(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とが形成され、これら信号線に囲まれた各領域を画素領域とするとともに、
前記ゲート信号線およびドレイン信号線のいずれをも下層としてギャップ制御膜が形成され、
前記各基板のうち他方の基板の液晶側の面に、前記ゲート信号線とドレイン信号線のうちいずれか一方の信号線に沿って並設された各画素領域にカラーフィルタが形成され、かつ、前記画素領域の集合である液晶表示部以外の領域に各色のカラーフィルタが積層されて形成され、
前記各基板のうちいずれか一方の基板の液晶側の面に支柱状のスペーサが形成され、当該スペーサは、前記液晶表示部内の領域及び前記液晶表示部以外の領域に同じ高さで形成され、
前記液晶表示部内の領域に形成されるスペーサは、前記ギャップ制御膜と前記カラーフィルタとに挟まれて形成され、
前記液晶表示部以外の領域に配置されるスペーサの形成部分には、前記ギャップ制御膜が除去され、且つ、前記液晶表示部以外の領域に配置されるスペーサは、前記積層されたカラーフィルタと接して形成され、それにより該液晶表示部以外の領域に配置されるスペーサが前記一方の基板に対する他方の基板のギャップを確保し、
且つ、前記液晶表示部のカラーフィルタと前記ギャップ制御膜の厚さの総和と、前記液晶表示部以外の積層されたカラーフィルタの厚さが等しく構成されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とが形成され、これら信号線に囲まれた各領域を画素領域とするとともに、
前記ゲート信号線およびドレイン信号線のいずれをも下層としてギャップ制御膜が形成され、
前記各基板のうち他方の基板の液晶側の面に、前記ドレイン信号線に沿って並設された各画素領域にカラーフィルタが形成され、かつ、前記画素領域の集合である液晶表示部以外の領域に異なる色のカラーフィルタが積層されて形成され、
前記各基板のうちいずれか一方の基板の液晶側の面に支柱状のスペーサが形成され、当該スペーサは、前記液晶表示部内の領域及び前記液晶表示部以外の領域に同じ高さで形成され、
前記液晶表示部内の領域に形成されるスペーサは、前記ギャップ制御膜と前記カラーフィルタとに挟まれて形成され、
前記液晶表示部以外の領域に配置されるスペーサの形成部分には、前記ギャップ制御膜が除去され、且つ、前記液晶表示部以外の領域に配置されるスペーサは、前記積層されたカラーフィルタと接して形成され、それにより該液晶表示部以外の領域に配置されるスペーサが前記一方の基板に対する他方の基板のギャップを確保し、
且つ、前記液晶表示部のカラーフィルタと前記ギャップ制御膜の厚さの総和と、前記液晶表示部以外の積層されたカラーフィルタの厚さが等しく構成されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
前記ドレイン信号線に沿って並設された各画素領域に共通の色を呈するカラーフィルタは、隣接する他の色のカラーフィルタとは対向する側壁面が近接あるいは接触して境界部を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記境界部は前記ドレイン信号線の上方に位置づけら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５】
前記ギャップ制御膜が保護膜であることを特徴とする請求項１ないし４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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に係り、特に、カラーフィルタを備えるカラー表示用の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー表示用の液晶表示装置は、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の各画素領域のそれぞれに対応する色を呈するカラーフィルタが形成されている。
そして、前記一方の基板の液晶側の面には、各画素領域を画するようにし該画素領域の僅かな周辺を除く中央部に開口が形成されたブラックマトリクスが形成されているのが通常である。
このことから、前記カラーフィルタは、マトリクス状に配置された各画素領域のたとえばｙ方向に並設された画素群に共通に同色のカラーフィルタを形成し、隣接する他の色のカラーフィルタとは前記ブラックマトリクス上で互いに重畳させて形成させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように構成された液晶表示装置は、開口率のさらなる向上を図る等のためにブラックマトリクスを形成しない構成とすることが望まれていた。
しかし、ブラックマトリクスは表示のコントラストの向上、および液晶表示領域以外の部分において遮光を行なう機能を有するため、それらの機能をどう維持させるかが課題となっていた。
