(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶層が挟持され、前記一対の基板の一方が、画素電極と、前記画素電極に対向して設けられ対向する前記画素電極との間に蓄積容量を形成する共通電極とを有し、前記共通電極が共通電極信号供給線と電気的に接続されてなる液晶表示装置であって、
前記共通電極と前記共通電極信号供給線とが２００μｍ以上離間して設けられた液晶表示装置。
【請求項２】
前記共通電極と前記共通電極信号供給線とが同一工程において形成された請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に関し、特にアクティブマトリックス型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶を応用した表示装置は、低電力駆動および軽量という従来の表示装置には見られない特徴を有する。特に、各画素にスイッチング素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下「ＴＦＴ」と称する。）を配置したアクティブマトリクス型液晶表示装置は、クロストークの少ない鮮明な画像表示が得られることから、ノートパソコンやカーナビゲーションのディスプレイなどに使用され、さらに近年では大型ディスプレイモニターとして急速に利用されるようになっている。
【０００３】
一般にアクティブマトリクス型液晶表示装置は、画素電極およびスイッチング素子を備えたアクティブマトリクス基板と、対向電極を備えた対向基板とが、液晶層を介して互いに対向するように配置されて構成される。図４は、従来の液晶表示装置８０に含まれるアクティブマトリクス基板５５の部分平面図であり、図５および図６はそれぞれ、図４のアクティブマトリクス基板５５のＤ−Ｄ’およびＡ−Ａ’に対応する液晶表示装置８０の断面図である。以下、図４、図５および図６を用いて従来の液晶表示装置８０について説明する。
【０００４】
図５および図６に示されるように、液晶表示装置８０はアクティブマトリクス基板５５、対向基板６０およびこれらの基板に挟持された液晶層７０を有する。
【０００５】
図４に示されるように、アクティブマトリクス基板５５は、行方向に配列された走査信号供給線２、列方向に配列された映像信号供給線５、これらの配線２および５とＴＦＴ２０を介して接続される行列状に配列された画素電極１０、画素電極１０の各行に対応するように設けられた共通電極２８、共通電極２８と電気的に接続する第１および第２共通電極信号供給線８および１２を有する。共通電極２８は、対応する行の画素電極１０とそれぞれ対向し、これらの画素電極１０との間に蓄積容量を形成する。ＴＦＴ２０は、図６に示されるように、基板１上に形成されたゲート電極３２、ゲート電極３２上に絶縁膜３を介して形成された半導体層４、半導体層４と電気的に接続されたソース電極３５、およびドレイン電極９を有する。
【０００６】
走査信号供給線２にはアドレス信号が供給され、映像信号供給線５にはフレーム走査期間毎に極性反転された映像表示信号が供給される。この映像表示信号は、アドレス信号でオン／オフされ制御されるスイッチング素子であるＴＦＴ２０を介して、各画素の容量に書き込まれる。画素電極電圧と対向電極に供給される電圧との電位差によってそれぞれの画素電極上の液晶層７０が励起され、液晶層７０に含まれる液晶分子の配向を任意に変化させ、光透過率を調整して所望の画像を作り出す。画素電極への書き込みは、映像信号供給線５に同時に供給される信号を、走査信号供給線２に順次供給されるアドレス信号でサンプリングする線順次駆動によって行う。画素電極（容量）に書き込まれた表示信号は、次のフレームの走査時まで画素電極１０と共通電極２８との間に形成される蓄積容量により蓄積され、その電位が保持される。以上のようにして液晶表示装置８０は駆動する。
【０００７】
次に、アクティブマトリクス基板５５の製造方法を簡単に説明する。まず、基板１に、ＴＦＴ２０のゲート電極３２としても機能する走査信号供給線２、第１共通電極信号供給線８および共通電極２８を形成し、その上に絶縁膜３を堆積する（図４および図５参照）。図５に示されるように、第１共通電極信号供給線８と共通電極２８との距離Ｌが約４μｍ〜数１０μｍ以下であるように、第１共通電極信号供給線８および共通電極２８が小さなラインスペースをあけて近接して設けられる。従来は、フォトリソグラフィ技術によるパターニングの最小解像寸法を考慮して、第１共通電極信号供給線８と共通電極２８との距離Ｌを約４μｍ以上としていた。また、Ａｌを主成分とする共通電極２８の抵抗（シート抵抗）は０．２Ω／□であるのに対して、画素電極１０と同じＩＴＯからなる接続部１３は抵抗３０Ω／□と高い。従って、接続部１３における抵抗が大きくなりすぎないように距離Ｌを数１０μｍ以下としていた。
