JP5220863B2 - アクティブマトリクス基板、液晶パネル、液晶表示ユニット、液晶表示装置、テレビジョン受像機 - Google Patents

Description

本発明は、１画素領域に複数の画素電極を設けるアクティブマトリクス基板およびこれを用いた液晶表示装置（画素分割方式）に関する。

液晶表示装置のγ特性の視野角依存性を向上させる（例えば、画面の白浮き等を抑制する）ため、１画素に設けた複数の副画素を異なる輝度に制御し、これら副画素の面積階調によって中間調を表示する液晶表示装置（画素分割方式、例えば特許文献１参照）が提案されている。

特許文献１記載のアクティブマトリクス基板（図２９参照）では、１つの画素領域に、３つの画素電極１２１ａ〜１２１ｃがソースバスライン１１５に沿って並べられ、トランジスタ１１６のソース電極１１６ｓがコンタクト電極１１７ａに繋がり、コンタクト電極１１７ａと制御電極５１１とが引き出し配線を介して接続され、制御電極５１１とコンタクト電極１１７ｂとが引き出し配線を介して接続され、コンタクト電極１１７ａと画素電極１２１ａとがコンタクトホール１２０ａを介して接続され、コンタクト電極１１７ｂと画素電極１２１ｃとがコンタクトホール１２０ｂを介して接続され、電気的にフローティングとされた画素電極１１２ｂが絶縁膜を介して制御電極５１１に重なっており、画素電極１２１ｂは、画素電極１２１ａ・１２１ｃそれぞれに対して容量結合されている（容量結合型の画素割方式）。また、制御電極５１１と行方向（ゲートバスライン１１２の延伸方向）に隣接するように補助容量電極５１２が配され、該補助容量電極５１２はコンタクトホール５１３を介して画素電極１２１ｂに接続されている。ここでは、制御電極５１１と補助容量バスライン１１３との重なり部分に、画素電極１２１ａ・１２１ｃおよび補助容量バスライン１１３間の保持容量が形成され、補助容量電極５１２と補助容量バスライン１１３との重なり部分に、画素電極１２１ｂおよび補助容量バスライン１１３間の保持容量が形成されている。

このアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置では、画素電極１２１ａ・１２１ｃに対応する副画素それぞれを明副画素、画素電極１２１ｂに対応する副画素を暗副画素とすることができ、これら明副画素（２個）・暗副画素（１個）の面積階調によって中間調を表示することができる。

日本国公開特許公報「特開２００６−３９２９０号公報（公開日：２００６年２月９日）」

しかしながら、上記従来のアクティブマトリクス基板では、制御電極５１１と補助容量電極５１２とが画素領域内で行方向に並ぶため、制御電極５１１とソースバスライン１１５とが近接してしまう。この結果、制御電極５１１とソースバスライン１１５との短絡がアクティブマトリクス基板の製造歩留まり低下の要因となっていた。

本発明は、容量結合型の画素分割方式のアクティブマトリクス基板において、その製造歩留まりを高めることを目的とする。

本発明のアクティブマトリクス基板は、走査信号線の延伸方向を行方向とした場合に、列方向に延伸するデータ信号線と、走査信号線およびデータ信号線に接続されたトランジスタと、保持容量配線とを備えたアクティブマトリクス基板であって、１つの画素領域に、第１および第２の画素電極と、データ信号線と同層に形成された第１〜第３容量電極とが設けられ、該第１〜第３容量電極は、第１絶縁膜を介して保持容量配線と重なるように、この順に行方向に並べられ、第２容量電極は第２絶縁膜を介して第２画素電極と重なっており、上記トランジスタの一方の導通電極と第１画素電極と第２容量電極（結合容量電極）とが電気的に接続されるとともに、第１および第３容量電極それぞれと第２画素電極とが電気的に接続されていることを特徴とする。

上記構成によれば、第２容量電極と第２画素電極との間に結合容量が形成されるとともに、第１容量電極と保持容量配線との間、第２容量電極と保持容量配線との間、および第３容量電極と保持容量配線との間それぞれに保持容量が形成される。

そして、本アクティブマトリクス基板では、隣接する２本のデータ信号線の一方と第２容量電極との間に第１容量電極が配され、他方と第２容量電極との間に第１容量電極が配されているため、従来の構成（図２９参照）と比較して、第２画素電極および保持容量配線間の保持容量の値を大きく減らすことなく、データ信号線と第２容量電極（結合容量電極）との短絡の発生を抑えることができる。これにより、アクティブマトリクス基板の製造歩留まりを高めることができる。

本アクティブマトリクス基板では、上記トランジスタの一方の導通電極と第２容量電極とを接続する引き出し配線を備え、該引き出し配線と第１画素電極とがコンタクトホールを介して接続され、第１容量電極と第２画素電極とがコンタクトホールを介して接続されるとともに、第３容量電極と第２画素電極とがコンタクトホールを介して接続されている構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板では、第２絶縁膜はトランジスタのチャネルを覆う層間絶縁膜である構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板では、上記層間絶縁膜は、第２容量電極および第２画素電極と重なる部分の少なくとも一部が薄くなっている構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板では、上記層間絶縁膜は無機層間絶縁膜と有機層間絶縁膜とを含み、第２容量電極および第２画素電極と重なる部分の少なくとも一部では、有機層間絶縁膜が薄くなっているか、あるいは有機層間絶縁膜が除去されている構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板では、第１絶縁膜はゲート絶縁膜である構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板では、上記ゲート絶縁膜は、第１容量電極と重なる部分の少なくとも一部と、第２容量電極と重なる部分の少なくとも一部と、第３容量電極と重なる部分の少なくとも一部とが薄くなっている構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板では、上記ゲート絶縁膜は有機ゲート絶縁膜と無機ゲート絶縁膜とを含み、保持容量配線および第１容量電極と重なる部分の少なくとも一部と、保持容量配線および第２容量電極と重なる部分の少なくとも一部と、保持容量配線および第３容量電極と重なる部分の少なくとも一部とでは、有機ゲート絶縁膜が薄くなっているか、あるいは有機ゲート絶縁膜が除去されている構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板では、第１画素電極と走査信号線とが一部重なっている構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板では、保持容量延伸部を備え、該保持容量延伸部は、平面的に視ると、保持容量配線からデータ信号線に沿って延伸し、第２画素電極のエッジと重なるか、あるいは該エッジの外側を通っている構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板では、上記第１および第２画素電極の間隙が配向規制用構造物として機能する構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板では、上記画素領域に第３画素電極を備え、該第３画素電極と第１画素電極とが電気的に接続されている構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板では、第１〜第３画素電極がこの順に列方向に並べられている構成とすることもできる。

本液晶パネルは、上記アクティブマトリクス基板とこれに対向する対向基板を備え、上記対向基板の表面は、アクティブマトリクス基板の層間絶縁膜が薄くなっている領域に対応する部分が隆起していることを特徴とする。

本液晶パネルは、上記アクティブマトリクス基板とこれに対向する対向基板を備え、上記対向基板の表面は、アクティブマトリクス基板のゲート絶縁膜が薄くなっている領域に対応する部分が隆起していることを特徴とする。

本液晶パネルでは、上記保持容量配線は行方向に延伸し、対向基板表面の隆起している部分を保持容量配線の形成層に投射した場合に、保持容量配線の行方向に沿う２つのエッジ間に収まる構成とすることもできる。

本液晶パネルは、上記アクティブマトリクス基板を備えることを特徴とする。また、本液晶表示ユニットは、上記液晶パネルとドライバとを備えることを特徴とする。また、本液晶表示装置は、上記液晶表示ユニットと光源装置とを備えることを特徴とする。また、テレビジョン受像機は、上記液晶表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナー部とを備えることを特徴とする。

本アクティブマトリクス基板の製造方法は、走査信号線の延伸方向を行方向とした場合に、列方向に延伸するデータ信号線と、走査信号線およびデータ信号線に接続されたトランジスタと、保持容量配線とを備えたアクティブマトリクス基板の製造方法であって、第１および第２画素電極並びに第１〜第３容量電極を以下のように形成する、すなわち、１つの画素領域に、第１および第２の画素電極と、データ信号線と同層に形成された第１〜第３容量電極とが設けられ、上記トランジスタの一方の導通電極と第１画素電極と第２容量電極とが電気的に接続されるとともに、第１容量電極と第２画素電極とがコンタクトホールを介して接続され、第３容量電極と第２画素電極とがコンタクトホールを介して接続され、該第１〜第３容量電極が、第１絶縁膜を介して保持容量配線と重なるように、この順に行方向に並べられ、第２容量電極は第２絶縁膜を介して第２画素電極と重なっているように形成する工程と、第１あるいは第３容量電極とデータ信号線とが短絡した場合には第２画素電極の上記コンタクトホール内の部分を除去する工程とを含むことを特徴とする。

本アクティブマトリクス基板は、走査信号線に接続されたトランジスタと、保持容量配線とを備え、１つの画素領域に、第１および第２の画素電極と、第１〜第３容量電極とが設けられ、上記第１〜第３容量電極が、第１絶縁膜を介して保持容量配線と重なるようにこの順に並べられ、第２容量電極が第２絶縁膜を介して第２画素電極と重なり、上記トランジスタの一方の導通電極が第２容量電極と電気的に接続され、上記第１容量電極が第２画素電極に電気的に接続されるとともに、第３容量電極が上記第１あるいは第２画素電極に電気的に接続されていることを特徴とする。

