JP2001066617A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置およびその製造方法Info
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
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Abstract
(57)【要約】
【課題】表示ムラの生じない液晶表示パネルを製造工程
を増大させないで歩留まりよく得る。 【解決手段】透明な第1の基板の上に走査線、ゲート電
極3a、信号線7,薄膜トランジスタを形成し、これら
を含む全体の上層にカラーフィルタ9R、9G、9Bを
設け、カラーフィルタ上にオーバーコート層10を形成
し、このオーバーコート層上に画素電極11とCOM電
極を同じ層に配置する。このTFT基板と透明な第2の
基板を対向させ間に液晶13を封止する。
を増大させないで歩留まりよく得る。 【解決手段】透明な第1の基板の上に走査線、ゲート電
極3a、信号線7,薄膜トランジスタを形成し、これら
を含む全体の上層にカラーフィルタ9R、9G、9Bを
設け、カラーフィルタ上にオーバーコート層10を形成
し、このオーバーコート層上に画素電極11とCOM電
極を同じ層に配置する。このTFT基板と透明な第2の
基板を対向させ間に液晶13を封止する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、面内に水平な電界
を用いて液晶を駆動する方式の液晶表示装置およびその
製造方法に関する。
を用いて液晶を駆動する方式の液晶表示装置およびその
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置の液晶の動作モードとして
は、基板間で液晶分子の分子軸の方向(以下、ダイレク
タと呼ぶ)を上下基板間で約90度回転させて液晶分子
をツイスト配向させ、基板に対して垂直方向の電界によ
り、ダイレクタを垂直方向に回転させて表示を行うツイ
ステッドネマティックモード(以下、TNモードと呼
ぶ)が従来用いられてきた。
は、基板間で液晶分子の分子軸の方向(以下、ダイレク
タと呼ぶ)を上下基板間で約90度回転させて液晶分子
をツイスト配向させ、基板に対して垂直方向の電界によ
り、ダイレクタを垂直方向に回転させて表示を行うツイ
ステッドネマティックモード(以下、TNモードと呼
ぶ)が従来用いられてきた。
【0003】しかしながら、このTNモードは、視野角
が狭いという問題点がある。その為、斜め方向から表示
を視認出来ない他、大容量表示が進み画面面積が大きく
なると、斜め方向のある視点から画面を見た場合画面中
央と画面端で見え方が異なり正しい表示が不可能にな
る。
が狭いという問題点がある。その為、斜め方向から表示
を視認出来ない他、大容量表示が進み画面面積が大きく
なると、斜め方向のある視点から画面を見た場合画面中
央と画面端で見え方が異なり正しい表示が不可能にな
る。
【0004】この問題に対して、基板に対して平行方向
に電界を発生させ、ダイレクタを水平面内で回転させて
表示を行うインプレーンスイッチングモード(以下IP
Sモードと呼ぶ)が開発されている。基板に平行な電界
により液晶を駆動させる液晶表示装置は、液晶が水平方
向に配向しているので視点を動かしても液晶の複屈折性
が大きく変化しないため、TNモードの液晶表示装置に
比較して、広視野角を達成することができる。
に電界を発生させ、ダイレクタを水平面内で回転させて
表示を行うインプレーンスイッチングモード(以下IP
Sモードと呼ぶ)が開発されている。基板に平行な電界
により液晶を駆動させる液晶表示装置は、液晶が水平方
向に配向しているので視点を動かしても液晶の複屈折性
が大きく変化しないため、TNモードの液晶表示装置に
比較して、広視野角を達成することができる。
【0005】また、IPSモードと同様に基板に平行な
電界により広視野角を得る方法としてJournal of App
lied Physics,Vol.45,No.12(1974)P.5466または、特開
平10−186351号公報には誘電率異方性が正の液
晶を基板に対して垂直にホメオトロピック配向させてお
き、基板に水平方向の電界で液晶分子を基板と水平方向
に倒す方式が述べられている。このとき、電界の方向の
ためホメオトロピック配向させた液晶分子は傾く方向が
異なる2つ以上の領域に分かれる。ホメオトロピック配
向の液晶自体は、特に広い視野角を得られるわけではな
いが、上記の方向で2つ以上の領域に分けることによ
り、透過光強度の変化を緩やかにして広視野を得ること
ができる。
電界により広視野角を得る方法としてJournal of App
lied Physics,Vol.45,No.12(1974)P.5466または、特開
平10−186351号公報には誘電率異方性が正の液
晶を基板に対して垂直にホメオトロピック配向させてお
き、基板に水平方向の電界で液晶分子を基板と水平方向
に倒す方式が述べられている。このとき、電界の方向の
ためホメオトロピック配向させた液晶分子は傾く方向が
異なる2つ以上の領域に分かれる。ホメオトロピック配
向の液晶自体は、特に広い視野角を得られるわけではな
いが、上記の方向で2つ以上の領域に分けることによ
り、透過光強度の変化を緩やかにして広視野を得ること
ができる。
【0006】IPSモードにより動作する液晶表示装置
は、例えば特開平6−148595号公報(以下「従来
例1」)に開示されているように、画素電極と共通電極
線の間に電圧を印加し、基板面にほぼ平行な電界を発生
させて液晶を駆動していた。図12に従来例1の平面
図、また、図13に図12中のA−A’線の断面図を示
す。従来例1の液晶表示装置は、薄膜トランジスタの存
在する基板1(以下、TFT基板と呼ぶ)上にマトリク
ス状に配置された複数の走査線3、信号線7及び共通電
極線14を備え、走査線と信号線の交差部には薄膜トラ
ンジスタ及び画素電極11を有している。画素電極11
と共通電極線14から延びるCOM電極12は図12の
平面図に示すようにストライプ状に両電極が平行になる
よう設置され、基板面に平行で両電極に直交する成分を
主とした電界を発生できる。
は、例えば特開平6−148595号公報(以下「従来
例1」)に開示されているように、画素電極と共通電極
線の間に電圧を印加し、基板面にほぼ平行な電界を発生
させて液晶を駆動していた。図12に従来例1の平面
図、また、図13に図12中のA−A’線の断面図を示
す。従来例1の液晶表示装置は、薄膜トランジスタの存
在する基板1(以下、TFT基板と呼ぶ)上にマトリク
ス状に配置された複数の走査線3、信号線7及び共通電
極線14を備え、走査線と信号線の交差部には薄膜トラ
ンジスタ及び画素電極11を有している。画素電極11
と共通電極線14から延びるCOM電極12は図12の
平面図に示すようにストライプ状に両電極が平行になる
よう設置され、基板面に平行で両電極に直交する成分を
主とした電界を発生できる。
【0007】さらに、このTFT基板と液晶層13とを
介して対向して、遮光層15と、カラーフィルタ9R、
9B、9G、液晶配向層(図示せず)とを有する基板2
(以下、対向基板と呼ぶ)を設置し、一つのアクティブ
マトリクス液晶表示装置を形成している。ここで、従来
例1の特徴は、カラーフィルタ及び遮光層が対向基板2
上に形成されていることにある。
介して対向して、遮光層15と、カラーフィルタ9R、
9B、9G、液晶配向層(図示せず)とを有する基板2
(以下、対向基板と呼ぶ)を設置し、一つのアクティブ
マトリクス液晶表示装置を形成している。ここで、従来
例1の特徴は、カラーフィルタ及び遮光層が対向基板2
上に形成されていることにある。
【0008】また、従来、カラーフィルタがTFT基板
側に形成された液晶表示装置が特願平11−16833
4号において提案されている(以下従来例2とする)。
図14に従来例2の平面図を、図15に図14中のA−
A’線の断面図を示す。また、図16(a)〜(h)
は、その製造工程を示す図である。従来例2の液晶表示
装置は以下のような構成をしている。
側に形成された液晶表示装置が特願平11−16833
4号において提案されている(以下従来例2とする)。
図14に従来例2の平面図を、図15に図14中のA−
A’線の断面図を示す。また、図16(a)〜(h)
は、その製造工程を示す図である。従来例2の液晶表示
装置は以下のような構成をしている。
【0009】一方の基板1上に走査線3、走査線3に電
気的に接続されたゲート電極3a及び共通電極線14が
設置されている。その上層にゲート絶縁膜4が形成さ
れ、このゲート絶縁膜4の上層に能動層となる半導体層
5が形成されている。その上層にソース電極7a、信号
線7及びドレイン電極7bが形成されている。信号線7
とソース電極7aは接続されている。また、ソース電極
7aとドレイン電極7bはn型半導体層6を介して半導
体層5と接続されている。それらの上層には薄膜トラン
ジスタを保護するパッシベーション膜8が設置され、そ
の上層には遮光層20、それぞれ赤・緑・青の光を通過
させるカラーフィルター9R・9G・9B、チャージア
ップしにくい透明な絶縁材料からなるオーバーコート層
10が設置され、その上層には共通電極線14、共通電
極線14と接続されたCOM電極12が設置されてい
る。その上層には絶縁膜21を挟んで薄膜トランジスタ
のソース電極7bとコンタクトホールを介して接続され
た金属よりなる櫛歯状の画素電極11が設置されてい
る。画素電極11とCOM電極12は、その間に発生す
る電界が基板に水平方向の成分が主となるよう配置され
ている。その上層には図示しないが液晶分子を液晶の動
作モードに適した配列や傾きを制御するための液晶配向
層が設置され薄膜トランジスタ基板(以下TFT基板と
する)を形成している。
気的に接続されたゲート電極3a及び共通電極線14が
設置されている。その上層にゲート絶縁膜4が形成さ
れ、このゲート絶縁膜4の上層に能動層となる半導体層
5が形成されている。その上層にソース電極7a、信号
線7及びドレイン電極7bが形成されている。信号線7
とソース電極7aは接続されている。また、ソース電極
7aとドレイン電極7bはn型半導体層6を介して半導
体層5と接続されている。それらの上層には薄膜トラン
ジスタを保護するパッシベーション膜8が設置され、そ
の上層には遮光層20、それぞれ赤・緑・青の光を通過
させるカラーフィルター9R・9G・9B、チャージア
ップしにくい透明な絶縁材料からなるオーバーコート層
10が設置され、その上層には共通電極線14、共通電
極線14と接続されたCOM電極12が設置されてい
る。その上層には絶縁膜21を挟んで薄膜トランジスタ
のソース電極7bとコンタクトホールを介して接続され
た金属よりなる櫛歯状の画素電極11が設置されてい
る。画素電極11とCOM電極12は、その間に発生す
る電界が基板に水平方向の成分が主となるよう配置され
ている。その上層には図示しないが液晶分子を液晶の動
作モードに適した配列や傾きを制御するための液晶配向
層が設置され薄膜トランジスタ基板(以下TFT基板と
する)を形成している。
【0010】もう一方の基板2上には図示しないが液晶
配向層が設置され、対向基板を形成している。TFT基
板と対向基板は液晶配向層同士が向かい合うように設置
され、向かい合う液晶配向層の間には液晶層13が設置
される構成となっている。ここで、液晶層中の液晶分子
は基板に平行に配向されている。
配向層が設置され、対向基板を形成している。TFT基
板と対向基板は液晶配向層同士が向かい合うように設置
され、向かい合う液晶配向層の間には液晶層13が設置
される構成となっている。ここで、液晶層中の液晶分子
は基板に平行に配向されている。
【0011】従来例2の液晶表示装置は、カラーフィル
タ9上に配置された画素電極11とCOM電極12の間
に電界を形成することで、それらの上に配置された液晶
分子200を駆動している。言い換えるならば、カラー
フィルタ9と液晶層13とが、画素電極11とCOM電
極12とを挾んで配置されているようにした。この従来
例2によれば、液晶分子200を動かすための電界がT
FT基板側に回り込みカラーフィルタ9に印加され不純
物イオンが偏在化したとしても、液晶層13とカラーフ
ィルタ9の間には画素電極11とCOM電極12が存在
するため、カラーフィルタの不純物イオンが作り出す電
界は導電体である画素電極11とCOM電極12に収束
し、液晶層には大きな影響を与えない。また、従来例2
ではカラーフィルタ9上にオーバーコート層10が形成
され、その上に液晶層13が形成されているが、オーバ
ーコート層10は顔料等が含まれていないため不純物イ
オンが少なく殆どチャージアップしない。よって、さら
に液晶層13への影響は少なくなる。
タ9上に配置された画素電極11とCOM電極12の間
に電界を形成することで、それらの上に配置された液晶
分子200を駆動している。言い換えるならば、カラー
フィルタ9と液晶層13とが、画素電極11とCOM電
極12とを挾んで配置されているようにした。この従来
例2によれば、液晶分子200を動かすための電界がT
FT基板側に回り込みカラーフィルタ9に印加され不純
物イオンが偏在化したとしても、液晶層13とカラーフ
ィルタ9の間には画素電極11とCOM電極12が存在
するため、カラーフィルタの不純物イオンが作り出す電
界は導電体である画素電極11とCOM電極12に収束
し、液晶層には大きな影響を与えない。また、従来例2
ではカラーフィルタ9上にオーバーコート層10が形成
され、その上に液晶層13が形成されているが、オーバ
ーコート層10は顔料等が含まれていないため不純物イ
オンが少なく殆どチャージアップしない。よって、さら
に液晶層13への影響は少なくなる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例1の様
にカラーフィルタが対向基板上に形成される構造の場
合、次のような問題点があった。カラーフィルタは、通
常顔料を分散した有機ポリマーを用いフォトリソグラフ
ィ技術により色層を形成し製造される。よって、カラー
フィルタは非常に多くの有機物やイオン性の物質を含ん
でいる。液晶層中に印加されている交流駆動電圧に僅か
でも直流電圧成分が含まれている場合、不純物イオンが
偏在化してカラーフィルタ上に電界を形成してしまう。
