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JP6002478B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、横電界方式の液晶表示装置に関する。
液晶表示装置においては、広視野角を実現するなどのために、横電界やフリンジ電界を用いて面内で液晶の動きを制御するＩＰＳ( In−Plane Switching )方式の液晶表示装置が開発されている。
ＩＰＳ方式の液晶表示装置においては、開口率を高め、高精細を達成するために、データ線を覆うように共通電極を形成することが行われている。しかし、データ線を共通電極で覆うと、共通電極とデータ線との間の寄生容量の増大が問題となる。
そこで、特許文献１には、薄膜トランジスタと、データ線と、画素電極と、共通電極とを備える第１基板と、第２基板と、前記第１と前記第２基板との間に挟まれる液晶とを備え、前記データ線を介して前記薄膜トランジスタに画像信号が印加され、前記画像信号を受けた前記画素電極と前記共通電極との間に電界を発生させ、前記電界により前記液晶が前記第１基板に平行な平面内で回転する液晶表示装置において、前記第１基板は、前記データ線を覆う無機絶縁膜と、前記データ線の上方において前記無機絶縁膜上に設けられた突起状の有機絶縁膜と、前記有機絶縁膜を覆い、かつ、上方から見たときに前記データ線を覆うシールド共通電極と、を有することを特徴とする液晶表示装置が記載されている（請求項１）。
また、特許文献２には、フリンジ電界を用いたＩＰＳ方式の液晶表示装置において、寄生容量を低減するために、突起状の有機膜を、ソース配線を覆うように形成し、隣接する画素電極間にソース配線に沿って延在させるとともに、有機膜上にソース配線を覆うように対向電極を形成することが記載されている（第２の実施の形態参照）。
特開２００４−３０２４４８号公報 特開２００９−１９２９３２号公報
特許文献１には、配線と上部電極との寄生容量を低減するために、突起状の有機絶縁膜が形成されているが、画素電極および共通電極とも櫛歯電極であるＩＰＳ方式のみであり、配線端部近傍の透過領域としての利用が不十分である。
また、特許文献２には、フリンジ電界を用いたＩＰＳ方式で、寄生容量を低減するために配線上に突起状の有機絶縁膜が形成されているが、有機絶縁膜上には画素電極が形成されていないため、配線端部近傍の透過領域としての利用が不十分である。
さらに、特許文献１および特許文献２とも、突起状有機絶縁膜の段差近傍の領域はその段差のため、良好なラビング配向処理ができず、液晶配向の乱れによる光漏れが発生する。この光漏れによるコントラストの低下を防止するために、遮光部（ブラックマトリクスなど）を設けているため、開口率および透過率が低下している。
本発明は、この問題を解決し、画素開口率および透過率を向上した横電界方式の液晶表示装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置の一例を挙げるならば、透明な基板上に形成した金属配線と、該金属配線上に形成した無機絶縁膜および有機絶縁膜と、該無機絶縁膜および有機絶縁膜の上に、層間絶縁膜を介して互いに対向するように形成した透明な第１の電極、およびストライプ状のスリット構造を有する透明な第２の電極とを有し、前記第１の電極と前記第２の電極の間に電界を印加することで液晶を駆動する横電界方式の液晶表示装置において、薄膜トランジスタからの出力は前記無機絶縁膜または有機絶縁膜を貫通するコンタクトホールを介して透明な第１の電極または第２の電極に電気的に接続されており、前記金属配線上の有機絶縁膜の膜厚を、前記コンタクトホールを含む画素表示領域の有機絶縁膜の膜厚より厚くすることにより、前記金属配線上に有機絶縁膜の突起状部を形成し、前記突起状部の傾斜部を含む画像表示領域に前記第１の電極または第２の電極からなる画素電極が形成されていることを特徴とするものである。