以上のように、本アクティブマトリクス基板によれば、データ信号線と第２容量電極（結合容量電極）との短絡の発生を抑え、アクティブマトリクス基板の製造歩留まりを高めることができる。

本液晶パネルの構成を示す平面図である。 図１の液晶パネルのＸ−Ｙ矢視断面図である。 図１の液晶パネルの等価回路図である。 図１の液晶パネルを備えた液晶表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。 図４の駆動方法を用いた場合のフレーム毎の表示状態を示す模式図である。 図１の液晶パネルの修正方法を示す断面図である。 図１に示す液晶パネルの他の具体例を示す平面図である。 図７の液晶パネルのＸ−Ｙ矢視断面図である。 図１に示す液晶パネルのさらに他の具体例を示す平面図である。 図９の液晶パネルのＸ−Ｙ矢視断面図である。 図１に示す液晶パネルのさらに他の具体例を示す平面図である。 図１１に示す液晶パネルの他の具体例を示す平面図である。 本液晶パネルの他の構成を示す平面図である。 本液晶パネルのさらに他の構成を示す平面図である。 図１４に示す液晶パネルの他の具体例を示す平面図である。 図７に示す液晶パネルの他の具体例を示す平面図である。 図１６の液晶パネルのＸ−Ｙ矢視断面図である。 図９に示す液晶パネルの他の具体例を示す平面図である。 図１８の液晶パネルのＸ−Ｙ矢視断面図である。 図１４に示す液晶パネルの他の具体例を示す平面図である。 本液晶パネルの他の構成を示す平面図である。 図２１の液晶パネルの等価回路図である。 （ａ）は本液晶表示ユニットの構成を示す模式図であり、（ｂ）は本液晶表示装置の構成を示す模式図である。 本液晶表示装置の全体構成を説明するブロック図である。 本液晶表示装置の機能を説明するブロック図である。 本テレビジョン受像機の機能を説明するブロック図である。 本テレビジョン受像機の構成を示す分解斜視図である。 本液晶パネルのさらに他の構成を示す平面図である。 従来の液晶パネルの構成を示す平面図である。

本発明にかかる実施の形態の例を、図１〜２８を用いて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜のため、以下では走査信号線の延伸方向を行方向とする。ただし、本液晶パネル（あるいはこれに用いられるアクティブマトリクス基板）を備えた液晶表示装置の利用（視聴）状態において、その走査信号線が横方向に延伸していても縦方向に延伸していてもよいことはいうまでもない。なお、液晶パネルの各図では配向規制用構造物を適宜省略記載している。

図３は本実施の形態にかかる液晶パネルの一部を示す等価回路図である。図３に示すように、本液晶パネルは、列方向（図中上下方向）に延伸するデータ信号線１５、行方向（図中左右方向）に延伸する走査信号線１６、行および列方向に並べられた画素（１０1〜１０４）、保持容量配線１８、および共通電極（対向電極）ｃｏｍを備え、各画素の構造は同一である。なお、画素１０１・１０２が含まれる画素列と、画素１０３・１０４が含まれる画素列とが隣接し、画素１０１・１０３が含まれる画素行と、画素１０２・１０４が含まれる画素行とが隣接している。

本液晶パネルでは、１つの画素に対応して１本のデータ信号線１５と１本の走査信号線１６と１本の保持容量配線１８とが設けられ、１つの画素に３つの画素電極（１７ａ〜１７ｃ）が設けられ、これら３つの画素電極が列方向に並べられている。

例えば画素１０１では、画素電極１７ａが、走査信号線１６に接続されたトランジスタ１２を介してデータ信号線１５に接続され、画素電極１７ａ・１７ｃが電気的に接続され、画素電極１７ａ・１７ｃと画素電極１７ｂとが結合容量Ｃｃを介して接続され、画素電極１７ａ・１７ｃと保持容量配線１８との間に保持容量Ｃｈ１が形成され、画素電極１７ｂと保持容量配線１８との間に保持容量Ｃｈ２が形成され、画素電極１７ａ・１７ｃと共通電極ｃｏｍとの間に液晶容量Ｃｌ１が形成され、画素電極１７ｂと共通電極ｃｏｍとの間に液晶容量Ｃｌ２が形成されている。

本液晶パネルを備えた液晶表示装置では、走査信号線１６が選択されると、画素電極１７ａがデータ信号線１５に（トランジスタ１２を介して）接続される。ここで、画素電極１７ａ・１７ｃと画素電極１７ｂとが結合容量Ｃｃを介して結合されているため、トランジスタ１２がＯＦＦした後の画素電極１７ａおよび画素電極１７ｃの電位をＶａｃ、トランジスタ１２がＯＦＦした後の画素電極１７ｂの電位をＶｂとすれば、|Ｖａｃ|≧|Ｖｂ|（なお、例えば|Ｖｂ|は、Ｖｂとｃｏｍ電位＝Ｖｃｏｍとの電位差を意味する）となるため、中間調表示時には、画素電極１７ａを含む副画素を明副画素、画素電極１７ｂを含む副画素を暗副画素、画素電極１７ｃを含む副画素を明副画素とし、これら２つの明副画素および１つの暗副画素の面積階調によって表示を行うことができる。これにより、本液晶表示装置の視野角特性を高めることができる。

図３の画素１０１の具体例を図１に示す。図１では、その見易さのために、カラーフィルタ基板（対向基板）側の部材を省略してアクティブマトリクス基板の部材のみ記載している。同図に示されるように、データ信号線１５および走査信号線１６の交差部近傍にトランジスタ１２が配され、両信号線（１５・１６）で画される画素領域に、３つの画素電極（第１〜第３画素電極１７ａ〜１７ｃ）と、データ信号線と同層に形成された３つの容量電極（第１〜第３容量電極６７ｘ〜６７ｚ）とが設けられている。第１〜第３画素電極１７ａ〜１７ｃは、それぞれが長方形形状であり、この順に列方向に並べられている。また、保持容量配線１８が画素中央を横切るように（第２画素電極１２ｂと重なるように）行方向に延伸している。

ここで、第１〜第３容量電極６７ｘ〜６７ｚは、ゲート絶縁膜（図示せず）を介して保持容量配線１８と重なるように、この順に行方向に並べられ、第１〜第３容量電極６７ｘ〜６７ｚそれぞれが、層間絶縁膜（図示せず）を介して第２画素電極１７ｂと重なっている。すなわち、第２容量電極６７ｙが第２画素電極１７ｂの中央部下に配され、隣接する２本のデータ信号線の一方（データ信号線１５）と第２容量電極６７ｙとの間に第１容量電極６７ｘが配され、他方と第２容量電極６７ｙとの間に第１容量電極６７ｚが配されている。また、トランジスタ１２のソース電極８はデータ信号線に接続され、ドレイン電極９はドレイン引き出し配線２７を介して第２容量電極６７ｙに接続され、ドレイン引き出し配線２７はコンタクトホール１１ａを介して画素電極１７ａに接続されている。さらに、第２容量電極６７ｙは中継配線４７に接続され、中継配線４７はコンタクトホール１１ｃを介して画素電極１７ｃに接続されている。これにより、トランジスタ１２のドレイン電極９と第１画素電極１７ａと第２容量電極６７ｙとが電気的に接続され、第２容量電極６７ｙと第２画素電極１７ｂとの重なり部分に結合容量Ｃｃ（図３参照）が形成され、第２容量電極６７ｙと保持容量配線１８との重なり部分に保持容量Ｃｈ２が形成される。

さらに、第１容量電極６７ｘと第２画素電極１７ｂとがコンタクトホール１１ｂｘを介して接続されるとともに、第３容量電極６７ｚと第２画素電極１７ｂとがコンタクトホール１１ｂｚを介して接続されている。これにより、第１容量電極６７ｘおよび第３容量電極６７ｚそれぞれと第２画素電極１７ｂとが電気的に接続され、第１・第３容量電極６７ｘ・６７ｚと保持容量配線１８との重なり部分に保持容量Ｃｈ１の多くが形成される。

