CN101595425A - 液晶面板和液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供液晶面板和液晶显示装置。本发明的液晶面板是OCB模式液晶面板(10a)，其在有源矩阵基板与对置基板之间包括从展曲取向向弯曲取向转变的液晶层，上述有源矩阵基板具有由扫描信号线(16)和数据信号线(15)构成的信号线、与该信号线连接的晶体管(12)、以及与由上述信号线划分的像素区域对应设置的像素电极(17)，在上述有源矩阵基板的表面上，以与相邻的2个像素电极(17)的间隙和上述信号线(15、16)重叠的方式形成有用于抑制从弯曲取向向展曲取向的逆转变的台阶部(7)。根据上述结构，在OCB模式液晶面板中，能够抑制由显示中的逆转变(弯曲→展曲转变)引起的展曲取向在像素内扩展。

Description

液晶面板和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及OCB(Optically Compensated Birefringence：光学补偿双折射)模式的液晶面板(以下称为OCB模式液晶面板)。
背景技术
作为广视野角和高速响应方面优异的液晶面板，OCB模式液晶面板受到关注。在OCB模式液晶面板中，如图17(a)～(d)所示，在没有施加电压的状态下，液晶层140呈现展曲取向(图17(a))，通过施加高电压，液晶层140向弯曲取向转变(展曲→弯曲转变)(图17(b))，使用该弯曲取向进行白显示(图17(c))～黑显示(图17(d))。即，通过连续施加一定范围(电压VL～VH)的电压，维持液晶层140的弯曲取向，在电压VL时进行白显示，在电压VH时进行黑显示。
图37是在专利文献1记载的OCB模式液晶面板中使用的有源矩阵基板的结构。如图37所示，在以往的有源矩阵基板中，在由栅极线512和源极线511划分的像素区域内设置有像素电极506，该像素电极506与TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)513的漏极电极514连接。另外，像素电极506具有与横穿像素区域的蓄积电容电极509重叠的区域，在该区域内形成有矩形的开口部506a。此外，以覆盖像素电极506的方式形成有取向膜(未图示)，对该取向膜和彩色滤光片基板一侧的取向膜(未图示)分别实施用于使液晶层内的液晶分子取向的摩擦处理。此外，摩擦方向被设为与源极线511平行的方向。
在上述的OCB模式液晶面板中，以在局部电场强度变大的开口部506a上的区域为转变核，产生展曲-弯曲转变。例如，在没有向像素电极506施加电压(将源极线511保持为0V的电位)的状态下，向彩色滤光片基板的对置电极(未图示)和蓄积电容电极509之间施加1秒钟的-25V的电压，由此，使展曲-弯曲转变从转变核向整个像素传播。
专利文献1：日本国公开专利公报“特开2003-107506号公报(2003年4月9日公开)”
发明内容
在此，本申请发明人发现上述以往的OCB模式液晶面板中存在以下的问题。
作为第一点，有以下问题：在展曲-弯曲转变后的显示状态中，位于栅极线512或源极线511上的液晶分子受到来自这些信号线的横向电场而发生逆转变(弯曲→展曲转变)，其成为核，例如在白显示时(低施加电压时)展曲取向在像素内扩展。展曲取向因逆转变而扩展的像素成为亮点，像点缺陷那样被观察到。
作为第二点，有以下问题：在液晶面板中，在有源矩阵基板和彩色滤光片基板之间设置间隔物，但在展曲-弯曲转变扩展到整个像素以后，在成为该间隔物的阴影的部分中残存展曲取向的液晶分子，其成为核，例如在白显示时展曲取向在像素内扩展。
作为第三点，有以下问题：在液晶面板中，如图35所示，在显示区域的周围形成有非显示区域，在非显示区域中，不向液晶层施加电压，因此总是成为展曲取向，该非显示区域的展曲取向例如在白显示时在显示区域的像素内扩展(参照图36)。
本发明鉴于上述问题点而做出，其目的在于提供能够抑制由显示中的逆转变引起的展曲取向在像素内扩展的OCB模式液晶面板。
本发明的液晶面板是OCB模式液晶面板，其在有源矩阵基板与对置基板之间包括从展曲取向向弯曲取向转变的液晶层，上述有源矩阵基板具有由扫描信号线和数据信号线构成的信号线、与该信号线连接的晶体管、以及与由上述信号线划分的像素区域对应设置的像素电极，上述液晶面板的特征在于：在上述有源矩阵基板和/或对置基板的表面上，以与相邻的像素电极的间隙和上述信号线重叠的方式形成有用于抑制从弯曲取向向展曲取向的逆转变的台阶部。
根据上述结构，即使在显示过程中，由于数据信号线或扫描信号线与像素电极的外周部之间的横向电场，信号线上的液晶分子从弯曲取向逆转变为展曲取向，也能够利用设置在上述表面上的台阶部抑制其扩展。这是因为逆转变难以在台阶部中传播。由此，能够抑制在白显示等时展曲取向在像素内扩展，从而能够使显示品质提高。
在本液晶面板中，能够利用以与相邻的像素电极的间隙和上述信号线重叠的方式在上述表面上设置的槽形成上述台阶部。
在本液晶面板中，能够利用以与相邻的像素电极的间隙和上述信号线重叠的方式在上述表面上设置的多个凹陷形成上述台阶部。
