JPH09230379A

JPH09230379A - 液晶表示装置とその製造方法

Info

Publication number: JPH09230379A
Application number: JP4012696A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Hiraishi; 洋一平石
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1996-02-27
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】できるだけ多くの光を透過させ明るい表示を
得る、画素間の配線を目立たなくさせ、視認性を向上さ
せた液晶表示装置を提供することである。【解決手段】ゲート配線とソース配線２との交差部近
傍にスイッチング素子が設けられ、前記スイッチング素
子の上部には屈折率の異なる２種類の層間絶縁膜５およ
び６が設けられ、層間絶縁膜５および６の上部には前記
スイッチング素子と接続された画素電極３が設けられ、
層間絶縁膜５および６が光学屈折手段を形成することに
より、光が層間絶縁膜５と６との境界面で屈折され、光
が配線などの遮光材上の画素部分にも導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
（以下ＴＦＴという）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とその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、特開平４−３７２９２８号公
報に示された従来のプロジェクション用液晶表示装置の
１画素部分の断面図を示している。

【０００３】図１３において、アクティブマトリクス型
液晶表示装置は、ガラスなどからなる絶縁基板５９（以
下この基板をＴＦＴ基板５９と呼ぶ）上にＴＦＴ５２と
配線および画素電極（図示せず）が設けられている。そ
して遮光膜６１を設けた対向基板６０とＴＦＴ基板５９
との間に液晶５７を挟んでいる。光源（図示せず）より
光を対向基板６０側から照射し、プリズムシート５８を
介し光を液晶５７に入射し、液晶５７の透過率を変えて
画像を投射している。プリズムシート５８のプリズム要
素６２で光を屈折させることにより、遮光膜６１に光を
遮られることなく開口部全面に光を入射できる。

【０００４】また、図示しないが、直視型液晶表示装置
では、層間絶縁膜を介して配線と画素とを重ねることに
より大きな開口率を得る液晶表示装置がある（特開昭６
１−１５６０２５号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平４−３７２
９２８号公報に開示された液晶表示装置では、遮光膜６
１に遮られる光量が少ないため、明るい画面が得られる
が、プリズムシート５８が高価なため、コストが高い、高精細化に伴い画素ピッチが細かくなるほど遮光膜６
１とプリズムシート５８のプリズム要素６２との位置あ
わせに時間がかかる、対向基板６０の裏側にプリズムシート５８を設けてい
るため、薄型化が困難、拡散光を用いているため、光の利用効率が低い、等の
問題点がある。そして最大の問題点として、ＴＦＴ基板５９側に設けられた配線やＴＦＴによっ
て、液晶に入射した光の一部が遮光されてしまうという
問題点があった。

【０００６】また、特開昭６１−１５６０２５号公報の
液晶表示装置でも、配線上に画素電極を設けて光透過面
積を大きくしてはいるが、やはり配線によって光が遮ら
れていた。

【０００７】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであって、その目的とするところは、で
きるだけ多くの光を透過させ明るい表示を得る液晶表示
装置とその製造方法を提供することである。また、画素
間の配線が目立たなく、視認性が向上した液晶表示装置
とその製造方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、基板と、該基板の一方の面の上部に設けられた走査
配線および信号配線と、該走査配線と該信号配線との交
差部近傍に設けられたスイッチング素子と、該スイッチ
ング素子の上部に設けられた層間絶縁膜と、該層間絶縁
膜の上部に設けられ該スイッチング素子と接続された画
素電極と、を備えた液晶表示装置であって、該層間絶縁
膜が、第１の屈折率を有する第１の部分と、該第１の屈
折率と異なる第２の屈折率を有する第２の部分とを有
し、該第１の部分と該第２の部分との境界面が、該基板
の該一方の面と直交する面に対して傾いている面を有し
ており、そのことにより上記目的が達成される。

【０００９】本発明による液晶表示装置は、上記の構造
により、入射光を屈折させ、層間絶縁膜を介して配線と
重ねられた画素電極部分に光を照射することが可能にな
り、見かけ上の開口率を上げることができ、配線や補助
容量電極などの非透過部を目立たなくさせる作用を有す
る。この作用は、本発明による液晶表示装置をプロジェ
クション用パネルなど高精細な表示装置に用いるほど効
果的である。

