JP4554798B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、横方向電界が印加される液晶表示装置及びその製造方法に関し、特にスイッチング素子として薄膜電界効果型トランジスタを用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高品位の画質を備える液晶表示技術として、アクティブマトリクス型表示装置が知られている。このアクティブマトリクス型表示装置は、薄膜電界効果型トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）が画素のスイッチング素子として用いられている。このようなアクティブマトリクス型表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力であると共に、スキャン数に依存せずに鮮明なコントラストと高速表示が可能であることから、携帯型コンピュータ、省スペース・デスクトップ型コンピュータ等のモニタとして幅広く用いられている。
【０００３】
また、高画質化のためには、視野角特性の向上が求められる。この視野角特性の向上のためには、横方向電界が利用されている。例えば、特許第２９８６７５７号の「電気光学的表示装置及び液晶切換素子」に横方向電界の印加技術が開示されている。
【０００４】
図９は、従来の横方向電界型アクティブマトリクス型表示装置の正面断面図である。図９において、従来の横方向電界型のアクティブマトリクス型表示装置は、対向配置される第１偏光板１０１と第２偏光板１０２との間で、第１透明絶縁性基板１０３が第１偏光板１０１に接合され、第２透明絶縁性基板１０４が第２偏光板１０２に接合されている。第１透明絶縁性基板１０３と第２透明絶縁性基板１０４との間で、色付け層（カラーフィルタ層：以下ＣＦ層と称す）１０５が第１透明絶縁基板層１０３に接合され、電界印加層１０６（ＴＦＴ層）が第２透明絶縁性基板１０４に接合されている。ＣＦ層１０５と電界印加層１０６との間には、液晶層１０７が介設されている。
【０００５】
電界印加層１０６は、第１電極層１０８と第２電極層１０９とから形成され、第１電極層１０８には複数・画素電極１１０が基板面に平行に配置されて設けられ、第２電極層１０９には複数・対向電極１１１が基板面に平行に配置されて設けられている。複数・画素電極１１０の内の１つと複数・対向電極１１１の内の１つは、基板面に略平行に対向して横方向（基板面に垂直な方向）の電界を形成し、液晶層１０７に横方向電界が印加される。
【０００６】
このような横方向電界電圧を受ける液晶層１０７の液晶は、その異方軸（ダイレクタ）の向きが変化して、第１偏光板１０１と第２偏光板１０２との間の光透過率が「０」でなくなるように制御される。以上のような制御方法は、ダイレクタが基板内で回転することにより、非常に広い視野角から見て階調反転のない良好な画像を得られる。
【０００７】
上述される従来の横方向電界型のアクティブマトリクス型表示装置は、電界印加層１０６に接合する第２透明絶縁性基板１０４に対向する第１透明絶縁性基板１０３側に電極のような導電層が設けられていないので、ブラックマトリックス層１１２と色層１１３とから形成されているＣＦ層１０５に電荷の集積が起こる。
【０００８】
このように第１透明絶縁性基板１０３が電気的に浮いている基板全体には、内部に印加される様々な電位の影響を受け、ブラックマトリックス層１１２の電位が変動して共通電位とは異なる電位になって、図９に示されるように、ブラックマトリックス層１１２の次に抵抗が低い色層１１３を介して表示部位に電流１１４が流れ、図１０に示されるような等価回路が形成されることになる。
【０００９】
図１０に示される等価回路は、ブラックマトリックス層１１２と色層１１３との間の容量結合によって、各画素の表示領域の色層１１３に電荷の蓄積が生じる。このような電荷の蓄積は、残像現象を引き起こす要因になっていた。
【００１０】
図１１は、公知の単位画素の断面図である。図１１によれば、電荷は、ゲート電極層の電界（負）によりブラックマトリックス層７に注入された後、色層８にも注入されるため、コントラスト低下や残像発生の要因になっていた。
【００１１】
このような電荷の蓄積を防止する従来例１として、特開平１０−０７３８１０号公報の「液晶表示装置」には、ブラックマトリックス自体を非常に高抵抗化することにより、当該ブラックマトリックスから色層に流れる電流を抑制する技術が開示されている。
【００１２】
また、従来例２として、特開平０９−２６９５０４号公報の「液晶表示素子」には、ブラックマトリックスを逆に低抵抗化することにより、それを共通電極と等電位に保持する技術が開示されている。
【００１３】
さらに、従来例３として、特開平１０−１７０９５８号公報の「カラー液晶表示装置」には、ゲート電極からブラックマトリックスへの電荷注入を減少させることにより、色付け層の電荷の蓄積を防止する技術が開示されている。この「カラー液晶表示装置」は、ブラックマトリックスの近傍のコラムの透過率を、ブラックマトリックスの影響がない画素中央部のコラムの透過率に近づけることにより、ブラックマトリックスが横電界を乱すことがないようにするものであり、ブラックマトリックスの比抵抗と比誘電率及び液晶の比抵抗の関係を改善する定義を与えている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例１では、ブラックマトリックスの材料が限定され、単位膜当たりの光吸収率を大きくすることが困難であると共に、対向するＴＦＴ基板側の電位の偏りの影響をそのまま受けるので、ブラックマトリックスの電位が表示パネルの面内で変化し、これが表示ムラとして表れる。このような表示ムラを解消するために電位の平均化の点に配慮する必要があり、その配慮による設計変更は複雑化するという問題点があった。
【００１５】
また、上記従来例２では、ブラックマトリックスを周囲で露出させることが必要になるため、カラーフィルタの作製プロセスが複雑化するという問題点があった。
【００１６】
また、上記従来例３では、ゲート電極からブラックマトリックスへの電荷注入を減少させることは可能であるが、ブラックマトリックスから色層への電荷注入を防止することができないという問題点があった。
【００１７】
さらに、色層のチャージアップは、コントラストの低下や長期残像を引き起こすため、ＩＰＳ(In Plane Switching mode）−ＬＣＤ（横方向電界印加型−ＬＣＤ、面内印加型−ＬＣＤ）で発生する上記現象を低コストで防止することが望まれている。
