JP2009015161A - 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法および液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示パネル内に傾斜部が存在する場合であっても、高いコントラスト比を実現することが可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】ＴＦＴ基板２１の表面に形成された凹部と、ＴＦＴ基板２１側の垂直配向膜２４１との間に、この凹部を平坦化するための平坦化部２８１，２８２を設ける。垂直配向膜２４１が平坦化され、液晶層２５の液晶分子２６の傾斜配向が回避される。これにより、傾斜部４７−１〜４７−４の付近において、液晶分子２６の黒表示時の光漏れが、従来と比べて低減する。
【選択図】図３

Description

本発明は、特定の方向に配向させた液晶分子を利用して映像表示を行う液晶表示装置およびその製造方法、ならびにそのような液晶表示装置に適用される液晶表示パネルに関する。

近年、液晶テレビやノート型パソコン、カーナビゲーション等の表示モニタとして、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）が多く用いられている。液晶ディスプレイは、そのパネル基板間での分子配列によって様々なモード（方式）に分類され、例えば、電圧をかけない状態での液晶分子がねじれて配向してなるＴＮ（Twisted Nematic；ねじれネマティック）モードがよく知られている。このＴＮモードでは、液晶分子が正の誘電率異方性、すなわち分子の長軸方向の誘電率が短軸方向に比べて大きい性質を有しており、基板の面に対して平行な面内において液晶分子の配向方位を順次回転させつつ、基板の面に垂直な方向に整列させた構造となっている。

この一方で、電圧をかけない状態での液晶分子が基板の面に対して垂直に配向してなるＶＡ（Vertical Alignment）モードを用いた液晶ディスプレイが提案されている（例えば、特許文献１）。この垂直配向型のＶＡモードでは、液晶分子が負の誘電率異方性、すなわち分子の長軸方向の誘電率が短軸方向に比べて小さい性質を有しており、ＴＮモードに比べて広視野角を実現できる。

このようなＶＡモードの液晶ディスプレイでは、電圧が印加されると、基板に垂直に配向していた液晶分子が、負の誘電率異方性により、基板に対して平行な方向に倒れるように応答することにより、光を透過させる構成となっている。ところが、基板に対して垂直方向に配向した液晶分子の倒れる方向（電圧印加時のダイレクタ）は任意であるため、電圧印加により液晶分子の配向が乱れ、電圧に対する応答特性を悪化させる要因となっていた。

そこで、電圧に応答して倒れる方向の規制手段として、基板の対向面側に傾斜面を有する絶縁性の突起物を一定間隔で設けることにより、液晶分子を基板と垂直な方向から特定の方向に傾けて配向させる技術が開示されている。しかしながら、この技術を用いると、突起物上の液晶分子は基板面から傾いて配向しているため、複屈折が生じることにより黒表示である電圧オフ時に光漏れが起こり、コントラスト比の低下を招いてしまう。

このため、別の規制手段として、基板の対向面に設けられる画素電極や、これに対向する電極の一部にスリット（電極のない部分）を設けることにより、液晶分子に対して斜めに電圧を印加して（斜め電界により）液晶の配向方向を制御する方式が提案されている。この方式は、黒表示である電圧オフ時に複屈折が生じないため、高コントラストな液晶ディスプレイを実現することができる。

なお、このような液晶ディスプレイに関連する技術としては、他にも、例えば特許文献２および特許文献３などに提案されているものが挙げられる。

特開平１１−２４２２２５号公報 特開２００１−２４２４８５号公報 特開２００５−１３４５８９号公報

ここで、液晶ディスプレイのパネル（液晶表示パネル）内には、補助容量電極のコンタクト部や、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）素子のドレイン電極と画素電極との間のコンタクト部など、さまざまな段差（傾斜部）が存在する。したがって、液晶の配向方向の規制手段としての突起物が設けられてない場合であっても、このような傾斜部では液晶分子が基板面に対して傾斜配向しているため、複屈折により黒表示時に光漏れが生じてしまい、やはりコントラスト比の低下を招いてしまうことになる。

