JP2000193979A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視角特性を改善したＭＶＡ方式の液晶表示装
置とその製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の液晶表示装置は、薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）と、該ＴＦＴのソース電極に接続されて
画素電極となる透明導電膜をマトリクス化してなる薄膜
トランジスタマトリクスを形成したＴＦＴ基板と、この
基板の画素電極に対向する対向電極を備えたもう一つの
基板とを含み、これらの基板の少なくとも一方のもの
に、垂直配向液晶分子の配向方向を制御するドメイン規
制手段２０Ｂが設けられている液晶表示装置であって、
当該ドメイン規制手段２０Ｂを構成する構造物が、絶縁
材料１０１、１０３に囲まれた導電材料１０２を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
する。より詳しく言えば、本発明は、薄膜トランジスタ
マトリクスにより駆動され、視覚特性を改善できる液晶
表示装置とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】陰極線管（ＣＲＴ）の画像品質に匹敵す
るフラットパネルディスプレイの中で、現在もっとも広
く使用されているのが液晶表示装置（ＬＣＤ）である。
特に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）方式のＬＣＤ（ＴＦ
Ｔ−ＬＣＤ）は、パーソナルコンピュータ、ワープロ、
ＯＡ機器などの民生用機器や携帯テレビジョン等の家電
機器への応用により、市場の一層の拡大が期待されてい
る。これに伴って、画像品質の一層の向上が要望されて
いる。

【０００３】現在、ＴＦＴ−ＬＣＤで最も広く使用され
ている方式はノーマリホワイトモードのＴＮ（Ｔｗｉｓ
ｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型ＴＦＴ−ＬＣＤである。Ｔ
Ｎ型ＴＦＴ−ＬＣＤの製造技術は近年において格段の進
歩を遂げ、正面でのコントラストや色再現性などはＣＲ
Ｔを凌駕するまでに至っている。しかし、ＴＮ−ＬＣＤ
には視野角が狭いという大きな欠点があり、そのために
用途が限定されるという問題があった。

【０００４】このような問題を解決するため、特公昭５
３−４８４５２号公報、特公平１−１２０５２８号公報
などにはＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｉｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎ
ｇ）型と呼ばれる方式のＬＣＤが提案されている。ＩＰ
Ｓ方式では、液晶分子を立ち上がらせず、横方向にスイ
ッチングする点に特徴がある。ＴＮ方式のように、液晶
分子を立たせると視角方向によって複屈折性が異なり不
具合が生じる。横方向にスイッチングを行えば方向によ
って複屈折性はあまり変化しないため、非常に良好な視
角特性が得られる。しかし、ＩＰＳ方式には別の問題点
があり、その一つが応答速度が非常に遅いという点であ
って、現状では動きの速い動画を表示すると、画像が流
れるなどの不具合が発生する。このように、ＴＮ方式の
視角特性の問題を解決するものとして提案されているＩ
ＰＳ方式は、視角特性以外の特性の点で十分でないとい
う問題があった。

【０００５】そこで、垂直配向膜を使用し、ＴＮ方式の
ような旋光モードではなく複屈折モードとで動作する、
ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）方式
（ＶＡモード液晶）が提案されている。ＶＡ方式は、負
の誘電率異方性を有するネガ型液晶材料と垂直方向の配
向膜を組み合わせた方式であって、電圧無印加時には液
晶分子は垂直方向に配向し、黒表示になり、その一方、
所定の電圧を印加すると液晶分子は水平方向に配向し、
白表示になる。ＶＡ方式は、ＴＮ方式に比べて表示のコ
ントラストが高く、黒レベル応答速度も速い。ＶＡ方式
は、以上のような理由で新しい液晶表示装置の方式とし
て注目されている。しかし、ＶＡ方式で中間調表示を行
う場合には、表示状態の視角依存が生じるというＴＮ方
式と同様の問題があり、視角特性という面ではＩＰＳ方
式よりも劣る場合もあった。

【０００６】ＴＮ方式においては、画素内における液晶
分子の配向方向を異なる複数の方向とすることにより、
液晶表示装置（ＬＣＤ）の視角特性が改善されることが
知られている。一般にＴＮ方式では、基板面に接する液
晶分子の配向方向（プレチルト角）は配向膜に施すラビ
ング処理の方向で規制される。ラビング処理は、レーヨ
ンなどの布により配向膜の表面を一方向に擦る処理であ
り、液晶分子はすり跡の方向に沿って配向する。従っ
て、画素内でラビング処理の方向を異ならせれば視角特
性を改善できる。ラビング処理は広く使用されるが、上
記のように配向膜の表面を擦って傷を付ける処理であ
り、ゴミが発生しやすいという問題がある。また、ＴＮ
方式では、液晶分子のプレチルト角を規制する別の方法
として、電極上に凹凸パターンを設けることが知られて
いる。電極の近くの液晶分子は、凹凸パターンの表面に
沿って配向する。