本発明の液晶表示装置において、前記金属配線は、ドレイン配線およびゲート配線の何れか１つまたは両方であることが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、少なくとも前記画素表示領域に形成されているコンタクトホールには前記有機絶縁膜が形成されていないことが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、少なくとも前記画素表示領域に形成されている前記有機絶縁膜の被覆面積が表示領域の５０％以下であることが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、前記透明な第２の電極または前記透明な第１の電極上には、配向膜が設けられており、前記配向膜は、光配向膜であることが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、前記透明な第２の電極のスリット終端部が前記有機絶縁膜上に形成されていることが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、前記透明な第２の電極のストライプ状のスリットの終端部において、直下の透明な第１の電極との重なりがない配置であることが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、前記金属配線上の有機絶縁膜の突起状部の傾斜角は１０度以上７５度以下、より好ましくは１０度以上５０度以下であることが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、前記金属配線上の有機絶縁膜が着色していることが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、前記透明な第１の電極が画素電極であり、ストライプ状のスリット構造を有する前記第２の電極が共通電極であることが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、ドレイン配線と略直交する方向にストライプ状スリット構造を有する透明な共通電極が形成され、緑色画素ではスリット端部がなく、青色画素と赤色画素の隣接するドレイン線上にスリット終端部が形成されていることが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、前記透明な第１の電極が共通電極で、ストライプ状スリット構造を有する前記第２の電極が画素電極であることが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、前記有機絶縁膜の突起状部に対応する、対向基板の位置には、隣接画素間に遮光部を形成しないことが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、ＴＦＴ基板上の前記有機絶縁膜の突起状部と重なるように、対向基板側に突起状の柱状スペーサを形成し、液晶層のセルギャップを前記有機絶縁膜の突起状部と前記柱状スペーサとで保持するが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、前記突起状の柱状スペーサに対応するＴＦＴ基板上の前記有機絶縁膜の位置に、前記突起状柱状スペーサを埋設するように凹みまたは溝からなる台座凹部が形成されているのが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、表示領域の外周全体に前記有機絶縁膜が土手状に形成され、表示領域全体を囲む構造であることが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置において、外周全体に土手状に形成された前記有機絶縁膜の幅が、表示領域内部の前記有機絶縁膜の突起状部の幅よりも広いことが好ましい。
本発明によれば、画素開口率および透過率を向上した横電界方式の液晶表示装置を提供することができる。
また、隣接画素への液晶ドメインの浸み出しを抑制し、ひいては混色を抑え、ブラックマトリクスの細線化が可能となる。