図２は図１のＸ−Ｙ矢視断面図である。同図に示すように、本液晶パネルは、アクティブマトリクス基板３と、これに対向するカラーフィルタ基板３０と、両基板（３・３０）間に配される液晶層４０とを備える。アクティブマトリクス基板３では、ガラス基板３１上に走査信号線１６および保持容量配線１８が形成され、これらを覆うように無機ゲート絶縁膜２２が形成されている。無機ゲート絶縁膜２２の上層には、ドレイン引き出し配線２７と、第１容量電極６７ｘと、第２容量電極６７ｙと、データ信号線１５とが形成されている。なお、断面には含まれないが、無機ゲート絶縁膜２２の上層には、半導体層（ｉ層およびｎ＋層）と、ｎ＋層に接するソース電極８およびドレイン電極９と、中継配線４７と、第３容量電極６７ｚとが形成されている。さらに、このメタル層を覆うように無機層間絶縁膜２５が形成されている。無機層間絶縁膜２５上には第１および第２画素電極１７ａ・１７ｂが形成され、さらに、これら画素電極を覆うように配向膜９が形成されている。なお、コンタクトホール１１ａでは、無機層間絶縁膜２５が刳り貫かれ、これによって、画素電極１７ａと引き出し配線２７とが接続されている。また、コンタクトホール１１ｂｘでは、無機層間絶縁膜２５が刳り貫かれ、これによって、画素電極１７ｂと第３容量電極６７ｘとが接続される。また、第２容量電極６７ｙは、無機層間絶縁膜２５を介して画素電極１７ｂと重なっており、これによって、結合容量Ｃｃ（図３参照）が形成される。また、容量電極６７ｘは無機ゲート絶縁膜２２を介して保持容量配線１８と重なっており、これによって、保持容量Ｃｈ１（図３参照）の一部が形成される。また、容量電極６７ｙは無機ゲート絶縁膜２２を介して保持容量配線１８と重なっており、これによって、保持容量Ｃｈ２（図３参照）が形成される。

一方、カラーフィルタ基板３０では、ガラス基板３２上に着色層（カラーフィルタ層）１４が形成され、その上層に共通電極（ｃｏｍ）２８が形成され、さらにこれを覆うように配向膜１９が形成されている。

図４は図１・２に示す液晶パネルを備えた本液晶表示装置（ノーマリブラックモードの液晶表示装置）の駆動方法を示すタイミングチャートである。なお、ＳｖおよびＳＶは、隣接する２本のデータ信号線それぞれに供給される信号電位を示し、Ｇｐは走査信号線１６に供給されるゲートオンパルス信号、Ｖａ〜Ｖｃはそれぞれ、画素電極１７ａ〜１７ｃの電位を示している。

この駆動方法では、図４に示されるように、走査信号線を順次選択し、データ信号線に供給する信号電位の極性を１水平走査期間（１Ｈ）ごとに反転させるとともに、各フレームにおける同一番目の水平走査期間に供給される信号電位の極性を１フレーム単位で反転させ、かつ同一水平走査期間においては隣接する２本のデータ信号線に逆極性の信号電位を供給する。

具体的には、連続するフレームＦ１・Ｆ２において、Ｆ１では、走査信号線を順次選択し、隣接する２本のデータ信号線の一方には、ｎ番目の水平走査期間（例えば、画素電極１７ａの書き込み期間含む）にプラス極性の信号電位を供給し、（ｎ＋１）番目の水平走査期間にマイナス極性の信号電位を供給し、上記２本のデータ信号線の他方には、ｎ番目の水平走査期間にマイナス極性の信号電位を供給し、（ｎ＋１）番目の水平走査期間にプラス極性の信号電位を供給する。これにより、図４に示すように|Ｖａ|＝|Ｖｃ|≧|Ｖｂ|となり、例えば、画素電極１７ａ（プラス極性）を含む副画素は明副画素（以下、「明」）、画素電極１７ｂ（プラス極性）を含む副画素は暗副画素（以下、「暗」）、画素電極１７ｃ（プラス極性）を含む副画素は「明」となり、全体としては、図５（ａ）のようになる。

また、Ｆ２では、走査信号線を順次選択し、隣接する２本のデータ信号線の一方には、ｎ番目の水平走査期間（例えば、画素電極１７ａの書き込み期間含む）にマイナス極性の信号電位を供給し、（ｎ＋１）番目の水平走査期間にプラス極性の信号電位を供給し、上記２本のデータ信号線の他方には、ｎ番目の水平走査期間にプラス極性の信号電位を供給し、（ｎ＋１）番目の水平走査期間にマイナス極性の信号電位を供給する。これにより、図４に示すように|Ｖａ|＝|Ｖｃ|≧|Ｖｂ|となり、例えば、画素電極１７ａ（マイナス極性）を含む副画素は明副画素（以下、「明」）、画素電極１７ｂ（マイナス極性）を含む副画素は暗副画素（以下、「暗」）、画素電極１７ｃ（マイナス極性）を含む副画素は「明」となり、全体としては、図５（ｂ）のようになる。

なお、図１・２では配向規制用構造物の記載を省略しているが、例えばＭＶＡ（マルチドメインバーティカルアライメント）方式の液晶パネルでは、各画素電極に配向規制用のスリットが設けられ、カラーフィルタ基板に配向規制用のリブが設けられる。なお、上記のような配向規制用のリブを設ける代わりに、カラーフィルタ基板の共通電極に配向規制用のスリットを設けてもよい。

図１の液晶パネルでは、第２容量電極６７ｙが第２画素電極１７ｂ（フローティング画素電極）の中央部下に配され、隣接する２本のデータ信号線の一方（データ信号線１５）と第２容量電極６７ｙとの間に第１容量電極６７ｘが配され、他方と第２容量電極６７ｙとの間に第１容量電極６７ｚが配されている。したがって、第２画素電極１７ｂおよび保持容量配線１８間の保持容量の値を大きく減らすことなく、従来の構成（図２９参照）と比較して、データ信号線１５と第２容量電極（結合容量電極）６７ｙとの短絡の発生を抑えることができる。

なお、データ信号線１５と第１容量電極６７ｘとが短絡した場合には、コンタクトホール１１ｂｘ内の画素電極をレーザ等によりトリミング除去することでこれを修正することができるし、第３容量電極６７ｚと隣のデータ信号線とが短絡した場合には、コンタクトホール１１ｂｚ内の画素電極をレーザ等によりトリミング除去することでこれを修正することができる。この場合、第１〜第３画素電極１７ａ〜１７ｃを正常に電位制御する（３つの副画素を正常駆動する）ことができ、面積階調による中間調表示を維持することができる。また、第１容量電極６７ｘあるいは第３容量電極６７ｚと第２容量電極６７ｙとが短絡しても、第１および第３画素電極１７ａ・１７ｃに供給される電位が第２画素電極１７ｂにも供給されるにとどまり、第１および第３画素電極１７ａ・１７ｃの電位制御が不能となる事態を回避することができる。

次に、本液晶パネルの製造方法について説明する。液晶パネルの製造方法には、アクティブマトリクス基板製造工程と、カラーフィルタ基板製造工程と、両基板を貼り合わせて液晶を充填する組み立て工程とが含まれる。

まず、ガラス、プラスチックなどの基板上に、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅などの金属膜、それらの合金膜、または、それらの積層膜（厚さ１０００Å〜３０００Å）をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィー技術（Photo Engraving Process、以下、「ＰＥＰ技術」と称する）によりパターンニングを行い、走査信号線やトランジスタのゲート電極（走査信号線がゲート電極を兼ねる場合もある）および保持容量配線を形成する。

次いで、走査信号線などが形成された基板全体に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により窒化シリコンや酸化シリコンなどの無機絶縁膜（厚さ３０００Å〜５０００Å程度）を成膜し、ゲート絶縁膜を形成する。

続いて、ゲート絶縁膜上（基板全体）に、ＣＶＤ法により真性アモルファスシリコン膜（厚さ１０００Å〜３０００Å）と、リンがドープされたｎ＋アモルファスシリコン膜（厚さ４００Å〜７００Å）とを連続して成膜し、その後、ＰＥＰ技術によってパターニングを行い、ゲート電極上に、真性アモルファスシリコン層とｎ＋アモルファスシリコン層とからなるシリコン積層体を島状に形成する。

続いて、シリコン積層体が形成された基板全体に、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅などの金属膜、それらの合金膜、または、それらの積層膜（厚さ１０００Å〜３０００Å）をスパッタリング法により成膜し、その後、ＰＥＰ技術によりパターンニングを行い、データ信号線、トランジスタのソース電極・ドレイン電極、ドレイン引き出し配線、中継配線、および各容量電極を形成する（メタル層の形成）。

さらに、ソース電極およびドレイン電極をマスクとして、シリコン積層体を構成するｎ＋アモルファスシリコン層をエッチング除去し、トランジスタのチャネルを形成する。ここで、半導体層は、上記のようにアモルファスシリコン膜により形成させてもよいが、ポリシリコン膜を成膜させてもよく、また、アモルファスシリコン膜およびポリシリコン膜にレーザアニール処理を行って結晶性を向上させてもよい。これにより、半導体層内の電子の移動速度が速くなり、トランジスタ（ＴＦＴ）の特性を向上させることができる。

次いで、データ信号線などが形成された基板全体に、ＣＶＤ法により窒化シリコンや酸化シリコンなどの無機絶縁膜（厚さ２０００Å〜５０００Å）を成膜して、無機層間絶縁膜を形成する。

その後、ＰＥＰ技術により層間絶縁膜をエッチング除去して、コンタクトホールを形成する。続いて、コンタクトホールが形成された層間絶縁膜上の基板全体に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、酸化亜鉛、酸化スズなどからなる透明導電膜（厚さ１０００Å〜２０００Å）をスパッタリング法により成膜し、その後、ＰＥＰ技術によりパターニングし、各画素電極を形成する。

最後に、画素電極上の基板全体に、ポリイミド樹脂を厚さ５００Å〜１０００Åで印刷し、その後、焼成して、回転布にて１方向にラビング処理を行って、配向膜を形成する。以上のようにして、アクティブマトリクス基板製造される。

