(57)【要約】      （修正有）【課題】画素部の開口率を高く維持した状態でＴＦＴ素子のチャネル部及びその周囲に対する遮光性を向上させることができるＬＣＤを提供する。【解決手段】ＬＣＤは、１本の画像信号線２に対してゲート信号線１と画像信号線２の交差部の左側及び右側に、１本の画像信号線２に電気的に接続された状態で形成されているチャネル部６ａ〜６ｃを有するＴＦＴ素子及び画素電極７ａ，７ｂと、を有しており、ゲート信号線１は、行方向に並んだ１群の画素電極７ａ，７ｂに対応して第１及び第２のゲート信号線１ａ，１ｂの２本が形成されているＬＣＤであって、第１及び第２のゲート信号線１ａ，１ｂは、基板の上面に垂直な方向において互いに異なる位置にあるとともに基板に近い方が遠い方よりも幅広に形成されている。【選択図】図１
2016126080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上面の第１の方向に形成された複数本のゲート信号線と、前記第１の方向に交差する第２の方向に前記ゲート信号線と交差させて前記ゲート信号線の上方に形成された複数本の画像信号線と、１本の前記画像信号線に対して前記ゲート信号線と前記画像信号線の交差部の左側及び右側に、それぞれ１本の前記画像信号線に電気的に接続された状態で形成されているチャネル部を有する薄膜トランジスタ素子及び画素電極と、を有しており、前記ゲート信号線は、前記第１の方向に並んだ１群の前記画素電極に対応して第１及び第２のゲート信号線の２本が平面視で近接して形成されており、前記第１のゲート信号線が前記右側の薄膜トランジスタ素子に対して２つのチャネル部を形成するとともに前記右側の画素電極に画像信号を入力するように構成されており、前記第２のゲート信号線が前記左側の薄膜トランジスタ素子に対して１つのチャネル部を形成するとともに前記左側の画素電極に画像信号を入力するように構成されている液晶表示装置であって、前記第１及び第２のゲート信号線は、前記基板の上面に垂直な方向において前記基板の上面の側に互いに異なる位置にあるとともに前記基板に近い方が遠い方よりも幅広に形成されている液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のゲート信号線のうち前記基板に近い方は、平面視ですべての前記チャネル部と重なる延出部を有している請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１及び第２のゲート信号線は、平面視で少なくとも部分的に重なっている請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記ゲート信号線は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｗ及びＰｄのうちの少なくとも一つを含む金属膜から成る請求項１乃至請求項３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、画像信号線（ソース信号線）の本数を削減して開口率を向上させ得るとともに、高輝度のバックライト装置を使用可能なように薄膜トランジスタ（Thin  Film  Transistor  ：ＴＦＴ）素子のチャネル部等を遮光する遮光膜を有する液晶表示装置（Liquid  Crystal  Display  ：ＬＣＤ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＣＤは、ＴＦＴ素子を含む画素部が多数形成されたアレイ側基板と、カラーフィルタ及びブラックマトリクスが形成されたカラーフィルタ側基板とを互いに対向させて、それらの基板を所定の間隔でもって貼り合わせ、それらの基板間に液晶を充填、封入させることによって作製される。また、一般的に、カラーフィルタ側基板は、ＴＦＴ素子及び画素電極に対向する側の面（液晶側の面）の全面に、画素電極との間で液晶に印加する垂直電界を形成するための共通電極が形成されている。また、ＬＣＤが画素電極と共通電極との間で液晶に印加する横電界を形成するＩＰＳ（In-Plane  Switching）方式のＬＣＤである場合、共通電極はアレイ側基板の画素電極と同じ面内に形成される。ＬＣＤが画素電極と共通電極との間で液晶に印加する端部電界を形成するＦＦＳ（Fringe  Field  Switching）方式のＬＣＤである場合、共通電極はアレイ側基板の画素部に画素電極の上方または下方に絶縁層を挟んで形成される。また、カラーフィルタ側基板の液晶側の面には、それぞれの画素部に対応する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタが形成されており、それぞれの画素部を通過する光が相互に干渉することを防ぐブラックマトリクスがカラーフィルタの外周を囲むように形成されている。
【０００３】