その結果、液晶を駆動する際、駆動電界を妨害して目的
の電界を液晶に印加できなくなり正常な表示が不能にな
る。カラーフィルタの持つ電位は、直流成分のゆらぎあ
るいは不純物分布の影響でパネル面内でばらつくため表
示としてはムラとなって現れる。また、駆動電界を除去
した後もカラーフィルタ上の電荷はしばらくの間残るた
め液晶層13には弱い電界が作用した状態となって、長
期残像やムラの原因となり表示品位を低下させる。従来
の技術ではカラーフィルタは画素電極や共通電極線に対
して液晶層13を挟んで対向基板上にあるため画素電極
や共通電極線とカラーフィルタの電位差によりカラーフ
ィルタ上の電界は基板に垂直な成分を含んでおり、基板
間の複屈折性が大きく変化し長期残像や表示ムラの程度
はTNモードに比べ非常に大きい。
にカラーフィルタが対向基板上に形成される構造の場
合、次のような問題点があった。カラーフィルタは、通
常顔料を分散した有機ポリマーを用いフォトリソグラフ
ィ技術により色層を形成し製造される。よって、カラー
フィルタは非常に多くの有機物やイオン性の物質を含ん
でいる。液晶層中に印加されている交流駆動電圧に僅か
でも直流電圧成分が含まれている場合、不純物イオンが
偏在化してカラーフィルタ上に電界を形成してしまう。
その結果、液晶を駆動する際、駆動電界を妨害して目的
の電界を液晶に印加できなくなり正常な表示が不能にな
る。カラーフィルタの持つ電位は、直流成分のゆらぎあ
るいは不純物分布の影響でパネル面内でばらつくため表
示としてはムラとなって現れる。また、駆動電界を除去
した後もカラーフィルタ上の電荷はしばらくの間残るた
め液晶層13には弱い電界が作用した状態となって、長
期残像やムラの原因となり表示品位を低下させる。従来
の技術ではカラーフィルタは画素電極や共通電極線に対
して液晶層13を挟んで対向基板上にあるため画素電極
や共通電極線とカラーフィルタの電位差によりカラーフ
ィルタ上の電界は基板に垂直な成分を含んでおり、基板
間の複屈折性が大きく変化し長期残像や表示ムラの程度
はTNモードに比べ非常に大きい。
【0013】また、従来例2は、従来例1の問題点を解
決するものであるが、なお次のような欠点がある。すな
わち、従来例2では画素電極とCOM(共通)電極が絶
縁層(層間分離膜)21を介して異なる層に配置されて
いる。よって、層間分離膜の形成および配線形成工程が
増え、作製コストが増すばかりか生産歩留まりも低下し
てしまう。
決するものであるが、なお次のような欠点がある。すな
わち、従来例2では画素電極とCOM(共通)電極が絶
縁層(層間分離膜)21を介して異なる層に配置されて
いる。よって、層間分離膜の形成および配線形成工程が
増え、作製コストが増すばかりか生産歩留まりも低下し
てしまう。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、面内に水平な
電界を用いて液晶を駆動する方式の液晶表示装置におい
て、カラーフィルタをTFT基板上に作成し、更にその
上層に共通電極と画素電極を同層の電極により作成する
ことを特徴とする。
電界を用いて液晶を駆動する方式の液晶表示装置におい
て、カラーフィルタをTFT基板上に作成し、更にその
上層に共通電極と画素電極を同層の電極により作成する
ことを特徴とする。
【0015】本発明は、2枚の透明絶縁基板間に液晶が
挟持され、基板に平行な電界を発生し液晶を駆動する液
晶表示装置において、一方の基板には、走査電圧が印加
される走査線と、走査線と電気的に接続されたゲート電
極と、信号電圧が印加される信号線と、信号線に電気的
に接続されたソース電極と画素電極に電気的に接続され
たドレイン電極を備えた薄膜トランジスタが設置され、
これら含む全面の上層にはカラーフィルタが設置され、
前記カラーフィルタの上層には、画素電極と、共通信号
電圧が印加されるCOM電極が、同じ層で形成されてい
ることを特徴とする。カラーフィルタの上にはオーバー
コート層を形成することができる。画素電極とCOM電
極は透明または不透明な導電材料で形成されている。共
通電極線とCOM電極は同じ層の上に形成されている。
なお、液晶は基板に平行に配向処理され誘電率異方性が
正または負である。また、液晶が基板に垂直に配向処理
され誘電率異方性が正であってもよい。
挟持され、基板に平行な電界を発生し液晶を駆動する液
晶表示装置において、一方の基板には、走査電圧が印加
される走査線と、走査線と電気的に接続されたゲート電
極と、信号電圧が印加される信号線と、信号線に電気的
に接続されたソース電極と画素電極に電気的に接続され
たドレイン電極を備えた薄膜トランジスタが設置され、
これら含む全面の上層にはカラーフィルタが設置され、
前記カラーフィルタの上層には、画素電極と、共通信号
電圧が印加されるCOM電極が、同じ層で形成されてい
ることを特徴とする。カラーフィルタの上にはオーバー
コート層を形成することができる。画素電極とCOM電
極は透明または不透明な導電材料で形成されている。共
通電極線とCOM電極は同じ層の上に形成されている。
なお、液晶は基板に平行に配向処理され誘電率異方性が
正または負である。また、液晶が基板に垂直に配向処理
され誘電率異方性が正であってもよい。
【0016】また、本発明によれば、一方の基板上に、
走査線、ゲート電極をよび共通電極線を形成する工程
と、全面にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート電極の上
部に半導体層を形成する工程と、信号線、前記半導体層
上にソース電極およびドレイン電極、導通部を形成する
工程と、全面にパッシベーション膜を設ける工程と、前
記ゲート電極、半導体層、ソース電極をよびドレイン電
極により形成される薄膜トランジスタの上部に遮光膜
を、その他の部分にカラーフィルタを形成する工程と、
カラーフィルタ上に画素電極と共通信号が印加されるC
OM電極とを形成する工程と、前記一方の基板ともう一
方の基板とを対向させその間に液晶を封止する工程とを
有する液晶表示装置の製造方法が得られる。なお、カラ
ーフィルタ上にオーバーコート層を形成してもよい。
走査線、ゲート電極をよび共通電極線を形成する工程
と、全面にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート電極の上
部に半導体層を形成する工程と、信号線、前記半導体層
上にソース電極およびドレイン電極、導通部を形成する
工程と、全面にパッシベーション膜を設ける工程と、前
記ゲート電極、半導体層、ソース電極をよびドレイン電
極により形成される薄膜トランジスタの上部に遮光膜
を、その他の部分にカラーフィルタを形成する工程と、
カラーフィルタ上に画素電極と共通信号が印加されるC
OM電極とを形成する工程と、前記一方の基板ともう一
方の基板とを対向させその間に液晶を封止する工程とを
有する液晶表示装置の製造方法が得られる。なお、カラ
ーフィルタ上にオーバーコート層を形成してもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の第1の実施の形態の構成を
示す平面図、図2は図1のA−A’線の断面図、図3は
図1のB−B’線の断面図を示す。
て説明する。図1は本発明の第1の実施の形態の構成を
示す平面図、図2は図1のA−A’線の断面図、図3は
図1のB−B’線の断面図を示す。
【0018】一方の基板1上に走査線3、走査線3に電
気的に接続されたゲート電極3a及び共通電極線14が
設置されている。その上層にゲート絶縁膜4が形成さ
れ、このゲート絶縁膜の上層に能動層となる半導体層5
が形成されている。その上層にソース電極7a、信号線
7、ドレイン電極7b及び導通部25が形成されてい
る。信号線7とソース電極7aは接続されている。ま
た、ソース電極7aとドレイン電極7bはn型半導体層
6を介して半導体層5と接続されている。それらの上層
には薄膜トランジスタを保護するパッシベーション膜8
が設置され、その上層には遮光層20、それぞれ赤・緑
・青の光を通過させるカラーフィルタ9R・9G・9
B、チャージアップしにくい透明な絶縁材料からなるオ
ーバーコート層10が設置され、その上層には薄膜トラ
ンジスタのソース電極7bとコンタクトホールを介して
接続された金属よりなる画素電極11、共通電極線14
と導通部25及びコンタクトホールを介して接続された
COM電極12が設置されている。画素電極11とCO
M電極12は、その間に発生する電界が基板に水平方向
の成分が主となるよう配置されている。その上層には図
示しないが液晶分子を液晶の動作モードに適した配列や
傾きを制御するための液晶配向層が設置され薄膜トラン
ジスタ基板(以下TFT基板とする)を形成している。
気的に接続されたゲート電極3a及び共通電極線14が
設置されている。その上層にゲート絶縁膜4が形成さ
れ、このゲート絶縁膜の上層に能動層となる半導体層5
が形成されている。その上層にソース電極7a、信号線
7、ドレイン電極7b及び導通部25が形成されてい
る。信号線7とソース電極7aは接続されている。ま
た、ソース電極7aとドレイン電極7bはn型半導体層
6を介して半導体層5と接続されている。それらの上層
には薄膜トランジスタを保護するパッシベーション膜8
が設置され、その上層には遮光層20、それぞれ赤・緑
・青の光を通過させるカラーフィルタ9R・9G・9
B、チャージアップしにくい透明な絶縁材料からなるオ
ーバーコート層10が設置され、その上層には薄膜トラ
ンジスタのソース電極7bとコンタクトホールを介して
接続された金属よりなる画素電極11、共通電極線14
と導通部25及びコンタクトホールを介して接続された
COM電極12が設置されている。画素電極11とCO
M電極12は、その間に発生する電界が基板に水平方向
の成分が主となるよう配置されている。その上層には図
示しないが液晶分子を液晶の動作モードに適した配列や
傾きを制御するための液晶配向層が設置され薄膜トラン
ジスタ基板(以下TFT基板とする)を形成している。
【0019】もう一方の基板2上には図示しないが液晶
配向層が設置され、対向基板を形成している。TFT基
板と対向基板は液晶配向層同士が向かい合うように設置
され、向かい合う液晶配向層の間には液晶層13が設置
される構成となっている。ここで、液晶層中の液晶分子
は基板に平行に配向されている。この実施の形態ではポ
リイミドからなる液晶配向層をラビングすることによっ
て分子配向を行った。ラビング法に限らず、光配向法や
酸化シリコンの斜方蒸着法を用いても良い。液晶分子の
誘電異方性は正とした。
配向層が設置され、対向基板を形成している。TFT基
板と対向基板は液晶配向層同士が向かい合うように設置
され、向かい合う液晶配向層の間には液晶層13が設置
される構成となっている。ここで、液晶層中の液晶分子
は基板に平行に配向されている。この実施の形態ではポ
リイミドからなる液晶配向層をラビングすることによっ
て分子配向を行った。ラビング法に限らず、光配向法や
酸化シリコンの斜方蒸着法を用いても良い。液晶分子の
誘電異方性は正とした。
【0020】液晶層中の液晶分子200は図4(a)、
(b)に示すように、画素電極11とCOM電極12間
に電界が発生していないときは、液晶層13における液
晶分子はそれら電極の延在方向にほぼ平行な状態となる
よう液晶配向層によりホモジニアス配向している。すな
わち、液晶分子の長軸(光学軸)の方向と、画素電極1
1とCOM電極12との間に形成される電界方向とのな
す角度が、例えば、45°以上90°未満となるよう
に、液晶分子は配向されている。
(b)に示すように、画素電極11とCOM電極12間
に電界が発生していないときは、液晶層13における液
晶分子はそれら電極の延在方向にほぼ平行な状態となる
よう液晶配向層によりホモジニアス配向している。すな
わち、液晶分子の長軸(光学軸)の方向と、画素電極1
1とCOM電極12との間に形成される電界方向とのな
す角度が、例えば、45°以上90°未満となるよう
に、液晶分子は配向されている。
【0021】ここで、ゲート電極3aに電圧を印加して
薄膜トランジスタ(TFT)をオンにすると、ドレイン
電極7bに電圧が印加されて、画素電極11とこれに対
向配置しているCOM電極12の間に電界が誘起され
る。そして、この電界により、液晶分子200は、画素
電極11とこれに対向配置しているCOM電極12の間
に形成される電界の方向に、ほぼ平行な状態となる(図
4)。そして、基板1および基板2の外側に設置された
偏光板の偏光透過軸を所定角度に配置しておくことで、
上述した液晶分子の動きによって光の透過率を変化させ
ることができる。例えば、一方の偏光板の透過軸を液晶
分子200の配向方向とし、もう一方の偏光板の透過軸
を90度回転させた方向とすることで、電界が印加され
ていないとき黒表示となり、印加時には光が透過するノ
ーマリブラック表示となる。
薄膜トランジスタ(TFT)をオンにすると、ドレイン
電極7bに電圧が印加されて、画素電極11とこれに対
向配置しているCOM電極12の間に電界が誘起され
る。そして、この電界により、液晶分子200は、画素
電極11とこれに対向配置しているCOM電極12の間
に形成される電界の方向に、ほぼ平行な状態となる(図
4)。そして、基板1および基板2の外側に設置された
偏光板の偏光透過軸を所定角度に配置しておくことで、
上述した液晶分子の動きによって光の透過率を変化させ
ることができる。例えば、一方の偏光板の透過軸を液晶
分子200の配向方向とし、もう一方の偏光板の透過軸
を90度回転させた方向とすることで、電界が印加され
ていないとき黒表示となり、印加時には光が透過するノ
ーマリブラック表示となる。
【0022】次に第1の実施の形態の製造方法について
述べる。図7(a)、(a')〜(h)、(h')に製造工
程を説明する為の断面図を示す。図7(a)、(a')に
示すように、一方の基板1に、スパッタによりクロムを
成膜しフォトリソグラフィ技術を用いてパターンニング
を行うことにより、走査線3、ゲート電極3a及び共通
電極線14を形成する。配線材料としてクロムを用いた
が、クロムに限らず、モリブデン、チタン、アルミニウ
ム、アルミニウム合金などの抵抗が低く、薄膜形成及び
フォトリソグラフィ技術によるパターンニングがしやす
い材料ならばよい。また、アルミニウム上にチタンなど
のバリアメタルを形成した積層構造の配線としても良
