JP2011070054A - 液晶表示パネル - Google Patents

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Abstract

【課題】横電界方式の液晶表示パネルのアレイ基板側の配向膜が平坦になるようにして、
表示ムラ、フリッカー、コントラストの低下が抑制されるようにすること。
【解決手段】横電界方式の液晶表示パネル１０Ａのアレイ基板ＡＲは、液晶層ＬＣに電界
を印加する下電極２１及び上電極２４と、配向膜２７Ａが形成され、ここでは上電極２４
にはスリット状開口２５が形成されている。そして、上電極２４上には、表示領域全面を
覆うように平坦化絶縁膜２６Ａが形成され、配向膜２７Ａは平坦化絶縁膜２６Ａの表面に
形成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、横電界方式の液晶表示パネルに関し、特に、アレイ基板の表面が平坦化され
、焼き付き現象や表示ムラないしフリッカーの発生が抑制されたＩＰＳ（In-Plane Switc
hing）モード及びＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの液晶表示パネルに関する。
液晶表示パネルはＣＲＴ（陰極線管）と比較して軽量、薄型、低消費電力という特徴が
あるため、表示用として多くの電子機器に使用されている。液晶表示パネルは、所定方向
に整列した液晶分子の向きを電界により変えて、液晶層の光の透過量を変化させて画像を
表示させるものである。
液晶表示パネルの液晶層に電界を印加する方法として、縦電界方式のものと横電界方式
のものとがある。縦電界方式の液晶表示パネルは、液晶層を挟んで配置される一対の電極
により、概ね縦方向の電界を液晶分子に印加するものである。この縦電界方式の液晶表示
パネルとしては、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード
、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モード、ＥＣＢ（Electrically Controll
ed Birefringence）モード等のものが知られている。
横電界方式の液晶表示パネルは、液晶層を挟んで配置される一対の基板のうちの一方の
内面側に一対の電極が互いに絶縁して設けられており、概ね横方向の電界を液晶分子に対
して印加するものである。この横電界方式の液晶表示パネルとしては、一対の電極が平面
視で重ならないＩＰＳモードのものと、重なるＦＦＳモードのものとが知られている。横
電界方式の液晶表示パネルは広い視野角を得ることができるという効果があるので、近年
、多く用いられるようになってきている。
ＩＰＳモードの液晶表示パネルは、下記特許文献１に示されているように、一対の電極
が同一層に形成されるものと、下記特許文献２に示されているように、一対の電極の間に
電極間絶縁膜が形成されているものとが知られている。いずれのＩＰＳモードの液晶表示
パネルも、一対の電極が櫛歯状に形成されて平面視で重ならないため、画素電極の上側に
位置する液晶分子は十分に駆動されず、開口率が低くなり、透過率が低くなるという問題
点が存在している。
一方、下記特許文献３〜５に示されているように、一対の電極が平面視で重なり、上側
の電極にスリット状開口が設けられたＦＦＳモードの液晶表示パネルが開発されている。
下記特許文献３に開示されているＦＦＳモードの液晶表示パネルは、下電極が走査線と同
層に形成されているので、上電極と下電極との間にはゲート絶縁膜及びパッシベーション
膜が存在しているが、いずれも薄膜であるため、走査線と画素電極として作動する上電極
が近接して不用な電界が生じるという問題点が存在している。また、共通電極として作動
する下電極は画素毎に分離して形成されているため、走査線と並行且つ同一の層に不透明