【００１０】上記液晶表示装置は、上記基板の上記一方
の面に対向する対向基板と、該基板と該対向基板との間
に封止された液晶と、該対向基板に設けられた対向電極
とを更に備えていてもよい。

【００１１】上記液晶表示装置は、上記基板の上記一方
の面に対向する対向基板と、該基板と該対向基板との間
に封止された液晶と、上記層間絶縁膜の上部に設けられ
該層間絶縁膜の表面と平行な方向に該画素電極と対向す
る電極とを更に備えていてもよい。

【００１２】本発明による液晶表示装置は、上記の構造
により、入射光を屈折させ、開口率を容易には上げられ
ないＩＰＳ（Ｉｎ−ＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）
モードの液晶表示装置でも、見かけ上の開口率を上げる
ことができ、配線や補助容量電極などの非透過部を目立
たなくさせる作用を有する。この作用により、視野角が
広く高コントラストの大型テレビなどの表示装置が美し
い表示で得られる。

【００１３】上記第１の部分または上記第２の部分のう
ち少なくとも一方の部分の断面形状が略三角形状を有し
ていてもよい。

【００１４】本発明による液晶表示装置は、上記の構造
により、同じ様な効果を有するマイクロレンズよりも簡
単に形成できる長所を有し、生産性に優れる。

【００１５】上記第１の部分が上記走査配線および信号
配線のうちの少なくとも一方の上部に設けられ、上記第
１の部分の誘電率が上記第２の部分の誘電率より小さく
てもよい。

【００１６】上記層間絶縁膜が感光性を有していてもよ
い。

【００１７】本発明による液晶表示装置の製造方法は、
基板の表面の上部に、複数のスイッチング素子をマトリ
クス状に形成するとともに、該スイッチング素子と接続
される走査配線および信号配線を互いに交差するように
形成する工程と、該基板の裏面から該基板に光を照射し
たときに遮光される該基板の表面の領域の上部に第１の
屈折率を有する第１の層間絶縁膜を形成する工程と、該
基板の表面の該領域以外の領域の上部に第２の屈折率を
有する第２の層間絶縁膜を、該第１の層間絶縁膜と該第
２の層間絶縁膜とが接する面が該基板表面と直交する面
に対して傾いた面となるように形成する工程と、該第１
または該第２の層間絶縁膜上に該スイッチング素子と接
続された画素電極を形成する工程とを包含し、そのこと
により上記目的が達成される。

【００１８】上記画素電極を形成する工程が、上記スイ
ッチング素子と接続された画素電極と対向する電極を、
上記第１または前記第２の層間絶縁膜上に設ける工程を
含んでいてもよい。

【００１９】本発明による液晶表示装置の製造方法は、
上記の工程を包含することにより、形成が容易でかつ寸
法精度を上げることができ、コストの上昇を抑えること
ができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００２１】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
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画素部分の構成を示す平面図である。

【００２２】アクティブマトリクス基板には、複数の画
素電極３がマトリクス状に設けられており、これらの画
素電極３の周囲を通り、互いに直交交差するように、走
査配線としてのゲート配線１と信号配線としてのソース
配線２とが形成されている。ゲート配線１とソース配線
２とは、その一部分が画素電極３の外周部分とオーバー
ラップするように形成されている。また、ゲート配線１
とソース配線２との交差部近傍には、画素電極３にコン
タクトホール（図示せず）を介して接続されるスイッチ
ング素子としてのＴＦＴ４が形成されている。このスイ
ッチング素子は、ＴＦＴに限らずＭＩＭ等のスイッチン
グ素子でもかまわない。その場合は、走査配線は対向基
板に設けられる。また、ここでは図示しないが、付加容
量配線（Ｃｓ配線）が設けられていても良い。

