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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6050985
(24)【登録日】2016年12月2日
(45)【発行日】2016年12月21日
(54)【発明の名称】液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/136 20060101AFI20161212BHJP
G02F 1/1335 20060101ALI20161212BHJP
【ＦＩ】
G02F1/136
G02F1/1335 505
【請求項の数】5
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2012-183705(P2012-183705)
(22)【出願日】2012年8月23日
(65)【公開番号】特開2014-41268(P2014-41268A)
(43)【公開日】2014年3月6日
【審査請求日】2015年8月19日
(73)【特許権者】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110000350
【氏名又は名称】ポレール特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】松井 慶枝
(72)【発明者】
【氏名】山本 昌直
(72)【発明者】
【氏名】國松 登
(72)【発明者】
【氏名】園田 英博
【審査官】
廣田 かおり
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００１−０３３８２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００２−２０２７３６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０２Ｆ １／１３６
Ｇ０２Ｆ １／１３３５
Ｇ０２Ｆ １／１３４３
Ｇ０２Ｆ １／１３６８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＴＦＴ基板側に、対向電極、層間絶縁膜、画素電極及び配向膜が形成され、液晶層を挟んで、対向基板が配置された液晶表示装置において、
前記ＴＦＴ基板又は前記対向基板にカラーフィルタが形成され、
前記画素電極と、前記層間絶縁膜又は前記配向膜との間には半導体層が形成されており、
前記半導体層はＳｉ半導体層又は酸化物半導体層であり、
前記半導体層は、前記画素電極と前記配向膜との間に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
前記ＴＦＴ基板又は前記対向基板にカラーフィルタが形成され、
前記画素電極と、前記層間絶縁膜又は前記配向膜との間には半導体層が形成されており、
前記半導体層はＳｉ半導体層又は酸化物半導体層であり、
前記半導体層は、前記画素電極と前記配向膜との間に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】
前記半導体層はＳｉ半導体層である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項3】
前記Ｓｉ半導体層の比抵抗は、前記配向膜の比抵抗よりも一桁以上小さい、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記Ｓｉ半導体層はａ−Ｓｉであることを特徴とする請求項２又は３に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記Ｓｉ半導体層の厚さは５ｎｍ〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は，表示装置に係り，特にカラーフィルタを画素電極が形成されている基板に形成した場合の残像現象を対策した液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置は薄型で軽量であることから、ＴＶ等の大型表示装置から、携帯電話やＤＳＣ（Digital Still Camera）等、色々な分野で用途が広がっている。一方、液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の電界によって動作させるＩＰＳ（In Plane Switching）方式が優れた特性を有している。