以下に、カラーフィルタ基板製造工程について説明する。

まず、ガラス、プラスチックなどの基板上（基板全体）に、クロム薄膜、または黒色顔料を含有する樹脂を成膜した後にＰＥＰ技術によってパターンニングを行い、ブラックマトリクスを形成する。次いで、ブラックマトリクスの間隙に、顔料分散法などを用いて、赤、緑および青のカラーフィルタ層（厚さ２μｍ程度）をパターン形成する。

続いて、カラーフィルタ層上の基板全体に、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化亜鉛、酸化スズなどからなる透明導電膜（厚さ１０００Å程度）を成膜し、共通電極（ｃｏｍ）を形成する。

最後に、共通電極上の基板全体に、ポリイミド樹脂を厚さ５００Å〜１０００Åで印刷し、その後、焼成して、回転布にて１方向にラビング処理を行って、配向膜を形成する。上記のようにして、カラーフィルタ基板を製造することができる。

以下に、組み立て工程について、説明する。

まず、アクティブマトリクス基板およびカラーフィルタ基板の一方に、スクリーン印刷により、熱硬化性エポキシ樹脂などからなるシール材料を液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布し、他方の基板に液晶層の厚さに相当する直径を持ち、プラスチックまたはシリカからなる球状のスペーサーを散布する。

次いで、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板とを貼り合わせ、シール材料を硬化させる。

最後に、アクティブマトリクス基板およびカラーフィルタ基板並びにシール材料で囲まれる空間に、減圧法により液晶材料を注入した後、液晶注入口にＵＶ硬化樹脂を塗布し、ＵＶ照射によって液晶材料を封止することで液晶層を形成する。以上のようにして、液晶パネルが製造される。

なお、アクティブマトリクス基板製造工程の途中あるいはその後に検査工程を行い、検査工程で短絡等の欠陥が検出された場合にはその修正をするための修正工程が追加される。

例えば画素電極形成前の検査でデータ信号線１５と第１容量電極６７ｘとが短絡していることが判明した場合、メタル層の形成段階あるいはトランジスタのチャネル形成段階で修正工程を行うことも可能である。この場合、例えば短絡箇所をレーザ等により除去すればよい。このように、製造工程のより初期の段階で欠陥を修正すれば、アクティブマトリクス基板の製造歩留りを高めることができる。

また、画素電極形後（例えばアクティブマトリクス基板完成時）の検査工程でデータ信号線１５と第１容量電極６７ｘとが短絡していることが判明した場合（図６（ａ）参照）、第２画素電極１７ｂのうちコンタクトホール１１ｂｘ内の部分を、レーザ等によりトリミング除去する修正工程を行えばよい（図６（ｂ）参照）。なお、液晶パネル完成後の検査でデータ信号線１５と第１容量電極６７ｘとが短絡していることが判明した場合、画素電極をトリミング除去する修正工程を行うことは難しい。カラーフィルタ（ＣＦ）基板にＹＡＧレーザが吸収されるからである。もっとも、カラーフィルタがアクティブマトリクス基板に設けられるＣＦ ｏｎ Ａｒｒａｙのような構成であれば、カラーフィルタ基板にＹＡＧレーザが吸収されることがないため、液晶パネル完成後でも、例えばＹＡＧレーザの第３高調波や第４高調波用いてこれ（画素電極をトリミング除去する修正工程）を行うことが可能である。

図２に戻って、図２の無機層間絶縁膜２５上にこれよりも厚い有機層間絶縁膜２６を設け、図８に示すように、層間絶縁膜（チャネル保護膜）を二層（２５・２６）構造とすることもできる。こうすれば、各種寄生容量の低減、配線同士の短絡防止、および平坦化による画素電極の裂け等の低減といった効果が得られる。この場合、図７・８に示すように、有機層間絶縁膜２６については、第２容量電極６７ｙと重なる部分Ｋを刳り貫いておくことがより好ましい。こうすれば、結合容量（図３のＣｃ）の容量値を十分に確保しながら、上記の効果を得ることができる。なお、本構成では走査信号線および画素電極間の寄生容量が低減されるため、図７・８のように走査信号線１６と第１画素電極１７ａとを重ねて開口率を高めることができる。

図８の無機層間絶縁膜２５、有機層間絶縁膜２６およびコンタクトホール１１ｂｘは例えば、以下のようにして形成することができる。すなわち、トランジスタやデータ信号線を形成した後、ＳｉＨ_４ガスとＮＨ_３ガスとＮ_２ガスとの混合ガスを用い、基板全面を覆うように、厚さ約３０００ÅのＳｉＮｘからなる無機層間絶縁膜２５（パッシベーション膜）をＣＶＤにて形成する。その後、厚さ約３μｍのポジ型感光性アクリル樹脂からなる有機層間絶縁膜２６をスピンコートやダイコートにて形成する。続いて、フォトリソグラフィーを行って有機層間絶縁膜２６の刳り貫き部分および各種のコンタクト用パターンを形成し、さらに、パターニングされた有機層間絶縁膜２６をマスクとし、ＣＦ_４ガスとＯ_２ガスとの混合ガスを用いて、無機層間絶縁膜２５をドライエッチングする。具体的には、例えば、有機層間絶縁膜の刳り貫き部分についてはフォトリソグラフィー工程でハーフ露光とすることで現像完了時に有機層間絶縁膜が薄く残膜するようにしておく一方、コンタクトホール部分については上記フォトリソグラフィー工程でフル露光することで現像完了時に有機層間絶縁膜が残らないようにしておく。ここで、ＣＦ_４ガスとＯ_２ガスとの混合ガスでドライエッチングを行えば、有機層間絶縁膜の刳り貫き部分については（有機層間絶縁膜の）残膜が除去され、コンタクトホール部分については有機層間絶縁膜下の無機層間絶縁膜が除去されることになる。なお、有機層間絶縁膜２６は、例えば、ＳＯＧ（スピンオンガラス）材料からなる絶縁膜であってもよく、また、有機層間絶縁膜２６に、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ノボラック樹脂、およびシロキサン樹脂の少なくとも１つが含まれていてもよい。

図２に戻って、図２の無機ゲート絶縁膜２２下にこれよりも厚い有機ゲート絶縁膜２１を設け、図１０に示すように、ゲート絶縁膜を二層（２１・２２）構造とすることもできる。こうすれば、各種寄生容量の低減、配線同士の短絡防止、および平坦化によるデータ信号線、ドレイン引き出し配線等の断線率の低減といった効果が得られる。この場合、図９・１０に示すように、有機ゲート絶縁膜２１については、第１〜第３容量電極６７ｘ〜６７ｚと重なる部分Ｆを刳り貫いておくことがより好ましい。こうすれば、保持容量（図３のＣｈ１・Ｃｈ２）の容量値を十分に確保しながら、上記の効果を得ることができる。なお、本構成では走査信号線および画素電極間の寄生容量が低減されるため、図９・１０に示すように走査信号線１６と第１画素電極１７ａとを重ねて開口率を高めることができる。

図１の液晶パネルを図１１のように変形することもできる。図１１に示される液晶パネルでは、保持容量配線１８から、平面的に視てデータ信号線１５に沿うような保持容量配線延伸部１８ｐと、平面的に視てデータ信号線１５の隣のデータ信号線に沿うような保持容量配線延伸部１８ｑが延伸し、保持容量配線延伸部１８ｐが、第２画素電極１７ｂのデータ信号線に沿う２つのエッジの一方（データ信号線１５側のエッジ）と重なり、保持容量配線延伸部１８ｑが、上記２つのエッジの他方と重なっている。こうすれば、保持容量配線延伸部１８ｐ・１８ｑが、画素電極１７ｂ（フローティング画素電極）のシールド電極として機能するため、画素電極１７ｂへの電荷の飛び込み等をより効果的に抑制することができる。これにより、画素電極１７ｂを含む副画素（暗副画素）の焼き付きを防止することができる。

なお、図１１の液晶パネルにおいて層間絶縁膜（チャネル保護膜）を、無機層間絶縁膜および有機層間絶縁膜の二層構造とすることもできる。こうすれば、各種寄生容量の低減、配線同士の短絡防止、および平坦化による画素電極の裂け等の低減といった効果が得られる。この場合、図１２に示すように、有機層間絶縁膜については、第２容量電極６７ｙと重なる部分Ｋ、並びに保持容量配線延伸部１８ｐ・１８ｑと重なる部分Ｒ１・Ｒ２を刳り貫いておくことがより好ましい。こうすれば、結合容量（図３のＣｃ）の容量値を十分に確保するとともに保持容量配線延伸部１８ｐ・１８ｑによるシールド効果を担保しながら、上記の効果を得ることができる。なお、本構成では走査信号線および画素電極間の寄生容量が低減されるため、図１２に示すように走査信号線１６と第１画素電極１７ａとを重ねて開口率を高めることができる。

図１の液晶パネルから、第３画素電極１７ｃ、中継配線４７、およびコンタクトホール１１ｃを除き、図１３のように構成することもできる。図１２の液晶パネルを備えた液晶表示装置では、中間調表示時に、画素電極１７ａを含む副画素を明副画素、画素電極１７ｂを含む副画素を暗副画素とし、これら１つの明副画素および１つの暗副画素の面積階調によって表示を行うことができる。