本発明の実施例１の液晶表示装置の１画素の断面図である。 本発明の実施例１の液晶表示装置の１画素の平面図である。 本発明の実施例２の液晶表示装置の１画素の断面図である。 本発明の実施例２の液晶表示装置の１画素の平面図である。 本発明の実施例３の液晶表示装置の１画素の断面図である。 本発明の実施例３の液晶表示装置の１画素の平面図である。 本発明の実施例４の液晶表示装置の１画素の断面図である。 本発明の実施例４の液晶表示装置の１画素の平面図である。 本発明の実施例５の液晶表示装置の隣接画素の境界付近を示す平面図である。 本発明の実施例５の液晶表示装置の隣接画素の境界付近を示す断面図である。 本発明の実施例６の液晶表示装置の１画素の断面図である。 本発明の実施例６の液晶表示装置の１画素の平面図である。 本発明の実施例７の液晶表示装置の表示エリアの隅部を示す平面図である。 従来の液晶表示装置の１画素の断面図である。 従来の液晶表示装置の１画素の平面図である。
先ず、本発明の実施の形態を説明する前に、図１４および図１５を用いて、従来の液晶表示装置の一例を説明する。図１５は、液晶表示装置の１画素の平面図であり、図１４は、図１５のＡ−Ｂ断面図である。
液晶表示装置において、図１５に示すように、複数の平行なドレイン配線（またはソース配線）３０と、複数の平行なゲート配線３５とが、互いに交差するように形成されている。隣接するドレイン配線３０とゲート配線３５とで囲まれた領域が、１つの画素を形成している。ドレイン配線３０とゲート配線３５は、画素の隅部に設けられた薄膜トランジスタ( Thin Film Transistor ：ＴＦＴ)４０に電気的に接続されている。したがって、ＴＦＴ基板１０上において、それぞれＴＦＴに接続された複数の画素が、マトリクス状に配置される。
図１４において、ＴＦＴ基板１０上には絶縁膜を介してゲート配線３５が形成される。ゲート配線上には絶縁膜を介してソース電極４２が形成される。なお、図示されていないが、ソース電極４２と同一の面にドレイン配線３０も形成される。ソース電極４２上には無機絶縁膜が形成され、さらにその上に所定の膜厚の有機絶縁膜５５が形成される。その後、無機絶縁膜および有機絶縁膜５５には、ソース電極４２との電気的接続のために、コンタクトホール４５が空けられる。その上に、画素電極６０が形成され、コンタクトホール４５において、ソース電極４２と電気的に接続される。画素電極６０上には、層間絶縁膜７０を介して、ストライプ状のスリット８５を備えた共通電極８０が形成される。共通電極上には配向膜９０が塗布され、ラビング処理などにより、配向膜が形成される。
他方、対向基板（カラーフィルタ基板）１００には、カラーレジスト層（図示せず）、ブラックマトリクス１２０、オーバーコート層１３０が形成され、その上に、配向膜９０が形成される。
ＴＦＴ基板１０と対向基板１００とは液晶層を間に挟んで所定の間隔に配置される。そして、画素電極６０と対向電極８０との間に駆動電界を形成することで、液晶を駆動し、表示を行う。
図１４に示す液晶表示装置においては、コンタクトホール４５に膜厚の厚い有機絶縁膜５５が形成されているため、コンタクトホールの面積が大きくなってしまう。ラビング処理ではコンタクトホールに良好な配向膜を形成することが困難であるため、コンタクトホールで液晶の配向乱れによる光の漏れなどを生じてしまう。これを防ぎ、コンタクトホール４５を遮光するために、遮光メタルとしてのソース電極４２の面積を大きくしたり、ブラックマトリクス１２０を形成したりする必要がある。このように従来の液晶表示装置では、コンタクトホールの遮光領域が大きくなり、画素開口率が低下し、透過率が限定される。また、共通電極８０のストライプ状のスリットの端部（櫛歯電極端部）において、液晶の逆回転ドメインが発生し正常な回転部分との境界に非透過領域が発生することにより透過率の低下を生じる。
次に、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
図１および図２に、実施例１の液晶表示装置を示す。図２は、１つの画素の平面図を示し、図１は、図２に示される１つの画素のＡ−Ｂ断面図を示す。図２において、図２（ａ）はドレイン配線、ゲート配線から画素電極までの平面図を、図２（ｂ）は最上層の共通電極までの平面図を示す。実施例１は、ドレイン配線上の有機絶縁膜を残すとともに、画素内の有機絶縁膜の大部分を除いた実施例である。
図１において、透明なガラスからなるＴＦＴ基板１０上には、絶縁膜２０および絶縁膜２５が形成され、絶縁膜２５上にはドレイン配線３０およびＴＦＴ４０のソース電極４２が形成されている。なお、図２に示すように、絶縁膜２０と絶縁膜２５の間には、ゲート配線３５が形成されている。