従来のアクティブマトリクス型のＬＣＤの基本構成の１例を図２に示す。例えばＩＰＳ方式のＬＣＤの場合、ＴＦＴ素子２１を含む画素部P11，P12，P13〜Pnmが多数形成されたＴＦＴアレイ側基板は、その上の第１の方向（例えば、行方向）に形成された複数本のゲート信号線GL1，GL2，GL3〜GLnと、第１の方向と交差する第２の方向（例えば、列方向）にゲート信号線GL1，GL2，GL3〜GLnと交差させて形成された複数本の画像信号線（ソース信号線）SL1，SL2，SL3〜SLmと、ゲート信号線GL1，GL2，GL3〜GLnと画像信号線SL1，SL2，SL3〜SLmの交差部に形成された、ＴＦＴ素子２１、画素電極PE11，PE12，PE13〜PEnm及びその画素電極PE11，PE12，PE13〜PEnmとの間で液晶に印加する横電界（水平電界）を形成するための共通電極（基準電極）を含む画素部P11，P12，P13〜Pnmと、共通電極に共通電圧（Ｖｃｏｍ）を供給する共通電圧線２２と、を有する構成である。なお、図４において、２３はゲート信号線GL1，GL2，GL3〜GLnに順次ゲート信号を入力するゲート信号線駆動回路、２４は画像信号線SL1，SL2，SL3〜SLmに順次画像信号を入力する画像信号線駆動回路である。ＩＰＳ方式のＬＣＤは、垂直電界によってツイステッドネマチック（Twisted  Nematic  ：ＴＮ）液晶を駆動するＬＣＤと比較して、コントラスト、グレー反転、色ずれ等の視野角特性を高めることができる。その結果、広視野角を得ることができるので、大型のＬＣＤに好適に用いられている。
【０００４】
そして、図２のＬＣＤにおける多数のＴＦＴ素子２１及び画素電極のうち一部を拡大して示す拡大平面図を図３に示す。図３に示すように、ゲート信号線３１（Gate1，Gate2，Gate3）と画像信号線３２（SigR1，SigG1，SigB1，SigR2，SigG2，SigB2）との交差部に、ＴＦＴ素子２１及びインジウム錫酸化物（Indium  Tin  Oxide  ：ＩＴＯ）等の透明電極から成る画素電極R11，G11，B11〜B32が形成されている。ＴＦＴ素子２１は、画像信号線３２にコンタクトホール等によって電気的に接続されたソース電極３３、ソース電極３３からドレイン電極３５にかけて形成されたｎ＋型アモルファスシリコン（以下、ｎ＋型ａ−Ｓｉとも称する），ｎ＋型多結晶シリコン（以下、ｎ＋型ｐ−Ｓｉとも称する）等から成る半導体膜３４、半導体膜３４及び画素電極R11，G11，B11〜B32にコンタクトホール等によって電気的に接続されたドレイン電極３５を含む。また、ゲート信号線３１と半導体膜３４との２つの交差部には、それぞれチャネル部36a，36bがあり、ゲート信号線３１にゲート信号が入力されてオン状態になったときにチャネル部36a，36bが導通状態となる。チャネル部36a，36bが導通状態のときに画像信号が入力されたら、画素電極R11，G11，B11〜B32に所定の画素電圧が印加されて液晶を駆動し、画像表示が実行される。
【０００５】
図４は、図３の画像信号線32a（SigR1），32b（SigG1），32c（SigB1），32d（SigR2），32e（SigG2），32f（SigB2）に画像信号を入力するための画像信号入力部の回路図である。画像信号線32a〜32fのそれぞれの画像信号入力部には、ＣＭＯＳトランスファゲート素子40a，40b，40c，40d，40e，40fがそれぞれ接続されており、ＣＭＯＳトランスファゲート素子40a〜40cの各ソース電極は画像信号入力線Ｓ１に共通接続され、ＣＭＯＳトランスファゲート素子40d〜40fの各ソース電極は画像信号入力線Ｓ２に共通接続されている。画像信号入力線Ｓ１，Ｓ２は、チップオングラス（Chip  On  Glass  ：ＣＯＧ）方式で基板上に実装された画像信号線駆動用ＩＣ，ＬＳＩ等から画像信号を入力するものである。また、ＣＭＯＳトランスファゲート素子40a〜40cの各ドレイン電極は、それぞれ画像信号線32a，32b，32cに接続され、ＣＭＯＳトランスファゲート素子40d〜40fの各ドレイン電極は、それぞれ画像信号線32d，32e，32fに接続されている。
【０００６】
ＣＭＯＳトランスファゲート素子40a〜40fはそれぞれ、ｐ型ＣＭＯＳトランジスタとｎ型ＣＭＯＳトランジスタが、それらのソース電極とドレイン電極が共通接続されて成り、ｐ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極とｎ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極が制御入力電極とされている。即ち、ｐ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極にロー（Ｌ）の信号が入力されるとともにｎ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極にハイ（Ｈ）の信号が入力されたときに、ソース電極とドレイン電極との間に電流が流れて画像信号が入力される。
【０００７】
