(57)【要約】【課題】画面を斜め方向から見ても混色が少ない、壁電極ＩＰＳ方式の液晶表示装置を実現する。【解決手段】上記のような課題は、次のような構成によって解決することが出来る。第１の基板ＳＵ１と第２の基板ＳＵ２の間に液晶層ＬＣが挟持され、前記第２の基板ＳＵ２に形成された第１の壁状構造ＷＬと第２の壁状構造ＷＬの間に画素が形成され、前記第１の壁状構造ＷＬにはソース電極ＳＥが形成され、前記第２の壁状構造ＷＬにはコモン電極ＣＥが形成され、前記ソース電極ＳＥと前記コモン電極ＣＥとの間に形成される横電界ＥＦによって前記液晶層ＬＣを駆動する液晶表示装置であって、前記第１の壁状構造ＷＬと前記第２の壁状構造ＷＬの間には信号配線ＳＬが形成され、前記第１の壁状構造ＷＬと前記第２の壁状構造ＷＬの間にはカラーフィルタＣＦが形成され、前記第１の壁状構造ＷＬの下および前記第２の壁状電極ＷＬの下にはカラーフィルタＤＦが形成されていないことを特徴とする液晶表示装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と第２の基板の間に液晶が挟持され、前記第２の基板に形成された第１の壁状構造と第２の壁状構造の間に画素が形成され、前記第１の壁状構造にはソース電極が形成され、前記第２の壁状構造にはコモン電極が形成され、前記ソース電極と前記コモン電極との間に形成される横電界によって前記液晶を駆動する液晶表示装置であって、
前記第１の壁状構造と前記第２の壁状構造の間にはカラーフィルタが形成され、前記第１の壁状構造の下および前記第２の壁状構造の下にはカラーフィルタが形成されていないことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１の壁状構造の側面および前記第２の壁状構造の側面にはカラーフィルタが存在していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１の壁状構造の下および前記第２の壁状構造の下には、信号配線が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記ソース電極は、前記カラーフィルタよりも下側に存在する第１の絶縁膜に形成されたスルーホールを介して、前記信号配線と接続するＴＦＴと接続していることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記スルーホールには台座膜が形成され、前記台座膜は前記ＴＦＴ基板と接続し、前記ソース電極は前記台座膜を介して前記ＴＦＴと接続していることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記画素は、第１の方向に延在する第１の走査配線と第２の走査配線の間に形成され、前記第１の壁状構造および前記第２の壁状構造は、前記信号配線の延在方向において、部分的に途切れており、前記第１の壁状構造は、前記途切れた部分において、前記第１の方向に屈曲し、前記第２の壁状構造は、前記途切れた部分において、前記第１の方向に屈曲していることを特徴とする、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１の壁状構造および前記第２の壁状構造は前記信号配線の方向に連続して形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記カラーフィルタと前記液晶層の間には、第２の絶縁膜と配向膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に視野角特性が優れ、かつ、高精細画面を実現できる壁電極を有するＩＰＳ方式の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に使用される液晶表示パネルは、画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ブラックマトリクス等が形成された対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
