CN103809339A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示装置，具有：通过控制取向而改变透射的光量的液晶组成物（201）；形成有用于控制液晶组成物的取向的薄膜晶体管的作为绝缘基板的薄膜晶体管基板（230）；和在与薄膜晶体管基板之间封固液晶组成物并且控制透射的光的波长区域的彩色滤光片基板（210），薄膜晶体管基板具有：从薄膜晶体管基板向彩色滤光片基板侧延伸的突出部（241）；和位于突出部的壁面上且用于控制液晶组成物的取向的作为一方电极的壁状电极（239），在壁状电极上，从与基板面平行的面连续地依次层叠有绝缘膜（236）和取向膜（237）。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置。
背景技术
作为电脑等信息通信终端或电视接收机的显示装置，广泛使用着液晶显示装置。液晶显示装置为如下装置：通过电场的变化来改变在两个基板之间封入的液晶组成物的取向，并控制通过两个基板和液晶组成物的光的透射程度，由此显示图像。
日本特开平6-214244号公报公开了一种壁状电极，该壁状电极的用于改变电场的电极部分的膜厚形成得比其他部分厚，并通过在较厚部分的侧壁面上形成的电极来形成电场。
发明内容
对于在像素内形成均匀的电场，上述日本特开平6-214244号公报所记载那样的壁状电极是有效的。例如，在常黑型（normally black）液晶显示装置中的白显示时，通过形成均匀的电场，能够使光的透射率更高。但是，在没有对电极施加电压的黑显示时，存在产生漏光而导致对比度降低的隐患。
本发明是鉴于上述情况而研发的，其目的在于提供一种液晶显示装置，即使在没有对壁状电极施加电压时也能够确切显示且对比度更高。
本发明的液晶显示装置的特征在于，具有：通过控制取向而改变透射的光量的液晶组成物；形成有用于控制上述液晶组成物的取向的薄膜晶体管的作为绝缘基板的薄膜晶体管基板；和在与上述薄膜晶体管基板之间封固上述液晶组成物并且控制透射的光的波长区域的彩色滤光片基板，上述薄膜晶体管基板具有：从上述薄膜晶体管基板向上述彩色滤光片基板侧延伸的突出部；和位于上述突出部的壁面上且用于控制上述液晶组成物的取向的作为一方电极的壁状电极，在上述壁状电极上，从与上述基板面平行的面连续地依次层叠有绝缘膜和取向膜。
另外，在本发明的液晶显示装置中能够为，上述壁状电极是被施加与各像素的灰度值相应的电压的像素电极，上述像素电极的对置电极、即公共电极是与上述薄膜晶体管基板的基板面平行地形成的电极。
另外，在本发明的液晶显示装置中也可以为，上述突出部是在上述薄膜晶体管基板与上述彩色滤光片基板之间形成间隔的间隔件。
另外，在本发明的液晶显示装置中，上述绝缘膜可以是有机绝缘膜，也可以是无机绝缘膜，在为无机绝缘膜的情况下可以是SiN膜。
另外，在本发明的液晶显示装置中也可以为，上述绝缘膜的厚度为0.05μm～0.5μm。
附图说明
图1是概略地表示本发明的第一实施方式的液晶显示装置的图。
图2是概略地表示图1的液晶显示面板的一个像素的截面的一部分的图。
图3是表示在图2的薄膜晶体管基板的薄膜晶体管上形成的膜的成膜顺序的表。
图4是表示相对于有机绝缘膜的大突起的侧面部分的厚度的、显示所需要的驱动电压及显示模式效率的曲线图。
图5是通过与图2相同的视野而示出第一实施方式的变形例1的液晶显示面板的图。
图6是通过与图2相同的视野而示出第一实施方式的变形例2的液晶显示面板的图。
图7是通过与图2相同的视野而示出第一实施方式的变形例3的液晶显示面板的图。
图8是概略地表示第二实施方式的液晶显示装置的液晶显示面板的一个像素的截面的一部分的图。
图9是表示在图8的薄膜晶体管基板的薄膜晶体管上形成的膜的成膜顺序的表。
图10是表示本发明的比较例的具有壁状电极的液晶面板的图。
图11是表示本发明的比较例的具有壁状电极的液晶面板的图。
具体实施方式
首先，说明图10所示的、本发明的比较例的具有壁状电极的常黑型的液晶面板810。在图10中，对于液晶面板810的一个像素概略地示出其截面的一例。如该图所示，液晶面板810由彩色滤光片基板811及薄膜晶体管基板815、和被这些基板夹持而封固的液晶组成物812构成。在薄膜晶体管基板815上具有：像素电极816，其具有形成在像素825之间的大突起818和形成在像素825内的小突起819，并具有通过大突起818的壁面而形成作用于液晶组成物812的电场的壁状电极839；和公共电极817，其为像素电极816的对置电极，通过小突起819的上表面而形成作用于液晶组成物812的电场。在各像素中以覆盖像素825内的像素电极816的方式形成有有机绝缘膜820。如该图所示，取向膜821优选为，以使供液晶组成物812接触的面为均匀厚度的方式，均匀地形成在有机绝缘膜820、壁状电极839、小突起819的上表面的公共电极817上。