本発明は、ブラックマトリクスの機能を維持させつつ、該ブラックマトリクスを備えることのない液晶表示装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、液晶層の厚みを適正に維持せしめるようにした液晶表示装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【０００５】
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とが形成され、これら信号線に囲まれた各領域を画素領域とするとともに、前記ゲート信号線およびドレイン信号線のいずれをも下層としてギャップ制御膜が形成され、前記各基板のうち他方の基板の液晶側の面に、前記ゲート信号線とドレイン信号線のうちいずれか一方の信号線に沿って並設された各画素領域にカラーフィルタが形成され、かつ、前記画素領域の集合である液晶表示部以外の領域に各色のカラーフィルタが積層されて形成され、前記各基板のうちいずれか一方の基板の液晶側の面に支柱状のスペーサが形成され、当該スペーサは、前記液晶表示部内の領域及び前記液晶表示部以外の領域に同じ高さで形成され、前記液晶表示部内の領域に形成されるスペーサは、前記ギャップ制御膜と前記カラーフィルタとに挟まれて形成され、前記液晶表示部以外の領域に配置されるスペーサの形成部分には、前記ギャップ制御膜が除去され、且つ、前記液晶表示部以外の領域に配置されるスペーサは、前記積層されたカラーフィルタと接して形成され、それにより該液晶表示部以外の領域に配置されるスペーサが前記一方の基板に対する他方の基板のギャップを確保し、且つ、前記液晶表示部のカラーフィルタと前記ギャップ制御膜の厚さの総和と、前記液晶表示部以外の積層されたカラーフィルタの厚さが等しく構成されることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とが形成され、これら信号線に囲まれた各領域を画素領域とするとともに、前記ゲート信号線およびドレイン信号線のいずれをも下層としてギャップ制御膜が形成され、前記各基板のうち他方の基板の液晶側の面に、前記ドレイン信号線に沿って並設された各画素領域にカラーフィルタが形成され、かつ、前記画素領域の集合である液晶表示部以外の領域に異なる色のカラーフィルタが積層されて形成され、前記各基板のうちいずれか一方の基板の液晶側の面に支柱状のスペーサが形成され、当該スペーサは、前記液晶表示部内の領域及び前記液晶表示部以外の領域に同じ高さで形成され、前記液晶表示部内の領域に形成されるスペーサは、前記ギャップ制御膜と前記カラーフィルタとに挟まれて形成され、前記液晶表示部以外の領域に配置されるスペーサの形成部分には、前記ギャップ制御膜が除去され、且つ、前記液晶表示部以外の領域に配置されるスペーサは、前記積層されたカラーフィルタと接して形成され、それにより該液晶表示部以外の領域に配置されるスペーサが前記一方の基板に対する他方の基板のギャップを確保し、且つ、前記液晶表示部のカラーフィルタと前記ギャップ制御膜の厚さの総和と、前記液晶表示部以外の積層されたカラーフィルタの厚さが等しく構成されることを特徴とするものである。
【０００８】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
実施例１．
《全体の構成》
図２は、本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構成図である。同図は等価回路で示しているが、実際の幾何学的配置に対応させて描いている。
図２において、液晶を介して互いに対向配置される一対の透明基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２があり、該液晶は一方の透明基板ＳＵＢ１に対する他方の透明基板ＳＵＢ２の固定を兼ねるシール材ＳＬによって封入されている。
【００１０】
シール材ＳＬによって囲まれた前記一方の透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面には、そのｘ方向に延在しｙ方向に並設されたゲート信号線ＧＬとｙ方向に延在しｘ方向に並設されたドレイン信号線ＤＬとが形成されている。
各ゲート信号線ＧＬと各ドレイン信号線ＤＬとで囲まれた領域は画素領域を構成するとともに、これら各画素領域のマトリクス状の集合体は液晶表示部ＡＲを構成するようになっている。
【００１１】
また、ｘ方向に並設される各画素領域のそれぞれにはそれら各画素領域内に走行された共通の対向電圧信号線ＣＬが形成されている。この対向電圧信号線ＣＬは各画素領域の後述する対向電極ＣＴに映像信号に対して基準となる電圧を供給するための信号線となるものである。
【００１２】
各画素領域には、その片側のゲート信号線ＧＬからの走査信号によって作動される薄膜トランジスタＴＦＴと、この薄膜トランジスタＴＦＴを介して片側のドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸが形成されている。
