WO2011155469A1 - 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法並びに液晶表示装置用電極基板 - Google Patents

液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法並びに液晶表示装置用電極基板 Download PDF

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organic protective
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crystal display
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康明 村田
正志 菊池
厚治 亀崎
智彦 岡山
泰治 野村
裕子 加藤
東柱 呉
亨 菊池
太郎 森村
伸 浅利
一也 斎藤
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株式会社アルバック
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    • G—PHYSICS
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device adopting a lateral electric field driving method, a manufacturing method thereof, and an electrode substrate for a liquid crystal display device.
  • an organic insulating film made of acrylic resin is formed on a base substrate on which driving elements such as thin film transistors (TFTs) are formed, and the surface thereof is planarized.
  • a common electrode, a pixel electrode, and the like are formed on the organic insulating film.
  • a common electrode having a predetermined shape is formed on a planarized organic insulating film, and the surface of the common electrode is covered with an inorganic insulating film made of, for example, silicon nitride. Some have a pixel electrode formed thereon.
  • the inorganic insulating film is continuously formed from the common electrode to the surface of the organic protective film. Will be.
  • the inorganic insulating film formed on the surface of the organic protective film may be peeled off.
  • an oxide film is formed on the surface of the inorganic insulating film on the organic protective film side.
  • the stress difference between the inorganic insulating film and the oxide film formed on the surface causes peeling at the interface between the inorganic insulating film and the oxide film.
  • this oxide film is formed by the influence of gas components released from the organic protective film.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a liquid crystal display device capable of suppressing peeling of an inorganic insulating film formed on the surface of an organic protective film, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device
  • An object is to provide an electrode substrate.
  • a first aspect of the present invention that solves the above-described problem is a liquid crystal display device including a pair of substrates that are opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and one of the pair of substrates is the above-described substrate.
  • a thin film transistor provided in a pixel region on the surface on the liquid crystal layer side, an organic protective film made of acrylic resin at least as an upper layer, an insulating protective film provided to cover the thin film transistor, and formed on the organic protective film
  • the liquid crystal display device is characterized in that a barrier layer for preventing release of gas components from the film is provided, and the inorganic insulating film is formed on the surface of the organic protective film via the barrier layer.
  • a second aspect of the present invention is the liquid crystal display device according to the first aspect, wherein the barrier layer includes at least a layer made of a silicon compound.
  • a third aspect of the present invention is the liquid crystal display device according to the second aspect, wherein the silicon compound is any one of SiOx, SiON, and SiCN.
  • the barrier layer includes at least a modified layer formed by subjecting a surface of the organic protective film to a plasma modification treatment.
  • a modified layer formed by subjecting a surface of the organic protective film to a plasma modification treatment.
  • the barrier layer includes at least a layer made of a resin material different from the organic protective film.
  • a sixth aspect of the present invention includes a pair of substrates disposed to face each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and one of the pair of substrates is provided in a pixel region on the surface on the liquid crystal layer side.
  • a liquid crystal display device manufacturing method comprising: an inorganic insulating film provided to cover an electrode; and a pixel electrode formed on the inorganic insulating film, the organic film covering the thin film transistor formed on the substrate After forming the protective film, a step of forming a barrier layer on the surface of the organic protective film for preventing the release of gas components from the organic protective film, and provided on the organic protective film Forming the inorganic insulating film to cover the common electrode are, in the manufacturing method of the liquid crystal display device characterized by comprising the steps of forming the pixel electrode on the inorganic insulating film.
  • an electrode substrate for a liquid crystal display device provided with an electrode disposed opposite to the liquid crystal layer to generate an electric field in the liquid crystal layer, wherein the electrode substrate is provided on a surface of the liquid crystal layer side surface.
  • a thin film transistor provided; an insulating protective film including at least an organic protective film made of an acrylic resin; and covering the thin film transistor; a common electrode formed on the organic protective film; and the common electrode made of an inorganic insulating material And a pixel electrode formed on the inorganic insulating film, and a barrier layer for preventing the release of gas components from the organic protective film is provided on the surface of the organic protective film.
  • the electrode substrate for a liquid crystal display device is provided, wherein the inorganic insulating film is formed on a surface of the organic protective film through the barrier layer.
  • the present invention peeling of the inorganic insulating film formed on the surface of the organic protective film can be effectively suppressed. Therefore, the reliability and durability of the liquid crystal display device can be improved.
  • a liquid crystal display device I includes an electrode substrate 1 provided with a pixel electrode, a thin film transistor (TFT), and the like, as described later, and a color plate disposed opposite to the electrode substrate 1. And a filter substrate 2 on which a filter and a black matrix are formed.