但是，根据发明人的研究可知，在使取向膜821形成于这样层叠而成的膜上的情况下，由于有机绝缘膜820的材料与像素电极816的材料的表面能不同，所以会导致取向膜821如图11所示那样偏集于壁状电极839而形成，且几乎没有形成在壁间的有机绝缘膜820上。在如该图11所示那样偏集地形成取向膜821的情况下，由于液晶组成物812的取向性在取向膜较薄的壁间恶化，所以取向膜容易引起黑显示时的漏光，并且，由于基于施加信号电压而导致的余像，也容易产生黑显示时的漏光。因此，导致图像显示中的对比度降低。
以下，参照附图说明本发明的第一及第二实施方式。此外，在附图中，对相同或等同的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
[第一实施方式]
图1概略地示出本发明的第一实施方式的液晶显示装置100。如该图所示，液晶显示装置100由以夹持在上框架101及下框架102之间的方式固定的液晶显示面板200构成。在此，在本实施方式中，关于液晶显示面板200，以在没有对电极施加电压的状态时进行黑显示的、所谓的常黑型液晶显示面板为例进行说明，但不限于此，也能够在常白型液晶显示面板中适用本发明。
图2是概略地表示液晶显示面板200的一个像素的截面的一部分的图。如该图所示，液晶显示面板200由彩色滤光片基板210及薄膜晶体管基板230、和夹持在它们之间的液晶组成物201构成。在彩色滤光片基板210上形成有：用于防止从形成于玻璃绝缘基板211上的相邻像素之间发生漏光的黑矩阵214；规定透射的光的波长区域的彩色滤光片212；和保护它们的防护层213等。
薄膜晶体管基板230具有形成有未图示的薄膜晶体管的玻璃基板231，在薄膜晶体管上隔着绝缘膜而具有：大突起241，其由有机绝缘膜构成，形成在像素之间并从基板面延伸；和小突起242，其形成在像素内并从基板面延伸。而且，薄膜晶体管基板230还具有：公共电极233，其以覆盖大突起241及小突起242的方式形成在显示区域的整个面上，由例如ITO等透明电极构成；无机绝缘膜234，其由例如SiN构成，用于与后述的像素电极235绝缘；像素电极235，其具有至少形成在大突起241的壁面上的壁状电极239，由例如ITO等透明电极构成；有机绝缘膜236，其没有或较薄地形成于在小突起242的上表面形成的公共电极233上，且也形成在大突起241上及其壁面上；和取向膜237，其沿有机绝缘膜236的表面而形成。
在此，如图2所示，在本实施方式中，取向膜237没有形成于大突起241的上表面，有机绝缘膜236以与彩色滤光片基板210相连的方式形成。由此，在大突起241及其上表面形成的膜也作为规定薄膜晶体管基板230与彩色滤光片基板210之间的间隔的间隔件而发挥作用。但是，不限于这样的实施方式，也可以构成为，取向膜237也形成于大突起241的上表面，或在大突起241与彩色滤光片基板210之间配置液晶组成物201。
图3是表示在本实施方式的薄膜晶体管基板230的薄膜晶体管上形成的膜的成膜顺序的表。如该表所示，在使薄膜晶体管的布线的一部分通过MoW成膜后，使作为绝缘膜的SiN成膜，并在SiN膜上通过有机绝缘膜形成大突起241及小突起242。然后，使公共电极233通过由ITO等构成的透明电极膜而形成，并在公共电极233上通过SiN形成无机绝缘膜234。而且，在作为像素电极235的由ITO等构成的透明电极膜成膜后，形成有机绝缘膜236，并在有机绝缘膜236上通过光取向处理而形成作为取向膜237的聚酰亚胺膜。在此，在各膜的成膜工序中，根据需要而包括通过光刻工序等进行图案形成的工序。
图4是表示相对于有机绝缘膜236的大突起241的侧面部分的厚度的、显示所需要的驱动电压及与白显示时的光透射率相当的显示模式效率的曲线图。如该曲线图所示，可知有机绝缘膜236的厚度越厚而显示模式效率越低，另外，所需要的驱动电压Vmax也越高而导致消耗电力升高。根据本发明的发明人的详细验证，优选在几乎不会对这些值产生影响的0.05μm～0.5μm之间进行成膜。
如以上说明那样，根据本实施方式，也在大突起的壁面上从与像素内的基板面平行的面连续地形成有绝缘膜，且在该绝缘膜上层叠有取向膜，因此，取向膜也在与基板面平行的面上成膜，例如，即使在常黑型液晶显示装置的黑显示时或常白型液晶显示装置的白显示时没有对壁状电极施加电压的情况下，也能够确切显示。由此能够提高显示装置的对比度。
图5是通过与图2相同的视野而示出第一实施方式的变形例1的液晶显示面板310的图。如该图所示，在变形例1中，有机绝缘膜236为没有在大突起241的上表面成膜的结构。即使在这样构成的情况下，也能够得到与第一实施方式相同的效果。