また、MUX1，XMUX1，MUX2，XMUX2，MUX3，XMUX3は、画像信号線32a〜32fを時分割駆動するための時分割信号入力線である。MUX1は、ＣＭＯＳトランスファゲート素子40a，40dのｎ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続され、XMUX1（MUX1の反転信号線）はＣＭＯＳトランスファゲート素子40a，40dのｐ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続されており、MUX1にＨの信号が入力されるとともにXMUX1にＬの信号が入力されたときに、画像信号入力線Ｓ１，Ｓ２から入力された画像信号SigR1，SigR2が、画像信号線32a，32dを伝送される。MUX2は、ＣＭＯＳトランスファゲート素子40b，40eのｎ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続され、XMUX2（MUX2の反転信号線）はＣＭＯＳトランスファゲート素子40b，40eのｐ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続されており、MUX2にＨの信号が入力されるとともにXMUX2にＬの信号が入力されたときに、画像信号入力線Ｓ１，Ｓ２から入力された画像信号SigG1，SigG2が、画像信号線32b，32eを伝送される。MUX3は、ＣＭＯＳトランスファゲート素子40c，40fのｎ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続され、XMUX3（MUX3の反転信号線）はＣＭＯＳトランスファゲート素子40c，40fのｐ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続されており、MUX3にＨの信号が入力されるとともにXMUX3にＬの信号が入力されたときに、画像信号入力線Ｓ１，Ｓ２から入力された画像信号SigB1，SigB2が、画像信号線32c，32fを伝送される。
【０００８】
図５は、図３の画素電極R11，G11，B11を駆動するためのタイミングチャートである。ゲート信号線（Gate1）がオン状態のときであって、MUX1にＨの信号が入力されるとともにXMUX1にＬの信号が入力されたときに、画素電極R11に所定の画像信号が入力される。ゲート信号線（Gate1）がオン状態のときであって、MUX2にＨの信号が入力されるとともにXMUX2にＬの信号が入力されたときに、画素電極G11に所定の画像信号が入力される。ゲート信号線（Gate1）がオン状態のときであって、MUX3にＨの信号が入力されるとともにXMUX3にＬの信号が入力されたときに、画素電極B11に所定の画像信号が入力される。
【０００９】
また、他の従来例として、１本の信号線の両側に左側ＴＦＴと右側ＴＦＴを設け、左側ＴＦＴにゲート信号を供給する第１走査線を設け、右側ＴＦＴにゲート信号を供給する第２走査線を設け、２本の信号線に対し、４画素分の画像信号を供給する画像出力回路を設けることにより、制御線の数を減らすことのできる液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【００１０】
図６は、上記構成と類似した構成のＬＣＤにおける多数のＴＦＴ素子及び画素電極のうち一部を拡大して示す拡大平面図である。１本の画像信号線５２の両側に左側ＴＦＴ57aと右側ＴＦＴ57bが設けられ、左側ＴＦＴ57aと右側ＴＦＴ57bのいずれか一方が選択的にオン状態になるように構成されている。１行の画素電極群R11，G11，B11，R12，G12，B12〜に対して、上側ゲート信号線51a(Gate1U)及び下側ゲート信号線51b(Gate1L)から成る一対のゲート信号線が設けられている。上側ゲート信号線51a及び下側ゲート信号線51bがオン状態のときに、画素電極R11、画素電極B11が順次オン状態になり、上側ゲート信号線51aのみがオン状態のときに、画素電極G11、画素電極R12が順次オン状態になる。
【００１１】
上側ゲート信号線51a及び下側ゲート信号線51bがオン状態のときに、チャネル部56a，56cが導通状態になり、画像信号SigR1が、画像信号線５２、半導体膜５４、ドレイン電極55aを経由して画素電極R11に入力される。その直後、上側ゲート信号線51a及び下側ゲート信号線51bがオン状態のときに、同様にして画像信号SigB1が画素電極B11に入力される。次いで、上側ゲート信号線51aのみがオン状態のときに、チャネル部56a，56bが導通状態になり、画像信号SigG1が、画像信号線５２、半導体膜５４、ドレイン電極55bを経由して画素電極G11に入力される。その直後、上側ゲート信号線51aのみがオン状態のときに、同様にして画像信号SigR2が画素電極R12に入力される。
【００１２】
図７は、図６の画像信号線52a（SigR1/G1），52b（SigB1/R2），52c（SigG2/B2），52d（SigR3/G3）（図６に図示せず）に画像信号を入力するための画像信号入力部の回路図である。画像信号線52a〜52dのそれぞれの画像信号入力部には、ＣＭＯＳトランスファゲート素子60a，60b，60c，60dがそれぞれ接続されており、ＣＭＯＳトランスファゲート素子60a，60bの各ソース電極は画像信号入力線Ｓ１に共通接続され、ＣＭＯＳトランスファゲート素子60c，60dの各ソース電極は画像信号入力線Ｓ２に共通接続されている。画像信号入力線Ｓ１，Ｓ２は、チップオングラス（Chip  On  Glass  ：ＣＯＧ）方式で基板上に実装された画像信号線駆動用ＩＣ，ＬＳＩ等から画像信号を入力するものである。また、ＣＭＯＳトランスファゲート素子60a，60bの各ドレイン電極は、それぞれ画像信号線52a，52bに接続され、ＣＭＯＳトランスファゲート素子60c，60dの各ドレイン電極は、それぞれ画像信号線52c，52dに接続されている。