このように従来の技術では、液晶表示パネル内に傾斜部が存在すると、液晶分子はその傾斜面に対して垂直に配向するため、高いコントラスト比を示す液晶ディスプレイを実現するのが困難であった。なお、このような傾斜部の存在に起因したコントラスト比の低下は、垂直配向型の液晶ディスプレイには限られず、水平配向型の液晶ディスプレイにおいても同様に生じるものである。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、液晶表示パネル内に傾斜部が存在する場合であっても、高いコントラスト比を実現することが可能な液晶表示装置、液晶表示パネルおよび液晶表示装置の製造方法を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、光源と、この光源から発せられる光を変調することにより映像を表示する液晶表示パネルとを備えたものである。ここで、この液晶表示パネルは、互いに対向配置された一対の基板と、これら一対の基板の対向する面に設けられた一対の電極と、一対の基板のうちの一の基板側に設けられたＴＦＴ素子と、一対の電極の対向する面に設けられた一対の配向膜と、これら一対の配向膜間に封止された液晶層とを有するものである。また、上記一の基板の表面に、傾斜部を有する凹部が形成されていると共に、この凹部と一の基板側の配向膜との間に、凹部を平坦化するための平坦化部が設けられている。

本発明の液晶表示パネルは、光を変調することにより映像を表示するものであって、互いに対向配置された一対の基板と、これら一対の基板の対向する面に設けられた一対の電極と、一対の基板のうちの一の基板側に設けられたＴＦＴ素子と、一対の電極の対向する面に設けられた一対の配向膜と、これら一対の配向膜間に封止された液晶層とを有するものである。また、上記一の基板の表面に、傾斜部を有する凹部が形成されていると共に、この凹部と一の基板側の配向膜との間に、凹部を平坦化するための平坦化部が設けられている。

本発明の液晶表示装置および液晶表示パネルでは、一の基板の表面に形成された凹部と一の基板側の配向膜との間に、この凹部を平坦化するための平坦化部が設けられているため、配向膜も平坦化する。したがって、凹部の傾斜部に対応する領域において、液晶層の液晶分子の傾斜配向が回避される。これにより、電圧オフ時における液晶の複屈折に起因した光漏れが、従来よりも低減される。

本発明の液晶表示装置の製造方法は、一対の基板のうちの一の基板上において、傾斜部を有する凹部を所定の材料で埋めることにより、平坦化部を形成する工程と、この平坦化部の上に配向膜を形成する工程と、一対の基板のうちの他の基板上に配向膜を形成する工程と、一対の基板間に液晶層を封止する工程とを含むようにしたものである。

本発明の液晶表示装置の製造方法では、一の基板上の凹部を埋めることにより平坦化部が形成されたのちに、この平坦化部の上に配向膜が形成されるため、配向膜が平坦化する。したがって、凹部の傾斜部に対応する領域において、液晶層の液晶分子の傾斜配向が回避される。これにより、電圧オフ時における、液晶の複屈折に起因した光漏れが、従来よりも低減される。

本発明の液晶表示装置または液晶表示パネルによれば、一の基板の表面に形成された凹部と一の基板側の配向膜との間にこの凹部を平坦化するための平坦化部を設けるようにしたので、配向膜を平坦化して液晶層の液晶分子の傾斜配向を回避し、液晶の複屈折による電圧オフ時の光漏れを従来よりも低減することができる。よって、液晶表示パネル内に傾斜部が存在する場合であっても、高いコントラスト比を実現することが可能となる。

本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、一の基板上の凹部を埋めることにより平坦化部を形成したのちにこの平坦化部の上に配向膜を形成するようにしたので、配向膜を平坦化して液晶層の液晶分子の傾斜配向を回避し、液晶の複屈折による電圧オフ時の光漏れを従来よりも低減することができる。よって、液晶表示パネル内に傾斜部が存在する場合であっても、高いコントラスト比を実現することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置（液晶表示装置１）の全体の機能ブロック構成を表すものである。この液晶表示装置１は、液晶表示パネル２と、バックライト部３０と、画像処理部３１と、フレームメモリ３２と、ゲートドライバ３３と、データドライバ３４と、タイミング制御部３５と、バックライト駆動部３６とを備えている。

バックライト部３０は、液晶表示パネル２に光を照射する光源であり、例えば、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp：冷陰極傾向ランプ）や、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などを含んで構成されている。

液晶表示パネル２は、ゲートドライバ３３から供給される駆動信号に従って、データドライバ３４から伝達される映像信号に基づき、バックライト３０から発せられる光を変調して映像表示を行うものであり、マトリクス状に配置された複数の画素４を有し、これらの画素４ごとに駆動が行われるアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルである。なお、この画素４の詳細な構成については後述する。