【0003】
従来の液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【0004】
しかし、上記した従来の液晶表示装置では、ＴＦＴ基板と対向電極とを正確に位置合わせしなければならい。このための合わせ工程は、液晶表示装置の製造コストを押し上げることになる。また、ＴＦＴ基板と対向基板との完全な位置合わせは不可能であるから、設計的に位置合わせのための裕度をとる。この裕度を取るためには、ブラックマトリクスの面積を大きくとる必要があるので、液晶表示パネルの透過率の減少をもたらし、画面輝度の損失となる。また、高精細画面の形成にも限界がある。
【0005】
そこで、ＴＦＴ基板にカラーフィルタを形成する技術が開発されている。ＴＦＴ基板にカラーフィルタを作りこめば、例えば、画素電極とカラーフィルタとの位置合わせはフォトリソグラフィ工程によって行うことができるので、ＴＦＴ基板と対向基板との合わせに比較して、精度は格段に高い。また、カラーフィルタを形成する工程は、対向基板に形成する場合もＴＦＴ基板に形成する場合も同様な工程を必要とするので、カラーフィルタを形成する工程が増加することも無い。
【0006】
したがって、カラーフィルタをＴＦＴ基板に作りこむ方式（Color Filter on Array 以後ＣＯＡ）を用いることによって製造コストの低減と、液晶表示装置の透過率を向上させることによる、画面輝度の向上を図ることが出来、かつ、高精細の画面を実現することができる。
【0007】
一方、液晶表示装置には、ＤＣ残像という現象がある。これは、一定の画像を所定時間表示した場合に、配向膜に電荷が蓄積され、この一定の画像がある時間、画面に焼きついたように見える現象である。このＤＣ残像の時間は、配向膜の電気抵抗を小さくすることによって少なくすることが出来る。
【0008】
液晶表示装置では、バックライトを使用しているので、配向膜に光導電性の材料を使用することによって、動作時の配向膜の電気抵抗を小さくすることができる。したがって、近年多くの液晶表示装置においては、光導電性の配向膜が使用されている。配向膜材料として光導電特性を示す材料としては、例えば、日産化学のＳＥ６４１４等を挙げることが出来る。
【0009】
しかし、ＣＯＡにおいては、カラーフィルタが配向膜よりもバックライト側に形成されているので、従来に比較して、配向膜に到達するバックライトの光が弱い。したがって、配向膜に十分な光導電性を与えることが出来ず、動作時における配向膜の抵抗を十分に小さくすることが出来ない。したがって、ＣＯＡにおいては、ＤＣ残像が深刻な問題となっている。
【0010】
配向膜は短い波長の光をより多く吸収する。短い波長の光が光導電性に寄与するからである。短波長において透過率が低くなると、配向膜を透過してくる光、あるいは、液晶表示パネルを透過してくる光は長波長側の光が多くなり、画像が赤色側にシフトするという現象を生ずる。
【0011】
「特許文献１」では、これを防止するために、ＣＯＡにおけるカラーフィルタの厚さを赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタの順に厚くすることによって、画面の赤色側へのシフトを防止している。あるいは、画素の大きさを赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタの順に大きくすることによって画面の赤色側へのシフトを防止している構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開２０１１−２３７５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
「特許文献１」に記載の構成は、赤、緑、青の画素毎に画素の大きさを変える、あるいは、カラーフィルタの厚さをかえる必要がある。そして、カラーフィルタの吸収スペクトルが品種ごとに、あるいは、カラーフィルタの材料毎に異なると、各カラーフィルタの厚さの比、あるいは、各カラーフィルタの面積の比を品種ごとあるいはカラーフィルタの材料毎に変化させる必要があり、プロセス負荷が大きい。
【0014】