【００２３】図２は、図１の液晶表示装置のＡ−Ａ’線
断面図を示している。

【００２４】図２において、透明絶縁性基板９（以下、
ＴＦＴ基板９と呼ぶ）上に、ゲート配線やゲート絶縁膜
（図示せず）を設け、ＴＦＴの半導体層（図示せず）を
設け、ソース配線２を設ける。そのソース配線２を覆う
ようにして２種類の層間絶縁膜５および６を設け、さら
にその上にコンタクトホール（図示せず）を介して画素
電極３が設けられている。そして、画素電極３上および
対向基板１０上に形成された対向電極８上には、配向膜
（図示せず）がそれぞれ形成されており、これらの配向
膜間には液晶７が封入されている。このとき、ＴＦＴ基
板９と対向基板１０との間隙はスペーサ（図示せず）に
より保たれている。

【００２５】本実施形態では、層間絶縁膜５に屈折率
１．３のフッ素系樹脂を用い、層間絶縁膜６に屈折率
１．７のポリイミド樹脂を用いた。層間絶縁膜６は図２
に示すようにその断面形状が逆三角形の一部を有する形
状（台形形状）になるように形成した。このように、層
間絶縁膜６の屈折率が層間絶縁膜５の屈折率よりも大き
くなるように層間絶縁膜５および６の材料を選択する
と、層間絶縁膜５と６との境界面で光が屈折されること
により、画素電極３のソース配線２とオーバーラップし
ている部分３０にも光が入射される。このときの層間絶
縁膜５および６の膜厚とテーパー角、ソース配線とオー
バーラップする画素電極３０の面積によって、液晶７に
入射する光の角度は変わる。なお、本実施例ではそれぞ
れの高さが同じになるように層間絶縁膜５と６とを形成
しているが、層間絶縁膜５の高さと層間絶縁膜６の高さ
は同じでなくともよい。生産性を向上させるために、図
３に示すように、後から形成する層間絶縁膜（層間絶縁
膜３２）が、先に形成した層間絶縁膜（層間絶縁膜３
１）の上部を覆うように形成してもよい。

【００２６】以上のようにして本実施形態１のアクティ
ブマトリクス基板は構成される。

【００２７】次に、本実施形態１のアクティブマトリク
ス基板を有する液晶表示装置の製造方法の実施例を、図
４および図５を参照しながら説明する。

【００２８】まず、ガラス基板などからなる透明絶縁性
基板９上に、Ａｌ、Ｔａ、Ｃｒ等の金属からなるゲート
配線１（ＴＦＴ４のゲート電極を含む）と、ＳｉＮ_x、
ＳｉＯ₂等からなるゲート絶縁膜（図示せず）と、ＴＦ
Ｔ４を形成するＳｉ等からなる半導体層と、ＳｉＮ_x等
からなるチャネル保護層と、ｎ⁺層とを順次成膜パター
ニングして形成する。なお、チャネル保護膜は特に設け
なくとも良い。

【００２９】次に、Ａ１、Ｔａ、Ｃｒ等の金属からなる
ソース配線２（ＴＦＴ４のソース電極およびドレイン電
極を含む）をＴＦＴ基板上に形成する（図４（ａ））。
むろん、これらの配線は低抵抗化、冗長性などを目的と
して２層以上に形成しても良い。

【００３０】ここまでの作製プロセスは、従来のアクテ
ィブマトリクス基板の製造方法と同様にして行うことが
できる。

【００３１】さらに、ＴＦＴ基板上のソース配線または
ゲート配線が設けられていない領域に、フッ素系樹脂を
スピンコート法、スロットコート法、またはロールコー
ト法により例えば３μｍの膜厚で形成することにより層
間絶縁膜５を形成する（図４（ｂ））。この膜厚は、ソ
ース配線２とオーバーラップする画素電極３の部分３０
の面積や、樹脂等の膜の誘電率によって決定される。

