CN101842741B - 液晶显示面板和液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

液晶显示面板(2)具有隔着液晶层(40)相对配置的TFT基板(20)和对置基板(30)，液晶层(40)的液晶分子(41)在施加电场时，从初始状态向取向状态不同的图像显示状态进行取向转移。在TFT基板(20)和对置基板(30)中至少一个基板的被施加与基板面平行的横电场的区域，设置有液晶分子(41)反平行取向的区域(40B)。由此，能够提供一种液晶显示面板，其能够使全部的像素可靠地进行取向转移，并且能够快速进行液晶层的从初始状态向图像显示状态的取向转移。

Description

液晶显示面板和液晶显示装置

技术领域

本发明涉及适用于OCB(Optically self-Compensated Birefringence：光学自补偿双折射)模式的液晶显示面板和液晶显示装置。

背景技术

以往，作为具有薄型和轻量等特征的彩色显示器，大量使用彩色液晶显示装置。近年来，随着液晶技术的发展，开发有具有高对比度、宽视野角度特性的彩色液晶显示装置，作为大型显示器的主流正在广泛实用化。

当前，作为被广泛使用的彩色液晶显示装置，包括由电场控制液晶层的旋光性地进行显示的扭转向列模式(Twisted Nematic mode)(以下简称“TN模式”)和由电场控制液晶层的双折射地进行显示的双折射模式(以下简称ECB模式)。

然而，在利用这些模式的彩色液晶显示装置中，由于响应速度慢，发生拖尾现象或轮廓模糊，因此仍存在不适于显示活动图像的问题。

因而，以往完成了大量的彩色液晶显示装置的高速响应化的尝试。当前，作为具有适于活动图像显示的高速响应性的液晶模式，存在强介电性液晶模式、反强介电性液晶模式和OCB(Optically self-Compensated Birefringence：光学自补偿双折射)模式等。

已知：在这些液晶模式中，强介电性液晶模式、反强介电性液晶模式由于具有层构造，因此导致耐冲击性变弱，在实用化方面问题很多。

另一方面，OCB模式由于使用通常的向列(Nematic)液晶，抗冲击性强，温度范围广，具有宽视野角和高速响应特性，因此作为最适于活动图像显示的液晶模式而被关注。

图16是示意性地表示在使用OCB模式的液晶显示装置中，弯曲(bend)取向的液晶层的剖视图，图17为示意性地表示在适用OCB模式的液晶显示装置中，展曲取向的液晶层的剖视图。

如图16和图17所示，适用OCB模式的液晶显示装置，具有在一对基板101、111之间夹持有液晶层121的构造。上述一对基板101、111中的一个基板101具有在玻璃基板等透明基板102上依次形成有透明电极103、取向膜104的结构。此外，另一个基板111具有在玻璃基板等透明基板112上依次形成透明电极113、取向膜114的结构。上述取向膜104、114的表面通过摩擦(rubbing)进行取向处理。这一对基板101、111的上述取向膜104、114分别以面对液晶层121的方式相互相对配置。作为构成上述液晶层121的液晶，能够采用向列液晶。

在上述液晶显示装置中进行彩色显示的情况下，在上述透明基板102、112中的一个透明基板上，制作未图示的彩色滤光片。此外，为了对液晶进行有源矩阵驱动，在上述透明基板102、112中的一个透明基板上，形成未图示的栅极总线和源极总线，并且在栅极总线与源极总线的交叉部形成TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)。像这样形成的两基板101、111，由球状隔离物或柱状隔离物设置适宜的间隙而相互贴合。液晶通过在相互贴合的两基板101、111之间进行真空注入、或者在将两基板101、111贴合时进行滴下注入而被注入、密封在两基板101、111之间。由此，形成有在两基板101、111之间夹持有液晶层121的液晶单元。

在上述液晶显示装置中，为了提高显示的视野角度特性，在上述液晶单元的单侧或者两侧贴合有未图示的相位差板(视角补偿用相位差板)，在其外侧贴合有未图示的偏光板。

液晶层121的液晶分子122，刚刚注入液晶之后，如图17所示与基板面大致平行地取向的情况较多，将这种状态称为初始取向(展曲(spray)取向)。当向夹着上述液晶层121设置的上述透明电极103、113施加所需的电压时，上述液晶层121发生取向转移，依次向图16所示的取向(弯曲取向)变化。当达到图16所示的弯曲取向时，液晶的取向变化高速响应。因此，这样的液晶显示装置能够实现在使用向列液晶模式中最快的显示。进而，通过如上所述那样与相位差板组合，成为具有宽视野角特性的显示状态。

如上所述的OCB模式，在无电压施加的状态下为如图17所示那样展曲取向，在实际上要进行显示彩色显示的情况下，成为如图16所示的弯曲取向的状态进行。

然而，即使对初始状态的液晶层121突然施加驱动电压，如图18所示，虽然靠近上下基板101、111的部分的液晶分子122依照电场而立起，液晶单元中央的液晶分子122还是与基板101、111平行，无法形成弯曲取向。因此，已知为了从展曲取向转移到弯曲取向(展曲→弯曲转移)，需要与通常的驱动电压不同的高电压或较长的时间。

这种展曲→弯曲转移遍及画面内的整个区域进行的时间依赖于要施加到液晶层121的电压。在图19中表示室温(25℃)中的向液晶层121的施加电压与展曲→弯曲转移所花费的转移时间的关系。

此外，在本例中，将上述透明电极103、113的面积取为1cm²，将单元厚度(液晶层121的层厚)取为5μm。由图19可知，随着施加到液晶层121的电压的增大，展曲→弯曲转移的时间缩短。

另一方面，当观察展曲→弯曲转移时，可知从聚集有数个隔离物这样的特殊部位开始发生该转移。将这样的部位称为转移核。由于转移核在1cm²内仅产生几个，因此导致展曲→弯曲转移用于扩展到画面内的整个区域的时间加长。展曲→弯曲转移扩展的速度依赖于液晶的粘性。因此，例如在-30℃的低温下，由于液晶的粘性大幅增加，因此展曲→弯曲转移扩展的速度与室温相比慢100倍左右。

进一步，如上所述那样在栅极总线与源极总线的交叉部设置有TFT的TFT面板中，像素电极在由相互交错的源极总线和栅极总线(以下，将源极总线和栅极总线合在一起仅称为“总线”)围成的区域内形成。并且，在像素电极与总线之间，通常设置有用于使像素电极和总线绝缘的间隔空间。

在上述间隔空间中，由于像素电极和总线均不存在，因此对于液晶层几乎不施加电压。

像这样，在向液晶层不施加电压的间隔空间中，即使因某一个像素电极内的转移核而发生展曲→弯曲转移，该展曲→弯曲转移也不能越过该隔离空间而扩展到邻接的像素电极。因此，对于内部没有转移核的像素电极而言，由于在其他像素电极中发生的展曲→弯曲转移不能扩展，产生了如下问题：展曲→弯曲转移不能扩展到画面内的整个区域。

因而，在专利文献1中，为了促进转移核的发生，在画面内规定的位置，形成由导电材料形成的凸部或凹部。通过这样的结构，施加到凸部或凹部上的液晶层的电场强度比周围大，因此能够促进转移核的发生。通过在各像素制作这样的转移核，能够可靠地进行展曲→弯曲转移。

另一方面，在专利文献2中，为了促进转移核的产生，使用在第一电极(例如辅助容量电极)与第二电极(例如像素电极)之间产生电位差的驱动单元，该第二电极隔着绝缘体与第一电极重叠配置且具有缺损部。通过使用这样的驱动单元，施加到两电极间的电场强度与其他区域相比大，配置在缺损部的周边的液晶分子成为转移核，因此在这种情况下，也能够可靠地进行展曲→弯曲转移。

在上述专利文献1和专利文献2中，在全部的像素中形成成为上述转移核的构造。因此，即使像TFT面板那样存在很多无法对液晶层施加电压的隔离空间(像素的缝隙)，也能够在全部的像素即在画面整体中均匀地扩展展曲→弯曲转移。

专利文献1：日本公开特许公报“特开平10-20284号公报(公开日：1998年1月23日)”

专利文献2：日本公开特许公报“特开2003-107506号公报(公开日：2003年4月9日)”(对应美国专利申请公开第2002/145579号(公开日：2002年10月10日))

专利文献3：日本公开特许公报“特开2003-202575号公报(公开日：2003年7月18日)”(对应美国专利申请公开第2004/246421号(公开日：2004年12月09日))

发明内容

然而，在上述专利文件1记载的结构中，由于液晶显示的动作环境等，未必在全部的凸部或凹部中都发生展曲→弯曲转移。同样地，在专利文件2记载的构成中，由于液晶显示的动作环境等，未必在全部的缺损部中都发生展曲→弯曲转移。例如在-30℃等的低温的情况下，由于液晶的粘度过高，展曲→弯曲转移所需的时间变长，存在如下情况：到进行所期望的显示为止没有产生转移核，展曲→弯曲转移未发生。