画像処理部３１は、外部からの映像信号Ｄinに対して所定の画像処理を施すことにより、ＲＧＢ信号である映像信号を生成するものである。

フレームメモリ３２は、画像処理部３１から供給される映像信号をフレーム単位で画素４ごとに記憶するものである。

ゲートドライバ３３は、タイミング制御部３５によるタイミング制御に従って、液晶表示パネル２内の各画素４を図示しない走査線（ゲート線）に沿って線順次駆動するものである。データドライバ３４は、液晶表示パネル２の各画素４へそれぞれ、フレームメモリ３２に記憶されている映像信号に基づく駆動電圧を供給するものである。

バックライト駆動部３６は、タイミング制御部３５のタイミング制御に従って、バックライト部３０の点灯動作を制御するものである。

タイミング制御部３５は、ゲートドライバ３３、データドライバ３４およびバックライト駆動部３６の駆動タイミングを制御するものである。

次に、図２および図３を参照して、各画素４の詳細構成について説明する。ここで、図２は１つの画素４内の平面構成を表したものであり、図２（Ａ）は後述するＴＦＴ基板（ＴＦＴ基板２１）側の平面構成を、図２（Ｂ）は後述する対向基板（対向基板２７）側の平面構成を、それぞれ表している。また、図３は、図２（Ａ），図２（Ｂ）のＩＩ−ＩＩ線における矢視断面図である。

図２（Ａ）に示したように、各画素４のＴＦＴ基板側には、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明性を有する２つの画素電極４１Ａ，４１Ｂが配置されている。これら画素電極４１Ａ，４１Ｂ間には、斜め電界を発生させて電圧印加時の液晶分子ダイレクタを制御するためのスリットが設けられている。また、画素電極４１Ａ，４１Ｂにはそれぞれ、ＴＦＴ素子４２Ａ，４２Ｂが対応して配置されている。ＴＦＴ素子４２Ａにはゲート線Ｇおよびデータ線Ｄ１が接続され、映像信号に基づく電圧が画素電極４１Ａに印加されるようになっている。一方、ＴＦＴ素子４２Ｂにはゲート線Ｇおよびデータ線Ｄ２が接続され、映像信号に基づく電圧が画素電極４１Ｂに印加されるようになっている。また、補助容量線Ｃｓには、画素電極４１Ａ，４１Ｂに対応してそれぞれ補助容量電極４４Ａ，４４Ｂが形成されており、補助容量が構成されるようになっている。これら補助容量電極４４Ａ，４４Ｂと画素電極４１Ａ，４１Ｂとの間はそれぞれ、コンタクト部４５−２，４５−３によって電気的に接続されている。なお、ＴＦＴ素子４２Ａのドレイン電極４３Ａと画素電極４１Ａとの間は、コンタクト部４５−１によって電気的に接続されており、ＴＦＴ素子４２Ｂのドレイン電極４３Ｂと補助容量電極４４Ｂとの間は、配線Ｌ１によって電気的に接続されている。

一方、図２（Ｂ）に示したように、各画素４の対向基板側には、各画素４に共通の対向電極４６が配置されている。この対向電極４６も例えばＩＴＯ等の透明性を有する電極であり、画素電極４１Ａ，４１Ｂと同様に、斜め電界を発生させて電圧印加時の液晶分子ダイレクタを制御するためのスリットが設けられている。ただし、画素電極４１Ａ，４１Ｂ間のスリットと対向電極４６のスリットとは、互いに基板間で対向しないように交互に配置される。これにより、画素電極４１Ａ，４１Ｂと対向電極４６との間に駆動電圧が印加されると、後述する液晶分子の長軸に対して斜めに電界がかかることで、電圧に対する応答速度が向上すると共に、画素４内に配向方向の異なる領域が形成（配向分割）されるため、視野角特性が向上するようになっている。

また、図３に示したように、この液晶表示パネル２では、ＴＦＴ基板２１と対向基板（ＣＦ（Color Filter；カラーフィルタ）基板）２７との間に、液晶分子２６を含む液晶層２５が設けられている。