い。その後、図7(b)、(b')に示すように、ケミカ
ルべーパーデポジッション(以下CVDとする)により
ゲート絶縁膜4となる窒化シリコンを全面に成膜する。
ゲート絶縁膜上にドーピングされていないアモルファス
シリコン(以下a−Siとする)とn+型にドーピング
されたアモルファスシリコン(以下n+型a−Siとす
る)をCVDにより成膜しパターンニングして半導体層
5とn+型a−Si6を形成する。半導体層は薄膜トラ
ンジスタの能動層となるものであり、n+型a−Si6
はドレイン電極7bおよびソース電極7aとa−Siと
のオーミックコンタクトを確保するためのものである。
述べる。図7(a)、(a')〜(h)、(h')に製造工
程を説明する為の断面図を示す。図7(a)、(a')に
示すように、一方の基板1に、スパッタによりクロムを
成膜しフォトリソグラフィ技術を用いてパターンニング
を行うことにより、走査線3、ゲート電極3a及び共通
電極線14を形成する。配線材料としてクロムを用いた
が、クロムに限らず、モリブデン、チタン、アルミニウ
ム、アルミニウム合金などの抵抗が低く、薄膜形成及び
フォトリソグラフィ技術によるパターンニングがしやす
い材料ならばよい。また、アルミニウム上にチタンなど
のバリアメタルを形成した積層構造の配線としても良
い。その後、図7(b)、(b')に示すように、ケミカ
ルべーパーデポジッション(以下CVDとする)により
ゲート絶縁膜4となる窒化シリコンを全面に成膜する。
ゲート絶縁膜上にドーピングされていないアモルファス
シリコン(以下a−Siとする)とn+型にドーピング
されたアモルファスシリコン(以下n+型a−Siとす
る)をCVDにより成膜しパターンニングして半導体層
5とn+型a−Si6を形成する。半導体層は薄膜トラ
ンジスタの能動層となるものであり、n+型a−Si6
はドレイン電極7bおよびソース電極7aとa−Siと
のオーミックコンタクトを確保するためのものである。
【0023】この後、図7(c)、(c')のように、走
査線3や共通電極線14の形成された金属層とこの後形
成する信号線、ソース電極、ドレイン電極の形成される
金属層との導通をとるためのコンタクトホールをゲート
絶縁膜をパターンニングすることで形成する。このコン
タクトホールの形成は、後のパッシベーション膜のパタ
ーンニングと同時に行ってもよい、その際には導通部2
5は必要がなくなる。この後、図7(d)、(d')のよ
うに、半導体層5およびn+型a−Si6上に、クロム
をスパッタにより成膜しパターンニングしてドレイン電
極7b、ソース電極7aと導通パッドを形成する。その
後、n+型a−Siがエッチングされるガス系にてドラ
イエッチングを行い、ドレイン電極7bとソース電極7
aの間のn+型a−Siを除去する。これは、ソース電
極とドレイン電極間をn+型a−Siを介して直接電流
が流れるのを防止するためである。この後、図7
(e)、(e')のように、CVDにより窒化シリコンを
成膜しパターンニングしてパッシベーション膜8を形成
する。パッシベーション膜8はイオン等の不純物が半導
体層5へ入り薄膜トランジスタが動作不良を起こすのを
防ぐ。
査線3や共通電極線14の形成された金属層とこの後形
成する信号線、ソース電極、ドレイン電極の形成される
金属層との導通をとるためのコンタクトホールをゲート
絶縁膜をパターンニングすることで形成する。このコン
タクトホールの形成は、後のパッシベーション膜のパタ
ーンニングと同時に行ってもよい、その際には導通部2
5は必要がなくなる。この後、図7(d)、(d')のよ
うに、半導体層5およびn+型a−Si6上に、クロム
をスパッタにより成膜しパターンニングしてドレイン電
極7b、ソース電極7aと導通パッドを形成する。その
後、n+型a−Siがエッチングされるガス系にてドラ
イエッチングを行い、ドレイン電極7bとソース電極7
aの間のn+型a−Siを除去する。これは、ソース電
極とドレイン電極間をn+型a−Siを介して直接電流
が流れるのを防止するためである。この後、図7
(e)、(e')のように、CVDにより窒化シリコンを
成膜しパターンニングしてパッシベーション膜8を形成
する。パッシベーション膜8はイオン等の不純物が半導
体層5へ入り薄膜トランジスタが動作不良を起こすのを
防ぐ。
【0024】このようにして作製した薄膜トランジスタ
の上層に、図7(f)、(f')に示すように、カラーフ
ィルタ9R、9G、9Bと遮光層20を形成する。例え
ばアクリル系の感光性ポリマー中に赤・緑・青・黒など
の所望の色の顔料を分散したレジストをフォトリソグラ
フィ技術によりパターンニングし形成する。このときコ
ンタクトホールも形成する。黒レジストは絶縁性の高い
ものを使用する。黒レジストの絶縁性が低いと薄膜トラ
ンジスタ上の遮光層が何らかの電位をもつこととなり、
トランジスタのバックチャネルを活性化させ良好な表示
ができなくなる。また、特開平9−311347号公報
のようにカラーフィルタの上層に金属からなる遮光層を
形成しても良い。次に、図7(g)、(g')のように、
感光性で透明性の高いアクリル系ポリマーをフォトリソ
グラフィ技術によりパターンニングしオーバーコート層
10を形成する。オーバーコート層10は、カラーフィ
ルタ9から溶出するイオン等の不純物が液晶層へ混入す
るのを防止し、また、TFT基板上を平坦化するため液
晶層の厚さを面内均一よく制御可能にすると共にディス
クリネーションの発生を抑え、良好な表示を得ることに
寄与する。オーバーコート層10の材料として感光性の
ポリマーを用いたが熱硬化性のポリマーを高温で焼成し
て成膜した後、フォトリソグラフィ技術によりパターン
ニングしても良い。また、アクリル系のポリマーに限ら
ず、ポリシラザンなど透明でスピンコーティングにより
形成可能な絶縁膜であれば使用可能である。また、スパ
ッタリングやCVDにより絶縁膜を形成し研磨して平坦
化膜を形成する方法も可能である。スパッタリングやC
VDにより絶縁膜を形成し研磨して平坦化膜を形成する
製造方法は、非常に平らな膜面を形成できるので、高精
細なパターンニングが可能になると同時に耐熱性に優れ
ている。次に、図7(h)、(h')に示すように、オー
バーコート層10の上層にクロムをスパッタにより成膜
しパターンニングすることにより画素電極11及びCO
M電極12を形成する。画素電極11及びCOM電極1
2はアルミニウム等の他の金属を用いてもよい。このよ
うにしてTFT基板を得た。
の上層に、図7(f)、(f')に示すように、カラーフ
ィルタ9R、9G、9Bと遮光層20を形成する。例え
ばアクリル系の感光性ポリマー中に赤・緑・青・黒など
の所望の色の顔料を分散したレジストをフォトリソグラ
フィ技術によりパターンニングし形成する。このときコ
ンタクトホールも形成する。黒レジストは絶縁性の高い
ものを使用する。黒レジストの絶縁性が低いと薄膜トラ
ンジスタ上の遮光層が何らかの電位をもつこととなり、
トランジスタのバックチャネルを活性化させ良好な表示
ができなくなる。また、特開平9−311347号公報
のようにカラーフィルタの上層に金属からなる遮光層を
形成しても良い。次に、図7(g)、(g')のように、
感光性で透明性の高いアクリル系ポリマーをフォトリソ
グラフィ技術によりパターンニングしオーバーコート層
10を形成する。オーバーコート層10は、カラーフィ
ルタ9から溶出するイオン等の不純物が液晶層へ混入す
るのを防止し、また、TFT基板上を平坦化するため液
晶層の厚さを面内均一よく制御可能にすると共にディス
クリネーションの発生を抑え、良好な表示を得ることに
寄与する。オーバーコート層10の材料として感光性の
ポリマーを用いたが熱硬化性のポリマーを高温で焼成し
て成膜した後、フォトリソグラフィ技術によりパターン
ニングしても良い。また、アクリル系のポリマーに限ら
ず、ポリシラザンなど透明でスピンコーティングにより
形成可能な絶縁膜であれば使用可能である。また、スパ
ッタリングやCVDにより絶縁膜を形成し研磨して平坦
化膜を形成する方法も可能である。スパッタリングやC
VDにより絶縁膜を形成し研磨して平坦化膜を形成する
製造方法は、非常に平らな膜面を形成できるので、高精
細なパターンニングが可能になると同時に耐熱性に優れ
ている。次に、図7(h)、(h')に示すように、オー
バーコート層10の上層にクロムをスパッタにより成膜
しパターンニングすることにより画素電極11及びCO
M電極12を形成する。画素電極11及びCOM電極1
2はアルミニウム等の他の金属を用いてもよい。このよ
うにしてTFT基板を得た。
【0025】TFT基板と対向基板2にそれぞれポリイ
ミドよりなる液晶配向層を形成後、両基板をラビング処
理し、ギャップに応じた径を有するポリマービーズを全
面に散布し、液晶配向層どうしが向かい合うように重
ね、接着し、基板間にネマティック液晶を注入する。2
枚の偏光板で両基板を挟み、張り付けた。
ミドよりなる液晶配向層を形成後、両基板をラビング処
理し、ギャップに応じた径を有するポリマービーズを全
面に散布し、液晶配向層どうしが向かい合うように重
ね、接着し、基板間にネマティック液晶を注入する。2
枚の偏光板で両基板を挟み、張り付けた。
【0026】以上述べたように、この第1の実施の形態
では、カラーフィルタ9上に配置された画素電極11と
COM電極12の間に電界を形成することで、それらの
上に配置された液晶分子200を駆動するようにした。
言い換えるならば、カラーフィルタ9と液晶層13と
が、画素電極11とCOM電極12とを挾んで配置され
ているようにした。この実施の形態によれば、液晶分子
200を動かすための電界がTFT基板側に回り込みカ
ラーフィルタ9に印加され不純物イオンが偏在化したと
しても、液晶層13とカラーフィルタ9の間には画素電
極11とCOM電極12が存在するため、カラーフィル
ターの不純物イオンが作り出す電界は導電体である画素
電極11とCOM(共通)電極12に収束し、液晶層に
は大きな影響を与えない。また、第1の実施の形態では
カラーフィルタ9上にオーバーコート層10が形成さ
れ、その上に液晶層13が形成されているが、オーバー
コート層10は顔料等が含まれていないため不純物イオ
ンが少なく殆どチャージアップしない。よって、さらに
液晶層13への影響は少なくなる。さらに、第1の実施
の形態では画素電極11とCOM電極12が同一の層で
形成されているため、別の層で形成するよりも工程数が
少なくすみ、作製コストを少なくできる上、作製時間も
短縮できる。
では、カラーフィルタ9上に配置された画素電極11と
COM電極12の間に電界を形成することで、それらの
上に配置された液晶分子200を駆動するようにした。
言い換えるならば、カラーフィルタ9と液晶層13と
が、画素電極11とCOM電極12とを挾んで配置され
ているようにした。この実施の形態によれば、液晶分子
200を動かすための電界がTFT基板側に回り込みカ
ラーフィルタ9に印加され不純物イオンが偏在化したと
しても、液晶層13とカラーフィルタ9の間には画素電
極11とCOM電極12が存在するため、カラーフィル
ターの不純物イオンが作り出す電界は導電体である画素
電極11とCOM(共通)電極12に収束し、液晶層に
は大きな影響を与えない。また、第1の実施の形態では
カラーフィルタ9上にオーバーコート層10が形成さ
れ、その上に液晶層13が形成されているが、オーバー
コート層10は顔料等が含まれていないため不純物イオ
ンが少なく殆どチャージアップしない。よって、さらに
液晶層13への影響は少なくなる。さらに、第1の実施
の形態では画素電極11とCOM電極12が同一の層で
形成されているため、別の層で形成するよりも工程数が
少なくすみ、作製コストを少なくできる上、作製時間も
短縮できる。
【0027】次に本発明の第2の実施の形態について説
明する。第1の実施の形態と異なる点は画素電極11と
COM電極12を形成する材料が透明導電材料となるこ
とのみである。図1、図2および図3を参照して説明す
る。
明する。第1の実施の形態と異なる点は画素電極11と
COM電極12を形成する材料が透明導電材料となるこ
とのみである。図1、図2および図3を参照して説明す
る。
【0028】一方の基板1上に走査線3、走査線3に電
気的に接続されたゲート電極3a及び共通電極線14が
設置されている。その上層にゲート絶縁膜4が形成さ
れ、このゲート絶縁膜の上層に能動層となる半導体層5
が形成されている。その上層にソース電極7a、信号線
7、ドレイン電極7b及び導通部25が形成されてい
る。信号線7とソース電極7aは接続されている。ま
た、ソース電極7aとドレイン電極7bはn型半導体層
6を介して半導体層5と接続されている。それらの上層
には薄膜トランジスタを保護するパッシベーション膜8
が設置され、その上層には遮光層20、それぞれ赤・緑
・青の光を通過させるカラーフィルタ9R・9G・9
B、チャージアップしにくい透明な絶縁材料からなるオ
ーバーコート層10が設置され、その上層には薄膜トラ
ンジスタのソース電極7bとコンタクトホールを介して
接続された透明な画素電極11、共通電極線14と導通
部25及びコンタクトホールを介して接続された透明な
COM電極12が設置されている。画素電極11とCO
M電極12は、その間に発生する電界が基板に水平方向
の成分が主となるよう配置されている。その上層には図
示しないが液晶分子を液晶の動作モードに適した配列や
傾きを制御するための液晶配向層が設置され薄膜トラン
ジスタ基板(以下TFT基板とする)を形成している。
気的に接続されたゲート電極3a及び共通電極線14が
設置されている。その上層にゲート絶縁膜4が形成さ
れ、このゲート絶縁膜の上層に能動層となる半導体層5
が形成されている。その上層にソース電極7a、信号線
7、ドレイン電極7b及び導通部25が形成されてい
る。信号線7とソース電極7aは接続されている。ま
た、ソース電極7aとドレイン電極7bはn型半導体層
6を介して半導体層5と接続されている。それらの上層
には薄膜トランジスタを保護するパッシベーション膜8
が設置され、その上層には遮光層20、それぞれ赤・緑
・青の光を通過させるカラーフィルタ9R・9G・9
B、チャージアップしにくい透明な絶縁材料からなるオ
ーバーコート層10が設置され、その上層には薄膜トラ
ンジスタのソース電極7bとコンタクトホールを介して
接続された透明な画素電極11、共通電極線14と導通