【０００７】ＶＡ方式においても、液晶分子の配向方向
を画素内で複数の異なる方向に分割することにより、視
角特性が改善されることが知られている。特開平６−３
０１０３６号公報は、対向電極の画素電極の中央に向き
合う部分に開口部を設けることにより、画素電極中央部
に電界が傾斜した部分を生じさせ、液晶分子の配向方向
を２方向又は４方向に分割するＶＡ方式の液晶表示装置
を開示している。しかし、特開平６−３０１０３６号公
報に開示された液晶表示装置では、応答速度が遅いとい
う問題があり、特に電圧を印加していない状態から印加
した状態に変化する時の応答速度が遅いということが分
かった。

【０００８】また、特開平７−１９９１９３号公報は、
画素電極上に方向の異なる傾斜面を設けることにより液
晶の配向方向を画素内で複数の領域に分割するＶＡ方式
の液晶表示装置を開示している。しかし、開示された構
成では、傾斜面が画素電極全体に設けられていることか
ら、電圧を印加しない時には配向面に接触する液晶は全
て傾斜面に沿って配向されるため、完全な黒表示を得る
ことができず、コントラストが低下するという問題が生
じた。また、傾斜面が画素電極全体に設けられているた
め、傾斜面が緩く、液晶の配向方向を規定するには十分
とはいえないことが分かった。傾斜面を急峻にするには
構造物を厚くする必要があるが、誘電体の構造物を厚く
すると装置の動作中に構造物に電荷が蓄積され、蓄積さ
れた電荷のために電極間に電圧を印加しても液晶分子の
方向が変化しないという、いわゆる焼き付きと言われる
現象が生じることが分かった。

【０００９】このように、液晶分子の配向方向を画素電
極内で複数の異なる方向に分割するという、いわゆるマ
ルチドメインＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒ
ｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ（ＭＶＡ））方式の液
晶表示装置において、視角特性の改善を目的とする画素
電極内での配向分割を実現する場合の各種の問題を解決
し、簡素な製造工程で視角特性を改善したものとして、
特願平１０−１８５８３６号明細書に記載された液晶表
示装置がある。より一般的に言えば、この新しい液晶表
示装置は、通常のようにＴＦＴと画素電極を集積・マト
リクス化して形成した基板を含む液晶表示装置であり、
この基板上（あるいは画素電極に対向する対向電極を備
えたもう一方の基板上）に、垂直配向液晶分子の配向方
向を制御するドメイン規制手段が設けられているもので
ある。

【００１０】より具体的に言えば、特願平１０−１８５
８３６号明細書に記載の新しい液晶表示装置は、従来の
垂直配向膜を使用し、液晶材料としてネガ型液晶を封入
したＶＡ方式のものであり、電圧を印加した時に、液晶
が斜めに配向される配向方向が、１画素内において複数
の方向になるように規制するドメイン規制手段を設けて
いる。ドメイン規制手段は液晶表示装置の２枚のガラス
基板の少なくとも一方に設けられる。また、ドメイン規
制手段のうちの少なくとも一つは、斜面を有するもので
あり、断面がほぼ長方形の構造物の基板に対してほぼ垂
直に立ち上がる面も、ここで言う斜面に含まれる。この
液晶表示装置は、従来の液晶表示方式には必須であった
配向膜のラビング処理が不要であり、そのため、大幅に
単純化した簡素な製造工程で視角特性の改善を可能にす
るものである。この液晶表示装置のドメイン規制手段を
構成する構造物の材料としては、ポリイミド、アクリ
ル、ノボラック等の透明又は半透明の樹脂、あるいは、
薄膜トランジスタの製作で使われるシリコン窒化物（Ｓ
ｉＮ）やシリコン酸化物（ＳｉＯ₂ ）等の絶縁材料が用
いられてきた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このＭＶＡ方
式の液晶表示装置においては、ドメイン規制手段の構造
物の境界上、詳細には、例えば三角形状の断面で製作さ
れる、構造物の山の頂点付近で、液晶の配向方向が異な
るため、液晶の配向に乱れが生じ、その部分での光の漏
れや黒色化といった表示の不都合が生じ、実効的な開口
率を減少させる問題のあることが分かった。