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、色層チャージアップに伴うコントラストの低下や残像現象を防止する液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１９】
より詳細に、本発明は、対向基板のブラックマトリックス層に蓄積された電荷が横方向にリークするのを防止する液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、面内で横方向に電界が印加される横方向電界型の液晶表示装置において、第１の透明絶縁性基板と第２の透明絶縁性基板との層間に設けられる液晶層と、画素領域を形成するブラックマトリックス層と、画素領域の中に形成される色層と、ブラックマトリックス層と色層とをそれぞれ被覆するオーバーコート層と、を有し、ブラックマトリックス層と色層との間に絶縁層が介設されることで高抵抗化されており、絶縁層は、オーバーコート層の両端がブラックマトリックス層と色層との間に介設して入り込み、さらに、液晶層の一部が当該オーバーコート層の両端の間に介設して入り込むことにより形成されることを特徴とする。
【００２８】
本発明の第２の態様は、面内で横方向に電界が印加される横方向電界型の液晶表示装置の製造方法において、第１の透明絶縁性基板と第２の透明絶縁性基板との層間に液晶層を設ける工程と、画素領域を形成するブラックマトリックス層を設ける工程と、画素領域の中に色層を設ける工程と、ブラックマトリックス層と色層とをそれぞれ被覆するオーバーコート層を設ける工程と、を有し、ブラックマトリックス層と色層との間に絶縁層を介設することで高抵抗化し、絶縁層を、オーバーコート層の両端をブラックマトリックス層と色層との間に介設して入り込ませ、さらに、液晶層の一部を当該オーバーコート層の両端の間に介設して入り込ませることにより形成することを特徴とする。
【００３６】
〈作用〉
本発明は、このような高抵抗化により、ブラックマトリックスから色層に横方向に移動する電荷の流れが抑制され、液晶層が受ける悪影響が軽減される。
【００３７】
高抵抗化は、幾何学的配置関係により有効に実現する。その幾何学的配置関係は、ブラックマトリックスと色層とが直交方向にオーバーラップしていないことであり、または、ブラックマトリックスと色層との横方向の間に横方向の絶縁層が介設されていることである。横方向絶縁層は、他の絶縁層であるオーバーコート層の一部が兼用され得る。この兼用は、製造プロセスのステップ数を削減することができる。
【００３８】
この場合、横方向電界型液晶層とブラックマトリックスとの直交方向の間、及び、横方向電界型液晶層と色層との直交方向の間に介設されるオーバーコート層が設けられ、横方向絶縁層は、オーバーコート層の一部で形成されている。横方向絶縁層は、横方向電界型液晶層の一部であることも好ましい。
【００３９】
横方向絶縁層は、色層（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を形成する第１材料と異なり他の色層（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を形成する第２材料で形成され、第２材料の比抵抗は第１材料の比抵抗よりも高いことが、課題解決のために有効である。例えば、色層（Ｒ，Ｇ，Ｂ））の色は、３原色ＲＧＢのうちのＧであり、他の色層の色はＲである。
【００４０】
横方向電界型液晶層に電界を印加する電極層を形成する基板の側に配置される遮光層が更に設けられる。遮光層は直交方向に横方向絶縁層にオーバーラップしている。高抵抗化は、ブラックマトリックスと色層とが直交方向にオーバーラップしていないことであり、且つ、ブラックマトリックスと色層との横方向の間に横方向絶縁層が介設される。
【００４１】
この場合、横方向絶縁層は実質的に不透明であることが好ましい。または、高抵抗化は、直交方向にブラックマトリックス層と色層とが僅かにオーバラップし、ブラックマトリックスと色層との横方向の間に横方向絶縁層が介設され、且つ、ブラックマトリックス層と色層との間の直交方向の間に直交方向絶縁層が介設されていることである。この場合、僅かにオーバーラップすることは、色層が横方向絶縁層に実質的に丁度重なり合う程度が好ましい。
【００４２】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら本発明の実施形態である液晶表示装置及びその製造方法を詳細に説明する。図１から図８を参照すると、本発明に係る液晶表示装置及びその製造方法の実施の形態が示されている。
【００４３】
〈第１の実施形態〉
図１は、本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。図１において、本発明の第１の実施形態である液晶表示装置は、第１偏光板１と、第２偏光板２と、ＣＦ（カラーフィルタ）硝子端子板３と、ＴＦＴ（薄膜電界効果型トランジスタ）硝子端子板４と、色付け層５と、電界印加層６と、ブラックマトリックス層７と、色層８と、液晶層９と、オーバーコート層１０と、第１配向層１１と、第２配向層１２と、ＰＡ−ＳｉＮ層１３と、ソース電極層１４と、ドレイン電極層１５と、ｎ＋ａｓｉ（アモルファスシリコン）層１６と、ａｓｉ（アモルファスシリコン）層１７と、絶縁層１８と、ゲート電極層１９と、により構成される。
【００４４】
本発明の第１の実施形態である液晶表示装置は、２枚の偏光板（第１偏光板１、第２偏光板２）が設けられ、それらの間には、ＣＦ硝子端子板３とＴＦＴ硝子端子板４とが介設されている。ＣＦ硝子端子板３は、第１偏光板１に接合し、ＴＦＴ硝子端子板４は、第２偏光板２にそれぞれ接合している。
【００４５】
ＣＦ硝子端子板３とＴＦＴ硝子端子板４との間には、色付け層５と電界印加層６とオーバーコート層１０とが介設されている。色付け層５は、ＣＦ硝子端子板３に接合し、電界印加層６は、ＴＦＴ硝子端子板４に接合している。この色付け層５は、ブラックマトリックス層７と色層８とから形成されている。
【００４６】
オーバーコート層１０は、ブラックマトリックス層７且つ色層８の内側に配置され、ブラックマトリックス層７と色層８とのそれぞれに接合している。色層８が、Ｒ色フィルタ、Ｇ色フィルタ、Ｂ色フィルタである場合には、それぞれ色層８（Ｒ）、色層８（Ｇ）、色層８（Ｂ）と表される。
【００４７】
ブラックマトリックス層７は、基板面に垂直な方向で色層８にオーバーラップしていない。基板面は、後述の液晶層９のダイレクタが向く方向を含む面に概ね平行な面として定義され、第１偏光板１と第２偏光板２とが対向する方向に直交する面として定義される。