  • a liquid crystal layer (not shown) is sandwiched between the electrode substrate 1 and the filter substrate 2.
  • the liquid crystal layer is fixed to a peripheral portion of the filter substrate 2 with a sealing material (not shown) that is annularly applied, and is configured to be sealed between the electrode substrate 1 and the filter substrate 2.
  • a backlight 3 is provided outside the electrode substrate 1 (on the side opposite to the liquid crystal layer).
  • polarizing plates 4 are provided between the electrode substrate 1 and the backlight 3 and outside the filter substrate 2 (on the side opposite to the liquid crystal layer).
  • the electrode substrate 1 is provided with a plurality of gate lines 11 to which gate signals are inputted at predetermined intervals, and the electrode substrate 1 extends in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the gate lines 11.
  • a plurality of source lines 12 to which source signals are input are arranged in parallel. That is, the gate lines 11 extend in the x direction in FIG. 1 and are arranged side by side in the y direction.
  • the source lines 12 extend in the y direction in FIG. 1 and are arranged side by side in the x direction.
  • a substantially rectangular area surrounded by the gate line 11 and the source line 12 constitutes a pixel area (display pixel).
  • a plurality of pixel regions are arranged in a matrix on the electrode substrate 1. Each pixel region is provided with a thin film transistor (TFT) Tr functioning as a switching element, which will be described in detail later.
  • TFT thin film transistor
  • Each gate line 11 and source line 12 extend beyond a sealing material (not shown) at one end and are connected to output terminals of a driver IC (not shown).
  • the electrode substrate 1 includes a base substrate 21 made of a known insulating substrate, such as a glass substrate, and Na (sodium) from the base substrate 21 to the thin film transistor Tr is formed on the surface of the base substrate 21. ) And K (potassium) and the like, a diffusion preventing layer 22 for suppressing diffusion of ions is formed.
  • a diffusion preventing layer 22 for example, a laminated structure film composed of a silicon nitride layer and a silicon oxide layer formed on the silicon nitride layer can be used.
  • the thin film transistor Tr is formed on the diffusion prevention layer 22. Specifically, first, a semiconductor layer 23 made of a polycrystalline semiconductor such as polysilicon is formed on the diffusion preventing layer 22. A gate insulating film 24 is formed on the semiconductor layer 23 so as to cover the semiconductor layer 23. A gate electrode 31 is formed on the gate insulating film 24 at a position facing the semiconductor layer 23. The gate electrode 31 is composed of the gate line 11 described above (see FIG. 1). The gate insulating film 24 is provided to ensure insulation between the gate electrode 31 and the semiconductor layer 23. Further, an interlayer insulating film 25 is formed on the gate electrode 31 so as to cover the gate electrode 31.
  • a source electrode 32 and a drain electrode 33 are formed in a region on the interlayer insulating film 25 facing the semiconductor layer 23.
  • the source electrode 32 is configured by the source line 12 (see FIG. 1) described above.
  • the source electrode 32 and the drain electrode 33 are embedded in the wiring hole 51.
  • the wiring hole 51 is provided through the interlayer insulating film 25 and the gate insulating film 24 on both outer sides of the gate electrode 31 in FIG.
  • the source electrode 32 and the drain electrode 33 embedded in the wiring hole 51 are each connected to the semiconductor layer 23. Although illustration is omitted, there are doped layers doped with phosphorus or boron on both sides of the gate electrode 31 of the semiconductor layer 23, and the source electrode 32 and the drain electrode 33 are actually in this doped layer. It is connected.
  • the gate electrode 31, the source electrode 32, the drain electrode 33, and the semiconductor layer 23 constitute a thin film transistor Tr that functions as a switching element for each pixel in the liquid crystal display device I.
  • an insulating protective film 28 composed of an inorganic protective film 26 and an organic protective film 27 is formed on the source electrode 32 and the drain electrode 33 constituting the thin film transistor Tr.
  • the insulating protective film 28 is for protecting the thin film transistor Tr
  • the inorganic protective film 26 is made of, for example, silicon nitride
  • the organic protective film 27 is made of an acrylic resin.
  • the organic protective film 27 serves not only to protect the thin film transistor Tr but also to planarize the surface of the electrode substrate 1.
  • a common electrode 41 to which a reference voltage common to all pixel regions is applied is provided on the organic protective film 27 .
  • the common electrode 41 is patterned in a predetermined shape on the organic protective film 27. That is, the common electrode 41 is not formed on the entire surface of the organic protective film 27, but is provided on a part of the surface of the organic protective film 27.