在本液晶面板中，也能够在上述表面上设置相互相对的堤岸，使得该堤岸间的间隙与相邻的像素电极的间隙和上述信号线重叠，利用该堤岸形成上述台阶部。该堤岸例如能够通过使设置在晶体管的上层的绝缘膜在位于堤岸下方的部分比位于堤岸的两侧的下方的部分厚而实现。
在本液晶面板中，也可以在有源矩阵基板的表面上形成上述台阶部。用于实现该台阶部的槽或凹陷，例如能够通过将设置在有源矩阵基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而容易地形成。在该情况下，优选上述绝缘膜是设置在晶体管的上层的包含有机物的层间绝缘膜。这是因为：在晶体管的上层较厚地形成包含有机物的层间绝缘膜的结构中，通过将该层间绝缘膜部分地除去或者部分地变薄，能够确保充分的台阶。
在本液晶面板中，也可以在对置基板的表面上形成上述台阶部。用于实现该台阶部的槽例如能够通过将设置在对置基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而容易地形成。
在本液晶面板中，也可以在有源矩阵基板和对置基板各自的表面上形成上述台阶部。
在本液晶面板中，可以包括横穿像素区域的保持电容配线，上述像素电极可以在该像素电极与保持电容配线重叠的部分形成有用于引起从展曲取向向弯曲取向的转变的开口部。在该结构中，能够使弯曲取向从该开口部上的转变核迅速地向整个像素扩展。
本发明的液晶面板，在有源矩阵基板与对置基板之间包括从展曲取向向弯曲取向转变的液晶层和间隔物，上述有源矩阵基板具有由扫描信号线和数据信号线构成的信号线、与该信号线连接的晶体管、以及与由上述信号线划分的像素区域对应设置的像素电极，上述液晶面板的特征在于：在上述有源矩阵基板和/或对置基板的表面上，以包围上述间隔物的方式形成有用于抑制从弯曲取向向展曲取向的逆转变的台阶部。
根据上述结构，在从展曲取向向弯曲取向转变时，即使成为间隔物的阴影而在间隔物周围残存展曲取向，也能够利用上述台阶部抑制其扩展(逆转变)。这是因为逆转变难以在台阶部中传播。由此，能够抑制在白显示等时展曲取向在像素内扩展，从而能够使显示品质提高。
在本液晶面板中，能够利用以包围上述间隔物的方式设置的壕沟状的凹部形成上述台阶部。该凹部可以形成在有源矩阵基板的表面上，该凹部例如能够通过将设置在有源矩阵基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而容易地形成。在该情况下，优选上述绝缘膜是设置在晶体管的上层的包含有机物的层间绝缘膜。这是因为：在晶体管的上层较厚地形成包含有机物的层间绝缘膜的结构中，通过将该层间绝缘膜部分地除去或者部分地变薄，能够确保充分的台阶。
在本液晶面板中，上述凹部也可以形成在对置基板的表面上，该凹部例如能够通过将设置在对置基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而容易地形成。
本液晶显示装置的特征在于包括上述的液晶面板。
本发明的液晶面板，包括显示区域和与该显示区域相接的非显示区域，并在有源矩阵基板和对置基板之间设置有从展曲取向向弯曲取向转变的液晶层，其特征在于：在上述有源矩阵基板和/或对置基板的表面上，以包围与上述显示区域对应的部分的方式形成有用于抑制从弯曲取向向展曲取向的逆转变的台阶部。此外，液晶面板的非显示区域是指位于显示区域外侧的面板端部的、总是不向液晶层施加电压的部分。
在非显示区域中，不向液晶层施加电压，因此总是为展曲取向，但根据上述结构，能够利用台阶部抑制展曲取向从非显示区域向显示区域的扩展(特别是白显示时的扩展)。这是因为逆转变难以在台阶部中传播。由此，能够实现高显示品质的液晶面板。
在本液晶面板中，可以利用在上述表面上以包围与上述显示区域对应的部分的方式设置的凹部形成上述台阶部，该凹部例如可以通过将设置在有源矩阵基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而形成。另外，上述凹部也可以通过将设置在对置基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而形成。
如以上所述，在本发明的液晶面板中，在有源矩阵基板和/或对置基板的表面上，以与相邻的像素电极的间隙和上述信号线重叠的方式形成有用于抑制从弯曲取向向展曲取向的逆转变的台阶部。从而，即使在显示过程中，信号线上的液晶分子从弯曲取向逆转变为展曲取向，也能够利用上述台阶部抑制其扩展。由此，能够抑制在白显示等时展曲取向在像素内扩展，从而能够使显示品质提高。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的液晶面板的结构的平面图。
图2是表示实施方式1的液晶面板的另一个结构的平面图。
图3是表示实施方式1的液晶面板的另一个结构的平面图。
图4是表示实施方式1的液晶面板的另一个结构的平面图。
图5是表示本发明的实施方式2的液晶面板的结构的平面图。
图6是表示实施方式2的液晶面板的另一个结构的平面图。
图7是图1所示的液晶面板的A-A剖面图。
图8是图1所示的液晶面板的B-B剖面图。
图9是图1所示的液晶面板的C-C剖面图。