図９は、カラーフィルタ１０２が対向基板２００側に形成された従来の液晶表示パネルの断面図である。図１０は、図９の構成の液晶表示パネルにおいて、配向膜１０７の比抵抗を、バックライトをＯＦＦした場合とＯＮした場合とにおいて比較した表である。図９において、カラーフィルタ１０２は対向基板２００側に形成されているので、配向膜１０７の比抵抗に対する光導電特性はカラーフィルタ１０２による差は無い。
【0015】
図１０において、配向膜ＳＥ６４１４は、バックライトをＯＦＦした場合の比抵抗は１０１４Ωｃｍであり、バックライトをＯＮした場合の比抵抗は１０１２Ωｃｍである。
【0016】
図１１は、カラーフィルタ１０２がＴＦＴ基板１００側に形成された従来の液晶表示パネルの断面図である。図１１において、ＴＦＴ基板１００の配線層１０１の上にカラーフィルタ１０２が形成され、その上に対向電極１０３、画素電極１０６、配向膜１０７等が形成されている。図１１において、対向基板２００には、ブラックマトリクス２０１とオーバーコート膜２０２および配向膜１０７が形成されており、カラーフィルタ１０２は形成されていない。
【0017】
図１１において、ＴＦＴ基板１００の裏側からバックライトが照射されるが、この構成は、バックライトの光がカラーフィルタ１０２によって吸収されるので、配向膜１０７に十分な光導電性を付与することが出来ない。また、配向膜１０７の光導電性は、波長依存性があるので、画素毎に配向膜１０７の光導電特性が異なり、画面の色シフトが生ずることになる。
【0018】
図１２は、バックライトを照射した場合における色毎の光導電効果を評価した表である。図１２の配向膜において、赤画素と緑画素の場合は、バックライトを照射しても比抵抗は殆ど変わらないのに対して、青画素は比抵抗が２桁小さくなっている。これは、残像が生じた場合に色シフトが生ずることを示している。
【0019】
本発明の課題は、カラーフィルタをＴＦＴ基板１００側に配置したＣＯＡ構成において、配向膜に電荷が蓄積されることによる残像を防止することである。本発明の他の課題は、ＣＯＡにおいて、色毎にカラーフィルタ１０２の厚さを変えたり、画素の大きさを変えたりすることなく、残像の色シフトを防止する構成を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0020】
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【0021】
（１）ＴＦＴ基板側にカラーフィルタ、対向電極、層間絶縁膜、画素電極、配向膜が形成され、液晶層を挟んで、対向基板が配置された液晶表示装置において、前記画素電極と前記層間絶縁膜の間にはＳｉ半導体層が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【0022】
（２）ＴＦＴ基板側にカラーフィルタ、対向電極、層間絶縁膜、画素電極、配向膜が形成され、液晶層を挟んで、対向基板が配置された液晶表示装置において、前記画素電極と前記配向膜の間にはＳｉ半導体層が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【0023】
（３）ＴＦＴ基板側に対向電極、層間絶縁膜、画素電極、配向膜が形成され、液晶層を挟んで、カラーフィルタが形成された対向基板が配置された液晶表示装置において、前記画素電極と前記層間絶縁膜の間にはＳｉ半導体層が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【0024】
（４）ＴＦＴ基板側に対向電極、層間絶縁膜、画素電極、配向膜が形成され、液晶層を挟んで、カラーフィルタが形成された対向基板が配置された液晶表示装置において、前記画素電極と前記配向膜の間にはＳｉ半導体層が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【0025】
（５）上記Ｓｉ半導体層のかわりに、同等の抵抗を示す酸化物半導体が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、カラーフィルタがＴＦＴ基板側に形成されたＣＯＡ方式を用いたＩＰＳ液晶表示装置において、ＤＣ残像を抑えることが出来る。また、従来のように、カラーフィルタが対向電極側に形成された液晶表示装置において、光導電効果にたよらずに、配向膜に蓄積した電荷を逃がすことが出来るので、ＤＣ残像の色シフトを抑えることが出来る。使用する配向膜については、ラビング配向膜でも光配向膜でもよく、材料や配向プロセスに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】実施例１の液晶表示パネルの断面図である。
