TWI522708B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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Description

液晶顯示裝置
本發明關於一種液晶顯示裝置及其製造方法。
作為薄型及輕量化的顯示裝置(所謂的平板顯示器)，已競相開發出具有液晶元件的液晶顯示裝置、具有自發光元件的發光裝置、場致發射顯示器(FED)等。
液晶顯示裝置需要液晶分子的回應速度的高速化。液晶的顯示模式多種多樣，其中作為能夠進行高速回應的液晶模式，可以舉出FLC(Ferroelectric Liquid Crystal；鐵電液晶)模式、OCB(Optical Compensated Birefringence；光學補償彎曲)模式、以及使用呈現藍相(blue phase)的液晶的模式。
尤其是，使用呈現藍相的液晶的模式由於不需要使用取向膜，並且可以獲得廣視角化，因此進一步展開邁向實用化的研究(例如，參照專利檔案1)。專利檔案1是為了擴大出現藍相的溫度範圍而對液晶進行高分子穩定化處理的報告。
[專利文獻1]國際公佈第05/090520號小冊子
液晶顯示裝置的課題在於為了實現高對比度而需要高白透射率(白顯示時的光透射率)。藍相由於高電壓的施加而發生退化，所以為了實現低驅動電壓工作而需要施加均勻的電場並降低施加到液晶層的載荷。
鑒於上述情況，本發明的目的是提供一種降低驅動電壓並提高呈現藍相的液晶層的可靠性的液晶顯示裝置。此外，本發明的目的是提供一種使用對比度更高的呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置。此外，本發明的目的是提供一種提高生產率及良率並降低製造成本的使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置。
形成在第一基板(也稱為元件基板)上的像素電極層及共同電極層和第二基板(也稱為對置基板)夾著液晶層由密封材料固定。在包括呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中，可以使用藉由產生與基板大致平行(即，水平方向)的電場，來在與基板平行的面內移動液晶分子，而控制灰度的方式。作為這種方式，可以應用用於IPS(In-Plane-Switching；平面內切換)模式的電極結構。
在以IPS模式等來表現的橫向電場模式中，在液晶層的下方配置具有開口圖案的第一電極層(例如，電壓根據各像素受到控制的像素電極層)及第二電極層(例如對所有像素供給共同的電壓的共同電極層)。第一電極層及第二電極層不是平面形狀，它們具有各種各樣的開口圖案，並包括彎曲部、分支了的梳齒狀。第一電極層與第二電極層為了在其電極之間產生電場，而採用相同形狀和不重疊的配置。
藉由將電場施加到像素電極層與共同電極層之間，可以控制液晶分子。因為可以在平行於基板的方向上控制液晶分子，所以可以擴大視角。
本說明書所公開的液晶顯示裝置包括如下結構：設置有第一電極層及第二電極層的第一基板(元件基板)和第二基板(對置基板)夾著液晶層由密封材料固定；在第一電極層(像素電極層)上設置有第一壁狀結構體，同樣地，在第二電極層(共同電極層)上設置有第二壁狀結構體；以及，設置有介電膜，該介電膜覆蓋第一電極層及設置於第一電極層上的第一壁狀結構體，同樣地，覆蓋第二電極層及設置於第二電極層上的第二壁狀結構體。介電膜是其介電常數高於第一壁狀結構體、第二壁狀結構體及用於液晶層的液晶材料的介電常數的絕緣膜。
藉由在液晶層中設置在第一電極層上形成其介電常數低的第一壁狀結構體並使用其介電常數高的介電膜覆蓋該第一壁狀結構體的結構，同樣地，設置在第二電極層上形成其介電常數低的第二壁狀結構體並使用其介電常數高的介電膜覆蓋該第二壁狀結構體的結構，當對第一電極層與第二電極層之間施加電壓時，可以在該結構體之間形成更廣的電場。
呈現藍相的液晶層僅可以在發生電場的局部性範圍內使液晶分子的取向變化，但是藉由採用使用由其介電常數高的材料形成的介電膜覆蓋由其介電常數低的材料形成的結構體的結構，可以在液晶層中形成更廣的電場，所以可以在發生該電場的該廣範圍內使液晶分子的取向變化。從而，可以提高白透射率，並可以在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中提高對比度。
此外，由於可以降低施加到容易受到電場的局部集中的影響的呈現藍相的液晶層的載荷並進行驅動，所以可以提高呈現藍相的液晶層的可靠性，並可以降低驅動電壓。
此外，因為容易控制結構體的高度，所以可以提高生產率及良率並降低製造成本。
注意，在將用作濾光片的著色層、用作黑矩陣的遮光層、絕緣層等形成在第二基板與液晶層之間的情況下，第二基板上的接觸於液晶層的層與介電膜接觸。
第一壁狀結構體、第二壁狀結構體及介電膜可以由使用絕緣材料(有機材料及無機材料)的絕緣體形成。典型的是，較佳使用可見光固化性、紫外線固化性、熱固化性、或熱塑性的樹脂。例如，可以使用丙烯酸樹脂、環氧樹脂、胺樹脂、普魯蘭(pullulan)衍生物等。此外，也可以使用由無機材料和有機材料構成的有機無機複合材料，例如，可以使用由鈦酸鋇和有機樹脂等構成的有機無機複合材料。作為介電膜，使用其介電常數比第一壁狀結構體、第二壁狀結構體及用於液晶層的液晶材料的介電常數高的材料。較佳使用其介電常數為12以上的材料。此外，特別較佳使用其介電常數為20以上的材料。
另外，作為第一壁狀結構體、第二壁狀結構體的形狀，可以採用柱狀、錐形的頂端為平面的其剖面為梯形的形狀、錐形的頂端為圓的圓頂形狀等。此外，也可以反映第一電極層或第二電極層的形狀而設置與第一電極層及第二電極層相同的形狀的第一壁狀結構體及第二壁狀結構體，但是為了填充液晶層採用在像素區域中不形成空隙的形狀。該介電膜的形狀也可以在該膜厚度之間有差異。另外，第一電極層與第二電極層之間的間隔較佳為0.2μm至10μm(更較佳為0.2μm至2μm)，典型的是，較佳為0.8μm至2μm。
此外，液晶層的膜厚度(盒間隙(cell gap))較佳為5μm以上且20μm以下左右，並且，第一壁狀結構體及第二壁狀結構體的高度(膜厚度)較佳為1.0μm以上且液晶層的膜厚度(盒間隙)以下左右。注意，當介電膜的高度(膜厚度)為100nm以上時，可以得到足夠的效果。
在以接觸於第二基板的方式設置介電膜的情況下，可以將結構體及介電膜用作間隔體。在此情況下，第一壁狀結構體的高度與覆蓋該結構體的介電膜的高度之和(膜厚度之和)及第二壁狀結構體的高度與覆蓋該結構體的介電膜的高度之和(膜厚度之和)大體上與液晶層的厚度一致。此外，介電膜也可以為疊層結構。在第二基板上設置第一壁狀結構體、第二壁狀結構體以及介電膜的情況下，也可以當將第一基板和第二基板貼合時，以使該介電膜彼此接觸的方式形成疊層結構。注意，在將用作濾光片的著色層、用作黑矩陣的遮光層、絕緣層等形成在第二基板與液晶層之間的情況下，第二基板上的接觸於液晶層的膜與介電膜接觸。
由介電膜覆蓋的第一壁狀結構體及由介電膜覆蓋的第二壁狀結構體也可以選擇性地設置在第一電極層及第二電極層上。例如，在第一電極層及第二電極層的形狀複雜的情況下，藉由選擇性地設置第一壁狀結構體及第二壁狀結構體，可以使液晶材料的注入、填充製程簡化，從而可以縮短製程時間。此外，也可以使用介電膜覆蓋不設置有第一壁狀結構體的第一電極層及不設置有第二壁狀結構體的第二電極層。
第一壁狀結構體及第二壁狀結構體可以藉由覆蓋第一電極層及第二電極層地形成絕緣膜並對絕緣膜進行選擇性的蝕刻來形成。在該蝕刻製程中，也可以不完全去除第一電極層及第二電極層之間的絕緣膜而使一部分殘留(該殘留部分也稱為第三壁狀結構體)。此外，介電膜由覆蓋設置在第一電極層上的第一壁狀結構體及設置在第二電極層上的第二壁狀結構體的表面的絕緣膜形成，但是，也可以選擇性地蝕刻第一電極層及第二電極層之間的絕緣膜來完全去除它。
在本說明書中，作為第一電極層(像素電極層)及第二電極層(共同電極層)所具有的形狀，採用不形成空隙而被開口的梳齒狀那樣的圖案。第一電極層與第二電極層不接觸，並以相互的梳齒狀圖案咬合的方式設置在同一絕緣表面(例如同一基板或同一絕緣膜)上。
在本說明書中，將形成有薄膜電晶體、第一電極層(像素電極層)、第二電極層(共同電極層)、以及層間膜的基板稱為元件基板(第一基板)，並且，將隔著液晶層與該元件基板對置的基板稱為對置基板(第二基板)。
液晶層可以使用呈現藍相的液晶材料。由於呈現藍相的液晶材料的回應速度快，為1msec以下，可以進行高速回應，因此可以實現液晶顯示裝置的高性能化。
作為呈現藍相的液晶材料包括液晶和手性試劑(chiral agent)。手性試劑用來使液晶取向為螺旋結構以呈現藍相。例如，可以將混合有幾重量%以上的手性試劑的液晶材料用於液晶層。
作為液晶，使用熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、鐵電性液晶、反鐵電性液晶等。
作為手性試劑，使用與液晶的相溶性良好並且扭曲力(twisting power)強的材料。另外，較佳使用R體和S體中的一方材料，而不使用R體和S體的比例為50:50的外消旋體(racemic body)。
上述液晶材料根據條件呈現膽固醇相、膽甾藍相、近晶相、近晶藍相、立方相、手性向列相、各向同性相等。
藍相的膽甾藍相及近晶藍相呈現於具有螺距(helical pitch)為500nm以下的間距相對較短的膽固醇相或近晶相的液晶材料中。液晶材料的取向具有雙重扭曲(double twist)結構。藉由施加電壓改變取向，從而產生光學調變作用。因為藍相在光學上具有各向同性，所以沒有視角依賴性，不需要形成取向膜，因此可以實現顯示影像品質的提高及成本的縮減。
另外，由於藍相僅呈現於較窄的溫度範圍內，為了改善並擴大溫度範圍，較佳對液晶材料添加光固化樹脂及光聚合引發劑並進行高分子穩定化處理。高分子穩定化處理藉由對包含液晶、手性試劑、光固化樹脂、以及光聚合引發劑的液晶材料照射能使光固化樹脂及光聚合引發劑發生反應的波長的光來進行。該高分子穩定化處理既可以藉由對呈現各向同性相的液晶材料照射光而進行，又可以藉由對由溫度控制而呈現藍相的液晶材料照射光而進行。
本說明書所公開的發明的結構的一個方式包括：夾持包含呈現藍相的液晶材料的液晶層的第一基板及第二基板；形成在第一基板上的具有開口圖案的第一電極層及第二電極層；設置在第一電極層上的第一壁狀結構體；設置在第二電極層上的第二壁狀結構體；覆蓋第一壁狀結構體，同樣地，覆蓋第二壁狀結構體的介電膜，其中，介電膜的介電常數高於第一壁狀結構體、第二壁狀結構體及液晶層的介電常數。
本說明書所公開的發明的結構的另一個方式包括：夾持包含呈現藍相的液晶材料的液晶層的第一基板及第二基板；形成在第一基板上的具有開口圖案的第一電極層及第二電極層；設置在第一電極層上的第一壁狀結構體；設置在第二電極層上的第二壁狀結構體；覆蓋第一壁狀結構體，同樣地，覆蓋第二壁狀結構體的介電膜，其中，覆蓋第一電極層、第二電極層、第一壁狀結構體、第二壁狀結構體的介電膜與第二基板接觸，介電膜的介電常數高於第一壁狀結構體、第二壁狀結構體及液晶層的介電常數。
由於藉由使用呈現藍相的液晶層而不需要形成取向膜，因此像素電極層(第一電極層)與液晶層接觸，並且共同電極層(第二電極層)與液晶層也接觸。
另外，為方便起見附加第一、第二、第三等序數詞，但它們不表示製程順序或層疊順序。此外，它們在本說明書中不表示用來特定發明的事項的固有名稱。
另外，在本說明書中半導體裝置是指能夠藉由利用半導體特性而工作的所有裝置，因此電光裝置、半導體電路以及電子設備都是半導體裝置。
在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中，可以降低驅動電壓並提高呈現藍相的液晶層的可靠性。另外，在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中，可以提高生產率及良率並降低製造成本。另外，在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中，可以提高對比度。