【００３２】その後、層間絶縁膜５上にフォトレジスト
４２を塗布し、マスク４１を用いて露光工程を行う（図
４（ｃ））。このとき、配線をマスクとして用いる裏面
露光法を用いてもかまわない。マスク４１に設けられた
所望のパターンに従って露光し、図４（ｄ）のようにマ
スク４１のパターンをレジストに転写する。その後、ア
ルカリ性の溶液にてエッチング処理を行う。この処理に
より、露光された部分のみがアルカリ性の溶液によって
エッチングされ、層間絶縁膜６を設けるための孔４４が
形成されるとともに、基板９の表面に対して傾いた面を
有する層間絶縁膜５５が形成される（図５（ａ））。そ
の後、レジスト４３を除去する（図５（ｂ））。この結
果、レジスト除去後の層間絶縁膜５５は図６のように形
成される。また、図示していないが、上記の工程の際
に、層間絶縁膜５を貫通し画素電極３とＴＦＴ４とを接
続するためのコンタクトホールも形成する。この際、層
間絶縁膜５の材料に低粘度の樹脂を用いて生産性を向上
させるとともに、パターニング前にプリベーク処理をし
て乾燥させることにより、本硬化時に寸法がずれる等の
悪影響を防止することができさらに好ましい。

【００３３】また、表面の密着性が悪い樹脂を用いると
きには、この段階で灰化処理や光照射により表面を荒ら
して密着性を改善するとよい。このときフォトレジスト
４３も同時に取除けば、工程が増えることもない。ただ
し、あまり表面を荒しすぎると光の向きが変ってしまっ
たり、表面の平坦性が失われて配向不良が起きるので注
意が必要である。

【００３４】その後に、画素電極３とＴＦＴ４のコンタ
クト部分に感光剤等を埋め込んだ状態で、孔４４にスキ
ージ法やスピンコート法により透明度の高いポリイミド
（例えばヘキサフルオロプロピレンを含む酸二無水物と
ジアミンとの組合わせで屈折率１．７のもの）を埋め込
んで層間絶縁膜５６を形成する（図５（ｃ））。このと
き、フッ素系樹脂の表面にポリイミド樹脂が残ることが
あっても実用上は別にかまわないことが分かっている。
コンタクト部分に埋め込んだ感光剤を取り除いた後で、
コンタクト部分にメタル等コンタクト材を堆積する。そ
して、乾燥させて、図５（ｃ）に示されるような層間絶
縁膜５５と５６を用いた光学屈折手段が完成する。

【００３５】その後、図５（ｄ）のように、画素電極３
となるＩＴＯをスパッタ法により形成し、パターニング
する。これにより画素電極３は、層間絶縁膜５を貫くコ
ンタクトホールを介して、ＴＦＴ４のドレイン電極と接
続されることになる。

【００３６】そして、このようにして作製したＴＦＴ基
板９と対向電極８が形成された対向基板１０とを貼り合
わせる。このとき、周辺部分をシール材により、その他
の部分をスペーサ（図示せず）により、ＴＦＴ基板９と
対向基板１０との間隙を一定に保った。その後、ＴＦＴ
基板９と対向基板１０との間に液晶７を封入して液晶パ
ネルを作成した。さらに、外部駆動回路（図示せず）を
接続し、バックライト（図示せず）を配置し、本実施形
態１の液晶表示装置を製造した。

【００３７】本発明による液晶表示装置は高価なプリズ
ムシートを特に必要とはしないが、バックライトと液晶
パネルとの間に視野角補正材と呼ばれるプリズムシート
を配置すると尚良いことは明らかである。なぜならば、
液晶には視野角があるため、視野角外の部分にも光を当
てることは、光源の有効活用ではないからである。プリ
ズムシートを用いることにより、視野角内の表示が明る
くなり、さらに高輝度化が実現できる。もちろん、この
ようなシートは平行度の高いバックライトを用いれば必
要はない。

【００３８】前述のようにして得られるアクティブマト
リクス基板の層間絶縁膜５５および５６の材料として透
明度の高いもの、具体的には過射光領域の透過率が９０
％以上のものを用いることが好ましい。そのような材料
として、例えば、エポキシ樹脂（屈折率＝１．５５〜
１．６１）、アクリル樹脂（屈折率＝１．４８〜１．５
２）、フェノール樹脂（屈折率＝１．５〜１．７）、ア
リル樹脂（屈折率＝１．５〜１．５７）等を用いること
ができる。また、層間絶縁膜５に用いる材料として感光
性を有する材料を用いると、レジストを用いる必要がな
くなり、製造プロセスを短縮することができるので、よ
り好ましい。