未弯曲取向的像素成为亮点，以点缺陷的方式被观察到。因此，在所有的像素中均未产生转移核的情况下，为了使未产生转移核的像素弯曲取向，必须等待至从其他转移核产生的展曲→弯曲转移扩展到该像素为止，导致从接通电源到显示状态所需的时间变长。此外，如上所述在像素电极和总线因间隔空间而不连续的情况下，从某一像素内的转移核发生的展曲→弯曲转移不能扩展至其他像素。在这种情况下，没有产生转移核的像素就无法成为弯曲取向。

本发明有鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种液晶显示面板和液晶显示装置，上述液晶显示面板和液晶显示装置能够使全部的像素可靠地进行取向转移，并且能够快速进行从液晶层的初始状态到图像显示状态的取向转移。

用于解决上述问题的液晶显示面板，在上述液晶显示面板中，一对基板隔着液晶层相对配置，上述液晶层的液晶分子在施加电场时，从初始状态向取向状态不同的图像显示状态进行取向转移，该液晶显示面板的特征在于：在上述一对基板中的至少一个基板的被施加与该基板平行的横电场的区域，设置有上述液晶分子为反平行取向(即朝与液晶分子的预倾(Pretilt)方向、换而言之上述基板的取向处理方向平行且相反的方向取向)的区域。

此外，液晶显示装置具备上述液晶显示面板。

根据上述各结构，不出现与上述基板的基板面平行的液晶分子，将反平行取向的液晶分子作为转移核，上述液晶层中从初始状态(展曲取向)向图像显示状态(作为更稳定状态的弯曲取向或者π扭转(twist)取向)的取向转移(特别是展曲→弯曲转移)扩展到像素整体，即使在-30℃的极低温下也能快速进行上述取向转移。因此，根据上述各结构，能够提供一种液晶显示面板和液晶显示装置，上述液晶显示面板和液晶显示装置能够使全部的像素可靠地进行取向转移，并且能够快速进行液晶层的从初始状态向图像显示状态的取向转移。

附图说明

图1为一并示意性地表示在本发明的一个实施方式的液晶显示装置的液晶显示面板的像素电极与存储电容总线的重叠部设置的开口部附近的简要结构、和无电压施加时的液晶取向的剖视图。

图2为示意性地表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置中的液晶显示面板的一个像素和其周边简要结构的俯视图。

图3为表示一个实施方式的液晶显示装置的简要结构的框图。

图4为示意性地表示图1所示的液晶显示面板的TFT附近的简要结构的剖视图。

图5为示意性地表示图1所示的液晶显示面板的TFT附近的简要结构的其他例子的剖视图。

图6为一并示意性地表示在一个实施方式的液晶显示装置的液晶显示面板的像素电极与存储电容总线的重叠部设置的开口部附近的简要结构、和施加电压时的液晶取向的剖视图。

图7为使用模拟软件表示向图1所示的液晶显示面板的像素电极、总线、和对置电极施加电压时的取向状态的图表。

图8(a)～(i)为示意性地表示如图1所示的开口部的形状的一个例子的俯视图。

图9为表示在如图8(a)所示的绝缘膜的开口部中，经由像素电极的开口部从存储电容总线向像素电极产生的电场的状态的俯视图。

图10为一并示意性地表示在使用总线与像素电极之间没有层间绝缘膜的TFT基板的比较用液晶显示面板的像素电极与存储电容总线的重叠部设置的开口部附近的简要结构、和无电压施加时的液晶取向的剖视图。

图11为一并示意性地表示在如图10所示的比较用液晶显示面板的像素电极与存储电容总线的重叠部设置的开口部附近的简要结构、和施加电压时的液晶取向的剖视图。

图12为使用模拟软件表示向如图10所示的液晶显示面板的像素电极、总线和对置电极施加电压时的取向状态的图表。

图13为一并示意性地表示使用像素电极中没有设置开口部的TFT基板的比较用液晶显示面板的像素电极与存储电容总线的重叠部设置的开口部附近的简要结构、和无电压施加时的液晶取向的剖视图。

图14为一并示意性地表示如图13所示的比较用液晶显示面板的像素电极与存储电容总线的重叠部设置的开口部附近的简要结构、和施加电压时的液晶取向的剖视图。

图15为使用模拟软件表示向如图13所示的液晶显示面板的像素电极、总线和对置电极施加电压时的取向状态的图。

图16为示意性地表示适用OCB模式的液晶显示装置中弯曲取向的液晶层的剖视图。

图17为示意性地表示适用OCB模式的液晶显示装置中展曲取向的液晶层的剖视图。

图18为示意性地表示适用OCB模式的现有的液晶显示装置中，向初始状态的液晶层施加驱动电压时的液晶取向的剖视图。

图19为表示在适用OCB模式的现有的液晶显示装置中，在室温下液晶层的施加电压与展曲→弯曲转移所需的转移时间关系的图表。

符号说明

1    液晶显示装置

2    液晶显示面板

3    控制电路

4    栅极驱动电路

5    源极驱动电路

6    Cs驱动电路

10   像素

11   栅极总线

12   源极总线

13   TFT

14   栅极电极

15   绝缘膜(栅极绝缘膜)

16   半导体层

17   源极电极

18   漏极电极

19   绝缘膜(保护膜)

20   TFT基板(第一基板)

21   透明基板

22   Cs总线

23   绝缘膜(层间绝缘膜)

23A  开口部

23B  倾斜部(倾斜面、台阶部)

23C  倾斜部

24   像素电极(第二电极)

24A  开口部

24B  倾斜部(倾斜面、台阶部)

24C  倾斜部(倾斜面、台阶部)

24D  边缘部(平坦部)

25   取向膜

25B  倾斜部

25C  倾斜部

26   区域

26A  弯曲部

30   对置基板(第二基板)

31   透明基板

32   对置电极

33   取向膜

40   液晶层

40   B区域

41   液晶分子

41A  液晶分子

50   TFT基板

60   TFT基板

61   像素电极

具体实施方式

根据图1-15对本发明的一个实施方式进行说明如下。

图1为一并示意性地表示在本实施方式的液晶显示装置中的液晶显示面板的像素电极与存储电容总线的重叠部设置的开口部附近的简要结构、和无电压施加时的液晶取向的剖视图。图2为示意性地表示本实施方式的液晶显示装置的液晶显示面板的一个像素和其周边简要结构的俯视图。此外，图3为表示本实施方式的液晶显示装置简要结构的框图，图4为示意性地表示图1所示的液晶显示面板的TFT(ThinFilm Transistor：薄膜晶体管)附近的简要结构的剖视图。此外，图1相当于图2所示的液晶显示面板从P-P线看到的剖视图，图4相当于图2所示的液晶显示面板从Q-Q线看到的剖视图。但是，为了图示的方便，图2中省略对置基板、和TFT基板的取向膜的图示。

本实施方式的液晶显示装置1如图3所示，具有液晶显示面板2、驱动该液晶显示面板2的驱动电路、控制该驱动电路的驱动的控制电路3、和根据需要的背光源单元(未图示)等。

此外，上述驱动电路具有对液晶显示面板2的栅极总线11进行驱动的栅极驱动电路4、驱动源极总线12的源极驱动电路5、和驱动存储电容总线(以下记作“Cs总线”)22的Cs驱动电路6。

这些栅极驱动电路4、源极驱动电路5、和Cs驱动电路6分别与栅极总线11、源极总线12和Cs总线22电连接。能够从外部独立地向这些总线赋予电位。这些驱动电路分别与上述控制电路3电连接，通过由该控制电路3提供的控制信号和映像信号控制。

上述栅极总线11和源极总线12如图2和图3所示，相互交错(正交)地设置。由这些栅极总线11和源极总线12围成的各个区域为一个像素，上述液晶显示面板2具有呈矩阵状形成有多个像素10的结构。

如图2所示，各像素10中分别设置有像素电极24。此外，在上述栅极总线11与源极总线12的交叉部分别设置有TFT13作为有源元件(开关元件)。

如图4所示，上述TFT13具有在玻璃等透明基板21(透明绝缘性基板)上顺次形成有栅极电极14、作为栅极绝缘膜的绝缘膜15、半导体层16、源极电极17和漏极电极18的结构。此外，在TFT13上形成有绝缘膜19作为保护膜。

如图2所示，上述TFT13的栅极电极14与栅极总线11电连接。此外，上述TFT13的源极电极17与上述源极总线12电连接。进一步，如图4所示，上述TFT13的漏极电极18通过接触孔(contact hole)27与上述像素电极24电连接。此外，这些结构与以往没有特别的差异，这里省略详细的说明。

进一步，在与上述栅极总线11同一层中，Cs总线22以横垮各像素10的中心部的方式，与上述栅极总线11几乎平行地延伸设置。在本实施方式中，根据在上述Cs总线22与像素电极24之间形成的存储电容，能够使像素电位稳定。