使用附圖詳細地說明實施方式。但是，所公開的本發明不侷限於以下的說明，本領域的技術人員能夠容易地理解，其方式和細節可以在不脫離本發明的宗旨及其範圍的條件下作各種各樣的變換。因此，本發明不應該被解釋為僅限於以下所示的實施方式的記載內容。在以下說明的結構中，在不同附圖中使用相同的附圖標記來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略重複說明。
實施方式1
利用圖1A至圖1C到圖9A至圖9C說明液晶顯示裝置。
圖1A至圖1C、圖2A和圖2B、圖4A至圖4C是液晶顯示裝置的剖面圖。
圖1A示出以夾特使用呈現藍相的液晶材料的液晶層208的方式對置配置有第一基板200和第二基板201的液晶顯示裝置。在第一基板200和液晶層208之間設置有：其每個像素的電壓均受控制的像素電極層的第一電極層230a、230b；第一壁狀結構體233a、233b；其中對所有像素施加公共電壓的共同電極層的第二電極層232a、232b、232c；第二壁狀結構體234a、234b、234c；覆蓋它們的介電膜235。在液晶層208中設置有：在第一電極層230a、230b上形成第一壁狀結構體233a、233b並利用介電膜235覆蓋它們的結構；同樣地，在第二電極層232a、232b、232c上形成第二壁狀結構體234a、234b、234c並利用介電膜235覆蓋它們的結構。
另外，第一電極層230a、230b以及第二電極層232a、232b、232c由於是具有開口圖案的形狀而不是平板形狀，所以在剖面圖中表示為被分斷的多個電極層。
在包括呈現藍相的液晶層208的液晶顯示裝置中，可以應用在IPS模式中使用的電極結構。
在以IPS模式等來表現的橫向電場模式中，在液晶層208的下方配置具有開口圖案的第一電極層230a、230b及第二電極層232a、232b、232c。第一電極層230a、230b及第二電極層232a、232b、232c不是平面形狀，它們具有各種各樣的開口圖案，並包括彎曲部、分支了的梳齒狀。第一電極層230a、230b與第二電極層232a、232b、232c為了在其電極之間產生電場，該第一電極層和第二電極層採用相同形狀和不重疊的配置。
作為第一電極層230a、230b及第二電極層232a、232b、232c所具有的形狀，採用不形成空隙而被開口的梳齒狀那樣的圖案。第一電極層230a、230b與第二電極層232a、232b、232c不接觸，並以相互的梳齒狀圖案咬合的方式設置在同一絕緣表面(例如同一基板或同一絕緣膜)上。
藉由將電場施加到第一電極層230a、230b及第二電極層232a、232b、232c之間，可以控制液晶分子。因為可以在平行於第一基板200及第二基板201的方向上控制液晶分子，所以可以擴大視角。
介電膜235是其介電常數高於第一壁狀結構體233a、233b、第二壁狀結構體234a、234b、234c及液晶層208的介電常數的絕緣體。此外，第一壁狀結構體233a、233b及第二壁狀結構體234a、234b、234c可以是其介電常數比用於液晶層208的液晶材料的介電常數低的絕緣體。
藉由在液晶層208中設置在第一電極層230a、230b上形成其介電常數低的第一壁狀結構體233a、233b並使用其介電常數高的介電膜235覆蓋該第一壁狀結構體的結構，同樣地，設置在第二電極層232a、232b、232c上形成其介電常數低的第二壁狀結構體234a、234b、234c並使用其介電常數高的介電膜235覆蓋該第二壁狀結構體的結構，當對第一電極層230a、230b與第二電極層232a、232b、232c之間施加電壓時，可以在該結構體之間形成更廣的電場。
此外，當使用高介電常數的材料形成介電膜時，有時不容易增大(加厚)介電膜的高度(膜厚度)。但是，如本發明所示那樣，藉由使用介電常數低的材料形成第一壁狀結構體233a、233b及第二壁狀結構體234a、234b、234c而增大結構體的高度，並使用由介電常數更高的材料形成的介電膜235覆蓋該結構體，可以將介電膜的高度增大到當僅用高介電常數的材料時實際上不容易達到的高度。即使覆蓋的介電膜235的高度(膜厚度)低(薄)，也可以實現與僅用高介電常數的材料形成結構體的結構類似的效果。
呈現藍相的液晶層208僅可以在發生電場的局部性範圍內使液晶分子的取向變化，但是藉由採用使用由其介電常數高的材料形成的介電膜覆蓋由其介電常數低的材料形成的結構體的結構，可以在液晶層208中形成更廣的電場，所以可以在發生該電場的該廣範圍內使液晶分子的取向變化。從而，可以提高白透射率，並可以在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中提高對比度。
此外，由於可以降低施加到容易受到電場的局部集中的影響的呈現藍相的液晶層的載荷並進行驅動，所以可以提高呈現藍相的液晶層的可靠性，並可以降低驅動電壓。
此外，因為容易控制結構體的高度，所以可以提高生產率及良率並降低製造成本。
並且，藉由採用如下結構：即，在第一電極層230a、230b上形成介電常數低的第一壁狀結構體233a、233b並利用介電常數高的介電膜235覆蓋它們的結構；同樣地，在第二電極層232a、232b、232c上形成介電常數低的第二壁狀結構體234a、234b、234c並利用高介電常數的介電膜235覆蓋它們的結構，可以在介電常數較低的第一壁狀結構體233a、233b以及第二壁狀結構體234a、234b、234c與介電常數較高的介電膜235之間的介面處，將從第一電極層230a、230b發出且進入第二電極層232a、232b、232c的電力線折射。
圖2A是表示當第一電極層230a及第二電極層232a之間施加電壓時產生的電力線300。圖2B是表示，在液晶層208中設置如下結構：即，在第一電極層230a上形成介電常數低的第一壁狀結構體233a並利用介電常數高的介電膜235覆蓋它的結構；同樣地，在第二電極層232a上形成介電常數低的第二壁狀結構體234a並利用高介電常數的介電膜235覆蓋它們的結構，並且當第一電極層230a及第二電極層232a之間施加電壓時產生的電力線301的圖。
如圖2A所示，從第一電極層230a發出且進入第二電極層232a的電力線300具有彎曲形狀。
如圖2B所示，從第一電極層230a發出且進入第二電極層232a的電力線301在介電常數低的第一壁狀結構體233a與介電常數高的介電膜235的介面以及介電常數高的介電膜235與介電常數低的第二壁狀結構體234a的介面發生折射，並且該電力線在介電膜235中沿與基板垂直的方向延伸。此外，介電常數高的介電膜235中的電場強度(電力線的密度)小於介電常數低的第一壁狀結構體233a及介電常數低的第二壁狀結構體234a中的電場強度。因此，由於減小介電膜235中的電位變化，並降低A-B間及A’-B’間的電位差，所以可抑制對夾在該結構體的區域施加的電場的不均勻。並且，由於介電膜235的介電常數高於液晶層208的介電常數，在液晶層208與介電膜235之間的介面處，上述電力線沿與基板水平的方向發生折射，並且該電力線301具有將電力線300進一步變為扁平彎曲的形狀。
在液晶層208中延伸的電力線301具有進一步扁平彎曲的形狀，因此，在夾在結構體的區域中，電力線301的密度增高，並可以有效地會聚電力線301，因此可以形成更強的電場。另外，在第一電極層230a及第二電極層232a附近，電力線301的水平分量比率增大，因此，可以減小在第一電極層230a及第二電極層232a附近起作用的電場強度與在第一電極層230a與第二電極層232a之間的中央線C-D附近起作用的電強強度的差。由於可抑制電場的不均勻，所以可以形成更均勻的電場。
藉由上述結構，與圖2A相比，在圖2B中，當對第一電極層230a及第二電極層232a之間施加電壓時，可以在覆蓋第一電極層230a及第一壁狀結構體233a的介電膜235與覆蓋第二電極層232a及第二壁狀結構體234a的介電膜235之間形成更均勻且更強的電場。
如圖1B所示，可以以與對置的第二基板201接觸的方式設置介電膜235。如圖1B的液晶顯示裝置那樣，藉由以與對置的第二基板201接觸的方式設置介電膜235，該介電膜235覆蓋第一電極層230a、230b、第一壁狀結構體233a、233b、第二電極層232a、232b、232c、第二壁狀結構體234a、234b、234c，可以在液晶層208整體中形成電場。此外，作為介電膜235，較佳使用具有較高的介電常數的材料。較佳使用介電常數為12以上的材料，更較佳使用介電常數為20以上的材料。藉由使用這樣的材料，可以在結構體之間形成更均勻且更強的電場。另外，作為第一壁狀結構體233a、233b以及第二壁狀結構體234a、234b、234c，可以使用其介電常數比呈現藍相的液晶層208的介電常數低的絕緣體。
由於可以在呈現藍相的液晶層208中均勻地形成強電場，所以可以減小液晶顯示裝置的驅動電壓。此外，由於載荷難以加到對容易受到電場的局部集中的影響的呈現藍相的液晶層208，所以可以提高呈現藍相的液晶層208的可靠性。
由於可以使在呈現藍相的液晶層208中的液晶分子的取向在更廣的範圍內變化，所以可以提高白透射率，並可以在使用呈現藍相的液晶層208的液晶顯示裝置中提高對比度。
因為容易控制結構體的高度，所以可以提高生產率及良率並降低製造成本。
第一壁狀結構體233a、233b、第二壁狀結構體234a、234b、234c以及介電膜235可以由使用絕緣材料(有機材料及無機材料)的絕緣體形成。典型的是，較佳使用可見光固化性、紫外線固化性、熱固化性、熱塑性的樹脂。例如，可以使用丙烯酸樹脂、環氧樹脂、胺樹脂、普魯蘭(pullulan)衍生物等。此外，也可以使用氧化鈦等的無機材料、由無機材料和有機材料構成的有機無機複合材料，例如，可以使用由鈦酸鋇和有機樹脂等構成的有機無機複合材料。作為介電膜235，使用其介電常數比用於第一壁狀結構體233a、233b、第二壁狀結構體234a、234b、234c的材料以及用於液晶層208的液晶材料的介電常數高的材料。較佳使用其介電常數為12以上的材料。此外，特別較佳使用其介電常數為20以上的材料。此外，第一壁狀結構體233a、233b及第二壁狀結構體234a、234b、234c可以使用其介電常數比用於液晶層208的液晶材料的介電常數低的材料。
另外，作為第一壁狀結構體233a、233b、第二壁狀結構體234a、234b、234c的形狀，可以採用柱狀、錐形的頂端為平面的其剖面為梯形的形狀、錐形的頂端為圓的圓頂形狀等。此外，也可以反映第一電極層230a、230b或第二電極層232a、232b、232c的形狀而設置與第一電極層及第二電極層相同的形狀的第一壁狀結構體233a、233b及第二壁狀結構體234a、234b、234c，但是為了填充液晶層208採用在像素區域中不形成空隙的形狀。該介電膜235的形狀也可以在該膜厚度之間有差異(參照圖9A至圖9C)。另外，第一電極層230a、230b與第二電極層232a、232b、232c之間的間隔較佳為0.2μm至10μm(更較佳為0.2μm至2μm)，典型的是，較佳為0.8μm至2μm。
此外，液晶層208的膜厚度(盒間隙)較佳為5μm以上且20μm以下左右，並且，第一壁狀結構體233a、233b及第二壁狀結構體234a、234b、234c的高度(膜厚度)較佳為1.0μm以上且液晶層的膜厚度(盒間隙)以下左右。注意，當介電膜的高度(膜厚度)為100nm以上時，可以得到足夠的效果。
如圖1B所示，在以與對置的第二基板201接觸的方式設置介電膜235的情況下，該介電膜235覆蓋第一電極層230a、230b、第一壁狀結構體233a、233b、第二電極層232a、232b、232c、第二壁狀結構體234a、234b、234c，可以將該結構體及介電膜用作間隔體。在此情況下，第一壁狀結構體233a、233b的高度與覆蓋該結構體的介電膜235的高度之和(膜厚度之和)及第二壁狀結構體234a、234b、234c的高度與覆蓋該結構體的介電膜235的高度之和(膜厚度之和)大體上與液晶層208的厚度(所謂的盒厚度)一致。藉由上述結構，可以實現與僅用高介電常數的材料形成結構體的結構類似的效果。
例如，如圖4A至圖4C所示，在第一基板200上，在第一電極層230a、230b上形成第一壁狀結構體233a1、233b1，並形成覆蓋它們的介電膜235a，同樣地，在第二電極層232a、232b、232c上形成第二壁狀結構體234a1、234b1、234c1，並形成覆蓋它們的介電膜235a(參照圖4A)。