【０００８】
次に、ＴＦＴ２０のソース、ドレインおよびチャネル領域を形成するための半導体層４を形成する（図６参照）。さらに映像信号供給線５およびこれから延出して形成されるソース電極３５、ドレイン電極９および第２共通電極信号供給線１２を形成する（図４〜図６参照）。
【０００９】
さらに、ＴＦＴ２０を被覆するパッシベーション膜である絶縁膜６を形成し、コンタクトホール７に対応する部分を除去する（図５および図６参照）。この絶縁膜６上にコンタクトホール７を介してドレイン電極９と接続される画素電極１０を形成する。また、これと同時にコンタクトホール７を介して共通電極２８と第１共通電極信号供給線８とを電気的に接続するための接続部１３を絶縁膜６上に形成する（図４および図５参照）。以上のようにしてアクティブマトリクス基板５５を作製する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示装置の製造工程においては基板に帯電が生じる場合がある。特に、一般的な成膜方法であるスパッタリング工程、ＣＶＤ（化学気相堆積）工程、フォトリソグラフィ工程、およびドライエッチング工程において基板が電界にさらされたり、また、搬送途中に剥離帯電することによって、基板に帯電が生じやすい。
【００１１】
上述した従来の液晶表示装置８０の製造工程において、絶縁膜３を形成したときに基板帯電が生じると、共通電極２８と第１共通電極信号供給線８との間で放電が生じ、共通電極２８、第１共通電極信号供給線８および絶縁膜３が部分的に熱破壊し、パターンの不良やダストを生じることがある。
【００１２】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、製造工程において放電により絶縁破壊されることが抑制された、歩留まり良く製造可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本願発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層が挟持され、前記一対の基板の一方が、画素電極と、前記画素電極に対向して設けられ対向する前記画素電極との間に蓄積容量を形成する共通電極とを有し、前記共通電極が共通電極信号供給線と電気的に接続されてなる液晶表示装置であって、前記共通電極と前記共通電極信号供給線とが２００μｍ以上離間して設けられたことを特徴とする。
このように本発明によると、共通電極と共通電極信号供給線とが２００μｍ以上離間して設けられているので、共通電極と共通電極信号供給線との間で放電が生じることがない。従って、絶縁膜、共通電極および共通電極信号供給線が熱破壊することがなく、液晶表示装置を歩留まり良く製造することが可能である。
【００１４】
また、前記共通電極と前記共通電極信号供給線とが同一工程において形成されれば、共通電極および共通電極信号供給線を容易に作製することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の液晶表示装置９０に含まれるアクティブマトリクス基板５０の平面図の一例を示す。図２は、図１のＢ−Ｂ’線についての断面図である。図１のＡ−Ａ’線についての断面図は、従来例として示した図６と同様である。従来の液晶表示装置８０と実質的に同様の機能を有する部材は同じ参照符号で示し、その詳細な説明は省略する。なお、本願発明の液晶表示装置９０は上述した従来の液晶表示装置８０と同様に駆動する。図１は簡単のために、画素領域（表示に寄与する領域）が、２行２列の画素電極１０からなる２×２マトリクスを有するとして示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、図１、図２および図６を用いて、本発明の液晶表示装置９０について説明する。
【００１６】
図２に示されるように、液晶表示装置９０は、一対の基板であるアクティブマトリクス基板５０および対向基板６０と、これらの基板間に挟持された液晶層７０とを有する。