此外，在上述栅极总线11与源极总线12之间形成有图4所示的绝缘膜15，在上述源极总线12与像素电极24之间形成有图4所示的绝缘膜23作为层间绝缘膜，在上述像素电极24上如图4所示形成有取向膜25。

此外，上述像素电极24隔着绝缘膜15、23与上述栅极11、源极总线12和Cs总线22平面地重叠而形成。即，上述液晶显示面板2如图2所示，为了不产生像素电极24与总线之间的间隔空间，以从显示面一侧看该液晶显示面板2时上述像素电极24与总线重叠的方式配置。

此外，在上述像素电极24的与上述Cs总线22的重叠区域的一部分设置有开口部24A(缺损部)。

接下来，对上述液晶显示面板2的剖面构造进行说明。

上述液晶显示面板2如上所述为TFT型的液晶显示面板，如图1所示，具有TFT基板20(第一基板、TFT阵列基板)、和对置基板30(第二基板、彩色滤光基板)，具有在这一对基板间夹持有液晶层40的结构。

根据需要，在这一对基板的外侧(与两基板相对面相反一侧的面)至少一个基板上贴合未图示的相位差板，在其外侧贴合有未图示的偏光板。此外，在上述一对基板的外侧分别设置的偏光板以成为相互正交尼科尔的关系的方式配置。

上述一对基板中的对置基板30，在玻璃等透明基板31(透明绝缘性基板)的与上述TFT基板20相对的面上，具有从透明基板31一侧顺次形成有对置电极32和取向膜33的结构。此外，在上述透明基板31上根据需要也可以设置有底涂(undercoat)层(基底膜)、彩色滤光片层、顶涂(overcoat)层(平坦化层)等图中未显示的功能膜。

上述对置电极32在上述透明基板31的与上述TFT基板20相对的面的几乎整个面上形成，作为各像素10的共用的电极(共用电极)使用。通过施加到上述对置电极32和像素电极24上的电压向上述液晶层40施加电场，由此形成图像。

另一方面，上述TFT基板20如图1和图4所示具有如下结构：在玻璃等透明基板21(透明绝缘性基板)上，依次形成有由图2所示的由栅极总线11和Cs总线22等构成的第一金属电极层、由绝缘膜15(栅极绝缘膜、第一层间绝缘膜)、源极总线12和源极电极17、漏极电极18等构成的第二金属电极层、绝缘膜23(第二层间绝缘膜)、像素电极24、取向膜25。

在上述TFT基板20和对置基板30的与液晶层40的界面上设置的上述取向膜25、33，是使液晶层40的液晶分子41在无电压施加时与上述透明基板21、31的基板面平行(水平)地取向的所谓的水平取向膜。由此，上述液晶显示面板2的液晶分子41，在无电压施加时维持展曲取向状态。

此外，在以至少隔着绝缘膜15与Cs总线22(Cs电极、第一电极)重叠的方式配置的像素电极24(第二电极)设置的开口部24A，作为使展曲→弯曲转移发生的转移核发生单元发挥功能。在本实施方式中，在上述绝缘膜15与像素电极24之间设置的绝缘膜23中，在与上述Cs总线22重叠的位置设置有开口部23A。

上述开口部23A的周壁如图1所示倾斜，上述像素电极24的开口部24A以该像素电极24覆盖上述绝缘膜23的开口部23A的周壁(倾斜面)的方式形成。

像这样，在覆盖上述Cs总线22的绝缘膜15与上述像素电极24之间设置的绝缘膜23的开口部23A内，上述像素电极24以覆盖上述开口部23A的周壁的方式设置，由此在与上述像素电极24的开口部24A邻接的区域即上述开口部24A的周围，设置有由与上述绝缘膜23的开口相伴的上述绝缘膜23的台阶得到的像素电极24的台阶部作为上述开口部24A的周壁的至少一部分。

此外，在本实施方式中，构成为：以上述绝缘膜23和像素电极24的台阶部(开口部23A、24A的周壁)以及覆盖上述像素电极24的取向膜25的台阶部的高度较低的部位为基准的倾斜面的一部分，沿与取向膜25的摩擦方向相反的方向上升。

在图1和图2中，倾斜部23B和倾斜部24B分别表示，开口部23A的周壁(倾斜面)和开口部24A的周壁(倾斜面)中的、从台阶低的部分朝向高的部分的倾斜方向为与上述取向膜25的摩擦方向相反的方向的部分(面)，倾斜部23C和倾斜部24C分别表示，开口部23A的周壁(倾斜面)和开口部24A的周壁(倾斜面)中的、台阶低的部分到高的部分的倾斜方向为与摩擦方向相同的方向的部分(面)。此外，倾斜部25B表示，上述取向膜25的台阶部(倾斜面)中的、从台阶低的部分朝向高的部分的倾斜方向为与摩擦方向相反的方向的部分(面)。倾斜部25C表示，上述取向膜25的台阶部(倾斜面)中的、台阶的低的部分朝向高的部分的倾斜方向为与摩擦方向相同的方向部分(面)。

在上述液晶显示面板2中，当向上述像素电极24与对置电极32之间施加有电压、向上述Cs总线22与像素电极24之间赋予电位差时，在上述Cs总线22与像素电极24之间产生的电场，从开口部24A向液晶层40涌出。即，液晶层40中的等电位线弯曲，开口部24A附近的电场具有与基板面平行的成分。像这样在上述开口部24A产生的横电场(涌出电场)使液晶分子41产生扭转(twist)取向。其结果，在各像素10中产生转移核，由于从该转移核开始到像素区域整体转移成弯曲取向的液晶分子41占据的区域扩大，在所有的像素10中，展曲→弯曲转移被促进。

此时，根据本实施方式，存在与上述开口部24A邻接、由上述像素电极24的下层的绝缘膜23的台阶部(倾斜部23B、23C)得到的像素电极24的台阶部(倾斜部24B、24C)，以该台阶部高度较低的部位为基准的倾斜面(倾斜部23B、24B)，如上所述，沿与摩擦方向相反的方向上升，该台阶部分的液晶取向、即与覆盖上述倾斜部24B的取向膜25的台阶部(倾斜部25B)邻接的液晶分子41的液晶取向，部分成为反平行取向。即，成为朝与液晶分子41的预倾(pretilt)方向(换而言之，上述TFT基板20的取向处理方向)平行且相反的方向取向的状态。因此，与基板面平行的液晶分子41不出现。

在本实施方式中，该液晶取向以反平行取向的部分为核，由于展曲→弯曲转移能够扩展到像素10整体，能够更加快速地进行液晶层40的从初始状态(展曲取向)到图像显示状态(作为更加稳定状态的弯曲取向或者π扭转(twist)取向)的取向转移。

此外，如果π扭转取向和弯曲取向并没有那么高的能量势垒(energy barrier)，能够从展曲取向转移到π扭转取向或弯曲取向中任一取向状态，则通过进行显示用驱动能够在全部区域成为弯曲取向，能够进行显示，这些以往就已知。

此外，在本实施方式中，上述开口部23A、24A的周围的各倾斜面(台阶部)的倾斜角，并不特别限定，优选比液晶分子41的预倾角大(特别地，以台阶部的高度较低的部位为基准的倾斜面的倾斜角比上述预倾角大)，能够使液晶取向容易成为反平行取向，能够更加快速地进行取向转移。

在本实施方式中，为了能稳定地实现弯曲取向，液晶分子41的预倾角优选为2°以上，为了提高黑白显示的对比度，优选为45°以下。此外，为了得到上述结构，绝缘膜23的倾斜面(特别是倾斜部23B)优选为4°以上90°以下，为确保绝缘性，上述绝缘膜23的膜厚优选为0.1μm以上，从图案精度的方面考虑优选为10μm以下。此外，从与TFT基板20垂直的方向看时的上述绝缘膜23的倾斜面(倾斜部23B、23C)的宽度23c、23d，即从垂直方向看上述TFT基板20时的上述开口部23A的开口端开始到上述绝缘膜23的平坦部为止的距离优选为反平行取向能够稳定存在的1μm以上，因如果为单元(cell)厚度以上会使电场的影响波及不到，所以上述距离优选为单元(cell)厚度以下。

进一步，为了确保上述绝缘膜23的开口部23A内的上述像素电极24与Cs总线22之间的绝缘性，上述绝缘膜15的厚度优选为0.1μm以上，从图案精度的方面考虑优选为10μm以下。

此外，上述台阶部特别是以台阶部的高度较低的部位为基准的倾斜部23B、24B设置为距上述开口部24A的距离比单元厚40d(液晶层40的厚度)小，向上述像素电极24施加电压时在上述倾斜部23B、24B(更严格而言，覆盖这些倾斜部23B、24B的取向膜25的倾斜部25B)处更容易形成反平行取向，能够更加快速地进行取向转移。

接着，对上述液晶显示面板2的制造例(实施例)的一个例子进行说明。

[制造例]