【図2】実施例１の動作を示す断面図である。
【図3】実施例２の液晶表示パネルの断面図である。
【図4】実施例２の動作を示す断面図である。
【図5】実施例３の液晶表示パネルの断面図である。
【図6】実施例４の液晶表示パネルの断面図である。
【図7】実施例５の液晶表示パネルの断面図である。
【図8】実施例６の液晶表示パネルの断面図である。
【図9】第１の従来例の液晶表示パネルの断面図である。
【図10】第１の従来例における配向膜の光導電効果を示す表である。
【図11】第２の従来例の液晶表示パネルの断面図である。
【図12】第２の従来例における配向膜の光導電効果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下の実施例により本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例1】
【0029】
図１は本発明の第１の実施例による液晶表示パネルの断面図である。図１は、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルであり、カラーフィルタ１０２がＴＦＴ基板１００側に形成されたＣＯＡタイプの液晶表示パネルである。図１において、ガラスで形成されたＴＦＴ基板１００の上に配線層１０１が形成されている。配線層１０１はＴＦＴ、映像信号線、走査線等を含む層を言う。
【0030】
図１において、配線層１０１の上に画素毎に赤カラーフィルタ１０２、緑カラーフィルタ１０２、青カラーフィルタ１０２が形成されている。カラーフィルタ１０２の上には平面ベタで形成されたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）による対向電極１０３が形成されている。対向電極１０３の上には、ＳｉＮによる層間絶縁膜１０４が形成されている。このＳｉＮ膜は２００℃程度の低温ＣＶＤによって形成される。
【0031】
層間絶縁膜１０４の上には、Ｓｉ半導体層１０５が形成され、これが、本発明の特徴となっている。Ｓｉ半導体層１０５は真性の半導体でもよいし、Ｐ等をドープした半導体でもよい。Ｓｉ半導体層１０５の膜厚は５ｎｍ〜１００ｎｍである。
【0032】
Ｓｉ半導体層１０５の上には櫛歯状電極である画素電極１０６がＩＴＯによって形成され、その上に配向膜１０７が形成されている。配向膜１０７の抵抗が大きいと、配向膜１０７に電荷が長く残留し、これが残像の原因となる。残像を早期に消失させるためには、配向膜１０７の抵抗を小さくするほかに、配向膜１０７の下層に形成されるＳｉ半導体層１０５の抵抗を小さくすることによって電荷を早期に逃がすことが出来る。
【0033】
図１において、液晶層１５０を挟んで、対向基板２００が配置している。ガラスで形成された対向基板２００にはブラックマトリクス２０１が形成され、ブラックマトリクス２０１を覆ってオーバーコート膜２０２が形成されている。ブラックマトリクス２０１とブラックマトリクス２０１の間には、カラーフィルタ１０２は形成されていない。オーバーコート膜２０２の上には配向膜１０７が形成されている。
【0034】
図２は、図１の構成におけるこの動作を説明するための拡大断面図である。図２において、カラーフィルタ１０２の上にＩＴＯで形成された対向電極１０３が平面ベタで形成され、その上に層間絶縁膜１０４がＳｉＮによって形成され、その上にＳｉ半導体層１０５が形成され、その上に櫛歯状の画素電極１０６がＩＴＯによって形成され、これを覆って配向膜１０７が形成されている。
【0035】
ＳｉＮによる層間絶縁膜１０４は、有機材料であるカラーフィルタ１０２の形成後にＣＶＤによって形成されるので、カラーフィルタ１０２が変質することを防止するために、２００℃程度の低温ＣＶＤによって形成される。層間絶縁膜１０４の上に形成されるＳｉ半導体層１０５はａ−Ｓｉによって形成される。ＳｉＮによる層間絶縁膜１０４とＳｉ半導体層１０５はＣＶＤによって連続して形成されるので、本発明を適用してもプロセスに対する負荷は小さい。
【0036】