ＴＦＴ基板２１は、例えばガラス基板により構成されている。このＴＦＴ基板２１の上には、絶縁膜２２および平坦化膜２３を介して、前述の画素電極４１Ａ，４１Ｂが配置されている。ＴＦＴ基板２１の上にはまた、前述の補助容量電極４４Ａやドレイン電極４３Ａが形成されている。これら補助容量電極４４Ａやドレイン電極４３Ａと画素電極４１Ａ，４１Ｂとの間のコンタクト部４５−２，４５−１の付近では、絶縁膜２２や平坦化膜２３に凹部が存在し、これらの凹部にはそれぞれ、傾斜部４７−１，４７−２や傾斜部４７−３，４７−４が形成されている。このような凹部の深さ（高さ）は、補助容量電極４４Ａ側のもので１．０μｍ程度であり、ドレイン電極４３Ａ側のもので０．６μｍ程度である。また、傾斜部４７−１，４７−２や傾斜部４７−３，４７−４の幅は、１０〜２０μｍ程度である。

このＴＦＴ基板２１側ではまた、上記凹部とＴＦＴ基板２１側の垂直配向膜２４１との間（この場合、画素電極４１Ａ，４１Ｂまたはドレイン電極４３Ａと垂直配向膜２４１との間）に平坦化部２８１，２８２が設けられ、これにより凹部が平坦化するようになっている。具体的には、補助容量電極４４Ａと画素電極４１Ａ，４１Ｂとの間のコンタクト部４５−２付近の凹部には、平坦化部２８１が形成されている一方、ドレイン電極４３Ａと画素電極４１Ａ，４１Ｂとの間のコンタクト部４５−１付近の凹部には、平坦化部２８２が形成されている。ここでは、これら平坦化部２８１，２８２は、例えば絶縁性ポリマーなどの絶縁性材料により構成されている。

対向基板２７は、例えばガラス基板により構成されている。この対向基板２７の上には、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタがストライプ状に設けられたカラーフィルタ（図示せず）と、前述の対向電極４６とが配置されている。

ＴＦＴ基板２１側の画素電極４１Ａ，４１Ｂ上、および対向基板２７側の対向電極４６上にはそれぞれ、垂直配向膜２４１，２４２が形成されている。これら垂直配向膜２４１，２４２はそれぞれ、例えば、ポリイミド等の有機材料により構成されており、液晶分子２５を基板面に対して垂直方向に配向させるためのものである。ここで、ＴＦＴ基板２１側の垂直配向膜２４１は、傾斜部４７−１〜４７−４に対応する領域において、前述した平坦化部２８１，２８２の上に形成されているため、それに従ってこれら垂直配向膜２４１も平坦化されている。これにより、詳細は後述するが、傾斜部４７−１〜４７−４に対応する領域において、液晶層２５の液晶分子２６の傾斜配向が回避されるようになっている。

液晶層２５は、垂直配向型液晶より構成され、例えば、負の誘電率異方性を有する液晶分子２６を含んでいる。液晶分子２６は、その短軸方向の誘電率が長軸方向よりも大きいという性質を有している。この性質により、画素電極４１Ａ，４１Ｂと対向電極４６との間に印加される駆動電圧がオフのときは、液晶分子２６の長軸が基板に対して垂直になるように配列する一方、駆動電圧がオンになると、液晶分子２６の長軸が基板に対して平行になるように傾いて配向するようになっている。なお、詳細は後述するが、本実施の形態の液晶層２５では、各液晶分子２６が、傾斜部４７−１，４７−２や傾斜部４７−３，４７−４に対応する領域においても、基板に対して略垂直となるように配向している。

次に、図４〜図７を参照して、本実施の形態の液晶表示装置１の製造方法について説明する。図４〜図７は、この液晶表示装置１（具体的には、液晶表示パネル２）の製造方法の主要な工程の一部を断面図で表したものである。

まず、図４に示したように、前述した材料よりなるＴＦＴ基板２１の表面に、絶縁膜２２および平坦化膜２３を形成すると共に、画素４ごとに、画素電極４１Ａ，４１Ｂと、これら画素電極４１Ａ，４１Ｂをそれぞれ駆動するゲート・ソース・ドレイン等を備えたＴＦＴ素子４２Ａ，４２Ｂ、これらＴＦＴ素子４２Ａ，４２Ｂにそれぞれ接続されたゲート線Ｇ、データ線Ｄ１，Ｄ２や補助容量線Ｃｓ等を形成する。このとき、補助容量電極４４Ａやドレイン電極４３Ａと画素電極４１Ａ，４１Ｂとの間のコンタクト部４５−２，４５−１の付近では、絶縁膜２２や平坦化膜２３に凹部が形成され、これらの凹部にはそれぞれ、傾斜部４７−１，４７−２や傾斜部４７−３，４７−４が存在している。