首先，对TFT基板20的制作顺序进行说明。首先，在预先实施过底涂层(basecoat)等的处理的、玻璃基板等透明基板21上制作栅极总线11和Cs总线22。栅极总线11和Cs总线22在透明基板21的一侧的主面几乎整个面上通过溅射形成金属膜、并通过光刻工序将该金属膜图案化而制成。所制作的栅极总线11和Cs总线22具有钽(Ta)与该氮化物的层叠结构，但也可以不是层叠结构，材料也可以为钛(Ti)或铝(Al)等金属，或者是ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)。

然后，将氧化栅极总线11和Cs总线22的表面阳极氧化(未图示)，进而利用氮化硅等形成绝缘膜15。

接着，通过CVD(chemical vapor deposition)法将TFT13的半导体层成膜，通过光刻工序对其进行图案化。接着，与栅极总线11和Cs总线22同样地，通过溅射形成金属膜，通过光刻工序对该金属膜进行图案化，由此形成源极总线12和TFT13的漏极电极。与栅极总线11和Cs总线22相同，源极总线12的材料使用钽(Ta)、钛(Ti)和铝(Al)等金属。

最后，上述TFT13被绝缘膜19(保护膜)覆盖，防止杂质向TFT13扩散，提高半导体的性能。这样，能够制作TFT基板20的总线和TFT13。

接着，在这些总线和TFT13上，制作绝缘膜23(层间绝缘膜)。对绝缘膜23使用由高分子材料组成的光致抗蚀剂。具体而言，在将该光致抗蚀剂通过旋转涂布涂敷于上述总线和TFT13上后，为了在上述TFT13的漏极电极上制作用于导通该漏极电极的接触孔27，而进行露光、显影。此时，同时在Cs总线22上，为了制作上述绝缘膜23的开口部23A(缺损部)而进行露光、显影。其后，通过在180℃左右的烘箱(oven)里烧制并使上述光致抗蚀剂固化，制作出具有开口部23A的绝缘膜23。本实施例中的固化后的绝缘膜23的膜厚平均为3μm。

在本实施例中，通过使用正性(positive)抗蚀剂作为上述光致抗蚀剂，上述光致抗蚀剂被烧制，引起热变形(熱だれ)，绝缘膜23的开口部23A的周壁不是峭立的剖面，而是如图1和图2所示成为倾斜面。

在上述开口部23A的周围形成的各倾斜面(倾斜部)的倾斜角度，即，倾斜部23B、23C的倾斜角度为大约45°，为与后述的液晶的预倾角相比足够大的角度。此外，在本实施例中，为了形成这样的形状，对上述绝缘膜23使用由正性光致抗蚀剂构成的光致抗蚀剂，但也可以采用负性光致抗蚀剂。

接着，在上述绝缘膜23上，通过溅射形成金属膜，通过光刻工序对该金属膜进行图案化，形成像素电极24。此外，在通过该图案化制作像素图形的同时，制作开口部24A。

在上述像素电极24中，如图1、图2和图4所示，在上述绝缘膜23的开口部23A内，沿着上述像素电极24的开口部24A的边缘，设置有平坦的边缘(fringe)部24D(平坦部、边框区域)。即，从上述像素电极24的开口部24A的边缘(开口端)开始到上述绝缘膜23的开口部23A的边缘(开口端)为止的像素电极24，与上述绝缘膜23的下层的绝缘膜15接触，与该绝缘膜15的层面平行地设置，上述像素电极24在倾斜面的高度较低的部分和较高部分的两侧具有平坦的部分(平坦部)。

在本实施例中，上述边缘(fringe)部24D的宽度24d、即从上述像素电极24的开口部24A的端部开始到绝缘膜23的开口部23A的端部为止的距离(换而言之，从与基板面垂直的方向看时，以台阶部的高度较低的部位为基准(基准位置)的倾斜部23B、24B的上述基准位置开始到开口部24A的开口端为止的距离)为大约1μm，但如果该宽度24d比单元厚度40d小，则比1μm宽或窄均可。此外，上述边缘部24D并非一定要设置。如上上述，由于上述边缘部24D的宽度24d比单元厚度40d小，如前所述，在倾斜部23B、24B处的液晶取向容易成为反平行取向，能够快速进行取向转移。

在本实施例中，绝缘膜23的膜厚为3μm，像素电极24的膜厚为140nm，图1和图2中，23a和23b所示的开口部23A的长轴方向的长度和短轴方向的长度分别为41μm、26μm，24a和24b所示的开口部24A的长轴方向的长度和短轴方向的长度分别为28μm、20μm。此外，从垂直方向看上述TFT基板20时的上述绝缘膜23的倾斜面(倾斜部23B、23C)的宽度23c、23d均为3μm。此外，如后述那样使上述TFT基板20与对置基板30相对配置时的单元厚度40d为7μm。

此外，对像素电极24使用ITO作为透明电极，作为上述像素电极24的电极材料，只要是具有透明性的薄膜导电性物质即可，没有特别的限定，ITO以外，也可以使用例如IZO(Indium Zinc Oxide：铟锌氧化物)等。此外，在形成反射型液晶显示装置作为上述液晶显示装置1的情况下，也可以取代ITO等透明电极而由铝(Al)、银(Ag)等反射性的薄膜导电性物质制作像素电极24。

此外，在本实施例中，为了使漏极电极18和像素电极24接触，如图4所示在像素10内制作接触孔27，但本实施方式并不限定于此。

图5为示意性地表示图1所示的液晶显示面板的TFT附近的简要结构的其他例子的剖视图。此外，图5又相当于图2所示液晶显示面板从Q-Q线看到的剖视图。

根据本实施方式，如图5所示，在上述绝缘膜23的开口部23A内设置边缘部24D，将漏极电极18延伸设置到上述绝缘膜23的开口部23A为止，使其与上述边缘部24D接触，能够不如图4所示那样另外形成接触孔27而使漏极电极18与像素电极24接触。在此情况下，由于不需要如图4所示那样在与上述开口部23A不同的区域(即，像素10内的其他部位)另外形成接触孔27，因此能够提高像素10的开口率。此外，通过增大开口率，面板透过率提高，由于能够抑制背光源的光量，因此能够实现低消耗电力化。

接着，说明对置基板30的制作顺序。首先，在玻璃基板等的透明基板31上，条纹排列地制作隔开各像素10的未图示的黑矩阵(blackmatrix)和未图示的RGB(红、绿、蓝)的彩色滤光片。其后，作为由透明电极构成的对置电极32，通过将ITO溅射至上述透明基板31的一个主面的几乎整个面上而形成。

接着，对TFT基板20和对置基板30实施使液晶分子41取向的取向处理。首先，对两基板印刷平行取向用的聚酰亚胺，在烘箱中例如以200℃烧制1小时，由此在上述TFT基板20和对置基板30的表面形成取向膜25、33。本实施例中的烧制后的取向膜25、33的膜厚约为100nm。

接着，为了使上述TFT基板20和对置基板30贴合时的取向方向相互平行，用棉布沿一个方向摩擦上述取向膜25、33的表面。在本实施例中，沿图1和图2所示的箭头的指向进行摩擦。

此外，摩擦后的液晶的预倾角不能就这样地直接测定。因此，在本实施例中，沿相互平行且相反的方向进行摩擦处理，另外制作单元厚50μm的反平行取向单元，通过晶体旋转法来测定摩擦后的液晶预倾角。其结果为，本实施例中的摩擦后的液晶的预倾角约为8°。

其后，在TFT基板20上以干式地适当散布直径为7μm的塑料隔离物，在对置基板30上在画面周边印刷密封剂，进行两基板的位置对准，将两基板贴合。上述密封剂使用热固化性树脂，在施加压力的同时，在例如170℃的烘箱中烧制一个半小时。其后，通过采用例如真空注入方式注入液晶，能够制成本实施方式的液晶显示面板2所使用的液晶单元。

此外，在本实施例中，为了实现宽视野角化，在上述液晶单元的外侧，即，上述TFT基板20和对置基板30的与彼此的相对面相反的一侧，分别贴上未图示的相位差板(视角补偿用相位差板)，在这些相位差板的外侧，将未图示的偏光板以各自的吸收轴相互正交的方式贴附。由此，制作本实施方式的液晶显示面板2。

接着，对由上述方法制成的液晶显示面板2的液晶单元的展曲→弯曲转移特性进行评价。

首先，从源极总线12输入0V的信号至像素电极24，向对置基板30的对置电极32施加10V的交流矩形波，由此向液晶层40施加有10V的电压。接着，在Cs总线22上，施加有与对置电极32逆极性的10V交流矩形波。由此，向Cs总线22与对置电极32之间的液晶层40施加大约20V的电压，此外，向Cs总线22与像素电极24之间施加大约10V的电压。

在施加上述电压之后，立刻在所观察的全部的像素10中发生了展曲→弯曲转移，很快图像整体进行弯曲取向。即，全部的像素10进行弯曲取向。在-30℃下的展曲→弯曲转移所需的时间约为2秒。这被认为是因为在本实施方式的液晶显示装置1中，在作为台阶部分的倾斜部24B、24C中可靠地发生了展曲→弯曲转移，并且扩展到各个像素10内。