另一方面，在第二基板201上，在與第一壁狀結構體233a1、233b1相對應的位置(當將第一基板200與第二基板201對置時，夾著介電膜235b彼此重疊的位置)形成第一壁狀結構體233a2、233b2，並形成覆蓋它們的介電膜235b，同樣的，在與第二壁狀結構體234a1、234b1、234c1相對應的位置(當將第一基板200與第二基板201對置時，夾著介電膜235b彼此重疊的位置)形成第二壁狀結構體234a2、234b2、234c2，並形成覆蓋它們的介電膜235b(參照圖4B)。
使第一基板200和第二基板201對置，以便使第一壁狀結構體233a1、233b1和第一壁狀結構體233a2、233b2彼此重疊，同樣地，使第二壁狀結構體234a1、234b1、234c1和第二壁狀結構體234a2、234b2、234c2彼此重疊，並且使介電膜235a與介電膜235b接觸。像這樣，可以形成：覆蓋第一壁狀結構體233a1的介電膜235a及覆蓋第一壁狀結構體233a2的介電膜235b的疊層；覆蓋第一壁狀結構體233b1的介電膜235a及覆蓋第一壁狀結構體233b2的介電膜235b的疊層；覆蓋第二壁狀結構體234a1的介電膜235a及覆蓋第二壁狀結構體234a2的介電膜235b的疊層；覆蓋第二壁狀結構體234b1的介電膜235a及覆蓋第二壁狀結構體234b2的介電膜235b的疊層；覆蓋第二壁狀結構體234c1的介電膜235a及覆蓋第二壁狀結構體234c2的介電膜235b的疊層(參照圖4C)。
如圖5所示，第一壁狀結構體233及第二壁狀結構體234也可以選擇性地設置在第一電極層230及第二電極層232上。圖5A是第一電極層230和第二電極層232的平面圖。第一電極層230和第二電極層232是梳齒狀的電極層，且形成為彼此咬合的形狀。圖5B是在圖5A的第一電極層230上選擇性地形成第一壁狀結構體233，並在第二電極層232上選擇性地形成第二壁狀結構體234的平面圖。圖5C是圖5B的虛線W1-W2的剖面圖，圖5D是使用介電膜235覆蓋圖5C的第一電極層230、第二電極層232、選擇性地設置的第一壁狀結構體233、選擇性地設置的第二壁狀結構體234的剖面圖。當第一電極層230及第二電極層232的形狀複雜的情況下，藉由選擇性地設置第一壁狀結構體233及第二壁狀結構體234，可以使液晶材料的注入、填充製程簡化，從而可以縮短製程時間。此外，也可以使用介電膜235覆蓋不設置有第一壁狀結構體233的第一電極層230及不設置有第二壁狀結構體234的第二電極層232。此外，也可以不完全去除第一電極層230及第二電極層232之間的絕緣膜而使一部分殘留而用作介電膜235。
作為形成液晶層208的方法，可以使用分配器法(滴落法)或在將第一基板200和第二基板201貼合之後利用毛細管現象來注入液晶的注入法。
第一壁狀結構體及第二壁狀結構體可以藉由覆蓋第一電極層及第二電極層地形成絕緣膜並對絕緣膜進行選擇性的蝕刻來形成。在該蝕刻製程中，如圖1C的液晶顯示裝置那樣，也可以不完全去除第一電極層230a、230b及第二電極層232a、232b、232c之間的絕緣膜而使一部分殘留而用作第三壁狀結構體235a、235b、235c、235d。此外，如圖6A和圖6B的液晶顯示裝置那樣，介電膜235由覆蓋設置在第一電極層230a、230b上的第一壁狀結構體233a、233b及設置在第二電極層232a、232b、232c上的第二壁狀結構體234a、234b、234c的表面的絕緣膜形成，但是，也可以選擇性地蝕刻第一電極層230a、230b及第二電極層232a、232b、232c之間的絕緣膜來完全去除它。
圖8A和圖8B示出具有圖7A和圖7B的結構的液晶顯示裝置中的電場的施加狀態的計算結果。圖7A和圖7B是示出所計算的液晶顯示裝置的結構的圖。圖8A對應於圖7A的液晶顯示裝置的結構，而圖8B對應於圖7B的液晶顯示裝置的結構。這裏，使用日本Shintec株式會社製造的LCD Master、2s Bench進行計算。
圖7A及圖8A示出具有如下結構的液晶顯示裝置：即，不設置有結構體，在第一基板800與液晶層808之間交替地設置有第二電極層803a、803b及第一電極層802，並由第二基板801密封。在剖面上，第一電極層802、第二電極層803a、803b的寬度為2μm、厚度為0.1μm，並且在與基板水平的方向上的第一電極層802與第二電極層803a、803b之間的距離為3μm，並且液晶層的厚度為4μm，另外，將第二電極層803a、803b的電壓設定為0V，並且將第一電極層802的電壓設定為10V。另外，至於液晶層的相對介電常數，與液晶分子的長軸平行的方向的相對介電常數ε為8.3，與液晶分子的長軸垂直的方向的相對介電常數ε為3.1。
圖7B及圖8B示出具有如下結構的液晶顯示裝置：即，在第一基板200與液晶層208之間交替地設置有第二電極層232a、232b及第一電極層230，在第一電極層230上形成第一壁狀結構體233，並使用介電膜235覆蓋它們，並且，在第二電極層232a、232b上分別形成第二壁狀結構體234a、234b，並使用介電膜235覆蓋它們，並由第二基板201密封。作為第一壁狀結構體233、第二壁狀結構體234a、234b使用相對介電常數為4的絕緣體，而作為介電膜235使用相對介電常數為30的絕緣體。另外，在剖面上，第一電極層230、第二電極層232a、232b的寬度為2μm、厚度為0.1μm，第一壁狀結構體233、第二壁狀結構體234a、234b的寬度為2μm，厚度為1.9μm，介電膜235的厚度為0.2μm，第一電極層230與第二電極層232a之間的距離為3μm，第一電極層230與第二電極層232b之間的距離為3μm，並且液晶層的厚度為4μm。另外，將第二電極層232a、232b的電壓設定為0V，並且將第一電極層230的電壓設定為10V。另外，至於液晶層的相對介電常數，與液晶分子的長軸平行的方向的相對介電常數ε為8.3，與液晶分子的長軸垂直的方向的相對介電常數ε為3.1。
在圖8A和8B中，實線表示等勢線(equipotential line)，並且在第一基板800、200上配置有第一電極層及第二電極層。
由於電場以垂直於等勢線的方式出現，所以可以確認如下現象：如圖8A所示那樣，在第一電極層802和第二電極層803a、803b之間以及如圖8B所示那樣，在覆蓋第一電極層230及形成在第一電極層230上的第一壁狀結構體233的介電膜235和覆蓋第二電極層232a、232b及形成在第二電極層232a、232b上的第二壁狀結構體234a、234b的介電膜235之間施加有橫向的電場。
如圖8A所示，在形成有第一電極層802、第二電極層803a、803b的第一基板800附近的液晶層808中可以看到等勢線，但是，隨著逐漸接近第二基板801，觀察不到等勢線的分佈。並且，與第二基板801更接近的液晶層808中沒有形成等勢線，因此，可以確認當採用圖7A的結構時難以使液晶層中的所有的液晶分子回應。
另一方面，如圖8B所示，在使用介電膜235覆蓋第一電極層230、第一壁狀結構體233、第二電極層232a、232b、第二壁狀結構體234a、234b的結構的情況下，等勢線進一步成為扁平彎曲的形狀，且其水平分量比率增大。另外，可以確認更有效地會聚等勢線的結果。
藉由在液晶層中設置如下結構：即，使用高介電常數的介電膜覆蓋在第一電極層上形成的低介電常數的第一壁狀結構體的結構；同樣地，使用高介電常數的介電膜覆蓋在第二電極層上形成的低介電常數的第二壁狀結構體的結構，當對第一電極層與第二電極層之間施加電壓時，可以在該結構體之間均勻地形成更廣且更強的電場。
液晶層208可以使用呈現藍相的液晶材料。由於呈現藍相的液晶材料的回應速度快，為1msec以下，可以進行高速回應，因此可以實現液晶顯示裝置的高性能化。
作為呈現藍相的液晶材料包括液晶和手性試劑(chiral agent)。手性試劑用來使液晶取向為螺旋結構以呈現藍相。例如，可以將混合有幾重量%以上的手性試劑的液晶材料用於液晶層。
作為液晶，使用熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、鐵電性液晶、反鐵電性液晶等。
作為手性試劑，使用與液晶的相溶性良好並且扭曲力(twisting power)強的材料。另外，較佳使用R體和S體中的一方材料，而不使用R體和S體的比例為50:50的外消旋體(racemic body)。
上述液晶材料根據條件呈現膽固醇相、膽甾藍相、近晶相、近晶藍相、立方相、手性向列相、各向同性相等。
藍相的膽甾藍相及近晶藍相呈現於具有螺距(helical pitch)為500nm以下的間距相對較短的膽固醇相或近晶相的液晶材料中。液晶材料的取向具有雙重扭曲(double twist)結構。藉由施加電壓改變取向，從而產生光學調變作用。因為藍相在光學上具有各向同性，所以沒有視角依賴性，不需要形成取向膜，因此可以實現顯示影像品質的提高及成本的縮減。
另外，由於藍相僅呈現於較窄的溫度範圍內，為了改善並擴大溫度範圍，較佳對液晶材料添加光固化樹脂及光聚合引發劑並進行高分子穩定化處理。高分子穩定化處理藉由對包含液晶、手性試劑、光固化樹脂、以及光聚合引發劑的液晶材料照射能使光固化樹脂及光聚合引發劑發生反應的波長的光來進行。該高分子穩定化處理既可以藉由對呈現各向同性相的液晶材料照射光而進行，又可以藉由對由溫度控制而呈現藍相的液晶材料照射光而進行。
光固化樹脂既可以使用如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯(methacrylate)等的單官能團單體(monofunctional monomer)，又可以使用如二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烯酸酯等的多官能團單體(multifunctional monomer)，還可以使用上述物質的混合物。另外，光固化樹脂也可以具有液晶性或非液晶性，或者兩者兼具。光固化樹脂只要選擇能夠根據使用的光聚合引發劑的反應波長的光進行固化的樹脂即可，典型地可以使用紫外線固化樹脂。
作為光聚合引發劑，可以使用：由光的照射產生自由基的自由基聚合引發劑、產生酸的酸產生劑、以及產生鹼的鹼產生劑。
具体地，作为液晶材料可以使用JC-1041XX(日本智索公司(Chisso Corporation)制造)与4-氰基-4'-戊基联苯的混合物，而作为手性试剂可以使用ZLI-4572(默克公司制造)，作为光固化树脂可以使用丙烯酸-2-乙基己酯(2-ethylhexyl acrylate)、RM257(默克公司制造)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，作为光聚合引发剂可以使用2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。
另外，雖然在圖1A至圖1C中未圖示，但是適當地設置偏光板、相位差板、抗反射膜等的光學薄膜等。例如，可以使用利用偏光板及相位差板的圓偏振光。此外，也可以使用背光源等作為光源。
在本說明書中，當液晶顯示裝置是藉由透射光源的光來進行顯示的透射型的液晶顯示裝置(或半透射型的液晶顯示裝置)時，需要至少在像素區中使光透射。因此，存在於光透射的像素區中的第一基板、第二基板、絕緣膜、導電膜等的薄膜全部對可見光的波長區域的光具有透光性。
第一電極層(像素電極層)以及第二電極層(共同電極層)較佳具有透光性，但是由於具有開口圖案，所以也可以使用金屬膜等的非透光性材料。
第一電極層(像素電極層)以及第二電極層(共同電極層)可以使用銦錫氧化物(ITO)、將氧化鋅(ZnO)混合到氧化銦中的IZO(銦鋅氧化物)、將氧化矽(SiO2)混合到氧化銦中的導電材料、有機銦、有機錫、含有氧化鎢的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物、或者選自鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等的金屬、上述金屬的合金、或上述金屬的氮化物中的一種或多種來形成。