配向膜１０７の抵抗は、１０１４Ωｃｍ程度と極めて大きいので、配向膜１０７に蓄積された電荷は画素電極１０６等に逃げるのに、時間がかかる。図２において、配向膜１０７の下にＳｉ半導体層１０５が形成されており、Ｓｉ半導体層１０５が真性半導体の場合であっても、その比抵抗は配向膜材料よりも一桁以上小さい。したがって、配向膜１０７にバックライトからの光が十分に当たらずに、光導電効果が十分に発揮できなくとも、配向膜１０７にチャージした電荷は、下層のＳｉ半導体層１０５を介して画素電極１０６に逃げていくことが出来、残像を早期に消失させることが出来る。
【0037】
配向膜１０７の厚さは５０〜７０ｎｍ程度であるから、配向膜１０７の厚さ方向の抵抗は大きくはない。したがって、配向膜１０７の表面から移動してきた電荷は、下層のＳｉ半導体層１０５を通して画素電極１０６に速やかに移動することが出来、したがって、残像の早期消失につながる。Ｓｉ半導体層１０５の抵抗をどの程度とするかによって残像の消失時間を制御することが出来るが、これはＳｉ半導体層１０５の厚さとＳｉ半導体層１０５にＰ等をドープする、あるいはしない、ことによって制御することが出来る。
【0038】
本発明は、配向膜自体の抵抗値を光導電効果によって減少させるものではないので、配向膜の光導電効果は大きくなくともよい。光導電効果に頼る場合は、カラーフィルタは分光特性を持つので、配向膜の抵抗の波長依存性が生じ、残像における色シフトが起こる。本発明は、配向膜の光導電効果に頼るものではないので、残像の色シフトは生じない。また、配向膜は、光導電効果を考慮せずに、配向膜の目的に合った、最適な材料選択をおこなうことが出来る。
【0039】
本実施例における構成が従来構成と異なる点は、ＳｉＮによる層間絶縁膜１０４を形成した後に、Ｓｉ半導体層１０５を形成し、その後、画素電極１０６を形成することである。ＳｉＮはいわゆる低温ＣＶＤによって形成され、Ｓｉ半導体層１０５もＣＶＤによって形成されるので、Ｓｉ半導体層１０５はＳｉＮによる層間絶縁膜１０４をＣＶＤによってデポジションした後、連続して形成することが出来る。したがって、プロセスに対する負荷は小さい。
【実施例2】
【0040】
図３は本発明の第２の実施例による液晶表示パネルの断面図である。カラーフィルタ１０２はＴＦＴ基板１００側に形成されており、対向基板２００側には形成されていない。図３が図１と異なる点は、平面ベタで形成された対向電極１０３の上にＳｉＮによる層間絶縁膜１０４が形成され、その上に櫛歯状の画素電極１０６が形成されているが、画素電極１０６の上にＳｉ半導体層１０５が形成されている点である。そして、Ｓｉ半導体層１０５の上に配向膜１０７が形成されている。
【0041】
図３において、残像の原因となる配向膜１０７の上にチャージした電荷は、配向膜１０７の下に形成されたＳｉ半導体層１０５を介して画素電極１０６側に逃げる。Ｓｉ半導体層１０５は配向膜１０７に比較して１桁以上比抵抗が小さいので、配向膜１０７上の電荷は、Ｓｉ半導体層１０５を通して早期に消失し、残像も早期に消失する。
【0042】
図４は図３の構成における動作を説明するための拡大模式断面図である。図３において、カラーフィルタ１０２の上にＩＴＯで形成された対向電極１０３が平面ベタで形成され、その上に層間絶縁膜１０４がＳｉＮによって形成され、その上に画素電極１０６が形成される。画素電極１０６をフォトリソグラフィによって櫛歯状電極にパターニングした後、Ｓｉ半導体層１０５を形成する。
【0043】
Ｓｉ半導体層１０５の厚さは、５〜１００ｎｍ程度であるが、ＩＴＯによる画素電極１０６によって全体的に断切れを生ずる厚さでは動作上問題である。但し、部分的な断切れは許容することが出来る。画素電極１０６とＳｉ半導体層１０５とが導通を取れていればよいからである。
【0044】
配向膜１０７の抵抗は、１０１４Ωｃｍ程度と極めて大きいので、配向膜１０７に形成された電荷は画素電極１０６等に逃げるのに、時間がかかる。図４においては、図２で説明したのと同様、配向膜１０７の下にＳｉ半導体層１０５が形成されており、Ｓｉ半導体層１０５が真性半導体の場合であっても、その比抵抗は配向膜材料よりも一桁以上小さい。したがって、配向膜１０７にバックライトからの光が十分に当たらずに、光導電効果が十分に発揮できなくとも、配向膜１０７にチャージした電荷は、下層のＳｉ半導体層１０５を介して画素電極１０６に逃げていくことが出来、残像を早期に消失させることが出来る。Ｓｉ半導体層１０５の抵抗をどの程度とするかによって残像の消失時間を制御することが出来るが、これはＳｉ半導体層１０５の厚さとＳｉ半導体層１０５にＰ等をドープする、あるいはしない、ことによって制御することが出来る。