此外，通过与上述同样的方法对由上述方法制作的液晶显示面板2的光学特性进行评价。

其结果，由于如上所述的画面整体进行弯曲取向，通过将上述液晶单元如上所述与相位差板组合，从斜的方向也能够观察为黑状态，能够实现宽视野角化。进一步，即使快速地切换电源的接通(ON)和断开(OFF)，也能够确认在-30℃下能够进行200msec以下的高速响应。这里，对于接通、断开，相对高电压时为接通，相对低电压时为断开，分别对应黑表示和白表示。例如，10V为接通，2V为断开。

此外，在图1中表示，像这样制作的液晶显示面板2的剖面的没有电压施加时的台阶部分(倾斜部)的液晶分子41的取向状态。

在图1中，θp表示液晶分子41的预倾角，θk表示绝缘膜23的台阶部(倾斜部23B)的倾斜角。此外，在本实施例中，倾斜部23B的倾斜角和倾斜部23C的倾斜角相同，并且，由于像素电极24的台阶部(倾斜部24B、24C)和取向膜25的台阶部(倾斜部25B、25C)沿着上述绝缘膜23的台阶部(倾斜部23B、23C)设置，因此绝缘膜23的台阶部(倾斜部23B、23C)的倾斜角、像素电极24的台阶部(倾斜部24B、24C)和取向膜25的台阶部(倾斜部25B、25C)的任意一个均为θk。在本实施例中，制作为θp＝8°、θk＝45°。

如图1所示，液晶层40的与倾斜部25B(倾斜部23B、24B)邻接的区域40B，即，俯视时(即从与基板面垂直的方向看时)与倾斜部25B重叠区域的液晶取向，从台阶部低的部分向高的部分的倾斜方向沿与摩擦方向相反的方向上升，而且由于θk比θp大，上述液晶取向为与液晶层40的单元厚度方向反平行取向。

图6为一并示意性地表示本实施方式的液晶显示装置1的液晶显示面板2的像素电极24与Cs总线22的重叠部设置的开口部24A附近的简要结构、和施加电压时的液晶取向的剖视图。

如图6所示，在本实施方式中，像素电极24与Cs总线22之间施加了电压Vcs，向像素电极24与对置电极32之间施加了电压Vlc。

如图6所示，当向液晶层40施加电压时，在各像素10中的平坦的部分、即、除去TFT基板20的取向膜25的倾斜面(台阶部)的区域中，液晶层40的俯视时与这些区域(平坦的部分)重叠的区域的上下的电极(像素电极24和对置电极32)的近侧的液晶分子41立起，如图6中的阴影所示，液晶层40的中央部分的液晶分子41(以下，为了说明方便，记作“液晶分子41A”)不能朝向任一电极一侧立起，与基板面保持平行。

然而，从台阶的低的部分朝向高的部分的倾斜方向沿与摩擦方向相反的方向上升的台阶部，更具体而言，在上述液晶层40的与倾斜部25B(倾斜部23B、24B)重叠的区域40B中，在相邻的开口部24A附近，在Cs总线22与像素电极24之间，隔着液晶层施加有横电场。因此，由该横电场产生的力、和由像素电极24与对置电极32之间的电场产生的力的两方面的力，作用在由上述绝缘膜23的台阶(台阶部)引起液晶取向大幅倾斜的部分、即上述台阶部(区域40B)的反平行取向的液晶分子41(液晶取向)，与基板面平行的液晶分子41A不出现，能够使其在单元厚度方向顺利地立起。在本实施方式中，沿这样的与摩擦方向相反方向倾斜的台阶部的液晶取向成为展曲→弯曲转移的核，展曲→弯曲转移扩展到像素10整体。

在图7中，表示使用模拟软件(使用SHINTEC有限公司制的“LCDMaster”)，对向上述像素电极24、总线、和对置电极32施加了电压时的液晶分子41的取向状态的电位进行计算的结果。

由图7所示的取向状态可知，在从台阶低的部分朝向高的部分的倾斜方向与摩擦方向相反的方向上升的台阶部(区域40B)，与基板面平行的液晶分子41A不出现，反平行取向的液晶分子41在单元厚度方向顺利地立起。

如以上那样，根据本实施方式，如图1和图7所示，在开口部24A附近，在Cs总线22与像素电极24之间，隔着液晶层40施加有横电场，进一步，可以认为通过该横电场作用于台阶低的部分朝向高的部分的倾斜方向沿与摩擦方向相反的方向上升的台阶部(区域40B)，弯曲取向容易发生。

进一步，如上所述，通过在像素10内部制作绝缘膜23和像素电极24的开口部23A、24A，无论朝哪个方向进行摩擦，在上述绝缘膜23和像素电极24的一个台阶部(倾斜部)，台阶低的部分朝向高的部分的倾斜方向为与摩擦方向相反的方向。因此，上述结构使得摩擦方向的自由度高，不局限于摩擦方向，能够快速地进行液晶层40的从初始状态(展曲取向)到图像显示状态(弯曲取向或π扭转取向)的取向转移。

进一步，在Cs总线22上形成绝缘膜23和像素电极24的开口部23A、24A，即使在像素电极24的开口部24A附近发生展曲取向也能够抑制光泄漏。进一步，上述台阶部成为制动件，具有能够避免展曲取向扩展到像素10内的显示领域的优点。

另外，在上述制造例中，上述开口部23A、24A的形状为图2所示的矩形，但上述开口部23A、24A的形状，并不限定于此。

图8(a)～(i)为示意性地表示上述TFT基板20的开口部23A、24A的形状一个例子的俯视图。作为上述开口部23A、24A的形状，能够采用例如图8(a)～(i)中所示的各种图案。具体而言，例如上述开口部24A也可以为包括在相互交错的方向上延伸的多条直线部分的结构，L字状、俯视时为凹形状之外、V字状、W字状、X字状，进一步，可以为多边形等各种形状。其中，从开口率的观点来看，上述开口部23A、24A的形状，特别是上述开口部23A的形状，优选为图8(a)和图8(b)的图案。

在图9中，用小箭头表示在上述绝缘膜23的开口部23A隔着像素电极24的开口部24A从Cs总线22向像素电极24产生的电场。

图9所示的小箭头的前端聚集的区域26集中了大量的电场。即，如图9所示，开口部24A具有至少一个电场方向不同的两个畴相接的弯曲部26A，在上述弯曲部26A的周围，两种类的畴在近距离发生，大的电场集中于上述弯曲部26A和其周围的区域(区域26)。

进一步，如图9所示，上述区域26内的箭头的平均方向与摩擦方向正交。因此，在上述弯曲部26A和其周围的区域(区域26)中，液晶分子41受到扭转的力。可以认为这样的区域26，容易成为展曲→弯曲转移的核，弯曲取向非常容易发生。

即，例如将上述开口部24A构成为能够向液晶层40施加2方向的电场的形状，能够形成左旋和右旋的2种的扭转取向区域。由于在这些扭转取向区域所接触的部位，弹性歪曲能量变大，更加顺利地进行液晶层40的取向状态的转移。

图8(a)～(i)表示像这样电场集中、并且该电场集中的区域的平均的方向与摩擦方向正交的各种图案，如果是这样的图案，无论哪个图案都能得到同样的效果，与前述的图2所示的图案相比能够得到更好的结果(即，开口部24A的弯曲部易于产生弯曲核，易于弯曲取向)。

(比较例1)

接着，为了进行比较，使用在总线与像素电极之间没有绝缘层的TFT基板(即，没有上述台阶部的TFT基板)的比较用液晶显示面板中液晶单元的展曲→弯曲转移特性和该比较用液晶显示面板的光学特性的评价结果如下所示。

图10为一并示意性地表示在使用总线与像素电极之间没有层间绝缘膜的TFT基板的比较用液晶显示面板的像素电极与存储电容总线的重叠部设置的开口部附近的简要结构、无电压施加时的液晶取向的剖视图。图11为示意性地表示在如图10所示的比较用液晶显示面板的像素电极与存储电容总线的重叠部设置的开口部附近的简要结构、和施加电压时的液晶取向的剖视图。此外，在本比较例中，与图1和图2相同的构成要素标注同样的部件号码，省略其说明。

在本比较例中，取代如图1和图2所示的TFT基板20，如图10和图11所示，除了总线与像素电极22之间没有作为层间绝缘膜的绝缘膜23的TFT基板50以外，与液晶显示面板2相同地制作比较用液晶显示面板100。

在图10和图11所示的液晶显示面板100中，由于像素电极24与Cs总线22之间不存在作为层间绝缘膜的绝缘膜23，在像素电极24的开口部24A附近没有台阶。因此，与θp相比，θk更小，沿着图1所示的液晶层40的单元厚度方向反平行取向的液晶取向无法形成。