【００１７】
図１に示されるように、アクティブマトリクス基板５０は、行列状に配列された画素電極１０と、画素電極１０と対向して蓄積容量を形成する共通電極１１と、接続部１３によって共通電極１１と電気的に接続される第１共通電極信号供給線８とを有する。共通電極１１は、画素電極１０の各行にそれぞれ対応して設けられ、各行の画素電極１０のそれぞれと対向して蓄積容量を形成する。特に本発明では図２に示されるように、共通電極１１と共通電極信号供給線８との間に絶縁膜３を有し、共通電極１１と共通電極信号供給線８とが電気的に分離しているときにおける共通電極１１と共通電極信号供給線８との間の絶縁膜３に生じる電界強度を、絶縁膜３の耐電圧における電界強度未満に抑制するように、共通電極１１と共通電極信号供給線８とが離間することに特徴を有する。
【００１８】
以下に本発明の液晶表示装置９０の製造方法の一例を図３を参照しながら簡単に説明する。
【００１９】
まず、例えばガラスからなる基板１表面全体にＡｌ／Ｔｉ薄膜を堆積する。フォトリソグラフィ工程において、このＡｌ／Ｔｉ薄膜にレジスト塗布、露光および現像工程などを行った後に、ドライエッチングを行い、ＴＦＴのゲート電極３２としても機能する走査信号供給線２、第１共通電極信号供給線８および共通電極１１を形成する（工程１０２）。この工程１０２において共通電極１１と第１共通電極信号供給線８とは、図１に示されるように距離Ｓだけ互いに離間するように形成される。共通電極１１の端部２２と共通電極信号供給線８との離間距離Ｓは、共通電極１１と第１共通電極信号供給線８とが電気的に分離しているとき（接続電極１３が形成される工程１１２以前の工程）における共通電極１１と第１共通電極信号供給線８との間の絶縁膜３（後の工程１０４で形成される）に生じる電界強度が、絶縁膜３の耐電圧における電界強度未満に抑制されるように適宜決定される。離間距離Ｓは約２００μｍ以上であることが好ましい。なお、走査信号供給線２、第１共通電極信号供給線８、および共通電極１１はＡｌ／Ｔｉ以外にも例えばＴａ、Ｍｏ、ＭｏＷ、Ｃｒ、（Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｄ、ＺｒおよびＴａなどを含む）Ａｌ合金から形成され得る。
【００２０】
次いで、基板１表面全体に例えばＳｉＮx薄膜を堆積させ、絶縁膜３を形成する（工程１０４、図２および図６参照）。なお、絶縁膜３はＳｉＮx以外にも例えばＳｉＮxおよびＳｉＯ2の混合物、ＡｌＯx、およびＴａＯxから形成され得る。さらに絶縁膜３の上にＳｉ薄膜を堆積する。フォトリソグラフィ工程、およびエッチング工程（ドライエッチングまたはウェットエッチング）を行い、ＴＦＴ２０のソース、ドレインおよびチャネル領域を形成するための半導体層４を形成する（工程１０６、図６参照）。
【００２１】
次いで、例えばＡｌ／Ｔｉ薄膜を堆積し、フォトリソグラフィ工程、およびドライエッチング工程を行い、映像信号供給線５とこれから延出して形成されるソース電極３５、ドレイン電極９および第２共通電極信号供給線１２を形成する（工程１０８、図１、２および６参照）。なお、映像信号供給線５、ドレイン電極９および第２共通電極信号供給線１２は、Ａｌ／Ｔｉ以外にも例えばＴａ、Ｍｏ、ＭｏＷ、Ｃｒ、Ａｌ合金（Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｄ、ＺｒおよびＴａなどを含む）から形成され得る。
【００２２】
さらに、例えばＳｉＮｘ薄膜を基板全面に堆積して絶縁膜６を形成し、フォトリソグラフィ工程、およびドライエッチング工程を行い、絶縁膜３および６においてコンタクトホール７に対応する部分を除去する（工程１１０、図２および６参照）。なお、絶縁膜６はＳｉＮx以外にも例えばＳｉＣ2、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、およびポリカーボネートから形成され得る。
【００２３】
この絶縁膜６上にインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）薄膜を堆積し、フォトリソグラフィ工程、およびウェットエッチング工程を行い、画素電極１０および接続部１３を形成する（工程１１２）。画素電極１０はコンタクトホール７を介してＴＦＴ２０のドレイン電極９と接続される（図６参照）。接続部１３はコンタクトホール７を介して共通電極１１と第２共通電極信号供給線１２とを接続する。以上のようにしてアクティブマトリクス基板５０を作製する。