【００４８】
また、ブラックマトリックス層７は、基板面方向（基板面に含まれる２次元的方向）には色層８に直接接しておらず、図示されるように、ブラックマトリックス層７の端面（基板面に直交する面）と色層８の端面との間にはオーバーコート層１０の一部が入り込んでいる。
【００４９】
ＩＰＳ型の液晶層９は、色付け層５と電界印加層６との間に介設されている。
液晶層９と色付け層５との間には、第１配向層１１が介設されている。液晶層９と電界印加層６との間には、第２配向層１２が介設されている。
【００５０】
電界印加層６は、ＰＡ−ＳｉＮ層１３と、ソース電極層１４と、ドレイン電極層１５と、ｎ＋ａｓｉ層１６と、ａｓｉ層１７と、絶縁層１８と、ゲート電極層１９と、から形成されている。
【００５１】
ＰＡ−ＳｉＮ層１３は、第２配向層１２の外側面側に形成され、ソース電極層１４とドレイン電極層１５とは、ＰＡ−ＳｉＮ層１３の外側面側に形成され、ｎ＋ａｓｉ層１６は、ソース電極層１４とドレイン電極層１５とのそれぞれの外側面側に形成されている。ここで、外側とは液晶表示装置の前側であり、図では上側に相当するものとする。
【００５２】
ａｓｉ層１７は、ｎ＋ａｓｉ層１６の外側面側に形成され、両側でソース電極層１４とドレイン電極層１５とに挟まれて配置されている。絶縁層１８は、ａｓｉ層１７とソース電極層１４とのそれぞれの外側面側に形成されている。ゲート電極層１９は、絶縁層１８の一部の外側面側に形成され、当該絶縁層１８とＴＦＴ硝子端子板４との間に挟まれて形成されている。
【００５３】
図２は、本発明の第１の実施形態における単位液晶表示画素とその周辺近傍の透視図である。ソース電極層１４は、単位画素領域の１つの方向に関する中央部で１つの閉じた格子状の画素電極２４を形成している。この画素電極（ピクセル、ＰＩ）２４の両側の極の横方向間に対向電極２３が配置されている。対向電極２３は、２格子状に形成されている。
【００５４】
単位液晶表示画素の開口部２６は、１点鎖線で示す単位格子のブラックマトリックス層により囲まれて遮蔽されている。ここで、ブラックとは、光学的に非透過であることを意味する。
【００５５】
ゲート電極層１９は、図２に示されるように、ゲート電極用走査線２７Ｇに接続している。ドレイン電極層１５は、ドレイン電極用信号線２７Ｄに接続している。対向電極２３と画素電極２４とにより横方向電界が生成され、その横方向電界電圧が平面内配向の不図示の液晶層９に印加される。
【００５６】
このように電圧が印加された液晶層９は、その液晶の配向の主軸の向きが変わって、そこを通る白色光を偏光させる。電圧印加がない状態では、光透過率が極めて小さい第１偏光板１と第２偏光板２との間を通る光は外側に出ないが、電圧が印加された状態では、光透過率が零でなくなった両偏光板（第１偏光板及び第２偏光板２）の間を通る光は外側に出る。このように外側に出る光は、各カラーフィルタ８（Ｒ，Ｇ，Ｂ）により３原色化されている。
【００５７】
ゲート電極用走査線２７Ｇとドレイン電極用信号線２７Ｄとは、ブラックマトリックス層７に対して横方向電界の横方向に直交する直交方向Ｄに概ねオーバーラップしている。ブラックマトリックス層７は、液晶の横方向配向により形成される有効透過部（ブラックマトリックス層７により直交方向には囲まれる液晶部）２２に対して斜め向きであり（ブラックマトリックス層７の中心線に有効透過部の中心領域を通って直交する直線は、直交方向Ｄに対して斜め向きであり）、ブラックマトリックス層７は、有効透過部２２にに対して色層８よりも遠くに位置する。色層８は、その有効透過部２２に対して基板面に概ね直交する直交方向Ｄに配置され、有効透過部２２に対してブラックマトリックス層７よりも近くに配置されている。
【００５８】
ゲート電極とこの近傍の電極（以下、近傍電極といわれる）が生成する横方向電界電圧がブラックマトリックス層７に作用する。絶縁層により遮蔽されているブラックマトリックス層７は、電気的に中に浮いている。ブラックマトリックス層７が電界電圧の印加を受け、当該ブラックマトリックス層７とゲート電極・近傍電極とは、直交方向Ｄに容量結合する。この容量結合により、ブラックマトリックス層７に電荷が蓄積される。ブラックマトリックス層７に蓄積される電荷は、当該ブラックマトリックス層７と色層８との横方向間の絶縁層である色付け層５の一部分に阻まれて移動しにくいので、有効透過部２２の液晶の横方向配向は、色層８から受ける電界影響が小さく抑えられ、コントラストの低下や残像現象が抑制される。
【００５９】
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ間の断面図である。図３に示されるように、画素電極２４は、対向電極２３の外側の層である上層として形成されている。画素電極２４は、対向電極２３からゲート絶縁膜２５により絶縁されている。
【００６０】
また、色層８（Ｇ）は、ブラックマトリックス層７に垂直な方向にはオーバーラップしていない。ブラックマトリックス層７と色層８（Ｇ）との間には、２次元横方向にオーバーコート層１０の一部分が入り込んでいる。
【００６１】
〈第２の実施形態〉
図４は、本発明の第２の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。本発明の第２の実施形態である液晶表示装置は、色層８とブラックマトリックス層７との横方向間に、オーバーコート層１０の一部分だけでなく、液晶層９の一部分が介設されて入り込んでいる。この液晶層９を形成する比抵抗が著しく大きい液晶材料は、電荷注入をより良好に阻止することができる。
【００６２】
〈第３の実施形態〉
図５は、本発明の第３の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。本発明の第３の実施形態である液晶表示装置は、ブラックマトリックス層７と色層８（Ｒ，Ｇ，Ｂ）との間である横方向間に、特別に選択された高比抵抗・不透明の材料の絶縁層５０がそれぞれ介設されている。この絶縁層５０は、直交方向に色層８とブラックマトリックス層７にオーバーラップするように配置されることが好ましい。絶縁層５０は、一種のブラックマトリックスとしての遮光性を有しているのでオーバーコート層１０を形成しなくてもよい。
【００６３】
〈第４の実施形態〉
図６は、本発明の第４の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。本発明の第４の実施形態は、ブラックマトリックス層７と色層８（Ｒ，Ｇ，Ｂ）との間である横方向間に、特別に選択された高比抵抗材料の絶縁層５１がそれぞれに介設されている。絶縁層５１は、直交方向Ｄにブラックマトリックス層７にオーバーラップすることが好ましい。