作為第一基板200及第二基板201可以使用如以康寧(Corning)公司的7059玻璃或1737玻璃等為典型的硼矽酸鋇玻璃或硼矽酸鋁玻璃等的玻璃基板、石英基板或者塑膠基板等。
藉由上述結構，在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中，可以降低驅動電壓。並且，可以提高呈現藍相的液晶層的可靠性。
另外，在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中，可以提高生產率及良率並降低製造成本。
另外，在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中，可以提高對比度。
實施方式2
作為本說明書所公開的發明的一個方式，在本實施方式中，參照圖10、圖11說明有源矩陣型液晶顯示裝置的例子。
圖10A是液晶顯示裝置的平面圖且表示一個像素。圖10B是沿著圖10A的線X1-X2的剖面圖。
在圖10A中，多個源極佈線層(包括佈線層405a)以互相平行(在圖中，在上下方向上延伸)且互相分離的狀態配置。多個閘極佈線層(包括閘極電極層401)配置為在與源極佈線層大致正交的方向(圖中，左右方向)上延伸且彼此分離。電容佈線層408配置在與多個閘極佈線層的每一個相鄰的位置，並在大致平行於閘極佈線層的方向，即，與源極佈線層大致正交的方向(圖中，左右方向)上延伸。在由源極佈線層、電容佈線層408及閘極佈線層圍繞的空間中，夾著液晶層444配置有液晶顯示裝置的像素電極層、共同電極層(參照圖10B)。驅動像素電極層的薄膜電晶體420配置在圖中的左上角。多個像素電極層及薄膜電晶體配置為矩陣狀。
在圖10A的液晶顯示裝置中，電連接到薄膜電晶體420的第一電極層447用作像素電極層，第二電極層448用作共同電極層。另外，由第一電極層447和電容佈線層408形成電容。
在像素電極層的第一電極層447上形成有第一壁狀結構體446，並形成有覆蓋它們的介電膜450，同樣地，在共同電極層的第二電極層448上形成有第二壁狀結構體449，並形成有覆蓋它們的介電膜450。該介電膜450被設置在液晶層444中。
在液晶層444的下方配置具有開口圖案的像素電極層的第一電極層447以及共同電極層的第二電極層448。作為第一電極層447及第二電極層448所具有的形狀，採用不形成空隙而被開口的梳齒狀那樣的圖案。為了在該電極間產生電場，第一電極層447與第二電極層448不接觸，並以相互的梳齒狀圖案咬合的方式設置在同一絕緣表面(在圖10中，透光樹脂層417)上。
介電膜450是其介電常數高於在第一壁狀結構體446、第二壁狀結構體449及液晶層444中使用的液晶材料的介電常數的絕緣體。此外，第一壁狀結構體446及第二壁狀結構體449可以是其介電常數比用於液晶層444的液晶材料的介電常數低的絕緣體。
藉由在液晶層444中設置在第一電極層447上形成其介電常數低的第一壁狀結構體446並使用其介電常數高的介電膜450覆蓋該第一壁狀結構體的結構，同樣地，設置在第二電極層448上形成其介電常數低的第二壁狀結構體449並使用其介電常數高的介電膜450覆蓋該第二壁狀結構體的結構，當對第一電極層447與第二電極層448之間施加電壓時，可以在該結構體之間形成更廣的電場。
此外，當使用高介電常數的材料形成介電膜時，有時不容易增大(加厚)介電膜的高度(膜厚度)。但是，在本發明中，藉由使用介電常數低的材料形成第一壁狀結構體446及第二壁狀結構體449而增大結構體的高度，並使用由介電常數更高的材料形成的介電膜450覆蓋該結構體，可以將介電膜的高度增大到當僅用高介電常數的材料時實際上不容易達到的高度。即使覆蓋的介電膜450的高度(膜厚度)低(薄)，也可以實現與僅用高介電常數的材料形成結構體的結構類似的效果。
另外，呈現藍相的液晶層444僅可以在發生電場的局部性範圍內使液晶分子的取向變化，但是藉由採用使用由其介電常數高的材料形成的介電膜覆蓋由其介電常數低的材料形成的結構體的結構，可以在液晶層444中形成更廣的電場，所以可以在發生該電場的該廣範圍內使液晶分子的取向變化。從而，可以提高白透射率，並可以在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中提高對比度。
此外，由於可以降低施加到容易受到電場的局部集中的影響的呈現藍相的液晶層的載荷並進行驅動，所以可以提高呈現藍相的液晶層的可靠性，並可以降低驅動電壓。
此外，因為容易控制結構體的高度，所以可以提高生產率及良率並降低製造成本。
並且，藉由採用如下結構：即，在第一電極層447上形成介電常數低的第一壁狀結構體446並利用介電常數高的介電膜450覆蓋它們的結構；同樣地，在第二電極層448上形成介電常數低的第二壁狀結構體449並利用高介電常數的介電膜450覆蓋它們的結構，可以在介電常數較低的第一壁狀結構體446以及第二壁狀結構體449與介電常數較高的介電膜450之間的介面處，將從第一電極層447發出且進入第二電極層448的電力線折射。藉由採用使用由介電常數高的材料形成的介電膜覆蓋由介電常數低的材料形成的結構體的結構，可以使在液晶層444中延伸的電力線具有進一步扁平彎曲的形狀，因此，可以將迂回到第二基板442中的電力線拉回到液晶層444中。因此，在夾在結構體的區域中，電力線的密度增高，並可以有效地會聚電力線，因此可以形成更強的電場。另外，在第一電極層447及第二電極層448附近，電力線的水平分量比率增大，因此，可以減小對第一電極層447及第二電極層448附近起作用的電場強度與對第一電極層447與第二電極層448之間的中央線附近起作用的電強強度的差。由於可抑制電場的不均勻，所以可以形成更均勻的電場。
像這樣，當對第一電極層447及第二電極層448之間施加電壓時，可以在覆蓋第一電極層447及第一壁狀結構體446的介電膜450與覆蓋第二電極層448及第二壁狀結構體449的介電膜450之間形成更均勻且更強的電場。
如本實施方式的圖10所示的液晶顯示裝置那樣，可以以與對置的第二基板442接觸的方式設置介電膜450。如本實施方式所示，藉由以與對置的第二基板442接觸的方式設置介電膜450，該介電膜450覆蓋第一電極層447、第一壁狀結構體446、第二電極層448、第二壁狀結構體449，可以在液晶層444整體中形成電場。此外，作為介電膜450，使用其介電常數高於第一壁狀結構體446、第二壁狀結構體449及液晶層444的介電常數的材料。較佳使用介電常數為12以上的材料，更較佳使用介電常數為20以上的材料。藉由使用這樣的材料，可以在結構體之間形成更均勻且更強的電場。另外，作為第一壁狀結構體446以及第二壁狀結構體449，可以使用其介電常數比呈現藍相的液晶層444的介電常數低的絕緣體。
注意，在將用作濾光片的著色層、用作黑矩陣的遮光層、絕緣層等形成在第二基板442與液晶層444之間的情況下，第二基板442上的接觸於液晶層444的膜與該介電膜450接觸。
由於可以在呈現藍相的液晶層444中均勻地形成強電場，所以可以減小液晶顯示裝置的驅動電壓。此外，由於載荷難以加到對容易受到電場的局部集中的影響的呈現藍相的液晶層444，所以可以提高呈現藍相的液晶層444的可靠性。
由於可以使在呈現藍相的液晶層444中的液晶分子的取向在更廣的範圍內變化，所以可以提高白透射率，並可以在使用呈現藍相的液晶層444的液晶顯示裝置中提高對比度。
因為容易控制結構體的高度，所以可以提高生產率及良率並降低製造成本。
第一壁狀結構體446、第二壁狀結構體449以及介電膜450可以由使用絕緣材料(有機材料及無機材料)的絕緣體形成。典型的是，較佳使用可見光固化性、紫外線固化性、熱固化性、或熱塑性的樹脂。例如，可以使用丙烯酸樹脂、環氧樹脂、胺樹脂、普魯蘭(pullulan)衍生物等。此外，也可以使用由無機材料和有機材料構成的有機無機複合材料，例如，可以使用由鈦酸鋇和有機樹脂等構成的有機無機複合材料。作為介電膜450，使用其介電常數比第一壁狀結構體446、第二壁狀結構體449以及所使用的液晶材料的介電常數高的材料。較佳使用其介電常數為12以上的材料。特別較佳使用其介電常數為20以上的材料。此外，第一壁狀結構體446及第二壁狀結構體449可以使用其介電常數比所使用的液晶材料的介電常數低的材料。
第一壁狀結構體446及第二壁狀結構體449以及介電膜450的形成方法沒有特別的限制，可以根據其材料使用如蒸鍍法、濺射法、CVD法等的乾式法，或如旋轉塗敷、浸漬、噴塗、液滴噴射法(噴墨法)、奈米壓印、各種印刷法(絲網印刷、膠版印刷)等的濕式法，並根據需要藉由蝕刻法(乾蝕刻或濕蝕刻)加工成所希望的圖案。
另外，作為第一壁狀結構體446、第二壁狀結構體449的形狀，可以採用柱狀、錐形的頂端為平面的其剖面為梯形的形狀、錐形的頂端為圓的圓頂形狀等。此外，也可以反映第一電極層447或第二電極層448的形狀而設置與第一電極層及第二電極層相同的形狀的第一壁狀結構體446及第二壁狀結構體449，但是為了填充液晶層444採用在像素區域中不形成空隙的形狀。該介電膜450的形狀也可以在該膜厚度之間有差異。另外，第一電極層447與第二電極層448之間的間隔較佳為0.2μm至10μm(更較佳為0.2μm至2μm)，典型的是，較佳為0.8μm至2μm。
此外，液晶層444的膜厚度(盒間隙)較佳為5μm以上且20μm以下左右，並且，第一壁狀結構體446及第二壁狀結構體449的高度(膜厚度)較佳為1.0μm以上且液晶層444的膜厚度(盒間隙)以下左右。注意，當介電膜450的高度(膜厚度)為100nm以上時，可以得到足夠的效果。
在以與對置的第二基板442接觸的方式設置覆蓋第一電極層447、第二電極層448、第一壁狀結構體446、第二壁狀結構體449的介電膜450的情況下，可以將結構體及介電膜用作間隔體。在此情況下，第一壁狀結構體446的高度與覆蓋該結構體的介電膜450的高度之和(膜厚度之和)及第二壁狀結構體449的高度與覆蓋該結構體的介電膜450的高度之和(膜厚度之和)大體上與液晶層444的厚度(所謂的盒厚度)一致。藉由上述結構，可以實現與僅用高介電常數的材料形成結構體的結構類似的效果。
第一壁狀結構體446及第二壁狀結構體449也可以選擇性地設置在第一電極層447及第二電極層448上。例如，在第一電極層447及第二電極層448的形狀複雜的情況下，藉由選擇性地設置第一壁狀結構體446及第二壁狀結構體449，可以使液晶材料的注入、填充製程簡化，從而可以縮短製程時間。
第一壁狀結構體446及第二壁狀結構體449可以藉由覆蓋第一電極層447及第二電極層448地形成絕緣膜並對絕緣膜進行選擇性的蝕刻來形成。在該蝕刻製程中，也可以不完全去除第一電極層447及第二電極層448之間的絕緣膜而使一部分殘留(該殘留部分也稱為第三壁狀結構體)。此外，介電膜450由覆蓋設置在第一電極層447上的第一壁狀結構體446及設置在第二電極層448上的第二壁狀結構體449的表面的絕緣膜形成，但是，也可以選擇性地蝕刻第一電極層447及第二電極層448之間的絕緣膜來完全去除它。
薄膜電晶體420是反交錯型薄膜電晶體，在具有絕緣表面的基板的第一基板441上包括：閘極電極層401、閘極絕緣層402、半導體層403、用作源極區或汲極區的n+層404a、404b以及用作源極電極層或汲極電極層的佈線層405a、405b。n+層404a、404b是其電阻比半導體層403低的半導體層。
以覆蓋薄膜電晶體420的方式設置與半導體層403接觸的絕緣膜407。在絕緣膜407上設置層間膜413，在層間膜413上形成第一電極層447，並且隔著液晶層444及介電膜450形成第二電極層448。
可以在液晶顯示裝置中設置彩色濾光片。彩色濾光片既可以設置在第一基板441和第二基板442的外側(與液晶層444相反一側)，又可以設置在第一基板441和第二基板442的內側。
彩色濾光片在液晶顯示裝置進行全彩色顯示的情況下使用呈現紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的材料形成即可，在進行單色顯示的情況下不設置著色層或者使用至少呈現一種顏色的材料形成即可。另外，當在背光源裝置中配置RGB的發光二極體(LED)等，並且採用藉由時間分割進行彩色顯示的繼時加法混色法(field sequential method：場序制方法)時，有時不設置彩色濾光片。