なコモン線が形成され、そのコモン線に下電極の一部が重なるように形成することにより
、個々の画素の共通電極の配線が行われている。このため、開口率が低下するという問題
点や、共通電極がコモン線と重なっていることに起因して平面視でコモン線と重畳する位
置の上電極に段差が生じ、その段差の部分で液晶分子の配向が乱れるという問題点が存在
している。
これに対し、下記特許文献４及び５には、薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Tr
ansistor）の上側の層を平坦化し、かつ、走査線と画素電極との間を離間させる層間絶縁
膜を形成したＦＦＳモードの液晶表示パネルの発明が開示されている。下記特許文献４及
び５に開示されているＦＦＳモードの液晶表示パネルによれば、共通電極は表示領域の全
画素に跨って形成されており、この共通電極は表示領域の周辺部でコモン線に接続されて
いるため、画素には共通電極間を結ぶための不透明なコモン線が形成されていない。この
ため、下記特許文献４及び５に開示されているＦＦＳモードの液晶表示パネルは、下記特
許文献３に開示されているＦＦＳモードの液晶表示パネルよりも開口率が大きく、コント
ラストが高くなるという特徴を有している。
特開２００５−０８４１８０号公報 特開２００８−１６４９５８号公報 特開２００９−０３６８００号公報 特開２００８−２６８８４１号公報 特開２００８−１８０９２８号公報 特開２００８−０９６４６９号公報
横電界方式の液晶表示パネルは、ＩＰＳモード及びＦＦＳモードのいずれにおいても、
櫛歯状の電極或いは上電極のスリット状開口によって、配向膜が形成される面が凹凸状に
なっている。ここで上記特許文献４及び５に開示されているＦＦＳモードの液晶表示パネ
ルのアレイ基板において、その表面状態を図６Ａ〜図６Ｃを用いて説明する。なお、図６
ＡはＦＦＳモードの液晶表示パネルのアレイ基板における配向膜の凹凸状態を示す模式断
面図であり、図６Ｂは図６Ａの電気力線の形成状態を示す図であり、図６Ｃは図６Ｂの電
気力線の経路の説明図である。なお、図６Ａ及び図６Ｂにおいては、下電極、電極間絶縁
膜、上電極及び配向膜の構成のみを示してある。
このＦＦＳモードの液晶表示パネルのアレイ基板５０においては、下電極５１と上電極
５２の間に電極間絶縁膜５３が形成されている。上電極５２には、複数のスリット状開口
５４が形成されている。この下電極５１と上電極５２との間に電界が印加されると、図６
Ｂに示すように、スリット状開口５４を経て電界が形成される。そして、上電極５２とス
リット状開口５４の底に露出している電極間絶縁膜５３を覆うように配向膜５５が形成さ
れている。この配向膜５５が形成されている面は、スリット状開口５４の存在のため、凹
凸状態となっている。
このような凹凸状態のために、配向膜５５は上電極５２の表面側から塗布することによ
って形成されるので、スリット状開口５４による凹部の膜厚ｔ１と上電極５２による凸部
の膜厚ｔ２との間に差異が生じてしまう。上記特許文献４及び５に開示されている液晶表
示パネルでは、上電極５２は共通電極として作動し、上電極５２は全表示領域の画素に跨
って形成されているため、画素間にはコモン線が形成されていない。このため、共通電極
として作動する上電極５２の抵抗が高くなることを防止するため、上電極５２の膜厚を厚
くすることが望まれている。
しかしながら、上電極５２の膜厚が厚くなるほど、配向膜５５の凹部の膜厚ｔ１と凸部
の膜厚ｔ２の差は大きくなってしまう。また、上電極５２の膜厚が厚くなると、これを被
覆するために配向膜を厚くする必要があり、配向膜の膜厚の塗布ムラが生じやすく、その
結果、表示ムラが発生しやすい。また、凹凸の段差部分によるラビングの不均一を低減す
るため、図６Ａに示すように、上電極５２のスリット状開口５４側には傾斜Ｂ部分を設け