続いて、図５または図６に示したように、絶縁膜２２や平坦化膜２３の凹部に対して前述した絶縁性材料２８０を塗布し、これらの凹部を埋めることにより、図７（Ａ）に示したように、平坦化部２８１，２８２を形成する。具体的には、図５では、例えばピエゾ素子を利用したヘッド部５を用いて絶縁性材料２８０を塗布しており、インクジェット法により平坦化部２８１，２８２を形成している。一方、図６では、凹部の領域を覆うパターンを有するマスク６１，６２と、例えばポジ型の感光性アクリル樹脂などの絶縁性材料２８０と、紫外光Ｌuvとを用いることにより、フォトリソグラフィ法により平坦化部２８１，２８２を形成している。

続いて、図７（Ｂ）に示したように、形成した画素電極４１Ａ，４１Ｂおよび平坦化部２８１，２８２の表面に、後述の液晶分子２６を基板に対して垂直方向に配列させるための垂直配向膜２４１を形成する。具体的には、垂直配向剤の塗布や、垂直配向膜を基板上に印刷し焼成することにより形成する。ここで、前述したようにＴＦＴ基板２１上の凹部を埋めることにより平坦化部２８２，２８２が形成されたのちに、これら平坦化部２８１，２８２の上に垂直配向膜２４１が形成されるため、この垂直配向膜２４１も平坦化する。

一方、前述した材料よりなる対向基板２７の表面には、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタがストライプ状に設けられたカラーフィルタ（図示せず）と、対向電極４６を形成する。また、形成した対向電極４６の表面には、後述の液晶分子２６を基板に対して垂直方向に配列させるための垂直配向膜２４２を、それぞれ形成する。具体的には、前述の垂直配向膜２４１と同様に、垂直配向剤の塗布や、垂直配向膜を基板上に印刷し焼成することにより形成する。

なお、ＴＦＴ基板２１側および対向基板２７側において、画素電極４１Ａ，４１Ｂおよび対向電極４６は、１つの画素４内で、所定のスリットを有するように形成する。これらのスリットは、電極が形成されていない部分であり、電極面内の領域を分離するものである。ここで、これらのスリットは、ＴＦＴ基板２１と対向基板２７との間で互いに対向しないように交互に配置するようにする。

他方、液晶層２５を、負の誘電率異方性を有する液晶（ネガ型ネマチック液晶）分子２６を含むようにして形成する。

続いて、ＴＦＴ基板２１あるいは対向基板２７のどちらか一方の表面（垂直配向膜２４１，２４２の形成されている面）に対して、セルギャップを確保するためのスペーサを、例えばフォトリソグラフィ工程によって形成した後に、例えばディスペンサ方式によりエポキシ接着剤等を用いて、シール部を印刷する。こののち、液晶材料を基板上に滴下してＴＦＴ基板２１と対向基板２７とを、それぞれの基板に形成された垂直配向膜２４１，２４２が対向するように、スペーサおよびシール部を介して貼り合わせる。その後、紫外線（ＵＶ）照射等によってシール部の硬化を行うことにより、液晶層２５をＴＦＴ基板２１と対向基板２７との間に封止する。これにより、図１〜図３に示した液晶表示パネル２が完成する。

次に、図１〜図３および図８〜図１０を参照して、本実施の形態の液晶表示装置１の作用・効果について詳細に説明する。

まず、図１〜図３を参照して、液晶表示装置１の基本動作について説明する。

この液晶表示装置１では、図１に示したように、外部から供給された映像信号Ｄinが画像処理部３１により画像処理され、各画素４用の映像信号が生成される。この映像信号はフレームメモリ３２において記憶されたのち、データドライバ３４へ供給される。このようにして供給された映像信号に基づき、ゲートドライバ３３およびデータドライバ３４から出力される各画素４内への駆動電圧によって、画素４ごとに線順次表示駆動動作がなされる。具体的には、図２に示したように、ゲートドライバ３３からゲート線Ｇを介して供給される選択信号に応じて、ＴＦＴ素子４２Ａ，４２Ｂのオン・オフが切り替えられ、データ線Ｄ１，Ｄ２と画素電極４１Ａ，４１Ｂとの間を選択的に導通する。

