(57)【要約】【課題】液晶層を挟持した一対の基板のうち一方の基板の液晶層側には第一電極と第二電極とが備えられており第一電極と第二電極との間に生じる電界によって液晶層を駆動する液晶表示装置であってカラーフィルタ等の有機膜から流出したイオン等が液晶層に混入するのを防止して良好な品質で表示が可能な液晶表示装置を提供することである。【解決手段】液晶層３００を挟持した一対の基板１００，２００のうち一方の基板１００の液晶層３００側には電極１１６，１２８が備えられており、電極１１６，１２８との間に生じる電界によって液晶層３００が駆動される。電極１１６，１２８を有する基板１００と対向する基板２００には配向膜２２０と配向膜２００の下の有機膜、例えばカラーフィルタ２１４との間に絶縁性の無機膜２１８を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を挟持した一対の基板のうち一方の基板の前記液晶層側には第一電極と第二電極とが備えられており、前記第一電極と前記第二電極との間に生じる電界によって前記液晶層を駆動する液晶表示装置において、
前記第一および第二電極を有する基板と対向する基板には配向膜と前記配向膜の下の有機膜との間に絶縁性の無機膜を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に液晶層を挟持した一対の基板のうち一方の基板の液晶層側には第一電極と第二電極とが備えられており第一電極と第二電極との間に生じる電界によって液晶層を駆動する液晶表示装置（例えばＦＦＳ（Fringe  Field  Switching）モードの液晶表示装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＮ（Twisted  Nematic）モードの液晶表示装置では、素子基板に設けられた画素電極と対向基板に設けられた共通電極との間の電界によって液晶層の配向状態を制御する。これに対して、ＦＦＳモードの液晶表示装置では、画素電極と共通電極とが素子基板に設けられ、対向基板には電極が設けられていない。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８１１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＦＦＳモードの液晶表示装置では対向基板には電極が設けられていないので、例えば、カラーフィルタを構成する樹脂からイオン等が流出し、液晶層に混入する場合がある。かかる混入は焼き付き等を引き起こして表示品質を低下させる可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、液晶層を挟持した一対の基板のうち一方の基板の液晶層側には第一電極と第二電極とが備えられており第一電極と第二電極との間に生じる電界によって液晶層を駆動する液晶表示装置であって良好な品質で表示が可能な液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る液晶表示装置は、液晶層を挟持した一対の基板のうち一方の基板の前記液晶層側には第一電極と第二電極とが備えられており、前記第一電極と前記第二電極との間に生じる電界によって前記液晶層を駆動する液晶表示装置において、前記第一および第二電極を有する基板と対向する基板には配向膜と前記配向膜の下の有機膜との間に絶縁性の無機膜を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によれば、有機膜からイオン等が流出した場合であっても、無機膜によって当該イオン等が液晶へ混入するのを防止することが可能である。また、無機膜は絶縁性であるので、第一電極と第二電極との間の電界に影響を与えないようにすることが可能である。したがって、良好な品質で表示が可能な液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態について詳細に説明する。
【０００９】
図１に実施形態に係る液晶表示装置１０を説明するための断面図を示す。図１には液晶表示装置１０の１画素分の構成を図示し、図面を分かりやすくするために一部の要素にハッチングを施している。なお、上記「画素」はサブピクセル、ドット等とも呼ばれ、近接する複数色のサブピクセルで構成される１単位はピクセル等と呼ばれ、当該１単位を画素と呼ぶ場合もある。
【００１０】
ここでは、液晶表示装置１０が透過型のＦＦＳモードの場合を例示する。液晶表示装置１０は、素子基板１００と、素子基板１００に対向する対向基板２００と、両基板１００，２００に挟持された液晶層３００とを含んで構成されている。なお、基板１００，２００間に不図示のスペーサを設けてもよい。
【００１１】
素子基板１００は、例えば透明なガラス板で構成された透光性基板１１２を含んで構成され、さらに、透光性基板１１２よりも内側すなわち当該基板１１２に対して液晶層３００の側に、ゲート電極１１４と、共通電極１１６と、ゲート絶縁膜１１８と、半導体層１２０と、ソース電極１２２と、ドレイン電極１２４と、層間絶縁膜１２６と、画素電極１２８と、不図示の配向膜と、を含んで構成されている。
【００１２】
ゲート電極１１４は、透光性基板１１２上に配置されている。共通電極１１６は、透光性基板１１２上に配置されている。共通電極１１６は、複数の画素で共通の電位が印加される電極であり、例えば、画素ごとに設けられた不図示の共通電極用配線によって互いに接続されている。または、複数の画素間にわたって１つの共通電極１１６を設けてもよい。共通電極１１６は、例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）等の透光性導電材料で構成されている。
【００１３】
ゲート絶縁膜１１８は、ゲート電極１１４および共通電極１１６を覆って透光性基板１１２上に配置されている。ゲート絶縁膜１１８は、例えば酸化シリコン、窒化シリコン等で構成されている。
【００１４】
半導体層１２０は、ゲート絶縁膜１１８上に積層されている。半導体層１２０には、ゲート電極１１４に対向してチャネル領域が設けられ、当該チャネル領域を挟んでソース領域とドレイン領域とが設けられている。半導体層１２０は、例えばアモルファスシリコンを結晶化したポリシリコンで構成されている。
【００１５】
ソース電極１２２は、半導体層１２０のソース領域に接続されゲート絶縁膜１１８上に積層されている。ドレイン電極１２４は、半導体層１２０のドレイン領域に接続されゲート絶縁膜１１８上に積層されている。層間絶縁膜１２６は、半導体層１２０および電極１２２，１２４を覆ってゲート絶縁膜１１８上に積層されている。
【００１６】