部25及びコンタクトホールを介して接続された透明な
COM電極12が設置されている。画素電極11とCO
M電極12は、その間に発生する電界が基板に水平方向
の成分が主となるよう配置されている。その上層には図
示しないが液晶分子を液晶の動作モードに適した配列や
傾きを制御するための液晶配向層が設置され薄膜トラン
ジスタ基板(以下TFT基板とする)を形成している。
【0029】もう一方の基板2上には液晶配向層が設置
され、対向基板を形成している。TFT基板と対向基板
は液晶配向層同士が向かい合うように設置され、向かい
合う液晶配向層の間には液晶層13が設置される構成と
なっている。ここで、液晶層中の液晶分子は基板に平行
に配向されている。
され、対向基板を形成している。TFT基板と対向基板
は液晶配向層同士が向かい合うように設置され、向かい
合う液晶配向層の間には液晶層13が設置される構成と
なっている。ここで、液晶層中の液晶分子は基板に平行
に配向されている。
【0030】ここで、ゲート電極3aに電圧を印加して
薄膜トランジスタ(TFT)をオンにすると、ドレイン
電極7bに電圧が印加されて、画素電極11とこれに対
向配置しているCOM電極12の間に電界が誘起され
る。そして、この電界により、液晶分子200は、画素
電極11とこれに対向配置しているCOM電極12の間
に形成される電界の方向に、ほぼ平行な状態となる。そ
して、基板1および基板2の外側に設置された偏光板の
変更透過軸を所定角度に配置しておくことで、上述した
液晶分子の動きによって光の透過率を変化させることが
できる。さらに、この構成では、画素電極11とCOM
電極12が透明な電極であるため、画素電極11とCO
M電極12の領域も光が透過する。画素電極11とCO
M電極12の直上の領域は基板に対して平行な電界が弱
いが、充分に平行電界が印加されている領域の液晶分子
の影響で画素電極11とCOM電極12の直上の領域の
液晶分子も動き光の透過率変化に寄与する。よって、金
属電極を用いた場合に比べ明るい表示となる。
薄膜トランジスタ(TFT)をオンにすると、ドレイン
電極7bに電圧が印加されて、画素電極11とこれに対
向配置しているCOM電極12の間に電界が誘起され
る。そして、この電界により、液晶分子200は、画素
電極11とこれに対向配置しているCOM電極12の間
に形成される電界の方向に、ほぼ平行な状態となる。そ
して、基板1および基板2の外側に設置された偏光板の
変更透過軸を所定角度に配置しておくことで、上述した
液晶分子の動きによって光の透過率を変化させることが
できる。さらに、この構成では、画素電極11とCOM
電極12が透明な電極であるため、画素電極11とCO
M電極12の領域も光が透過する。画素電極11とCO
M電極12の直上の領域は基板に対して平行な電界が弱
いが、充分に平行電界が印加されている領域の液晶分子
の影響で画素電極11とCOM電極12の直上の領域の
液晶分子も動き光の透過率変化に寄与する。よって、金
属電極を用いた場合に比べ明るい表示となる。
【0031】次に第2実施の形態の製造方法について述
べる。基板1にオーバーコート層10を形成するまでは
第1の実施の形態とまったく同様である。オーバーコー
ト層10の上層に透明な導電材料であるITO(Ind
ium−Tim−Oxide)をスパッタにより成膜し
パターンニングすることにより画素電極11及びCOM
電極12を形成する。このようにしてTFT基板を得
た。TFT基板と対向基板2にそれぞれポリイミドより
なる液晶配向層を形成後、両基板をラビング処理し、ギ
ャップに応じた径を有するポリマービーズを全面に散布
し、液晶配向層どうしが向かい合うように重ね、接着
し、基板間にネマティック液晶を注入する。2枚の偏光
板で両基板を挟み、張り付けた。
べる。基板1にオーバーコート層10を形成するまでは
第1の実施の形態とまったく同様である。オーバーコー
ト層10の上層に透明な導電材料であるITO(Ind
ium−Tim−Oxide)をスパッタにより成膜し
パターンニングすることにより画素電極11及びCOM
電極12を形成する。このようにしてTFT基板を得
た。TFT基板と対向基板2にそれぞれポリイミドより
なる液晶配向層を形成後、両基板をラビング処理し、ギ
ャップに応じた径を有するポリマービーズを全面に散布
し、液晶配向層どうしが向かい合うように重ね、接着
し、基板間にネマティック液晶を注入する。2枚の偏光
板で両基板を挟み、張り付けた。
【0032】次に第2の実施の形態の動作について説明
する。第1の実施の形態と同様に第2の実施の形態で
は、カラーフィルタ9上に配置された画素電極11とC
OM電極12の間に電界を形成することで、それらの上
に配置された液晶分子200を駆動するようにした。言
い換えるならば、カラーフィルタ9と液晶層13とが、
画素電極11とCOM電極12とを挾んで配置されてい
るようにした。この実施の形態によれば、液晶分子20
0を動かすための電界がTFT基板側に回り込みカラー
フィルタ9に印加され不純物イオンが偏在化したとして
も、液晶層13とカラーフィルタ9の間には画素電極1
1とCOM電極12が存在するため、カラーフィルタの
不純物イオンが作り出す電界は導電体である画素電極1
1と共通電極12に収束し、液晶層には大きな影響を与
えない。また、カラーフィルタ9上にオーバーコート層
10が形成され、その上に液晶層13が形成されている
が、オーバーコート層10は顔料等が含まれていないた
め不純物イオンが少なく殆どチャージアップしない。よ
ってさらに液晶層13への影響は少なくなる。
する。第1の実施の形態と同様に第2の実施の形態で
は、カラーフィルタ9上に配置された画素電極11とC
OM電極12の間に電界を形成することで、それらの上
に配置された液晶分子200を駆動するようにした。言
い換えるならば、カラーフィルタ9と液晶層13とが、
画素電極11とCOM電極12とを挾んで配置されてい
るようにした。この実施の形態によれば、液晶分子20
0を動かすための電界がTFT基板側に回り込みカラー
フィルタ9に印加され不純物イオンが偏在化したとして
も、液晶層13とカラーフィルタ9の間には画素電極1
1とCOM電極12が存在するため、カラーフィルタの
不純物イオンが作り出す電界は導電体である画素電極1
1と共通電極12に収束し、液晶層には大きな影響を与
えない。また、カラーフィルタ9上にオーバーコート層
10が形成され、その上に液晶層13が形成されている
が、オーバーコート層10は顔料等が含まれていないた
め不純物イオンが少なく殆どチャージアップしない。よ
ってさらに液晶層13への影響は少なくなる。
【0033】第1の実施の形態と同様に第2の実施の形
態では画素電極11とCOM電極12が同一の層で形成
されているため、別の層で形成するよりも工程数が少な
くすみ、作製コストを少なくできる上、作製時間も短縮
できる。また、第2の実施の形態では画素電極11とC
OM電極12が透明な導電材料で形成されているため画
素電極11とCOM電極12の直上の領域が透過率の変
化領域として使用できるため明るい表示が可能である。
態では画素電極11とCOM電極12が同一の層で形成
されているため、別の層で形成するよりも工程数が少な
くすみ、作製コストを少なくできる上、作製時間も短縮
できる。また、第2の実施の形態では画素電極11とC
OM電極12が透明な導電材料で形成されているため画
素電極11とCOM電極12の直上の領域が透過率の変
化領域として使用できるため明るい表示が可能である。
【0034】図17に主に基板に垂直な電界により液晶
を駆動する液晶表示装置の構成を示す平面図を示す。図
18に図17中のA−A’線の断面図を示す。図17、
図18に示されるようにTFT基板において第1の実施
の形態との相違点は共通電極線およびCOM電極がTF
T基板上に形成されていないことのみである。第1の実
施の形態で示したように共通電極線は、ゲート電極と同
時に、COM電極は画素電極と同時に、フォトリソグラ
フィ技術によりパターンニングされるものであるので、
フォトリソグラフィ用のマスクを変更するだけで取り除
くことができる。しかるに、第2の実施の形態では作製
工程は全く同一である。
を駆動する液晶表示装置の構成を示す平面図を示す。図
18に図17中のA−A’線の断面図を示す。図17、
図18に示されるようにTFT基板において第1の実施
の形態との相違点は共通電極線およびCOM電極がTF
T基板上に形成されていないことのみである。第1の実
施の形態で示したように共通電極線は、ゲート電極と同
時に、COM電極は画素電極と同時に、フォトリソグラ
フィ技術によりパターンニングされるものであるので、
フォトリソグラフィ用のマスクを変更するだけで取り除
くことができる。しかるに、第2の実施の形態では作製
工程は全く同一である。
【0035】層構造が異なる等で作製工程が異なる液晶
表示装置を同一の製造ラインで作製する場合、成膜やエ
ッチング等を行う際の最適な条件も変わるため、製造装
置の設定を変更しなくてはならない。設定の変更には時
間がかかるため、生産の効率が非常に悪くなる。また、
液晶表示装置の製造装置は非常に高価であり、設定切り
替えをなくすため装置を増設することは製造コストの増
加につながる。
表示装置を同一の製造ラインで作製する場合、成膜やエ
ッチング等を行う際の最適な条件も変わるため、製造装
置の設定を変更しなくてはならない。設定の変更には時
間がかかるため、生産の効率が非常に悪くなる。また、
液晶表示装置の製造装置は非常に高価であり、設定切り
替えをなくすため装置を増設することは製造コストの増
加につながる。
【0036】本発明は基板に垂直な電界により液晶を駆
動する液晶表示装置とTFT基板の作製工程が同一であ
るので、製造装置の設定変更なく透過型と同一の製造ラ
インで同時に作製できる。よって、本発明を用いること
により、低コストの液晶表示装置を作製できる。
動する液晶表示装置とTFT基板の作製工程が同一であ
るので、製造装置の設定変更なく透過型と同一の製造ラ
インで同時に作製できる。よって、本発明を用いること
により、低コストの液晶表示装置を作製できる。
【0037】次に本発明の第3の実施の形態について説
明する。図8に第3の実施の形態の構成を示す平面図
を、図9に図8のA−A’線の断面図を示す。一方の基
板1上に走査線3、走査線3に電気的に接続されたゲー
ト電極3a及び共通電極線14が設置されている。その
上層にゲート絶縁膜4が形成され、このゲート絶縁膜の
上層に能動層となる半導体層5が形成されている。その
上層にソース電極7a、信号線7、ドレイン電極7b及
び導通部25が形成されている。信号線7とソース電極
7aは接続されている。また、ソース電極7aとドレイ
ン電極7bはn型半導体層6を介して半導体層5と接続
されている。それらの上層には薄膜トランジスタを保護
するパッシベーション膜8が設置され、その上層にはそ
れぞれ赤・緑・青の光を通過させるカラーフィルタ9R
・9G・9B、チャージアップしにくい透明な絶縁材料
からなるオーバーコート層10が設置され、その上層に
は薄膜トランジスタのドレイン電極7bとコンタクトホ
ールを介して接続された金属よりなる櫛歯状の画素電極
11、共通電極線14と接続されたCOM電極12が設
置されている。画素電極11とCOM電極12は、その
間に発生する電界が基板に水平方向の成分が主となるよ
う配置されている。また、少なくとも画素電極11とC
OM電極12のどちらかは、表示と関係のない部分およ
びTFT部の遮光層を兼ねている。その上層には図示し
ないが液晶分子を液晶の動作モードに適した配列や傾き
を制御するための液晶配向層が設置され薄膜トランジス
タ基板(以下TFT基板とする)を形成している。
明する。図8に第3の実施の形態の構成を示す平面図
を、図9に図8のA−A’線の断面図を示す。一方の基
板1上に走査線3、走査線3に電気的に接続されたゲー
ト電極3a及び共通電極線14が設置されている。その
上層にゲート絶縁膜4が形成され、このゲート絶縁膜の
上層に能動層となる半導体層5が形成されている。その
上層にソース電極7a、信号線7、ドレイン電極7b及
び導通部25が形成されている。信号線7とソース電極
7aは接続されている。また、ソース電極7aとドレイ
ン電極7bはn型半導体層6を介して半導体層5と接続
されている。それらの上層には薄膜トランジスタを保護
するパッシベーション膜8が設置され、その上層にはそ
れぞれ赤・緑・青の光を通過させるカラーフィルタ9R
・9G・9B、チャージアップしにくい透明な絶縁材料
からなるオーバーコート層10が設置され、その上層に
は薄膜トランジスタのドレイン電極7bとコンタクトホ
ールを介して接続された金属よりなる櫛歯状の画素電極
11、共通電極線14と接続されたCOM電極12が設
置されている。画素電極11とCOM電極12は、その
間に発生する電界が基板に水平方向の成分が主となるよ
う配置されている。また、少なくとも画素電極11とC
OM電極12のどちらかは、表示と関係のない部分およ
びTFT部の遮光層を兼ねている。その上層には図示し
ないが液晶分子を液晶の動作モードに適した配列や傾き
を制御するための液晶配向層が設置され薄膜トランジス
タ基板(以下TFT基板とする)を形成している。
【0038】もう一方の基板2上には図示しないが液晶
配向層が設置され、対向基板を形成している。TFT基
板と対向基板は液晶配向層同士が向かい合うように設置
され、向かい合う液晶配向層の間には液晶層13が設置
される構成となっている。ここで、液晶層中の液晶分子
は基板に平行に配向されている。液晶分子の誘電異方性
は正とした。液晶分子を動かし表示を行う過程は第1の
実施の形態と同様である。
配向層が設置され、対向基板を形成している。TFT基
板と対向基板は液晶配向層同士が向かい合うように設置
され、向かい合う液晶配向層の間には液晶層13が設置
される構成となっている。ここで、液晶層中の液晶分子
は基板に平行に配向されている。液晶分子の誘電異方性
は正とした。液晶分子を動かし表示を行う過程は第1の
実施の形態と同様である。
【0039】次に第3の実施の形態の製造方法について
述べる。基板1にパッシベーション膜8を形成するまで
は第1の実施の形態とまったく同様である。その後、第
1の実施の形態と同様の手法でカラーフィルタ9R、9
G、9Bを形成する。次に、第1の実施の形態と同様の
手法でオーバーコート層10を形成する。オーバーコー