此外，向用上述方法制作的液晶显示面板100的液晶层40施加10V的电压，在Cs总线22与像素电极24之间，施加与液晶层40逆极性的10V电压，观察液晶单元展曲→弯曲转移的结果为，-30℃下2秒后没有发生展曲→弯曲转移的像素还多数存在，残留有不发生弯曲转移的像素。这样的像素，从斜的方向上看时，由于延迟(retardation)的差异被观察为亮点。

如图11所示，在液晶显示面板100中，由于在像素电极24的开口部24A的附近不存在绝缘膜23的台阶(层间绝缘膜23的台阶)，如图1所示那样的反平行取向无法发生，在像素内的全部的部位出现了与基板面平行的液晶分子41A(具有阴影部分的液晶分子41)。因此，在上述液晶显示面板100中产生了多个没有发生展曲→弯曲转移的核的像素，没有产生转移核的像素必须等待弯曲取向从其他产生了展曲→弯曲转移的像素扩展过来，可以认为在-30℃的极低温下在2秒这样短的时间内无法完成弯曲转移。这些像素在进行显示的期间残留，无法进行弯曲转移。

在图12中表示采用上述模拟软件，对向液晶显示面板100的像素电极24、总线、和对置电极32施加电压时的液晶分子41的取向状态的电位进行计算的结果。

由图12所示的取向状态可知，即使向上述液晶显示面板100施加上述电压，与基板面平行的液晶分子41A也在像素内整个区域出现，很难发生弯曲转移。

(比较例2)

此外，为了进行比较，使用像素电极中没有设置开口部的TFT基板的比较用液晶显示面板的液晶单元的展曲→弯曲转移特性和对该比较用液晶显示面板的光学特性进行评价的结果如下所示。

图13为一并示意性地表示在使用像素电极中没有设置开口部的TFT基板的比较用液晶显示面板的像素电极与存储电容总线的重叠部设置的开口部附近的简要结构、和无电压施加时的液晶取向的剖视图，图14为示意性地表示如图13所示的比较用液晶显示面板的像素电极与存储电容总线的重叠部设置的开口部附近的简要结构、和施加电压时的液晶取向的剖视图。此外，在本比较例中，与图1和图2相同的结构要素标注同样的部件号码，省略其说明。

在本比较例中，如图13和图14所示，取代图1和图2所示的TFT基板20，取代设置有开口部24A的像素电极24而采用没有设置开口部的像素电极61，除此之外使用与TFT基板20同样结构的TFT基板60，与液晶面板2同样地制作出比较用液晶显示面板110。

即，上述液晶显示面板110，由于作为层间绝缘膜的绝缘膜23中设置有与开口部23A相伴的台阶部(倾斜部23B、23C)，由此像素电极61和取向膜25具有与上述台阶部(倾斜部23B、23C)相同倾斜角度的台阶部(倾斜部61B、61C和倾斜部25B、25C)。

向用上述方法制作的液晶显示面板110的液晶层40施加10V的电压，在Cs总线22与像素电极61之间，施加与液晶层40逆极性的10V电压，观察液晶单元的展曲→弯曲转移的结果为，-30℃下即使经过30秒后发生展曲→弯曲转移的像素也几乎没有。这样的像素，从斜的方向看时，由于延迟(retardation)的差异观察到完全不同的显示。

如图13所示，液晶显示面板110由于在绝缘膜23的台阶部(倾斜部23B、23C)的附近没有像素电极61的开口部，不产生如图1所示那样的来自Cs总线22的横电场，在Cs总线22与像素电极61之间，无法隔着液晶层40施加横电场。因此，如图14所示，在像素内全部的区域中，出现了与基板面保持平行的液晶分子41A(具有阴影的液晶分子41)。因此，上述液晶显示面板110中几乎不产生展曲→弯曲转移的核，在整个画面中几乎所有的像素都不能进行弯曲转移。这样的像素在进行显示的期间残留，没进行弯曲转移。

图15表示使用上述模拟软件，对向液晶显示面板110的像素电极61、总线、和对置电极32施加电压时的液晶分子41的取向状态的电位进行计算的结果。

由图15所示的取向状态可知，即使向上述液晶显示面板110施加上述电压，与基板面平行的液晶分子41A也在像素内整个面出现，很难发生弯曲转移。

(比较例3)

此外，为了进行比较，在图1和图2所示的液晶显示面板2中，边缘部24D的宽度24d(即，从像素电极24的开口部24A的端部开始到绝缘膜23的开口部23A的端部为止的距离)为20μm，使从上述开口部24A的端部开始到台阶部为止的距离为比单元厚度(8μm)长，该液晶显示面板的液晶单元的展曲→弯曲转移特性和该比较用液晶显示面板的光学特性的评价结果如下所示。

即，在本比较例中，除了在图1和图2所示的液晶显示面板2中，对边缘部24D的宽度24d作上述变更以外，与上述液晶显示面板2相同地制作比较用液晶显示面板。

向像这样制作的比较用液晶显示面板的液晶层40施加10V的电压，向Cs总线22与像素电极24之间施加与液晶层40逆极性的10V电压，观察液晶单元展曲→弯曲转移。其结果为，在-30℃下即使经过30秒后发生展曲→弯曲转移的像素几乎没有。这样的像素，从斜的方向看时，由于延迟(retardation)的差异观察到完全不同的显示。

这可考虑为，在上述比较用液晶显示面板中，如图1所示在像素电极24的开口部24A附近不存在绝缘膜23的台阶部(倾斜部23B)，在比单元厚度要更远的部位具有台阶部(倾斜部23B)，因此如图1所示的来自Cs总线22的横电场的影响无法波及到台阶部，因此，几乎不产生展曲→弯曲转移的核，在画面整体中几乎所有的像素都不能发生弯曲转移。这样的像素在进行显示的期间残留，不会进行弯曲转移。

由以上的结果可知，例如TFT基板20的与各像素10对应的区域，具备施加有与基板面平行的横电场的区域，并且由于在该区域设置有上述液晶分子41为反平行取向的区域，由此上述横电场的区域内没有出现与上述基板面平行的液晶分子41，以反平行取向的液晶分子41为转移核，展曲→弯曲转移能够向像素10整体扩展，其结果为，即使在-30℃这样的极低温下也能够快速地进行液晶层40的从初始状态(展曲取向)到图像显示状态(弯曲取向或π扭转取向)的取向转移。

与之相对，在施加有与基板面平行的横电场的区域中，没有设置上述液晶分子41为反平行取向的区域的情况下，即，如比较例1～3所示，没有设置液晶分子41反平行取向的区域的情况，或者即使设置液晶分子41为反平行取向的区域，但是没有施加与基板面平行的横电场，又或者即使施加了与基板面平行的横电场、但是上述横电场没有施加到液晶分子41为反平行取向的区域，没有满足上述条件中任意一个的情况下，可知不能得到本发明的效果。

此外，在本实施方式中，如上所述，通过使用模拟软件对电位进行计算来确认台阶部41是否为反平行取向。然而，液晶分子41的取向状态能够不使用模拟软件，而在实际上直接确认。该方法如下所示。

首先，为了特别指定经摩擦的基板的取向方向，将2枚贴合的基板(单元)拆开，对用预先进行摩擦等取向处理后的基板，和将单元拆开后的一个基板再次制作单元。

其次，该新制作的单元中改变2枚基板贴合的角度，在2枚基板的取向方向(平行取向或者反平行取向)一致时，在正交尼科尔下具有消光位置(即，单侧的偏光轴与摩擦方向一致)。

进一步，为了区分平行取向与反平行取向，在两基板间施加电压，用显微镜观察像素内的平坦的部分(台阶部附近以外的部分)。由此，在像素内的平坦的部分为平行取向的情况下，为了成为展曲取向而发生展曲→弯曲转移，另一方面，在反平行取向的情况下不发生展曲→弯曲转移。因此，能够区分平行取向和反平行取向。此外，液晶分子41的预倾角通过将拆开单元后的单侧的基板与涂敷有预先已知预倾角的取向膜的基板以成为反平行取向的方式贴合后测定预倾角而确定。进一步，台阶部的倾斜角度通过接触台阶计等对台阶的形状直接进行测量可知。根据上述的方法，可知取向方向、预倾角、台阶部的台阶的角度和方向，因此能够不模拟而直接确认台阶部的液晶取向是否为反平行取向。

此外，在图1和图2所示的液晶显示面板2中，上述像素电极24完全覆盖了作为上述绝缘膜23的倾斜面(台阶部)的上述开口部23A的周壁整个面，本实施方式并不限定于此，也可以是上述像素电极24覆盖上述绝缘膜23的倾斜面(倾斜部23B)的至少一部分，只要在施加有与基板面平行的横电场的区域，至少设定电压施加时液晶分子41为反平行取向的区域即可。

此外，在本实施方式中，如上所述，为了使液晶分子41为反平行取向，必须设置与液晶分子41的预倾方向反向倾斜的倾斜面，在Cs总线22与像素总线24之间，设置有具有与摩擦方向相反的一侧较高的倾斜部23B(台阶部)的绝缘膜23，但本实施方式并不限定于此。