【００１３】
また、MUX1，XMUX1，MUX2，XMUX2は、画像信号線52a〜52dを時分割駆動するための時分割信号入力線である。MUX1は、ＣＭＯＳトランスファゲート素子60a，60cのｎ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続され、XMUX1（MUX1の反転信号線）はＣＭＯＳトランスファゲート素子60a，60cのｐ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続されており、MUX1にＨの信号が入力されるとともにXMUX1にＬの信号が入力されたときに、画像信号入力線Ｓ１，Ｓ２から入力された画像信号SigR1/G1，SigG2/B2が、画像信号線52a，52cを伝送される。MUX2は、ＣＭＯＳトランスファゲート素子60b，60dのｎ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続され、XMUX2（MUX2の反転信号線）はＣＭＯＳトランスファゲート素子60b，60dのｐ型ＣＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続されており、MUX2にＨの信号が入力されるとともにXMUX2にＬの信号が入力されたときに、画像信号入力線Ｓ１，Ｓ２から入力された画像信号SigB1/R2，SigR3/G3が、画像信号線52b，52dを伝送される。
【００１４】
図８は、図６の画素電極R11，G11，B11，R12を駆動するためのタイミングチャートである。上側ゲート信号線51a（Gate1U）及び下側ゲート信号線51b（Gate1L）がオン状態のときであって、MUX1にＨの信号が入力されるとともにXMUX1にＬの信号が入力されたときに画素電極R11に所定の画像信号が入力され、次いでMUX2にＨの信号が入力されるとともにXMUX2にＬの信号が入力されたときに画素電極B11に所定の画像信号が入力される。上側ゲート信号線51a（Gate1U）がオン状態で下側ゲート信号線51b（Gate1L）がオフ状態のときであって、MUX1にＨの信号が入力されるとともにXMUX1にＬの信号が入力されたときに画素電極G11に所定の画像信号が入力され、次いでMUX2にＨの信号が入力されるとともにXMUX2にＬの信号が入力されたときに画素電極R12に所定の画像信号が入力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００６−２０１３１５号公報
【特許文献２】特開２００３−２２９５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、図６に示した上記構成の従来のＬＣＤにおいては、ＴＦＴ素子の裏面側から入射する光を遮光するために、チャネル部56a，56b，56c及びその周囲に平面視で重なるように遮光膜を形成した場合、高輝度のバックライト装置を用いた際に遮光性が不十分である場合があった（例えば、特許文献２を参照）。
【００１７】
また、遮光性を高めるためにゲート信号線51a，51b、画像信号線52a，52b，52cに遮光性を付与することも考えられるが、画素部の開口率を高めるためにゲート信号線51a，51b、画像信号線52a，52b，52cはかなり細線化されており、その結果、ゲート信号線51a，51b、画像信号線52a，52b，52cによって遮光することが困難であった。
【００１８】
従って、本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、画素部の開口率を高く維持した状態でＴＦＴ素子のチャネル部及びその周囲に対する遮光性を向上させることができるＬＣＤとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の液晶表示装置は、基板の上面の第１の方向に形成された複数本のゲート信号線と、前記第１の方向に交差する第２の方向に前記ゲート信号線と交差させて前記ゲート信号線の上方に形成された複数本の画像信号線と、１本の前記画像信号線に対して前記ゲート信号線と前記画像信号線の交差部の左側及び右側に、それぞれ１本の前記画像信号線に電気的に接続された状態で形成されているチャネル部を有する薄膜トランジスタ素子及び画素電極と、を有しており、前記ゲート信号線は、前記第１の方向に並んだ１群の前記画素電極に対応して第１及び第２のゲート信号線の２本が平面視で近接して形成されており、前記第１のゲート信号線が前記右側の薄膜トランジスタ素子に対して２つのチャネル部を形成するとともに前記右側の画素電極に画像信号を入力するように構成されており、前記第２のゲート信号線が前記左側の薄膜トランジスタ素子に対して１つのチャネル部を形成するとともに前記左側の画素電極に画像信号を入力するように構成されている液晶表示装置であって、前記第１及び第２のゲート信号線は、前記基板の上面に垂直な方向において前記基板の上面の側に互いに異なる位置にあるとともに前記基板に近い方が遠い方よりも幅広に形成されている構成である。