ドレイン配線３０およびソース電極４２上には、全面に無機絶縁膜５０が形成される。そして、無機絶縁膜５０上には、ドレイン配線との距離を広げてカップリングを減らすために、ドレイン配線３０上であって、ドレイン配線が延在する方向に突起状の有機絶縁膜５５が形成される。有機絶縁膜５５の厚みは、例えば約１．５μｍである。有機絶縁膜５５の形成は、例えば全面に有機絶縁膜を形成した後に、コンタクトホール４５を含む表示エリアの有機絶縁膜を除去することにより、ドレイン配線３０上にのみ有機絶縁膜５５を形成する。有機絶縁膜をパターニングして残した後にアニール処理することで、有機絶縁膜５５の端部の傾斜角θを、例えば図のように約５０度に制御する。有機絶縁膜５５の端部の傾斜角θは、１０度以上７５度以下、より好ましくは１０度以上５０度以下である。なお、有機絶縁膜の端部の傾斜がＳ字状の断面の場合は、傾斜の中間部と基板面とのなす角度を傾斜角θとすればよい。
ソース電極４２上の無機絶縁膜５０には、ソース電極上において、穴が空けられ、コンタクトホール４５が形成される。
表示領域の無機絶縁膜５０上および有機絶縁膜５５の傾斜部上には、透明な画素電極（第１の電極）６０が形成される。そして、画素電極６０は、コンタクトホール４５を介して、ソース電極４２と電気的に接続される。また、画素電極６０は、有機絶縁膜５５上にも形成され、ドレイン配線３０上の隣接画素との境界部において、隣の画素電極と約２μｍの間隙を持ってパターン形成されている。
画素電極６０の上には、無機膜からなる約３００ｎｍの均一な厚みの層間絶縁膜７０が形成される。そしてその上に、３μｍ幅のストライプ状のスリット８５を有する透明な共通電極（第２の電極）８０が形成される。共通電極８０のストライプ状のスリット８５の端部（櫛歯電極端部）は、有機絶縁膜の突起状部に位置している。さらに、共通電極上には全面に配向膜９０が付着され、例えば光配向処理により配向膜に形成される。光配向膜を用いることで、有機絶縁膜５５の傾斜部やコンタクトホール４５の段差部にも良好な液晶配向を実現でき、この部分も表示領域として利用することができる。
図２（ａ）に示すように、ドレイン配線３０上には、有機絶縁膜５５が形成されるとともに、コンタクトホール４５を含む平坦部および有機絶縁膜５５の傾斜部には、画素電極６０が形成され、表示領域を形成している。また、図２（ｂ）に示すように、共通電極８０のストライプ状のスリット８５が、画素電極６０と重なるように、有機絶縁膜５５の突起状部まで形成されている。図において、符号３５はゲート配線を示し、符号４０はＴＦＴを示す。ＴＦＴとしては、ａＳｉ−ＴＦＴでも、低温ポリシリコンでも、酸化物（ＩＧＺＯ）ＴＦＴでもかまわない。また、有機絶縁膜５５は、着色していてもよく、その場合には、隣接画素からの混色を防止することができる。
なお、本実施例において、ドレイン配線３０上に有機絶縁膜５５を形成し、ドレイン配線間の平坦部の有機絶縁膜の大部分を除去する例を説明したが、ドレイン配線上の有機絶縁膜の膜厚を、ドレイン配線間の平坦部の有機絶縁膜の膜厚より厚くしても同等の効果が得られることは明らかである。ただし、コンタクトホール部近傍の有機絶縁膜の膜厚はなるべく薄い方が良く、望ましくはコンタクトホール部には有機絶縁膜が形成しないのが好適である。例えば、表示領域に占める有機絶縁膜の被覆面積が５０％以下でも十分な効果が得られる。
本実施例によれば、従来は全面に有機絶縁膜を設けていたのに対し、コンタクトホール部を含む表示領域の有機絶縁膜を取り除くことにより、コンタクトホールのエリアを縮小することができる。これにより、コンタクトホール遮光面積を減少させ、画素開口率を拡大し透過率を向上させることができる。
また、ドレイン配線の配線領域、すなわち隣接画素との境界領域に有機絶縁膜を残すことで、画素境界が狭ギャップ化され、液晶の弾性効果によるドメイン隣接画素への液晶ドメインの浸み出しが抑制される。これにより、隣接画素との混色が抑制され、カラーフィルタ基板に設けるブラックマトリクスＢＭの細線化、ひいてはＢＭの削除が可能となる。
さらには、櫛歯端部、すなわち共通電極のストライプ状のスリットの端部において、狭ギャップ化することにより、櫛歯電極端部の液晶の逆回転ドメインによる透過率の低下を抑制することができる。