【００２４】
さらに、当業者に公知の方法で対向基板６０を作製し、アクティブマトリクス基板５０と対向基板６０との間に液晶層７０を挟持して液晶表示装置９０を完成する。
【００２５】
上述のような製造方法によって作製された本発明の液晶表示装置９０において、共通電極１１と第１共通電極信号供給線８とが電気的に分離しているときにおける共通電極１１と共通電極信号給線８との間の絶縁膜３に生じる電界強度を絶縁膜３の耐電圧における電界強度未満に抑制するように、共通電極１１と第１共通電極信号供給線８とが距離Ｓだけ離間して形成されている。従って、絶縁膜３が堆積されたとき（図５の工程１０４）に、基板１に帯電が生じても、共通電極１１と第１共通電極信号供給線８との間に設けられた絶縁膜３に生じる電界強度が絶縁膜３の耐電圧における電界強度未満である。よって、共通電極１１と第１共通電極信号供給線８との間で放電が生じることがないので、絶縁膜３、共通電極１１および第１共通電極信号供給線８が熱破壊することがない。
【００２６】
さらに、共通電極１１と第２共通電極信号供給線１２との離間距離Ｖを上記距離Ｓと同様に設定することがより好ましい。このことにより、共通電極１１と第２共通電極信号供給線１２との間に形成される絶縁膜３、共通電極１１および第２共通電極信号供給線１２の破壊をさらに抑制することができる。なお共通電極１１と第１共通電極信号供給線８との距離Ｓ、および共通電極１１と第２共通電極信号供給線１２との距離Ｖを上述のように離間して形成すると、接続部１３における抵抗が大きくなりすぎることがある。接続部１３における抵抗を許容範囲内に抑えるためには、接続部１３の線幅を適宜広くすればよい。接続部１３の線幅を広くするには、例えば、図７に示されるように、列方向に隣接する少なくとも２つの接続部１３同士を一体成形してつなげればよい。一体成形する接続部１３の数は適宜決定され、好ましくは３以上さらに好ましくは全てである。
【００２７】
本実施形態では、第１共通電極信号供給線８および第２共通電極信号供給線１２から共通通電極１１に電位信号が供給されるが、共通電極および共通電極に電位信号を供給する共通電極信号供給線の形状はこれに限られない。例えば、第２共通電極信号供給線１２を形成しないで、第１共通電極信号供給線８からのみ共通電極１１に電位信号を供給してもよい。また、画素電極１０に接続されるスイッチング素子にはＴＦＴ２０に限らず、ＭＩＭ素子およびバリスタなどが使用され得る。
【００２８】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、製造工程において放電により絶縁破壊されることが抑制された、歩留まり良く製造可能な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】
【図１】  本発明の液晶表示装置に含まれるアクティブマトリクス基板の一例を示す平面図である。
【図２】  図１のＢ−Ｂ’線に対応する液晶表示装置の断面図である。
【図３】  本発明の液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図４】  従来の液晶表示装置に含まれるアクティブマトリクス基板の平面図である。
【図５】  図４のＤ−Ｄ’線に対応する液晶表示装置の断面図である。
【図６】  図１および図４のＡ−Ａ’線に対応する液晶表示装置の断面図である。
【図７】  本発明の液晶表示装置に含まれるアクティブマトリクス基板の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１  基板
２  走査信号供給線
３  絶縁膜
４  半導体層
５  映像信号供給線
６  絶縁膜
７  コンタクトホール
８  第１共通電極信号供給線
９  ドレイン電極
１０  画素電極
１１、２８  共通電極
１２  第２共通電極信号供給線
１３  接続部
２０  ＴＦＴ
２２  端部
３２  ゲート電極
３５  ソース電極
５０、５５  アクティブマトリクス基板
７０  液晶層
６０  対向基板
８０、９０  液晶表示装置
【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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