液晶表示装置はフラットで軽量であることから、色々な分野で用途が広がっている。携帯電話やＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｉｌｌ Ｃａｍｅｒａ）等には、小型の液晶表示装置が広く使用されている。液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の電界によって動作させるＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が優れた特性を有している。
【０００４】
ＩＰＳ方式であっても、高精細な画面で、画素の大きさが小さくなった場合は、透過率が問題となり、画面輝度が問題となる。一方、液晶層内に突出した壁構造の壁面に形成した電極を利用して液晶層に電界を印加する壁電極IPS-LCD（In-Plane-Swiching-Liquid Crystal Display)は、平面電極を用いた従来のIPS-LCDに比較して液晶層に、より平行な電界を印加可能なため、より高い透過率を実現することができる。
【０００５】
このような壁電極を用いたIPS方式液晶表示装置は特許文献１等に記載されている。また、特許文献１には、カラーフィルタがTFT基板に形成された構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−６４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
カラーフィルタとアクティブ素子を同一基板上に形成したCOA(Color filter On Array)方式は、両者をそれぞれ異なる基板上に形成した方式と比較して基板の合わせずれによる画素とカラーフィルタの位置ずれが生じない為混色が生じにくく、高精細な液晶表示装置に適している。これは、同一基板上に形成する層間の位置合わせ精度と2枚の基板の位置合わせ精度では前者の方が高精度なこと、カラーフィルタとアクティブ素子を同一基板上に形成した方がカラーフィルタと電極を近接できることによる。尚ここで混色とは純色表示時の色相の極角依存性が左右非対称になる現象であり、光が液晶表示装置を斜めに通過する際、互いに整合しないカラーフィルタと電極を通過することで生じる。不整合のカラーフィルタと電極を通る光路は画素境界で生じ、液晶表示装置が高精細化して画素が小型化するほどその影響が顕著になる。
【０００８】
一方でCOA方式はアクティブ素子上の構造が複雑になり、特にカラーフィルタの加工寸法のばらつきが生じる課題があった。この他にも、カラーフィルタはイオン性不純物を大量に含むためその上層に電極や無機絶縁膜を形成するには成膜装置を専用化する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明はこれらのCOA方式の課題を解決するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【００１０】
（１）第１の基板と第２の基板の間に液晶層が挟持され、前記第２の基板に形成された第１の壁状構造と第２の壁状構造の間に画素が形成され、前記第１の壁状構造にはソース電極が形成され、前記第２の壁状構造にはコモン電極が形成され、前記ソース電極と前記コモン電極との間に形成される横電界によって前記液晶層を駆動する液晶表示装置であって、前記第１の壁状構造と前記第２の壁状構造の間にはカラーフィルタが形成され、前記第１の壁状構造の下および前記第２の壁状構造の下にはカラーフィルタが形成されていないことを特徴とする液晶表示装置。
【００１１】
（２）前記第１の壁状構造の側面および前記第２の壁状構造の側面にはカラーフィルタが存在していることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１２】
（３）前記第１の壁状構造の下および前記第２の壁状構造の下には、信号配線が形成されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１３】
（４）前記ソース電極は、前記カラーフィルタよりも下側に存在する第１の絶縁膜に形成されたスルーホールを介して前記信号配線と接続したＴＦＴと接続していることを特徴とする（３）に記載の液晶表示装置。