図３および図４に、実施例２の液晶表示装置を示す。図４は、１つの画素の平面図を示し、図３は、図４に示される１つの画素のＡ−Ｂ断面図を示す。図４において、図４（ａ）はドレイン配線、ゲート配線から画素電極までの平面図を、図４（ｂ）は最上層の共通電極までの平面図を示す。実施例２は、ゲート配線上の有機絶縁膜を残すとともに、画素内の有機絶縁膜の大部分を除いた実施例である。
本実施例では、図４において、横方向に形成されているゲート配線３５の上部に、約２μｍの膜厚の有機絶縁膜５５をパターニングして残し、アニール処理することで、有機絶縁膜の端部の傾斜角を、例えば約４０度に形成する。その上に、透明な画素電極（第１の電極）６０を、コンタクトホール４５を介してＴＦＴのソース電極４２と電気的に接続するように設ける。その上に、無機膜からなる約２００ｎｍの均一な厚さの層間絶縁膜７０が形成され、さらにその上に、３μｍ幅のストライプ状のスリット８５を有する透明な共通電極（第２の電極）８０が形成される。本実施例では、図４（ｂ）に示されるように、共通電極のストライプ状のスリット８５は縦方向に、スリットの端部が有機絶縁膜５５の傾斜部に位置するように、形成されている。
本実施例においても、実施例１と同様に、コンタクトホールを含む表示領域の有機絶縁膜の膜厚を薄くする、好ましくは取り除くことにより、コンタクトホールのエリアを縮小することができる。これにより、コンタクトホール遮光面積を減少させ、画素開口率を拡大し透過率を向上させることができる。
また、ゲート配線の配線領域、すなわち隣接画素との境界領域に有機絶縁膜を残すことで、画素境界が狭ギャップ化され、液晶の弾性効果によるドメイン隣接画素への液晶ドメインの浸み出しが抑制される。これにより、隣接画素との混色が抑制され、カラーフィルタ基板に設けるブラックマトリクスＢＭの細線化、ひいてはＢＭの削除が可能となる。
さらには、櫛歯端部、すなわち共通電極のストライプ状のスリットの端部において、狭ギャップ化することにより、櫛歯電極端部の液晶の逆回転ドメインによる透過率の低下を抑制することができる。
図５および図６に、実施例３の液晶表示装置を示す。図６は、１つの画素の平面図を示し、図５は、図６に示される１つの画素のＡ−Ｂ断面図を示す。図６において、図６（ａ）はドレイン配線、ゲート配線から共通電極までの平面図を、図６（ｂ）は最上層の画素電極までの平面図を示す。実施例３は、ゲート配線上の有機絶縁膜を残すとともに、画素内の有機絶縁膜の大部分を除いた実施例である。
実施例３では、図６に示すように、横方向に共通電極配線３７を備えており、コンタクトホールを介して共通電極と電気的に接続される。実施例２と同様に、ゲート配線３５の上部に約２μｍの膜厚の有機絶縁膜５５をパターニングして残し、アニール処理することで、有機絶縁膜５５の端部の傾斜角θを約４０度に形成する。その上に、透明な共通電極８０が、コンタクトホール４５を介して共通電極配線３７と電気的に接続される。共通電極８０は、ゲート配線３５上の隣接画素との境界部において、隣の共通電極と約３μｍの間隙を持ってパターン形成されている。その上に、無機膜からなる約２００ｎｍの均一な厚みの層間絶縁膜７０が形成され、さらにその上に、３μｍ幅のストライプ状のスリット６５を有する透明な画素電極６０が形成される。画素電極６０は、コンタクトホール４５を介してＴＦＴのソース電極４２と電気的に接続されている。
本実施例においても、実施例１と同様に、共通電極配線３７との接続のためのコンタクトホール、およびソース電極４２との接続のためのコンタクトホールを含む表示領域の有機絶縁膜を取り除くことにより、コンタクトホールのエリアを縮小することができる。これにより、コンタクトホール遮光面積を減少させ、画素開口率を拡大し透過率を向上させることができる。
また、ゲート配線の配線領域、すなわち隣接画素との境界領域に有機絶縁膜を残すことで、画素境界が狭ギャップ化され、液晶弾性によるドメイン隣接画素への液晶ドメインの浸み出しが抑制される。これにより、隣接画素との混色が抑制され、また、カラーフィルタ基板に設けるブラックマトリクスＢＭの細線化が可能となる。
さらには、櫛歯端部、すなわち画素電極のストライプ状のスリットの端部において、狭ギャップ化することにより、櫛歯電極端部の液晶の逆回転ドメインによる透過率の低下を抑制することができる。