この画素電極ＰＸは、前記対向電圧信号線ＣＬと接続された対向電極ＣＴとの間に電界を発生させ、この電界によって液晶の光透過率を制御させるようになっている。
【００１３】
前記ゲート信号線ＧＬのそれぞれの一端は前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は垂直走査駆動回路Ｖの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記垂直走査駆動回路Ｖの入力端子は液晶表示パネルの外部に配置されたプリント基板からの信号が入力されるようになっている。
【００１４】
垂直走査駆動回路Ｖは複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のゲート信号線どおしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００１５】
同様に、前記ドレイン信号線ＤＬのそれぞれの一端は前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は映像信号駆動回路Ｈｅの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記映像信号駆動回路Ｈｅの入力端子は液晶表示パネルの外部に配置されたプリント基板からの信号が入力されるようになっている。
【００１６】
この映像信号駆動回路Ｈｅも複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のドレイン信号線どおしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００１７】
また、前記対向電圧信号線ＣＬは図中右側の端部で共通に接続され、その接続線はシール材ＳＬを超えて延在され、その延在端において端子ＣＬＴを構成している。この端子ＣＬＴからは映像信号に対して基準となる電圧が供給されるようになっている。
【００１８】
前記各ゲート信号線ＧＬは、垂直走査回路Ｖからの走査信号によって、その一つが順次選択されるようになっている。
また、前記各ドレイン信号線ＤＬのそれぞれには、映像信号駆動回路Ｈｅによって、前記ゲート信号線ＧＬの選択のタイミングに合わせて映像信号が供給されるようになっている。
【００１９】
なお、上述した実施例では、垂直走査駆動回路Ｖおよび映像信号駆動回路Ｈｅは透明基板ＳＵＢ１に搭載された半導体装置を示したものであるが、たとえば透明基板ＳＵＢ１とプリント基板との間を跨って接続されるいわゆるテープキャリア方式の半導体装置であってもよく、さらに、前記薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層が多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）から構成される場合、透明基板ＳＵＢ１面に前記多結晶シリコンからなる半導体素子を配線層とともに形成されたものであってもよい。
【００２０】
《画素の構成》
図３は、前記画素領域の一実施例を示す平面図である。また、図４は図３のIV−IV線における断面図を、図５は図３のＶ−Ｖ線における断面図を示している。
各図において、透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に、まず、ｘ方向に延在しｙ方向に並設される一対のゲート信号線ＧＬが形成されている。
これらゲート信号線ＧＬは後述の一対のドレイン信号線ＤＬとともに矩形状の領域を囲むようになっており、この領域を画素領域として構成するようになっている。
【００２１】
このようにゲート信号線ＧＬが形成された透明基板ＳＵＢ１の表面にはたとえばＳｉＮからなる絶縁膜ＧＩが該ゲート信号線ＧＬをも被って形成されている。
この絶縁膜ＧＩは、後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域においては前記ゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてはそのゲート絶縁膜としての機能を有するようになっている。
【００２２】
そして、この絶縁膜ＧＩの表面であって、前記ゲート信号線ＧＬの一部に重畳するようにしてたとえばアモルファスＳｉからなる半導体層ＡＳが形成されている。
この半導体層ＡＳは、薄膜トランジスタＴＦＴのそれであって、その上面にドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２を形成することにより、ゲート信号線の一部をゲート電極とする逆スタガ構造のＭＩＳ型トランジスタを構成することができる。
【００２３】
ここで、前記ドイレン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２はドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に形成されるようになっている。