ト層10の上層にクロムをスパッタにより成膜しパター
ンニングすることにより画素電極11及びCOM電極1
2を形成する。アルミニウム等の他の金属を用いてもよ
い。
述べる。基板1にパッシベーション膜8を形成するまで
は第1の実施の形態とまったく同様である。その後、第
1の実施の形態と同様の手法でカラーフィルタ9R、9
G、9Bを形成する。次に、第1の実施の形態と同様の
手法でオーバーコート層10を形成する。オーバーコー
ト層10の上層にクロムをスパッタにより成膜しパター
ンニングすることにより画素電極11及びCOM電極1
2を形成する。アルミニウム等の他の金属を用いてもよ
い。
【0040】このとき、少なくとも画素電極11とCO
M電極のどちらかにてTFTの遮光を行うが、TFTの
バックチャネルが活性化し良好な表示ができなくなるの
を防ぐため、TFTの直上にカラーフィルタとオーバー
コートが充分な厚みを持って形成され、また、カラーフ
ィルタとオーバーコート層の誘電率が低いことが望まし
い。このようにしてTFT基板を得た。TFT基板と対
向基板2にそれぞれポリイミドよりなる液晶配向層を形
成後、両基板をラビング処理し、ギャップに応じた径を
有するポリマービーズを全面に散布し、液晶配向層どう
しが向かい合うように重ね、接着し、基板間にネマティ
ック液晶を注入する。2枚の偏光板で両基板を挟み、張
り付けた。
M電極のどちらかにてTFTの遮光を行うが、TFTの
バックチャネルが活性化し良好な表示ができなくなるの
を防ぐため、TFTの直上にカラーフィルタとオーバー
コートが充分な厚みを持って形成され、また、カラーフ
ィルタとオーバーコート層の誘電率が低いことが望まし
い。このようにしてTFT基板を得た。TFT基板と対
向基板2にそれぞれポリイミドよりなる液晶配向層を形
成後、両基板をラビング処理し、ギャップに応じた径を
有するポリマービーズを全面に散布し、液晶配向層どう
しが向かい合うように重ね、接着し、基板間にネマティ
ック液晶を注入する。2枚の偏光板で両基板を挟み、張
り付けた。
【0041】次に第3の実施の形態の動作について説明
する。カラーフィルタ9上に配置された画素電極11と
COM電極12の間に電界を形成することで、それらの
上に配置された液晶分子200を駆動するようにした。
言い換えるならば、カラーフィルタ9と液晶層13と
が、画素電極11とCOM電極12とを挾んで配置され
ているようにした。この実施の形態によれば、液晶分子
200を動かすための電界がTFT基板側に回り込みカ
ラーフィルター9に印加され不純物イオンが偏在化した
としても、液晶層13とカラーフィルター9の間には画
素電極11とCOM電極12が存在するため、カラーフ
ィルターの不純物イオンが作り出す電界は導伝体である
画素電極11と共通電極12に収束し、液晶層には大き
な影響を与えない。また、カラーフィルタ9上にオーバ
ーコート層10が形成され、その上に液晶層13が形成
されているが、オーバーコート層10は顔料等が含まれ
ていないため不純物イオンが少なく殆どチャージアップ
しない。よってさらに液晶層13への影響は少なくな
る。
する。カラーフィルタ9上に配置された画素電極11と
COM電極12の間に電界を形成することで、それらの
上に配置された液晶分子200を駆動するようにした。
言い換えるならば、カラーフィルタ9と液晶層13と
が、画素電極11とCOM電極12とを挾んで配置され
ているようにした。この実施の形態によれば、液晶分子
200を動かすための電界がTFT基板側に回り込みカ
ラーフィルター9に印加され不純物イオンが偏在化した
としても、液晶層13とカラーフィルター9の間には画
素電極11とCOM電極12が存在するため、カラーフ
ィルターの不純物イオンが作り出す電界は導伝体である
画素電極11と共通電極12に収束し、液晶層には大き
な影響を与えない。また、カラーフィルタ9上にオーバ
ーコート層10が形成され、その上に液晶層13が形成
されているが、オーバーコート層10は顔料等が含まれ
ていないため不純物イオンが少なく殆どチャージアップ
しない。よってさらに液晶層13への影響は少なくな
る。
【0042】第3の実施の形態では画素電極11とCO
M電極12が同一の層で形成されているため、別の層で
形成するよりも工程数が少なくすみ、作製コストを少な
くできる上、作製時間も短縮できる。また、画素電極1
1またはCOM電極12が遮光層を兼ねるため、独立に
遮光層を形成する必要がなく工程が少なくすみ、作製コ
ストを少なくできる上、作製時間も短縮できる。
M電極12が同一の層で形成されているため、別の層で
形成するよりも工程数が少なくすみ、作製コストを少な
くできる上、作製時間も短縮できる。また、画素電極1
1またはCOM電極12が遮光層を兼ねるため、独立に
遮光層を形成する必要がなく工程が少なくすみ、作製コ
ストを少なくできる上、作製時間も短縮できる。
【0043】次に本発明に第4の実施の形態について説
明する。図10に第4の実施の形態の構成を示す平面図
を、図11に図10のB−B’線の断面図を示す。一方
の基板1上に走査線3及び走査線3に電気的に接続され
たゲート電極3aが設置されている。その上層にゲート
絶縁膜4が形成され、このゲート絶縁膜の上層に能動層
となる半導体層5が形成されている。その上層にソース
電極7a、信号線7、ドレイン電極7b及び導通部25
が形成されている。信号線7とソース電極7aは接続さ
れている。また、ソース電極7aとドレイン電極7bは
n型半導体層6を介して半導体層5と接続されている。
それらの上層には薄膜トランジスタを保護するパッシベ
ーション膜8が設置され、その上層にはそれぞれ赤・緑
・青の光を通過させるカラーフィルタ9R・9G・9
B、チャージアップしにくい透明な絶縁材料からなるオ
ーバーコート層10が設置され、その上層には薄膜トラ
ンジスタのドレイン電極7bとコンタクトホールを介し
て接続された金属よりなる櫛歯状の画素電極11、共通
電極線14、および共通電極線14と接続されたCOM
電極12が設置されている。画素電極11とCOM電極
12は、その間に発生する電界が基板に水平方向な成分
が主となるよう配置されている。第3の実施の形態と同
様に画素電極11、共通電極線14、COM電極12を
遮光層として用いてもよい。また、第2の実施の形態と
同様に画素電極11、共通電極線14及びCOM電極1
2を透明な材料で形成してもよい。その上層には図示し
ないが液晶分子を液晶の動作モードに適した配列や傾き
を制御するための液晶配向層が設置され薄膜トランジス
タ基板(以下TFT基板とする)を形成している。
明する。図10に第4の実施の形態の構成を示す平面図
を、図11に図10のB−B’線の断面図を示す。一方
の基板1上に走査線3及び走査線3に電気的に接続され
たゲート電極3aが設置されている。その上層にゲート
絶縁膜4が形成され、このゲート絶縁膜の上層に能動層
となる半導体層5が形成されている。その上層にソース
電極7a、信号線7、ドレイン電極7b及び導通部25
が形成されている。信号線7とソース電極7aは接続さ
れている。また、ソース電極7aとドレイン電極7bは
n型半導体層6を介して半導体層5と接続されている。
それらの上層には薄膜トランジスタを保護するパッシベ
ーション膜8が設置され、その上層にはそれぞれ赤・緑
・青の光を通過させるカラーフィルタ9R・9G・9
B、チャージアップしにくい透明な絶縁材料からなるオ
ーバーコート層10が設置され、その上層には薄膜トラ
ンジスタのドレイン電極7bとコンタクトホールを介し
て接続された金属よりなる櫛歯状の画素電極11、共通
電極線14、および共通電極線14と接続されたCOM
電極12が設置されている。画素電極11とCOM電極
12は、その間に発生する電界が基板に水平方向な成分
が主となるよう配置されている。第3の実施の形態と同
様に画素電極11、共通電極線14、COM電極12を
遮光層として用いてもよい。また、第2の実施の形態と
同様に画素電極11、共通電極線14及びCOM電極1
2を透明な材料で形成してもよい。その上層には図示し
ないが液晶分子を液晶の動作モードに適した配列や傾き
を制御するための液晶配向層が設置され薄膜トランジス
タ基板(以下TFT基板とする)を形成している。
【0044】もう一方の基板2上には図示しないが液晶
配向層が設置され、対向基板を形成している。TFT基
板と対向基板は液晶配向層同士が向かい合うように設置
され、向かい合う液晶配向層の間には液晶層13が設置
される構成となっている。ここで、液晶層中の液晶分子
は基板に平行に配向されている。液晶分子を動かし表示
を行う過程は第1の実施の形態と同様である。また、こ
の第4の実施の形態の製造方法は、第1の実施の形態ま
たは第2の実施の形態と同様である。
配向層が設置され、対向基板を形成している。TFT基
板と対向基板は液晶配向層同士が向かい合うように設置
され、向かい合う液晶配向層の間には液晶層13が設置
される構成となっている。ここで、液晶層中の液晶分子
は基板に平行に配向されている。液晶分子を動かし表示
を行う過程は第1の実施の形態と同様である。また、こ
の第4の実施の形態の製造方法は、第1の実施の形態ま
たは第2の実施の形態と同様である。
【0045】第1の実施の形態と同様に第4の実施の形
態では、カラーフィルタ9上に配置された画素電極11
とCOM電極12の間に電界を形成することで、それら
の上に配置された液晶分子200を駆動するようにし
た。言い換えるならば、カラーフィルタ9と液晶層13
とが、画素電極11とCOM電極12とを挾んで配置さ
れているようにした。この実施の形態によれば、液晶分
子200を動かすための電界がTFT基板側に回り込み
カラーフィルタ9に印加され不純物イオンが偏在化した
としても、液晶層13とカラーフィルタ9の間には画素
電極11とCOM電極12が存在するため、カラーフィ
ルタの不純物イオンが作り出す電界は導電体である画素
電極11と共通電極12に収束し、液晶層には大きな影
響を与えない。また、カラーフィルタ9上にオーバーコ
ート層10が形成され、その上に液晶層13が形成され
ているが、オーバーコート層10は顔料等が含まれてい
ないため不純物イオンが少なく殆どチャージアップしな
い。よってさらに液晶層13への影響は少なくなる。こ
の実施の形態では画素電極11とCOM電極12が同一
の層で形成されているため、別の層で形成するよりも工
程数が少なくすみ、作製コストを少なくできる上、作製
時間も短縮できる。
態では、カラーフィルタ9上に配置された画素電極11
とCOM電極12の間に電界を形成することで、それら
の上に配置された液晶分子200を駆動するようにし
た。言い換えるならば、カラーフィルタ9と液晶層13
とが、画素電極11とCOM電極12とを挾んで配置さ
れているようにした。この実施の形態によれば、液晶分
子200を動かすための電界がTFT基板側に回り込み
カラーフィルタ9に印加され不純物イオンが偏在化した
としても、液晶層13とカラーフィルタ9の間には画素
電極11とCOM電極12が存在するため、カラーフィ
ルタの不純物イオンが作り出す電界は導電体である画素
電極11と共通電極12に収束し、液晶層には大きな影
響を与えない。また、カラーフィルタ9上にオーバーコ
ート層10が形成され、その上に液晶層13が形成され
ているが、オーバーコート層10は顔料等が含まれてい
ないため不純物イオンが少なく殆どチャージアップしな
い。よってさらに液晶層13への影響は少なくなる。こ
の実施の形態では画素電極11とCOM電極12が同一
の層で形成されているため、別の層で形成するよりも工
程数が少なくすみ、作製コストを少なくできる上、作製
時間も短縮できる。
【0046】なお、フォトリソグラフィによるパターン
ニングを行う工程中にごみ等の影響で目的以外のパター
ンを形成してしまうことがある。目的以外のパターンは
本来は接続してはならないパターン同士を短絡させ回路
を狂わせることがある。特に走査線、信号線、共通電極
線等に意図しない短絡が発生するとその線に接続された
すべての画素において表示不良が発生することとなり表
示品位を著しく悪化させ不良品となる。第4の実施の形
態では共通電極線と走査線が絶縁体を挟んで別の層に形
成されているため共通電極線と走査線の短絡が少なくな
り、その結果不良品は減少し、生産歩留まりが上昇す
る。
ニングを行う工程中にごみ等の影響で目的以外のパター
ンを形成してしまうことがある。目的以外のパターンは
本来は接続してはならないパターン同士を短絡させ回路
を狂わせることがある。特に走査線、信号線、共通電極
線等に意図しない短絡が発生するとその線に接続された
すべての画素において表示不良が発生することとなり表
示品位を著しく悪化させ不良品となる。第4の実施の形
態では共通電極線と走査線が絶縁体を挟んで別の層に形
成されているため共通電極線と走査線の短絡が少なくな
り、その結果不良品は減少し、生産歩留まりが上昇す
る。
【0047】次に本発明の第5の実施の形態について説
明する。第5の実施の形態は第1の実施の形態と同様の
手法で形成されたTFT基板と対向基板の液晶配向層同
士が向かい合うように設置され、向かい合う液晶配向層
の間には液晶層13が設置される構成となっている。こ
こで、液晶層中の液晶分子は基板に平行に配向されてい
る。また、液晶分子の誘電異方性は負とした。液晶層中
の液晶分子200は図5(a)、(b)に示すように、
画素電極11とCOM電極12間に電界が発生していな
いときは、それら電極の延在方向にほぼ平行な状態とな
るよう液晶配向層によりホモジニアス配向している。
明する。第5の実施の形態は第1の実施の形態と同様の
手法で形成されたTFT基板と対向基板の液晶配向層同
士が向かい合うように設置され、向かい合う液晶配向層
の間には液晶層13が設置される構成となっている。こ
こで、液晶層中の液晶分子は基板に平行に配向されてい
る。また、液晶分子の誘電異方性は負とした。液晶層中
の液晶分子200は図5(a)、(b)に示すように、
画素電極11とCOM電極12間に電界が発生していな
いときは、それら電極の延在方向にほぼ平行な状態とな
るよう液晶配向層によりホモジニアス配向している。
【0048】ここで、ゲート電極3aに電圧を印加して
薄膜トランジスタ(TFT)をオンにすると、ドレイン
電極7bに電圧が印加されて、画素電極11とこれに対
向配置しているCOM電極12の間に電界が誘起され