【００１４】
（５）前記スルーホールには台座膜が形成され、前記台座膜は前記ＴＦＴ基板と接続し、前記ソース電極は前記台座膜を介して前記ＴＦＴと接続していることを特徴とする（４）に記載の液晶表示装置。
【００１５】
（６）前記画素は、第１の方向に延在する第１の走査配線と第２の走査配線の間に形成され、前記第１の壁状構造および前記第２の壁状構造は、前記信号配線の延在方向において、部分的に途切れており、前記第１の壁状構造は、前記途切れた部分において、前記第１の方向に屈曲し、前記第２の壁状構造は、前記途切れた部分において、前記第１の方向に屈曲していることを特徴とする、（３）に記載の液晶表示装置。
【００１６】
（７）前記第１の壁状構造および前記第２の壁状構造は前記信号配線の方向に連続して形成されていることを特徴とする（３）に記載の液晶表示装置。
【００１７】
（８）前記カラーフィルタと前記液晶層の間には、第２の絶縁膜と配向膜が形成されていることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１８】
本願によれば、次のような効果を得ることが出来る。  
（１）混色のない高精細の液晶表示装置を実現することが出来る。
（２）混色がなく高精細で残像の少ない液晶表示装置を実現することが出来る。
（３）混色がなく高精細で表示の均一性が良好な液晶表示装置を実現すること出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ‘断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ‘断面図である。
【図４】カラーフィルタがソース電極と同じ基板に存在する場合と、異なる基板に存在する場合の混色の状態を示す模式断面図である。
【図５】本発明におけるカラーフィルタの形成状態を示す断面模式図である。
【図６】従来例におけるカラーフィルタの形成状態を示す断面模式図である。
【図７】実施例２の断面図である。
【図８】実施例２の他の断面図である。
【図９】実施例３の平面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ‘断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に実施例を用いて本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
本発明の液晶表示装置は主に第一の基板ＳＵ１と第二の基板ＳＵ２が液晶層ＬＣを挟持して成り、第二の基板ＳＵ２の周囲には周辺回路を有し、更に第二の基板ＳＵ２には駆動用の回路が接続されている。本発明の液晶表示装置の平面図を図１に示す。図１において、信号配線SLと走査配線GLとで囲まれた領域に画素が形成されている。信号配線SLの上には壁状構造WLが形成されている。
【００２２】
図１において、コモン電極CEはコンタクトホールCHの周辺を囲む点線で領域以外の全面に形成されており、壁状構造WLの側面、上面にも形成されている。コモン電極CEの上には、絶縁膜を挟んでソース電極SEが形成されている。ソース電極SEは、図１において、一点鎖線で囲まれた領域に形成されている。ソース電極SEは壁状構造WLの側面および上面にも形成されている。コンタクトホールCHには、金属または合金で形成された台座膜CALが形成され、台座膜CALとソース電極SEが電気的に接続している。つまり、ソース電極SEは、TFTを構成するポリシリコン膜PSと台座膜CALを介して接続している。ソース電極SEは一般には、ITO（Indium Tin Oxide）で形成されるが、ポリシリコン膜PSとITPとは接続が取れないので、台座膜CALを介してソース電極SEがポリシリコン膜PSと接続している。
【００２３】
