形成される。
【００７３】
図７（ｂ）に示すＬＣＤ１Ｂは、第１配向規制手段および第２配向規制手段としてそれぞれリブ６とリブ７とを有している点において、図７（ａ）のＬＣＤ１Ａと異なる。リブ６とリブ７とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、リブ６の側面６ａおよびリブ７の側面７ａに液晶分子３ａを略垂直に配向させるように作用することによって、これらの間に液晶領域（ドメイン）が形成される。
【００７４】
図７（ｃ）に示すＬＣＤ１Ｃは、第１配向規制手段および第２配向規制手段としてそれぞれスリット８とスリット９とを有している点において、図７（ａ）のＬＣＤ１Ａと異なる。スリット８とスリット９とは、第１電極１と第２電極２との間に電位差が形成されたときに、スリット８および９の端辺近傍の液晶層３に斜め電界を生成し、スリット８および９の延設方向に直交する方向に液晶分子３ａを配向させるように作用する。スリット８とスリット９とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、これらの間に液晶領域（ドメイン）が形成される。
【００７５】
上述したように、第１配向規制手段と第２配向規制手段として、リブまたはスリットを任意の組み合わせで用いることができる。第１電極１と第２電極２は液晶層３を介して互いに対向する電極であればよく、典型的には一方が対向電極であり、他方が画素電極である。以下では、第１電極１が対向電極であり、第２電極２が画素電極である場合について、第１配向規制手段としてリブを有し、第２配向規制手段として画素電極に設けられたスリットを有するＬＣＤ（図７（ａ）のＬＣＤ１Ａに対応）を例に具体的な実施形態を説明する。図７（ａ）に示したＬＣＤ１Ａの構成を採用すると、製造工程の増加を最小にできるという利点が得られる。画素電極にスリットを設けても付加的な工程は必要なく、一方、対向電極については、リブを設ける方がスリットを設けるよりも工程数の増加が少ない。もちろん、本発明は、配向規制手段としてリブだけを用いる構成、あるいはスリットだけを用いる構成にも適用できるし、一方の基板のみに配向規制手段を設けた構成にも適用できる。
【００７６】
以下、図８および図９を参照しながら、本実施形態における配向分割垂直配向型ＬＣＤのＴＦＴ基板２００ａの構造を具体的に説明する。図８は、ＴＦＴ基板２００ａを模式的に示す上面図であり、図９は、図８中の９Ａ−９Ａ’線に沿った断面図である。
【００７７】
ＴＦＴ基板２００ａの多層絶縁膜１２は、図１に示したＴＦＴ基板１００ａの多層絶縁膜１２と同様に、ＴＦＴ１４のチャネル領域に重なる領域と、補助容量配線２０に重なる領域の一部に低積層領域１２Ｒを有している。そのため、ＴＦＴ１４の駆動能力の低下や補助容量の容量値の低下を伴うことなく、走査配線１１と信号配線１３との交差部に形成される容量を低減することができる。また、多層絶縁膜１２は、信号配線１３に重なる領域の一部にも低積層領域１２Ｒを有しているので、信号配線１３と対向電極５１との間に形成される容量を低減することができる。
【００７８】
さらに、本実施形態におけるＴＦＴ基板２００ａでは、補助容量配線２０が、対向基板に設けられたリブ（配向規制手段）に重なるように分岐した分岐部２０ａを有している。分岐部２０ａは、補助容量配線２０から延設されており、リブと同様にくの字状に屈曲している。なお、画素電極１５には、配向規制手段としてスリットが形成されているが、図８ではスリットを省略している。
【００７９】
そして、多層絶縁膜１２は、図９に示すように、補助容量配線２０の分岐部２０ａに重なる領域にも低積層領域１２Ｒを有しており、補助容量配線２０の分岐部２０ａおよび画素電極１５と、これらの間に位置する第２絶縁層１２ｂおよび保護絶縁膜１９とから補助容量が構成されている。
【００８０】
つまり、本実施形態では、実施形態１のようにシールド電極２３を含む補助容量を形成する代わりに、補助容量配線２０の分岐部２０ａを含む補助容量を形成している。このような構成を採用しても、各画素に設けられる補助容量の値を高くすることができる。リブ（配向規制手段）に重なる領域は、もともと表示に寄与しない領域であるので、開口率を低下させることなく、画素ごとに十分に高い補助容量値を確保することができる。
【００８１】
図１０および図１１に、本実施形態における他のＴＦＴ基板２００ａを示す。図１０に示すＴＦＴ基板２００ａでは、補助容量配線２０が、分岐部２０ａの屈曲部から延びるさらなる分岐部２０ｂを有している。この分岐部２０ｂは、走査配線１１や補助容量配線２０と略平行に延び、屈曲した分岐部２０ａのなす角をほぼ２等分するように形成されている。
【００８２】