  • a capacitive insulating film 42 that is an inorganic insulating film is provided on the common electrode 41, and further, for example, a comb-like pixel electrode 43 (P) is provided on the capacitive insulating film 42.
  • the capacitor insulating film 42 is made of a light-transmitting inorganic insulating material, and is provided over substantially the entire surface of the organic protective film 27 so as to completely cover the common electrode 41. That is, the capacitive insulating film 42 is continuously provided from the common electrode 41 to the organic protective film 27.
  • the capacitive insulating film 42 sandwiched between the pixel electrode 43 and the common electrode 41 functions as a capacitor. This eliminates the need for a separate electrode for the capacitor.
  • the common electrode 41 and the pixel electrode 43 are made of a transparent conductive material.
  • a transparent conductive material ITO is used in the present embodiment, but is not limited to ITO, and a known transparent conductive film such as a zinc oxide-based transparent conductive film may be used.
  • a TFT contact hole 52 is formed in the capacitor insulating film 42 and the insulating protective film 28 so as to penetrate the surface and expose the surface of the drain electrode 33.
  • the pixel electrode 43 is also formed continuously in the TFT contact hole 52 and is connected to the drain electrode 33 in the TFT contact hole 52.
  • liquid crystal display device I having such a configuration, when a gate signal is input to the gate electrode 31 of the thin film transistor Tr, a data signal from the source electrode 32 is transmitted to the pixel electrode through the semiconductor layer 23 and the drain electrode 33. .
  • the alignment direction of the liquid crystal molecules is changed by an electric field (lateral electric field) generated between the pixel electrode 43 and the common electrode 41 in accordance with the data signal.
  • the capacitor insulating film 42 for insulating the pixel electrode 43 and the common electrode 41 is continuously provided from the common electrode 41 to the organic protective film 27.
  • a barrier layer 60 that prevents release of gas components from the organic protective film 27 is provided on the organic protective film 27.
  • the barrier layer 60 is continuously provided over the surfaces of the organic protective film 27 and the common electrode 41, and the capacitive insulating film 42 is provided on the organic protective film 27 via the barrier layer 60. Yes. Thereby, peeling of the capacitive insulating film 42 made of silicon nitride or the like formed on the organic protective film 27 made of acrylic resin can be effectively suppressed.
  • the capacitive insulating film 42 is provided on the organic protective film 27 via the barrier layer 60.
  • the reaction between the gas component released from the organic protective film 27 and the capacitive insulating film 42 is suppressed, and it is possible to substantially prevent the oxide film from being integrally formed on the surface of the capacitive insulating film 42. it can. That is, by providing the barrier layer 60 on the organic protective film 27, it is possible to effectively suppress peeling of the capacitive insulating film 42.
  • the material of the barrier layer 60 may be any material that can prevent the release of gas components from the organic protective film 27.
  • the barrier layer 60 has a heat resistance temperature (250 ° C.) or lower of the organic protective film 27 made of an acrylic resin. It must be able to be formed at temperature.
  • the material of the barrier layer 60 that satisfies such conditions include a silicon compound, and specifically, SiOx, SiON, SiCN, or the like is preferably used.
  • the barrier layer 60 made of such a silicon compound is formed by, for example, a CVD method.
  • the film forming gas may be tetraethoxysilane (TEOS) or monosilane (SiH 4 ).
  • the material of the barrier layer 60 is not limited to a silicon compound, and a resin material different from the organic protective film 27 made of an acrylic resin, for example, a benzocyclobutene (BCB) resin can be used.
  • the barrier layer 60 may be a modified layer formed by, for example, irradiating plasma on the surface of the organic protective film 27 and performing a modification treatment. Even the barrier layer 60 made of such a resin film or a modified layer can prevent the release of gas components from the organic protective film 27.
  • the barrier layer 60 can function even if it is formed of any material, even if it is formed relatively thin. For example, if the barrier layer 60 is formed with a thickness of several hundreds of mm or more, the barrier layer 60 is formed from the organic protective film 27. The release of gas components can be sufficiently suppressed.
  • the barrier layer 60 is provided continuously over the surfaces of the organic protective film 27 and the common electrode 41.
  • the barrier layer 60 may be formed over the entire surface of the organic protective film 27, and the common electrode 41 may be formed on the barrier layer 60.
  • the step of forming the barrier layer 60 may be performed before the common electrode 41 is formed on the organic protective film 27 or after the common electrode 41 is formed. You may make it implement. However, by carrying out after forming the common electrode 41, it is possible to prevent the film quality of the barrier layer 60 from being changed by heat or the like when forming the common electrode 41.
  • Electrode substrates of comparative examples in which no barrier layer was provided and electrode substrates of Examples 1 to 5 in which barrier layers made of different materials were formed were prepared.