画素電極１２８は、層間絶縁膜１２６上に積層され、層間絶縁膜１２６に設けられたコンタクトホールを介してドレイン電極１２４に接続されている。なお、ここでは画素電極１２８が接続される側をドレインとしたが、これをソースと呼んでも構わない。画素電極１２８は、画素ごと（換言すればサブピクセルごと）に設けられ、その画素の表示に応じた電位が印加される電極である。
【００１７】
画素電極１２８は、共通電極１１６に対向して延在し、複数の開口１３０が設けられている。ここで、図２および図３に画素電極１２８の平面パターンの例を説明するための平面図を示す。図２に例示の画素電極１２８の場合、図中上半分の開口１３０は右上がりに延在し、図中下半分の開口１３０は右下がりに延在し、図中中央の開口１３０は右上がりに延在する部分と右下がりに延在する部分とが互いに端部で結合した「く」の字に屈曲している。つまり、延在方向が異なる開口１３０が混在している。図３に例示の画素電極１２８の場合、全ての開口１３０が同じ方向に延在している。
【００１８】
配向膜（図示せず）は、画素電極１２８を覆って層間絶縁膜１２６上に設けられ、液晶層３００に接している。
【００１９】
ここで、画素ＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）１０２は、ゲート電極１１４とゲート絶縁膜１１８と半導体層１２０との積層構造を含んで構成されている。上記例示の場合、画素ＴＦＴ１０２はゲート電極１１４が半導体層１２０に対して透光性基板１１２の側に位置するボトム・ゲート型であるが、画素ＴＦＴ１０２をゲート電極が半導体層に対して液晶層の側に位置するトップ・ゲート型で構成してもよい。
【００２０】
液晶表示装置１０では、共通電極１１６と画素電極１２８と間に開口１３０を介して生じる電界によって液晶層３００の配向が制御され（液晶層３００が駆動され）、上記のように電極１１６，１２８はいずれも素子基板１００に設けられている。
【００２１】
対向基板２００は、例えば透明なガラス板で構成された透光性基板２１２を含んで構成され、さらに、透光性基板２１２よりも内側すなわち当該基板２１２に対して液晶層３００の側に、カラーフィルタ２１４と、遮光膜２１６と、無機膜２１８と、配向膜２２０と、を含んで構成されている。
【００２２】
カラーフィルタ２１４は、透光性基板２１２上に配置され、画素電極１２８に対向して設けられている。カラーフィルタ２１４は樹脂等の有機材料で構成され、カラーフィルタ２１４の色は各画素（換言すれば各サブピクセル）の表示色に応じて設定されている。ここで、図４にカラーフィルタ２１４の配列を説明するための平面図を示す。図４にはカラーフィルタ２１４がデルタ配列された場合、画素がデルタ配列された場合を例示しているが、カラーフィルタ２１４をマトリクス配列しても構わない。
【００２３】
遮光膜２１６は、透光性基板２１２上に配置され、カラーフィルタ２１４間を区切るように、換言すれば画素を区切るように設けられている（図４参照）。遮光膜２１６は、例えば、クロム（Ｃｒ）等の金属で構成することも可能であるし、黒色顔料を含有した樹脂等の有機材料で構成することも可能である。
【００２４】
無機膜２１８は、カラーフィルタ２１４および遮光膜２１６よりも液晶層３００の側に位置し、カラーフィルタ２１４および遮光膜２１６を覆って配置され、パターニングされることなく（すき間なく）対向基板２００上に広がっている。無機膜２１８は、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化タンタル等の絶縁性の無機材料で構成され、例えばスパッタ法によってカラーフィルタ２１４および遮光膜２１６の上に積層可能である。無機膜２１８の膜厚は例えば２０ｎｍ（２００オングストローム）である。
【００２５】
配向膜２２０は、無機膜２１８上に積層され、液晶層３００に接している。
【００２６】
上記構成によれば、配向膜２２０とカラーフィルタ２１４との間に無機膜２１８が設けられている。このため、有機材料で構成されたカラーフィルタ２１４からイオン等が流出した場合であっても、無機膜２１８によってイオン等が液晶層３００へ混入するのを防止することができる。また、遮光膜２１６が有機材料で構成される場合にも、無機膜２１８によって、遮光膜２１６から液晶層３００へイオン等が流入するのを防止することができる。なお、イオン等の流出源はカラーフィルタ２１４および遮光膜２１６に限られるものではなく、その他の有機膜に対しても無機膜２１８は同様の作用・効果を奏する。また、無機膜２１８は上記のように絶縁膜であるので、画素電極１２８と共通電極１１６とによる電界に影響を与えないようにすることができる。したがって、良好な表示品質を得ることができる。
【００２７】
上記では液晶層３００を駆動する電極１１６，１２８が絶縁膜１１８，１２６を介して積層されたＦＦＳモードを例示したが、両電極１１６，１２８を同層に（例えば絶縁膜１２６上に）配置してＩＰＳ（In-Plane  Switching）モードを構成することも可能である。ＩＰＳモードの場合、例えば、図５の平面図に示すように、櫛歯形状のパターンの共通電極１１６および画素電極１２８が、突出部分が並ぶように配置される。また、上記では透過型を例示したが、反射型または半透過型の液晶表示装置に無機膜２１８を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置を説明するための断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の画素電極のパターンを説明するための平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の画素電極の他のパターンを説明するための平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液晶表示装置のカラーフィルタの配列（デルタ配列）を説明するための平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る他の液晶表示装置を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  液晶表示装置、１００  素子基板、１１６  共通電極、１２８  画素電極、２００  対向基板、２１４  カラーフィルタ、２１６  遮光膜、２１８  無機膜、２２０  配向膜、３００  液晶層。
【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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