【００１２】そこで、本発明は、上述の新しいタイプの
ＭＶＡ方式の液晶表示装置における視角特性を更に改善
して、コントラスト、動作速度などは従来と同様に良好
なままで、視角特性もＩＰＳ方式と同程度かそれ以上に
良好なＶＡ方式の液晶表示装置を実現することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、ゲート電極、ゲート絶縁膜、動作半導体膜及びソー
ス・ドレイン電極から主としてなる薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）、該ゲート電極同士を接続するゲートバスラ
イン、該ドレイン電極同士を接続するドレインバスライ
ン、そして該ＴＦＴのソース電極に接続されて画素電極
となる透明導電膜をマトリクス化してなる薄膜トランジ
スタマトリクスを形成したＴＦＴ基板と、この基板の画
素電極に対向する対向電極を備えたもう一つの基板とを
含む液晶表示装置であり、これらの基板の少なくとも一
方のものに、垂直配向液晶分子の配向方向を制御するド
メイン規制手段が設けられている液晶表示装置であっ
て、当該ドメイン規制手段を構成する構造物が、絶縁材
料に囲まれた導電材料を含むことを特徴とする。

【００１４】一つの側面において、本発明の液晶表示装
置は、ゲート電極、ゲート絶縁膜、動作半導体膜及びソ
ース・ドレイン電極から主としてなる薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）、該ゲート電極同士を接続するゲートバスラ
イン、該ドレイン電極同士を接続するドレインバスライ
ン、そして該ＴＦＴのソース電極に接続されて画素電極
となる透明導電膜をマトリクス化してなる薄膜トランジ
スタマトリクスを形成した第一の基板と、対向電極を形
成した第二の基板と、第一及び第二の基板の間に挟持さ
れた、誘電率異方性が負の液晶とを含む液晶表示装置で
あり、第一及び第二の基板の少なくとも一方に、電圧を
印加した時に液晶が斜めに配向される配向方向が、１画
素内において複数の方向になるように規制するドメイン
規制手段が設けられていて、該ドメイン規制手段のうち
の少なくとも一つは画素電極面に対して斜めの面を持つ
液晶表示装置であって、画素電極面に対し斜めの面を持
つドメイン規制手段を構成する構造物が、絶縁材料に囲
まれた導電材料を含むことを特徴とするものである。

【００１５】本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記
のドメイン規制手段を構成する構造物を、この構造物を
形成しようとする基板上に第一の絶縁膜、導電材料膜、
及び第二の絶縁膜を順次形成し、次いで第二の絶縁膜を
パターニングし、それによりパターン化した第二の絶縁
膜をマスクに、導電材料膜を等方的にパターニングし、
続いて第一の絶縁膜を異方的にパターニングして、得ら
れた積層構造体の最上層の第二の絶縁膜の材料を加熱し
て流動化させることで形成することを特徴とする。第二
の絶縁膜のパターニングは、例えば、その上に形成した
所定パターンのレジスト層をマスクとして行うことがで
きる。あるいは、第二の絶縁膜材料を感光性材料とする
ことで、この第二の絶縁膜をフォトリソグラフィー法に
より直接パターニングしてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の液晶表示装置の
全体構成を例示する図である。この図の液晶表示装置１
０においては、一方のガラス基板１６に対向（コモン）
電極１２が形成されており、他方のガラス基板１７には
平行に形成された複数本のゲートバスライン（スキャン
バスライン）３１、ゲートバスライン３１に垂直な方向
に平行に形成された複数本のドレインバスライン（デー
タバスライン）３２、ゲートバスライン３１とドレイン
バスライン３２の交点に対応してマトリクス状に設けら
れたＴＦＴ３３、及び画素（セル）電極１３が設けられ
ており、各基板の互いに向かい合う表面（組み立てたと
きに液晶に面する側の表面）は垂直配向処理が施されて
おり、２枚の基板の間にはネガ型の液晶が封止されてい
る。一方のガラス基板１６は、カラーフィルタが形成さ
れる場合が多く、その場合カラーフィルタ基板（ＣＦ基
板）と呼ばれ、他方のガラス基板１７はＴＦＴ基板と呼
ばれる。

【００１７】図２に示すように、ＣＦ基板１６の液晶１
４に面する側の表面には、ブラックマトリクス層３４、
カラーフィルタ３９、対向電極をなすＩＴＯ膜１２、及
び等ピッチで平行な突起様の構造物（ドメイン規制手
段）２０Ａが形成される。なお、この上に更に垂直配向
膜が形成されるが、ここでは省略してある。ＴＦＴ基板
１７の液晶１４に面する側の表面（ＴＦＴ３３が作られ
た面）には、ゲートバスラインをなすゲート電極３１、
ＣＳ電極３５、絶縁膜４０、４３、ドレインバスライン
をなす電極（図示せず）、画素電極をなすＩＴＯ膜１
３、及び等ピッチで平行な突起様の構造物（ドメイン規
制手段）２０Ｂが形成される。なお、ＴＦＴ基板でも更
に垂直配向膜が形成されるが、ここでは省略してある。
参照番号４１と４２は、それぞれＴＦＴのソースとドレ
インを示している。ドメイン規制手段としての突起様構
造物２０Ａと２０Ｂは、図２ではＣＦ基板側とＴＦＴ基
板の両方に設けられているが、どちらか一方の基板のみ
に設けるようにしても差し支えない。