ることも行われているが、この上電極５２の傾斜Ｂ部分上の配向膜５５のＡ部分のラビン
グの不均一性は、低減されるものの、完全に解消されることはない。また、上電極５２の
傾斜Ｂ部分上の配向膜５５のＡ部分は、配向膜５５のカバレッジの不良を生じ易いという
問題点も存在している。このような現象は、ＩＰＳモードの液晶表示パネルにおいても同
様に生じる。
更に、ＦＦＳモードの液晶表示パネルにおいては、下電極５１と上電極５２の間には電
極間絶縁膜５３が形成されているため、下電極５１と上電極５２との間に形成される電界
の経路は、図６Ｃに示すように、上電極５２←→配向膜５５←→液晶層ＬＣ←→配向膜５
５←→絶縁層（電極間絶縁膜５３）←→下電極５１の順となる。このように、液晶層ＬＣ
と下電極５１との間には絶縁層（電極間絶縁膜５３）が存在しているが、液晶層ＬＣと上
電極５２との間には絶縁層が存在していないので、液晶層ＬＣから見た電界の経路が非対
称となる。このために、従来のＦＦＳモードの液晶表示パネルでは、配向膜の蓄積電荷に
偏りが生じて、短時間での焼付きや最適な共通電極電位Ｖｃｏｍのドリフトが発生し、通
電状態でフリッカーが発生する。
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、横電界
方式の液晶表示パネルにおいて、櫛歯状の電極或いは上電極に形成されるスリット状開口
によって配向膜が形成される面が凹凸状態になることを防止し、この凸凹に起因する表示
ムラ、フリッカー、コントラストの低下という問題を解消した横電界方式の液晶表示パネ
ルを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示パネルは、液晶層を挟持して対向配置され
た一対の基板を有し、前記一対の基板の一方には、表示領域を形成する複数の画素領域に
、液晶層に電界を印加するための第１電極及び第２電極と、配向膜と、が形成された横電
界方式の液晶表示パネルであって、前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方の表
面上であって、前記画素領域の全面に跨って平坦化絶縁膜が形成され、前記配向膜は前記
平坦化絶縁膜の表面に形成されていることを特徴とする。
本発明の液晶表示パネルにおいては、配向膜は、第１電極及び第２電極の少なくとも一
方の表面上の表示領域の全面に跨って形成された平坦化絶縁膜上に形成されているので、
表面は平坦となる。そのため、本発明の液晶表示パネルによれば、従来の横電界方式の液
晶表示パネルのアレイ基板に生じる、液晶層側に位置する電極による凹凸に起因する配向
膜の膜厚の差、電極の段差の傾斜部における配向膜の形成不良、電極の段差に起因する配
向膜の塗布ムラ、配向膜の凹凸によるラビング処理の不均一性等を解消することができる
ため、良好な表示画質の液晶表示パネルが得られる。
また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記第１電極及び前記第２電極の間には、
電極間絶縁膜が形成されていることが好ましい。
従来のＩＰＳモードの一部やＦＦＳモードの横電界方式の液晶表示パネルのように、第
１電極及び第２電極の間に電極間絶縁膜が形成されていると、第１電極と第２電極の間の
電界の経路（第１電極を液晶層側の電極とする）は、第１電極←→配向膜←→液晶層←→
配向膜←→絶縁層←→第２電極となるので、液晶層を中心として非対称になる。そのため
、従来の液晶表示パネルによれば、配向膜の蓄積電荷の偏りが生じ易くなって、短時間で
の焼付きや最適な共通電極電位Ｖｃｏｍのドリフトが発生し易くなり、通電時にフリッカ
ーが発生し易くなる。
しかしながら、本発明の液晶表示パネルにおいては、配向膜と第１電極との間に平坦化
絶縁膜が配置されているので、第１電極及び第２電極の間の電界の経路は、第１電極←→
絶縁層←→配向膜←→液晶層←→配向膜←→絶縁層←→第２電極と、液晶層を中心として