多層絶縁膜１２は、図１１に示すように、このさらなる分岐部２０ｂに重なる領域にも低積層領域１２Ｒを有しており、分岐部２０ｂおよび画素電極１５と、第２絶縁層１２ｂおよび保護絶縁膜１９とによっても補助容量が形成されている。そのため、補助容量値をいっそう高くすることができる。なお、さらなる分岐部２０ｂは、液晶ドメイン同士の境界に重なるように設けられているので、分岐部２０ｂを設けても実質的な開口率はあまり低下しない。
【００８３】
図１２および図１３に、本実施形態におけるさらに他のＴＦＴ基板２００ａを示す。図１２および図１３に示すＴＦＴ基板２００ａでは、信号配線１３等と同一の導電膜から形成されＴＦＴ１４のドレイン電極１４Ｄに電気的に接続された導電部材２２が、補助容量配線２０の分岐部２０ａに重なるように配置されており、補助容量配線２０の分岐部２０ａおよびこの導電部材２２と、第２絶縁層１２ｂとによって補助容量が形成されている。そのため、図９に示したように分岐部２０ａおよび画素電極１５と第２絶縁層１２ｂおよび保護絶縁膜１９とによって補助容量が形成される場合に比べ、高い容量値を実現することができる。
【００８４】
なお、本実施形態では、シールド電極２３上には多層絶縁膜１２の低積層領域１２Ｒを配置していないが、勿論、シールド電極２３上にも低積層領域１２Ｒを設け、そのことによって画素ごとの補助容量値をさらに高くしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によれば、走査配線と信号配線との交差部に形成される容量を低減し、且つ、開口率を低下させることなく十分に大きな容量値を持つ補助容量を設けることが可能となる。本発明は、液晶表示装置用のアクティブマトリクス基板に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す上面図である。
【図２】液晶表示装置１００を模式的に示す断面図であり、図１中の２Ａ−２Ａ’線に沿った断面を示す図である。
【図３】（ａ）から（ｄ）は、液晶表示装置１００のＴＦＴ基板１００ａを模式的に示す断面図であり、それぞれ図１中の３Ａ−３Ａ’線、３Ｂ−３Ｂ’線、３Ｃ−３Ｃ’線、３Ｄ―３Ｄ’線に沿った断面を示す図である。
【図４】液晶表示装置１００を模式的に示す上面図である。
【図５】液晶表示装置１００を模式的に示す断面図であり、図４中の５Ａ−５Ａ’線に沿った断面を示す図である。
【図６】（ａ）から（ｆ）は、ＴＦＴ基板１００ａの製造工程を模式的に示す工程断面図である。
【図７】（ａ）から（ｃ）は、配向分割垂直配向型ＬＣＤの基本的な構成を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の好適な実施形態における配向分割垂直配向型ＬＣＤのＴＦＴ基板２００ａを模式的に示す上面図である。
【図９】ＴＦＴ基板２００ａを模式的に示す断面図であり、図８中の９Ａ−９Ａ’線に沿った断面を示す図である。
【図１０】本発明の好適な実施形態における他のＴＦＴ基板２００ａを模式的に示す上面図である。
【図１１】ＴＦＴ基板２００ａを模式的に示す断面図であり、図１０中の１１Ａ−１１Ａ’線に沿った断面を示す図である。
【図１２】本発明の好適な実施形態におけるさらに他のＴＦＴ基板２００ａを模式的に示す上面図である。
【図１３】ＴＦＴ基板２００ａを模式的に示す断面図であり、図１２中の１３Ａ−１３Ａ’線に沿った断面を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１    第１電極
２    第２電極
３    垂直配向型液晶層
４、６、７    リブ（配向規制手段）
５、８、９    スリット（配向規制手段）
１０    基板（透明絶縁性基板）
１１    走査配線
１２    絶縁膜（多層絶縁膜）
１２ａ    第１絶縁層
１２ｂ    第２絶縁層
１２Ｒ    低積層領域
１３    信号配線
１４    薄膜トランジスタ（スイッチング素子）
１４Ｇ    ゲート電極
１４Ｓ    ソース電極
１４Ｄ    ドレイン電極
１５    画素電極
１６    ゲート絶縁膜
１７    半導体層（真性半導体層）
１７ａ    ソース領域
１７ｂ    ドレイン領域
１７ｃ    チャネル領域
１８    不純物添加半導体層
１９    保護絶縁膜
１９’    コンタクトホール
２０    補助容量配線
２０ａ    補助容量配線の分岐部
２０ｂ    補助容量配線のさらなる分岐部
２１    補助容量電極
２２    導電部材
２３    シールド電極
６０    液晶層
１００    液晶表示装置
１００ａ、２００ａ    アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）
１００ｂ    対向基板
【図１】
2007225860.tif 000003
【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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