【００６４】
〈第５の実施形態〉
図７は、本発明の第５の実施形態である液晶表示装置における絶縁層の構成例を示す断面図である。図７に示されるように、隣り合う２箇所の絶縁層５１は、横方向に連続し、ブラックマトリックス層７を完全に被覆する絶縁層５１’（Ｒ）として形成されることが好ましい。
【００６５】
〈実施例〉
本発明の具体的な実施例を以下に詳述する。
横方向電界を利用するＩＰＳ方式の液晶表示装置の実施例は、液晶の比抵抗が１０の１３乗（Ωｃｍ）以上である。ブラックマトリックス層７と色層８との横方向間が透明であるので、ＴＦＴ基板（電極側基板）には、ブラックマトリックス層７に直交方向Ｄに十分にオーバーラップしてブラックマトリックス層の領域よりも広い領域に不透明電極が配置され、白色光の漏れが防止される。液晶の屈折率異方性でΔｎと液晶層のギャップ幅ｄとの積である位相回転角度差Δｎｄは、０．２μｍ＜Δｎｄ＜０．３６μｍである。ブラックマトリックス層７の抵抗が、色層８の抵抗に比べて十分に低い。
【００６６】
ＢＭ比抵抗（１０の３乗〜１０の６乗Ωｃｍ）
＜＜＜色相Ｒ，Ｇ，Ｂ抵抗値（１０の８乗〜１０の１２乗Ωｃｍ）
＜オーバーコート層の抵抗値（１０の１４乗Ωｃｍ以上）
【００６７】
Ｒ，Ｇ，Ｂに関して、比抵抗Ｒは、下記の通りである。
Ｒ（Ｒ）＝１０の１０乗〜１０の１２乗（Ωｃｍ）
Ｒ（Ｇ）＝１０の９乗〜１０の１１乗（Ωｃｍ）
Ｒ（Ｂ）＝１０の８乗〜１０の１２乗（Ωｃｍ）
Ｒ（ＯＣ）＝１０の１４乗Ωｃｍ以上
Ｒ（図２１の絶縁層５０）＝１０の１４乗（Ωｃｍ）以上
ここで、ＯＣはオーバーコート層１０を示すものである。
【００６８】
ＢＭと８（Ｒ）の間の絶縁層の比抵抗Ｒ（Ｒ）＝１０の１２乗（Ωｃｍ）
ＢＭと８（Ｇ）の間の絶縁層の比抵抗Ｒ（Ｇ）＝１０の１０乗（Ωｃｍ）
ＢＭと８（Ｂ）の間の絶縁層の比抵抗Ｒ（Ｂ）＝１０の９乗（Ωｃｍ）
【００６９】
ブラックマトリックス層７と色層８とがオーバーラップしていない場合、光の漏れを抑制することが望まれる。図８は、電極２３とブラックマトリックス層７とのオーバラッピングの状態及び電極２３と色層８とのオーバラッピングの状態を示している。液晶層９の厚みはｄで示され、対抗電極２３の横方向幅がＹで示されている。ブラックマトリックス層７と色層８との間に、オーバーコート層１０の一部分である透明隙間６１が形成されている。
【００７０】
透明隙間６１と対抗電極２３とは、直交方向Ｄにオーバーラップしている。横方向幅Ｙが広いほど、透明隙間６１を通過する漏れ光量は少なくなる。横方向幅Ｙが広いほど、開口率が低下して色層８を通過する有効光量が少なくなる。１＜ｄ／Ｙ＜７の関係を満たすことが有効である。特に、ｄ＝５μｍ、Ｙ＝２μｍ、であることが視覚経験上、特に有効である。
【００７１】
また、色付き表示ムラが発生するカラーフィルタを用いた場合、液晶比抵抗が変化しても、短時間で輝度が一定値に落ち着く傾向がある。液晶比抵抗の変化は、電荷注入による色付き表示ムラ発生の原因に影響しない。色付き表示ムラ発生の原因は、ブラックマトリックスとカラーフィルタとの間の電荷流動に強く依存している。
【００７２】
なお、上述される実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、本発明の要旨を変更しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。
【００７３】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明による液晶表示装置及びその製造方法によれば、ブラックマトリックス層とカラーフィルタ（色層）とが平面的にオーバーラップしないようにレイアウトし、さらに、ブラックマトリックス層とカラーフィルタとの間を高抵抗層で充填するように構成することで、電荷注入を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の上面透視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図８】本発明の第６の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図９】従来の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１０】従来の液晶表示装置における等価電気回路を示す回路図である。
【図１１】従来の液晶表示装置の他の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 第１偏光板
２ 第２偏光板
３ 第１ＣＦ（カラーフィルタ）硝子端子板
４ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）硝子端子遺体
５ 色付け層
６ 電界印加層
７ ブラックマトリックス
８ （Ｒ，Ｇ，Ｂ）色層
９ 横方向電界型液晶層
１０ オーバーコート層
１１ 第１配向層
１２ 第２配向層
１３ Ｐａ−ＳｉＮ層
１４ ソース電極層
１５ ドレイン電極層
１６ Ｎａｓｉ層
１７ ａｓｉ層
１８ 絶縁層
１９ ゲート電極層
２１ 容量結合
２２ 有効透過部
２３ 対向電極
２４ 画素電極
２５ ゲート絶縁膜
２６ 開口部
Ｄ 直交方向
【発明の属する技術分野】
本発明は、横方向電界が印加される液晶表示装置及びその製造方法に関し、特にスイッチング素子として薄膜電界効果型トランジスタを用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高品位の画質を備える液晶表示技術として、アクティブマトリクス型表示装置が知られている。このアクティブマトリクス型表示装置は、薄膜電界効果型トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）が画素のスイッチング素子として用いられている。このようなアクティブマトリクス型表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力であると共に、スキャン数に依存せずに鮮明なコントラストと高速表示が可能であることから、携帯型コンピュータ、省スペース・デスクトップ型コンピュータ等のモニタとして幅広く用いられている。
【０００３】
また、高画質化のためには、視野角特性の向上が求められる。この視野角特性の向上のためには、横方向電界が利用されている。例えば、特許第２９８６７５７号の「電気光学的表示装置及び液晶切換素子」に横方向電界の印加技術が開示されている。