  • the peeled state of the capacitive insulating film after the durability test on the electrode substrates 5 to 5 was examined.
  • the results are shown in Table 1 below.
  • the configurations of the electrode substrates of Examples 1 to 5 are the same as those of the electrode substrate of the comparative example, except that a layer other than the barrier layer is provided.
  • the configuration in which the barrier layer 60 composed of one layer is provided is exemplified, but the barrier layer 60 may be composed of a plurality of layers made of different materials.

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Abstract

有機保護膜の表面に形成された無機絶縁膜の剥離を抑制することができる液晶表示装置及びその製造方法、並びに液晶表示装置用電極基板を提供する。電極基板に設けられた薄膜トランジスタを覆って設けられる有機保護膜２７上に共通電極４１を覆って設けられる無機絶縁膜４２を有する構成において、有機保護膜２７の表面に、有機保護膜２７からのガス成分の放出を防ぐバリア層６０を介して無機絶縁膜４２を設ける。

Description

液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法並びに液晶表示装置用電極基板
　本発明は、横電界駆動方式を採用する液晶表示装置及びその製造方法、並びに液晶表示装置用電極基板に関する。 
　従来から、液晶表示装置における駆動方式は様々提案されているが、近年、基板に対して液晶分子が水平配向状態でスイッチングするインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）方式モード、或いはフリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ）モードといった横電界駆動方式が提案されており、また実用化されている。 
　このような横電界駆動方式を採用した液晶表示装置では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の駆動素子が形成されたベース基板上に、アクリル樹脂からなる有機絶縁膜が形成されてその表面が平坦化され、この有機絶縁膜上に共通電極や画素電極等が形成されている。具体的な構造としては、平坦化された有機絶縁膜上に所定形状の共通電極が形成され、この共通電極の表面が、例えば、窒化シリコン等からなる無機絶縁膜で覆われ、この無機絶縁膜上に画素電極が形成されているものがある。 
特開２０１０－７２５２７号公報
　このように有機絶縁膜（有機保護膜）上に形成された共通電極を覆って無機絶縁膜を形成する場合、無機絶縁膜は、共通電極上から有機保護膜の表面に亘って連続的に形成されることになる。そして、このような構成においては、有機保護膜の表面に形成された無機絶縁膜が剥離してしまうことがある。その原因は、例えば、窒化シリコンからなる無機絶縁膜を形成する際に、この無機絶縁膜の有機保護膜側の表面に酸化膜が形成されてしまうためであることが分かった。すなわち無機絶縁膜とその表面に形成される酸化膜との応力差によって、これら無機絶縁膜と酸化膜との界面で剥離が生じてしまうことが分かった。
　そして本願発明者は、誠意研究を重ねた結果、この酸化膜が、有機保護膜から放出されるガス成分の影響によって形成されるものであることを突き止めた。 
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、有機保護膜の表面に形成された無機絶縁膜の剥離を抑制することができる液晶表示装置及びその製造方法、並びに液晶表示装置用電極基板を提供することを目的とする。 
　上記課題を解決する本発明の第１の態様は、液晶層を挟持して対向配置される一対の基板を備えた液晶表示装置であって、前記一対の基板のうちの一方の基板が、前記液晶層側の面の画素領域に設けられた薄膜トランジスタと、アクリル系樹脂からなる有機保護膜を少なくともその上層に含み前記薄膜トランジスタを覆って設けられる絶縁保護膜と、該有機保護膜上に形成される共通電極と、無機絶縁材料からなり前記共通電極を覆って設けられる無機絶縁膜と、前記無機絶縁膜上に形成される画素電極と、を備え、前記有機保護膜の表面には、当該有機保護膜からのガス成分の放出を防ぐバリア層が設けられており、前記無機絶縁膜が前記バリア層を介して前記有機保護膜の表面に形成されていることを特徴とする液晶表示装置にある。 