対称になっている。そのため、本発明の液晶表示パネルによれば、配向膜の蓄積電荷の偏
りが生じ難くなるので、短時間での焼付きや最適な共通電極電位Ｖｃｏｍのドリフトが発
生し難くなり、より良好な表示画質の液晶表示パネルが得られる。
また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記第１電極及び前記第２電極は平面視で
互いに重畳しており、前記第１電極及び前記第２電極のうちの液晶層側の電極には、前記
複数の画素領域毎に開口部が形成され、前記平坦化絶縁膜は、前記第１電極及び前記第２
電極のうちの液晶層側の電極上および前記開口部上に形成され、前記配向膜の表面が平坦
化されているものとすることができる。
本発明の液晶表示パネルにおいては、第１電極及び第２電極のうちの液晶層側の電極は
、画素電極としても共通電極としても作動するが、この液晶層側の電極の厚さを厚くして
も、平坦化絶縁膜が存在しているために配向膜を平坦化できる。そのため、本発明の液晶
表示パネルによれば、従来、配向膜を厚くすることでの表示ムラ等の背反課題と上電極の
膜厚段差を配向膜で被覆しなければならない制約から生じた、第１電極及び第２電極のう
ちの液晶層側の電極の膜厚制限が無くなり、例えば、液晶層側の電極を表示領域の全面に
跨って形成されている共通電極として作動させる場合、電極の膜厚を任意に選択すること
で低抵抗化することができる。また、液晶層側の電極の凹凸により配向膜の膜厚差で生じ
ていた最適な共通電極電位Ｖｃｏｍのドリフトも発生し難くなり、これらの相乗効果によ
り、表示画質が良好なＦＦＳモードの液晶表示パネルが得られる。
また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記第１電極及び前記第２電極は、平面視
で互いに重畳せず、前記平坦化絶縁膜は、前記第１電極及び前記第２電極上に形成され、
前記配向膜の表面が平坦化されているものとすることができる。
本発明の液晶表示パネルによれば、上記効果を奏することができるＩＰＳモードの液晶
表示パネルが得られる。すなわち、最適共通電極電位Ｖｃｏｍのドリフトの問題や液晶側
の電極の凹凸に起因する配向膜塗布ムラが解決される。
また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記平坦化絶縁膜は、アクリル系又はポリ
シロキサン系の樹脂材料からなることが好ましい。
平坦化絶縁膜をアクリル系又はポリシロキサン系の樹脂材料からなるものとすると、ア
レイ基板の層間絶縁膜やカラーフィルター基板に形成されているオーバーコート層など、
液晶表示パネルの他の膜と同一の材料で平坦化絶縁膜を形成することができる。そのため
、本発明の液晶表示パネルによれば、別途平坦化絶縁膜の形成材料を用意する必要がなく
なる。
また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記平坦化絶縁膜は、膜厚が前記第１電極
及び前記第２電極の少なくとも一方の表面上で、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下とする
ことが好ましい。
平坦化絶縁膜の膜厚が０．０５μｍ未満となると、配向膜の平坦化が困難になるので好
ましくない。また、平坦化絶縁膜の膜厚が０．５μｍを越えると、液晶を駆動する第１、
第２電極間の距離が離間し過ぎて所望する電界強度を得られなかったり、印加電圧を高く
する必要が生じて消費電力が大きくなったりするので、好ましくない。
また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記表示領域の周辺部には、端子と、前記
端子に電気的に接続される引き回し配線と、前記引き回し配線を被覆する配線絶縁膜とが
形成されており、前記配線絶縁膜は前記平坦化絶縁膜と同一材料からなることが好ましい