すなわち、ｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成され、その一部が前記半導体層ＡＳの上面にまで延在されてドレイン電極ＳＤ１が形成され、また、このドレイン電極ＳＤ１と薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル長分だけ離間されてソース電極ＳＤ２が形成されている。
また、このソース電極ＳＤ２は画素領域内に形成される画素電極ＰＸと一体に形成されている。
【００２４】
すなわち、画素電極ＰＸは画素領域内をそのｙ方向に延在しｘ方向に並設された複数（図では２本）の電極群から構成されている。このうちの一つの画素電極ＰＸの一方の端部は前記ソース電極ＳＤ２を兼ね、他方の端部では他の画素電極ＰＸの対応する個所にて互いに電気的接続が図れるようになっている。
【００２５】
なお図示していないが、半導体層ＡＳとドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２との界面には高濃度の不純物がドープされた薄い層が形成され、この層はコンタクト層として機能するようになっている。
このコンタクト層は、たとえば半導体層ＡＳの形成時に、その表面にすでに高濃度の不純物層が形成されており、その上面に形成したドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２のパターンをマスクとしてそれから露出された前記不純物層をエッチングすることによって形成することができる。
【００２６】
このように薄膜トランジスタＴＦＴ、ドイレン信号線ＤＬ、ドレイン電極ＳＤ１、ソース電極ＳＤ２、および画素電極ＰＸが形成された透明基板ＳＵＢ１の表面には保護膜ＰＳＶが形成されている。この保護膜ＰＳＶは前記薄膜トランジスタＴＦＴの液晶との直接の接触を回避する膜で、該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を防止せんとするようになっている。
【００２７】
なお、この保護膜ＰＳＶは、たとえばＳｉＮのような無機材料層からなる保護膜ＰＳＶ１と樹脂等のような有機材料層からなる保護膜ＰＳＶ２の順次積層体から構成されている。このように保護膜ＰＳＶとして少なくとも有機材料層を用いているのは保護膜自体の誘電率を低減させることにある。
【００２８】
なお、保護膜ＰＳＶ２は、この実施例では液晶の層厚を制御するためのいわゆるギャップ制御膜を兼ねるように構成されている。このギャップ制御膜については後に詳述する。
【００２９】
保護膜ＰＳＶ２の上面には対向電極ＣＴが形成されている。この対向電極ＣＴは前述の画素電極ＰＸと同様にｙ方向に延在されｘ方向に並設された複数（図では３本）の電極群から構成され、かつ、それら各電極は、平面的に観た場合、前記画素電極ＰＸを間にして位置付けられるようになっている。
【００３０】
すなわち、対向電極ＣＴと画素電極ＰＸは、一方の側のドレイン信号線から他方の側のドレイン信号線にかけて、対向電極、画素電極、対向電極、画素電極、……、対向電極の順にそれぞれ等間隔に配置されている。
【００３１】
ここで、画素領域の両側に位置づけられる対向電極ＣＴは、その一部がドレイン信号線ＤＬに重畳されて形成されているとともに、隣接する画素領域の対応する対向電極ＣＴと共通に形成されている。
【００３２】
換言すれは、ドレイン信号線ＤＬ上には対向電極ＣＴがその中心軸をほぼ一致づけて重畳され、該対向電極ＣＴの幅はドレイン信号線ＤＬのそれよりも大きく形成されている。ドレイン信号線ＤＬに対して左側の対向電極ＣＴは左側の画素領域の各対向電極ＣＴの一つを構成し、右側の対向電極ＣＴは右側の画素領域の各対向電極ＣＴの一つを構成するようになっている。
【００３３】
このようにドレイン信号線ＤＬの上方にて該ドレイン信号線ＤＬよりも幅の広い対向電極ＣＴを形成することにより、該ドレイン信号線ＤＬからの電気力線が該対向電極ＣＴに終端し画素電極ＰＸに終端することを回避できるという効果を奏する。ドレイン信号線ＤＬからの電気力線が画素電極ＰＸに終端した場合、それがノイズとなってしまうからである。
【００３４】
電極群からなる各対向電極ＣＴは、ゲート信号線ＧＬを充分に被って形成される同一の材料からなる対向電圧信号線ＣＬと一体的に形成され、この対向電圧信号線ＣＬを介して基準電圧が供給されるようになっている。
【００３５】
なお、この対向電極ＣＴおよび対向電圧信号線ＣＬは、金属で形成してもよいが、この実施例では、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＴＺＯ（Indium Tin Zinc Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＳｎＯ２等の透光性の酸化物で形成されている。開口率の向上等の観点からである。
【００３６】