る。そして、この電界により、液晶分子200は、画素
電極11とこれに対向配置しているCOM電極12の間
に形成される電界の方向に、ほぼ垂直な状態となる。そ
して、基板1および基板2の外側に設置された偏光板の
偏光透過軸を所定角度に配置しておくことで、上述した
液晶分子の動きによって光の透過率を変化させることが
できる。例えば、一方の偏光板の透過軸を液晶分子20
0の配向方向とし、もう一方の偏光板の透過軸を90度
回転させた方向とすることで、電界が印加されていない
とき黒表示となり、印加時には光が透過するノーマリブ
ラック表示となる。なお、TFT基板は第1の実施の形
態と同様のものを用いたが、第2、第3、第4の実施の
形態のTFT基板を用いてもよい。
薄膜トランジスタ(TFT)をオンにすると、ドレイン
電極7bに電圧が印加されて、画素電極11とこれに対
向配置しているCOM電極12の間に電界が誘起され
る。そして、この電界により、液晶分子200は、画素
電極11とこれに対向配置しているCOM電極12の間
に形成される電界の方向に、ほぼ垂直な状態となる。そ
して、基板1および基板2の外側に設置された偏光板の
偏光透過軸を所定角度に配置しておくことで、上述した
液晶分子の動きによって光の透過率を変化させることが
できる。例えば、一方の偏光板の透過軸を液晶分子20
0の配向方向とし、もう一方の偏光板の透過軸を90度
回転させた方向とすることで、電界が印加されていない
とき黒表示となり、印加時には光が透過するノーマリブ
ラック表示となる。なお、TFT基板は第1の実施の形
態と同様のものを用いたが、第2、第3、第4の実施の
形態のTFT基板を用いてもよい。
【0049】この実施の形態では、第1の実施の形態と
同様に、カラーフィルタ9上に配置された画素電極11
とCOM電極12の間に電界を形成することで、それら
の上に配置された液晶分子200を駆動するようにし
た。言い換えるならば、カラーフィルタ9と液晶層13
とが、画素電極11とCOM電極12とを挾んで配置さ
れているようにした。この実施の形態によれば、液晶分
子200を動かすための電界がTFT基板側に回り込み
カラーフィルタ9に印加され不純物イオンが偏在化した
としても、液晶層13とカラーフィルタ9の間には画素
電極11とCOM電極12が存在するため、カラーフィ
ルタの不純物イオンが作り出す電界は導電体である画素
電極11と共通電極12に収束し、液晶層には大きな影
響を与えない。また、ではカラーフィルタ9上にオーバ
ーコート層10が形成され、その上に液晶層13が形成
されているが、オーバーコート層10は顔料等が含まれ
ていないため不純物イオンが少なく殆どチャージアップ
しない。よってさらに液晶層13への影響は少なくな
る。
同様に、カラーフィルタ9上に配置された画素電極11
とCOM電極12の間に電界を形成することで、それら
の上に配置された液晶分子200を駆動するようにし
た。言い換えるならば、カラーフィルタ9と液晶層13
とが、画素電極11とCOM電極12とを挾んで配置さ
れているようにした。この実施の形態によれば、液晶分
子200を動かすための電界がTFT基板側に回り込み
カラーフィルタ9に印加され不純物イオンが偏在化した
としても、液晶層13とカラーフィルタ9の間には画素
電極11とCOM電極12が存在するため、カラーフィ
ルタの不純物イオンが作り出す電界は導電体である画素
電極11と共通電極12に収束し、液晶層には大きな影
響を与えない。また、ではカラーフィルタ9上にオーバ
ーコート層10が形成され、その上に液晶層13が形成
されているが、オーバーコート層10は顔料等が含まれ
ていないため不純物イオンが少なく殆どチャージアップ
しない。よってさらに液晶層13への影響は少なくな
る。
【0050】この実施の形態では、画素電極11とCO
M電極12が同一の層で形成されているため、別の層で
形成するよりも工程数が少なくすみ、作製コストを少な
くできる上、作製時間も短縮できる。なお、基板に平行
方向に配向させた誘電率異方性が負の液晶層を用いる
と、カラーフィルタの作る電界がわずかに液晶層中にも
れたとしても、液晶分子が基板に対して垂直方向に立ち
上がることはなく、よって液晶層の複屈折性を大きく変
化させることはなく、表示ムラの程度を小さくできる。
M電極12が同一の層で形成されているため、別の層で
形成するよりも工程数が少なくすみ、作製コストを少な
くできる上、作製時間も短縮できる。なお、基板に平行
方向に配向させた誘電率異方性が負の液晶層を用いる
と、カラーフィルタの作る電界がわずかに液晶層中にも
れたとしても、液晶分子が基板に対して垂直方向に立ち
上がることはなく、よって液晶層の複屈折性を大きく変
化させることはなく、表示ムラの程度を小さくできる。
【0051】次に本発明の第6の実施に形態について説
明する。第6の実施の形態は第1の実施の形態と同様の
手法で形成されたTFT基板と対向基板の液晶配向層同
士が向かい合うように設置され、向かい合う液晶配向層
の間には液晶層13が設置される構成となっている。両
基板の液晶配向層には垂直配向膜が用いられている。こ
の液晶配向膜表面は、必要に応じラビング、または、光
配向処理が施される。液晶層13中の液晶の誘電率異方
性は正とする。
明する。第6の実施の形態は第1の実施の形態と同様の
手法で形成されたTFT基板と対向基板の液晶配向層同
士が向かい合うように設置され、向かい合う液晶配向層
の間には液晶層13が設置される構成となっている。両
基板の液晶配向層には垂直配向膜が用いられている。こ
の液晶配向膜表面は、必要に応じラビング、または、光
配向処理が施される。液晶層13中の液晶の誘電率異方
性は正とする。
【0052】以上のように構成された液晶表示装置で
は、図6(a)、(b)に示すように、液晶層13に電
界がかかっていないときには、液晶層13における液晶
分子200は、基板にほぼ垂直に配向している。液晶の
誘電率異方性は正とする。ここで、ゲ−ト電極3aに電
圧を印加してTFTをオンにすると、ソ−ス電極7aに
電圧が印加されて、画素電極11とこれに対向配置して
いるCOM電極12の間に電界が誘起される。そしてこ
の電界により、液晶分子200は画素電極11とこれに
対向配置している共通電極12の間に形成される電界の
方向に、ほぼ平行な状態、すなわち、基板方向に倒れて
いくことになる。また、このとき電界の方向が完全に基
板と平行でないため、電極間の液晶分子は2方向に分か
れて倒れる。
は、図6(a)、(b)に示すように、液晶層13に電
界がかかっていないときには、液晶層13における液晶
分子200は、基板にほぼ垂直に配向している。液晶の
誘電率異方性は正とする。ここで、ゲ−ト電極3aに電
圧を印加してTFTをオンにすると、ソ−ス電極7aに
電圧が印加されて、画素電極11とこれに対向配置して
いるCOM電極12の間に電界が誘起される。そしてこ
の電界により、液晶分子200は画素電極11とこれに
対向配置している共通電極12の間に形成される電界の
方向に、ほぼ平行な状態、すなわち、基板方向に倒れて
いくことになる。また、このとき電界の方向が完全に基
板と平行でないため、電極間の液晶分子は2方向に分か
れて倒れる。
【0053】このように本実施の形態の方法では、特別
に配向膜に処理を加えることをしなくても、自動的に液
晶の倒れる方向を分割することができ、広視野角化が達
成できるが、基板にあらかじめラビング、または光配向
などの方法を使用して、分割形状に従ったプレチルト角
の制御を行い、初期配向の制御を極めて確実にし、駆動
電圧により、このような配向が乱れることを防止するた
めに、さらに液晶中に少量混合した重合性のモノマーま
たはオリゴマーを高分子化するとより優れた効果が得ら
れる。この際、ラビングの場合はフォトレジストを用い
た分割配向を行う。また、光配向の場合は、例えば、ケ
イ皮酸基のような偏光により液晶の配向を制御できる官
能基を有する物質、または、エ−エムエルシ−ディ−'
96/アイディ−ダブリュ'96のダイジェスト・オブ
・テクニカル・ペイパ−ズ(AM-LCD'96/IDW'96Dig
est of Technical Papers)P.337に記載されている
ような偏光照射により官能基が重合するような高分子を
配向膜に用いて、分割形状にそった方向にプレチルト角
がつくように、各部にマスクを介して、斜め方向から偏
光を照射する。このような分割配向の方法はよく知られ
ているが、液晶中に少量混合した重合性のモノマ−また
はオリゴマ−を高分子化することにより、駆動時におい
てもより確実に分割を維持することができる。本発明に
使用するモノマー,オリゴマとしては、光硬化性モノマ
ー,熱硬化性モノマー,あるいはこれらのオリゴマ等の
いずれを使用することもでき、また、これらを含むもの
であれば他の成分を含んでいてもよい。
に配向膜に処理を加えることをしなくても、自動的に液
晶の倒れる方向を分割することができ、広視野角化が達
成できるが、基板にあらかじめラビング、または光配向
などの方法を使用して、分割形状に従ったプレチルト角
の制御を行い、初期配向の制御を極めて確実にし、駆動
電圧により、このような配向が乱れることを防止するた
めに、さらに液晶中に少量混合した重合性のモノマーま
たはオリゴマーを高分子化するとより優れた効果が得ら
れる。この際、ラビングの場合はフォトレジストを用い
た分割配向を行う。また、光配向の場合は、例えば、ケ
イ皮酸基のような偏光により液晶の配向を制御できる官
能基を有する物質、または、エ−エムエルシ−ディ−'
96/アイディ−ダブリュ'96のダイジェスト・オブ
・テクニカル・ペイパ−ズ(AM-LCD'96/IDW'96Dig
est of Technical Papers)P.337に記載されている
ような偏光照射により官能基が重合するような高分子を
配向膜に用いて、分割形状にそった方向にプレチルト角
がつくように、各部にマスクを介して、斜め方向から偏
光を照射する。このような分割配向の方法はよく知られ
ているが、液晶中に少量混合した重合性のモノマ−また
はオリゴマ−を高分子化することにより、駆動時におい
てもより確実に分割を維持することができる。本発明に
使用するモノマー,オリゴマとしては、光硬化性モノマ
ー,熱硬化性モノマー,あるいはこれらのオリゴマ等の
いずれを使用することもでき、また、これらを含むもの
であれば他の成分を含んでいてもよい。
【0054】本実施の形態に使用する「光硬化性モノマ
ー又はオリゴマー」とは、可視光線により反応するもの
だけでなく、紫外線により反応する紫外線硬化モノマー
等を含み、操作の容易性からは特に後者が望ましい。ま
た、本実施の形態で使用する高分子化合物は、液晶性を
示すモノマー、オリゴマーを含む液晶分子と類似の構造
を有するものでもよいが、必ずしも液晶を配向させる目
的で使用されるものではないため、アルキレン鎖を有す
るような柔軟性のあるものであってもよい。また、単官
能性のものであってもよいし、2官能性のもの,3官能
以上の多官能性を有するモノマー等でもよい。
ー又はオリゴマー」とは、可視光線により反応するもの
だけでなく、紫外線により反応する紫外線硬化モノマー
等を含み、操作の容易性からは特に後者が望ましい。ま
た、本実施の形態で使用する高分子化合物は、液晶性を
示すモノマー、オリゴマーを含む液晶分子と類似の構造
を有するものでもよいが、必ずしも液晶を配向させる目
的で使用されるものではないため、アルキレン鎖を有す
るような柔軟性のあるものであってもよい。また、単官
能性のものであってもよいし、2官能性のもの,3官能
以上の多官能性を有するモノマー等でもよい。
【0055】本実施の形態で使用する光または紫外線硬
化モノマーとしては、例えば、2−エチルへキシルアク
リレート,ブチルエチルアクリレート,ブトキシエチル
アクリレート,2−シアノエチルアクリレート,ベンジ
ルアクリレート,シクロヘキシルアクリレート,2−ヒ
ドロキシプロピルアクリレート,2−エトキシエチルア
クリレート,N、N−エチルアミノエチルアクリレー
ト,N、N−ジメチルアミノエチルアクリレート,ジシ
クロペンタニルアクリレート,ジシクロペンテニルアク
リレート,グリシジルアクリレート,テトラヒドロフル
フリルアクリレート,イソボニルアクリレート,イソデ
シルアクリレート,ラウリルアクリレート,モルホリン
アクリレート,フェノキシエチルアクリレート,フェノ
キシジエチレングリコールアクリレート,2,2,2−
トリフルオロエチルアクリレート,2,2,3,3,3
−ペンタフルオロプロピルアクレート,2,2,3,3
−テトラフルオロプロピルアクリレート,2,2,3,
4,4,4−ヘキサフルオロブチルアクリレート等の単
官能アクリレート化合物を使用することができる。ま
た、2−エチルヘキシルメタクリレート,ブチルエチル
メタクリレート,ブトキシエチルメタクリレート,2−
シアノエチルメタクリレート,ベンジルメタクリレー
ト,シクロヘキシルメタクリレート,2−ヒドロキシプ
ロピルメタクリレート,2−エトキシエチルアクリレー
ト,N、N−ジエチルアミノエチルメタクリレート,
N、N−ジメチルアミノエチルメタクリレート,ジシク
ロペンタニルメタクリレート,ジシクロペンテニルメタ
クリレート,グリシジルメタクリレート,テトラヒドロ
フルフリルメタクリレート,イソボニルメタクリレー
ト,イソデシルメタクリレート,ラウリルメタクリレー
ト,モルホリンメタクリレート,フェノキシエチルメタ
クリレート,フェノキシジエチレングリコールメタクリ
レート,2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレー
ト,2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリ
レート,2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチ
ルメタクリレート等の単官能メタクリレート化合物を使
用することができる。さらに、4,4'−ビフェニルジ
アクリレート,ジエチルスチルベストロールジアクリレ
ート,1,4−ビスアクリロイルオキシベンゼン,4,
4'−ビスアクリロイルオキシジフェニルエーテル,
4,4'−ビスアクリロイルオキシジフェニルメタン,
3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−アクリロイルオ
キシエチル]−2,4,8,10−テトラスピロ[5,