。
本発明の液晶表示パネルによれば、引き回し配線の表面保護用の配線絶縁膜と平坦化絶
縁膜とを同じ工程で形成することができるので、特に引き回し配線の表面保護用の配線絶
縁膜の製造工程を設ける必要がなくなる。
図１Ａは各実施形態に共通する液晶表示パネルの概要を示す平面図であり、図１Ｂは図１ＡのIB−IB線の断面図であり、図１Ｃは図１ＡのIC−IC線の断面図である。 第１実施形態のＦＦＳモードの液晶表示パネルにおける１画素のアレイ基板の概要を示す平面図である。 図２のIII−III線の断面図である。 図４Ａは図２のIV−IV線の断面図であり、図４Ｂは図３における電気力線の経路の説明図である。 図５Ａは第２実施形態のＩＰＳモードの液晶表示パネルにおける上電極と下電極間の電界の経路を示す図であり、図５Ｂは第３実施形態にＦＦＳモードの液晶表示パネルにおける上電極と下電極間の電界の経路を示す図である。 図６ＡはＦＦＳモードの液晶表示パネルのアレイ基板における配向膜の凹凸状態を示す模式断面図であり、図６Ｂは図６Ａの電気力線の形成状態を示す図であり、図６Ｃは図６Ｂの電気力線の経路の説明図である。
以下、実施形態及び図面を参照にして本発明を実施するための形態を説明するが、以下
に示す実施形態は、本発明をここに記載したものに限定することを意図するものではなく
、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったもの
にも均しく適用し得るものである。
なお、ここで述べるアレイ基板及びカラーフィルター基板の「表面」とは各種配線が形
成された面ないしは液晶と対向する側の面を示すものとする。また、この明細書における
説明のために用いられた各図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大
きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法
に比例して表示されているものではない。
［第１実施形態］
第１実施形態に係るアレイ基板が使用されるＦＦＳモードの液晶表示パネル１０Ａを図
１〜図４を用いて説明する。液晶表示パネル１０Ａは、図１Ｂ、図３、図４Ａに示すよう
に、液晶層ＬＣがアレイ基板ＡＲ及びカラーフィルター基板ＣＦとの間に挟持されている
。液晶層ＬＣはアレイ基板ＡＲとカラーフィルター基板ＣＦの間から漏れないようにシー
ル材１１によって封入され、液晶層ＬＣの厚みは柱状スペーサー（図示省略）によって均
一に維持されている。また、アレイ基板ＡＲの背面及びカラーフィルター基板ＣＦの前面
にはそれぞれ偏光板（図示省略）が形成されている。そして、アレイ基板ＡＲの背面側か
らバックライト（図示省略）により光が液晶表示パネル１０Ａに照射されている。図示省
略したが、液晶表示パネル１０Ａは行方向及び列方向に複数個整列した画素を有しており
、例えばＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の３色の画素で1ピクセルが構成され、これらの
色の光の混色で各ピクセルの色が定められる。
図２に示すように、アレイ基板ＡＲの各画素１３には行方向に延在するアルミニウムや
モリブデン等の不透明な金属からなる走査線１４と、列方向に延在するアルミニウムやモ
リブデン等の不透明な金属からなる信号線１５と、走査線１４及び信号線１５の交差部近
傍に配設されるＴＦＴを備えている。
図３及び図４Ａに示すように、アレイ基板ＡＲは透明な絶縁性を有するガラスや石英、
プラスチック等からなる第１透明基板１６を基体としている。第１透明基板１６上には、
液晶層ＬＣに面する側に、走査線１４が形成されている。図２に示すように、走査線１４
からはゲート電極Ｇが延設されている。走査線１４とゲート電極Ｇを覆うようにして窒化
ケイ素や酸化ケイ素等からなる透明なゲート絶縁膜１７が積層されている。そして、平面