图10是图4所示的液晶面板的D-D剖面图。
图11是图4所示的液晶面板的E-E剖面图。
图12是图5所示的液晶面板的F-F剖面图。
图13是图3所示的液晶面板的G-G剖面图。
图14是表示实施方式1的液晶面板的另一个结构的剖面图。
图15是表示本液晶面板的摩擦方向的平面图。
图16是表示本实施方式的液晶显示装置的结构的平面图。
图17(a)～(d)是表示OCB模式液晶面板的取向转变的示意图。
图18是表示实施方式1的液晶面板的另一个结构的平面图。
图19是表示实施方式1的液晶面板的另一个结构的平面图。
图20是表示实施方式1的液晶面板的另一个结构的平面图。
图21是表示实施方式2的液晶面板的另一个结构的平面图。
图22是图18所示的液晶面板的H-H剖面图。
图23是图18所示的液晶面板的h-h剖面图。
图24是图19所示的液晶面板的I-I剖面图。
图25是图20所示的液晶面板的J-J剖面图。
图26是图21所示的液晶面板的K-K剖面图。
图27是表示实施方式3的液晶面板的结构的平面图。
图28是表示实施方式3的液晶面板的另一个结构的平面图。
图29是将图27的液晶面板的一部分放大表示的平面图。
图30是将图28的液晶面板的一部分放大表示的平面图。
图31是图29所示的液晶面板的P-P剖面图。
图32是图29所示的液晶面板的p-p剖面图。
图33是图30所示的液晶面板的q-q剖面图。
图34是表示图20所示的液晶面板的另一个构造的剖面图。
图35是表示一般的液晶面板的显示、非显示区域的平面图。
图36是说明在以往的液晶面板中产生的逆转变的剖面图。
图37是表示以往的液晶面板的结构的平面图。
符号说明
10a～10f、10h～10k、10p、10q液晶面板
3有源矩阵基板
7、57、75、77台阶部
9取向膜
12TFT
13黑矩阵
14着色层
15数据信号线
16扫描信号线
17像素电极
18保持电容配线
19取向膜
23栅极绝缘膜
25第一层间绝缘膜
26第二层间绝缘膜
28对置电极
29、65槽
30彩色滤光片基板(对置基板)
33间隔物
39壕沟状凹部
40液晶层
47凹陷
55(像素电极的)开口部
59堤岸
81层间绝缘膜
具体实施方式
[实施方式1]
根据图1～图26对本发明的实施方式1进行说明如下。此外，图1是表示本实施方式的液晶面板的一部分的平面图(其中，液晶层和彩色滤光片基板省略)，图7是沿着图1的A-A线的向视剖面图，图8是沿着图1的B-B线的向视剖面图，图9是沿着图1的C-C线的向视剖面图。
如图7所示，液晶面板10a是包括有源矩阵基板3、彩色滤光片基板30和设置在两基板(3、30)之间的液晶层40的OCB模式液晶面板。
有源矩阵基板3，如图1所示，包括：在图中左右方向延伸的扫描信号线16；在图中上下方向延伸的数据信号线15；在由扫描信号线16和数据信号线15包围的像素区域中形成的TFT12；以横穿像素区域的方式在图中左右方向延伸的保持电容配线18；和形成为与整个像素区域重叠的像素电极17。另外，在有源矩阵基板3上设置有：从TFT12的漏极电极9引出的漏极引出配线27；与漏极引出配线27连接的漏极引出电极37；和接触孔11。此外，TFT12的源极电极8与数据信号线15连接，TFT12的栅极电极6与扫描信号线16连接，TFT12的漏极电极9经由漏极引出配线27、漏极引出电极37和接触孔11与像素电极17连接。漏极引出电极37形成在与保持电容配线18相对的位置，由漏极引出电极37和保持电容配线18以及位于两者之间的绝缘膜(栅极绝缘膜)形成保持电容。
在本有源矩阵基板3的表面上，以与数据信号线15和扫描信号线16中的至少一个和相邻的2个像素电极17的间隙重叠的方式，呈格子状设置有槽29，利用该槽29形成有用于抑制逆转变(弯曲取向→展曲取向)的台阶部7。
以下，使用图7～图9和图1详细说明液晶面板10a的结构。
在彩色滤光片基板30中，在透明基板32上，形成有由遮光膜构成的黑矩阵13和具有红(R)、绿(G)、蓝(B)中的任一种颜色的着色层14，以覆盖它们的方式形成有对置电极28。另外，在对置电极28上形成有取向膜19。此外，着色层14以与像素区域对应的方式规则地配置，黑矩阵13形成在着色层14的间隙中。即，黑矩阵13形成为与有源矩阵基板3的信号线(数据信号线15、扫描信号线16)重叠。
另外，在有源矩阵基板3中，在透明基板31上，形成有扫描信号线16、保持电容配线18和TFT12的栅极电极6(参照图1)，在它们的上层形成有栅极绝缘膜23。在栅极绝缘膜23上，形成有数据信号线15、构成TFT12的沟道的半导体层(未图示)、TFT12的源极电极8和漏极电极9(参照图1)、漏极引出配线27(参照图1)、以及漏极引出电极37，在它们的上层依次形成有第一层间绝缘膜25和第二层间绝缘膜26。在第二层间绝缘膜26上形成有像素电极17，在像素电极17的上层形成有取向膜9。取向膜9是用于使液晶分子取向的膜，其摩擦方向如图15所示的那样为倾斜方向(像素电极17的对角线方向)。此外，关于栅极绝缘膜23位于扫描信号线16等上的部分产生的台阶等，在图面上忽视。