5]ウンデカン,α,α′−ビス[4−アクリロイルオ
キシフェニル]−1,4−ジイソプロピルベンゼン,
1,4−ビスアクリロイルオキシテトラフルオロベンゼ
ン,4,4'−ビスアクリロイルオキシオクタフルオロ
ビフェニル,ジエチレングリコールジアクリレート,
1,4−ブタンジオールジアクリレート,1,3−ブチ
レングリコールジアクリレート,ジシクロペンタニルジ
アクリレート,グリセロールジアクリレート,1,6−
ヘキサンジオールジアクリレート,ネオペンチルグリコ
ールジアクリレート,テトラエチレングリコールジアク
リレート,トリメチロールプロパントリアクリレート,
ペンタエリスリトールテトラアクリレート,ペンタエリ
スリトールトリアクリレート,ジトリメチロールプロパ
ンテトラアクリレート,ジペンタエリスリトールヘキサ
アクリレート,ジペンタエリスリトールモノヒドロキシ
ペンタアクリレート,4,4'−ジアクリロイルオキシ
スチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジメチル
スチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジエチル
スチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジプロピ
ルスチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジブチ
ルスチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジペン
チルスチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジヘ
キシルスチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジ
フルオロスチルベン,2,2,3,3,4,4−ヘキサ
フルオロペンタンジオール−1,5−ジアクリレート,
1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル−
1,3−ジアクリレート,ウレタンアクリレートオリゴ
マ等の多官能アクリレート化合物を用いることができ
る。さらにまた、ジエチレングリコールジメタクリレー
ト,1,4−ブタンジオールジメタクリレート,1,3
−ブチレングリコールジメタクリレート,ジシクロペン
タニルジメタクリレート,グリセロールジメタクリレー
ト,1,6−へキサンジオールジメタクリレート,ネオ
ペンチルグリコールジメタクリレート,テトラエチレン
グリコールジメタクリレート,トリメチロールプロパン
トリメタクリレート,ペンタエリスリトールテトラメタ
クリレート,ペンタエリスリトールトリメタクリレー
ト,ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート,
ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート,ジペン
タエリスリトールモノヒドロキシペンタメタクリレー
ト,2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロペンタン
ジオール−1,5−ジメタクリレート,ウレタンメタク
リレートオリゴマ等の多官能メタクリレート化合物,そ
の他スチレン,アミノスチレン,酢酸ビニル等がある
が、これに限定されるものではない。
化モノマーとしては、例えば、2−エチルへキシルアク
リレート,ブチルエチルアクリレート,ブトキシエチル
アクリレート,2−シアノエチルアクリレート,ベンジ
ルアクリレート,シクロヘキシルアクリレート,2−ヒ
ドロキシプロピルアクリレート,2−エトキシエチルア
クリレート,N、N−エチルアミノエチルアクリレー
ト,N、N−ジメチルアミノエチルアクリレート,ジシ
クロペンタニルアクリレート,ジシクロペンテニルアク
リレート,グリシジルアクリレート,テトラヒドロフル
フリルアクリレート,イソボニルアクリレート,イソデ
シルアクリレート,ラウリルアクリレート,モルホリン
アクリレート,フェノキシエチルアクリレート,フェノ
キシジエチレングリコールアクリレート,2,2,2−
トリフルオロエチルアクリレート,2,2,3,3,3
−ペンタフルオロプロピルアクレート,2,2,3,3
−テトラフルオロプロピルアクリレート,2,2,3,
4,4,4−ヘキサフルオロブチルアクリレート等の単
官能アクリレート化合物を使用することができる。ま
た、2−エチルヘキシルメタクリレート,ブチルエチル
メタクリレート,ブトキシエチルメタクリレート,2−
シアノエチルメタクリレート,ベンジルメタクリレー
ト,シクロヘキシルメタクリレート,2−ヒドロキシプ
ロピルメタクリレート,2−エトキシエチルアクリレー
ト,N、N−ジエチルアミノエチルメタクリレート,
N、N−ジメチルアミノエチルメタクリレート,ジシク
ロペンタニルメタクリレート,ジシクロペンテニルメタ
クリレート,グリシジルメタクリレート,テトラヒドロ
フルフリルメタクリレート,イソボニルメタクリレー
ト,イソデシルメタクリレート,ラウリルメタクリレー
ト,モルホリンメタクリレート,フェノキシエチルメタ
クリレート,フェノキシジエチレングリコールメタクリ
レート,2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレー
ト,2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリ
レート,2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチ
ルメタクリレート等の単官能メタクリレート化合物を使
用することができる。さらに、4,4'−ビフェニルジ
アクリレート,ジエチルスチルベストロールジアクリレ
ート,1,4−ビスアクリロイルオキシベンゼン,4,
4'−ビスアクリロイルオキシジフェニルエーテル,
4,4'−ビスアクリロイルオキシジフェニルメタン,
3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−アクリロイルオ
キシエチル]−2,4,8,10−テトラスピロ[5,
5]ウンデカン,α,α′−ビス[4−アクリロイルオ
キシフェニル]−1,4−ジイソプロピルベンゼン,
1,4−ビスアクリロイルオキシテトラフルオロベンゼ
ン,4,4'−ビスアクリロイルオキシオクタフルオロ
ビフェニル,ジエチレングリコールジアクリレート,
1,4−ブタンジオールジアクリレート,1,3−ブチ
レングリコールジアクリレート,ジシクロペンタニルジ
アクリレート,グリセロールジアクリレート,1,6−
ヘキサンジオールジアクリレート,ネオペンチルグリコ
ールジアクリレート,テトラエチレングリコールジアク
リレート,トリメチロールプロパントリアクリレート,
ペンタエリスリトールテトラアクリレート,ペンタエリ
スリトールトリアクリレート,ジトリメチロールプロパ
ンテトラアクリレート,ジペンタエリスリトールヘキサ
アクリレート,ジペンタエリスリトールモノヒドロキシ
ペンタアクリレート,4,4'−ジアクリロイルオキシ
スチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジメチル
スチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジエチル
スチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジプロピ
ルスチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジブチ
ルスチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジペン
チルスチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジヘ
キシルスチルベン,4,4'−ジアクリロイルオキシジ
フルオロスチルベン,2,2,3,3,4,4−ヘキサ
フルオロペンタンジオール−1,5−ジアクリレート,
1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル−
1,3−ジアクリレート,ウレタンアクリレートオリゴ
マ等の多官能アクリレート化合物を用いることができ
る。さらにまた、ジエチレングリコールジメタクリレー
ト,1,4−ブタンジオールジメタクリレート,1,3
−ブチレングリコールジメタクリレート,ジシクロペン
タニルジメタクリレート,グリセロールジメタクリレー
ト,1,6−へキサンジオールジメタクリレート,ネオ
ペンチルグリコールジメタクリレート,テトラエチレン
グリコールジメタクリレート,トリメチロールプロパン
トリメタクリレート,ペンタエリスリトールテトラメタ
クリレート,ペンタエリスリトールトリメタクリレー
ト,ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート,
ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート,ジペン
タエリスリトールモノヒドロキシペンタメタクリレー
ト,2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロペンタン
ジオール−1,5−ジメタクリレート,ウレタンメタク
リレートオリゴマ等の多官能メタクリレート化合物,そ
の他スチレン,アミノスチレン,酢酸ビニル等がある
が、これに限定されるものではない。
【0056】また、本実施の形態の素子の駆動電圧は、
高分子材料と液晶材料の界面相互作用にも影響されるた
め、フッ素元素を含む高分子化合物であってもよい。こ
のような高分子化合物として、2,2,3,3,4,4
−へキサフルオロペンタンジオール−1,5−ジアクリ
レート,1,1,2,2,3,3−へキサフルオロプロ
ピル−1,3−ジアクリレート,2,2,2−トリフル
オロエチルアクリレート,2,2,3,3,3−ペンタ
フルオロプロピルアクリレート,2,2,3,3−テト
ラフルオロプロピルアクリレート,2,2,3,4,
4,4−へキサフルオロブチルアクリレート,2,2,
2−トリフルオロエチルメタクリレート,2,2,3,
3−テトラフルオロプロピルメタクリレート,2,2,
3,4,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレー
ト,ウレタンアクリレートオリゴマ等を含む化合物から
合成された高分子化合物が挙げられるが、これに限定さ
れるものではない。
高分子材料と液晶材料の界面相互作用にも影響されるた
め、フッ素元素を含む高分子化合物であってもよい。こ
のような高分子化合物として、2,2,3,3,4,4
−へキサフルオロペンタンジオール−1,5−ジアクリ
レート,1,1,2,2,3,3−へキサフルオロプロ
ピル−1,3−ジアクリレート,2,2,2−トリフル
オロエチルアクリレート,2,2,3,3,3−ペンタ
フルオロプロピルアクリレート,2,2,3,3−テト
ラフルオロプロピルアクリレート,2,2,3,4,
4,4−へキサフルオロブチルアクリレート,2,2,
2−トリフルオロエチルメタクリレート,2,2,3,
3−テトラフルオロプロピルメタクリレート,2,2,
3,4,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレー
ト,ウレタンアクリレートオリゴマ等を含む化合物から
合成された高分子化合物が挙げられるが、これに限定さ
れるものではない。
【0057】本実施の形態に使用する高分子化合物とし
て光または紫外線硬化モノマーを使用する場合には、光
または紫外線用の開始剤を使用することもできる。この
開始剤としては、種々のものが使用可能であり、たとえ
ば、2,2−ジエトキシアセトフェノン,2−ヒドロキ
シ−2−メチル−1−フェニル−1−オン,1−(4−
イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチル
プロパン−1−オン,1−(4−ドデシルフェニル)−
2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン等のア
セトフェノン系、ベンゾインメチルエーテル,ベンゾイ
ンエチルエーテル,ベンジルジメチルケタール等のベン
ゾイン系、ベンゾフェノン,ベンゾイル安息香酸,4−
フェニルベンゾフェノン,3,3−ジメチル−4−メト
キシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、チオキサン
ソン,2−クロルチオキサンソン,2−メチルチオキサ
ンソン等のチオキサンソン系、ジアゾニウム塩系、スル
ホニウム塩系、ヨードニウム塩系、セレニウム塩系等が
使用できる。
て光または紫外線硬化モノマーを使用する場合には、光
または紫外線用の開始剤を使用することもできる。この
開始剤としては、種々のものが使用可能であり、たとえ
ば、2,2−ジエトキシアセトフェノン,2−ヒドロキ
シ−2−メチル−1−フェニル−1−オン,1−(4−
イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチル
プロパン−1−オン,1−(4−ドデシルフェニル)−
2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン等のア
セトフェノン系、ベンゾインメチルエーテル,ベンゾイ
ンエチルエーテル,ベンジルジメチルケタール等のベン
ゾイン系、ベンゾフェノン,ベンゾイル安息香酸,4−
フェニルベンゾフェノン,3,3−ジメチル−4−メト
キシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、チオキサン
ソン,2−クロルチオキサンソン,2−メチルチオキサ
ンソン等のチオキサンソン系、ジアゾニウム塩系、スル
ホニウム塩系、ヨードニウム塩系、セレニウム塩系等が
使用できる。
【0058】両基板の外側に偏光板の偏光透過軸を所定
角度に配置しておくことで、上述した液晶分子の動きに
よって光の透過率を変化させることができる。また、偏
光透過軸を直交させた場合は、ノ−マリブラックモ−ド
となるが、初期の液晶配向のリタデ−ションの観察角度