図７および図８に、実施例４の液晶表示装置を示す。図８は、１つの画素の平面図を示し、図７は、図８に示される１つの画素のＡ−Ｂ断面図を示す。図８において、図８（ａ）はドレイン配線、ゲート配線から画素電極までの平面図を、図８（ｂ）は最上層の共通電極までの平面図を示す。実施例４は、ドレイン配線およびゲート配線上の有機絶縁膜を残すとともに、画素内の有機絶縁膜の大部分を除いた実施例である。
透明なガラスからなるＴＦＴ基板１０上のドレイン配線３０およびゲート配線３５の上部に、約２μｍの膜厚の有機絶縁膜５５をパターニングして残し、アニール処理することで、有機絶縁膜５５の端部の傾斜角θを約５０度に形成する。その上に、透明な画素電極６０が、コンタクトホール４５を介して、ＴＦＴのソース電極４２と電気的に接続される。画素電極６０は、ドレイン配線３０上の隣接画素との境界部において、隣の画素電極と約２μｍの間隙を持ってパターン形成されている。その上に、無機膜からなる約１５０ｎｍの均一な厚みの層間絶縁膜７０が形成され、さらにその上に、３μｍ幅のストライプ状のスリット８５を有する透明な共通電極８０が形成される。本実施例では、図８（ｂ）に示されるように、共通電極のストライプ状のスリット８５は、横方向に、上半部と下半部とで少し角度を持たせて、スリットの端部が有機絶縁膜５５の傾斜部に位置するように、形成されている。この上半部と下半部で液晶の回転方向が逆になることで、上下左右方向の視野角による色相の変化を抑制している。
本実施例においても、実施例１と同様に、ソース電極４２との接続のためのコンタクトホールを含む表示領域の有機絶縁膜の大部分を取り除くことにより、コンタクトホールのエリアを縮小することができる。これにより、コンタクトホール遮光面積を減少させ、画素開口率を拡大し透過率を向上させることができる。
また、ドレイン配線の配線領域およびゲート配線の配線領域、すなわち隣接画素との境界領域に有機絶縁膜を残すことで、画素境界が狭ギャップ化され、液晶の弾性効果によるドメイン隣接画素への液晶ドメインの浸み出しが抑制される。これにより、隣接画素との混色が抑制され、カラーフィルタ基板に設けるブラックマトリクスＢＭの細線化、ひいてはＢＭの削除が可能となる。
さらには、図７の拡大平面図に示すように、櫛歯電極端部、すなわち共通電極のストライプ状のスリットの端部において、液晶セルギャップが小さくなる。このため、駆動電圧が高くなり、逆回転ドメインの発生が抑圧され、逆回転ドメインによる透過率の低下を抑えることができる。
図９および図１０に、実施例５の液晶表示装置を示す。図９は、隣接する２つの画素の境界付近の平面図を示し、図１０は、図９に示される画素の境界付近のＡ−Ｂ断面図を示す。実施例５は、実施例１の液晶表示装置において、共通電極のストライプ状スリットの端部の直下に画素電極が無い構造とした実施例である。
図９および図１０において、ドレイン配線３０の上部には有機絶縁膜５５が形成され、その上に画素電極６０が形成されている。そしてその上に、層間絶縁膜７０を介して共通電極８０が形成されている。
本実施例では、特に、共通電極８０のストライプ状スリット８５の長さを伸ばして、ストライプ状スリットの終端部において、直下の画素電極６０との重なりが無いような配置とする。
本実施例によれば、実施例１の効果に加えて、ストライプ状スリットの終端部には画素電極がないため、スリット終端部にはフリンジ電界が発生せず、液晶の回転が発生しない。これにより、櫛歯電極端部の逆回転ドメインの発生をさらに抑えることができ、表示画素の透過率の低下を抑制することが可能である。またこのように隣接画素の境界付近の電極配置構成は、視感透過率を支配する緑色画素の両側のドレイン配線で実施する場合に最も高い透過率改善の効果が得られる。またその場合に青色画素と赤色画素の隣接するドレイン配線上にストライプ状スリット電極の終端部を設けることで、ストライプ電極を電気的に接続しそれらの電位を安定化することができる。
図１１および図１２に、実施例６の液晶表示装置を示す。図１２は、１つの画素の平面図を示し、図１１は、図１２に示される画素のＡ−Ｂ断面図を示す。実施例６は、実施例４の液晶表示装置において、セルギャップを安定化するための柱状スペーサを設けた実施例である。