すると、データ線Ｄ１，Ｄ２と画素電極４１Ａ，４１Ｂとの間が導通された画素４では、図３に示したように、バックライト部３０からの照明光が液晶表示パネル２において変調され、表示光として出力される。これにより、映像信号Ｄinに基づく映像表示が、液晶表示装置１において行われる。

次に、図３，図８〜図１０を参照して、本発明の液晶表示装置の特徴的部分の作用・効果について、詳細に説明する。ここで、図８は、比較例に係る従来の液晶表示パネル（液晶表示パネル１０２）の断面構成を表したものである。また、図９は、この比較例に係る液晶表示パネル１０２における傾斜部での漏れ光の様子を表したものであり、図１０は、図３に示した本実施の形態の液晶表示パネル２における傾斜部での漏れ光の様子を表したものである。なお、図９および図１０に示した透過率は、液晶表示パネルにおけるそれぞれの場所（位置）に対応する電圧オフ時（黒表示時）の透過率を表している。

まず、図８に示した比較例に係る液晶表示パネル１０２では、ＴＦＴ基板２１側に存在する凹部に形成された傾斜部４７−１〜４７−４の存在により、これら傾斜部４７−１〜４７−４の付近において垂直配向膜２４１も傾斜しており、これによりこの付近では、図中の符号Ｐ１１，Ｐ１２で示したように、液晶分子２６が基板面に対して傾斜配向している。したがって、例えば図９に示したように、液晶分子２６の複屈折に起因して、傾斜部４７−１〜４７−４の付近において、黒表示時に光漏れが生じてしまっている。そしてこのような黒表示時の光漏れは、コントラスト比の低下を招いてしまうことになる。

これに対し、図３に示した本実施の形態の液晶表示パネル２では、ＴＦＴ基板２１の表面に形成された凹部とＴＦＴ基板２１側の垂直配向膜２４１との間に、この凹部を平坦化するための平坦化部２８１，２８２が設けられているため、垂直配向膜２４１も平坦化する。したがって、凹部の傾斜部４７−１〜４７−４に対応する領域において、比較例のような液晶分子２６の傾斜配向が回避される。これにより、例えば図１０に示したように、傾斜部４７−１〜４７−４の付近において、電圧オフ時における液晶分子２６の複屈折に起因したバックライト部３０からの光Ｌoutの漏れが、図９に示した比較例と比べて低減される。なお、比較例に係る従来の液晶表示装置では、コントラスト比が１：約１２００であったのに対し、本実施の形態の液晶表示装置１では、一例として、コントラスト比が１：約２２００であった。すなわち、上記のようにバックライト部３０からの光Ｌoutの漏れが低減することにより、コントラスト比が従来よりも向上することが確認された。

以上のように本実施の形態では、ＴＦＴ基板２１の表面に形成された凹部とＴＦＴ基板２１側の垂直配向膜２４１との間に、この凹部を平坦化するための平坦化部２８１，２８２を設けるようにしたので、垂直配向膜２４１を平坦化して液晶層２５の液晶分子２６の傾斜配向を回避し、傾斜部４７−１〜４７−４の付近における液晶分子２６の黒表示時の光漏れを、従来と比べて低減することができる。よって、液晶表示パネル２内に傾斜部が存在する場合であっても、高いコントラスト比を実現することが可能となる。

具体的には、ＴＦＴ基板２１上の凹部を埋めることにより平坦化部２８１，２８２を形成したのちに、これら平坦化部２８１，２８２の上に垂直配向膜２４１を形成するようにしたので、上記のように垂直配向膜２４１を平坦化させることができる。

また、平坦化部２８１，２８２が形成された領域には、絶縁性材料が画素電極４１Ａ，４１Ｂ上に積層形成されている（例えば、０．５μｍ程度の厚み）ことになるため、電圧印加時に、画素電極４１Ａ，４１Ｂおよび対向電極４６に形成されたスリットと同じ役割を担うことができる。すなわち、電圧印加時に、液晶分子２６の配向制御を行うことが可能となる。