在此，如图7、8所示，在第二层间绝缘膜26中，在与数据信号线15和扫描信号线16中的至少一个重叠的部分设置有槽状的挖通部，利用该挖通部在有源矩阵基板3的表面形成有槽29。此外，像素电极17的外周部分与信号线(数据信号线15、扫描信号线16)重叠，并且，像素电极17的端部(边缘)与第二层间绝缘膜26的挖通部的侧壁共面，槽29设置在邻接的像素电极的间隙中。
另外，如图1、图9所示，在第一和第二层间绝缘膜25、26中，在与保持电容配线18重叠的部分设置有长方形形状的挖通部，由此，形成连接像素电极17与漏极引出电极37的接触孔11。另外，漏极引出电极37在接触孔11内具有长方形形状的挖通部，像素电极17形成有与漏极引出电极37的整个挖通部重叠的开口部55。由此，在像素区域中央，形成保持电容配线18、漏极引出电极37的挖通部和像素电极17的开口部55这三者的重叠部。
在使用本液晶面板10a的液晶显示装置中，在电源接通(ON)时，彩色滤光片基板的对置基板28和保持电容配线18之间被施加高电压。由此，在保持电容配线18和开口部55附近的像素电极17之间形成的横向电场、取向膜9的摩擦方向(倾斜方向，参照图15)、以及保持电容配线18和对置电极28之间的强的纵向电场相互作用，像素中央(转变核)的液晶分子从展曲取向向弯曲取向转变，在整个像素中扩展下去。于是，在整个像素转变为弯曲取向的状态下进行显示(参照图17(a)～(d))。
在液晶面板10a中，在有源矩阵基板表面，在与数据信号线15和扫描信号线16中的至少一个和相邻的2个像素电极17的间隙重叠的区域，呈格子状形成有槽29。从而，即使在显示过程中，由于数据信号线15或扫描信号线16与像素电极17的外周部之间的横向电场，信号线上的液晶分子从弯曲取向逆转变为展曲取向，也能够由台阶部7抑制其扩展。由此，能够抑制在信号线上产生的展曲取向在白显示时在像素内扩展，从而能够使显示品质提高。
简单地说明在本液晶面板中使用的有源矩阵基板的制造方法。首先，在进行基底涂敷等处理后的玻璃基板31上，形成扫描信号线16(包括TFT12的栅极电极6)和保持电容配线18。这些配线通过在基板31的整个面上利用溅射形成金属膜、并利用光刻工序将该金属膜进行图案化而形成。金属膜为Ta与其氮化物的叠层构造，但也可以不是叠层构造。另外，作为金属膜的材料，也能够使用Ti或Al等金属。
接着，对扫描信号线16和保持电容配线18的表面进行阳极氧化，进而利用氮化硅等形成栅极绝缘膜23。该栅极绝缘膜23可以进行图案化，也可以不进行图案化。
接着，为了形成TFT12，在利用CVD法形成半导体层、并利用光刻工序对其进行图案化之后，进行杂质的注入，形成TFT12的沟道区域。
接着，利用溅射形成金属膜，并利用光刻工序对该金属膜进行图案化，由此形成数据信号线15和TFT12的各电极(源极电极8、漏极电极9)。作为数据信号线15的材料，与扫描信号线16或保持电容配线18同样，使用Ta或Ti、Al等金属。
接着，利用第一层间绝缘膜25覆盖TFT12(未图示)，防止杂质向TFT部分的扩散，提高半导体的性能。
接着，在第一层间绝缘膜25上形成第二层间绝缘膜26(有机层间绝缘膜)。即，在利用旋涂涂敷高分子材料的光致抗蚀剂之后，进行曝光、显影，以形成与数据信号线15和扫描信号线16中的至少一个重叠的槽29形成用的挖通部、和与漏极引出电极37重叠的接触孔形成用的挖通部。
在此，对于槽29形成用的挖通部，仅将第二层间绝缘膜除去，对于接触孔形成用的挖通部，除了将第二层间绝缘膜除去以外，还将第一层间绝缘膜除去。然后，在180℃左右的烘箱中进行烧制，使光致抗蚀剂固化，成为第二层间绝缘膜26。固化后的第二层间绝缘膜26的膜厚平均为3μm。
此外，作为光致抗蚀剂材料，可以使用正型抗蚀剂也可以使用负型抗蚀剂。然后，在第二层间绝缘膜26上利用溅射形成金属膜(ITO)，并利用光刻工序对该金属膜进行图案化，由此形成了像素电极17。
以下，简单地说明本液晶面板的制造方法。
首先，在玻璃基板32上，按照条纹排列形成划分各像素的黑矩阵13和R、G、B的着色层(彩色滤光片)14之后，将ITO进行溅射形成对置电极28，由此制造彩色滤光片基板。
接着，在上述有源矩阵基板和彩色滤光片基板各自上印刷平行取向用聚酰亚胺，并利用烘箱在200℃下烧制1小时，由此形成了有源矩阵基板的取向膜9和彩色滤光片基板的取向膜19。烧制后的取向膜的膜厚为大约100nm。进而，用棉布沿着一个方向在取向膜上摩擦(关于摩擦方向参照图15)，使得将有源矩阵基板与彩色滤光片基板贴合时的取向方向平行。
接着，在有源矩阵基板上干式地散布适量的塑料间隔物，在对置基板上，在画面周边印刷密封材料，进行两个基板的位置对准并将两个基板贴合。密封材料使用热固化树脂，一边施加压力一边在用170℃的烘箱中烧制1个半小时。另外，液晶材料使用真空注入方式进行注入。另外，为了广视野角化，在面板两侧粘贴视角补偿用相位差板，从其外侧在面板两侧粘贴偏光板，使得各偏光板的吸收轴正交。通过以上工序，本液晶面板完成。
在液晶面板10a中，像素电极17的外周部分与信号线(数据信号线15、扫描信号线16)重叠，但并不限定于该结构。也可以是如图2所示的液晶面板10b那样像素电极17的边缘(边)与信号线(数据信号线15、扫描信号线16)的边缘(边)重叠(在上下一致)的结构。另外，也可以如图3所示的液晶面板10c那样像素电极17与信号线(数据信号线15、扫描信号线16)不重叠。此外，图13表示图3的G-G线的剖面图。