【００２０】
本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記第１及び第２のゲート信号線のうち前記基板に近い方は、平面視ですべての前記チャネル部と重なる延出部を有している。
【００２１】
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記第１及び第２のゲート信号線は、平面視で少なくとも部分的に重なっている。
【００２２】
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記ゲート信号線は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｗ及びＰｄのうちの少なくとも一つを含む金属膜から成る。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の液晶表示装置は、基板の上面の第１の方向に形成された複数本のゲート信号線と、第１の方向に交差する第２の方向にゲート信号線と交差させてゲート信号線の上方に形成された複数本の画像信号線と、１本の画像信号線に対してゲート信号線と画像信号線の交差部の左側及び右側に、それぞれ１本の画像信号線に電気的に接続された状態で形成されているチャネル部を有する薄膜トランジスタ素子及び画素電極と、を有しており、ゲート信号線は、第１の方向に並んだ１群の画素電極に対応して第１及び第２のゲート信号線の２本が平面視で近接して形成されており、第１のゲート信号線が右側の薄膜トランジスタ素子に対して２つのチャネル部を形成するとともに右側の画素電極に画像信号を入力するように構成されており、第２のゲート信号線が左側の薄膜トランジスタ素子に対して１つのチャネル部を形成するとともに左側の画素電極に画像信号を入力するように構成されている液晶表示装置であって、第１及び第２のゲート信号線は、基板の上面に垂直な方向において基板の上面の側に互いに異なる位置にあるとともに基板に近い方が遠い方よりも幅広に形成されていることから、以下のような効果を奏する。即ち、画像信号線の数を削減することができるので、画素部の開口率を向上させることができる。また、第１及び第２のゲート信号線は、基板の上面に垂直な方向において互いに異なる位置にあるので、それらのうちの少なくとも一方に遮光性を付与するために幅広に形成することが可能となる。その結果、画素部の開口率を高く維持した状態で薄膜トランジスタのチャネル部及びその周囲に対する遮光性を高めることができる。
【００２４】
本発明の液晶表示装置は、好ましくは、第１及び第２のゲート信号線のうち基板に近い方は、平面視ですべてのチャネル部と重なる延出部を有していることから、延出部がチャネル部に対する遮光膜として機能し、基板の裏面側、例えばバックライト装置側からチャネル部に入り込む光を遮光することができる。
【００２５】
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、第１及び第２のゲート信号線は、平面視で少なくとも部分的に重なっていることから、第１及び第２のゲート信号線が１つの幅広い遮光膜として機能することとなる。また、画素部の開口率が低下することを抑えて遮光性を高めることができる。
【００２６】
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、ゲート信号線は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｗ及びＰｄのうちの少なくとも一つを含む金属膜から成ることから、基板の裏面側から照射される高輝度のバックライトの光を有効に遮光することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の液晶表示装置について実施の形態の１例を示す図であり、多数のＴＦＴ素子及び画素電極のうち一部を拡大して示す拡大平面図である。
【図２】図２は、従来の液晶表示装置の１例のブロック回路図である。
【図３】図３は、従来の液晶表示装置の１例について多数のＴＦＴ素子及び画素電極のうち一部を拡大して示す拡大平面図である。
【図４】図４は、図３の各画像信号線に画像信号を時分割で入力するための画像信号入力部の回路図である。
【図５】図５は、図３の各画素電極を時分割で駆動するためのタイミングチャートである。
【図６】図６は、従来の液晶表示装置の他例について多数のＴＦＴ素子及び画素電極のうち一部を拡大して示す拡大平面図である。
【図７】図７は、図６の各画像信号線に画像信号を時分割で入力するための画像信号入力部の回路図である。