圖10中的液晶顯示裝置是作為層間膜413使用用作彩色濾光片的彩色的透光樹脂層417的例子。
雖然當在對置基板一側設置彩色濾光片時，難以與形成有薄膜電晶體的元件基板進行準確的像素區的對準而有可能導致影像品質下降，但藉由將層間膜作為彩色濾光片直接形成在元件基板一側可以更精確地控制形成區，並能夠對應微細的圖案的像素。此外，由於使用同一絕緣層兼作層間膜和彩色濾光片，所以製程簡化而可以以更低的成本製造液晶顯示裝置。
作為彩色的透光樹脂，可以使用感光性或非感光性有機樹脂。當使用感光性有機樹脂時，可以縮減抗蝕劑掩模數，從而簡化製程，所以是較佳的。另外，由於形成在層間膜中的接觸孔也成為具有曲率的開口形狀，所以也可以提高形成在接觸孔中的電極層等的膜的覆蓋性。
彩色是指除了黑、灰、白等的無彩色之外的顏色，為了將著色層用作彩色濾光片，使用只透射被著色的彩色的光的材料來形成著色層。作為彩色，可以使用紅色、綠色、藍色等。另外，還可以使用藍綠色(cyan)、紫紅色(magenta)、黃色(yellow)等。只透射被著色的彩色的光意味著：在著色層中透射的光在其彩色的光的波長中具有峰值。
因為使彩色的透光樹脂層417用作著色層(彩色濾光片)，所以可以考慮所包含的著色材料的濃度與光的透射率的關係以適當地控制最適合的膜厚度。當使用多個薄膜的疊層形成層間膜413時，只要至少有一個層是彩色的透光樹脂層，就可以起到作為彩色濾光片的功能。
當根據彩色的顏色而彩色的透光樹脂層的厚度不同或者具有起因於遮光層、薄膜電晶體的凹凸時，可以層疊能夠透射可見光區的波長的光(即所謂的無色透明)的絕緣層，以使層間膜表面平坦化。藉由提高層間膜的平坦性，形成在其上的第一電極層(像素電極層)或第二電極層(共同電極層)的覆蓋性得到提高，並可以使液晶層的間隙(厚度)均勻，由此可以進一步地提高液晶顯示裝置的清晰度而實現高影像品質化。
對層間膜413(彩色的透光樹脂層417)的形成方法沒有特別的限制，可以根據其材料使用旋轉塗敷、浸漬、噴塗、液滴噴射法(噴墨法、絲網印刷、膠版印刷等)、刮刀、輥塗機、幕塗機、刮刀塗佈機等來形成。
第一基板441及第二基板442是透光基板，並且在它們的外側(與液晶層444相反一側)分別設置有偏光板443a及443b。
使用圖11A至圖11D說明圖10所示的液晶顯示裝置的製造製程。圖11A至圖11D是液晶顯示裝置的製造製程的剖面圖。另外，在圖11A至圖11D中省略第一電極層、第二電極層、第一壁狀結構體、第二壁狀結構體以及介電膜。作為第一電極層、第二電極層、第一壁狀結構體、第二壁狀結構體以及介電膜，可以使用圖10所示的結構，並且可以採用在液晶層中的第一電極層、第一壁狀結構體以及覆蓋它們的介電膜、第二電極層、第二壁狀結構體以及覆蓋它們的介電膜之間而產生的橫電場模式。
在圖11A中，在元件基板的第一基板441上形成有元件層451，並且在元件層451上形成有層間膜413。
層間膜413包括彩色的透光樹脂層454a、454b、454c及遮光層455a、455b、455c、455d，其中彩色的透光樹脂層454a、454b、454c分別形成在遮光層455a、455b、455c、455d之間。另外，在圖11A至圖11D中省略第一電極層、第二電極層、第一壁狀結構體、第二壁狀結構體以及介電膜。
如圖11B所示，將第一基板441與對置基板的第二基板442以其之間夾著液晶層458的方式用密封材料456a、456b固定。作為形成液晶層458的方法，可以使用分配器法(滴落法)或在將第一基板441和第二基板442貼合之後利用毛細管現象來注入液晶的注入法。
液晶層458可以使用呈現藍相的液晶材料。液晶層458藉由使用包含液晶、手性試劑、光固化樹脂以及光聚合引發劑的液晶材料形成。
作為密封材料456a、456b，通常較佳使用可見光固化樹脂、紫外線固化樹脂或者熱固化樹脂。典型地，可以使用丙烯酸樹脂、環氧樹脂或氨基樹脂等。另外，密封材料456a、456b還可以含有光(典型的是紫外線)聚合引發劑、熱固化劑、填充物、耦合劑。
如圖11C所示，對液晶層458照射光457進行高分子穩定化處理來形成液晶層444。作為光457採用液晶層458所包含的光固化樹脂及光聚合引發劑起反應的波長的光。藉由利用該光照射的高分子穩定化處理，可以改善並擴大液晶層444呈現藍相的溫度範圍。
當使用如紫外線固化樹脂等的光固化樹脂作為密封材料並利用滴落法形成液晶層時，還可以藉由高分子穩定化處理的光照射製程進行密封材料的固化。
如圖11A至圖11D那樣，當液晶顯示裝置採用將彩色的透光樹脂層和遮光層形成在元件基板上的結構時，由於從對置基板一側照射的光不會被彩色的透光樹脂層和遮光層吸收或遮斷，所以可以對整個液晶層進行均勻的照射。由此，可以防止因為光聚合的不均勻而引起的液晶的取向混亂及由此帶來的顯示不均勻等。此外，也可以由遮光層進行薄膜電晶體的遮光，所以可以防止在光照射中的電特性的缺陷。
如圖11D所示，在第一基板441的外側(與液晶層444相反一側)上設置偏光板443a，而在第二基板442的外側(與液晶層444相反一側)上設置偏光板443b。另外，除了設置偏光板之外還可以設置相位差板、抗反射膜等的光學薄膜等。例如，可以使用利用偏光板及相位差板的圓偏振。根據上述製程可以完成液晶顯示裝置。
另外，當使用大型的基板製造多個液晶顯示裝置(即，將一個基板分割成多個面板)時，可以在進行高分子穩定化處理之前或者在設置偏光板之前進行分割製程。考慮到分割製程對液晶層的影響(由於進行分割製程時的施力等而引起的取向混亂等)，較佳在進行完第一基板和第二基板的貼合之後且在進行高分子穩定化處理之前進行分割製程。
雖然未圖示，但是可以使用背光源、側光源等作為光源。光源以從元件基板的第一基板441一側向可視側的第二基板442透射的方式進行照射。
作為第一電極層447以及第二電極層448，可以使用具有透光性的導電材料諸如包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物(下面表示為ITO)、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物等。
此外，第一電極層447以及第二電極層448可以使用選自鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)、以及銀(Ag)等的金屬、或上述金屬的合金、或上述金屬的氮化物中的一種或多種來形成。
此外，第一電極層447以及第二電極層448可以使用包含導電高分子(也稱為導電聚合物)的導電混合物形成。使用導電混合物形成的像素電極的表面電阻較佳為10000Ω/□以下，並且其波長為550nm時的透光率較佳為70%以上。另外，導電混合物所包含的導電高分子的電阻率較佳為0.1Ω．cm以下。
作為導電高分子，可以使用所謂的π電子共軛類導電高分子。例如，可以舉出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其 衍生物、聚噻吩或其衍生物、或者由苯胺、吡咯及噻吩中的兩種以上構成的共聚物或者其衍生物等。
還可以將成為基底膜的絕緣膜設置在第一基板441和閘極電極層401之間。基底膜具有防止雜質元素從第一基板441擴散的作用，可以由選自氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜、或氧氮化矽膜中的一種或多種膜的疊層結構來形成。閘極電極層401可以藉由使用鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、鈧等的金屬材料或以這些金屬材料為主要成分的合金材料的單層或疊層來形成。藉由將具有遮光性的導電膜用於閘極電極層401，可以防止來自背光源的光(從第一基板441入射的光)入射到半導體層403。
例如，作為閘極電極層401的兩層疊層結構，較佳採用：在鋁層上層疊鉬層的兩層疊層結構；在銅層上層疊鉬層的兩層結構；在銅層上層疊氮化鈦層或氮化鉭層的兩層結構；或者層疊氮化鈦層和鉬層的兩層結構。作為三層疊層結構，較佳採用層疊鎢層或氮化鎢層、鋁和矽的合金或鋁和鈦的合金層、以及氮化鈦層或鈦層的疊層結構。
可以藉由利用電漿CVD法或濺射法等並使用氧化矽層、氮化矽層、氧氮化矽層或氮氧化矽層的單層或疊層來形成閘極絕緣層402。另外，作為閘極絕緣層402，還可以藉由使用有機矽烷氣體的CVD法形成氧化矽層。作為有機矽烷氣體，可以使用含有矽的化合物，如四乙氧基矽烷(TEOS：化學式為Si(OC2H5)4)、四甲基矽烷(TMS：化學式為Si(CH3)4)、四甲基環四矽氧烷(TMCTS)、八 甲基環四矽氧烷(OMCTS)、六甲基二矽氮烷(HMDS)、三乙氧基矽烷(SiH(OC2H5)3)、三(二甲氨基)矽烷(SiH(N(CH3)2)3)等。
在半導體層、n+層、佈線層的製造製程中，採用蝕刻製程以將薄膜加工成所希望的形狀。作為蝕刻製程，可以使用乾蝕刻或濕蝕刻。
作為用於乾蝕刻的蝕刻裝置，可以採用使用反應離子蝕刻法(RIE法)的蝕刻裝置、使用ECR(電子迴旋共振)或ICP(感應耦合電漿)等高密度電漿源的乾蝕刻裝置。另外，作為與ICP蝕刻裝置相比，容易獲得在較廣的面積上的均勻的放電的乾蝕刻裝置，可以舉出ECCP(增大電容耦合電漿)模式的蝕刻裝置，在該蝕刻裝置中，使上部電極接地，將13.56MHz的高頻電源連接到下部電極，並將3.2MHz的低頻電源連接到下部電極。若是採用該ECCP模式的蝕刻裝置，就也可以對應例如使用第十代的一邊超過3m尺寸的基板作為基板的情況。
適當地調節蝕刻條件(施加到線圈型電極的電量、施加到基板一側的電極的電量、基板一側的電極溫度等)，以蝕刻成所希望的加工形狀。
另外，根據材料而適當地調節蝕刻條件(蝕刻液、蝕刻時間、溫度等)，以蝕刻成所希望的加工形狀。
作為佈線層405a、405b的材料，可以舉出選自Al、Cr、Ta、Ti、Mo、W中的元素、或以上述元素為成分的合金、或組合上述元素的合金膜等。另外，在進行熱處理的情 況下，較佳使導電膜具有承受該熱處理的耐熱性。例如，當僅採用Al單質時有耐熱性很低並容易腐蝕等問題，所以將Al與耐熱導電材料組合來形成。作為與Al組合的耐熱導電材料，使用選自鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)、鈧(Sc)中的元素、或以上述元素為成分的合金、或組合上述元素的合金膜或者以上述元素為成分的氮化物。
可以在不接觸於大氣的情況下連續地形成閘極絕緣層402、半導體層403、n+層404a、404b以及佈線層405a、405b。藉由不接觸於大氣地連續進行成膜，可以在不被大氣成分或浮游在大氣中的污染雜質元素污染的狀態下形成各疊層介面，因此，可以降低薄膜電晶體的特性的不均勻性。
另外，半導體層403只有一部分被蝕刻，並具有槽部(凹部)。
覆蓋薄膜電晶體420的絕緣膜407可以使用利用乾式法或濕式法形成的無機絕緣膜或有機絕緣膜。例如，可以使用利用CVD法或濺射法等形成的氮化矽膜、氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜、氧化鉭膜等。另外，可以使用如聚醯亞胺、丙烯酸、苯並環丁烯、聚醯胺或環氧等有機材料。另外，除了使用上述有機材料之外，還可以使用低介電常數材料(low-k材料)、矽氧烷類樹脂、PSG(磷矽玻璃)、BPSG(硼磷矽玻璃)等。
另外，矽氧烷類樹脂相當於以矽氧烷類材料為起始材料而形成的包含Si-O-Si鍵的樹脂。矽氧烷類樹脂還可以使用有機基(例如烷基或芳基)或氟基作為取代基。此外，有機基也可以包括氟基團。矽氧烷類樹脂藉由塗敷法形成膜並藉由焙燒而可以用作絕緣膜407。
另外，還可以藉由層疊多個由這些材料形成的絕緣膜來形成絕緣膜407。例如，還可以採用在無機絕緣膜上層疊有機樹脂膜的結構。
另外，藉由使用由多色調掩模形成的具有多種(典型的是兩種)厚度的區域的抗蝕劑掩模，可以縮減抗蝕劑掩模數，因而可以謀求製程的簡化及低成本化。
藉由上述結構，在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中，可以降低驅動電壓。並且，可以提高呈現藍相的液晶層的可靠性。