　本発明の第２の態様は、前記バリア層が、ケイ素化合物からなる層を少なくとも含むことを特徴とする第１の態様の液晶表示装置にある。 
　本発明の第３の態様は、前記ケイ素化合物が、ＳｉＯｘ、ＳｉＯＮ又はＳｉＣＮの何れかであることを特徴とする第２の態様の液晶表示装置にある。 
　本発明の第４の態様は、前記バリア層が、前記有機保護膜の表面をプラズマ改質処理することによって形成された改質層を少なくとも含むことを特徴とする第１～３の何れか一つの態様の液晶表示装置にある。 
　本発明の第５の態様は、前記バリア層が、前記有機保護膜とは異なる樹脂材料からなる層を少なくとも含むことを特徴とする第１～４の何れか一つの態様の液晶表示装置にある。 
　本発明の第６の態様は、液晶層を挟持して対向配置される一対の基板を備えると共に、前記一対の基板のうちの一方の基板が、前記液晶層側の面の画素領域に設けられた薄膜トランジスタと、アクリル系樹脂からなる有機保護膜を少なくともその上層に含み前記薄膜トランジスタを覆って設けられる絶縁保護膜と、該有機保護膜上に形成される共通電極と、無機絶縁材料からなり前記共通電極を覆って設けられる無機絶縁膜と、前記無機絶縁膜上に形成される画素電極と、を備える液晶表示装置の製造方法であって、前記基板上に形成された前記薄膜トランジスタを覆って前記有機保護膜を形成した後に、前記有機保護膜からのガス成分の放出を防ぐためのバリア層を当該有機保護膜の表面に形成する工程と、前記有機保護膜上に設けられている前記共通電極を覆って前記無機絶縁膜を形成する工程と、前記無機絶縁膜上に前記画素電極を形成する工程と、を備えることを特徴とする液晶表示装置の製造方法にある。 
　本発明の第７の態様は、液晶層に対向配置されて前記液晶層に電界を生じさせるための電極を備えた液晶表示装置用電極基板であって、前記液晶層側の面の画素領域に設けられた薄膜トランジスタと、アクリル系樹脂からなる有機保護膜を少なくとも含み前記薄膜トランジスタを覆って設けられる絶縁保護膜と、該有機保護膜上に形成される共通電極と、無機絶縁材料からなり前記共通電極を覆って設けられる無機絶縁膜と、前記無機絶縁膜上に形成される画素電極と、を備え、前記有機保護膜の表面には、当該有機保護膜からのガス成分の放出を防ぐバリア層が設けられており、前記無機絶縁膜が前記バリア層を介して前記有機保護膜の表面に形成されていることを特徴とする液晶表示装置用電極基板にある。 
　かかる本発明によれば、有機保護膜の表面に形成された無機絶縁膜の剥離を効果的に抑制することができる。したがって、液晶表示装置の信頼性や耐久性を向上することができる。 
一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す概略図である。 一実施形態に係る液晶表示装置の画素領域の概略構成を示す断面図である。 一実施形態に係る液晶表示装置の要部を示す拡大断面図である。 一実施形態に係る液晶表示装置の変形例を示す拡大断面図である。
　以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 
　図１に示すように、本発明に係る液晶表示装置Ｉは、後述するように画素電極や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等が設けられた電極基板１と、この電極基板１に対向して配置されてカラーフィルタやブラックマトリクスが形成されるフィルター基板２と、を備える。図示しない液晶層は、これら電極基板１とフィルター基板２とによって挟持されている。なお液晶層は、フィルター基板２の周辺部に環状に塗布された図示しないシール材により固定され、電極基板１とフィルター基板２との間に封止されるように構成されている。また、電極基板１の外側（液晶層とは反対側）にはバックライト３が設けられている。また電極基板１とバックライト３との間、及びフィルター基板２の外側（液晶層とは反対側）にはそれぞれ偏光板４が設けられている。 
　ここで、電極基板１には、ゲート信号が入力されるゲート線１１が所定間隔で複数本設けられ、また電極基板１には、ゲート線１１の延設方向とは略直交する方向に延設されてソース信号が入力されるソース線１２が複数本並設されている。すなわち各ゲート線１１は、図１中ｘ方向に延在しｙ方向に離間して並設されている。また各ソース線１２は、図１中ｙ方向に延在しｘ方向に離間して並設されている。そして、これらゲート線１１とソース線１２とで囲まれる略矩形状の領域が、それぞれ画素領域（表示画素）を構成している。この画素領域は、電極基板１にマトリクス状に複数配置されている。また各画素領域には、詳しくは後述するが、スイッチ素子として機能する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔｒが設けられており、この薄膜トランジスタＴｒには液晶層に電界を生じさせるための画素電極Ｐが接続されている。 