図１中に記載した断面Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’における断面図をそれぞれ図２、図３に示す。図２は画素中央における横断面であり、図３はアクティブ素子を含む断面である。図２および図３において、第一の基板ＳＵ１上には液晶層ＬＣに近接する側より第一の配向膜ＡＬ１、平坦化膜ＯＣ、ブラックマトリクスＢＭが順次形成されている。第二の基板ＳＵ２上には液晶層ＬＣに近接する側より第二の配向膜ＡＬ２、カラーフィルタＣＦ、ソース電極ＳＥ、第一の絶縁膜ＩＬ１、コモン電極ＣＥ、壁状構造ＷＬ、第二の絶縁膜ＩＬ２、信号配線ＳＬ、第三の絶縁膜ＩＬ３、走査配線ＧＬ、第四の絶縁膜ＩＬ４、ポリシリコン層ＰＳ、第２のアンダーコート膜ＵＣ２、第１のアンダーコート膜UC1を有する。
【００２４】
カラーフィルタＣＦは赤のカラーフィルタ、緑のカラーフィルタ、青のカラーフィルタから成り、いずれもストライプ状の平面形状で、壁状構造WLの間に配置され、繰り返し配列されている。ソース電極ＳＥとコモン電極ＣＥは第一の絶縁膜ＩＬ１を介して積層されており、ソース電極ＳＥとコモン電極ＣＥの重畳部は保持期間中において液晶層ＬＣの電位を一定に保つ保持容量を形成する。ソース電極ＳＥはポリシリコン層ＰＳ、台座膜ＣAL、コンタクトホールＣＨを介して信号配線ＤＬに接続されており、画像信号に応じた電位を液晶層ＬＣに印加する。尚、台座膜ＣALは信号配線ＳＬと同層である。信号配線ＳＬと走査配線ＧＬは交差しており、その交差部近傍にポリシリコン層ＰＳが形成されアクティブ素子として機能する。このように本発明はアクティブ素子とカラーフィルタＣＦが同一基板上に形成されたＣＯＡ(Color filter On Array)方式の液晶パネルである。
【００２５】
液晶層ＬＣは配向方向の誘電率がその垂直方向よりも大きい正の誘電率異方性を有し、高抵抗で尚且つ室温を含む広い温度範囲でネマチック相を示す。液晶層ＬＣの電圧無印加時における配向状態はホモジニアス配向であり、図１中にその配向状態を円筒状の液晶分子ＬＣＭを用いて模式的に示してある。コモン電極ＣＥとソース電極ＳＥを図１に示したように配置したことにより、液晶層ＬＣにはその層方向に平行な電界が印加され、この時液晶層ＬＣの配向状態は方位が回転するように変化する。第二の配向膜ＡＬ２は壁状構造ＷＬによって生じた突起を覆うため、光配向法で配向処理する。これにより壁状構造ＷＬの壁面を含む画素構造の全面において均一な配向が得られる。
【００２６】
第一の基板ＳＵ１の上層と第二の基板ＳＵ２の下層には第一の偏光板ＰＬ１と第二の偏光板ＰＬ２がそれぞれ配置され、第一の偏光板ＰＬ１と第二の偏光板ＰＬ２の吸収軸は液晶パネルの法線方向から観察して直交するように設定されている。尚且つ、第二の偏光板ＰＬ２の吸収軸は液晶層ＬＣの配向方向に平行である。以上のような第一の偏光板ＰＬ１と第二の偏光板ＰＬ２と液晶層ＬＣの軸配置により電圧無印加時に暗表示が得られる。第二の偏光板ＰＬ２の下方には白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）光源が配置されている。
【００２７】
壁状構造ＷＬは自己増幅型の高感度ポジレジストから形成され、その高さは７μm、幅は３μmであり、図２に示したように断面形状は概略台形である。壁状構造ＷＬは液晶層内に突出して信号配線ＳＬ上に分布し、画素の両端に位置する。コモン電極ＣＥはコンタクトホール近傍を除いた画素全面に分布し、壁状構造ＷＬの上も覆う。ソース電極ＳＥは図２の壁状構造ＷＬの片方のみを覆い、尚且つコモン電極ＣＥよりも液晶層ＬＣに近接する。そのため図２に破線で示したように、両端の壁状構造ＷＬ上のコモン電極ＣＥとソース電極ＳＥを結ぶように、液晶層ＬＣの層方向に対して概略平行な電気力線ＥＦが液晶層ＬＣに形成される。電気力線は一画素中の液晶層ＬＣを横断するように形成されるため、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式やＩＰＳ（Ｉｎ‐Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式に比較して電界強度が画素内で均一である。一画素内を同時に最大透過率にできるため、ＦＦＳ方式やＩＰＳ方式よりも高い透過率が得られる。
【００２８】