さらに、画素４（画素電極４１Ａ，４１Ｂ）内に平坦化部２８１，２８２を設けるようにしたので、画素間に平坦化部を設けた場合とは異なり、画素電極４１Ａ，４１Ｂによって、電圧印加時に液晶分子２６の配向制御を行うことができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態では、ＴＦＴ基板２１の表面に形成された凹部とＴＦＴ基板２１側の垂直配向膜２４１との間に、この垂直配向膜２４１とは別に（垂直配向膜２４１とは異なる材料により）平坦化部２８１，２８２を形成する場合について説明したが、例えば図１１に示した液晶表示パネル２Ａのように、垂直配向膜２４１自体によって（垂直配向膜２４１と同一の材料により）平坦化部２８１Ａ，２８２Ａを形成するようにしてもよい。このように構成した場合、上記実施の形態と比べ、製造工程を簡素化することができる。

また、上記実施の形態では、平坦化分２８１，２８２を絶縁性材料により形成する場合について説明したが、例えば図１２に示した液晶表示パネル２Ｂのように、平坦化部２８１Ｂ，２８２Ｂを導電性材料（例えば、導電性ポリマー）により形成するようにしてもよい。この場合も、上記実施の形態で説明したように、インクジェット法やフォトリソグラフィ法を用いることにより、平坦化部２８１Ｂ，２８２Ｂを形成することが可能である。このように構成した場合、導電性材料は厚みが大きくなると不透明になる傾向があるため、凹部のうちの特に傾斜部４７−１〜４７−４においてバックライト部３０からの光Ｌoutの遮光することも可能となる。よって、上記実施の形態と比べ、傾斜部４７−１〜４７−４の付近における液晶分子２６の黒表示時の光漏れをより低減することができ、より高いコントラスト比を実現することが可能となる。

さらに、上記実施の形態では、液晶分子の配向膜が垂直配向膜２４１，２４２であり、液晶層２５が負の誘電率異方性を有する液晶を含む垂直配向型の液晶表示装置１について説明したが、本発明は、例えば、液晶分子の配向膜が水平配向膜２９１，２９２であり、液晶層２５が正の誘電率異方性を有する液晶を含む水平配向型（例えば、ＴＮモードや、ＩＰＳ（In-Plane Switching）モード）の液晶表示装置にも適用することが可能である。具体的には、例えば図１３に示した従来の垂直配向型の液晶表示パネル２０２では、傾斜部４７−１〜４７−４の付近において水平配向膜２９１も傾斜しており、これによりこの付近では、図中の符号Ｐ２１，Ｐ２２のように、液晶分子２６Ａが基板面に水平な面内において回転するように配向している。したがって、この場合も液晶分子２６Ａの複屈折に起因して、傾斜部４７−１〜４７−４の付近において、黒表示時に光漏れが生じてしまう。これに対し、例えば図１４に示した本発明の変形例に係る液晶表示パネル２Ｃでは、ＴＦＴ基板２１の表面に形成された凹部とＴＦＴ基板２１側の水平配向膜２９１との間に、この凹部を平坦化するための平坦化部２８１Ｃ，２８２Ｃが設けられているため、水平配向膜２９１も平坦化する。これにより、傾斜部４７−１〜４７−４の付近において、黒表示時の光漏れを、図１３に示した比較例と比べて低減することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を表す機能ブロック図である。 図１に示した画素内の詳細構成の一例を表す平面図である。 図２に示した画素内の断面構成の一例を表す図である。 本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の製造方法の主要な工程の一部を表す断面図である。 図４に続く工程の一例を表す断面図である。 図４に続く工程の他の例を表す断面図である。 図５または図６に続く工程を表す断面図である。 比較例に係る従来の液晶表示パネルの構成を表す断面図である。 比較例に係る液晶表示パネルにおける傾斜部での漏れ光を表す特性図である。 図３に示した液晶表示パネルにおける傾斜部での漏れ光を表す特性図である。 本発明の変形例に係る液晶表示パネルの構成を表す断面図である。 本発明の変形例に係る液晶表示パネルの構成を表す断面図である。 比較例に係る従来の水平配向型の液晶表示パネルの構成を表す断面図である。 本発明の変形例に係る水平配向型の液晶表示パネルの構成を表す断面図である。