【図８】図８は、図６の各画素電極を時分割で駆動するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明のＬＣＤの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明のＬＣＤの主要な構成部材等を示している。従って、本発明のＬＣＤは、図に示されていない回路基板、配線導体、制御ＩＣ，ＬＳＩ等の周知の構成部材を備えていてもよい。
【００２９】
本発明のＬＣＤは、図１に示すように、ガラス基板等から成る基板の上面の第１の方向（例えば、行方向）に形成された複数本のゲート信号線１と、第１の方向に交差する第２の方向（例えば、列方向）にゲート信号線１と交差させてゲート信号線１の上方に形成された複数本の画像信号線２と、１本の画像信号線２に対してゲート信号線１と画像信号線２の交差部の左側及び右側に、それぞれ１本の画像信号線２に電気的に接続された状態で形成されているチャネル部６ａ，６ｂ，６ｃを有するＴＦＴ素子及び画素電極７ａ，７ｂと、を有しており、ゲート信号線１は、第１の方向に並んだ１群の画素電極７ａ，７ｂに対応して第１及び第２のゲート信号線１ａ，１ｂの２本が平面視で近接して形成されており、第１のゲート信号線１ａが右側のＴＦＴ素子に対して２つのチャネル部６ａ，６ｂを形成するとともに右側の画素電極７ｂに画像信号を入力するように構成されており、第２のゲート信号線１ｂが左側のＴＦＴ素子に対して１つのチャネル部６ｃを形成するとともに左側の画素電極７ａに画像信号を入力するように構成されているＬＣＤであって、第１及び第２のゲート信号線１ａ，１ｂは、基板の上面に垂直な方向において基板の上面の側に互いに異なる位置にあるとともに基板に近い方が遠い方よりも幅広に形成されていることから、以下のような効果を奏する。即ち、画像信号線２の数を削減することができるので、画素部の開口率を向上させることができる。また、第１及び第２のゲート信号線１ａ，１ｂは、基板の上面に垂直な方向において互いに異なる位置にあるので、それらのうちの少なくとも一方に遮光性を付与するために幅広に形成することが可能となる。その結果、画素部の開口率を高く維持した状態でＴＦＴ素子のチャネル部６ａ，６ｂ，６ｃ及びその周囲に対する遮光性を高めることができる。第１及び第２のゲート信号線１ａ，１ｂのうちの少なくとも一方に遮光性を付与するために幅広に形成するとは、それらの少なくとも一方が幅広部としての延出部（遮光膜９）を有するように形成すること、またそれらの少なくとも一方が幅広部としての延出部（遮光膜９）を有するとともに線幅が他方よりも幅広になるように形成することを含む。
【００３０】
図１に示すように、ゲート信号線１（１ａ，１ｂ）と画像信号線２（２ａ，２ｂ，２ｃ）との交差部において、１本の画像信号線２の左側及び右側にそれぞれ、その１本の画像信号線２に電気的に接続された状態でＴＦＴ素子及びＩＴＯ等の透明電極から成る画素電極R11，G11，B11〜B32が形成されている。ＴＦＴ素子は、画像信号線２にコンタクトホール等によって電気的に接続されたソース電極３、ソース電極３からドレイン電極５ａ，５ｂにかけて形成されたｎ＋型ａ−Ｓｉ，ｎ＋型ｐ−Ｓｉ等から成る半導体膜４、半導体膜４及び画素電極R11，G11，B11〜B32にコンタクトホール等によって電気的に接続されたドレイン電極５ａ，５ｂを含む。また、ゲート信号線１と半導体膜４との３つの交差部には、それぞれチャネル部６ａ，６ｂ，６ｃがあり、ゲート信号線１にゲート信号が入力されてオン状態になったときにチャネル部６ａ，６ｂ，６ｃが導通状態となる。チャネル部６ａ，６ｂ，６ｃが導通状態のときに画像信号SigR1/G1，SigB1/R2，SigG2/B2が入力されたら、画素電極R11，G11，B11〜B32に所定の画素電圧が印加されて液晶を駆動し、画像表示が実行される。なお、駆動方法については、上述した図６〜図８に示した従来のＬＣＤと同様であるので、その詳細な説明は省く。
【００３１】
また、図１のＬＣＤは、第１のゲート信号線１ａ及び第２のゲート信号線１ｂのうち第２のゲート信号線１ｂが幅広部としての延出部（遮光膜９）を有している。即ち、第２のゲート信号線１ｂが基板の上面に形成されるとともにその延出部である遮光膜９に連続している。チャネル部６ｃは、第１のゲート信号線１ａと同層に形成された部分ゲート信号線８と半導体膜４との交差部にある。部分ゲート信号線８と第２のゲート信号線１ｂとはコンタクトホール等によって電気的に接続されている。この場合、遮光膜９と第２のゲート信号線１ｂとの間で光の反射が生じてチャネル部６ａ〜６ｃへ光が入り込むことを抑えることができる。また、遮光膜９と第２のゲート信号線１ｂを１つの薄膜形成工程で形成することができるので、製造が容易になる。
【００３２】
図１のＬＣＤは、基板の上面に垂直な方向の積層構造は、例えば以下のようになっている。基板の上面に遮光膜９及び第２のゲート信号線１ｂが形成されており、その上に順次、絶縁層を介して第１のゲート信号線１ａ及び部分ゲート信号線８、他の絶縁層を介してソース電極３、さらに他の絶縁層を介して半導体膜４、さらに他の絶縁層を介して画素電極７ａ，７ｂ、さらに他の絶縁層を介して画像信号線２が形成されている。画像信号線２とソース電極３はコンタクトホール等によって電気的に接続され、ソース電極３と半導体膜４はコンタクトホール等によって電気的に接続され、半導体膜４と画素電極７ａ，７ｂはコンタクトホール等によって電気的に接続されている。