在液晶面板10a中，像素电极17的边缘与第二层间绝缘膜26的挖通部的侧壁共面，但并不限定于该结构。如图14所示，第二层间绝缘膜26的挖通部的侧壁也可以形成在像素电极17的边缘的外侧。此外，在该情况下，也在邻接的像素电极17的间隙中设置有槽29(台阶部7)。
另外，本液晶面板也能够如图4(其中，液晶层和彩色滤光片基板省略)所示的液晶面板10d那样构成。此外，图10是沿着图4的D-D线的向视剖面图，图11是沿着图4的E-E线的向视剖面图。
如图4和图10、11所示，在液晶面板10d的有源矩阵基板的表面上，在与数据信号线15和扫描信号线16中的至少一个和相邻的2个像素电极17的间隙重叠的区域中，形成有多个凹陷47，利用该凹陷47形成有用于抑制逆转变(弯曲取向→展曲取向)的台阶部7。凹陷47是长方形形状，在位于信号线(数据信号线15、扫描信号线16)上的区域(格子状区域)中隔开间隙排列。在该情况下，使凹陷47的长边方向的距离与间隙之比为例如1∶1。此外，像素电极17的外周部分与信号线(数据信号线15、扫描信号线16)重叠，并且，像素电极17的边缘与第二层间绝缘膜26的挖通部的侧壁共面，在邻接的像素电极的间隙中设置有槽29。
根据液晶面板10d，即使由于数据信号线15或扫描信号线16与像素电极17的外周部之间的横向电场，各信号线上的液晶分子逆转变为展曲取向，也能够由台阶部7抑制其扩展。由此，能够抑制在白显示时展曲取向在像素内扩展，从而能够使显示品质提高。
此外，在上述的方式中，将槽形成位置的第二层间绝缘膜挖通(全部除去)，但并不限定于此。也可以将第二层间绝缘膜26仅除去一半。此外，第二层间绝缘膜26的膜厚为3μm左右，在全部除去的情况下，形成3μm左右的台阶。
另外，本液晶面板还能够如图18(其中，液晶层和彩色滤光片基板的着色层或黑矩阵省略)所示的液晶面板10h那样构成。此外，图22是沿着图18的H-H线的向视剖面图，图23是沿着图18的h-h线的向视剖面图。
如图22、23所示，在液晶面板10h的彩色滤光片基板的表面上，以与数据信号线15和扫描信号线16中的至少一个和相邻的2个像素电极17的间隙重叠的方式呈格子状设置有槽79，利用该槽79形成有用于抑制逆转变(弯曲取向→展曲取向)的台阶部67。
在液晶面板10h的彩色滤光片基板30h中，在透明基板32上，形成有由遮光膜构成的黑矩阵13和具有红(R)、绿(G)、蓝(B)中的任一种颜色的着色层14，以覆盖它们的方式形成有绝缘膜48。上述绝缘膜48也可以是为了使在黑矩阵13和着色层14的边界部产生的(因黑矩阵13与着色层14在相互的端部重叠而产生的)隆起平坦化而设置的绝缘膜(平坦化膜)。在绝缘膜48上形成有对置电极28，以覆盖该对置电极28的方式形成有取向膜19。在绝缘膜48上，在与数据信号线15和扫描信号线16中的至少一个重叠的部分设置有槽状的挖通部，利用该挖通部在彩色滤光片基板30h的表面形成槽79。此外，像素电极17的外周部分与信号线(数据信号线15、扫描信号线16)重叠，并且，像素电极17的端部(边缘)与绝缘膜48的挖通部的侧壁共面，槽79与邻接的像素电极的间隙重叠。
根据液晶面板10h，即使由于数据信号线15或扫描信号线16与像素电极17的外周部之间的横向电场，各信号线上的液晶分子逆转变为展曲取向，也能够利用台阶部67抑制其扩展。由此，能够抑制在白显示时展曲取向在像素内扩展，从而能够使显示品质提高。
此外，在液晶面板10h中，像素电极17的外周部分与信号线(数据信号线15、扫描信号线16)重叠，但并不限定于该结构。也可以是像素电极17的边缘与信号线(数据信号线15、扫描信号线16)的边缘重叠(在上下一致)的结构。另外，像素电极17与信号线(数据信号线15、扫描信号线16)也可以不重叠。另外，在液晶面板10h中，像素电极17的边缘与绝缘膜48的挖通部的侧壁重叠(在上下一致)，但并不限定于该结构。也可以是绝缘膜48的挖通部的侧壁与像素电极17不重叠的结构。此外，在该情况下，槽79(台阶部67)也与邻接的像素电极17的间隙重叠。
另外，本液晶面板也能够如图19(其中，液晶层和彩色滤光片基板的着色层或黑矩阵省略)所示的液晶面板10i那样构成。此外，图24是沿着图19的I-I线的向视剖面图。
如图19和图24所示，在液晶面板10i的彩色滤光片基板30i的表面上，以与数据信号线15和扫描信号线16中的至少一个和相邻的2个像素电极17的间隙重叠的方式呈格子状设置有槽79，并且，在有源矩阵基板3i的表面上，以与数据信号线15和扫描信号线16中的至少一个和相邻的2个像素电极17的间隙重叠的方式呈格子状设置有槽29。即，利用槽79形成有用于抑制逆转变(弯曲取向→展曲取向)的台阶部67，利用槽29形成有用于抑制逆转变(弯曲取向→展曲取向)的台阶部7。此外，在图24中，槽29的侧壁与槽79的侧壁在上下一致，但也可以错开。此外，彩色滤光片基板30i的结构与图22、23的彩色滤光片基板同样，有源矩阵基板3i的结构与图14的有源矩阵基板同样。