【０００４】
図９は、従来の横方向電界型アクティブマトリクス型表示装置の正面断面図である。図９において、従来の横方向電界型のアクティブマトリクス型表示装置は、対向配置される第１偏光板１０１と第２偏光板１０２との間で、第１透明絶縁性基板１０３が第１偏光板１０１に接合され、第２透明絶縁性基板１０４が第２偏光板１０２に接合されている。第１透明絶縁性基板１０３と第２透明絶縁性基板１０４との間で、色付け層（カラーフィルタ層：以下ＣＦ層と称す）１０５が第１透明絶縁基板層１０３に接合され、電界印加層１０６（ＴＦＴ層）が第２透明絶縁性基板１０４に接合されている。ＣＦ層１０５と電界印加層１０６との間には、液晶層１０７が介設されている。
【０００５】
電界印加層１０６は、第１電極層１０８と第２電極層１０９とから形成され、第１電極層１０８には複数・画素電極１１０が基板面に平行に配置されて設けられ、第２電極層１０９には複数・対向電極１１１が基板面に平行に配置されて設けられている。複数・画素電極１１０の内の１つと複数・対向電極１１１の内の１つは、基板面に略平行に対向して横方向（基板面に垂直な方向）の電界を形成し、液晶層１０７に横方向電界が印加される。
【０００６】
このような横方向電界電圧を受ける液晶層１０７の液晶は、その異方軸（ダイレクタ）の向きが変化して、第１偏光板１０１と第２偏光板１０２との間の光透過率が「０」でなくなるように制御される。以上のような制御方法は、ダイレクタが基板内で回転することにより、非常に広い視野角から見て階調反転のない良好な画像を得られる。
【０００７】
上述される従来の横方向電界型のアクティブマトリクス型表示装置は、電界印加層１０６に接合する第２透明絶縁性基板１０４に対向する第１透明絶縁性基板１０３側に電極のような導電層が設けられていないので、ブラックマトリックス層１１２と色層１１３とから形成されているＣＦ層１０５に電荷の集積が起こる。
【０００８】
このように第１透明絶縁性基板１０３が電気的に浮いている基板全体には、内部に印加される様々な電位の影響を受け、ブラックマトリックス層１１２の電位が変動して共通電位とは異なる電位になって、図９に示されるように、ブラックマトリックス層１１２の次に抵抗が低い色層１１３を介して表示部位に電流１１４が流れ、図１０に示されるような等価回路が形成されることになる。
【０００９】
図１０に示される等価回路は、ブラックマトリックス層１１２と色層１１３との間の容量結合によって、各画素の表示領域の色層１１３に電荷の蓄積が生じる。このような電荷の蓄積は、残像現象を引き起こす要因になっていた。
【００１０】
図１１は、公知の単位画素の断面図である。図１１によれば、電荷は、ゲート電極層の電界（負）によりブラックマトリックス層７に注入された後、色層８にも注入されるため、コントラスト低下や残像発生の要因になっていた。
【００１１】
このような電荷の蓄積を防止する従来例１として、特開平１０−０７３８１０号公報の「液晶表示装置」には、ブラックマトリックス自体を非常に高抵抗化することにより、当該ブラックマトリックスから色層に流れる電流を抑制する技術が開示されている。
【００１２】
また、従来例２として、特開平０９−２６９５０４号公報の「液晶表示素子」には、ブラックマトリックスを逆に低抵抗化することにより、それを共通電極と等電位に保持する技術が開示されている。
【００１３】
さらに、従来例３として、特開平１０−１７０９５８号公報の「カラー液晶表示装置」には、ゲート電極からブラックマトリックスへの電荷注入を減少させることにより、色付け層の電荷の蓄積を防止する技術が開示されている。この「カラー液晶表示装置」は、ブラックマトリックスの近傍のコラムの透過率を、ブラックマトリックスの影響がない画素中央部のコラムの透過率に近づけることにより、ブラックマトリックスが横電界を乱すことがないようにするものであり、ブラックマトリックスの比抵抗と比誘電率及び液晶の比抵抗の関係を改善する定義を与えている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例１では、ブラックマトリックスの材料が限定され、単位膜当たりの光吸収率を大きくすることが困難であると共に、対向するＴＦＴ基板側の電位の偏りの影響をそのまま受けるので、ブラックマトリックスの電位が表示パネルの面内で変化し、これが表示ムラとして表れる。このような表示ムラを解消するために電位の平均化の点に配慮する必要があり、その配慮による設計変更は複雑化するという問題点があった。
【００１５】
また、上記従来例２では、ブラックマトリックスを周囲で露出させることが必要になるため、カラーフィルタの作製プロセスが複雑化するという問題点があった。
【００１６】
また、上記従来例３では、ゲート電極からブラックマトリックスへの電荷注入を減少させることは可能であるが、ブラックマトリックスから色層への電荷注入を防止することができないという問題点があった。
【００１７】
さらに、色層のチャージアップは、コントラストの低下や長期残像を引き起こすため、ＩＰＳ(In Plane Switching mode）−ＬＣＤ（横方向電界印加型−ＬＣＤ、面内印加型−ＬＣＤ）で発生する上記現象を低コストで防止することが望まれている。
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、色層チャージアップに伴うコントラストの低下や残像現象を防止する液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１９】
より詳細に、本発明は、対向基板のブラックマトリックス層に蓄積された電荷が横方向にリークするのを防止する液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、面内で横方向に電界が印加される横方向電界型の液晶表示装置において、第１の透明絶縁性基板と第２の透明絶縁性基板との層間に設けられる液晶層と、画素領域を形成するブラックマトリックス層と、画素領域の中に形成される色層と、ブラックマトリックス層と色層とをそれぞれ被覆するオーバーコート層と、を有し、ブラックマトリックス層と色層との間に絶縁層が介設されることで高抵抗化されており、絶縁層は、オーバーコート層の両端がブラックマトリックス層と色層との間に介設して入り込み、さらに、液晶層の一部が当該オーバーコート層の両端の間に介設して入り込むことにより形成されることを特徴とする。
【００２８】