【００３９】（実施形態２）図７は、本発明の実施形態
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
１画素部分の構成を示す断面図である。以下の説明にお
いて、実施形態１と同じ部分については説明を省略す
る。

【００４０】本実施形態では、層間絶縁膜３５の屈折率
が層間絶縁膜３６の屈折率よりも大きくなるように層間
絶縁膜３５および３６の材料を選択した。具体的には、
層間絶縁膜３５の材料として屈折率が１．５２のアクリ
ル樹脂を用い、層間絶縁膜３６の材料として屈折率が
１．２８のフッ素系樹脂を用いた。そして、実施形態１
のアクティブマトリクス基板とは２種類の層間絶縁膜に
よって形成される光学屈折手段の向きが逆になるよう
に、断面形状が逆三角形状の一部を有する形状（台形形
状）の層間絶縁膜３５を設けた。なお、本実施形態で
は、対向基板１０に配線材よりも細い線幅を有する遮光
膜１１を設けた。対向基板に設ける遮光膜は、対向基板
にカラーフィルター（図示せず）を設ける直視型表示装
置で一般的に用いられている。遮光膜１１は、カラーフ
ィルターのそれぞれの色の位置あわせ精度があまり良く
ない場合に、位置あわせずれを隠すために設けられる。
そのため、遮光膜１１の線幅は、位置あわせずれを隠せ
る程度の幅（１〜３μｍ程度）で良い。

【００４１】このとき、層間絶縁膜３６の材料として誘
電率２．１と低誘電率であるフッ素系樹脂を用いること
により、配線２と画素電極３との聞にできる浮遊容量を
低減でき、クロストークなどの表示不良を無くすことが
できる。そのため、本実施形態では、層間絶縁膜６に用
いる材料は低誘電率の材料、望ましくは誘電率４以下の
材料を厚さ３μｍ以上設ける。なお、本実施例でもそれ
ぞれの高さが同じになるように層間絶縁膜３５と３６と
を形成しているが、実施形態１と同様に層間絶縁膜３５
の高さと層間絶縁膜３６の高さは同じでなくともよい。
生産性を向上させるために、後から形成する層間絶縁膜
（本実施形態では層間絶縁膜３５）が、先に形成した層
間絶縁膜（本実施形態では層間絶縁膜３６）の上部を若
干覆うように形成してもよい。

【００４２】以上のように本実施形態２のアクティブマ
トリクス基板は構成される。本実施形態２の液晶表示装
置は、以下のようにして製造することができる。

【００４３】実施形態１と同様の方法により、ＴＦＴ基
板９上にソース配線２を形成し、フッ素系樹脂を材料と
してスピンコート法などにより５μｍの膜厚の絶縁膜８
０を形成する（図８（ａ））。そして、絶縁膜８０上に
フォトレジスト８２を塗布した後、マスク８３を用いて
露光工程を行い（図８（ｂ））、マスク８３のパターン
をレジスト８２に転写する（図８（ｃ））。その後、ド
ライエッチ法によりエッチングを行うことにより層間絶
縁膜３６を形成する（図８（ｄ））。フォトレジスト８
４を除去した後（図９（ａ））、スピンコート法により
感光性のアクリル樹脂を孔８７に埋め込むことにより、
層間絶縁膜３５を形成する（図９（ｂ））。この感光性
アクリル樹脂に対して、所望のパターンに従って露光を
行った後、アルカリ性の溶液にてエッチング処理を行
う。この処理により、露光された部分のみがアルカリ性
の溶液によってエッチングされ、層間絶縁膜３５を貫通
し、画素電極３とＴＦＴ４とを接続するためのコンタク
トホール（図示せず）を形成する。

【００４４】このように、感光性のアクリル樹脂を用い
たことにより、フォト工程だけでパターニングすること
ができるので、層間絶縁膜３５に限らず、感光性を持た
せられるものには、感光性を持たせるのが好ましい。

【００４５】その後、画素電極３となるＩＴＯをスパッ
タ法により形成し、パターニングする。これにより画素
電極３は、層間絶縁膜３５を貫くコンタクトホールを介
して、ＴＦＴ４のドレイン電極と接続されることにな
る。