　なお、各ゲート線１１及びソース線１２はその一端で図示しないシール材を越えて延在され、図示しないドライバＩＣの各出力端子に接続されている。 
　以下、電極基板１に設けられた各画素領域の電極構造について図２を用いて詳しく説明する。図２に示すように、電極基板１は、公知の絶縁性基板、例えばガラス基板等からなるベース基板２１を備え、このベース基板２１の表面には、ベース基板２１から薄膜トランジスタＴｒへのＮａ（ナトリウム）やＫ（カリウム）などのイオンの拡散を抑制するための拡散防止層２２が形成されている。拡散防止層２２としては、例えば、窒化シリコン層と窒化シリコン層上に形成された酸化シリコン層とで構成される積層構造膜を用いることができる。 
　薄膜トランジスタＴｒは、この拡散防止層２２上に形成されている。具体的には、まず拡散防止層２２上に、例えば、ポリシリコン等の多結晶半導体からなる半導体層２３が形成されている。半導体層２３の上層には、ゲート絶縁膜２４が半導体層２３を覆って形成されている。ゲート絶縁膜２４上には、半導体層２３と対向する位置にゲート電極３１が形成されている。ゲート電極３１は、上述したゲート線１１によって構成されている（図１参照）。ゲート絶縁膜２４は、このゲート電極３１と半導体層２３との絶縁性を確保するために設けられている。さらにゲート電極３１上には、ゲート電極３１を覆って層間絶縁膜２５が形成されている。 
　この層間絶縁膜２５上の半導体層２３と対向する領域には、ソース電極３２及びドレイン電極３３が形成されている。ソース電極３２は、上述したソース線１２（図１参照）によって構成されている。ソース電極３２及びドレイン電極３３は、配線孔５１に埋め込まれている。配線孔５１は、図２中におけるゲート電極３１の両外側に、層間絶縁膜２５及びゲート絶縁膜２４を貫通して設けられている。配線孔５１に埋め込まれたソース電極３２及びドレイン電極３３は、それぞれ半導体層２３に接続されている。なお図示は省略するが、半導体層２３のゲート電極３１を挟んだ両側にはリン若しくはボロンをドープしたドープ層が存在しており、ソース電極３２及びドレイン電極３３は、実際にはこのドープ層に接続されている。 
　つまり、これらゲート電極３１、ソース電極３２及びドレイン電極３３並びに半導体層２３によって、液晶表示装置Ｉにおける各画素のスイッチ素子として機能する薄膜トランジスタＴｒが構成されている。 
　さらに、薄膜トランジスタＴｒを構成するソース電極３２及びドレイン電極３３上には、無機保護膜２６と有機保護膜２７とからなる絶縁保護膜２８が形成されている。絶縁保護膜２８は、薄膜トランジスタＴｒを保護するためのものであり、無機保護膜２６は、例えば、窒化シリコンからなり、有機保護膜２７は、アクリル系樹脂からなる。なお有機保護膜２７は、薄膜トランジスタＴｒを保護するだけでなく、電極基板１の表面を平坦化する役割を果たしている。 
　この有機保護膜２７上には、全ての画素領域に共通した基準電圧が印加される共通電極４１が設けられている。この共通電極４１は、有機保護膜２７上に所定形状にパターニングされている。つまり共通電極４１は、有機保護膜２７の全面に形成されているわけではなく、有機保護膜２７の表面の一部に設けられている。そして、この共通電極４１上には、無機絶縁膜である容量絶縁膜４２が設けられ、さらに容量絶縁膜４２上には、例えば、櫛歯状の画素電極４３（Ｐ）が設けられている。容量絶縁膜４２は、光透過性を有する無機絶縁材料からなり、共通電極４１を完全に覆って有機保護膜２７の略全面に亘って設けられている。すなわち容量絶縁膜４２は、共通電極４１上から有機保護膜２７上まで連続的に設けられている。 
　なお本実施形態においては、画素電極４３と共通電極４１とにより挟持された容量絶縁膜４２がキャパシターとして機能するようになっている。これによりキャパシターのための電極を別途設ける必要がなくなる。 
　これら共通電極４１及び画素電極４３は、透明導電材料によって形成されている。透明導電材料としては、本実施形態ではＩＴＯを用いているが、ＩＴＯに限定されることはなく、公知の透明導電膜、例えば酸化亜鉛系透明導電膜等を用いてもよい。 
　また容量絶縁膜４２及び絶縁保護膜２８には、これらを貫通してドレイン電極３３の表面を露出するＴＦＴコンタクトホール５２が形成されている。そして画素電極４３は、このＴＦＴコンタクトホール５２にも連続的に形成されており、ＴＦＴコンタクトホール５２内でドレイン電極３３に接続されている。 
　このような構成の液晶表示装置Ｉでは、薄膜トランジスタＴｒのゲート電極３１にゲート信号が入力されると、ソース電極３２からのデータ信号が半導体層２３及びドレイン電極３３を介して画素電極に伝達される。そして、データ信号に応じて画素電極４３と共通電極４１との間に発生する電界（横電界）によって液晶分子の配列方向を変化させている。 