【００３３】
ゲート信号線１、画像信号線２、ドレイン電極５ａ，５ｂ、ソース電極３は、導電層から成り、例えばタンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ネオジウム（Ｎｄ）等から選ばれた元素、それらの元素を主成分とする合金材料、窒化チタン、窒化タンタル、窒化モリブデン等の金属窒化物等の導電性を有する材料から成ることがよい。導電層は、これらの材料の単層構造または複数層の積層構造とすることができる。積層構造とすることにより、低抵抗化を実現することができる。また、ゲート信号線１、画像信号線２、ドレイン電極５ａ，５ｂ、ソース電極３は、一般に遮光性を有している。また、画素電極７ａ，７ｂは、透光性導電層から成り、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、リンやボロンが含まれるシリコン（Ｓｉ）等の導電性材料であって透光性を有する材料から成る。
【００３４】
基板と導電層との間、また導電層間にある絶縁層は、単層構造または複数層の積層構造とすることができる。これらの絶縁層の材料としては、無機材料または有機材料を用いることができる。無機材料としては、酸化珪素（ＳｉＯ2）または窒化珪素（ＳｉＮx）を用いることができる。有機材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン、シロキサン、ポリシラザンを用いることができる。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が形成される。その置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基、少なくとも水素を含む有機基とフルオロ基を用いてもよい。ポリシラザンは、珪素（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）の結合を有するポリマー材料を出発原料として形成される。これらの絶縁層の材料として有機材料を用いると、その表面の平坦性を高めることができ、好ましい。これらの絶縁層の材料として無機材料を用いると、半導体膜４、ゲート信号線１の表面形状に沿うような表面を有するものとなる。また、この場合であっても、厚膜化することにより平坦性を有するものとなる。
【００３５】
半導体膜４はアモルファスシリコン、多結晶シリコン等から成るが、その多結晶シリコンは低温多結晶シリコン（Low-temperature  Poly  Silicon  ：ＬＴＰＳ）である。そして、ＬＴＰＳから成る半導体膜４は以下のようにして作製される。まず、ガラス基板等の基板上に、プラズマＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）法によって、アモルファスシリコン層を形成する。次に、アモルファスシリコン層を多結晶化するために、450℃以下のガラス基板の温度でアモルファスシリコン層にエキシマレーザ光を照射する。エキシマレーザ光のエネルギーによってアモルファスシリコンは瞬間的に溶融し凝固する。その結果、平均粒径0.3μｍ程度のＬＴＰＳ層に変化する。半導体膜４を構成するＬＴＰＳは、ｎ型ＬＴＰＳ、ｐ型ＬＴＰＳのいずれであってもよいが、高い電荷（電子等）の移動度が得られる点でｎ型ＬＴＰＳが好ましい。
【００３６】
遮光膜９は、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の薄膜形成法等によって形成される。また、遮光膜９は金属、合金、金属酸化物、金属窒化物、黒色系樹脂等の遮光性のある材料から成ればよい。例えば、遮光膜９及びゲート信号線１は、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）及びパラジウム（Ｐｄ）のうちの少なくとも一つを含む金属膜から成ることが好ましい。遮光性を有する第２のゲート信号線１ｂも同様の材料から成ることがよい。この場合、ガラス基板の下方から照射される高輝度（100万カンデラ以上）のバックライト装置の光を有効に遮光することができる。従って、この遮光膜９を有するＬＣＤは、ヘッドアップディスプレイ、プロジェクタ装置等の高輝度のバックライト装置を用いるＬＣＤに好適なものである。
【００３７】
遮光膜９の他の材料としては、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ネオジウム（Ｎｄ）等から選ばれた元素、またはそれらの元素を主成分とする合金材料、及び窒化チタン、窒化タンタル、窒化モリブデン等の金属窒化物等の導電性を有する材料を採用し得る。遮光膜９は、これらの材料から成る単層構造、または複数層の積層構造とすることができる。
【００３８】
遮光膜９の厚みは、遮光膜９の光学濃度（Optical  Density  ：ＯＤ）値が３程度以上となるような厚みであればよい。
【００３９】