【0045】
本実施例においても、配向膜に蓄積された電荷は、配向膜自体の、光導電効果による低抵抗化に頼るのではなく、下層に形成されたＳｉ半導体層に頼るので、カラーフィルタの分光特性に影響される残像の色シフトを抑えることが出来る。
【0046】
本実施例においては、層間絶縁膜１０４を形成した後、ＩＴＯをデポジションし、フォトリソグラフィを用いてパターニングして画素電極１０６を形成する。その後、Ｓｉ半導体層１０５をＣＶＤによってデポジションする。つまり、層間絶縁膜１０４をＣＶＤによってデポジションし、画素電極１０６となるＩＴＯを成膜した後、真空中からＴＦＴ基板１００を外気に出し、ＩＴＯのパターニングを行う。その後再び、ＣＶＤによってＳｉ半導体層１０５をデポジションすることになる。
【0047】
このように、プロセスに対する負荷は、実施例１に比較して実施例２のほうが大きい。しかし、効果は同様である。
【実施例3】
【0048】
図５は本発明による第３の実施例を示す断面図である。図５において、ガラスで形成されたＴＦＴ基板１００の上に配線層１０１が形成されている。配線層１０１は、ＴＦＴ、映像信号線、走査線等を含む構成である。配線層１０１の上に有機パッシベーション膜１０８が形成され、その上にＩＴＯによって、平面ベタで対向電極１０３が形成されている。対向電極１０３の上にはＳｉＮで形成された層間絶縁膜１０４が形成され、その上にＳｉ半導体層１０５が形成されている。Ｓｉ半導体層１０５の上に櫛歯状の画素電極１０６が形成され、これを覆って配向膜１０７が形成されている。ここで、層間絶縁膜１０４を構成するＳｉＮはＣＶＤによって形成されるが、有機パッシベーション膜１０８を形成した後に形成されるので、２００℃程度のいわゆる低温ＣＶＤによって形成される。
【0049】
図５において、ガラスで形成された対向基板２００には、ブラックマトリクス２０１とカラーフィルタ１０２が形成され、ブラックマトリクス２０１とカラーフィルタ１０２を覆ってオーバーコート膜２０２が形成されている。オーバーコート膜２０２を覆って配向膜１０７が形成されている。
【0050】
図５の構成は、従来のように、カラーフィルタ１０２は対向基板２００に形成されている。すなわち、バックライトからの光はカラーフィルタ１０２によって遮られることは無い。しかし、図５に示すような従来例においても、配向膜１０７に電荷が蓄積して残像を引き起こすことは同様である。従来の構成では、配向膜１０７に光導電効果を有する材料を使用して配向膜１０７の抵抗を下げることがおこなわれている。
【0051】
しかしながら、従来例においても、光導電効果による配向膜１０７の抵抗の減少には限度がある。そこで、配向膜１０７を２層構造として、配向性は高いが抵抗率の高い配向膜の層を上層とし、下層には、上層よりは抵抗率の低い配向材料を使用することが行われてきた。この方法は、１回の配向膜材料の塗布によって、２層の配向膜を形成するプロセスに適する材料を合成する必要があり、配向膜材料としての自由度が損なわれるという問題があった。
【0052】
図５に示す本発明では、櫛歯状の画素電極１０６の下にＳｉ半導体層１０５を形成し、画素電極の上に配向膜１０７を形成している。Ｓｉ半導体層１０５の比抵抗は真性半導体であっても、配向膜の比抵抗よりも一桁以上小さい。したがって、配向膜１０７に対して光導電効果を生じさせるまでもなく、配向膜１０７に蓄積した電荷を画素電極１０７に早期に逃がすことが出来る。すなわち、バックライトから光の強度に関係なく、安定して配向膜１０７にチャージする電荷を早期に画素電極等に逃がすことが出来る。
【0053】
配向膜１０７に蓄積した電荷がどのようにして、画素電極１０６に早期に逃げることが出来るかは、図２に示した断面模式図によって説明したのと同様である。また、Ｓｉ半導体層１０５の膜厚、比抵抗、ドーピングの要否等も実施例１の図２で説明したのと同様である。したがって、本実施例によれば、従来のように、カラーフィルタ１０２を対向基板２００側に形成した構成の液晶表示パネルであっても、残像を安定して早期に消失させることが出来る。
【0054】
本実施例においても、層間絶縁膜１０４を形成するＳｉＮはＣＶＤによって形成され、Ｓｉ半導体層１０５もＣＶＤによって形成されるので、Ｓｉ半導体層１０５はＳｉＮをＣＶＤによってデポジションした後、連続して形成することが出来る。したがって、プロセスに対する負荷は小さい。