図１に示したように壁状構造ＷＬは主に信号配線ＳＬ上に分布しているが、走査配線ＧＬ上にも突起状に伸長している。この部分はドメイン制御構造であり、ここでドメインとは電界印加時における液晶層ＬＣの配向の回転方向が画素中央部と逆になる部分のことである。ドメインが発生すると回転方向が正常な部分との間に配向変化が生じない部分が生じ、この部分が暗線となって透過率を低下させる。また、タッチパネルと組み合わせるなどして押し圧力を印加した場合にはドメインの分布が変化し、元に戻るまで数秒を有し短時間の残像となって観察される。ドメイン制御構造に重畳するようにソース電極ＳＥを配置することにより、電界方向が配向方向に対して反転する部分が画素内で発生するのを防ぎ、ドメインの発生を抑制する。
【００２９】
混色とは純色表示時の色相の極角依存性が左右非対称になる現象であり、光が液晶表示装置を斜めに通過する際、互いに整合しないカラーフィルタＣＦと画素を通過することで生じる。図４(a)はカラーフィルタＣＦとアクティブ素子が異なる基板上にある液晶パネルの断面であり、互いに整合する画素とカラーフィルタＣＦを通過する斜め光を実線の矢印で、互いに整合しない画素とカラーフィルタＣＦを通過する斜め光を破線の矢印で示してある。不整合なカラーフィルタＣＦと画素を通る光路は画素とカラーフィルタＣＦに位置ずれがある場合に画素境界で生じ、液晶表示装置が高精細化して画素が小型化するほどその割合が増大する。
【００３０】
カラーフィルタＣＦとアクティブ素子が異なる基板上にある場合、カラーフィルタＣＦと電極の位置ずれは主に２枚の基板の位置ずれにより生じ、カラーフィルタＣＦとアクティブ素子が同一の基板上にある場合、カラーフィルタＣＦと画素の位置ずれは層間の合わせずれにより生じる。通常前者は後者に比較して２倍以上のずれ量がある。この他にも、混色はカラーフィルタＣＦと電極の厚さ方向の距離が大きいほど生じやすくなる。ここで電極とは、ソース電極ＳＥとコモン電極ＣＥの積層体のことである。
【００３１】
カラーフィルタＣＦとアクティブ素子が異なる基板上にある場合、両者は少なくとも液晶層ＬＣによって隔てられるため、カラーフィルタＣＦと電極の厚さ方向の距離は液晶層厚以上になる。図４(ｂ)はカラーフィルタＣＦとアクティブ素子が同一の基板上にある場合を示しており、カラーフィルタＣＦと電極を近接して積層することが可能になるので、混色がより生じにくくなる。図４(ｂ)においても斜め光は全て実線であり、互いに整合する画素とカラーフィルタＣＦを通過する。
【００３２】
ＣＯＡ方式ではカラーフィルタＣＦとアクティブ素子を同一の基板上に形成するため、カラーフィルタＣＦをソース電極ＳＥよりも下層に形成する場合には通常、カラーフィルタＣＦにコンタクトホールを形成する。あるいはまた、カラーフィルタＣＦを各画素上に島状に形成して、それらの間隙に別途透明な平坦化膜を形成し、この平坦化膜上にコンタクトホールを形成する。カラーフィルタＣＦの形成に用いるカラーレジストは光吸収性のため、これをホトリソグラフ法でパターンニングする際カラーレジストが光を吸収して照射面の反対側に届きにくい。そのためこれにコンタクトホールを形成すると現像時において照射面側の直径が小さくなり、その反対側の直径が大きくなる。
【００３３】
カラーレジストはネガレジストであり、露光にはホトマスクを用いて表側から光照射するので、コンタクトホールは現像時に逆テーパとなり、これを焼成してもなだらかな順テーパにならない。コンタクトホールの形状制御が困難で、なおかつ断線が生じやすくなる。カラーフィルタＣＦを島状に形成する場合には、前述のように照射面の反対側ではカラーレジストの重合反応が進みにくい上に個々のカラーフィルタＣＦの面積が小さいので、密着性が低下して剥離が生じやすい。
【００３４】
本発明では壁状構造ＷＬ形成後にカラーフィルタＣＦを形成するので、図５に示した様に壁状構造ＷＬを利用してカラーフィルタＣＦを容易に形成することができる。簡単のため図５では第二の基板ＳＵ２上に壁状構造ＷＬとカラーレジストＣＦのみを図示しており、図５(a)は壁状構造ＷＬを備えた基板上にカラーレジストＣＦを塗布した状態である。なお、カラーフィルタとカラーレジストは同義である。カラーレジストＣＦは充分に低粘度なため、壁状構造ＷＬの間隙のみに分布し壁状構造ＷＬの頂部には分布しない。そのためこれをホトリソグラフ法でパターンニングする際に、壁状構造ＷＬの幅分だけホトマスクＭＳの位置合わせの尤度が生じる。図５(a)では壁状構造ＷＬを備えた基板とホトマスクＭＳの間に合わせずれがない場合であり、この時、図５(b)に示したように壁状構造ＷＬの間にカラーフィルタが形成される。