本発明の第２の態様は、面内で横方向に電界が印加される横方向電界型の液晶表示装置の製造方法において、第１の透明絶縁性基板と第２の透明絶縁性基板との層間に液晶層を設ける工程と、画素領域を形成するブラックマトリックス層を設ける工程と、画素領域の中に色層を設ける工程と、ブラックマトリックス層と色層とをそれぞれ被覆するオーバーコート層を設ける工程と、を有し、ブラックマトリックス層と色層との間に絶縁層を介設することで高抵抗化し、絶縁層を、オーバーコート層の両端をブラックマトリックス層と色層との間に介設して入り込ませ、さらに、液晶層の一部を当該オーバーコート層の両端の間に介設して入り込ませることにより形成することを特徴とする。
【００３６】
〈作用〉
本発明は、このような高抵抗化により、ブラックマトリックスから色層に横方向に移動する電荷の流れが抑制され、液晶層が受ける悪影響が軽減される。
【００３７】
高抵抗化は、幾何学的配置関係により有効に実現する。その幾何学的配置関係は、ブラックマトリックスと色層とが直交方向にオーバーラップしていないことであり、または、ブラックマトリックスと色層との横方向の間に横方向の絶縁層が介設されていることである。横方向絶縁層は、他の絶縁層であるオーバーコート層の一部が兼用され得る。この兼用は、製造プロセスのステップ数を削減することができる。
【００３８】
この場合、横方向電界型液晶層とブラックマトリックスとの直交方向の間、及び、横方向電界型液晶層と色層との直交方向の間に介設されるオーバーコート層が設けられ、横方向絶縁層は、オーバーコート層の一部で形成されている。横方向絶縁層は、横方向電界型液晶層の一部であることも好ましい。
【００３９】
横方向絶縁層は、色層（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を形成する第１材料と異なり他の色層（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を形成する第２材料で形成され、第２材料の比抵抗は第１材料の比抵抗よりも高いことが、課題解決のために有効である。例えば、色層（Ｒ，Ｇ，Ｂ））の色は、３原色ＲＧＢのうちのＧであり、他の色層の色はＲである。
【００４０】
横方向電界型液晶層に電界を印加する電極層を形成する基板の側に配置される遮光層が更に設けられる。遮光層は直交方向に横方向絶縁層にオーバーラップしている。高抵抗化は、ブラックマトリックスと色層とが直交方向にオーバーラップしていないことであり、且つ、ブラックマトリックスと色層との横方向の間に横方向絶縁層が介設される。
【００４１】
この場合、横方向絶縁層は実質的に不透明であることが好ましい。または、高抵抗化は、直交方向にブラックマトリックス層と色層とが僅かにオーバラップし、ブラックマトリックスと色層との横方向の間に横方向絶縁層が介設され、且つ、ブラックマトリックス層と色層との間の直交方向の間に直交方向絶縁層が介設されていることである。この場合、僅かにオーバーラップすることは、色層が横方向絶縁層に実質的に丁度重なり合う程度が好ましい。
【００４２】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら本発明の実施形態である液晶表示装置及びその製造方法を詳細に説明する。図１から図８を参照すると、本発明に係る液晶表示装置及びその製造方法の実施の形態が示されている。
【００４３】
〈第１の実施形態〉
図１は、本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。図１において、本発明の第１の実施形態である液晶表示装置は、第１偏光板１と、第２偏光板２と、ＣＦ（カラーフィルタ）硝子端子板３と、ＴＦＴ（薄膜電界効果型トランジスタ）硝子端子板４と、色付け層５と、電界印加層６と、ブラックマトリックス層７と、色層８と、液晶層９と、オーバーコート層１０と、第１配向層１１と、第２配向層１２と、ＰＡ−ＳｉＮ層１３と、ソース電極層１４と、ドレイン電極層１５と、ｎ＋ａｓｉ（アモルファスシリコン）層１６と、ａｓｉ（アモルファスシリコン）層１７と、絶縁層１８と、ゲート電極層１９と、により構成される。
【００４４】
本発明の第１の実施形態である液晶表示装置は、２枚の偏光板（第１偏光板１、第２偏光板２）が設けられ、それらの間には、ＣＦ硝子端子板３とＴＦＴ硝子端子板４とが介設されている。ＣＦ硝子端子板３は、第１偏光板１に接合し、ＴＦＴ硝子端子板４は、第２偏光板２にそれぞれ接合している。
【００４５】
ＣＦ硝子端子板３とＴＦＴ硝子端子板４との間には、色付け層５と電界印加層６とオーバーコート層１０とが介設されている。色付け層５は、ＣＦ硝子端子板３に接合し、電界印加層６は、ＴＦＴ硝子端子板４に接合している。この色付け層５は、ブラックマトリックス層７と色層８とから形成されている。
【００４６】
オーバーコート層１０は、ブラックマトリックス層７且つ色層８の内側に配置され、ブラックマトリックス層７と色層８とのそれぞれに接合している。色層８が、Ｒ色フィルタ、Ｇ色フィルタ、Ｂ色フィルタである場合には、それぞれ色層８（Ｒ）、色層８（Ｇ）、色層８（Ｂ）と表される。
【００４７】
ブラックマトリックス層７は、基板面に垂直な方向で色層８にオーバーラップしていない。基板面は、後述の液晶層９のダイレクタが向く方向を含む面に概ね平行な面として定義され、第１偏光板１と第２偏光板２とが対向する方向に直交する面として定義される。
【００４８】
また、ブラックマトリックス層７は、基板面方向（基板面に含まれる２次元的方向）には色層８に直接接しておらず、図示されるように、ブラックマトリックス層７の端面（基板面に直交する面）と色層８の端面との間にはオーバーコート層１０の一部が入り込んでいる。
【００４９】
ＩＰＳ型の液晶層９は、色付け層５と電界印加層６との間に介設されている。
液晶層９と色付け層５との間には、第１配向層１１が介設されている。液晶層９と電界印加層６との間には、第２配向層１２が介設されている。
【００５０】
電界印加層６は、ＰＡ−ＳｉＮ層１３と、ソース電極層１４と、ドレイン電極層１５と、ｎ＋ａｓｉ層１６と、ａｓｉ層１７と、絶縁層１８と、ゲート電極層１９と、から形成されている。
【００５１】
ＰＡ−ＳｉＮ層１３は、第２配向層１２の外側面側に形成され、ソース電極層１４とドレイン電極層１５とは、ＰＡ−ＳｉＮ層１３の外側面側に形成され、ｎ＋ａｓｉ層１６は、ソース電極層１４とドレイン電極層１５とのそれぞれの外側面側に形成されている。ここで、外側とは液晶表示装置の前側であり、図では上側に相当するものとする。
【００５２】