図１４は本液晶パネルの他の構成を示す平面図である。同図に示されるように、データ信号線１５および走査信号線１６で画される画素領域に、行方向に視て台形形状の第２画素電極１７ｂとこれと嵌め合うような形状の第１画素電極１７ａとが行方向に並べられ、保持容量配線１８が画素中央を横切るように（第２画素電極１７ｂと重なるように）行方向に延伸している。

すなわち、第２画素電極１７ｂの外周は、保持容量配線１８と交差し、行方向に対して略９０°をなす第１辺と、第１辺の一端から行方向に対して略４５°をなして延伸する第２辺と、第１辺の他端から行方向に対して略３１５°をなして延伸する第３辺と、第１辺に平行で保持容量配線１８と交差する第４辺とからなり、第１辺が台形の上底、第４辺が台形の下底をなし、第１および第４辺の中点同士を結ぶ線が保持容量配線１８上を通っている。

また、第１画素電極１７ａの外周には、データ信号線１５に沿う辺、走査信号線１６に沿う辺、および走査信号線１６の隣の走査信号線に沿う辺に加えて、上記第１〜第３辺に対向する３つの辺が含まれており、第２画素電極１７ｂの第１辺とこれに対向する第１画素電極１７ａの外周の一辺との間隙が第１間隙Ｓ１、第２画素電極１７ｂの第２辺とこれに対向する第１画素電極１７ａの外周の一辺との間隙が第２間隙Ｓ２、第２画素電極１７ｂの第３辺とこれに対向する第１画素電極１７ａの外周の一辺との間隙が第３間隙Ｓ３となっている。

ここで、第１〜第３容量電極６７ｘ〜６７ｚは、ゲート絶縁膜（図示せず）を介して保持容量配線１８と重なるように、この順に行方向に並べられ、第１〜第３容量電極６７ｘ〜６７ｚそれぞれが、層間絶縁膜（図示せず）を介して第２画素電極１７ｂと重なっている。すなわち、第２容量電極６７ｙが第２画素電極１７ｂの中央部下に配され、隣接する２本のデータ信号線の一方（データ信号線１５）と第２容量電極６７ｙとの間に第１容量電極６７ｘが配され、他方と第２容量電極６７ｙとの間に第１容量電極６７ｚが配されている。また、トランジスタ１２のソース電極８はデータ信号線に接続され、ドレイン電極９はドレイン引き出し配線２７を介して第２容量電極６７ｙに接続され、ドレイン引き出し配線２７はコンタクトホール１１ａを介して画素電極１７ａに接続されている。これにより、トランジスタ１２のドレイン電極９と第１画素電極１７ａと第２容量電極６７ｙとが電気的に接続され、第２容量電極６７ｙと第２画素電極１７ｂとの重なり部分に結合容量が形成される。

さらに、第１容量電極６７ｘと第２画素電極１７ｂとがコンタクトホール１１ｂｘを介して接続されるとともに、第３容量電極６７ｚと第２画素電極１７ｂとがコンタクトホール１１ｂｚを介して接続されている。これにより、第１容量電極６７ｘおよび第３容量電極６７ｚそれぞれと第２画素電極１７ｂとが電気的に接続され、第２容量電極６７ｙと保持容量配線１８との重なり部分に保持容量が形成され、第１・第３容量電極６７ｘ・６７ｚと保持容量配線１８との重なり部分に保持容量が形成される。

さらに、保持容量配線１８から、平面的に視てデータ信号線１５に沿うような保持容量配線延伸部１８ｐと、平面的に視てデータ信号線１５の隣のデータ信号線に沿うような保持容量配線延伸部１８ｑが延伸し、保持容量配線延伸部１８ｐが、第２画素電極１７ｂの外周の第１辺と重なり、保持容量配線延伸部１８ｑが、第２画素電極１７ｂの外周の第４辺と重なっている。

図１４の液晶パネルでは、従来の構成（図２９参照）と比較して、第２画素電極１７ｂおよび保持容量配線１８間の保持容量の値を大きく減らすことなく、データ信号線１５と第２容量電極（結合容量電極）６７ｙとの短絡の発生を抑えることができる。なお、データ信号線１５と第１容量電極６７ｘとが短絡した場合には、コンタクトホール１１ｂｘ内の画素電極をトリミング除去することでこれを修正することができるし、第３容量電極６７ｚと隣のデータ信号線とが短絡した場合には、コンタクトホール１１ｂｚ内の画素電極をトリミング除去することでこれを修正することができる。この場合、第１・第２画素電極１７ａ・１７ｂを正常に電位制御する（２つの副画素を正常駆動する）ことができ、面積階調による中間調表示を維持することができる。また、第１容量電極６７ｘあるいは第３容量電極６７ｚと第２容量電極６７ｙとが短絡しても、第１画素電極１７ａに供給される電位が第２画素電極１７ｂにも供給されるにとどまり、第１画素電極１７ａの電位制御が不能となる事態を回避することができる。

そして、図１４の液晶パネルをＭＶＡ方式で用いる場合には、第２間隙Ｓ２あるいは第３間隙Ｓ３を配向規制用構造物として機能させることができる。さらに、保持容量配線延伸部１８ｐ・１８ｑが、第２画素電極１７ｂ（フローティング画素電極）のシールド電極として機能するため、第２画素電極１７ｂへの電荷の飛び込み等をより効果的に抑制することができる。これにより、第２画素電極１７ｂを含む副画素（暗副画素）の焼き付きを防止することができる。

なお、図１４の液晶パネルにおいて層間絶縁膜（チャネル保護膜）を、無機層間絶縁膜および有機層間絶縁膜の二層構造とすることもできる。こうすれば、各種寄生容量の低減、配線同士の短絡防止、および平坦化による画素電極の裂け等の低減といった効果が得られる。この場合、図１５に示すように、有機層間絶縁膜については、第２容量電極６７ｙと重なる部分Ｋ、並びに保持容量配線延伸部１８ｐ・１８ｑと重なる部分Ｗ１・Ｗ２を刳り貫いておくことがより好ましい。こうすれば、結合容量の容量値を十分に確保するとともに保持容量配線延伸部１８ｐ・１８ｑによるシールド効果を担保しながら、上記の効果を得ることができる。なお、本構成では走査信号線および画素電極間の寄生容量が低減されるため、図１５に示すように走査信号線１６と第１画素電極１７ａとを重ねて開口率を高めることができる。

図７・８に示す液晶パネルを図１６・１７のように構成することもできる。図１６・１７に示される液晶パネルのカラーフィルタ基板の表面は、アクティブマトリクス基板３の有機層間絶縁膜２６の刳り貫き部Ｋに対応する部分Ｄが隆起している。こうすれば、刳り貫き部Ｋによるアクティブマトリクス基板表面の凹みを補い、隆起部Ｄ下の液晶層の厚みを周囲と同程度とすることができる。これにより、液晶層の厚みを均一化することができ、液晶の使用量を削減することができる。図１７（ａ）では、対向電極２８上に突起部材ｉを設け、これによってカラーフィルタ基板表面の隆起部Ｄを形成している。よって刳り貫き部Ｋによるアクティブマトリクス基板表面の凹みに導電性異物が落ち込んでも、第２画素電極１７ｂと対向電極２８との短絡を防ぐことができる。なお、ＭＶＡの液晶パネルであれば、突起部材ｉを配向規制用のリブと同工程で形成することができる。また、図１７（ｂ）では、着色層１４上（対向電極２８下）に突起部材ｊを設け、これによってカラーフィルタ基板表面の隆起部Ｄを形成している。突起部材ｊを着色層１４とは別色の着色層とし、これら着色層（例えば、Ｒの着色層とＧの着色層）の重ね合わせによって隆起部Ｄを形成してもよい。こうすれば、突起部材を別途（別材料で）形成しなくてよいというメリットがある。図１７（ｂ）の構成では、隆起部Ｄを形成しない構成と比較して、隆起部Ｄ下における第２画素電極１７ｂおよび対向電極２８間の距離を短くすることができるため、液晶容量を大きくすることができる。

なお、図１６に示すように、カラーフィルタ基板の隆起部Ｄによる配向乱れを視認されにくくするため、隆起部Ｄを保持容量配線１８の形成層に投射した場合に、保持容量配線１８の行方向に沿う２つのエッジ間に収まる構成とすることが望ましい。