另外，本液晶面板也能够如图20(其中，液晶层和彩色滤光片基板的着色层或黑矩阵省略)所示的液晶面板10j那样构成。此外，图25是沿着图20的J-J线的向视剖面图。
如图20和图25所示，在液晶面板10j的彩色滤光片基板30j的表面上，设置有相互相对的(大致平行的)堤岸59(垄状的隆起部)，使得该堤岸59的间隙89与数据信号线15和扫描信号线16中的至少一个和相邻的2个像素电极17的间隙重叠，利用该堤岸59形成有用于抑制逆转变(弯曲取向→展曲取向)的台阶部99。该堤岸59，如图25所示，通过在其形成位置的下方(图25中数据信号线15的两侧)，预先保留例如半导体层43而形成。此外，在半导体层43和数据信号线15的上层形成有层间绝缘膜81，在层间绝缘膜81上形成有像素电极17。此外，上述那样的堤岸也能够通过使在TFT的上层形成的绝缘膜在位于堤岸下方的部分比位于堤岸的两侧的下方的部分厚而实现。例如，如图34的有源矩阵基板3u那样，由第一层间绝缘膜25(例如，无机层间绝缘膜)和比其厚的第二层间绝缘膜26(例如，有机层间绝缘膜)构成在TFT的上层形成的绝缘膜，在位于堤岸59的两侧的下方的部分，将第二层间绝缘膜26挖通，仅设置第一层间绝缘膜25，在位于堤岸59下方的部分，设置第一和第二层间绝缘膜25、26。在有源矩阵基板3u中，像素电极17的边缘与数据信号线15重叠，相互相对的堤岸59的间隙89与相邻的像素电极17的间隙和数据信号线15重叠，利用该堤岸59形成有用于抑制逆转变(弯曲取向→展曲取向)的台阶部99。
[实施方式2]
根据图5～6和图12对本发明的实施方式2进行说明如下。此外，图5是表示本实施方式的液晶面板的一部分的平面图(其中，液晶层和彩色滤光片基板省略)，图12是沿着图5的F-F线的向视剖面图。
如图12所示，液晶面板10e是包括有源矩阵基板3、彩色滤光片基板30、以及设置在两基板(3、30)之间的液晶层40和间隔物33的OCB模式液晶面板。
有源矩阵基板3，如图5所示，包括：在图中左右方向延伸的扫描信号线16；在图中上下方向延伸的数据信号线15；在由扫描信号线16和数据信号线15包围的像素区域中形成的TFT12；以横穿像素区域的方式在图中左右方向延伸的保持电容配线18；和形成为与整个像素区域重叠的像素电极17。此外，在数据信号线15和扫描信号线16的交叉部上设置有间隔物33。在此，如图12所示，在第二层间绝缘膜26中，在间隔物33的周围设置有壕沟状的挖通部，由此，在有源矩阵基板3的表面上形成有包围间隔物33的壕沟状凹部39。此外，优选将像素电极17的角切去(参照图5)，使得壕沟状凹部39与像素电极17不重叠。如果这样做，则能够防止在白显示时展曲取向进入到像素电极17内。
根据液晶面板10e，即使成为间隔物33的阴影而在间隔物33的附近残存展曲取向，也能够通过利用壕沟状凹部39形成的台阶部77抑制其扩展。由此，能够抑制在白显示时展曲取向在像素内扩展，从而能够使显示品质提高。
另外，本液晶面板也可以如图6那样构成。即，液晶面板10f包括在信号线(数据信号线15和扫描信号线16)的交叉部上设置的间隔物33，在其有源矩阵基板的表面上，形成有包围间隔物33的壕沟状凹部39，在位于信号线上的区域(格子状区域)中在壕沟状凹部39外侧的部分形成有槽29。即，利用壕沟状凹部39形成有台阶部77，利用槽29形成有台阶部7。
根据液晶面板10f，即使成为间隔物33的阴影而在间隔物33附近残存展曲取向，也能够由台阶部77抑制其扩展。除此以外，即使由于数据信号线15或扫描信号线16与像素电极17的外周部之间的横向电场，各信号线上的液晶分子逆转变为展曲取向，也能够由台阶部7或台阶部77抑制其扩展。由此，能够抑制在白显示时展曲取向在像素内扩展，从而能够使显示品质提高。
另外，本液晶面板也能够如图21(其中，液晶层和彩色滤光片基板的着色层或黑矩阵省略)所示的液晶面板10k那样构成。此外，图26是沿着图21的K-K线的向视剖面图。如图21、26所示，液晶面板10k包括在信号线(数据信号线15和扫描信号线16)的交叉部上设置的间隔物33，在其彩色滤光片基板30k的表面上，形成有包围间隔物33的壕沟状凹部93。
根据液晶面板10k，即使成为间隔物33的阴影而在间隔物33的附近残存展曲取向，也能够通过利用壕沟状凹部93形成的台阶部87抑制其扩展。由此，能够抑制在白显示时展曲取向在像素内扩展，从而能够使显示品质提高。
此外，在上述的方式中，将间隔物33设置在数据信号线15和扫描信号线16的交叉部上，但并不限定于此。也可以设置在交叉部以外的数据信号线15或扫描信号线16上，也能够设置在TFT12上。
此外，本实施方式的液晶显示装置70，如图16所示，包括：上述的液晶面板；驱动该液晶面板的栅极驱动器71和源极驱动器72；和控制各驱动器(71、72)的控制装置73。
[实施方式3]
根据图27～图33对本发明的实施方式3进行说明如下。图27是表示本实施方式的液晶面板的结构的平面图，图29是将图27的由虚线包围的部分放大表示的平面图(其中，液晶层和彩色滤光片基板省略)，图31是沿着图29的P-P线的向视剖面图，图32是沿着图29的p-p线的向视剖面图。