【００１８】図３（ａ）に示すように、突起パターン２
０Ａと２０Ｂは、それぞれ１方向に延びる等ピッチで配
置された平行なパターンであり、互いに半ピッチずれて
配置されている。従って、図３（ｂ）に示すような構造
が実現され、一つの画素電極１３に対応する領域におい
て、突起パターン２０Ａと２０Ｂとの間の領域を一つの
配向領域とする複数の異なる配向領域が画定される。図
３（ａ）と（ｂ）において、液晶分子１４は電圧を印加
しない状態における配向の方向（垂直方向）を示してい
る。

【００１９】図４に、液晶分子の配向制御用に用いられ
るドメイン規制手段を構成する構造物２０Ｂを設けたＴ
ＦＴ基板の上面図を示す。構造物２０Ｂは、画素電極１
３とＴＦＴ３３の上を通過して、ジグザグ状に形成され
ている。構造物２０Ｂは、断面が例えば三角形、台形と
いったような、画素面に対して斜めの辺を持つような形
状で形成される。この図に示した構造物２０Ｂのジグザ
グに屈曲した形状は一例としてのものであり、構造物２
０Ｂは一つの画素電極の領域内に複数の異なる配向領域
を画定するのに有効な任意の形状で形成できる。これ
は、図２に示したようにドメイン規制手段としての構造
物２０ＡをＣＦ基板１６側に設けた場合にも言えること
である。

【００２０】画素電極１３上に形成される、すなわちＴ
ＦＴ基板上に形成される、構造物２０Ｂの構成を図５に
示す。この構造物２０Ｂは、画素電極１３上の絶縁材料
膜１０１の上に位置する導電材料膜１０２を含み、この
導電材料膜１０２は別の絶縁材料１０３で封止されてい
る。

【００２１】本発明におけるこの構造物は、次のように
して形成することができる。まず、図６（ａ）に示した
ように、画素電極１３の上に第一の絶縁材料の膜１０
１、導電材料の膜１０２、そして第二の絶縁材料の膜１
０３を順次成膜してから、第二の絶縁材料膜１０３をパ
ターニングする。次に、このパターニングした第二の絶
縁材料膜１０３をマスクに、下層の導電材料膜１０２を
等方性エッチングして、図６（ｂ）に示したように、マ
スクの第二の絶縁材料膜１０３のパターン幅より狭い幅
にパターニングする。続いて、やはり第二の絶縁材料膜
１０３をマスクに、第一の絶縁材料膜を異方性エッチン
グして、図６（ｃ）に示したように、マスクの第二の絶
縁材料膜１０３のパターン幅と同等の幅にパターニング
する。場合によっては、第一の絶縁材料膜１０１のパタ
ーニングは等方性エッチングにより行って、そのパター
ン幅を第二の絶縁材料膜１０３のパターン幅より狭くし
ても差し支えない。最後に、加熱して第二の絶縁材料を
流動化し、図６（ｄ）に示したように下層の導電材料膜
１０２を封止し、画素電極１３の上面に対して斜面を有
する断面形状の構造物を完成する。

【００２２】第一の絶縁材料は、第二の絶縁材料の加熱
時に溶融あるいは流動化しないように、第一の絶縁材料
より融点あるいは軟化点の高い材料とすべきである。一
般には、ポリイミド等の耐熱性有機材料を使用すること
ができ、あるいは、例えばシリコン窒化物やシリコン酸
化物等の無機材料を使用することもできる。第二の絶縁
材料には、第一の絶縁材料より融点又は軟化点が低い有
機材料を用いるのが好ましい。構造物を垂直配向膜上に
形成する構成とする場合には、第二の絶縁材料は完成し
た液晶表示装置において液晶と接触するので、その特性
にとって影響を及ぼすような材料は避けるべきである。
また、第二の絶縁材料を感光性材料とすれば、直接の露
光でそのパターニングを行えるので有利である。とはい
え、第二の絶縁材料を非感光性とし、第二の絶縁材料膜
上に別に形成したレジスト層を使ってそのパターニング
をしても差し支えはない。第二の絶縁材料として好まし
いのは、感光性ノボラック樹脂に代表されるレジスト材
料類である。導電材料は、一般に金属材料から選択さ
れ、例えばクロム、アルミニウム、ニッケル、モリブデ
ン、タングステン、チタン、銅等の単一種の金属、ある
いはそれらの合金を使用することができ、また、これら
の金属又は合金からなる多層構造の材料としてもよい。