ａｓｉ層１７は、ｎ＋ａｓｉ層１６の外側面側に形成され、両側でソース電極層１４とドレイン電極層１５とに挟まれて配置されている。絶縁層１８は、ａｓｉ層１７とソース電極層１４とのそれぞれの外側面側に形成されている。ゲート電極層１９は、絶縁層１８の一部の外側面側に形成され、当該絶縁層１８とＴＦＴ硝子端子板４との間に挟まれて形成されている。
【００５３】
図２は、本発明の第１の実施形態における単位液晶表示画素とその周辺近傍の透視図である。ソース電極層１４は、単位画素領域の１つの方向に関する中央部で１つの閉じた格子状の画素電極２４を形成している。この画素電極（ピクセル、ＰＩ）２４の両側の極の横方向間に対向電極２３が配置されている。対向電極２３は、２格子状に形成されている。
【００５４】
単位液晶表示画素の開口部２６は、１点鎖線で示す単位格子のブラックマトリックス層により囲まれて遮蔽されている。ここで、ブラックとは、光学的に非透過であることを意味する。
【００５５】
ゲート電極層１９は、図２に示されるように、ゲート電極用走査線２７Ｇに接続している。ドレイン電極層１５は、ドレイン電極用信号線２７Ｄに接続している。対向電極２３と画素電極２４とにより横方向電界が生成され、その横方向電界電圧が平面内配向の不図示の液晶層９に印加される。
【００５６】
このように電圧が印加された液晶層９は、その液晶の配向の主軸の向きが変わって、そこを通る白色光を偏光させる。電圧印加がない状態では、光透過率が極めて小さい第１偏光板１と第２偏光板２との間を通る光は外側に出ないが、電圧が印加された状態では、光透過率が零でなくなった両偏光板（第１偏光板及び第２偏光板２）の間を通る光は外側に出る。このように外側に出る光は、各カラーフィルタ８（Ｒ，Ｇ，Ｂ）により３原色化されている。
【００５７】
ゲート電極用走査線２７Ｇとドレイン電極用信号線２７Ｄとは、ブラックマトリックス層７に対して横方向電界の横方向に直交する直交方向Ｄに概ねオーバーラップしている。ブラックマトリックス層７は、液晶の横方向配向により形成される有効透過部（ブラックマトリックス層７により直交方向には囲まれる液晶部）２２に対して斜め向きであり（ブラックマトリックス層７の中心線に有効透過部の中心領域を通って直交する直線は、直交方向Ｄに対して斜め向きであり）、ブラックマトリックス層７は、有効透過部２２にに対して色層８よりも遠くに位置する。色層８は、その有効透過部２２に対して基板面に概ね直交する直交方向Ｄに配置され、有効透過部２２に対してブラックマトリックス層７よりも近くに配置されている。
【００５８】
ゲート電極とこの近傍の電極（以下、近傍電極といわれる）が生成する横方向電界電圧がブラックマトリックス層７に作用する。絶縁層により遮蔽されているブラックマトリックス層７は、電気的に中に浮いている。ブラックマトリックス層７が電界電圧の印加を受け、当該ブラックマトリックス層７とゲート電極・近傍電極とは、直交方向Ｄに容量結合する。この容量結合により、ブラックマトリックス層７に電荷が蓄積される。ブラックマトリックス層７に蓄積される電荷は、当該ブラックマトリックス層７と色層８との横方向間の絶縁層である色付け層５の一部分に阻まれて移動しにくいので、有効透過部２２の液晶の横方向配向は、色層８から受ける電界影響が小さく抑えられ、コントラストの低下や残像現象が抑制される。
【００５９】
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ間の断面図である。図３に示されるように、画素電極２４は、対向電極２３の外側の層である上層として形成されている。画素電極２４は、対向電極２３からゲート絶縁膜２５により絶縁されている。
【００６０】
また、色層８（Ｇ）は、ブラックマトリックス層７に垂直な方向にはオーバーラップしていない。ブラックマトリックス層７と色層８（Ｇ）との間には、２次元横方向にオーバーコート層１０の一部分が入り込んでいる。
【００６１】
〈第２の実施形態〉
図４は、本発明の第２の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。本発明の第２の実施形態である液晶表示装置は、色層８とブラックマトリックス層７との横方向間に、オーバーコート層１０の一部分だけでなく、液晶層９の一部分が介設されて入り込んでいる。この液晶層９を形成する比抵抗が著しく大きい液晶材料は、電荷注入をより良好に阻止することができる。
【００６２】
〈第３の実施形態〉
図５は、本発明の第３の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。本発明の第３の実施形態である液晶表示装置は、ブラックマトリックス層７と色層８（Ｒ，Ｇ，Ｂ）との間である横方向間に、特別に選択された高比抵抗・不透明の材料の絶縁層５０がそれぞれ介設されている。この絶縁層５０は、直交方向に色層８とブラックマトリックス層７にオーバーラップするように配置されることが好ましい。絶縁層５０は、一種のブラックマトリックスとしての遮光性を有しているのでオーバーコート層１０を形成しなくてもよい。
【００６３】
〈第４の実施形態〉
図６は、本発明の第４の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。本発明の第４の実施形態は、ブラックマトリックス層７と色層８（Ｒ，Ｇ，Ｂ）との間である横方向間に、特別に選択された高比抵抗材料の絶縁層５１がそれぞれに介設されている。絶縁層５１は、直交方向Ｄにブラックマトリックス層７にオーバーラップすることが好ましい。
【００６４】
〈第５の実施形態〉
図７は、本発明の第５の実施形態である液晶表示装置における絶縁層の構成例を示す断面図である。図７に示されるように、隣り合う２箇所の絶縁層５１は、横方向に連続し、ブラックマトリックス層７を完全に被覆する絶縁層５１’（Ｒ）として形成されることが好ましい。
【００６５】
〈実施例〉
本発明の具体的な実施例を以下に詳述する。
横方向電界を利用するＩＰＳ方式の液晶表示装置の実施例は、液晶の比抵抗が１０の１３乗（Ωｃｍ）以上である。ブラックマトリックス層７と色層８との横方向間が透明であるので、ＴＦＴ基板（電極側基板）には、ブラックマトリックス層７に直交方向Ｄに十分にオーバーラップしてブラックマトリックス層の領域よりも広い領域に不透明電極が配置され、白色光の漏れが防止される。液晶の屈折率異方性でΔｎと液晶層のギャップ幅ｄとの積である位相回転角度差Δｎｄは、０．２μｍ＜Δｎｄ＜０．３６μｍである。ブラックマトリックス層７の抵抗が、色層８の抵抗に比べて十分に低い。
【００６６】
ＢＭ比抵抗（１０の３乗〜１０の６乗Ωｃｍ）
＜＜＜色相Ｒ，Ｇ，Ｂ抵抗値（１０の８乗〜１０の１２乗Ωｃｍ）