依存をなくすため負の一軸の補償フィルムおよび正の一
軸の補償フィルムを組み合わせて用いることができる。
これにより、黒状態の観察角度依存性がなくなり、画質
が向上するとともに、広視野角化が図れる。なお、TF
T基板は第1の実施の形態と同様のものを用いたが、第
2、第3、第4の実施の形態のTFT基板を用いてもよ
い。
角度に配置しておくことで、上述した液晶分子の動きに
よって光の透過率を変化させることができる。また、偏
光透過軸を直交させた場合は、ノ−マリブラックモ−ド
となるが、初期の液晶配向のリタデ−ションの観察角度
依存をなくすため負の一軸の補償フィルムおよび正の一
軸の補償フィルムを組み合わせて用いることができる。
これにより、黒状態の観察角度依存性がなくなり、画質
が向上するとともに、広視野角化が図れる。なお、TF
T基板は第1の実施の形態と同様のものを用いたが、第
2、第3、第4の実施の形態のTFT基板を用いてもよ
い。
【0059】この第6の実施の形態では、第1の実施の
形態と同様に、カラーフィルタ9上に配置された画素電
極11とCOM電極12の間に電界を形成することで、
それらの上に配置された液晶分子200を駆動するよう
にした。言い換えるならば、カラーフィルタ9と液晶層
13とが、画素電極11とCOM電極12とを挾んで配
置されているようにした。この実施の形態によれば、液
晶分子200を動かすための電界がTFT基板側に回り
込みカラーフィルタ9に印加され不純物イオンが偏在化
したとしても、液晶層13とカラーフィルタ9の間には
画素電極11とCOM電極12が存在するため、カラー
フィルタの不純物イオンが作り出す電界は導電体である
画素電極11とCOM(共通)電極12に収束し、液晶
層には大きな影響を与えない。また、カラーフィルタ9
上にオーバーコート層10が形成され、その上に液晶層
13が形成されているが、オーバーコート層10は顔料
等が含まれていないため不純物イオンが少なく殆どチャ
ージアップしない。よってさらに液晶層13への影響は
少なくなる。
形態と同様に、カラーフィルタ9上に配置された画素電
極11とCOM電極12の間に電界を形成することで、
それらの上に配置された液晶分子200を駆動するよう
にした。言い換えるならば、カラーフィルタ9と液晶層
13とが、画素電極11とCOM電極12とを挾んで配
置されているようにした。この実施の形態によれば、液
晶分子200を動かすための電界がTFT基板側に回り
込みカラーフィルタ9に印加され不純物イオンが偏在化
したとしても、液晶層13とカラーフィルタ9の間には
画素電極11とCOM電極12が存在するため、カラー
フィルタの不純物イオンが作り出す電界は導電体である
画素電極11とCOM(共通)電極12に収束し、液晶
層には大きな影響を与えない。また、カラーフィルタ9
上にオーバーコート層10が形成され、その上に液晶層
13が形成されているが、オーバーコート層10は顔料
等が含まれていないため不純物イオンが少なく殆どチャ
ージアップしない。よってさらに液晶層13への影響は
少なくなる。
【0060】また、この実施の形態では、第1の実施の
形態と同様に、画素電極11とCOM電極12が同一の
層で形成されているため、別の層で形成するよりも工程
数が少なくすみ、作製コストを少なくできる上、作製時
間も短縮できる。さらに、この実施の形態では、液晶分
子が基板に対しほぼ垂直に配向した状態から、電界によ
り倒れる構成のため、従来のような液晶分子が単に基板
に平行な面内で回転する構成に比べ、斜め方向から観察
したときの色付きもなく、広い視野角特性を与える。
形態と同様に、画素電極11とCOM電極12が同一の
層で形成されているため、別の層で形成するよりも工程
数が少なくすみ、作製コストを少なくできる上、作製時
間も短縮できる。さらに、この実施の形態では、液晶分
子が基板に対しほぼ垂直に配向した状態から、電界によ
り倒れる構成のため、従来のような液晶分子が単に基板
に平行な面内で回転する構成に比べ、斜め方向から観察
したときの色付きもなく、広い視野角特性を与える。
【0061】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、カラー
フィルタと液晶層とが、画素電極とCOM電極とを挾ん
で配置されているようにしたので、液晶分子を動かすた
めの電界がTFT基板側に回り込みカラーフィルタに印
加され不純物イオンが偏在化したとしても、液晶層とカ
ラーフィルタの間には画素電極とCOM電極が存在する
ため、カラーフィルタの不純物イオンが作り出す電界は
導電体である画素電極とCOM(共通)電極に収束し、
液晶層には大きな影響を与えない。また、カラーフィル
タ上にオーバーコート層が形成され、その上に液晶層が
形成されているが、オーバーコート層は顔料等が含まれ
ていないため不純物イオンが少なく殆どチャージアップ
しない。よって、さらに液晶層への影響は少なくなる。
さらに、本発明では、画素電極とCOM電極が同一の層
で形成されているため、別の層で形成するよりも工程数
が少なくすみ、作製コストを少なくできる上、作製時間
も短縮できる。
フィルタと液晶層とが、画素電極とCOM電極とを挾ん
で配置されているようにしたので、液晶分子を動かすた
めの電界がTFT基板側に回り込みカラーフィルタに印
加され不純物イオンが偏在化したとしても、液晶層とカ
ラーフィルタの間には画素電極とCOM電極が存在する
ため、カラーフィルタの不純物イオンが作り出す電界は
導電体である画素電極とCOM(共通)電極に収束し、
液晶層には大きな影響を与えない。また、カラーフィル
タ上にオーバーコート層が形成され、その上に液晶層が
形成されているが、オーバーコート層は顔料等が含まれ
ていないため不純物イオンが少なく殆どチャージアップ
しない。よって、さらに液晶層への影響は少なくなる。
さらに、本発明では、画素電極とCOM電極が同一の層
で形成されているため、別の層で形成するよりも工程数
が少なくすみ、作製コストを少なくできる上、作製時間
も短縮できる。
【図1】本発明の第1の実施の形態の構成を示す平面図
である。
である。
【図2】図1のA−A'線の断面図である。
【図3】図1のB−B'線の断面図である。
【図4】(a)、(b)は本発明の液晶表示装置におけ
る液晶層内を説明する模式図である。
る液晶層内を説明する模式図である。
【図5】(a)、(b)は本発明の液晶表示装置におけ
る液晶層内を説明する模式図である。
る液晶層内を説明する模式図である。
【図6】(a)、(b)は本発明の液晶表示装置におけ
る液晶層内を説明する模式図である。
る液晶層内を説明する模式図である。
【図7】(a)〜(h)、(a')〜(h')は本発明の
第1の実施の形態の製造工程を示す断面図である。
第1の実施の形態の製造工程を示す断面図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態の構成を示す平面図
である。
である。
【図9】図8のA−A'線の断面図である。
【図10】本発明の第4の実施の形態の構成を示す平面
図である。
図である。
【図11】図10のB−B'線の断面図である。
【図12】従来例1の構成を示す平面図である。
【図13】図12のA−A'線の断面図である。
【図14】従来例2の構成を示す平面図である。
【図15】図14のA−A'線の断面図である。
【図16】(a)〜(h)は従来例2の製造工程を示す
断面図である。
断面図である。
【図17】基板に垂直な電界で液晶を駆動する液晶表示
装置を示す平面図である。
装置を示す平面図である。
【図18】図17のA−A'線の断面図である。
1、2 基板 3 走査線 3a ゲート電極 4 ゲート絶縁膜 5 半導体層 6 n型半導体層 7 信号線 7a ソース電極 7b ドレイン電極 8 パッシベーション膜 9R、9G、9B カラーフィルタ 10 オーバーコート層 11 画素電極 12 COM電極 13 液晶層 14 共通電極線 15 遮光層 20 遮光層 21 絶縁膜 25 導通部 200 液晶分子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 貴彦 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 岡本 守 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 中田 慎一 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 山本 勇司 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 鈴木 成嘉 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 鈴木 照晃 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 石井 俊也 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 加納 博司 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 2H092 GA14 JA24 JA40 JB05 JB33 JB51 JB56 JB57 JB58 KA18 KB04 KB23 KB26 MA05 MA27 MA37 NA01 NA27 NA29 PA02 PA08 PA09 PA11 QA07
Claims (11)
- 【請求項1】 透明な第1の基板と透明な第2の基板の
間に液晶が挟持され、支配的に基板に平行な電界を発生
し液晶を駆動する液晶表示装置において、前記第1の基
板には、走査電圧が印加される走査線と、走査線と電気
的に接続されたゲート電極と、信号電圧が印加される信
号線と、信号線に電気的に接続されたソース電極と画素
電極に電気的に接続されたドレイン電極を備えた薄膜ト
ランジスタとが設置され、これらを含む全面の上層には
カラーフィルタが設置され、前記カラーフィルタの上層
には、画素電極と共通信号電圧が印加されるCOM電極
が、同じ層で形成されていることを特徴とする液晶表示
装置。 - 【請求項2】 前記カラーフィルタの上層にオーバーコ
ート層が形成されていることを特徴とする請求項1記載
の液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記画素電極とCOM電極が不透明な導
電材料よりなる請求項1または2記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記画素電極とCOM電極が透明な導電
材料よりなる請求項1または2記載の液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記画素電極もしくはCOM電極が遮光
層を兼ねる請求項1または2記載の液晶表示装置。 - 【請求項6】 共通電極線がCOM電極と同じ層にある
請求項1または2記載の液晶表示装置。 - 【請求項7】 前記液晶が基板に平行に配向処理され誘
電率異方性が正である請求項1〜6のいずれかに記載の
液晶表示装置。 - 【請求項8】 前記液晶が基板に平行に配向処理され誘
電率異方性が負である請求項1〜6のいずれかに記載の
液晶表示装置。 - 【請求項9】 前記液晶が基板に垂直に配向処理され誘
電率異方性が正である請求項1〜6のいずれかに記載の
液晶表示装置。 - 【請求項10】 透明な第1の基板上に、走査線、ゲー
ト電極をよび共通電極線を形成する工程と、全面にゲー
ト絶縁膜を形成し、前記ゲート電極の上部に半導体層を
形成する工程と、信号線、前記半導体層上にソース電極
およびドレイン電極、導通部を形成する工程と、全面に
パッシベーション膜を設ける工程と、前記ゲート電極、
半導体層、ソース電極をよびドレイン電極により形成さ
れる薄膜トランジスタの上部に遮光膜を、その他の部分
にカラーフィルタを形成する工程と、前記カラーフィル
タの上に画素電極と共通信号が印加されるCOM電極と
を形成する工程と、前記第1の基板と透明な第2の基板
とを対向させその間に液晶を封止する工程とを有するこ
とを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項11】 前記カラーフィルタ上にオーバーコー
ト層を形成し、その上に画素電極とCOM電極を形成す
ることを特徴とする請求項10記載の液晶表示装置の製
造方法。
Priority Applications (3)
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JP24222699A JP2001066617A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
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KR10-2000-0049883A KR100382807B1 (ko) | 1999-08-27 | 2000-08-26 | 액정 표시 장치 및 그 제조방법 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24222699A JP2001066617A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
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---|---|
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1999
- 1999-08-27 JP JP24222699A patent/JP2001066617A/ja active Pending
-
2000
- 2000-08-25 TW TW089117200A patent/TW546506B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-08-26 KR KR10-2000-0049883A patent/KR100382807B1/ko not_active IP Right Cessation
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