視でゲート電極Ｇと重なるゲート絶縁膜１７上には非晶質シリコンなどからなる半導体層
１８が形成されている。また、ゲート絶縁膜１７上にはアルミニウムやモリブデン等の金
属からなる複数の信号線１５が、図２の列方向に形成されている。これらの走査線１４及
び信号線１５によって区画された領域のそれぞれが画素１３の領域となる。この信号線１
５からはソース電極Ｓが延設され、このソース電極Ｓは半導体層１８の表面と部分的に接
触している。
さらに、信号線１５及びソース電極Ｓと同一の材料で同時に形成されたドレイン電極Ｄ
がゲート絶縁膜１７上に設けられており、このドレイン電極Ｄはソース電極Ｓと近接配置
されて半導体層１８の表面と部分的に接触している。Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の３
つの画素１３で略正方形の１画素を構成するので、これを３等分する画素１３は走査線１
４側が短辺で信号線１５側が長辺の長方形となる。ゲート電極Ｇ、ゲート絶縁膜１７、半
導体層１８、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄによってスイッチング素子となるＴＦＴが構
成され、それぞれの画素１３にこのＴＦＴが形成されている。
さらに、信号線１５、ＴＦＴ及びゲート絶縁膜１７の露出部分を覆うようにして例えば
窒化ケイ素や酸化ケイ素等からなる透明なパッシベーション膜１９が積層されている。そ
して、パッシベーション膜１９を覆うようにして、例えばアクリル等の透明樹脂材料から
なる層間絶縁膜２０が積層されている。層間絶縁膜２０は、走査線１４、信号線１５、Ｔ
ＦＴ及びゲート絶縁膜１７によるパッシベーション膜１９の凹凸面を平坦化するために設
けられる。そして、層間絶縁膜２０を覆うようにしてＩＴＯ（Indium Thin Oxide）ない
しＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電性材料からなる下電極２１（本発明の第１
電極又は第２電極に対応）が形成されている。また、層間絶縁膜２０及びパッシベーショ
ン膜１９を貫通してドレイン電極Ｄに達するコンタクトホール２２が形成されており、こ
のコンタクトホール２２を介して下電極２１とドレイン電極Ｄとが電気的に接続されてい
る。そのため、下電極２１は画素電極として作動する。
下電極２１を覆うようにして例えば窒化ケイ素や酸化ケイ素等からなる透明な電極間絶
縁膜２３が積層されている。そして、電極間絶縁膜２３を覆うようにしてＩＴＯないしＩ
ＺＯ等の透明導電性材料からなる厚さｔ０の上電極２４（本発明の第２電極又は第１電極
に対応）が形成されている。上電極２４は表示領域の全画素１３に跨って形成され、非表
示領域でコモン配線（図示省略）に電気的に接続されており、この上電極２４は共通電極
として作動する。また、上電極２４には、図２に示すように、各画素１３に複数のスリッ
ト状開口２５が形成されている。スリット状開口２５はフォトリソグラフィー法によって
上電極２４の表面に塗布されたフォトレジスト材料を露光及び現像した後、エッチングす
ることによって形成される。
さらに、上電極２４とスリット状開口２５から露出される電極間絶縁膜２３を覆うよう
にして、例えば感光性のポリシロキサン系の材料からなる平坦化絶縁膜２６Ａが形成され
ている。平坦化絶縁膜２６Ａとなるポリシロキサン系の材料は、上電極２４の厚みｔ０（
ここではｔ０＝０．０５μｍとする）、現像での膜減り及び焼成ベークでの収縮（０．１
〜０．３μｍ程度）を考慮して、例えば０．１〜０．８μｍの厚さに塗布される。その後
、ブリーチング露光、焼成ベークにより脱色と熱硬化が行われて平坦化絶縁膜２６Ａが完
成される。完成した平坦化絶縁膜２６Ａの厚みは上電極２４上で０．０５〜０．５μｍの
範囲が好ましい。平坦化絶縁膜２６Ａの膜厚が０．０５μｍ未満であると、表面の平坦化