図１１（ａ）に示される実施例では、ＴＦＴ基板１０上の有機絶縁膜５５と重なるように、対向基板（カラーフィルタＣＦ基板）１００側に突起状の柱状スペーサ１４０を形成し、液晶層のセルギャップを有機絶縁膜５５と柱状スペーサ１４０とで保持している。なお、柱状スペーサは、図１２に示すように、ドレイン配線またはゲート配線上であって、複数の画素に１つの程度に設けられる。
この実施例によれば、実施例４などの画素開口率を拡大し透過率を向上するという効果に加えて、液晶セルギャップの安定化を図ることができるという効果がある。特に、従来、柱状スペーサは対向基板（カラーフィルタCF基板）に形成されドレイン配線またはゲート配線などの平坦な場所に接地するように設けられていたが、有機絶縁膜と重なる位置に設けることにより、柱状スペーサの高さを短くすることができ、製造が容易となる。
図１１（ｂ）に示される実施例では、対向基板１００上に形成した突起状の柱状スペーサ１４０に対応する有機絶縁膜５５の位置に、柱状スペーサを埋設するように凹みまたは溝部からなる台座凹部１４５を形成している。
この実施例によれば、図１１（ａ）の実施例の効果に加えて、柱状スペーサを埋設する台座凹部により、上下基板の位置ずれを防止できるという効果がある。
また、実施例１の液晶表示装置においてもセルギャップを安定化するために、このように図１１（ａ）や図１１（ｂ）のような柱状スペーサを用いることで、液晶セルギャップの安定化と上下位置ずれの防止効果が得られるが、さらに対向するＴＦＴ基板１０上の有機絶縁膜がないゲート配線上の平坦な場所に接地するように対向基板１００上に形成した突起状の柱状スペーサと組み合わせることで、液晶セルギャップの安定化が一層向上できる。
図１３に、実施例７の液晶表示装置を示す。図１３は、液晶表示装置の表示エリア全体の１つの隅部を拡大した平面図を示す。実施例７は、表示領域の外周全体に有機絶縁膜を土手状に形成し、表示領域全体を囲む構造の実施例である。
本実施例では、ドレイン配線３０上に有機絶縁膜５５を土手状に形成する。そして、ＴＦＴ基板の表示エリア外周部には、ドレイン配線３０に加えて、ゲート配線３５上にも有機絶縁膜５５を土手状に形成する。外周部の有機絶縁膜のパターン幅を、画素内部のパターン幅よりも幅広に形成する。これにより、配向膜を印刷やインクジェット等により塗布形成する際に、配向膜が浸み出すことがなく、エッジ精度を向上させることができる。
また、対向基板の柱状スペーサ形成時に、対向基板の表示エリア外周部にも土手状に有機絶縁膜パターンを形成することにより、印刷やインクジェットなどで配向膜の塗布膜を形成する際に、エッジ精度を向上させることができる。
１０ ＴＦＴ基板
２０ 絶縁膜
２５ 絶縁膜
３０ ドレイン配線
３５ ゲート配線
３７ 共通電極配線
４０ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
４２ ソース電極
４３ ゲート電極
４５ コンタクトホール
５０ 無機絶縁膜
５５ 有機絶縁膜
６０ 画素電極
６５ 画素電極のスリット
７０ 層間絶縁膜
８０ 共通電極
８５ 共通電極のスリット
９０ 配向膜
１００ 対向基板
１１０ カラーレジスト層
１２０ ブラックマトリクス（ＢＭ）
１３０ オーバーコート層
１４０ 柱状スペーサ
１４５ 台座凹部

Claims (15)

  1. 透明な基板上に形成した金属配線と、該金属配線上に形成した無機絶縁膜および有機絶縁膜と、該無機絶縁膜および有機絶縁膜の上に、層間絶縁膜を介して互いに対向するように形成した透明な第１の電極、およびストライプ状のスリット構造を有する透明な第２の電極とを有し、前記第１の電極と前記第２の電極の間に電界を印加することで液晶を駆動する横電界方式の液晶表示装置において、
    薄膜トランジスタからの出力は前記無機絶縁膜を貫通するコンタクトホールを介して透明な第１の電極または第２の電極に電気的に接続されており、
    前記有機絶縁膜は、前記金属配線上にあり、前記コンタクトホールを含む画素表示領域にはなく、前記金属配線上の有機絶縁膜は突起状部を形成し、
    前記突起状部の傾斜部を含む前記画素表示領域に前記第１の電極または第２の電極からなる画素電極が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