【００２３】本発明の構造物における導電材料膜は一般
に不透明な金属等の材料で製作されるので、ドメイン規
制手段としての構造物の付近での液晶の配向の乱れに起
因する光の漏れや黒色化といった表示の不都合を回避す
ることが可能になる。この効果を増強するため、場合に
よっては、導電材料以外の第一及び第二の絶縁材料の一
方又は両方を、例えば黒色等に着色した材料としてもよ
い。

【００２４】更に、本発明の構造物は導電材料を含むこ
とから、下記で説明するように、これを利用してドレイ
ンバスラインあるいはゲートバスラインの断線のリペア
を行うことができ、あるいは構造物を表示の安定のため
に設けられる蓄積容量電極として用いることが可能であ
る。本発明の構造物を蓄積容量電極として利用する場合
には、同じ目的で用意される図２及び図４に示したＣＳ
電極３５は省くことができる。

【００２５】第一及び第二の絶縁材料膜と導電材料膜の
厚さ及びパターニング幅は、これらの材料により形成し
ようとする目的の構造物に応じて決めればよい。例え
ば、第一の絶縁膜の厚さは、その上に形成する導電材料
膜を画素電極から電気的に絶縁するのに十分な厚さとす
べきである。導電材料膜の厚さとパターニング幅は、後
に説明するリペア線としての用途及び蓄積容量電極とし
ての用途にとって十分なものとすべきである。第二の絶
縁材料膜の厚さとパターニング幅は、導電材料膜を封止
するのに十分であるとともに、所定のドメイン規制手段
としての構造物を形成するのに十分な量の材料を提供す
るように選ぶべきである。また、第二の絶縁材料膜のパ
ターニング幅については、下層の導電材料膜のパターニ
ング幅を考慮することも重要である。

【００２６】本発明の液晶表示装置は、ドメイン規制手
段の構造物の製作を除いて、通常の液晶表示装置を製造
する方法と同様の方法で製造することができる。

【００２７】液晶表示装置は、一般に、ＴＦＴ基板製作
工程（この工程は更に、基板の洗浄工程、ゲート電極形
成工程、動作層形成工程、素子分離工程、保護膜形成工
程、画素電極形成工程等に細分される）、ＣＦ基板製作
工程（この工程は更にブラックマトリクス層、カラーフ
ィルタ、対向電極等の形成工程を含む）、及び組み立て
工程を含む方法で製造される。液晶表示装置の製造にお
けるこれらの各工程は周知であり、ここで詳しく説明す
るには及ばない。

【００２８】本発明において重要なドメイン規制手段の
構造物は、それをＴＦＴ基板に設ける場合には画素電極
形成工程後に画素電極上に、ＣＦ基板側に設ける場合は
対向電極形成後に対向電極上に、形成する。構造物の製
造自体は、既に説明したように、第一の絶縁材料、導電
材料及び第二の絶縁材料の連続膜の形成と、これに続く
フォトリソグラフィ手法を利用した各膜のパターニン
グ、そして最上層の第二の絶縁材料の加熱・流動化によ
り行う。構造物の製造は、下記の例において詳しく説明
する。

【００２９】

【実施例】次に、実施例により本発明を更に説明する
が、言うまでもなく、本発明はこれらの実施例にいささ
かなりとも限定されるものではない。

【００３０】〔実施例１〕通常の工程により、透明ガラ
ス基板上にゲート電極を形成し、続いて動作層を形成
し、素子分離処理を施し、保護膜を形成してから、画素
電極を形成したＴＦＴ基板を用意した。このＴＦＴ基板
におけるゲートバスライン及びドレインバスラインの幅
は、それぞれ１０μｍ及び５μｍであった。続いて、図
６（ａ）に例示したように、画素電極１３上に、０．４
μｍ厚のポリイミド膜１０１、２００ｎｍ厚のＣｒ膜１
０２を成膜し、そして２μｍ厚の感光性ノボラック樹脂
膜を成膜してからこれを所定パターンで露光及び現像し
て、幅１５μｍのジグザグパターンの樹脂膜１０３を形
成した。次いで、この樹脂膜１０３をマスクにし、硝酸
第二セリウムアンモンを用いた等方性エッチングでＣｒ
膜１０２をパターニングして、マスクの樹脂膜１０３の
幅より狭い金属膜パターン１０２を形成した（図６
（ｂ））。更に、ジグザグパターンの樹脂膜１０３を再
びマスクにして、１Ｐａ程度以下の圧力の低圧プラズマ
アッシングを用いた異方性エッチングでポリイミド膜１
０１をパターニング（図６（ｃ））してから、基板を２
００℃に加熱して最上層のノボラック樹脂を流動化させ
て、図６（ｄ）に示したようにＣｒ膜１０２を閉じこめ
た構造物を形成した。その後、最終的に垂直配向膜を全
面に形成した。図７に示したようにジグザグ状に形成し
た構造物１２３の底部の幅はおよそ１０μｍ、隣接構造
物間のピッチ幅は１００μｍであった。こうして形成し
た構造物は、Ｃｒ膜１０２を含んでいるために不透明と
なるので、構造物付近での液晶の配向の乱れに起因する
光の漏れや黒色化を遮蔽して見えなくすることができ
る。