ゲート信号線ＧＬを充分に被って形成される対向電圧信号線ＣＬは、そのゲート信号線ＧＬからはみ出した部分において、その下層に前記各画素電極ＰＸの接続部が位置づけられ、これにより、画素電極ＰＸと対向電圧信号線ＣＬとの間に保護膜ＰＳＶを誘電体膜とする容量素子Ｃｓｔｇが形成されている。
この容量素子Ｃｓｔｇは、たとえば画素電極ＰＸに供給された映像信号を比較的長く蓄積させる等の機能をもたせるようになっている。
【００３７】
そして、このように対向電極ＣＴが形成された透明基板ＳＵＢ１の上面には該対向電極ＣＴをも被って配向膜ＯＲＩ１が形成されている。この配向膜ＯＲＩ１は液晶と直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶の分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【００３８】
《カラーフィルタ》
図１は、透明基板ＳＵＢ１をそのｘ方向に沿って切断した断面図で、該透明基板ＳＵＢ１と液晶を介して対向配置される透明基板ＳＵＢ２とともに示している。
なお、透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面には、簡単化のため絶縁膜ＧＩ、ドレイン信号線ＤＬ、および保護膜ＰＳＶ２（ギャップ制御膜）のみを示している。
【００３９】
透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面には、カラーフィルタＣＦが形成され、このカラーフィルタＣＦは赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各色からなっている。
それぞれのカラーフィルタＣＦはｙ方向に並設される（ドレイン信号線ＤＬに沿って）各画素領域に共通に形成され、たとえば図中左側から右側にかけてＢ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、……の順に配置されている。
【００４０】
そして、この場合、互いに隣接する色の異なる各カラーフィルタＣＦは互いに重畳されることなく形成されている。換言すれば、各カラーフィルタＣＦの互いに対向する側壁面が近接してあるいは接触して形成されている。このように各カラーフィルタＣＦは互いに重畳される個所がないことからそれらの表面は凹凸のない平坦な面とすることができる。このように各カラーフィルタＣＦの平坦性は液晶の層厚を均一にすることができる効果を奏するようになる。
【００４１】
また、隣接する各カラーフィルタＣＦの境界はドレイン信号線ＤＬの上方に位置づけられ、このドレイン信号線ＤＬがゲート信号線ＧＬとともにブラックマトリクスの機能を有するようになる。このことから、ドレイン信号線ＤＬおよびゲート信号線ＧＬは光を完全に遮光する金属で形成することが望ましい。
【００４２】
さらに、実質的な液晶表示領域ＡＲが形成される部分においてカラーフィルタＣＦは上述した構成となっているが、この部分を囲む他の部分においてはたとえば赤色（Ｒ）のカラーフィルタＣＦと青色（Ｂ）のカラーフィルタＣＦの順次積層体で形成されている。
【００４３】
このような積層体からなるカラーフィルタＣＦは遮光膜としての機能を有し、たとえばバックライトからの光がこの部分を通して観察者側に漏洩するのを防止することができるようになる。このことから、必ずしも赤色（Ｒ）のカラーフィルタＣＦと青色（Ｂ）のカラーフィルタＣＦの順次積層体に限定されることはなく、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）のカラーフィルタＣＦから任意の２つを選択してこれらの積層体から遮光膜を構成するようにしていもよい。
【００４４】
しかし、赤色（Ｒ）のカラーフィルタＣＦと青色（Ｂ）のカラーフィルタＣＦの順次積層体は、他の組み合わせの積層体よりも、人間の視感度の高い緑の波長を吸収することができ、目視上の遮光度を向上させることができる。
【００４５】
さらに、一方の透明基板ＳＵＢ１に対する他方の透明基板ＳＵＢ２のギャップを確保するためのスペーサは支柱状のものが形成されている。
この支柱状のスペーサＳＰは、いずれか一方の透明基板の液晶側の面にたとえば樹脂層を形成し、この樹脂層をフォトリソグラフィ技術による選択エッチング方法を用いて形成するようにしたものである。このため、一定の高さを有するスペーサを所望の個所に形成できる性質を有する。
【００４６】
この実施例では、実質的な液晶表示領域ＡＲとなる部分における前記支柱状のスペーサＳＰは選択された画素領域の領域内に形成されている。ドレイン信号線ＤＬに重畳するようにして形成することが開口率の低減を回避できるが、この個所は隣接する色の異なる各カラーフィルタＣＦの境界となることからこれを避け、信頼性よく形成できる前記部分に配置した構成となっている。
【００４７】
さらに、実質的な液晶表示領域を囲む他の領域における支柱状のスペーサＳＰは透明基板ＳＵＢ１側に形成されたギャップ制御膜である保護膜ＰＳＶ２の穴を形成した部分に配置されるようになっている。
【００４８】