＜オーバーコート層の抵抗値（１０の１４乗Ωｃｍ以上）
【００６７】
Ｒ，Ｇ，Ｂに関して、比抵抗Ｒは、下記の通りである。
Ｒ（Ｒ）＝１０の１０乗〜１０の１２乗（Ωｃｍ）
Ｒ（Ｇ）＝１０の９乗〜１０の１１乗（Ωｃｍ）
Ｒ（Ｂ）＝１０の８乗〜１０の１２乗（Ωｃｍ）
Ｒ（ＯＣ）＝１０の１４乗Ωｃｍ以上
Ｒ（図２１の絶縁層５０）＝１０の１４乗（Ωｃｍ）以上
ここで、ＯＣはオーバーコート層１０を示すものである。
【００６８】
ＢＭと８（Ｒ）の間の絶縁層の比抵抗Ｒ（Ｒ）＝１０の１２乗（Ωｃｍ）
ＢＭと８（Ｇ）の間の絶縁層の比抵抗Ｒ（Ｇ）＝１０の１０乗（Ωｃｍ）
ＢＭと８（Ｂ）の間の絶縁層の比抵抗Ｒ（Ｂ）＝１０の９乗（Ωｃｍ）
【００６９】
ブラックマトリックス層７と色層８とがオーバーラップしていない場合、光の漏れを抑制することが望まれる。図８は、電極２３とブラックマトリックス層７とのオーバラッピングの状態及び電極２３と色層８とのオーバラッピングの状態を示している。液晶層９の厚みはｄで示され、対抗電極２３の横方向幅がＹで示されている。ブラックマトリックス層７と色層８との間に、オーバーコート層１０の一部分である透明隙間６１が形成されている。
【００７０】
透明隙間６１と対抗電極２３とは、直交方向Ｄにオーバーラップしている。横方向幅Ｙが広いほど、透明隙間６１を通過する漏れ光量は少なくなる。横方向幅Ｙが広いほど、開口率が低下して色層８を通過する有効光量が少なくなる。１＜ｄ／Ｙ＜７の関係を満たすことが有効である。特に、ｄ＝５μｍ、Ｙ＝２μｍ、であることが視覚経験上、特に有効である。
【００７１】
また、色付き表示ムラが発生するカラーフィルタを用いた場合、液晶比抵抗が変化しても、短時間で輝度が一定値に落ち着く傾向がある。液晶比抵抗の変化は、電荷注入による色付き表示ムラ発生の原因に影響しない。色付き表示ムラ発生の原因は、ブラックマトリックスとカラーフィルタとの間の電荷流動に強く依存している。
【００７２】
なお、上述される実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、本発明の要旨を変更しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。
【００７３】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明による液晶表示装置及びその製造方法によれば、ブラックマトリックス層とカラーフィルタ（色層）とが平面的にオーバーラップしないようにレイアウトし、さらに、ブラックマトリックス層とカラーフィルタとの間を高抵抗層で充填するように構成することで、電荷注入を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の上面透視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図８】本発明の第６の実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図９】従来の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１０】従来の液晶表示装置における等価電気回路を示す回路図である。
【図１１】従来の液晶表示装置の他の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 第１偏光板
２ 第２偏光板
３ 第１ＣＦ（カラーフィルタ）硝子端子板
４ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）硝子端子遺体
５ 色付け層
６ 電界印加層
７ ブラックマトリックス
８ （Ｒ，Ｇ，Ｂ）色層
９ 横方向電界型液晶層
１０ オーバーコート層
１１ 第１配向層
１２ 第２配向層
１３ Ｐａ−ＳｉＮ層
１４ ソース電極層
１５ ドレイン電極層
１６ Ｎａｓｉ層
１７ ａｓｉ層
１８ 絶縁層
１９ ゲート電極層
２１ 容量結合
２２ 有効透過部
２３ 対向電極
２４ 画素電極
２５ ゲート絶縁膜
２６ 開口部
Ｄ 直交方向
Claims (4)
- 面内で横方向に電界が印加される横方向電界型の液晶表示装置において、
第１の透明絶縁性基板と第２の透明絶縁性基板との層間に設けられる液晶層と、
画素領域を形成するブラックマトリックス層と、
前記画素領域の中に形成される色層と、
前記ブラックマトリックス層と前記色層とをそれぞれ被覆するオーバーコート層と、を有し、
前記ブラックマトリックス層と前記色層との間に絶縁層が介設されることで高抵抗化されており、
前記絶縁層は、
前記オーバーコート層の両端が前記ブラックマトリックス層と前記色層との間に介設して入り込み、さらに、前記液晶層の一部が当該オーバーコート層の両端の間に介設して入り込むことにより形成されることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記液晶層に前記電界を印加する電極層は、
前記電極層が形成される基板に垂直な方向で前記絶縁層にオーバーラップしており、
前記絶縁層を通過する光に対する遮光層としても機能することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 - 面内で横方向に電界が印加される横方向電界型の液晶表示装置の製造方法において、
第１の透明絶縁性基板と第２の透明絶縁性基板との層間に液晶層を設ける工程と、
画素領域を形成するブラックマトリックス層を設ける工程と、
前記画素領域の中に色層を設ける工程と、
前記ブラックマトリックス層と前記色層とをそれぞれ被覆するオーバーコート層を設ける工程と、を有し、
前記ブラックマトリックス層と前記色層との間に絶縁層を介設することで高抵抗化し、
前記絶縁層を、
前記オーバーコート層の両端を前記ブラックマトリックス層と前記色層との間に介設して入り込ませ、さらに、前記液晶層の一部を当該オーバーコート層の両端の間に介設して入り込ませることにより形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 前記液晶層に前記電界を印加する電極層を、
前記電極層が形成される基板に垂直な方向で前記絶縁層にオーバーラップさせ、
前記絶縁層を通過する光に対する遮光層としても機能させることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置の製造方法。
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