　ところで、上述したように画素電極４３と共通電極４１との絶縁を図るための容量絶縁膜４２は、共通電極４１上から有機保護膜２７上まで連続的に設けられている。そして、本発明では、例えば、図３に示すように、有機保護膜２７上には、有機保護膜２７からのガス成分の放出を防ぐバリア層６０が設けられている。本実施形態では、有機保護膜２７及び共通電極４１の表面に亘って連続的にバリア層６０が設けられ、容量絶縁膜４２は、有機保護膜２７上にこのバリア層６０を介して設けられている。これにより、アクリル樹脂からなる有機保護膜２７上に形成された窒化シリコン等からなる容量絶縁膜４２の剥離を効果的に抑制することができる。 
　従来のように、容量絶縁膜が有機保護膜上に直接形成された構成では、有機保護膜上に形成されている容量絶縁膜が剥離してしまうという問題が生じていた。これは、容量絶縁膜を形成する際に、アクリル系樹脂からなる有機保護膜中の例えばカルボン酸に含まれる酸素が析出し、その酸素（ガス成分）が容量絶縁膜を構成するシリコンと反応して、酸化シリコン膜が容量絶縁膜と一体的に形成されることによる。すなわち、一体的に形成された窒化シリコンからなる容量絶縁膜と酸化シリコン膜との応力差によって、これら容量絶縁膜と酸化シリコン膜との界面で剥離が生じてしまっていた。 
　しかしながら本発明の構成では、容量絶縁膜４２がバリア層６０を介して有機保護膜２７上に設けられている。これにより有機保護膜２７から放出されるガス成分と容量絶縁膜４２との反応が抑えられ、容量絶縁膜４２の表面に酸化膜が一体的に形成されてしまうことを実質的に防止することができる。すなわち有機保護膜２７上にバリア層６０が設けられていることで、容量絶縁膜４２の剥離を効果的に抑制することができる。 
　ここでバリア層６０の材料としては、有機保護膜２７からのガス成分の放出を防ぐことができるものであればよいが、アクリル系樹脂からなる有機保護膜２７の耐熱温度（２５０℃）以下の温度で形成できるものである必要がある。このような条件を満たすバリア層６０の材料としては、例えば、ケイ素化合物が挙げられ、具体的には、ＳｉＯｘ、ＳｉＯＮ又はＳｉＣＮ等が好適に用いられる。またこのようなケイ素化合物からなるバリア層６０は、例えば、ＣＶＤ法等によって形成される。そしてバリア層６０が、例えば、ＳｉＯｘからなる場合、成膜ガスは、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）であってもよいし、モノシラン（ＳｉＨ４）を含むものであってもよい。 
　勿論、このバリア層６０の材料は、ケイ素化合物に限定されるものではなく、アクリル系樹脂からなる有機保護膜２７とは異なる樹脂材料、例えば、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）樹脂等を用いることもできる。さらにバリア層６０は、例えば、有機保護膜２７の表面にプラズマを照射して改質処理することによって形成された改質層であってもよい。このような樹脂膜、或いは改質層からなるバリア層６０であっても、有機保護膜２７からのガス成分の放出を防ぐことができる。 
　またバリア層６０は、何れの材料を用いた場合でも、比較的薄く形成されていてもその機能は発揮され、例えば、数百Å以上の厚さで形成されていれば、有機保護膜２７からのガス成分の放出を十分に抑制することができる。 
　なお本実施形態では、バリア層６０が、有機保護膜２７及び共通電極４１の表面に亘って連続的に設けられているが、例えば、図４（ａ）に示すように、バリア層６０は有機保護膜２７の表面の少なくとも共通電極４１が形成されていない領域に設けられていればよい。あるいは、図４（ｂ）に示すように、バリア層６０を有機保護膜２７の表面に略全面に亘って形成し、共通電極４１をこのバリア層６０上に形成するようにしてもよい。 
　なおバリア層６０を形成する領域にもよるが、バリア層６０を形成する工程は、有機保護膜２７上に共通電極４１を形成する前に実施してもよいし、共通電極４１を形成した後に実施するようにしてもよい。ただし共通電極４１を形成した後に実施することで、共通電極４１を形成する際の熱などによってバリア層６０の膜質が変化してしまうことを防止できる。 
　（試験例）
　下記表１に示すように、バリア層を設けていない比較例の電極基板と、異なる材料からなるバリア層を形成した実施例１～５の電極基板とを作製し、これら比較例及び実施例１～５の電極基板における耐久試験後の容量絶縁膜の剥離状態を調べた。その結果を、下記表１に合わせて示す。なお実施例１～５の電極基板の構成は、バリア層以外が設けられている以外は、比較例の電極基板と同様である。 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　このようにバリア層が設けられていない比較例の電極基板では、デバイスとしての使用には問題ない程度ではあるが容量絶縁膜の剥離が確認されたのに対し、バリア層を設けた実施例１～５の電極基板では、いずれにおいても、容量絶縁膜の剥離は確認されなかった。この結果からも明らかなように、有機保護膜２７上にバリア層６０を設けた本発明の構成によれば、容量絶縁膜（無機絶縁膜）４２の剥離を効果的に抑制することができる。 