【実施例4】
【0055】
図６は本発明による第４の実施例による液晶表示パネルの断面図である。図６も図５と同様に、カラーフィルタ１０２は従来のように対向基板２００側に形成されている。図６に示す構成が図５に示す構成と異なるのは、画素電極１０６付近の断面図である。図６において、櫛歯状の画素電極１０６は層間絶縁膜１０４の上に形成されている。画素電極１０６の上にはＳｉ半導体層１０５が形成され、Ｓｉ半導体層１０５の上に配向膜１０７が形成されている。
【0056】
この構成においても、Ｓｉ半導体層１０５の比抵抗は、配向膜１０７の比抵抗よりも１桁以上小さいので、配向膜１０７に蓄積した電荷は、Ｓｉ半導体層１０５を通して、早期に画素電極１０６等に逃がすことが出来る。したがって、残像減少を早期に消失させることが出来る。
【0057】
図６の構成において、配向膜１０７に蓄積した電荷がいかにして画素電極１０６に逃げていくかは、図４を用いて実施例２において説明したのと同様である。また、図６の画素電極１０６付近の形成プロセスも図４において説明したのと同様である。本実施例によれば、配向膜１０７を２層構造とし、光導電効果を利用した構成ではないので、バックライトからの光の強度に関係なく、配向膜１０７に蓄積した電荷を画素電極１０６に早期に逃がすことが出来、残像効果を早期に消失させることが出来る。
【0058】
以上の実施例では、下層に平面ベタで対向電極１０３が形成され、その上に層間絶縁膜１０４が形成され、その上に櫛歯状の画素電極１０６が形成されている構成であるが、本発明はこれに限らず、下層に平面ベタで画素電極１０６が形成され、その上に層間絶縁膜１０４が形成され、その上に櫛歯状の対向電極１０３が形成されている構成についても適用することが出来る。
【実施例5】
【0059】
図７は本発明による第５の実施例による液晶表示パネルの断面図である。カラーフィルタ１０２はＴＦＴ基板１００側に形成されており、対向基板２００側には形成されていない。図７が図１と異なる点は、配向膜１０７の下に形成されたＳｉ半導体層のかわりに、同等の抵抗を示す酸化物半導体層１０９が形成されている点である。酸化物半導体としては、ＩＴＯ等が挙げられる。酸化物半導体層１０９の抵抗をどの程度とするかによって残像の消失時間を制御することが出来るが、これは酸化物半導体層１０９の厚さと、製膜時の酸素濃度によって制御することが出来る。
【0060】
図７に示す実施例においては、層間絶縁膜１０４の上に形成される酸化物半導体層１０９はＩＴＯによって形成される。酸化物半導体層１０９と画素電極１０６はスパッタリングによって連続して形成されるので、本発明を適用してもプロセスに対する負荷は小さい。
【実施例6】
【0061】
図８は本発明による第６の実施例による液晶表示パネルの断面図である。図８は図５と同様に、カラーフィルタ１０２は従来のように対向基板２００側に形成されている。図８に示す構成が図５に示す構成と異なるのは、配向膜１０７の下に形成されたＳｉ半導体層のかわりに、同等の抵抗を示す酸化物半導体層１０９が形成されている点である。酸化物半導体としては、図７と同様、ＩＴＯ等が挙げられる。配向膜１０７に蓄積した電荷がどのようにして、画素電極１０６に早期に逃げることが出来るかは、図２に示した断面模式図によって説明したのと同様である。酸化物半導体層１０９の膜厚、比抵抗、製膜条件等は実施例５の図７で説明したのと同様である。したがって、本実施例によれば、従来のように、カラーフィルタ１０２を対向基板２００側に形成した構成の液晶表示パネルであっても、残像を安定して早期に消失させることが出来る。
【0062】
また、以上の実施例において配向膜材料はラビング配向膜でも光配向膜でもよく、材料や配向プロセスに限定されず本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【0063】
１００…ＴＦＴ基板、 １０１…配線層、 １０２…カラーフィルタ、 １０３…対向電極、 １０４…層間絶縁膜、 １０５…Ｓｉ半導体層、 １０６…画素電極、 １０７…配向膜、 １０８…有機パッシベーション膜、 １０９…酸化物半導体層、１５０…液晶層、 ２００…対向基板、 ２０１…ブラックマトリクス、 ２０２…オーバーコート膜、 ３００…液晶層、 ３０１…液晶分子、 １０００…ＴＦＴ