【００３１】更に、ここで形成した構造物は、ドレイン
バスラインに断線があった場合の修正（リペア）用に使
用することもできる。図７に示したように、ＴＦＴ基板
のドレインバスライン１３２が１２０で指示した箇所で
断線していた場合、この断線箇所１２０をまたぐ構造物
の一部分１２２を他の部分から分離するように、構造物
１２３を１２４と１２５で指示した箇所でレーザーカッ
トする。次に、この分離した構造物の一部分１２２を、
断線したドレインバスライン１３２に１２８と１２９で
指示した箇所でレーザー溶接して接続する。図８に、レ
ーザーカット部１２４とレーザー溶接部１２８を示す。
このようにして、ドレインバスラインの断線は容易に修
正が可能となる。

【００３２】〔実施例２〕この例は、ＴＦＴマトリクス
の外周部に設けた、実施例１で形成したのと同様な構成
の構造物を利用して行う、ドレインバスラインの断線の
リペアを説明するものである。

【００３３】この場合は、図９に示したように、ドレイ
ンバスラインの引き出し部に、ドレインバスラインとの
間に絶縁膜を挟んで形成した、実施例１で作成した構造
物と同様の構成の構造物よりなるリペア線２０７を設
け、このリペア線２０７と断線箇所１２０のあるドレイ
ンライン１３２とをその交点２０８でレーザー溶接によ
り接続し、更にリペア線２０７を引き出し電極２０９に
それらの交点２１０で同様に接続する。ＴＦＴマトリク
スの反対側の外周部にも同様のリペア線２０７’を設
け、リペア線２０７’と断線箇所のあるドレインライン
１３２とをそれらの交点２０８’でやはり同様にレーザ
ー溶接により接続し、そしてそのリペア線２０７’を修
正用タブにつながる引き出し電極２２０にそれらの交点
２１５でレーザー接続する。その後、引き出し電極同士
を外部配線により接続すれば、ドレインバスラインの断
線の修正が可能となる。

【００３４】〔実施例３〕この例は、本発明の構造物を
蓄積容量電極として用いるものである。図１０に示した
ように、ＴＦＴマトリクス領域に相当する液晶表示装置
の表示エリア内の本発明の構造物２０２の形成と同時
に、構造物２０２につながり、表示エリアの外周部に位
置する同じ構成の共通ライン２１１を形成し、この共通
ライン２１１を蓄積容量引き出し電極２１３にそれとの
交点２１５でレーザー接続する。

【００３５】この構成では、ＴＦＴマトリクス内の構造
物２０２のうちの、画素電極１３と重畳する部分が、蓄
積容量電極として働く。すなわち、本発明の構造物は導
電材料の層を含んでいるので、表示エリア内の構造物２
０２が蓄積容量電極を兼ねることができ、通常のように
特別な蓄積容量電極（図２及び４に示したＣＳ電極３５
に相当するもの）をＴＦＴマトリクスに作り込んでおく
必要がなく、液晶表示装置の開口率を大幅に増加させる
ことができる。

【００３６】また、この蓄積容量電極にバイアス電圧
（オフセット電圧）を印可すると、液晶の傾きを構造物
２０２の部分以外の領域のそれに近づける（すなわち垂
直の向きに近づける）ことができ、コントラストを向上
させることができる。実験では、ＣＳ電極を備えた現状
の表示装置のコントラスト３００を、３５０以上に改善
できることが分かった。

【００３７】これまで説明した実施例１〜３ではドメイ
ン規制手段である本発明の構造物を断線ドレインバスラ
インのリペア用か蓄積容量電極用のどちらかに利用する
例を示したが、本発明の構造物は断線リペア用と蓄積容
量電極用の両方を兼ねることも可能である。また、本発
明の構造物は、ドレインバスラインのリペアのほかに、
ゲートバスラインのリペアに利用することもできる。

【００３８】〔実施例４〕この例は、ＴＦＴマトリクス
における一つの列のＴＦＴのゲートバスが、隣接する列
の各ＴＦＴのドレインバスラインに接続された、いわゆ
るゲート接続方式のＴＦＴ液晶表示装置への、本発明の
構造物の適用を例示するものである。