图6是通过与图2相同的视野而示出第一实施方式的变形例2的液晶显示面板320的图。如该图所示，在变形例2中，在变形例1的结构的基础上，大突起241为锥形形状。通过像这样构成，能够得到与第一实施方式相同的效果，并且能够通过大突起241的侧面使有机绝缘膜236及取向膜237均匀地成膜。
图7是通过与图2相同的视野而示出第一实施方式的变形例3的液晶显示面板330的图。如该图所示，在变形例3中，有机绝缘膜236为没有形成在大突起241的壁面上部的结构。即使作为这样的结构，由于在容易积存取向膜237的大突起241的壁面下部形成有有机绝缘膜236，所以取向膜237也在像素内均匀地成膜，从而能够得到与第一实施方式相同的效果。
[第二实施方式]
第二实施方式的液晶显示装置的整体结构与图1所示的第一实施方式的液晶显示装置100的整体结构相同，因此省略说明。图8是概略地表示第二实施方式的液晶显示装置的液晶显示面板340的一个像素的截面的一部分的图。与第一实施方式的液晶显示面板200的不同点在于，在大突起241周围，有机绝缘膜236仅形成至与小突起242大致相同的高度，且以覆盖有机绝缘膜236及大突起241的方式形成有由例如SiN构成的无机绝缘膜321。在该无机绝缘膜321上，与第一实施方式同样地，形成有取向膜237。
即使在为这样的结构的情况下，与第一实施方式同样地，也在大突起的壁面上从与像素内的基板面平行的面连续地形成有绝缘膜，且在该绝缘膜上层叠有取向膜，因此，取向膜也在与基板面平行的面上成膜，例如，即使在常黑型液晶显示装置的黑显示时或常白型液晶显示装置的白显示时没有对壁状电极施加电压的情况下，也能够确切显示。由此能够提高显示装置的对比度。
而且，由于无机绝缘膜321能够通过CVD（Chemical VaporDeposition：化学气相沉积）等方法而形成，所以能够比有机绝缘膜更薄地成膜。因此，如图4的曲线图所示，能够不会对显示模式效率及驱动电压Vmax产生影响地得到上述效果。
图9是表示在第二实施方式的液晶显示面板340的薄膜晶体管基板的薄膜晶体管上形成的膜的成膜顺序的表。与图3的不同点在于，无机绝缘膜321的SiN在成膜顺序的第八序位成膜。其他方面与图3相同，因此省略说明。
在上述实施方式中，成为仅在薄膜晶体管基板侧具有公共电极的结构，但也可以成为例如隔着液晶组成物而在彩色滤光片基板侧也具有公共电极的结构。
另外，在上述实施方式中，将像素电极配置在壁状电极上，并将公共电极配置在薄膜晶体管基板的像素内的中央部，但也可以使像素电极和公共电极的配置与此相反。
另外，在上述实施方式中，绝缘膜和取向膜直接形成在壁状电极上，但也可以在壁状电极与绝缘膜之间形成其他层。

Claims (7)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，具有：
通过控制取向而改变透射的光量的液晶组成物；
形成有用于控制所述液晶组成物的取向的薄膜晶体管的作为绝缘基板的薄膜晶体管基板；和
在与所述薄膜晶体管基板之间封固所述液晶组成物并且控制透射的光的波长区域的彩色滤光片基板，
所述薄膜晶体管基板具有：
从所述薄膜晶体管基板向所述彩色滤光片基板侧延伸的突出部；和
位于所述突出部的壁面上且用于控制所述液晶组成物的取向的作为一方电极的壁状电极，
在所述壁状电极上，从与所述薄膜晶体管基板的基板面平行的面连续地依次层叠有绝缘膜和取向膜。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述壁状电极是被施加与各像素的灰度值相应的电压的像素电极，
所述像素电极的对置电极、即公共电极是与所述薄膜晶体管基板的基板面平行地形成的电极。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述突出部是在所述薄膜晶体管基板与所述彩色滤光片基板之间形成间隔的间隔件。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述绝缘膜是有机绝缘膜。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述绝缘膜是无机绝缘膜。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述绝缘膜的厚度为0.05μm～0.5μm。
7.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述无机绝缘膜是SiN膜。
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