另外，在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中，可以提高生產率及良率並降低製造成本。
另外，可以提高使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置的對比度。
實施方式3
圖3示出在實施方式2中將彩色濾光片設置在夾持液晶層的基板的外側的例子。另外，與實施方式1及實施方式2相同的部分可以使用相同的材料及製造方法，而省略對同一部分或具有同樣的功能的部分的詳細說明。
圖3A為液晶顯示裝置的平面圖並表示一個像素。圖3B是沿著圖3A的虛線X1-X2的剖面圖。
在圖3A的平面圖中，與實施方式2同樣，多個源極佈線層(包括佈線層405a)以互相平行(在圖中，在上下方向上延伸)且互相分離的狀態配置。多個閘極佈線層(包括閘極電極層401)配置為在與源極佈線層大致正交的方向(圖中，左右方向)上延伸且彼此分離。電容佈線層408配置在與多個閘極佈線層的每一個相鄰的位置，並在大致平行於閘極佈線層的方向，即，與源極佈線層大致正交的方向(圖中，左右方向)上延伸。在由源極佈線層、電容佈線層408及閘極佈線層圍繞的空間中，配置有液晶顯示裝置的像素電極層以及共同電極層。在像素電極層的第一電極層447上形成有第一壁狀結構體446，並形成有覆蓋它們的介電膜450，同樣地，在共同電極層的第二電極層448上形成有第二壁狀結構體449，並形成有覆蓋它們的介電膜450。該介電膜450被形成在液晶層444中。驅動像素電極層的薄膜電晶體420配置在圖中的左上角。多個像素電極層及薄膜電晶體配置為矩陣狀。
圖3示出如下例子：以覆蓋薄膜電晶體420的方式形成層間膜413，並在層間膜413中以開口方式形成用來與連接薄膜電晶體420接觸的接觸孔。像素電極層的第一電極層447以覆蓋形成在層間膜413的接觸孔且被結構體449覆蓋的方式連續形成。
在圖3的液晶顯示裝置中，彩色濾光片490設置在第二基板442和偏光板443b之間。像這樣，也可以在夾持液晶層444的第一基板441和第二基板442的外側設置彩色濾光片490。
圖14A至圖14D示出圖3的液晶顯示裝置的製造製程。
在圖14A至圖14D中省略所包含的第一電極層、第二電極層、第一壁狀結構體、第二壁狀結構體以及介電膜。例如，作為第一電極層、第二電極層、第一壁狀結構體、第二壁狀結構體以及介電膜，可以使用實施方式1及實施方式2所示的結構，並且可以採用在第一電極層、第一壁狀結構體以及覆蓋它們的介電膜、第二電極層、第二壁狀結構體以及覆蓋它們的介電膜之間而產生的橫電場模式。
如圖14A所示，將第一基板441與對置基板的第二基板442以其之間夾著液晶層458的方式用密封材料456a、456b固定。作為形成液晶層458的方法，可以使用分配器法(滴落法)或在將第一基板441與第二基板442貼合之後利用毛細管現象來注入液晶的注入法。
液晶層458可以使用呈現藍相的液晶材料。液晶層458藉由使用包含液晶、手性試劑、光固化樹脂以及光聚合引劑的液晶材料形成。
如圖14B所示，對液晶層458照射光457進行高分子穩定化處理來形成液晶層444。作為光457採用液晶層458所包含的光固化樹脂以及光聚合引發劑起反應的波長的光。藉由利用該光照射的高分子穩定化處理，可以改善並擴大液晶層458呈現藍相的溫度範圍。
當使用如紫外線固化樹脂等的光固化樹脂作為密封材料並利用滴落法形成液晶層等時，還可以藉由高分子穩定化處理的光照射製程進行密封材料的固化。
如圖14C所示那樣，在可視側的第二基板442一側設置彩色濾光片490。彩色濾光片490具有如下結構：在一對基板459a和基板459b之間包括彩色的透光樹脂層454a、454b、454c及用作黑矩陣的遮光層455a、455b、455c、455d，並且彩色的透光樹脂層454a、454b、454c分別形成在遮光層455a、455b、455c、455d之間。
如圖14D所示，在第一基板441的外側(與液晶層444相反一側)上設置偏光板443a，而在彩色濾光片490的外側(與液晶層444相反一側)上設置偏光板443b。另外，除了設置偏光板之外還可以設置相位差板、抗反射膜等的光學薄膜等。例如，可以使用利用偏光板及相位差板的圓偏振。根據上述製程可以完成液晶顯示裝置。
另外，當使用大型的基板製造多個液晶顯示裝置(即，將一個基板分割成多個面板)時，可以在進行高分子穩定化處理之前或者在設置偏光板之前進行分割製程。考慮到分割製程對液晶層的影響(由於進行分割製程時的施力等而引起的取向混亂等)，較佳在進行完第一基板與第二基板的貼合之後且在進行高分子穩定化處理之前進行分割製程。
雖然未圖示，但是可以使用背光源、側光源等作為光源。光源以從元件基板的第一基板441一側向可視側的第二基板442透射的方式進行照射。
藉由在液晶層中設置在第一電極層上形成其介電常數低的第一壁狀結構體並使用其介電常數高的介電膜覆蓋該第一壁狀結構體的結構，同樣地，設置在第二電極層上形成其介電常數低的第二壁狀結構體並使用其介電常數高的介電膜覆蓋該第二壁狀結構體的結構，當對第一電極層與第二電極層之間施加電壓時，可以在該結構體之間形成更廣的電場。
此外，當使用高介電常數的材料形成介電膜時，有時不容易增大(加厚)介電膜的高度(膜厚度)。但是，藉由使用介電常數低的材料形成第一壁狀結構體及第二壁狀結構體而增大結構體的高度，並使用由介電常數高的材料形成的介電膜覆蓋該結構體，可以將介電膜的高度增大到當僅用高介電常數的材料時實際上不容易達到的高度。即使覆蓋的介電膜的高度(膜厚度)低(薄)，也可以實現與僅用高介電常數的材料形成結構體的結構類似的效果。
另外，呈現藍相的液晶層僅可以在發生電場的局部性範圍內使液晶分子的取向變化，但是藉由採用使用由其介電常數高的材料形成的介電膜覆蓋由其介電常數低的材料形成的結構體的結構，可以在液晶層中形成更廣的電場，所以可以在發生該電場的該廣範圍內使液晶分子的取向變化。從而，可以提高白透射率，並可以在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中提高對比度。
此外，由於可以降低施加到容易受到電場的局部集中的影響的呈現藍相的液晶層的載荷並進行驅動，所以可以提高呈現藍相的液晶層的可靠性，並可以降低驅動電壓。
此外，因為容易控制結構體的高度，所以可以提高生產率及良率並降低製造成本。
並且，藉由採用使用由介電常數高的材料形成的介電膜覆蓋由介電常數低的材料形成的結構體的結構，可以在介電常數較低的第一壁狀結構體446以及第二壁狀結構體449與介電常數較高的介電膜450之間的介面處，將從第一電極層447發出且進入第二電極層448的電力線折射。藉由採用使用由介電常數高的材料形成的介電膜覆蓋由介電常數低的材料形成的結構體的結構，可以使在液晶層444中延伸的電力線具有進一步扁平彎曲的形狀，因此，可以將迂回到第二基板442中的電力線拉回到液晶層444中。因此，在夾在該結構體的區域中，電力線的密度增高，並可以有效地會聚電力線，因此可以形成更強的電場。另外，在第一電極層447及第二電極層448附近，電力線的水平分量比率增大，因此，可以減小對第一電極層447及第二電極層448附近起作用的電場強度與對第一電極層447與第二電極層448之間的中央線附近起作用的電強強度的差。由於可抑制電場的不均勻，所以可以形成更均勻的電場。
像這樣，當對第一電極層447及第二電極層448之間施加電壓時，可以在覆蓋第一電極層447及第一壁狀結構體446的介電膜450與覆蓋第二電極層448及第二壁狀結構體449的介電膜450之間形成更均勻且更強的電場。
如本實施方式的圖3所示的液晶顯示裝置那樣，藉由以與對置的第二基板接觸的方式設置介電膜，並使用具有較高的介電常數的材料，可以在液晶層整體形成電場。此外，作為介電膜，較佳使用具有較高的介電常數的材料。較佳使用介電常數為12以上的材料，更較佳使用介電常數為20以上的材料。藉由使用這樣的材料，可以在該結構體之間形成更均勻且更強的電場。另外，作為第一壁狀結構體以及第二壁狀結構體，可以使用其介電常數比呈現藍相的液晶層208的介電常數低的絕緣體。
由於可以在呈現藍相的液晶層中均勻地形成強電場，所以可以減小液晶顯示裝置的驅動電壓。此外，由於載荷難以加到對容易受到電場的局部集中的影響的呈現藍相的液晶層，所以可以提高呈現藍相的液晶層的可靠性。
由於可以使在呈現藍相的液晶層中的液晶分子的取向在更廣的範圍內變化，所以可以提高白透射率，並可以在使用呈現藍相的液晶層的液晶顯示裝置中提高對比度。
因為容易控制結構體的高度，所以可以提高生產率及良率並降低製造成本。
實施方式4
藉由製造薄膜電晶體並將該薄膜電晶體用於像素部及驅動電路，可以製造具有顯示功能的液晶顯示裝置。此外，可以藉由將使用薄膜電晶體的驅動電路的一部分或整體一起形成在與像素部相同的基板上來形成系統整合型面板(system-on-panel)。
液晶顯示裝置包括作為顯示元件的液晶元件(也稱為液晶顯示元件)。
另外，液晶顯示裝置包括密封有顯示元件的面板和在該面板中安裝有包括控制器的IC等的模組。再者，在相當於製造該液晶顯示裝置的過程中的顯示元件完成之前的一個方式的元件基板中，多個像素的每一個分別具備用來將電流供給到顯示元件的方案。明確而言，元件基板既可以是只形成有顯示元件的像素電極的狀態，又可以是形成成為像素電極的導電膜之後且藉由蝕刻形成像素電極之前的狀態，可以採用所有方式。
注意，本說明書中的液晶顯示裝置是指影像顯示裝置、顯示裝置、或光源(包括照明裝置)。另外，液晶顯示裝置還包括安裝有連接器諸如FPC(Flexible Printed Circuit；撓性印刷電路)、TAB(Tape Automated Bonding；載帶自動接合)帶或TCP(Tape Carrier Package；載帶封裝)的模組；將印刷線路板設置於TAB帶或TCP端部的模組；藉由COG(Chip On Glass；玻璃上晶片)方式將IC(積體電路)直接安裝到顯示元件上的模組。
參照圖12、圖18，說明相當於液晶顯示裝置的一個方式的液晶顯示面板的外觀及剖面。圖12是使用密封材料4005將形成在第一基板4001上的薄膜電晶體4010、4011、以及液晶元件4013密封在第二基板4006與第一基板4001之間的面板的俯視圖，圖12B、圖18分別相當於沿著圖12A1、圖12A2的線M-N的剖面圖。
以圍繞設置在第一基板4001上的像素部4002和掃描線驅動電路4004的方式設置有密封材料4005。此外，在像素部4002和掃描線驅動電路4004上設置有第二基板4006。因此，像素部4002和掃描線驅動電路4004與液晶層4008一起由第一基板4001、密封材料4005、以及第二基板4006密封。
此外，在圖12A1中，在第一基板4001上的與由密封材料4005圍繞的區域不同的區域中安裝有信號線驅動電路4003，該信號線驅動電路4003使用單晶半導體膜或多晶半導體膜形成在另行準備的基板上。另外，圖12A2是使用形成在第一基板4001上的薄膜電晶體形成信號線驅動電路的一部分的例子，其中在第一基板4001上形成有信號線驅動電路4003b，並且在另行準備的基板上安裝有由單晶半導體膜或多晶半導體膜形成的信號線驅動電路4003a。
另外，對於另行形成的驅動電路的連接方法沒有特別的限制，而可以採用COG方法、引線接合方法或TAB方法等。圖12A1是藉由COG方法安裝信號線驅動電路4003的例子，而圖12A2是藉由TAB方法安裝信號線驅動電路4003a的例子。
此外，設置在第一基板4001上的像素部4002和掃描線驅動電路4004包括多個薄膜電晶體。在圖12B、圖18中例示像素部4002所包括的薄膜電晶體4010和掃描線驅動電路4004所包括的薄膜電晶體4011。在薄膜電晶體4010、4011上設置有絕緣層4020以及層間膜4021。
薄膜電晶體4010、4011可以使用實施方式2所示的薄膜電晶體。薄膜電晶體4010、4011為n通道型薄膜電晶體。