遮光膜９は、その平面視における形状が、長方形、角部を丸めた長方形、楕円形、長円形等の種々の形状とし得る。また遮光膜９は、その形状線（アウトライン）とチャネル部６ａ〜６ｃの形状線（アウトライン）との間の平面視での距離が、いずれの方向においても光リーク電流発生抑止距離以上であることが好ましい。この光リーク電流発生抑止距離は、例えば４μｍ以上である。４μｍ未満では、不活性状態のチャネル部６ａ〜６ｃに光リーク電流が流れやすくなる。
【００４０】
なお、チャネル部６ａ〜６ｃは、ｎ型ＬＴＰＳから成る場合、ノンドープであるか、ＴＦＴ素子の閾値電圧を制御するためにリン（Ｐ）またはホウ素（Ｂ）を５×１０11〜２×１０12／ｃｍ2程度ドープしたものである。また、半導体膜４のチャネル部６ａ〜６ｃの周りに、リーク電流低減のために低濃度ドープドレイン（Lightly  Doped  Drain  ：ＬＤＤ）部を形成してもよい。このＬＤＤ部は、例えばリン（Ｐ）を１×１０12〜５×１０13／ｃｍ2程度ドープしたものである。半導体膜４のソース電極３の部位、ドレイン電極５ａ，５ｂの部位は、トランジスタの動作信頼性を高めるために、例えばリン（Ｐ）またはホウ素（Ｂ）を５×１０14〜５×１０15／ｃｍ2程度ドープしたものである。
【００４１】
半導体膜４がＬＤＤ部を有する場合、遮光膜９の形状線（アウトライン）とＬＤＤ部の形状線（アウトライン）との間の平面視での距離が、いずれの方向においても光リーク電流発生抑止距離以上であることが好ましい。この光リーク電流発生抑止距離は、例えば４μｍ以上である。
【００４２】
また本発明のＬＣＤは、第１のゲート信号線１ａの線幅は３μｍ〜１０μｍ程度であり、線幅が細いために、光が第１のゲート信号線１ａを回り込む等して遮光性が発現しにくくなっている。一方、第２のゲート信号線１ｂの線幅も３μｍ〜１０μｍ程度であるが、ＴＦＴ素子の下方（基板側）にある遮光膜９が幅広部となっているために、光が部分ゲート信号線８及び第１のゲート信号線１ａを回り込む等することを抑えて、チャネル部６ａ，６ｂ，６ｃに対する遮光性が発現する。
【００４３】
また本発明のＬＣＤは、第１及び第２のゲート信号線１ａ，１ｂは、平面視で部分的に若しくは全体的に重なっていることが好ましい。この場合、第１及び第２のゲート信号線１ａ，１ｂの両方によってチャネル部６ａ，６ｂ，６ｃに対する遮光性が発現するとともに、画素部の開口率が向上する。この場合、特にチャネル部６ｂ，６ｃに対する遮光性が向上する。
【００４４】
本発明のＬＣＤは以下のようにして作製される。ＬＣＤは、ＴＦＴ素子を含む画素部が多数形成されたガラス基板等から成るＴＦＴアレイ側基板と、カラーフィルタ及びブラックマトリクスが形成されたガラス基板等から成るカラーフィルタ側基板とを互いに対向させて、それらの基板を所定の間隔でもって貼り合わせ、それらの基板間に液晶を充填、封入することによって作製される。また、一般的に、カラーフィルタ側基板は、ＴＦＴ素子及び画素電極に対向する側の主面（主面ａとする）の全面に、画素電極との間で液晶に印加する垂直電界を形成するための共通電極(基準電極)が形成されている。この共通電極は、ＩＰＳ（In-Plane  Switching）方式のＬＣＤの場合、ＴＦＴアレイ側基板の画素部に画素電極と同じ面内に形成されることによって横電界を生じさせるものとなる。また共通電極は、ＦＦＳ（Fringe  Field  Switching）方式のＬＣＤの場合、ＴＦＴアレイ側基板の画素部に画素電極の上方または下方に絶縁層を挟んで形成されることによって端部電界（Fringe  Field）を生じさせるものとなる。また、カラーフィルタ側基板の主面ａには、それぞれの画素に対応する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタが形成されており、それぞれの画素を通過する光が相互に干渉することを防ぐブラックマトリクスがカラーフィルタの外周を囲むように形成されている。
【００４５】
なお、本発明のＬＣＤは、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の設計的な変更、改良を含んでいてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のアクティブマトリクス型のＬＣＤは各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、ヘッドアップディスプレイ、プロジェクタ装置、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、デジタル表示式腕時計などがある。
【符号の説明】
【００４７】
１  ゲート信号線
１ａ  第１のゲート信号線
１ｂ  第２のゲート信号線
２  画像信号線（ソース信号線）
３  ソース電極
４  半導体膜
５ａ，５ｂ  ドレイン電極
６ａ，６ｂ，６ｃ  チャネル部
７ａ，７ｂ  画素電極
８  部分ゲート信号線
９  遮光膜（延出部）
【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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