すなわち、この部分に形成される支柱状のスペーサＳＰは、透明基板ＳＵＢ２側においてカラーフィルタＣＦが二層に形成されている部分となり、支柱状のスペーサＳＰの高さ調整の必要を前記保護膜ＰＳＶ２に形成された穴によって行なっている。
このことから、保護膜ＰＳＶ２の膜厚としてカラーフィルタＣＦの膜厚とほぼ等しく（５０％〜１５０％）することが好ましい。
【００４９】
また、カラーフィルタＣＦの積層体はその上層の膜厚が若干小さくする現象がみられ、これを考慮した場合、前記保護膜ＰＳＶ２の膜厚は、５０％×カラーフィルタＣＦの膜厚＜保護膜ＰＳＶ２の膜厚＜カラーフィルタＣＦの膜厚の範囲に設定することが望ましい。
【００５０】
このことから、図１に示す構成において、赤色（Ｒ）のカラーフィルタＣＦの膜厚を約０．９μｍとした場合、保護膜ＰＳＶ２の膜厚を０．７μｍとすることが好ましい。
【００５１】
このように構成された液晶表示装置は、ブラックマトリクスの機能を維持させつつ、該ブラックマトリクスを備えることのないものを得ることができる。このため、画素の開口率の向上を図ることができるようになる。
【００５２】
なお、この実施例では、ギャップ制御膜を透明基板ＳＵＢ１側に形成された保護膜ＰＳＶ２としたものであるが、この保護膜ＰＳＶ２とは別個に形成した膜をギャップ制御膜としてもよいことはもちろんである。
【００５３】
実施例２．
図６は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図１に対応した図となっている。
図１の場合と比較して異なる構成は、実質的な液晶表示領域を囲む他の領域において、Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラーフィルタＣＦを三層構造とすることにより遮光部を形成していることにある。
これにともない、ギャップ制御膜（保護膜ＰＳＶ２）の厚さは、さらに積層されたカラーフィルタＣＦの厚さ分だけ厚く形成している。換言すれば、該ギャップ制御膜の膜厚は前記積層された各カラーフィルタの膜厚うち一のカラーフィルタの膜厚を減算した膜厚とほぼ等しく設定されている。この場合において、実施例１に示した現象を考慮して膜厚を設定することはいうまでもない。
【００５４】
実施例３．
図７は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図１に対応した図となっている。
図１の場合と比較して異なる構成は、実質的な液晶表示領域を囲む他の領域におけるギャップ制御膜（保護膜ＰＳＶ２）は形成されていないことにある。
図１の場合には、該ギャップ制御膜に穴を形成し、この穴に支柱状のスペーサが位置づけられるように配置させたものであるが、図７の場合は、該穴を周辺に大きく広げて形成し、その最終的形態としての構成としたものである。
【００５５】
実施例４．
図８は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図６に対応した図となっている。
この場合においても、実質的な液晶表示領域を囲む他の領域におけるギャップ制御膜（保護膜ＰＳＶ２）は形成していないことにある。
【００５６】
実施例５．
図９は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図１に対応した図となっている。
図１の場合と比較して異なる構成は、透明基板ＳＵＢ２側において各カラーフィルタＣＦをも被って保護膜ＰＳＶ３が形成されていることにある。
この保護膜ＰＳＶ３は、カラーフィルタＣＦの透明基板ＳＵＢ２からの剥がれを防止するとともに、該カラーフィルタＣＦの信頼性を向上させている。
また、該保護膜ＰＳＶ３を樹脂等で形成することによって、その表面をより平坦化でき、液晶の層厚をより均一化することができる。
【００５７】
実施例６．
図１０は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図９に対応した図となっている。
図９の場合と比較して異なる構成は、ギャップ制御膜の下層に配線保護膜が形成されていることにある。
この配線保護膜は図４および図５に示す構成において、保護膜ＰＳＶ１に相当するものである。
実質的な液晶表示領域を囲む他の領域において、配線が存在していても任意の個所に支柱状のスペーサを配置することができる効果を奏する。該配線は前記配線保護膜によって保護され、支柱状のスペーサによって影響されることはないからである。
このことから、保護膜ＰＳＶ１はたとえばＳｉＮのような無機材料で構成することが好ましい。耐湿性に優れ配線層を充分に保護できるからである。
【００５８】
実施例７．
なお、上述した各実施例では、対向電極ＣＴと画素電極ＰＸは、保護膜ＰＳＶ１、および保護膜ＰＳＶ２を介してそれぞれ異なる層に形成された構成となっているものである。
しかし、保護膜ＰＳＶ２を介してそれぞれ異なる層に形成した構成であっても、あるいは保護膜ＰＳＶ上に該対向電極ＣＴと画素電極ＰＸとが同一の層として形成された構成としてもよいことはもちろんである。