図９・１０に示す液晶パネルを図１８・１９のように構成することもできる。図１８・１９に示される液晶パネルのカラーフィルタ基板の表面は、アクティブマトリクス基板３の有機ゲート絶縁膜２１の刳り貫き部Ｆに対応する部分Ｄが隆起している。こうすれば、刳り貫き部Ｆによるアクティブマトリクス基板表面の凹みを補い、隆起部Ｄ下の液晶層の厚みを周囲と同程度とすることができる。これにより、液晶層の厚みを均一化することができ、液晶の使用量を削減することができる。図１９（ａ）では、対向電極２８上に突起部材ｉを設け、これによってカラーフィルタ基板表面の隆起部Ｄを形成している。よって刳り貫き部Ｆによるアクティブマトリクス基板表面の凹みに導電性異物が落ち込んでも、第２画素電極１７ｂと対向電極２８との短絡を防ぐことができる。なお、ＭＶＡの液晶パネルであれば、突起部材ｉを配向規制用のリブと同工程で形成することができる。また、図１９（ｂ）では、着色層１４上（対向電極２８下）に突起部材ｊを設け、これによってカラーフィルタ基板表面の隆起部Ｄを形成している。突起部材ｊを着色層１４とは別色の着色層とし、これら着色層（例えば、Ｒの着色層とＧの着色層）の重ね合わせによって隆起部Ｄを形成してもよい。こうすれば、突起部材を別途（別材料で）形成しなくてよいというメリットがある。図１９（ｂ）の構成では、隆起部Ｄを形成しない構成と比較して、隆起部Ｄ下における第２画素電極１７ｂおよび対向電極２８間の距離を短くすることができるため、液晶容量を大きくすることができる。

なお、図１８に示すように、カラーフィルタ基板の隆起部Ｄによる配向乱れを視認されにくくするため、隆起部Ｄを保持容量配線１８の形成層に投射した場合に、保持容量配線１８の行方向に沿う２つのエッジ間に収まる構成とすることが望ましい。

図１４の液晶パネルを図２０のように変形することもできる。図２０に示される液晶パネルでは、１画素領域に対応してトランジスタが２つ設けられており、一方のトランジスタ１２ａのドレイン電極９ａがコンタクトホール１１ａを介して第１画素電極１７ａに接続され、他方のトランジスタ１２ｂのドレイン電極９ｂがドレイン引き出し配線２７を介して第２容量電極６７ｙに接続されている。また、第１〜第３容量電極６７ｘ〜６７ｚは、ゲート絶縁膜（図示せず）を介して保持容量配線１８と重なるように、この順に行方向に並べられ、第１容量電極６７ｘが層間絶縁膜（図示せず）を介して第１画素電極１７ａと重なり、第２・３容量電極６７ｙ・６７ｚが層間絶縁膜（図示せず）を介して第２画素電極１７ｂと重なっている。そして、第２容量電極６７ｙが第２画素電極１７ｂの中央部下に配され、隣接する２本のデータ信号線の一方（データ信号線１５）と第２容量電極６７ｙとの間に第１容量電極６７ｘが配され、他方と第２容量電極６７ｙとの間に第１容量電極６７ｚが配されている。これにより、第２容量電極６７ｙと第２画素電極１７ｂとの重なり部分に結合容量が形成される。さらに、第１容量電極６７ｘと第１画素電極１７ａとがコンタクトホール１１ａｘを介して接続されるとともに、第３容量電極６７ｚと第２画素電極１７ｂとがコンタクトホール１１ｂｚを介して接続されている。これにより、第１容量電極６７ｘと保持容量配線１８との重なり部分に保持容量が形成され、第３容量電極６７ｚと保持容量配線１８との重なり部分に保持容量が形成される。図２０の構成によれば、トランジスタに関して冗長性をもたせることができ、製造歩留まりを高めることができる。

本液晶パネルは、図２１およびその等価回路図である図２２のように構成することもできる。図２１に示すように、本液晶パネルのアクティブマトリクス基板は、列方向に延伸するデータ信号線１５と、データ信号線１５および自段の走査信号線１６ｘに接続された第１および第２自段トランジスタ１２ａ・１２ｂと、データ信号線１５および次段の走査信号線１６ｙに接続された次段トランジスタ１１２と、保持容量配線１８とを備え、１つの画素領域に、第１および第２の画素電極１７ａ・１７ｂと、データ信号線１５と同層に形成された第１〜第３容量電極６７ｘ〜６７ｚとが設けられ、該第１〜第３容量電極６７ｘ〜６７ｚは、第１絶縁膜を介して保持容量配線１８と重なるように、この順に行方向に並べられ、第２容量電極６７ｙは第２絶縁膜を介して第２画素電極１７ｂと重なっており、第１自段トランジスタ１２ａの一方の導通電極９ａと第１画素電極１７ａとが電気的に接続されるとともに、第２自段トランジスタ１２ｂの一方の導通電極９ｂと第２画素電極１７ｂとが電気的に接続され、第１容量電極６７ｘと第１画素電極１７ａとが電気的に接続されるとともに、第３容量電極６７ｚと第２画素電極１７ｂとが電気的に接続され、第１画素電極１７ａと第２容量電極６７ｙとが次段トランジスタ１１２を介して電気的に接続されている構成である。

より具体的には以下のとおりである。すなわち、第１および第２の画素電極１７ａ・１７ｂの形状については図１４と同様であり、第１〜第３容量電極６７ｘ〜６７ｚは、ゲート絶縁膜（図示せず）を介して保持容量配線１８と重なるように、この順に行方向に並べられ、第１容量電極６７ｘが層間絶縁膜（図示せず）を介して第１画素電極１７ａと重なり、第２・３容量電極６７ｙ・６７ｚが層間絶縁膜（図示せず）を介して第２画素電極１７ｂと重なっている。そして、第２容量電極６７ｙが第２画素電極１７ｂの中央部下に配され、隣接する２本のデータ信号線の一方（データ信号線１５）と第２容量電極６７ｙとの間に第１容量電極６７ｘが配され、他方と第２容量電極６７ｙとの間に第１容量電極６７ｚが配されている。また、トランジスタ１２ａのソース電極８ａはデータ信号線１５に接続され、ドレイン電極９ａはコンタクトホール１１ａを介して第１画素電極１７ａに接続されている。また、トランジスタ１２ｂのソース電極８ｂはデータ信号線１５に接続され、ドレイン電極９ｂはドレイン引き出し配線２７およびコンタクトホール１１ｂを介して第２画素電極１７ｂに接続されている。さらに、トランジスタ１１２のソース電極１０８はコンタクトホール１１ａｙを介して第１画素電極１７ａに接続され、ドレイン電極１０９はドレイン引き出し配線１２７を介して第２容量電極６７ｙに接続されている。これにより、第２容量電極６７ｙと第２画素電極１７ｂとの重なり部分に図２２の容量Ｃｘが形成され、第２容量電極６７ｙと保持容量配線１８との重なり部分に図２２の保持容量Ｃｙが形成される。

さらに、第１容量電極６７ｘと第１画素電極１７ａとがコンタクトホール１１ａｘを介して接続されるとともに、第３容量電極６７ｚと第２画素電極１７ｂとがコンタクトホール１１ｂｚを介して接続されている。これにより、第１容量電極６７ｘと保持容量配線１８との重なり部分に図２２の保持容量Ｃｈ１が形成され、第３容量電極６７ｚと保持容量配線１８との重なり部分に図２２の保持容量Ｃｈ２が形成される。

図２１・２２の液晶パネルを用いた液晶表示装置では、トランジスタ１２ａ・１２ｂのＯＮ期間に、第１および第２画素電極１７ａ・１７ｂに、同一の信号電位Ｖｓが書き込まれる。そして例えばＶｓがプラス極性であれば、トランジスタ１２ａ・１２ｂがＯＦＦした後にトランジスタ１１２がＯＮすると、第１画素電極１７ａと第２容量電極６７ｙとが電気的に接続されて第１画素電極のプラス電荷が第２容量電極６７ｙに移動する（正電荷放電）。これによって、第１画素電極１７ａの電位がＶｓから低下する一方、第２容量電極６７ｙの電位が上昇するのに伴って第２容量電極６７ｙと容量Ｃｘを形成する第２画素電極１７ｂの電位はＶｓから上昇する。なお、Ｖｓがマイナス極性であれば、トランジスタ１２ａ・１２ｂがＯＦＦした後にトランジスタ１１２がＯＮすると、第１画素電極１７ａと第２容量電極６７ｙとが電気的に接続されて第１画素電極のマイナス電荷が第２容量電極６７ｙに移動する（負電荷放電）。これによって、第１画素電極１７ａの電位がＶｓから上昇する一方、第２容量電極６７ｙの電位が低下するのに伴って第２容量電極６７ｙと容量Ｃｘを形成する第２画素電極１７ｂの電位はＶｓから低下する。

したがって、トランジスタ１１２がＯＦＦした後の画素電極１７ａの電位をＶａ、トランジスタ１１２がＯＦＦした後の画素電極１７ｂの電位をＶｂとすれば、|Ｖｂ|≧|Ｖａ|（なお、例えば|Ｖｂ|は、Ｖｂとｃｏｍ電位＝Ｖｃｏｍとの電位差を意味する）となるため、中間調表示時には、画素電極１７ａを含む副画素を暗副画素、画素電極１７ｂを含む副画素を明副画素とし、これら１つの明副画素および１つの暗副画素の面積階調によって表示を行うことができる。これにより、本液晶表示装置の視野角特性を高めることができる。