が困難になり、平坦化絶縁膜２６Ａの膜厚が０．５μｍを越えると、液晶を駆動する第１
及び第２電極間の距離が離間し過ぎて所望する電界強度が得られなかったり、高印加電圧
が必要となるので消費電力が大きくなったりする。
なお、後述のドライバ端子部３３やフレキシブルプリント基板端子部３４の絶縁膜を省
プロセスで開口させるため、平坦化絶縁膜２６Ａの材料として感光性のポリシロキサン系
を用いた例を示したが、非感光性で熱硬化のＳｉＯ２系ＳＯＧ（Spin On Grass）材料を
用いて平坦化絶縁膜２６Aを形成し、その後通常のフォトリソグラフィー法によって端子
部開口を後から形成してもよい。なお、平坦化絶縁膜２６Ａの材料は、上記の材料だけで
なく、アクリル系、ポリシロキサン系、ポリイミド系、エポキシアクリレート系などの樹
脂材料や窒化ケイ素系、酸化ケイ素系等の無機材料から適宜選択して採用し得る。ポリシ
ロキサン系やアクリル系の材料は液晶表示パネルによく使用されている材料であることか
ら、材料の共通化のために、平坦化絶縁膜２６Ａの材料としてポリシロキサン系やアクリ
ル系の樹脂材料を用いることが好ましい。
この平坦化絶縁膜２６Ａによって、スリット状開口２５などによる凹凸は平坦化される
。すなわち、形成された平坦化絶縁膜２６Ａの表面は凹凸が無い平坦面となる。そして、
平坦化絶縁膜２６Ａを覆って例えばポリイミドからなる第１配向膜２７Ａが積層されてい
る。第１配向膜２７Ａには図２の右方に向かって走査線１４の延在方向と平行方向にラビ
ング処理が施されている。ラビング処理は微細な毛足を有したラビング布で配向膜をこす
ることによって、一方向に沿った多数の微細な溝を第１配向膜２７Ａに形成するものであ
る。ラビング処理の方向はスリット状開口２５の延在方向に対して所定角α傾斜しており
、これにより、液晶分子を一方向に回転させることができる。αは、種々の条件により異
なるが、３°〜１５°が好ましく、ここでは５°が最適値として採用されている。
このように、第１実施形態の液晶表示パネル１０Ａでは、第１配向膜２７Ａは平坦化さ
れている平坦化絶縁膜２６Ａの表面に形成されている。したがって、第１配向膜２７Ａは
、一様な厚さとなるように平坦化絶縁膜２６Ａの表面に形成することができるので、従来
例のようなスリット状開口及び上電極に起因する配向膜の厚さの差異や、上電極の段差の
傾斜部における配向膜の塗布ムラや、配向膜表面の凹凸によるラビング処理の不均一性を
解消することができる。
第１実施形態の液晶表示パネル１０Ａのアレイ基板ＡＲはＦＦＳモードの例であり、下
電極２１と上電極２４の間には電極間絶縁膜２３が形成されている。しかしながら、上電
極２４及び第１配向膜２７Ａの間には平坦化絶縁膜２６Ａが形成されているので、下電極
２１と上電極２４間の電界の経路は、図４Ｂに示すように、下電極２１←→絶縁層（電極
間絶縁膜２３＋平坦化絶縁膜２６Ａ）←→第１配向膜２７Ａ←→液晶層ＬＣ←→第１配向
膜２７Ａ←→絶縁層（平坦化絶縁膜２６Ａ）←→上電極２４と、液晶層に対して対称にな
る。したがって、第１実施形態の液晶表示パネル１０Ａによれば、第１配向膜２７Ａの蓄
積電荷の偏りによる短時間での焼付きやフリッカーを解消することができるようになる。
なお、カラーフィルター基板ＣＦは透明な絶縁性を有するガラスや石英、プラスチック
等からなる第２透明基板２８を基体としている。第２透明基板２８の最下層には、走査線
１４、信号線１５及びＴＦＴに対向する位置に、例えば遮光性を有する樹脂又はクロム等
の金属からなる遮光層２９が形成され、画素１３毎に異なる色の光（たとえば、Ｒ、Ｇ、
Ｂ或いは無色）を透過するカラーフィルター層３０が形成されている。
そして、遮光層２９及びカラーフィルター層３０を覆うようにして例えばフォトレジス
ト等の透明樹脂材料からなるオーバーコート層３１が積層されている。オーバーコート層
３１は、画素間の異なる色のカラーフィルター層３０による段差を平坦にし、また、遮光