【００３５】
図５(c)及び図５(e)はホトマスクが右側と左側にずれた場合であり、この時にもそれぞれ図５(d)及び図５(f)に示したように壁状構造ＷＬの間にカラーフィルタが形成される。壁状構造がない場合には、図６に示したようにこのような裕度は生じない。ホトマスクの位置が図６(a)、図６(c)、図６(e)と変化した際に形成されるカラーフィルタの断面はそれぞれ図６(b)、図６(d)、図６(f)に示したようになり、ホトマスクの合わせずれに従い位置がずれる。
【００３６】
また、本発明の構成では、カラーレジストは壁状構造ＷＬの壁面に付き回るため現像時の剥離も生じにくい。台座膜ＣＡＬとコンタクト電極ＣＮＴを接続するためのコンタクトホールは窒化珪素からなる第二の絶縁膜ＬＩ２に形成されており、コンタクト電極ＣＮＴとソース電極ＳＥは壁状構造ＷＬ上のコンタクト部ＣＰで接続されており、カラーフィルタＣＦにコンタクトホールを形成する必要はない。このように本発明ではカラーフィルタＣＦのパターンニングに壁状構造ＷＬを活用でき、なおかつカラーフィルタＣＦにコンタクトホールを形成しないためカラーフィルタＣＦを安定して形成することができる。
【００３７】
壁状構造ＷＬは信号配線ＳＬ上を完全に覆ってはおらず、走査配線GＬとの重畳部近傍で断絶している。この部分は、液晶層ＬＣを真空封入法で形成する際に、液晶が画素の短辺方向に流動するための通り道になる。また、液晶層ＬＣを滴下法で形成する際にも、特に壁状構造ＷＬのある第二の基板ＳＵ２側に滴下する場合には同様の効果を示す。尚、壁状構造ＷＬが断絶している部分は画素内の一部分であり、尚且つブラックマトリクスＢＭに重畳して遮蔽される。そのため仮にこの部分でカラーフィルタＣＦが隣接画素にはみ出しても、表示特性に影響しない。
【００３８】
以上述べたように、本実施例は次のような特徴を有する。初めに壁状構造を作成してその上にカラーフィルタの原料であるカラーレジストを塗布すると、カラーレジストは低粘度のため壁状構造の間にのみ分布する。これをホトリソグラフ法で露光する際に、ホトマスクには壁状構造の幅だけ位置合わせの裕度が生じるので、パターンニングが容易になる。カラーフィルタの作成方法はホトリソグラフ法に限らず、スクリーン印刷やインクジェット法などのより高効率な方法で作成することも可能になる。電極形成後にカラーフィルタを形成するので、COA方式でありながら電極や無機絶縁膜の形成に成膜装置を専用化する必要がない。また、アクティブ素子と電極を接続するコンタクトホールを形成した後にカラーフィルタを形成するので、カラーフィルタにコンタクトホールを形成する必要がない。
【実施例２】
【００３９】
実施例１の液晶表示装置において、第二の配向膜ＡＬ２とカラーフィルタＣＦの間に第五の絶縁層ＩＬ５を形成した。本実施例の液晶表示装置の断面Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’’における断面図をそれぞれ図７、図８に示す。第五の絶縁層ＩＬ５は透明な有機膜であってもよく、あるいはまた窒化珪素若しくは酸化珪素等の透明な無機膜であってもよい。液晶層ＬＣに電界を印加する際、カラーフィルタＣＦにも電界が印加される。カラーフィルタＣＦはイオン性の不純物を含み、電圧印加によって移動して偏在すればその電荷が液晶層ＬＣの配向状態を変化させて黒表示の透過率増大等を生じる可能性がある。第五の絶縁層ＩＬ５は、このようにして発生したカラーフィルタＣＦ中の電荷の影響を遮蔽する効果がある。
【００４０】
ＦＦＳ方式のフリンジ電界は厚さ０．２μｍ程度の絶縁膜で隔てられたソース電極ＳＥとコモン電極ＣＥ間に形成されるが、本発明の液晶表示装置では画素両端に形成された壁状構造ＷＬ間に電界が形成され、その距離は十数μｍで、最も高精細な画素でも１０μｍを若干下回る程度であり、電界強度はＦＦＳ方式のフリンジ電界の数十分の１程度である。印加電圧値は本発明もＦＦＳ方式とほぼ同じなので、本発明の液晶表示装置のカラーフィルタＣＦに印加される電界強度は、ＦＦＳ方式においてソース電極ＳＥとコモン電極ＣＥを隔てる絶縁膜に印加される電界強度に比較して弱い。そのため、本発明の液晶表示装置のカラーフィルタＣＦにおいて生じるイオン性不純物の偏在は、ＦＦＳ方式の絶縁膜に比較すれば本来僅かである。更に本実施例の様に第五の絶縁層ＩＬ５を形成すれば、その影響をほぼ完全に抑制することができる。以上の様に、本実施例の液晶表示装置は残像がほとんど生じないという特徴を有する。