【００４６】そして、このようにして作製したＴＦＴ基
板９と対向電極８が形成された対向基板１０とを貼り合
わせる。このとき、周辺部分をシール材（図示せず）に
より、その他の部分をスペーサ（図示せず）により、Ｔ
ＦＴ基板９と対向基板１０との間隙を一定に保った。そ
の後の工程を実施形態１と同様にして、本実施形態２の
液晶表示装置を製造した。

【００４７】（実施形態３）図１０および図１１に、容
易には開口率を上げられない液晶表示装置の１例として
知られる、ＩＰＳ（Ｉｎ−ＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉ
ｎｇ）モードと呼ばれる液晶表示装置に本発明を適用し
た例を示す。

【００４８】ＩＰＳモードとは、実施形態１および２等
に使用している画素電極と対向電極との間に電界をかけ
る（つまり表示方向から見て縦方向）方式ではなく、Ｔ
ＦＴ基板側に、２つの電極を設け表示方向から見て水平
方向に電界をかける方式である（詳細は、日経マイクロ
デバイス１９９５年１２月号の第１３０頁〜第１３５頁
に掲載）。この方式は、横方向に電界をかけるため視野
角は非常に広いが、構造上容易には開口率が上げられな
いといった問題点がある。そのため、この問題点を解決
するために、層間絶縁膜を介して配線と対向電極とを重
ね合せる方法が提案されている（本願の出願日と同日に
出願した、本願の出願人による整理番号９５−３２９３
の特許出願；小山）。本実施形態３では、その方法をさ
らに改善している。

【００４９】図１０は、本発明の実施形態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１画素部分の
構成を示す平面図であり、図１１は図１０のＡ−Ａ’線
間の断面図である。なお、以下の説明において、実施形
態１および２と同様な部分の説明は省略する。

【００５０】本実施形態では、ＴＦＴ基板１０９の上
に、屈折率１．３のフッ素系樹脂を用いて層間絶縁膜１
０５を形成し、屈折率１．７のポリイミド樹脂を用いて
層間絶縁膜１０６ａおよび１０６ｂを断面形状が逆三角
形状の一部を有する形状（台形形状）になるように形成
する。この場合、ゲート配線１０１およびソース配線１
０２と重ねられた対向電極のかわりのカウンター電極１
０８の下部だけでなく、画素電極のかわりの駆動電極１
０３の下部にも層間絶縁膜１０６ｂを設けて、駆動電極
１０３の上部にも光を入射できるようにする。この構造
により、配線を目立たなくすることができ、コントラス
トなど表示品位を上げることができる。なお、図１０お
よび図１１では、ゲート配線１０１やソース配線１０２
といった下層配線の方が駆動電極１０３よりも太くなっ
ているが、ゲート配線１０１やソース配線１０２の線幅
は、駆動電極１０３の線幅と同じであっても細くても良
い。

【００５１】以上のように本実施形態３のアクティブマ
トリクス基板が構成される。なお、本実施形態でも、そ
れぞれの高さが同じになるように層間絶縁膜１０５、１
０６ａおよび１０６ｂを形成しているが、層間絶縁膜１
０５、１０６ａおよび１０６ｂの高さは同じでなくても
よい。生産性を向上させるために、後から形成する層間
絶縁膜（本実施形態では層間絶縁膜１０６ａおよび１０
６ｂ）が、先に形成した層間絶縁膜（本実施形態では層
間絶縁膜１０５）の上部を若干覆うように形成してもよ
い。

【００５２】本実施形態３のアクティブマトリクス液晶
表示装置の製造方法を、図１２を参照しながら以下に説
明する。

【００５３】まず実施形態１と同様にして、ＴＦＴ基板
１０９の上部にゲート配線、ゲート絶縁膜、半導体層、
チャネル保護層、およびソース配線を形成する。なお、
本実施形態においても、チャネル保護膜は特に設けなく
てもよい。次に、図１２（ａ）に示すように、フッ素系
樹脂からなる層間絶縁膜１０５を形成する。この層間絶
縁膜１０５に対して、実施形態２と同様に、所望のパタ
ーンに従って露光するフォト工程、そしてドライエッチ
によるパターニング工程を行い、層間絶縁膜１０５を貫
通するコンタクトホールや層間絶縁膜１０６ａおよび１
０６ｂを設ける孔８１および８２を形成する（図１２
（ｂ））。その後、実施形態１と同様にして、孔８１お
よび８２にポリイミド樹脂を埋め込むことにより、層間
絶縁膜１０６ａおよび１０６ｂを形成する（図１２
（ｃ））。このときドレイン電極と駆動電極３のコンタ
クト部はあけておく。