如图29和图31、32所示，液晶面板10p是包括有源矩阵基板3p、彩色滤光片基板30、和设置在两基板(3p、30)之间的液晶层40的OCB模式液晶面板。在有源矩阵基板3p中，在透明基板31上，形成有扫描信号线16、保持电容配线18和TFT12的栅极电极6(参照图29)，在它们的上层形成有栅极绝缘膜23。在栅极绝缘膜23上形成有数据信号线15(参照图29)、构成TFT12的沟道的半导体层(未图示)、TFT12的源极电极8和漏极电极9(参照图29)、漏极引出配线27、以及漏极引出电极37，在它们的上层依次形成有第一层间绝缘膜25和第二层间绝缘膜26。在第二层间绝缘膜26上形成有像素电极17，在像素电极17的上层形成有取向膜9。
在此，在有源矩阵基板3p的表面上，以包围显示区域对应部分的方式呈壕沟状设置有槽49(凹部)。利用该槽49，在有源矩阵基板39表面上，以包围显示区域对应部分的方式形成有用于抑制逆转变(弯曲取向→展曲取向)的台阶部57(参照图27、29)。具体地说，如图31、32所示，在第二层间绝缘膜26上，以包围显示区域对应部分的方式设置有壕沟状的挖通部，利用该挖通部在有源矩阵基板3的表面上呈壕沟状形成有槽49。
在非显示区域中，在有源矩阵基板一侧没有电极(不向液晶层施加电压)，因此总是为展曲取向，但在本液晶面板10p中，能够利用台阶部57抑制展曲取向从非显示区域向显示区域的扩展(特别是在白显示时的扩展)。由此，能够使本液晶面板的显示品质提高。
在图31、32中，位于显示区域端部的像素电极17的边缘与第二层间绝缘膜26的挖通部的侧壁重叠(在上下一致)，但并不限定于该结构。也可以是第二层间绝缘膜26的挖通部的侧壁与像素电极17的边缘不重叠的结构。另外，在第二层间绝缘膜26上形成的壕沟状的挖通部的宽度为3[μm]以上，优选为5[μm]以上。另外，在图31、32中，通过将第二层间绝缘膜26挖通，使台阶部57的台阶差为3[μm]，但并并不限定于此。也可以通过使第二层间绝缘膜26在局部变薄(优选变薄1.5[μm]以上)而形成台阶部57。
此外，在有源矩阵基板3p中，在其表面上形成有包围显示区域对应部分的壕沟状的槽，但并不限定于此。例如，也可以在有源矩阵基板的表面上，以包围显示区域对应部分的方式设置边框状的凸部，利用该凸部形成用于抑制逆转变(弯曲取向→展曲取向)的台阶部。该凸部能够通过使在TFT的上层形成的绝缘膜在位于凸部下方的部分比位于凸部的两侧的下方的部分厚而实现。
本液晶面板也能够如图28所示的液晶面板10q那样构成。此外，图30是将图28的由虚线包围的部分放大表示的平面图(其中，液晶层和彩色滤光片基板省略)，图33是沿着图30的q-q线的向视剖面图。
如图28、33所示，液晶面板10q是包括有源矩阵基板3、彩色滤光片基板30q、和设置在两基板(3、30q)之间的液晶层40的OCB模式液晶面板。在彩色滤光片基板30q中，在透明基板32上，形成有由遮光膜构成的黑矩阵13和具有红(R)、绿(G)、蓝(B)中的任一种颜色的着色层14，以覆盖它们的方式形成有绝缘膜48。上述绝缘膜48也可以是为了使在黑矩阵13和着色层14的边界部产生的(因黑矩阵13与着色层14在相互的端部重叠而产生的)隆起平坦化而设置的绝缘膜(平坦化膜)。在绝缘膜48上形成有对置电极28，以覆盖该对置电极28的方式形成有取向膜19。
在此，在彩色滤光片基板30q的表面上，以包围显示区域对应部分的方式呈壕沟状设置有槽65(凹部)。利用该槽65，在彩色滤光片基板30q的表面上，以包围显示区域对应部分的方式形成有用于抑制逆转变(弯曲取向→展曲取向)的台阶部75(参照图28、30)。具体地说，如图33所示，在绝缘膜48上，以包围显示区域对应部分的方式设置有壕沟状的挖通部，利用该挖通部在彩色滤光片基板30q的表面呈壕沟状形成有槽65。在图33中，位于显示区域端部的像素电极17的边缘与第二层间绝缘膜26的挖通部的侧壁重叠(在上下一致)，但并不限定于该结构。也可以是第二层间绝缘膜26的挖通部的侧壁与像素电极17的边缘不重叠的结构。
在非显示区域中，在有源矩阵基板一侧没有电极(不向液晶层施加电压)，因此总是为展曲取向，但在本液晶面板10q中，能够利用台阶部75抑制展曲取向从非显示区域向显示区域的扩展(特别是在白显示时的扩展)。由此，能够使本液晶面板的显示品质提高。
此外，在彩色滤光片基板30q中，在其表面上形成有包围显示区域对应部分的壕沟状的槽，但并不限定于该结构。例如，也可以在彩色滤光片基板的表面上，以包围显示区域对应部分的方式设置边框状的凸部，利用该凸部形成有用于抑制逆转变(弯曲取向→展曲取向)的台阶部。
本发明并不限定于上述的各实施方式，在权利要求表示的范围内能够进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
产业上的可利用性
本发明的液晶面板和液晶显示装置适合于例如移动用液晶显示器。

Claims (23)

1.一种液晶面板，该液晶面板在有源矩阵基板与对置基板之间包括从展曲取向向弯曲取向转变的液晶层，所述有源矩阵基板具有由扫描信号线和数据信号线构成的信号线、与该信号线连接的晶体管、以及与由所述信号线划分的像素区域对应设置的像素电极，所述液晶面板的特征在于：