【００４１】
つまり、本実施例は次のような特徴を有する。液晶層に電界を印加する際に、カラーフィルタ内にも電界が印加される。これによりカラーフィルタ内のイオン性不純物が移動して偏在し液晶層の電位に影響を及ぼす可能性があるが、カラーフィルタと液晶層の間に絶縁膜を形成することでその影響を遮蔽できる。
【実施例３】
【００４２】
実施例１の液晶表示装置において、壁状構造ＷＬを破断することなく信号配線ＳＬ上に連続して形成した。本発明の液晶表示装置の平面図を図９に示す。これにより、破断部においてカラーフィルタＣＦが隣接画素にはみ出ることなく、カラーフィルタＣＦをより完全なストライプ状に形成することができる。図９の他の構成は図１と同様である。また、図９においても、壁状構造ＷＬが走査配線ＧＬとの交差部において、走査配線ＧＬの延在方向に突起状に伸長していることも図１と同様である。図９のＡ−Ａ‘断面は図７と同様である。図１０に図９のＢ−Ｂ’断面を示す。図１０は、壁状部ＷＬが連続している以外は、図８と同様である。なお、図９および図１０層構造は実施例２と同様であるが、本実施例は層構造が、実施例１と同様な場合にも適用することが出来る。
【００４３】
また、本実施例の液晶表示装置において液晶層ＬＣを形成するには滴下法を用いる。表面が平坦な第一の基板ＳＵ１上に滴下して第一の基板ＳＵ１上に液晶層ＬＣを形成した後、第二の基板ＳＵ２と組み合わせた。第一の基板ＳＵ１上は平坦なので滴下後の液晶が広がり易く、均一な厚さの液晶層ＬＣが容易に形成できる。第一の基板ＳＵ１に第二の基板ＳＵ２を組み合わせる際、液晶層ＬＣ内に壁状構造ＷＬが挿入されるが、液晶層ＬＣは壁状構造ＷＬのある部分から壁状構造ＷＬのない部分に移動し、移動距離は一画素の短辺の長さよりも短い程度なので、壁状構造ＷＬの間隙に液晶層ＬＣのない部分が生じることはない。
【００４４】
つまり、本実施例は次のような特徴を有する。壁状構造を連続した平面形状とすれば、カラーフィルタ形成時に異なるカラーフィルタに対応する隣接画素にカラーレジストがはみ出すこともなく、カラーフィルタのパターンニングが容易になる。一方でドメインを抑制するためのドメイン抑制構造も必要で、壁状構造は画素長辺上に連続して画素短辺上にドメイン抑制構造を有する平面構造になる。また、対向基板側に液晶を滴下した後に基板を組み合わせれば連続した平面形状の壁状構造を備えた液晶セル内に液晶層を形成することができる。
【符号の説明】
【００４５】
ＳＵ１…第１の基板、  ＳＵ２…第２の基板、ＢＭ…ブラックマトリクス、  ＣＦ…カラーフィルタ、ＣＨ…コンタクトホール、  ＯＣ…平坦化膜、  ＡＬ１…第１の配向膜、  ＡＬ２…第２の配向膜、  ＬＣ…液晶、  ＬＣＭ…液晶分子、  ＳＥ…ソース電極、  ＣＥ…コモン電極、  ＣＡＬ…台座膜、  ＩＬ１…第１の絶縁膜、  ＩＬ２…第２の絶縁膜、  ＩＬ３…第３の絶縁膜、  ＩＬ４…第４の絶縁膜、  ＩＬ５…第５の絶縁膜、  ＩＬ４…第４の絶縁膜、  ＩＬ４…第４の絶縁膜、  ＵＣ１…第１のアンダーコート膜、  ＵＣ２…第２のアンダーコート膜、  ＰＳ…ポリシリコン層、  ＳＬ…信号配線、  ＧＬ…走査配線  ＰＳ…ポリシリコン層、  ＷＬ…壁状構造、  ＰＬ１…第１の偏光板、  ＰＬ２…第２の偏光板、  ＥＦ…電気力線、ＭＳ…ホトマスク
【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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【図９】
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【図１０】
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