在圖12B、圖18中示出在像素部4002上設置第一壁狀結構體4037、第二壁狀結構體4038、介電膜4040的例子。在第一基板4001、層間膜4021上形成有與薄膜電晶體4010電連接的像素電極層4030，在像素電極層4030上形成有第一壁狀結構體4037，並介電膜4040a覆蓋它們。與此同樣，在層間膜4021上也形成有共同電極層4036，在共同電極層4036上形成有第二壁狀結構體4038，並介電膜4040b覆蓋它們。在圖12B中，介電膜4040a及介電膜4040b與第二基板4006接觸地設置。第一壁狀結構體4037、第二壁狀結構體4038以及覆蓋它們的介電膜4040也用作間隔體，並控制液晶層4008的厚度(合間隙)。另外，當另行設置間隔體時，可以使用藉由對絕緣膜選擇性地進行蝕刻而獲得的柱狀間隔物或球狀間隔體。
另外，作為使用液晶層4008的液晶顯示裝置，較佳將其厚度(合間隙)設定為5μm以上至20μm左右，較佳將第一壁狀結構體4037及第二壁狀結構體4038的高度(膜厚度)設定為1.0μm以上至液晶層4008的厚度(盒間隙)以下左右。另外，只要將介電膜4040的高度(膜厚度)設定為100nm以上，則可以得到充分的效果。
液晶元件4013包括：像素電極層4030、共同電極層4036、以及液晶層4008。另外，第一基板4001、第二基板4006的外側分別設置有偏光板4032、4033。
另外，作為第一基板4001、第二基板4006可以使用具有透光性的玻璃、塑膠等。作為塑膠，可以使用FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics；纖維增強塑膠)板、PVF(聚氟乙烯)薄膜、聚酯薄膜或丙烯酸樹脂薄膜。另外，也可以採用由PVF薄膜或聚酯薄膜夾有鋁箔的薄片。
另外，雖然圖12、圖18示出透射型液晶顯示裝置的例子，但也可以使用半透射型液晶顯示裝置。
另外，在圖12、圖18的液晶顯示裝置中，雖然示出在一對的基板的外側(可視側)設置偏光板的例子，但也可以將偏光板設置在基板的內側。根據偏光板的材料或製造製程的條件適當地進行設定即可。另外，還可以設置用作黑矩陣的遮光層。
層間膜4021為彩色的透光樹脂層並用作彩色濾光片。此外，還可以將層間膜4021的一部分用作遮光層。在圖12、圖18中，以覆蓋薄膜電晶體4010、4011上方的方式在第二基板4006一側設置遮光層4034。藉由設置遮光層4034可以進一步提高對比度及提高薄膜電晶體的穩定性。
還可以採用由用作保護膜的絕緣層4020覆蓋薄膜電晶體的結構，但並不限定於此。
另外，因為保護膜用來防止浮游在大氣中的有機物、金屬物、水蒸氣等的污染雜質的侵入，所以較佳採用緻密的膜。使用濺射法並利用氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜的單層或疊層而形成保護膜，即可。
另外，也可以在形成保護膜之後進行半導體層的退火(300℃至400℃)。
另外，當形成具有透光性的絕緣層作為平坦化絕緣膜時，可以使用具有耐熱性的有機材料如聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、苯並環丁烯、聚醯胺或環氧樹脂等。另外，除了上述有機材料之外，還可以使用低介電常數材料(low-k材料)、矽氧烷基樹脂、PSG(磷矽玻璃)、BPSG(硼磷矽玻璃)等。另外，也可以層疊多個由這些材料形成的絕緣層。
對層疊的絕緣膜的形成方法沒有特別的限制，而可以根據其材料利用濺射法、CVD法、SOG法、旋塗、浸漬、噴塗、液滴噴射法(噴墨法、絲網印刷、膠版印刷等)、刮刀、輥塗機、幕塗機、刮刀塗佈機等。在使用材料液形成絕緣層的情況下，也可以在進行焙燒的製程中同時進行半導體層的退火(200℃至400℃)。藉由兼作絕緣層的焙燒製程和半導體層的退火，可以高效地製造液晶顯示裝置。
作為像素電極層4030以及共同電極層4036，可以使用具有透光性的導電材料諸如包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物(下面表示為ITO)、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物等。
此外，像素電極層4030以及共同電極層4036可以使用選自鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)、以及銀(Ag)等的金屬、或上述金屬的合金、或上述金屬的氮化物中的一種或多種來形成。
此外，像素電極層4030以及共同電極層4036可以使用包含導電高分子(也稱為導電聚合物)的導電混合物形成。
此外，供給到另行形成的信號線驅動電路4003、掃描線驅動電路4004或像素部4002的各種信號及電位是從FPC4018供給的。
此外，因為薄膜電晶體容易由於靜電等發生損壞，所以較佳將閘極線或源極線與驅動電路保護用的保護電路設置在同一基板上。保護電路較佳使用非線性元件構成。
在圖12、圖18中，連接端子電極4015由與像素電極層4030相同的導電膜形成，且端子電極4016由與薄膜電晶體4010、4011的源極電極層和汲極電極層相同的導電膜形成。
連接端子電極4015藉由各向異性導電膜4019電連接到FPC4018所具有的端子。
此外，雖然在圖12、圖18中示出另行形成信號線驅動電路4003並將它安裝在第一基板4001的例子，但是不侷限於該結構。既可以另行形成掃描線驅動電路而安裝，又可以另行僅形成信號線驅動電路的一部分或掃描線驅動電路的一部分而安裝。
圖13示出作為本說明書所公開的液晶顯示裝置而構成液晶顯示模組的一個例子。
圖13是液晶顯示模組的一個例子，利用密封材料2602固定元件基板2600和對置基板2601，並在它們之間設置有包括TFT等的元件層2603、包括液晶層的顯示元件2604、包括用作彩色濾光片的彩色的透光樹脂層的層間膜2605。在進行彩色顯示時需要形成顯示區的包括彩色的透光樹脂層的層間膜2605，並且當採用RGB方式時，對應於各像素設置有分別對應於紅色、綠色、藍色的彩色的透光樹脂層。在元件基板2600和對置基板2601的外側配置有偏光板2606、偏光板2607、散射板2613。光源由冷陰極管2610和反射板2611構成，電路板2612利用撓性線路板2609與元件基板2600的佈線電路部2608連接，並組裝有控制電路或電源電路等的外部電路。作為光源還可以使用白色的二極體。
藉由上述製程，可以製造可靠性高的液晶顯示面板作為液晶顯示裝置。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施方式5
本說明書所公開的液晶顯示裝置可以應用於各種電子設備(包括遊戲機)。作為電子設備，例如可以舉出電視裝置(也稱為電視或電視接收機)、用於電腦等的監視器、數位相機、數碼攝像機、數碼相框、便攜電話機(也稱為便攜電話、便攜電話裝置)、可攜式遊戲機、可攜式資訊終端、聲音再現裝置、彈珠機等的大型遊戲機等。
圖15A示出電視裝置的一個例子。在電視裝置9600中，外殼9601組裝有顯示部9603。利用顯示部9603可以顯示影像。此外，在此示出利用支架9605支撐外殼9601的結構。
可以藉由利用外殼9601所具備的操作開關、或另行提供的遙控操作機9610進行電視裝置9600的操作。藉由利用遙控操作機9610所具備的操作鍵9609可以進行頻道及音量的操作，並可以對在顯示部9603上顯示的影像進行操作。此外，也可以採用在遙控操作機9610中設置顯示從該遙控操作機9610輸出的資訊的顯示部9607的結構。
另外，電視裝置9600採用具備接收機或數據機等的結構。可以藉由利用接收機接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機連接到有線或無線方式的通信網路，從而也可以進行單向(從發送者到接收者)或雙向(在發送者和接收者之間或在接收者之間等)的資訊通信。
圖15B示出數碼相框的一個例子。例如，在數碼相框9700中，外殼9701組裝有顯示部9703。顯示部9703可以顯示各種影像，例如藉由顯示使用數位相機等拍攝的影像資料，可以發揮與一般的相框同樣的功能。
另外，數碼相框9700採用具備操作部、外部連接用端 子(USB端子、可以與USB電纜等的各種電纜連接的端子等)、記錄媒體插入部等的結構。這些結構也可以組裝到與顯示部同一個面，但是藉由設置在側面或背面上來提高設計性，所以是較佳的。例如，可以對數碼相框的記錄媒體插入部插入儲存有使用數位相機拍攝的影像資料的記憶體並提取影像資料，然後將所提取的影像資料顯示在顯示部9703上。
此外，數碼相框9700也可以採用以無線的方式收發資訊的結構。還可以採用以無線的方式提取所希望的影像資料並進行顯示的結構。
圖16A示出一種可攜式遊戲機，該可攜式遊戲機由外殼9881和外殼9891的兩個外殼構成，並且藉由連接部9893可以開合地連接。外殼9881安裝有顯示部9882，並且外殼9891安裝有顯示部9883。另外，圖16A所示的可攜式遊戲機還具備揚聲器部9884、記錄媒體插入部9886、LED燈9890、輸入單元(操作鍵9885、連接端子9887、感測器9888(包括測定如下因素的功能：力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液、磁性、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、以及麥克風9889等)。當然，可攜式遊戲機的結構不侷限於上述結構，只要採用至少具備本說明書所公開的液晶顯示裝置的結構即可，且可以採用適當地設置有其他附屬設備的結構。圖16A所示的可攜式遊戲機具有如下功能：讀出儲存在記錄媒體中的程式或資料並將此顯示在顯示部上；或者藉由與其他可攜式遊戲機進行無線通信而實現資訊共用。另外，圖16A所示的可攜式遊戲機所具有的功能不侷限於此，而可以具有各種各樣的功能。
圖16B示出大型遊戲機的一種的自動投幣機的一個例子。在自動投幣機9900中，外殼9901組裝有顯示部9903。另外，自動投幣機9900還具備如起動杆或停止開關等的操作單元、投幣口、揚聲器等。當然，自動投幣機9900的結構不侷限於此，只要採用至少具備本說明書所公開的液晶顯示裝置的結構即可，且可以採用適當地設置有其他附屬設備的結構。
圖17A示出便攜電話機的一個例子。便攜電話機1000除了具備安裝在外殼1001中的顯示部1002之外還具備操作按鈕1003、外部連接埠1004、揚聲器1005、以及麥克風1006等。
圖17A所示的便攜電話機1000可以用手指等觸摸顯示部1002來輸入資訊。此外，可以用手指等進行觸摸顯示部1002來打電話或製作電子郵件等的操作。
顯示部1002的畫面主要有三種模式。第一是以影像的顯示為主的顯示模式，第二是以文字等的資訊的輸入為主的輸入模式，第三是顯示模式和輸入模式的兩種模式混合的顯示+輸入模式。
例如，當打電話或製作電子郵件時，將顯示部1002設定為以文字輸入為主的文字輸入模式，並進行在畫面上顯示的文字的輸入操作，即可。在此情況下，較佳的是，在顯示部1002的大部分畫面中顯示鍵盤或號碼按鈕。
此外，藉由在便擴電話機1000的內部設置具有陀螺儀、加速度感測器等檢測傾斜度的感測器的檢測裝置，來判斷便攜電話機1000的方向(豎向還是橫向)，從而可以對顯示部1002的畫面顯示進行自動切換。
藉由觸摸顯示部1002或利用外殼1001的操作按鈕1003進行操作，切換畫面模式。還可以根據顯示在顯示部1002上的影像種類切換畫面模式。例如，當顯示在顯示部上的視頻信號為動態影像的資料時，將畫面模式切換成顯示模式，而當顯示在顯示部上的視頻信號為文本資料時，將畫面模式切換成輸入模式。
另外，在輸入模式中，藉由檢測出顯示部1002的光感測器所檢測的信號，當得知在一定期間中沒有顯示部1002的觸摸操作輸入時，也可以對畫面模式進行控制，以便從輸入模式切換成顯示模式。
還可以將顯示部1002用作影像感測器。例如，藉由用手掌或手指觸摸顯示部1002，來拍攝掌紋、指紋等，而可以進行個人識別。此外，藉由在顯示部中使用發射近紅外光的背光源或發射近紅外光的感測光源，也可以拍攝手指靜脈、手掌靜脈等。