【００３９】図１１に示したように、ゲート接続方式の
場合には、一つの列に形成されたＴＦＴ３３Ａのゲート
バスライン３０２が、隣接する列のＴＦＴ３３Ｂのドレ
インバスライン３０４と交差せずに、互いに接続されて
いて、ゲートバスラインに順次電圧を印加することでス
キャンが行われる。通常ＴＦＴ−ＬＣＤは、ＣＦ基板側
の対向電極（コモン電極）が表面パターンのない（いわ
ゆるベタの）透明導電膜として製作されているが、この
方式では、ＳＴＮ方式のようなストライプパターンを用
い、各画素電極に信号を印加する。ゲート接続方式のＴ
ＦＴマトリクスは、ドレインバスラインとゲートバスラ
インとが接続されているため、通常より少ないマスク数
で作り上げることができ、そのため製造方法を簡略化す
ることができるという利点がある。

【００４０】このゲート接続方式のＴＦＴマトリクスに
おいて、先に実施例３で説明したのと同様に構造物２０
２とそれらが接続する共通ライン２１１を設けること
で、画素電極１３への蓄積容量の付加が容易に実現でき
る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通常のようにＴＦＴと画素電極を集積・マトリクス化し
て形成したＴＦＴ基板を含み、この基板の画素電極上
（あるいはＴＦＴ基板に対向するＣＦ基板のコモン電極
上）に、１画素内の垂直配向液晶分子の配向方向を複数
の異なる方向に分割制御するドメイン規制手段の構造物
が設けられている液晶表示装置において、その構造物が
不透明材料を含むことにより、構造物近傍での液晶の配
向の乱れに起因する光の漏れや黒色化の不都合を遮蔽し
て見えなくすることができる。また、この構造物をＴＦ
Ｔマトリクス内の断線部のリペア線として用いることが
できるので、液晶表示装置の無欠陥化が可能となる。更
に、この構造物は蓄積容量電極として用いることができ
るので、従来のような専用の蓄積容量電極をなくすこと
ができ、そのため液晶表示装置の開口率を大きくしてそ
の光の利用効率を高くできる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の斜視図である。

【図２】本発明の液晶表示装置を説明する図である。

【図３】本発明の構造物としての突起パターンを説明す
る図である。

【図４】ジグザグ形状のパターンに形成した本発明の構
造物を説明する図である。

【図５】本発明の構造物の構成を説明する図である。

【図６】本発明の構造物の製造を説明する図である。

【図７】本発明の第一の態様を説明する図である。

【図８】第一の態様における構造物のレーザーカット部
とレーザー溶接部を示す図である。

【図９】本発明の第二の態様を説明する図である。

【図１０】本発明の第三の態様を説明する図である。

【図１１】本発明の第四の態様を説明する図である。

【符号の説明】

１０…液晶表示装置 １２…対向電極 １３…画素電極 １６…ＣＦ基板 １７…ＴＦＴ基板 ２０Ａ、２０Ｂ…構造物 ３１…ゲートバスライン ３２…ドレインバスライン ３３、３３Ａ、３３Ｂ…ＴＦＴ １０１…第一の絶縁材料膜 １０２…導電材料膜 １０３…第二の絶縁材料膜 １２０…断線箇所 １２３…構造物 １２４、１２５…レーザーカット部 １２８、１２９…レーザー溶接部 １３２…ドレインバスライン ２０２…構造物 ２０７、２０７’…リペア線 ２０９、２２０…引き出し電極 ２１１…共通ライン ２１３…蓄積容量引き出し電極 ３０２…ゲートバスライン ３０４…ドレインバスライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H090 HA03 HA05 HA07 HB13X HC11 HC15 HD06 KA04 LA01 LA04 MA01 MA13 5C094 AA06 AA16 BA03 BA43 DA13 EA04 EA10 FB01 FB15 GB01 HA08