　以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なものである。
　例えば、上述の実施形態では、一層で構成されるバリア層６０を設けた構成を例示したが、バリア層６０は異なる材料からなる複数の層で構成されていてもよい。 
　Ｉ　液晶表示装置
　１　電極基板
　２　フィルター基板
　３　バックライト
　４　偏光板
　１１　ゲート線
　１２　ソース線
　２１　ベース基板
　２２　拡散防止層
　２３　半導体層
　２４　ゲート絶縁膜
　２５　層間絶縁膜
　２６　無機保護膜
　２７　有機保護膜
　２８　絶縁保護膜
　３１　ゲート電極
　３２　ソース電極
　３３　ドレイン電極
　４１　共通電極
　４２　容量絶縁膜
　４３　画素電極
　５１　配線孔
　５２　ＴＦＴコンタクトホール
　６０　バリア層
　Ｔｒ　薄膜トランジスタ 

Claims (7)

  1. 　液晶層を挟持して対向配置される一対の基板を備えた液晶表示装置であって、
    　前記一対の基板のうちの一方の基板が、
    　前記液晶層側の面の画素領域に設けられた薄膜トランジスタと、
    　アクリル系樹脂からなる有機保護膜を少なくとも含み前記薄膜トランジスタを覆って設けられる絶縁保護膜と、
    　該有機保護膜上に形成される共通電極と、
    　無機絶縁材料からなり前記共通電極を覆って設けられる無機絶縁膜と、
    　前記無機絶縁膜上に形成される画素電極と、を備え、
    　前記有機保護膜の表面には、当該有機保護膜からのガス成分の放出を防ぐバリア層が設けられており、前記無機絶縁膜が前記バリア層を介して前記有機保護膜の表面に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 
  2. 　前記バリア層が、ケイ素化合物からなる層を少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。 
  3. 　前記ケイ素化合物が、ＳｉＯｘ、ＳｉＯＮ又はＳｉＣＮの何れかであることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。 
  4. 　前記バリア層が、前記有機保護膜の表面をプラズマ改質処理することによって形成された改質層を少なくとも含むことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の液晶表示装置。 
  5. 　前記バリア層が、前記有機保護膜とは異なる樹脂材料からなる層を少なくとも含むことを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の液晶表示装置。 
  6. 　液晶層を挟持して対向配置される一対の基板を備えると共に、
    　前記一対の基板のうちの一方の基板が、
    　前記液晶層側の面の画素領域に設けられた薄膜トランジスタと、
    　アクリル系樹脂からなる有機保護膜を少なくとも含み前記薄膜トランジスタを覆って設けられる絶縁保護膜と、
    　該有機保護膜上に形成される共通電極と、
    　無機絶縁材料からなり前記共通電極を覆って設けられる無機絶縁膜と、
    　前記無機絶縁膜上に形成される画素電極と、を備える液晶表示装置の製造方法であって、
    　前記基板上に形成された前記薄膜トランジスタを覆って前記有機保護膜を形成した後に、
    　前記有機保護膜からのガス成分の放出を防ぐためのバリア層を当該有機保護膜の表面に形成する工程と、
    　前記有機保護膜上に設けられている前記共通電極を覆って前記無機絶縁膜を形成する工程と、
    　前記無機絶縁膜上に前記画素電極を形成する工程と、
    を備えることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 
  7. 　液晶層に対向配置されて前記液晶層に電界を生じさせるための電極を備えた液晶表示装置用電極基板であって、
    　前記液晶層側の面の画素領域に設けられた薄膜トランジスタと、
    　アクリル系樹脂からなる有機保護膜を少なくとも含み前記薄膜トランジスタを覆って設けられる絶縁保護膜と、
    　該有機保護膜上に形成される共通電極と、
    　無機絶縁材料からなり前記共通電極を覆って設けられる無機絶縁膜と、
    　前記無機絶縁膜上に形成される画素電極と、を備え、
    　前記有機保護膜の表面には、当該有機保護膜からのガス成分の放出を防ぐバリア層が設けられており、前記無機絶縁膜が前記バリア層を介して前記有機保護膜の表面に形成されていることを特徴とする液晶表示装置用電極基板。
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