液晶分子41的预倾方向和预倾角，通过与液晶层40接触设置的取向膜25、33来规定。

在本实施方式中，如上所述，由于在绝缘膜23上设置台阶部(倾斜面)，在像素电极24和取向膜25设置台阶部(倾斜面)，并且通过取向膜25、33的摩擦处理规定上述液晶分子41的预倾角和预倾方向，但是，由于液晶分子41的预倾角和预倾方向能够通过例如紫外线照射而局部变更，所以摩擦处理也并非一定需要。

此外，即使如上所述在绝缘膜23没有设置倾斜面，例如，在开口部24A内或者开口部24A附近，形成朝液晶层40的厚度方向突出的未图示的微小突起(突起物)，或者通过进行氧化硅(SiO)的斜向蒸镀或紫外线照射等，能够局部地使液晶分子41反平行取向，并且能够向该液晶分子41为反平行取向的区域施加横电场。

即，根据本实施方式，通过在开口部24A内或者开口部24A附近，部分地设置液晶分子41反平行取向的区域，能够使该反平行取向的液晶分子41成为弯曲取向的转移核。

此外，作为如上所述使液晶分子41的取向方向部分变化的方法，能够采用例如专利文件3所记载的方法。上述专利文献3中，例如使液晶分子41的取向方向部分地变化90°，在本实施方式中，经同样的步骤使液晶分子41的取向方向部分地变更180°，能够使液晶分子41在液晶层40中部分地反平行取向。

此外，作为在基板上形成微小突起的方法，例如如专利文献1所示，以前就已知。在专利文献1中，采用铝或氮化硅等在各像素内制作微小的突起。根据本实施方式，在开口部24A内或者开口部24A附近，通过与上述专利文献1同样地制作微小突起，能够使设置有该微小突起的区域中的液晶分子41成为弯曲取向的转移核。

以下，对使如上所述的液晶分子41部分地反平行取向的方法进行具体地说明。

如前所述，液晶分子41的预倾方向(换而言之，各基板的取向限制方向，即取向膜25、33的取向处理方向)和预倾角，通过与液晶层40接触设置的取向膜25、33而规定，液晶分子41的预倾方向，例如通过上述取向膜25、33的摩擦处理等取向处理而规定。此外，在如图1所示的液晶显示面板2中，在取向膜25、33的整体上沿着同一方向(第一方向)进行摩擦处理。因此，取向膜25、33附近的液晶分子41，在倾斜部25B中除了反平行取向的液晶分子41，均与上述第一方向即摩擦方向平行地取向。

因此，通过使液晶分子41的预倾方向部分地改变，使得液晶分子41部分地成为反平行取向，例如，在上述取向膜25上设置有沿着第一方向摩擦后的区域、和沿与第一方向反向的第二方向摩擦后的区域，将朝第一方向摩擦后的区域中的液晶分子41的预倾方向限制在上述第一方向，将朝第二方向摩擦后的区域中的液晶分子41的预倾方向限制在上述第二方向即可。

因此，例如，首先在像素电极24和对置电极25上，形成由聚酰亚胺构成的取向膜25、33，使得这些取向膜25、33几乎遍及整个面沿第一方向摩擦。其后，以上述取向膜25为掩模，露出要使液晶分子41成为反平行取向的区域(以下有时仅记作“反平行区域”)，对该露出的区域，沿与第一方向相反的第二方向进行摩擦。由此，在取向膜25中，能够设置沿着第一方向摩擦后的区域、和沿着与第一方向相反的第二方向摩擦后的区域。

此外，作为其他方法，列举了以下方法。例如，在上述像素电极24和对置电极25上，形成聚乙烯肉桂酸酯(PVCi)(polyvinyl cinnamate)等制成的光取向膜，使这些取向膜25、33几乎遍及整个面地沿第一方向进行摩擦。其后，在上述取向膜25的反平行区域中，进行深紫外光照射(deepUV，波长254nm)。根据上述方法，通过调整照射偏光的方向，能够控制上述取向膜25的上述预倾方向。

进一步，作为其他的方法，在像素电极24和对置电极25上形成取向膜25、33，使这些取向膜25、33几乎遍及整体沿第一方向摩擦后，在取向膜25上涂敷正性光致抗蚀剂。预焙(prebake)之后，隔着光掩模进行UV照射，浸到显影液中。其后，进行后烘焙(postbake)，使光致抗蚀剂固定。根据上述工序，使成为反平行区域的规定区域选择性地露出，进行沿着与第一方向反向的第二方向的摩擦之后，剥离光致抗蚀剂。由此，能够使液晶分子41的取向方向部分地变更180°。

此外，作为微小突起(突起物)，与上述专利文献1同样地，例如，能够设置由氮化硅等构成的锥形状的凸部、或者间隔物等各种突起物。此外，上述微小突起的大小和形状也没有特别限定。利用突部的锥形状(taper)，能够实效地提高预倾角。

此外，取代具有锥形状的凸部，采用具有锥形状的凹部也能够取得同样的效果。

如上所述，根据本实施方式，在Cs总线22与像素电极24之间，设置具有与摩擦方向相反的一侧较高的倾斜部23B(台阶部)的绝缘膜23以外，如上所述，例如，由于在开口部24A内或者开口部24A附近，形成未图示的微小突起(突起物)，或进行氧化硅的斜向蒸镀和紫外线照射等，能够使液晶分子41部分地反平行取向，并且也能够向该液晶分子41为反平行取向的区域施加横电场，由此，将液晶分子为反平行取向的部分作为核，使得像素10整体能够快速地进行取向转移。

然而，在这些方法中，由于能够使取向处理遍及像素10的整体均匀，也能够形成弯曲取向的转移核，因此优选采用如下方法：如上所述那样在Cs总线22与像素电极24之间，设置具有与摩擦方向相反的一侧较高的倾斜部23B(台阶部)的绝缘膜23。通过设置具有像这样的倾斜部23B的绝缘膜23，与通过紫外线照射等使液晶分子41的取向方向和预倾角等部分地变更的情况相比，制造工序简单且工序数少，能够减少制造所需费用。此外，具有使用摩擦处理这样的以前一般普及的技术却能够发现新的效果的优点。

此外，在本实施方式中，如上所述，以在Cs总线22和隔着绝缘膜23与该Cs总线22重叠的像素电极24之间，通过隔着上述液晶层40施加横电场，使反平行取向的液晶分子41为转移核的弯曲转移发生的情况为例进行了说明，但本实施方式也并非限定于此。

在本实施方式中，作为使反平行取向的液晶分子41受横电场作用的电场施加单元，具有夹持着绝缘膜地设置于不同平面的二层的电极，即第一电极和第二电极，该第二电极设置在与第一电极相比更靠近液晶层一侧的位置、具有隔着绝缘膜与上述第一电极重叠的区域，在上述二层的电极中，上述液晶层一侧的电极，在隔着上述绝缘膜与另一电极重叠的区域的一部分具有开口部，并且，上述两电极具有电位差，如果具有这样的结构，则上述第一电极和第二电极并不限定于Cs总线22和像素电极24。

作为上述二层的电极，也可以例如由栅极总线11或者源极总线12、和与其邻接的像素电极24构成。此外，为了将弯曲转移所需的阈值以上的电压施加在液晶分子41上，也可以通过在邻接的像素电极24、24之间配置配线，在该配线与像素电极24之间施加横电场。此外，在这种情况下，为了使电场集中而形成弯曲转移的核(转移核)，使像素电极24的两个端部中的一部分与栅极总线11或者源极总线12重叠地朝向这些总线突出，并且在上述像素电极24与上述栅极总线11或源极总线12重叠的区域内可以设置多个缺口部。当对这样的液晶显示面板2施加转移电压时，液晶显示面板2的厚度方向上的电位差变大，缺口部的周边发生较强的电场集中。因此，通过该电场集中，可靠地进行展曲→弯曲转移，能够实现没有点缺陷的良好的画面显示。

此外，作为上述电场施加方法，只要设置在上述TFT基板20和对置基板30中的至少一方即可。

在任意一种情况下，根据本实施方式，通过向上述液晶层40施加展曲→弯曲临界电压以上的电压，反平行取向的液晶分子41作为转移核起作用，在所有的像素中，能够可靠且快速地进行从初始状态(展曲取向)到图像显示状态(更稳定状态下的弯曲取向或者π扭转(twist)取向)的取向转移(特别是展曲→弯曲转移)。

如上所述，在上述液晶显示面板中，一对基板隔着液晶层相对配置，上述液晶层的液晶分子在施加电场时，从初始状态向取向状态不同的图像显示状态进行取向转移，其特征在于：在上述一对的基板中的至少一个基板的被施加与该基板平行的横电场的区域中，设置有上述液晶分子反平行取向(即，朝与液晶分子的预倾方向、换而言之上述基板的取向处理方向平行且相反方向取向)的区域。