圖17B也是便攜電話機的一個例子。圖17B的便攜電話機包括：在外殼9411中具有顯示部9412以及操作按鈕9413的顯示裝置9410；以及在外殼9401中具有操作按鈕9402、外部輸入端子9403、麥克9404、揚聲器9405以及來電時發光的發光部9406的通信裝置9400，並且具有顯示功能的顯示裝置9410與具有電話功能的通信裝置9400可以沿著箭頭所指的兩個方向進行拆裝。所以，可以將顯示裝置9410和通信裝置9400的短軸彼此連接，或將顯示裝置9410和通信裝置9400的長軸彼此連接。另外，當僅需要顯示功能時，也可以將通信裝置9400和顯示裝置9410拆開而單獨使用顯示裝置9410。通信裝置9400和顯示裝置9410可以藉由無線通信或有線通信來進行影像或輸入資訊的收發，並分別具有可進行充電的電池。
200．．．基板
201．．．基板
208．．．液晶層
230a．．．第一電極層
230b．．．第一電極層
232a．．．第二電極層
232b．．．第二電極層
232c．．．第二電極層
233a．．．第一壁狀結構體
233a1．．．第一壁狀結構體
233a2．．．第一壁狀結構體
233b．．．第一壁狀結構體
233b1．．．第一壁狀結構體
233b2．．．第一壁狀結構體
234a．．．第二壁狀結構體
234a1．．．第二壁狀結構體
234a2．．．第二壁狀結構體
234b．．．第二壁狀結構體
234b1．．．第二壁狀結構體
234b2．．．第二壁狀結構體
234c．．．第二壁狀結構體
234c1．．．第二壁狀結構體
234c2．．．第二壁狀結構體
235．．．介電膜
235a．．．第三壁狀結構體
235b．．．第三壁狀結構體
235c．．．第三壁狀結構體
235d．．．第三壁狀結構體
300．．．電力線
301．．．電力線
401．．．閘極電極層
402．．．閘極絕緣層
403．．．半導體層
404a．．．n+層
404b．．．n+層
405a．．．佈線層
405b．．．佈線層
407．．．絕緣膜
408．．．電容佈線層
413．．．層間膜
417．．．透光樹脂層
420．．．薄膜電晶體
441．．．基板
442．．．基板
443a．．．偏光板
443b．．．偏光板
444．．．液晶層
446．．．第一壁狀結構體
447．．．第一電極層
448．．．第二電極層
449．．．第二壁狀結構體
450．．．介電膜
451．．．元件層
454a．．．透光樹脂層
455a．．．遮光層
456a．．．密封材料
456b．．．密封材料
457．．．光
458．．．液晶層
459a．．．基板
459b．．．基板
490．．．彩色濾光片
800．．．基板
801．．．基板
802．．．第一電極層
803a．．．第二電極層
803b．．．第二電極層
808．．．液晶層
1000．．．便攜電話機
1001．．．外殼
1002．．．顯示部
1003．．．操作按鈕
1004．．．外部連接埠
1005．．．揚聲器
1006．．．麥克風
2600．．．元件基板
2601．．．對置基板
2602．．．密封材料
2603．．．元件層
2604．．．顯示元件
2605．．．層間膜
2606．．．偏光板
2607．．．偏光板
2608．．．佈線電路部
2609．．．撓性線路板
2610．．．冷陰極管
2611．．．反射板
2612．．．電路板
2613．．．散射板
4001．．．基板
4002．．．像素部
4003．．．信號線驅動電路
4003a．．．信號線驅動電路
4003b．．．信號線驅動電路
4004．．．掃描線驅動電路
4005．．．密封材料
4006．．．基板
4008．．．液晶層
4010．．．薄膜電晶體
4011．．．薄膜電晶體
4013．．．液晶元件
4015．．．連接端子電極
4016．．．端子電極
4018．．．FPC
4019．．．各向異性導電膜
4020．．．絕緣層
4021．．．層間膜
4030．．．像素電極層
4032．．．偏光板
4033．．．偏光板
4034．．．遮光層
4036．．．共同電極層
4037．．．第一壁狀結構體
4038．．．第二壁狀結構體
4040．．．介電膜
4040a．．．介電膜
4040b．．．介電膜
9400．．．通信裝置
9401．．．外殼
9402．．．操作按鈕
9403．．．外部輸入端子
9404．．．麥克風
9405．．．揚聲器
9406．．．發光部
9410．．．顯示裝置
9411．．．外殼
9412．．．顯示部
9413．．．操作按鈕
9600．．．電視裝置
9601．．．外殼
9603．．．顯示部
9605．．．支架
9607．．．顯示部
9609．．．操作鍵
9610．．．遙控操作機
9700．．．數碼相框
9701．．．外殼
9703．．．顯示部
9881．．．外殼
9882．．．顯示部
9883．．．顯示部
9884．．．揚聲器部
9885．．．輸入裝置(操作鍵)
9886．．．記錄媒體插入部
9887．．．連接端子
9888．．．感測器
9889．．．麥克風
9890．．．LED燈
9891．．．外殼
9893．．．連接部
9900．．．自動投幣機
9901．．．外殼
9903．．．顯示部
在附圖中：
圖1A至圖1C是說明液晶顯示裝置的圖；
圖2A和圖2B是說明液晶顯示裝置的圖；
圖3A和圖3B是說明液晶顯示裝置的圖；
圖4A至圖4C是說明液晶顯示裝置的圖；
圖5A至圖5D是說明液晶顯示裝置的圖；
圖6A和圖6B是說明液晶顯示裝置的圖；
圖7A和圖7B是說明在液晶顯示裝置中的電場模式的計算結果的圖；
圖8A和圖8B是說明在液晶顯示裝置中的電場模式的計算結果的圖；
圖9A至圖9C是說明液晶顯示裝置的圖；
圖10A和圖10B是說明液晶顯示裝置的圖；
圖11A至圖11D是說明液晶顯示裝置的製造方法的圖；
圖12A1、圖12A2和圖12B是說明液晶顯示裝置的圖；
圖13是說明液晶顯示模組的圖；
圖14A至圖14D是說明液晶顯示裝置的製造方法的圖；
圖15A和圖15B是示出電視裝置及數碼相框的實例的外觀圖；
圖16A和圖16B是示出遊戲機的例子的外觀圖；
圖17A和圖17B是示出便攜電話機的一例的外觀圖；
圖18是說明液晶顯示裝置的圖。
200．．．基板
201．．．基板
208．．．液晶層
230a．．．第一電極層
230b．．．第一電極層
232a．．．第二電極層
232b．．．第二電極層
232c．．．第二電極層
233a．．．第一壁狀結構體
233b．．．第一壁狀結構體
234a．．．第二壁狀結構體
234b．．．第二壁狀結構體
234c．．．第二壁狀結構體
235．．．介電膜

Claims (20)

  1. 一種液晶顯示裝置，包括：第一基板；在該第一基板上的第一電極層；在該第一基板上的第二電極層；在該第一電極層上的第一壁狀結構體；在該第二電極層上的第二壁狀結構體；與該第一電極層的側面、該第二電極層的側面、該第一壁狀結構體、該第二壁狀結構體及該第一基板直接接觸的介電膜；在該介電膜上的液晶層；以及在該液晶層上的第二基板，其中該介電膜的介電常數高於該第一壁狀結構體、該第二壁狀結構體以及該液晶層的每個的介電常數，以及其中該液晶層包括呈現藍相的液晶材料。
  2. 根據申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該第一壁狀結構體及該第二壁狀結構體的每個的介電常數低於該液晶層的介電常數。
  3. 根據申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該第一電極層及該第二電極層的每個具有梳齒狀。
  4. 根據申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，還包括：在該第一基板上的薄膜電晶體， 其中該第一電極層在該薄膜電晶體上，其中該第一電極層電連接到該薄膜電晶體，以及其中該第二電極層是共同電極層且在該薄膜電晶體上。
  5. 根據申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置，還包括：在該薄膜電晶體上的彩色的透光樹脂層，其中該第一電極層在該彩色的透光樹脂層上，以及其中該第二電極層在該彩色的透光樹脂層上。
  6. 根據申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該液晶層的厚度為大於或等於5μm且小於或等於20μm，其中該第一壁狀結構體的厚度為大於或等於1.0μm，其中該第二壁狀結構體的厚度為大於或等於1.0μm，以及其中該介電膜的厚度為大於或等於100nm。
  7. 根據申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該介電膜的介電常數為大於或等於12。
  8. 根據申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該液晶層包含手性試劑、光固化樹脂和光聚合引發劑中的至少一種。
  9. 一種液晶顯示裝置，包括：第一基板；在該第一基板上的第一電極層； 在該第一基板上的第二電極層；在該第一電極層上的第一壁狀結構體；在該第二電極層上的第二壁狀結構體；與該第一電極層的側面、該第二電極層的側面、該第一壁狀結構體、該第二壁狀結構體及該第一基板直接接觸的介電膜；在該介電膜上的液晶層；以及在該液晶層上的第二基板，其中該介電膜的介電常數高於該第一壁狀結構體、該第二壁狀結構體以及該液晶層的每個的介電常數。
  10. 根據申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，其中該第一壁狀結構體及該第二壁狀結構體的每個的介電常數低於該液晶層的介電常數。
  11. 根據申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，其中該第一電極層及該第二電極層的每個具有梳齒狀。
  12. 根據申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，還包括：在該第一基板上的薄膜電晶體，其中該第一電極層在該薄膜電晶體上，其中該第一電極層電連接到該薄膜電晶體，以及其中該第二電極層是共同電極層且在該薄膜電晶體上。
  13. 根據申請專利範圍第12項之液晶顯示裝置，還包 括：在該薄膜電晶體上的彩色的透光樹脂層，其中該第一電極層在該彩色的透光樹脂層上，以及其中該第二電極層在該彩色的透光樹脂層上。
  14. 根據申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，其中該液晶層的厚度為大於或等於5μm且小於或等於20μm，其中該第一壁狀結構體的厚度為大於或等於1.0μm，其中該第二壁狀結構體的厚度為大於或等於1.0μm，以及其中該介電膜的厚度為大於或等於100nm。
  15. 根據申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，還包括：在該第一基板上的第三壁狀結構體，其中該第三壁狀結構體包含與該第一壁狀結構體和該第二壁狀結構體中的至少一個相同的材料，以及其中該第三壁狀結構體與該第一電極層及該第二電極層相鄰。
  16. 一種液晶顯示裝置，包括：第一基板；在該第一基板上的第一電極層；在該第一基板上的第二電極層；在該第一電極層上的第一壁狀結構體；在該第二電極層上的第二壁狀結構體； 與該第一電極層的側面、該第二電極層的側面、該第一壁狀結構體、該第二壁狀結構體及該第一基板直接接觸的介電膜；在該介電膜上的液晶層；以及在該液晶層上的第二基板，其中該介電膜的介電常數高於該第一壁狀結構體、該第二壁狀結構體以及該液晶層的每個的介電常數，以及其中該介電膜與該第二基板接觸。
  17. 根據申請專利範圍第16項之液晶顯示裝置，其中該第一壁狀結構體及該第二壁狀結構體的每個的介電常數低於該液晶層的介電常數。
  18. 根據申請專利範圍第16項之液晶顯示裝置，其中該第一電極層及該第二電極層的每個具有梳齒狀。
  19. 根據申請專利範圍第16項之液晶顯示裝置，還包括：在該第一基板上的薄膜電晶體，其中該第一電極層在該薄膜電晶體上，其中該第一電極層電連接到該薄膜電晶體，以及其中該第二電極層是共同電極層且在該薄膜電晶體上。
  20. 根據申請專利範圍第19項之液晶顯示裝置，還包括：在該薄膜電晶體上的彩色的透光樹脂層， 其中該第一電極層在該彩色的透光樹脂層上，以及其中該第二電極層在該彩色的透光樹脂層上。
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