図２１の液晶パネルでは、第１容量電極６７ｘ、第３容量電極６ｚ、および第２容量電極６７ｙをこの順に行方向に並べた場合と比較して、第２画素電極１７ｂおよび保持容量配線１８間の保持容量の値を減らすことなく、データ信号線１５と第２容量電極６７ｙとの短絡の発生を抑えることができる。なお、データ信号線１５と第１容量電極６７ｘとが短絡した場合には、コンタクトホール１１ａｘ内の画素電極をトリミング除去することでこれを修正することができるし、第３容量電極６７ｚと隣のデータ信号線とが短絡した場合には、コンタクトホール１１ｂｚ内の画素電極をトリミング除去することでこれを修正することができる。この場合、第１・第２画素電極１７ａ・１７ｂを正常に電位制御する（２つの副画素を正常駆動する）ことができ、面積階調による中間調表示を維持することができる。また、第１容量電極６７ｘあるいは第３容量電極６７ｚと第２容量電極６７ｙとが短絡しても、トランジスタ１１２がＯＦＦした後の第１・２画素電極１７ａ・１７ｂの電位Ｖａ・Ｖｂが、データ信号線１５から供給された電位Ｖｓに等しくなるにとどまる。

一方、第１容量電極６７ｘ、第３容量電極６７ｚ、および第２容量電極６７ｙをこの順に行方向に並べた場合には第２容量電極６７ｙがデータ信号線と短絡するおそれがある。この短絡が起こると、トランジスタ１１２がＯＮしたときに第１画素電極１７ａに別の画素（縦隣や横隣の画素）に対応する信号電位が書き込まれ、かつこれに応じて第２画素電極１７ｂの電位も変動するため、画素欠陥となってしまう。

なお、図２１の液晶パネルにおいて層間絶縁膜（チャネル保護膜）を、無機層間絶縁膜および有機層間絶縁膜の二層構造とすることもできる。こうすれば、各種寄生容量の低減、配線同士の短絡防止、および平坦化による画素電極の裂け等の低減といった効果が得られる。この場合、有機層間絶縁膜については、第２容量電極６７ｙと重なる部分を刳り貫いておくことがより好ましい。こうすれば、図２２の容量Ｃｘの容量値を十分に確保することができる。

図２８は、本液晶パネルの他の構成を示す平面図である。図２８の液晶パネルのアクティブマトリクス基板は、走査信号線１６に接続されたトランジスタ１１２・２１２と、走査信号線１６の次段となる走査信号線１１６に接続されたトランジスタ３１２とを備え、１つの画素に、画素電極１７ａ・１７ｂと、３つの容量電極２６６・２６７・２６８とを備える。容量電極２６６・２６７・２６８は、ゲート絶縁膜を介して保持容量配線１８と重なるようにこの順に並べられ、容量電極２２６・２６７・２６８それぞれがチャネル保護膜を介して画素電極１７ｂと重なり、トランジスタ３１２のドレイン電極３０８が引き出し配線２２７を介して容量電極２６７に接続され、トランジスタ３１２のソース電極３０９がコンタクトホールを介して画素電極１７ａに接続され、容量電極２６６がコンタクトホール３１１を介して画素電極１７ｂに電気的に接続されるとともに、容量電極２６８が引き出し配線１２７ｑおよびコンタクトホール４１１を介して画素電極１７ａに接続されている。また、トランジスタ１１２・２１２の共通ソース電極１２８はデータ信号線１５に接続され、トランジスタ１１２のドレイン電極１０９は引き出し配線１２７ｐを介して容量電極２６８に接続され、トランジスタ２１２のドレイン電極２０９はコンタクトホールを介して画素電極１７ｂに接続されている。ここでは、容量電極２６８と保持容量配線１８との重なり部分に画素電極１７ａおよび保持容量配線１８間の保持容量が形成され、容量電極２６６と保持容量配線１８との重なり部分に画素電極１７ｂおよび保持容量配線１８間の保持容量が形成され、容量電極２６７と画素電極１７ｂとの重なり部分に画素電極１７ａおよび画素電極１７ｂの結合容量が形成される。

図２８の液晶パネルを駆動すると、走査信号線１６の走査時に画素電極１７ａ・１７ｂに同一のデータ信号電位が書き込まれるが、走査信号線１１６の（次段の）走査時に、これら画素電極１７ａ・１７ｂが容量を介して接続される。これにより、画素電極１７ａによる暗副画素と、画素電極１７ｂによる明副画素とが形成される。そして、仮に容量電極２６６とデータ信号線１１５とが短絡した場合でも、コンタクトホール３１１内の画素電極をトリミング除去することでこれを修正することができるし、容量電極２６８とデータ信号線１５とが短絡した場合でも、コンタクトホール４１１内の画素電極をトリミング除去するか引き出し配線１２７ｑを切断することで、画素電極１７ａおよび画素電極１７ｂの容量結合を維持する（画素電極１７ａによる暗副画素と画素電極１７ｂによる明副画素とを形成する）ことができる。

本実施の形態では、以下のようにして、本液晶表示ユニットおよび液晶表示装置を構成する。すなわち、本液晶パネルの両面に、２枚の偏光板Ａ・Ｂを、偏光板Ａの偏光軸と偏光板Ｂの偏光軸とが互いに直交するように貼り付ける。なお、偏光板には必要に応じて、光学補償シート等を積層してもよい。次に、図２３（ａ）に示すように、ドライバ（ゲートドライバ２０２、ソースドライバ２０１）を接続する。ここでは、一例として、ドライバをＴＣＰ方式による接続について説明する。まず、液晶パネルの端子部にＡＣＦを仮圧着する。ついで、ドライバが乗せられたＴＣＰをキャリアテープから打ち抜き、パネル端子電極に位置合わせし、加熱、本圧着を行う。その後、ドライバＴＣＰ同士を連結するための回路基板２０９（ＰＷＢ）とＴＣＰの入力端子とをＡＣＦで接続する。これにより、液晶表示ユニット２００が完成する。その後、図２３（ｂ）に示すように、液晶表示ユニットの各ドライバ（２０１・２０２）に、回路基板２０１を介して表示制御回路２０９を接続し、照明装置（バックライトユニット）２０４と一体化することで、液晶表示装置２１０となる。

図２４は、本液晶表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、本液晶表示装置は、表示部（液晶パネル）と、ソースドライバ（ＳＤ）と、ゲートドライバ（ＧＤ）と、表示制御回路とを備えている。ソースドライバはデータ信号線を駆動し、ゲートドライバは走査信号線を駆動し、表示制御回路は、ソースドライバおよびゲートドライバを制御する。

表示制御回路は、外部の信号源（例えばチューナー）から、表示すべき画像を表すデジタルビデオ信号Ｄｖと、当該デジタルビデオ信号Ｄｖに対応する水平同期信号ＨＳＹおよび垂直同期信号ＶＳＹと、表示動作を制御するための制御信号Ｄｃとを受け取る。また、表示制御回路は、受け取ったこれらの信号Ｄｖ，ＨＳＹ，ＶＳＹ，Ｄｃに基づき、そのデジタルビデオ信号Ｄｖの表す画像を表示部に表示させるための信号として、データスタートパルス信号ＳＳＰと、データクロック信号ＳＣＫと、表示すべき画像を表すデジタル画像信号ＤＡ（ビデオ信号Ｄｖに対応する信号）と、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰと、ゲートクロック信号ＧＣＫと、ゲートドライバ出力制御信号（走査信号出力制御信号）ＧＯＥとを生成し、これらを出力する。

より詳しくは、ビデオ信号Ｄｖを内部メモリで必要に応じてタイミング調整等を行った後に、デジタル画像信号ＤＡとして表示制御回路から出力し、そのデジタル画像信号ＤＡの表す画像の各画素に対応するパルスからなる信号としてデータクロック信号ＳＣＫを生成し、水平同期信号ＨＳＹに基づき１水平走査期間毎に所定期間だけハイレベル（Ｈレベル）となる信号としてデータスタートパルス信号ＳＳＰを生成し、垂直同期信号ＶＳＹに基づき１フレーム期間（１垂直走査期間）毎に所定期間だけＨレベルとなる信号としてゲートスタートパルス信号ＧＳＰを生成し、水平同期信号ＨＳＹに基づきゲートクロック信号ＧＣＫを生成し、水平同期信号ＨＳＹおよび制御信号Ｄｃに基づきゲートドライバ出力制御信号ＧＯＥを生成する。

上記のようにして表示制御回路において生成された信号のうち、デジタル画像信号ＤＡ、信号電位（データ信号電位）の極性を制御する極性反転信号ＰＯＬ、データスタートパルス信号ＳＳＰ、およびデータクロック信号ＳＣＫは、ソースドライバに入力され、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰとゲートクロック信号ＧＣＫとゲートドライバ出力制御信号ＧＯＥとは、ゲートドライバに入力される。

ソースドライバは、デジタル画像信号ＤＡ、データクロック信号ＳＣＫ、データスタートパルス信号ＳＳＰ、および極性反転信号ＰＯＬに基づき、デジタル画像信号ＤＡの表す画像の各走査信号線における画素値に相当するアナログ電位（信号電位）を１水平走査期間毎に順次生成し、これらのデータ信号をデータ信号線に出力する。

ゲートドライバは、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰおよびゲートクロック信号ＧＣＫと、ゲートドライバ出力制御信号ＧＯＥとに基づき、ゲートオンパルス信号を生成し、これらを走査信号線に出力し、これによって走査信号線を選択的に駆動する。