根据上述结构，上述一对基板中至少一个基板的被施加与该基板平行的横电场的区域中设置有上述液晶分子反平行取向的区域，与上述基板的基板面平行的液晶分子不出现，将反平行取向的液晶分子作为转移核，在上述液晶层的从初始状态(展曲取向)到图像显示状态(较稳定状态的弯曲配置或者π扭转(twist)取向)的取向转移(特别是展曲→弯曲转移)在像素整体中扩展，因此在-30℃这样的极低温下也能够快速地进行上述取向转移。因此，根据上述结构，提供能够一种液晶显示面板，该液晶显示面板能够可靠地使所有像素取向转移，并且能够快速进行液晶层的初始状态到图像显示状态的取向转移。

此外，如果π扭转取向和弯曲取向没有这么高的能量势垒，能够从展曲取向向π扭转取向或弯曲取向中任一取向状态转移，则通过进行显示用驱动在全部区域成为弯曲取向，显示成为可能，这是以往已知的。

上述液晶显示面板，优选在上述一对的基板中的至少一个基板上，具有第一电极和第二电极，该第二电极设置于与第一电极相比更靠近液晶层一侧的位置、具有隔着绝缘膜与上述第一电极重叠的区域，上述绝缘膜在第一电极和第二电极重叠的区域，具有台阶部，该台阶部使上述液晶分子部分地反平行取向、并具有与上述液晶分子的预倾方向反向倾斜的倾斜面，上述第二电极覆盖上述倾斜面的至少一部分，并且，与上述第一电极重叠的区域具有开口部，该开口部设置成使得从上述第一电极向上述倾斜面的第二电极施加横电场。

根据上述结构，能够从上述开口部开始隔着液晶层使横电场对上述倾斜面发挥作用，并且上述倾斜面的液晶取向成为反平行取向。因此，根据上述结构，以上述倾斜面的反平行取向的液晶分子为转移核，上述液晶层的从初始状态(展曲取向)到图像显示状态(作为更稳定状态的弯曲取向或者π扭转(twist)取向)的取向转移在像素整体中扩展，因此在-30℃这样的极低温下也能够快速地进行上述液晶层的从初始状态到图像表示状态的取向转移。

在该情况下，优选在具有上述第一电极和第二电极的基板上实施摩擦处理，并且上述倾斜面以朝着与上述基板的摩擦方向相反的方向升高的方式倾斜。

为了在上述绝缘膜的倾斜面上设置液晶分子反平行取向的区域，如上所述除了设置以沿着与上述基板的摩擦方向相反的方向升高的方式倾斜的倾斜面作为上述倾斜面以外，能够使用在上述开口部或者开口部的附近，形成微小突起(突起物)、或进行氧化硅(SiO)的斜向蒸镀和紫外线照射等各种方法。

然而，如上所述，通过设置以沿着与上述基板的摩擦方向相反的方向逐升高的方式倾斜的倾斜面作为上述倾斜面，取向处理即使在像素整体均匀也能够形成转移核，并且与通过紫外线照射等使液晶分子的取向方向和预倾角等部分地变更的情况相比，制造工序简单且工序数少，能够减少制造所需费用。此外，具有如下优点：采用摩擦处理这样的以往一般普及的技术却能够发现新的效果。

此外，在上述液晶显示面板中，优选上述倾斜面具有上述液晶分子的预倾角以上的倾斜角度。

像这样上述倾斜面的倾斜角度比液晶的预倾角大，由此液晶取向更容易成为反平行取向，更容易产生转移核，所以能够可靠地进行上述液晶层的从初始状态(展曲取向)到图像显示状态(作为较稳定状态的弯曲取向或者π扭转(twist)取向)的取向转移。因此，能够快速地进行取向转移。

此外，通过在距上述开口部比液晶层的厚度还短的位置(距离)设置上述倾斜面，当向上述第一电极和第二电极施加电压时，横电场对上述倾斜面发挥作用，上述倾斜面上液晶分子容易成为反平行取向，容易产生转移核，所以能够可靠地进行上述液晶层的从初始状态(展曲取向)向图像显示状态(作为更稳定状态的弯曲取向或者π扭转(twist)取向)的取向转移。即，上述液晶分子为反平行取向的区域设置在距上述开口部的端部的距离比上述液晶层的厚度还短的位置，能够可靠地从上述开口部隔着液晶层使横电场对上述倾斜面发挥作用，能够以上述反平行取向的液晶分子为核，可靠地进行上述取向转移。

此外，在上述开口部与倾斜面之间优选设置上述第二电极的平坦部。

像这样，在上述开口部与倾斜面之间设置有上述第二电极的平坦部，即，在上述倾斜面高度较低的部分设置有上述第二电极的平坦部，在像素内的其他区域(即，上述开口部以外的区域)，上述倾斜面的高度较高的部分没有必要另外制作导通的接触孔。因此，能够确保高开口率。

在上述液晶显示面板中，优选设置于上述一对基板中的一个基板的第一电极为存储电容总线(存储电容电极)，上述第二电极为像素电极。

根据上述的结构，能够在没有大的设计变更的情况下容易地实现上述结构，并且，通过在上述存储电容总线与像素电极之间形成的存储电容，能够使像素电极稳定。

此外，如上所述，在上述开口部与倾斜面之间，作为第二电极的平坦部，设置有像素电极的平坦部，能够保证高的开口率。

进一步，如前所述，通过在作为第一电极的上述存储电容总线上形成上述开口部，即使在上述像素电极的开口部附近产生展曲取向，也能够抑制光泄露。进一步，上述台阶部成为制动件，具有能够避免展曲取向扩展到像素内的显示领域中的优点。

此外，如上所述，上述液晶显示装置为具有上述液晶显示面板的结构。

上述液晶显示装置，具备上述液晶显示面板，不出现与上述基板的基板面平行的液晶分子，以反平行取向的液晶分子为转移核，液晶层的从初始状态(展曲取向)到图像显示状态(作为更稳定状态的弯曲取向或者π扭转(twist)取向)的取向转移(特别是展曲→弯曲转移)扩展到像素整体，因此即使在-30℃的极低温下也能快速进行上述取向转移。因此，根据上述的结构，能够提供一种液晶显示面板和液晶显示装置，上述液晶显示面板和液晶显示装置能够使全部的像素可靠地进行取向转移，并且能够快速进行液晶层的从初始状态到图像显示状态的取向转移。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，在权利要求所示的范围内能够进行各种变更。即，在权利要求所示的范围内作适宜变更的技术手段组合而得的实施方式也包含在本发明的技术范围内。

产业上利用的可能性

本发明的液晶显示面板和液晶显示装置，能够使全部的像素可靠地发生取向转移，并且能够快速进行液晶层的从初始状态到图像显示状态的取向转移，能够广泛地适用于例如电视机和监视器等画面显示装置、字处理器和个人电脑等OA机器、或者摄像机、数码相机、移动电话等通信终端等所具备的图像显示装置等。

Claims (7)

1.一种液晶显示面板，在该液晶显示面板中，一对基板隔着液晶层相对配置，所述液晶层的液晶分子在施加电场时，从展曲状态向弯曲状态或π扭转状态进行取向转移，该液晶显示面板的特征在于：

在所述一对基板中的至少一个基板的被施加与该基板平行的横电场的区域，设置有所述液晶分子反平行取向的区域，

在所述一对基板中的至少一个基板，具有第一电极和第二电极，该第二电极设置于比该第一电极更靠近液晶层一侧的位置、并具有隔着绝缘膜与所述第一电极重叠的区域，

所述绝缘膜在所述第一电极与第二电极重叠的区域具有台阶部，该台阶部使所述液晶分子部分地反平行取向、并具有与所述液晶分子的预倾方向反向地倾斜的倾斜面，

所述第二电极覆盖所述倾斜面的至少一部分，并且在与所述第一电极重叠的区域具备开口部，该开口部设置成使得从所述第一电极向所述倾斜面的第二电极施加横电场。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：

具有所述第一电极和第二电极的基板实施过摩擦处理，并且，

所述倾斜面以沿着与所述基板的摩擦方向相反的方向升高的方式倾斜。

3.如权利要求1或2所述的液晶显示面板，其特征在于：

所述倾斜面具有所述液晶分子的预倾角以上的倾斜角度。

4.如权利要求1或2所述的液晶显示面板，其特征在于：

所述液晶分子反平行取向的区域设置在距所述开口部的端部的距离比所述液晶层的厚度短的位置。

5.如权利要求1或2所述的液晶显示面板，其特征在于：

在所述开口部与倾斜面之间，设置有所述第二电极的平坦部。

6.如权利要求1或2所述的液晶显示面板，其特征在于：

设置于所述一对基板中的一个基板的第一电极为存储电容总线，所述第二电极为像素电极。

7.一种液晶显示装置，其特征在于：

具备权利要求1至6中任一项所述的液晶显示面板。

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