【００５４】この後に、図１２（ｄ）に示すように、Ａ
１、Ｔａ、Ｃｒ等の低抵抗な金属からなる駆動電極１０
３およびカウンター電極１０８を形成する。

【００５５】そして、このようにして作製したＴＦＴ基
板１０９と対向電極が形成されていない対向基板１１０
とを貼り合わせる。このとき、周辺部分をシール材によ
り、その他の部分をスペーサ（図示せず）により、ＴＦ
Ｔ基板１０９と対向基板１１０との間隙を一定に保っ
た。その後は実施形態１と同様にして、本実施形態３の
液晶表示装置を製造した。

【００５６】（実施形態４）本発明の実施形態４の液晶
表示装置では、実施形態３で説明したＩＰＳモードを用
いた液晶表示装置に、実施形態２で説明した断面形状が
三角形状の一部を有する形状（台形形状）である層間絶
縁膜３６を使用した。層間絶縁膜３５の材料として感光
性ポリイミド樹脂を用い、層間絶縁膜３６の材料として
フッ素系樹脂を用いた。これにより、寄生容量の低減さ
れた表示品位の高い液晶表示装置が得られた。

【００５７】

【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、層間絶縁
膜が少なくとも２種類以上の屈折率の異なる部分を有
し、それらの部分の境界面が、前記基板の表面と直交す
る面に対して傾いている面を有しており、それらの部分
が光学屈折手段を形成することにより、入射光を屈折さ
せ、層間絶縁膜を介して配線と重ねられた画素電極部分
に光を照射することが可能になり、見かけ上の開口率を
上げることができる。このことにより、本発明による液
晶表示装置は、配線や補助容量電極などの非透過部を目
立たなくさせる効果を有する。この効果は、本発明によ
る液晶表示装置をプロジェクション用パネルなどの高精
細な表示装置に用いる際に特に大きい。さらに、本発明
による液晶表示装置は、同じ様な効果を有するマイクロ
レンズを利用した液晶表示装置よりも簡単に形成できる
というメリットを有する。本発明による液晶表示装置の
製造方法は、上記の液晶表示装置を簡単に形成できると
いう長所を有する。

【００５８】また、本発明によれば、開口率を容易には
上げられないＩＰＳモードの液晶表示装置でも、見かけ
上の開口率を上げることができ、配線や補助容量電極な
どの非透過部を目立たなくさせることができる。このこ
とにより、本発明による液晶表示装置では、視野角が広
く高コントラストの大型テレビなどの表示装置が美しい
表示で得られる。さらに、本発明による液晶表示装置
は、同じ様な効果を有するマイクロレンズを利用する液
晶表示装置よりも簡単に形成できるというメリットを有
する。本発明による液晶表示装置の製造方法は、上記の
液晶表示装置を簡単に形成できるという長所を有する。

【００５９】また、前記走査配線上および前記信号配線
上に設けられた層間絶縁膜に、誘電率の低い材料を用い
ることにより、配線と画素電極間の寄生容量の増加を抑
えることができる。

【００６０】また、前記層間絶縁膜の屈折率の異なる部
分の一方の断面形状が略三角形状もしくは略逆三角形状
に形成されていることにより、同じ様に光学屈折手段を
提供するマイクロレンズを有する液晶表示装置よりも簡
単に形成することができるという長所を有する。

【００６１】また、本発明の液晶表示装置の製造方法に
よると、層間絶縁膜に少なくとも２種類以上の屈折率の
異なる部分を設けて光学屈折手段を形成することによ
り、入射光を屈折させ、層間絶縁膜を介して配線と重ね
られた画素電極部分に光を照射することが可能になり、
見かけ上の開口率を上げることができ、配線や補助容量
電極などの非透過部を目立たなくさせる効果を有する液
晶表示装置を、容易でかつ寸法精度を上げて製造するこ
とができ、製造コストの上昇を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態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画素部分の構成を示す平面
図である。