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゲート電極、ゲート絶縁膜、動作半導体
   膜及びソース・ドレイン電極から主としてなる薄膜トラ
   ンジスタ、該ゲート電極同士を接続するゲートバスライ
   ン、該ドレイン電極同士を接続するドレインバスライ
   ン、そして該薄膜トランジスタのソース電極に接続され
   て画素電極となる透明導電膜をマトリクス化してなる薄
   膜トランジスタマトリクスを形成した薄膜トランジスタ
   基板と、この基板の画素電極に対向する対向電極を備え
   たもう一つの基板とを含む液晶表示装置であり、これら
   の基板のうちの少なくとも一方のものに、垂直配向液晶
   分子の配向方向を制御するドメイン規制手段が設けられ
   ている液晶表示装置であって、該ドメイン規制手段を構
   成する構造物が、絶縁材料に囲まれた導電材料を含むこ
   とを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 ゲート電極、ゲート絶縁膜、動作半導体
   膜及びソース・ドレイン電極から主としてなる薄膜トラ
   ンジスタ、該ゲート電極同士を接続するゲートバスライ
   ン、該ドレイン電極同士を接続するドレインバスライ
   ン、そして該薄膜トランジスタのソース電極に接続され
   て画素電極となる透明導電膜をマトリクス化してなる薄
   膜トランジスタマトリクスを形成した第一の基板と、対
   向電極を形成した第二の基板と、第一及び第二の基板の
   間に挟持された、誘電率異方性が負の液晶とを含む液晶
   表示装置であり、第一及び第二の基板の少なくとも一方
   に、電圧を印加した時に液晶が斜めに配向される配向方
   向が、１画素内において複数の方向になるように規制す
   るドメイン規制手段が設けられていて、該ドメイン規制
   手段のうちの少なくとも一つは画素電極面に対して斜め
   の面を持つ液晶表示装置であって、画素電極面に対し斜
   めの面を持つドメイン規制手段を構成する構造物が、絶
   縁材料に囲まれた導電材料を含むことを特徴とする液晶
   表示装置。
3. 【請求項３】 前記構造物が、前記基板上に設けられた
   第一の絶縁材料の膜、この膜の上に設けられた導電材料
   の膜、及びこの絶縁材料の膜を取り囲む第二の絶縁材料
   から構成されている、請求項１又は２記載の液晶表示装
   置。
4. 【請求項４】 前記第一の絶縁材料が前記第二の絶縁材
   料より融点又は軟化点の高い有機材料であり、前記第二
   の絶縁材料が感光性の有機材料であり、そして前記導電
   材料が単一種の金属又は複数種の金属の合金であり、あ
   るいはこれらの金属又は合金からなる多層構造の材料で
   ある、請求項３記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記構造物が、前記ドレインバスライン
   又はゲートバスラインの断線部のリペア用電極として用
   いられている、請求項１から４までのいずれか一つに記
   載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記構造物が前記薄膜トランジスタマト
   リクスの領域の周辺部に延長されて、前記薄膜トランジ
   スタマトリクスの引き出し電極と交差する共通ラインを
   形成していて、この共通ラインが前記ドレインバスライ
   ン又はゲートバスラインの断線を前記薄膜トランジスタ
   マトリクスの周辺部で修正するリペア用電極として用い
   られている、請求項１から４までのいずれか一つに記載
   の液晶表示装置。
7. 【請求項７】 前記構造物を、前記画素電極に対応する
   蓄積容量電極として使用している、請求項１から６まで
   のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】 前記構造物にバイアス電圧が印加され
   る、請求項７記載の液晶表示装置。
9. 【請求項９】 前記薄膜トランジスタ基板の薄膜トラン
   ジスタマトリクスにおける一つの列の薄膜トランジスタ
   のゲートバスが隣接する列の各薄膜トランジスタのドレ
   インバスラインに接続されており、前記対向基板がスト
   ライプ状の透明電極を備えている、請求項７記載の液晶
   表示装置。
10. 【請求項１０】 ゲート電極、ゲート絶縁膜、動作半導
    体膜及びソース・ドレイン電極から主としてなる薄膜ト
    ランジスタ、該ゲート電極同士を接続するゲートバスラ
    イン、該ドレイン電極同士を接続するドレインバスライ
    ン、そして該薄膜トランジスタのソース電極に接続され
    て画素電極となる透明導電膜をマトリクス化してなる薄
    膜トランジスタマトリクスを形成した薄膜トランジスタ
    基板と、この基板の画素電極に対向する対向電極を備え
    たもう一つの基板とを含む液晶表示装置であり、これら
    の基板のうちの少なくとも一方のものに、垂直配向液晶
    分子の配向方向を制御するドメイン規制手段が設けられ
    ていて、該ドメイン規制手段を構成する構造物が絶縁材
    料に囲まれた導電材料を含んでいる液晶表示装置を製造
    する方法であって、ドメイン規制手段を構成する構造物
    を、基板上に第一の絶縁膜、導電材料膜、及び第二の絶
    縁膜を順次形成し、次いで第二の絶縁膜をパターニング
    し、それによりパターン化した第二の絶縁膜をマスク
    に、導電材料膜を等方的にパターニングし、続いて第一
    の絶縁膜を異方的にパターニングして、得られた積層構
    造体の最上層の第二の絶縁膜の材料を加熱して流動化さ
    せることで形成することを特徴とする液晶表示装置製造
    方法。
11. 【請求項１１】 前記第一の絶縁材料が前記第二の絶縁
    材料より融点又は軟化点の高い有機材料であり、前記第
    二の絶縁材料が感光性の有機材料であり、そして前記導
    電材料が単一種の金属又は複数種の金属の合金であり、
    あるいはこれらの金属又は合金からなる多層構造の材料
    である、請求項１０記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記第一及び第二の絶縁材料の一方又
    は両方が着色した有機材料である、請求項１０又は１１
    記載の方法。