    前記金属配線は、ドレイン配線およびゲート配線の何れか１つまたは両方であることを特徴とする液晶表示装置。
  3. 請求項１又は２に記載の液晶表示装置において、
    少なくとも前記画素表示領域に形成されている前記有機絶縁膜の被覆面積が表示領域の５０％以下であることを特徴とする液晶表示装置。
  4. 請求項１〜３の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    前記透明な第２の電極または前記透明な第１の電極上には、配向膜が設けられており、
    前記配向膜は、光配向膜であることを特徴とする液晶表示装置。
  5. 請求項１〜４の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    前記透明な第２の電極のスリット終端部が前記有機絶縁膜上に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  6. 請求項５に記載の液晶表示装置において、
    前記透明な第２の電極のストライプ状のスリットの終端部において、直下の透明な第１の電極との重なりがない配置であることを特徴とする液晶表示装置。
  7. 請求項１〜６の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    前記金属配線上の有機絶縁膜の突起状部の傾斜角は１０度以上７５度以下、より好ましくは１０度以上５０度以下であることを特徴とする液晶表示装置。
  8. 請求項１〜７の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    前記透明な第１の電極が画素電極であり、ストライプ状のスリット構造を有する前記第２の電極が共通電極であることを特徴とする液晶表示装置。
  9. 請求項８に記載の液晶表示装置において、
    ドレイン配線と略直交する方向にストライプ状スリット構造を有する透明な共通電極が形成され、緑色画素ではスリット端部がなく、青色画素と赤色画素の隣接するドレイン線上にスリット終端部が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  10. 請求項１〜７の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    前記透明な第１の電極が共通電極で、ストライプ状スリット構造を有する前記第２の電極が画素電極であることを特徴とする液晶表示装置。
  11. 請求項１〜１０の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    前記有機絶縁膜の突起状部に対応する、対向基板の位置には、隣接画素間に遮光部を形成しないことを特徴とする液晶表示装置。
  12. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
    ＴＦＴ基板上の前記有機絶縁膜の突起状部と重なるように、対向基板側に突起状の柱状スペーサを形成し、液晶層のセルギャップを前記有機絶縁膜の突起状部と前記柱状スペーサとで保持することを特徴とする液晶表示装置。
  13. 請求項１２に記載の液晶表示装置において、
    前記突起状の柱状スペーサに対応するＴＦＴ基板上の前記有機絶縁膜の位置に、前記突起状柱状スペーサを埋設するように凹みまたは溝からなる台座凹部が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  14. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
    表示領域の外周全体に前記有機絶縁膜が土手状に形成され、表示領域全体を囲む構造であることを特徴とする液晶表示装置。
  15. 請求項１４に記載の液晶表示装置において、
    外周全体に土手状に形成された前記有機絶縁膜の幅が、表示領域内部の前記有機絶縁膜の突起状部の幅よりも広いことを特徴とする液晶表示装置。
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