【図２】図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Ａ−Ａ’線の断面図である。

【図３】本発明の実施形態１による液晶表示装置につい
ての他の実施例におけるアクティブマトリクス基板の１
画素部分の断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態１の液晶表
示装置の製造工程を示す図である。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態１の液晶表
示装置の製造工程を示す図である。

【図６】本発明の実施形態１の液晶表示装置における層
間絶縁膜の形状の一部を示す斜視図である。

【図７】本発明の実施形態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断面図である。

【図８】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態２の液晶表
示装置の製造工程を示す図である。

【図９】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態２の液晶表
示装置の製造工程を示す図である。

【図１０】本発明の実施形態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１画素部分の平面図であ
る。

【図１１】図１０の液晶表示装置におけるアクティブマ
トリクス基板のＡ−Ａ’線断面図である。

【図１２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態３の液晶
表示装置の製造工程を示す図である。

【図１３】従来の投写型液晶表示装置におけるアクティ
ブマトリクス基板の１画素部分の断面図である。

【符号の説明】

１ゲート配線２ソース配線３画素電極４ＴＦＴ（スイッチング素子）５層間絶縁膜１６層間絶縁膜２７液晶８対向電極９透明絶縁性基板（ＴＦＴ基板）１０対向基板１１遮光膜５２ＴＦＴ５７液晶５８プリズムシート５９透明絶縁性基板（ＴＦＴ基板）６０対向基板６２プリズム要素

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、該基板の一方の面の上部に設け
られた走査配線および信号配線と、該走査配線と該信号
配線との交差部近傍に設けられたスイッチング素子と、
該スイッチング素子の上部に設けられた層間絶縁膜と、
該層間絶縁膜の上部に設けられ該スイッチング素子と接
続された画素電極と、を備えた液晶表示装置であって、該層間絶縁膜が、第１の屈折率を有する第１の部分と、
該第１の屈折率と異なる第２の屈折率を有する第２の部
分とを有し、該第１の部分と該第２の部分との境界面が、該基板の該
一方の面と直交する面に対して傾いている面を有する、
液晶表示装置。
【請求項２】前記基板の前記一方の面に対向する対向
基板と、該基板と該対向基板との間に封止された液晶
と、該対向基板に設けられた対向電極と、を更に備える
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記基板の前記一方の面に対向する対向
基板と、該基板と該対向基板との間に封止された液晶
と、前記層間絶縁膜の上部に設けられ該層間絶縁膜の表
面と平行な方向に該画素電極と対向する電極と、を更に
備える液晶表示装置。
【請求項４】前記第１の部分または前記第２の部分の
うち少なくとも一方の部分の断面形状が、略三角形状を
有する請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装
置。
【請求項５】前記第１の部分が前記走査配線および前
記信号配線のうちの少なくとも一方の上部に設けられ、
該第１の部分の誘電率が前記第２の部分の誘電率より小
さい請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記層間絶縁膜が感光性を有する請求項
１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】基板の表面の上部に、複数のスイッチン
グ素子をマトリクス状に形成するとともに、該スイッチ
ング素子と接続される走査配線および信号配線を互いに
交差するように形成する工程と、該基板の裏面から該基板に光を照射したときに遮光され
る該基板の表面の領域の上部に第１の屈折率を有する第
１の層間絶縁膜を形成する工程と、該基板の表面の該領域以外の領域の上部に第２の屈折率
を有する第２の層間絶縁膜を、該第１の層間絶縁膜と該
第２の層間絶縁膜とが接する面が該基板表面と直交する
面に対して傾いた面となるように形成する工程と、該第１または該第２の層間絶縁膜上に該スイッチング素
子と接続された画素電極を形成する工程とを包含するこ
とを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】前記画素電極を形成する工程が、前記ス
イッチング素子と接続された画素電極と対向する電極
を、前記第１または前記第２の層間絶縁膜上に設ける工
程を含む、請求項７に記載の製造方法。