【００５９】
実施例８．
上述した実施例の液晶表示装置はいわゆる横電界方式と称し、透明基板ＳＵＢ１と平行な電界成分によって液晶を駆動させるものである。しかし、縦電界方式と称される液晶表示装置においても適用できることはいうまでもない。
図１１は、縦電界方式と称される液晶表示装置の画素の一実施例を示す平面図で、図３と対応した図となっている。また、図１１のＸII−ＸII線における断面を図１２に示している。
【００６０】
図３の場合と比較して異なる構成は、透明基板ＳＵＢ１側の保護膜ＰＳＶ２の上面には画素領域の大部分を被うようにしてたとえばＩＴＯ等のような透光性の導電膜からなる画素電極ＰＸが形成され、透明基板ＳＵＢ２側の各カラーフィルタＣＦの上面には各画素領域に共通な対向電極ＣＴがやはりＩＴＯ等のような透光性の導電膜で形成されている。
【００６１】
なお、該画素電極ＰＸは保護膜ＰＳＶ２、ＰＳＶ１を貫通するスルーホールＴＨを通して薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ１に接続されている。
この場合においても、ブラックマトリクスは形成されておらず、保護膜ＰＳＶ２がギャップ制御膜として機能するように構成されている。
この場合において、前記画素電極ＰＸをそのドレイン信号線ＤＬに平行な辺を該ドレイン信号線ＤＬに重畳させて形成することにより、画素の開口率の向上を図ることができるようになる。
【００６２】
実施例９．
図１３は、各カラーフィルタＣＦのゲート信号線ＧＬに対する位置関係を示した図である。
同図に示すように、各カラーフィルタＣＦはゲート信号線ＧＬを横切って連続して形成されている。
不要な段差が生じてドメインが発生することを防ぎ、支柱状のスペーサＳＰを位置づけるための平坦性をより広く形成することができるようになる。
【００６３】
実施例１０．
図１４は、画素領域内に配置される支柱状のスペーサＳＰの配置を示した図である。
同図に示すように、該スペーサＳＰはゲート信号線ＧＬに重畳するようにして形成されている。
これにより、ゲート信号線ＧＬによる該スペーサＳＰの遮光が達成でき、平坦なカラーフィルタＣＦに対向して該スペーサＳＰが位置づけられるため、液晶表示部ＡＲ内でのギャップ均一性を向上させることができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による液晶表示装置によれば、ブラックマトリクスの機能を維持させつつ、該ブラックマトリクスを備えることのない構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による液晶表示装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】  本発明による液晶表示装置の一実施例を示す全体構成図である。
【図３】  本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。
【図４】  図３のIV−IV線における断面図である。
【図５】  図３のＶ−Ｖ線における断面図である。
【図６】  本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【図７】  本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【図８】  本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【図９】  本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【図１０】  本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【図１１】  本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図１２】  図１１のＸII−ＸII線における断面図である。
【図１３】  本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。
【図１４】  本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ…透明基板、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＣＬ…対向電圧信号線、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、Ｃｓｔｇ…容量素子、ＰＸ…画素電極、ＣＴ…対向電極、ＧＩ…絶縁膜、ＰＳＶ１…保護膜（無機材料層）、ＰＳＶ２…保護膜（有機材料層）、ＳＰ…支柱状のスペーサ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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