上記のようにソースドライバおよびゲートドライバにより表示部（液晶パネル）のデータ信号線および走査信号線が駆動されることで、選択された走査信号線に接続されたトランジスタ（ＴＦＴ）を介して、データ信号線から画素電極に信号電位が書き込まれる。これにより各副画素の液晶層に電圧が印加され、これによってバックライトからの光の透過量が制御され、デジタルビデオ信号Ｄｖの示す画像が各副画素に表示される。

次に、本液晶表示装置をテレビジョン受信機に適用するときの一構成例について説明する。図２５は、テレビジョン受信機用の液晶表示装置８００の構成を示すブロック図である。液晶表示装置８００は、液晶表示ユニット８４と、Ｙ／Ｃ分離回路８０と、ビデオクロマ回路８１と、Ａ／Ｄコンバータ８２と、液晶コントローラ８３と、バックライト駆動回路８５と、バックライト８６と、マイコン（マイクロコンピュータ）８７と、階調回路８８とを備えている。なお、液晶表示ユニット８４は、液晶パネルと、これを駆動するためのソースドライバおよびゲートドライバとで構成される。

上記構成の液晶表示装置８００では、まず、テレビジョン信号としての複合カラー映像信号Ｓｃｖが外部からＹ／Ｃ分離回路８０に入力され、そこで輝度信号と色信号に分離される。これらの輝度信号と色信号は、ビデオクロマ回路８１にて光の３原色に対応するアナログＲＧＢ信号に変換され、さらに、このアナログＲＧＢ信号はＡ／Ｄコンバータ８２により、デジタルＲＧＢ信号に変換される。このデジタルＲＧＢ信号は液晶コントローラ８３に入力される。また、Ｙ／Ｃ分離回路８０では、外部から入力された複合カラー映像信号Ｓｃｖから水平および垂直同期信号も取り出され、これらの同期信号もマイコン８７を介して液晶コントローラ８３に入力される。

液晶表示ユニット８４には、液晶コントローラ８３からデジタルＲＧＢ信号が、上記同期信号に基づくタイミング信号と共に所定のタイミングで入力される。また、階調回路８８では、カラー表示の３原色Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの階調電位が生成され、それらの階調電位も液晶表示ユニット８４に供給される。液晶表示ユニット８４では、これらのＲＧＢ信号、タイミング信号および階調電位に基づき内部のソースドライバやゲートドライバ等により駆動用信号（データ信号＝信号電位、走査信号等）が生成され、それらの駆動用信号に基づき、内部の液晶パネルにカラー画像が表示される。なお、この液晶表示ユニット８４によって画像を表示するには、液晶表示ユニット内の液晶パネルの後方から光を照射する必要があり、この液晶表示装置８００では、マイコン８７の制御の下にバックライト駆動回路８５がバックライト８６を駆動することにより、液晶パネルの裏面に光が照射される。上記の処理を含め、システム全体の制御はマイコン８７が行う。なお、外部から入力される映像信号（複合カラー映像信号）としては、テレビジョン放送に基づく映像信号のみならず、カメラにより撮像された映像信号や、インターネット回線を介して供給される映像信号なども使用可能であり、この液晶表示装置８００では、様々な映像信号に基づいた画像表示が可能である。

液晶表示装置８００でテレビジョン放送に基づく画像を表示する場合には、図２６に示すように、液晶表示装置８００にチューナー部９０が接続され、これによって本テレビジョン受像機が構成される。このチューナー部９０は、アンテナ（不図示）で受信した受信波（高周波信号）の中から受信すべきチャンネルの信号を抜き出して中間周波信号に変換し、この中間周波数信号を検波することによってテレビジョン信号としての複合カラー映像信号Ｓｃｖを取り出す。この複合カラー映像信号Ｓｃｖは、既述のように液晶表示装置８００に入力され、この複合カラー映像信号Ｓｃｖに基づく画像が該液晶表示装置８００によって表示される。

図２７は、本テレビジョン受像機の一構成例を示す分解斜視図である。同図に示すように、本テレビジョン受像機は、その構成要素として、液晶表示装置８００の他に第１筐体８０１および第２筐体８０６を有しており、液晶表示装置８００を第１筐体８０１と第２筐体８０６とで包み込むようにして挟持した構成となっている。第１筐体８０１には、液晶表示装置８００で表示される画像を透過させる開口部８０１ａが形成されている。また、第２筐体８０６は、液晶表示装置８００の背面側を覆うものであり、当該表示装置８００を操作するための操作用回路８０５が設けられると共に、下方に支持用部材８０８が取り付けられている。

本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態を技術常識に基づいて適宜変更したものやそれらを組み合わせて得られるものも本発明の実施の形態に含まれる。

本発明のアクティブマトリクス基板およびこれを備えた液晶パネルは、例えば液晶テレビに好適である。

１０１〜１０４ 画素
１２ トランジスタ
１５ データ信号線
１６ 走査信号線
１７ａ〜１７ｃ 第１〜第３画素電極
１８ 保持容量配線
２１ 有機ゲート絶縁膜
２２ 無機ゲート絶縁膜
２５ 無機層間絶縁膜
２６ 有機層間絶縁膜
６７ｘ〜６７ｚ 第１〜第３容量電極
８４ 液晶表示ユニット
８００ 液晶表示装置

Claims (18)

1. 第１走査信号線に接続された第１および第２トランジスタと、第２走査信号線に接続された第３トランジスタと、保持容量配線とを備え、
   １つの画素領域に、第１トランジスタに接続された第１画素電極と、第２トランジスタに接続された第２画素電極と、第１〜第３容量電極とが設けられ、
   上記第１〜第３容量電極が、第１絶縁膜を介して保持容量配線と重なるように、第１容量電極、第２容量電極、第３容量電極の順に行方向に並べられ、第２容量電極が第２絶縁膜を介して第２画素電極と重なり、
   上記第３トランジスタの一方の導通電極が第２容量電極と電気的に接続されるとともに、他方の導通電極が第１画素電極と電気的に接続され、
   上記第１容量電極が第２画素電極に電気的に接続されるとともに、第３容量電極が第１画素電極に電気的に接続されていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
2. 上記第３容量電極から引き出された引き出し配線を備え、
   該引き出し配線と第１画素電極とがコンタクトホールを介して接続され、第１容量電極と第２画素電極とがコンタクトホールを介して接続されていることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス基板。
3. 上記第２絶縁膜はトランジスタのチャネルを覆う層間絶縁膜であることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス基板。
4. 上記層間絶縁膜は、第２容量電極および第２画素電極と重なる部分の少なくとも一部が薄くなっていることを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリクス基板。
5. 上記層間絶縁膜は無機層間絶縁膜と有機層間絶縁膜とを含み、
   第２容量電極および第２画素電極と重なる部分の少なくとも一部では、有機層間絶縁膜が薄くなっているか、あるいは有機層間絶縁膜が除去されていることを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリクス基板。
6. 上記第１絶縁膜はゲート絶縁膜であることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス基板。
7. 上記ゲート絶縁膜は、第１容量電極と重なる部分の少なくとも一部と、第２容量電極と重なる部分の少なくとも一部と、第３容量電極と重なる部分の少なくとも一部とが薄くなっていることを特徴とする請求項６記載のアクティブマトリクス基板。
8. 上記ゲート絶縁膜は有機ゲート絶縁膜と無機ゲート絶縁膜とを含み、
   保持容量配線および第１容量電極と重なる部分の少なくとも一部と、保持容量配線および第２容量電極と重なる部分の少なくとも一部と、保持容量配線および第３容量電極と重なる部分の少なくとも一部とでは、有機ゲート絶縁膜が薄くなっているか、あるいは有機ゲート絶縁膜が除去されていることを特徴とする請求項７記載のアクティブマトリクス基板。
9. 上記第１および第２画素電極の間隙が配向規制用構造物として機能することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のアクティブマトリクス基板。
10. 請求項４に記載のアクティブマトリクス基板とこれに対向する対向基板を備え、
    上記対向基板の表面は、アクティブマトリクス基板の層間絶縁膜が薄くなっている領域に対応する部分が隆起していることを特徴とする液晶パネル。
11. 請求項７に記載のアクティブマトリクス基板とこれに対向する対向基板を備え、
    上記対向基板の表面は、アクティブマトリクス基板のゲート絶縁膜が薄くなっている領域に対応する部分が隆起していることを特徴とする液晶パネル。
12. 上記保持容量配線は行方向に延伸し、
    対向基板表面の隆起している部分を保持容量配線の形成層に投射した場合に、保持容量配線の行方向に沿う２つのエッジ間に収まることを特徴とする請求項１０または１１記載の液晶パネル。
13. 上記対向基板は配向規制用のリブを備え、
    対向基板の上記領域に対応する部分に、上記リブと同材料で形成された突起部材が設けられていることを特徴とする請求項１０または１１記載の液晶パネル。
14. 上記対向基板はカラーフィルタ基板であり、
    対向基板の上記領域に対応する部分に、着色層と同材料で形成された突起部材が設けられていることを特徴とする請求項１０または１１記載の液晶パネル。
15. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネル。
16. 請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の液晶パネルとドライバとを備えることを特徴とする液晶表示ユニット。
17. 請求項１６記載の液晶表示ユニットと光源装置とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
18. 請求項１７記載の液晶表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナー部とを備えることを特徴とするテレビジョン受像機。
    

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