符号の説明

１…液晶表示装置、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…液晶表示パネル、２１…ＴＦＴ基板、２２…絶縁膜、２３…平坦化膜、２４１，２４２…垂直配向膜、２５，２５Ａ…液晶層、２６，２６Ａ…液晶分子、２７…対向（ＣＦ）基板、２８０…絶縁性材料、２８１，２８１Ａ，２８１Ｂ，２８１Ｃ，２８２，２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ…平坦化部、２９１，２９２…水平配向膜、３０…バックライト部、３１…画像処理部、３２…フレームメモリ、３３…ゲートドライバ、３４…データドライバ、３５…タイミング制御部、３６…バックライト駆動部、４…画素、４１Ａ，４１Ｂ…画素電極、４２Ａ，４２Ｂ…ＴＦＴ素子、４３Ａ，４３Ｂ…ドレイン電極、４４Ａ，４４Ｂ…補助容量電極、４５−１，４５−２，４５−３…コンタクト部、４６…対向電極、４７−１，４７−２，４７−３，４７−４…傾斜部、５…ヘッド部、６１，６２…マスク、Ｄin…映像信号、Ｇ…ゲート線、Ｄ１，Ｄ２…データ線、Ｃｓ…補助容量線、Ｌ１…配線、Ｌuv…紫外光。

Claims (17)

1. 光源と、
   前記光源から発せられる光を変調することにより映像を表示する液晶表示パネルと
   を備え、
   前記液晶表示パネルは、
   互いに対向配置された一対の基板と、
   前記一対の基板の対向する面に設けられた一対の電極と、
   前記一対の基板のうちの一の基板側に設けられたＴＦＴ素子と、
   前記一対の電極の対向する面に設けられた一対の配向膜と、
   前記一対の配向膜間に封止された液晶層と
   を有し、
   前記一の基板の表面に、傾斜部を有する凹部が形成されており、
   前記凹部と前記一の基板側の配向膜との間に、この凹部を平坦化するための平坦化部が設けられている
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記平坦化部が、絶縁性材料により構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記平坦化部が、前記配向膜と同一の絶縁性材料により構成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記平坦化部が、前記配向膜とは異なる絶縁性材料により構成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
5. 前記平坦化部が、絶縁性ポリマーにより構成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
6. 前記平坦化部が、導電性材料により構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記平坦化部が、導電性ポリマーにより構成されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記液晶表示パネルは、前記一の基板側に補助容量を有し、
   前記凹部が、前記補助容量の形成領域付近に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
9. 前記凹部が、前記ＴＦＴ素子の端子電極と前記一の基板側の電極との間を電気的に接続するコンタクト部の形成領域付近に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
10. 前記配向膜が垂直配向膜であり、
    前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶を含む
    ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
11. 一対の基板を備えた液晶表示装置の製造方法であって、
    前記一対の基板のうちの一の基板上において、傾斜部を有する凹部を所定の材料で埋めることにより、平坦化部を形成する工程と、
    前記平坦化部の上に配向膜を形成する工程と、
    前記一対の基板のうちの他の基板上に配向膜を形成する工程と、
    前記一対の基板間に液晶層を封止する工程と
    を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
12. 前記平坦化部を、インクジェット法を用いて形成する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
13. 前記平坦化部を、フォトリソグラフィ法を用いて形成する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
14. 前記平坦化部を、絶縁性材料により形成する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
15. 前記平坦化部を、導電性材料により形成する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
16. 前記配向膜として垂直配向膜を用いると共に、前記液晶層として負の誘電率異方性を有する液晶を用いる
    ことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
17. 光を変調することにより映像を表示する液晶表示パネルであって、
    互いに対向配置された一対の基板と、
    前記一対の基板の対向する面に設けられた一対の電極と、
    前記一対の基板のうちの一の基板側に設けられたＴＦＴ素子と、
    前記一対の電極の対向する面に設けられた一対の配向膜と、
    前記一対の配向膜間に封止された液晶層と
    を備え、
    前記一の基板の表面に、傾斜部を有する凹部が形成されており、
    前記凹部と前記一の基板側の配向膜との間に、この凹部を平坦化するための平坦化部が設けられている
    ことを特徴とする液晶表示パネル。

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