在所述有源矩阵基板和/或对置基板的表面上，以与相邻的像素电极的间隙和所述信号线重叠的方式形成有用于抑制从弯曲取向向展曲取向的逆转变的台阶部。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于：
在所述表面上，以与相邻的像素电极的间隙和所述信号线重叠的方式设置有槽，利用该槽形成所述台阶部。
3.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于：
在所述表面上，以与相邻的像素电极的间隙和所述信号线重叠的方式设置有多个凹陷，利用该凹陷形成所述台阶部。
4.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于：
在所述表面上设置有相互相对的堤岸，使得这些堤岸的间隙与相邻的像素电极的间隙和所述信号线重叠，利用该堤岸形成所述台阶部。
5.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于：
所述槽通过将设置在有源矩阵基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而形成。
6.根据权利要求3所述的液晶面板，其特征在于：
所述凹陷通过将设置在有源矩阵基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而形成。
7.根据权利要求5或6所述的液晶面板，其特征在于：
所述绝缘膜是设置在晶体管的上层的包含有机物的层间绝缘膜。
8.根据权利要求4所述的液晶面板，其特征在于：
设置在晶体管的上层的绝缘膜的位于堤岸下方的部分比位于堤岸两侧的下方的部分厚。
9.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于：
所述槽通过将设置在对置基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而形成。
10.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于：
在有源矩阵基板和对置基板各自的表面上形成有所述台阶部。
11.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于：
包括横穿像素区域的保持电容配线，
所述像素电极在该像素电极与保持电容配线重叠的部分形成有用于引起从展曲取向向弯曲取向的转变的开口部。
12.一种液晶显示装置，其特征在于：
包括权利要求1所述的液晶面板。
13.一种液晶面板，该液晶面板在有源矩阵基板与对置基板之间包括从展曲取向向弯曲取向转变的液晶层和间隔物，所述有源矩阵基板具有由扫描信号线和数据信号线构成的信号线、与该信号线连接的晶体管、以及与由所述信号线划分的像素区域对应设置的像素电极，所述液晶面板的特征在于：
在所述有源矩阵基板和/或对置基板的表面上，以包围所述间隔物的方式形成有用于抑制从弯曲取向向展曲取向的逆转变的台阶部。
14.根据权利要求13所述的液晶面板，其特征在于：
所述台阶部是通过在所述表面上以包围间隔物的方式设置的凹部所形成的。
15.根据权利要求14所述的液晶面板，其特征在于：
所述凹部通过将设置在有源矩阵基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而形成。
16.根据权利要求15所述的液晶面板，其特征在于：
所述绝缘膜是设置在晶体管的上层的包含有机物的层间绝缘膜。
17.根据权利要求14所述的液晶面板，其特征在于：
所述凹部通过将设置在对置基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而形成。
18.根据权利要求13所述的液晶面板，其特征在于：
包括横穿像素区域的保持电容配线，
所述像素电极在该像素电极与保持电容配线重叠的部分形成有用于引起从展曲取向向弯曲取向的转变的开口部。
19.一种液晶显示装置，其特征在于：
包括权利要求13所述的液晶面板。
20.一种液晶面板，其包括显示区域和与该显示区域相接的非显示区域，并在有源矩阵基板和对置基板之间设置有从展曲取向向弯曲取向转变的液晶层，其特征在于：
在所述有源矩阵基板和/或对置基板的表面上，以包围与所述显示区域对应的部分的方式形成有用于抑制从弯曲取向向展曲取向的逆转变的台阶部。
21.根据权利要求20所述的液晶面板，其特征在于：
所述台阶部是通过在所述表面上以包围与所述显示区域对应的部分的方式设置的凹部所形成的。
22.根据权利要求21所述的液晶面板，其特征在于：
所述凹部通过将设置在有源矩阵基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而形成。
23.根据权利要求21所述的液晶面板，其特征在于：
所述凹部通过将设置在对置基板的绝缘膜部分地除去或者部分地变薄而形成。
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