層２９やカラーフィルター層３０から流出する不純物が液晶層ＬＣに入らないように遮断
するために形成されている。そして、オーバーコート層３１を覆うようにして、例えばポ
リイミドからなる第２配向膜３２が形成されている。第２配向膜３２には第１配向膜２７
Ａとは逆方向のラビング処理が施されている。このようにして形成されたアレイ基板ＡＲ
及びカラーフィルター基板ＣＦを互いに対向させ、両基板の周囲にシール材１１を設ける
ことにより両基板を貼り合せ、両基板間にホモジニアス配向の液晶を充填することにより
液晶表示パネル１０Ａが得られる。
上述の構成により、画素１３では、ＴＦＴがＯＮ状態になると、下電極２１と上電極２
４との間に電界が発生し、液晶層ＬＣの液晶分子の配向方向が変化する。これにより、液
晶層ＬＣの光透過率が変化してＦＦＳモードで画像を表示することができるようになる。
また、下電極２１と上電極２４が電極間絶縁膜２３を挟んで対向する領域は、補助容量を
形成し、ＴＦＴがＯＦＦ状態になったときに下電極２１と上電極２４との間の電界を所定
時間保持する。
次に図１Ａの非表示領域（表示領域ＤＡ以外の領域）における上電極２４の配線につい
て説明する。非表示領域の一辺側には、ドライバＩＣ（図示省略）が接続される複数の端
子３３ａが形成されたドライバ端子部３３と、外部のコントローラと接続されているフレ
キシブルプリント基板（図示省略）が接続される複数の端子が形成されたフレキシブルプ
リント基板端子部３４とが形成されている。また、非表示領域には、走査線１４、信号線
１５をドライバ端子部３３やフレキシブルプリント基板端子部３４へと導くそれぞれの引
き回し配線が形成されている第１配線部３５と、上電極２４をドライバ端子部３３やフレ
キシブルプリント基板端子部３４へと導くコモン引き回し配線が形成されている第２配線
部３６とが形成されている。
上電極２４は、表示領域の全画素１３に跨って形成され、共通電極として作動すること
ができるようにするために、非表示領域に形成されたコンタクトホール（図示せず）によ
って第２配線部３６のコモン配線に接続されている。この上電極２４の抵抗値が大きくな
ると、共通電極として作動する上電極２４の電位が不安定となるので、フリッカーやクロ
ストークなどの特性不良をもたらすこととなる。そのため、上電極２４の抵抗を所定値以
下にするためには、上電極２４の厚さｔ０を厚くする必要が生じるが、第１実施形態の液
晶表示パネル１０Ａによれば、上電極２４の膜厚が厚くなっても、平坦化絶縁膜２６Ａの
存在により、第１配向膜２７Ａに段差が生じることがなくなる。
また、図１Ａ及び図１Ｃに示すように、ドライバ端子部３３の端子３３ａは、引き回し
配線３７を覆う配線絶縁膜３８に開口が形成されており、表面が露出している。そして、
配線絶縁膜３８上と端子３３ａの露出部を覆って端子表面部３３ｂが、下電極２１または
上電極２４と同一工程で形成される。そして、平坦化絶縁膜２６Ａが配線絶縁膜３８と端
子表面部３３ｂを覆って形成され、端子表面部３３ｂの一部を露出する開口が形成される
。なお、配線絶縁膜３８は、平坦化絶縁膜２６Ａと同じ材料で形成してもよい。
［第２実施形態］
次に、第１実施形態の液晶表示パネル１０ＡはＦＦＳモードの液晶表示パネルの例を示
したが、第２実施形態の液晶表示パネル１０Ｂのアレイ基板ＡＲとしては、ＩＰＳモード
の液晶表示パネルの例を、図５Ａを用いて説明する。なお、図５Ａにおいては、共通電極
３９Ｂ（本発明の第１電極又は第２電極に対応）、画素電極４０Ｂ（本発明の第２電極又
は第１電極に対応）、平坦化絶縁膜２６Ｂ及び第１配向膜２７Ｂ以外の構成は図示省略し
た。
第２実施形態の液晶表示パネル１０Ｂのアレイ基板ＡＲは、液晶層ＬＣに電荷を印加す
る共通電極３９Ｂ及び画素電極４０Ｂが同一面に形成されているものである。そして、共
通電極３９Ｂ及び画素電極４０Ｂを覆うようにして平坦化絶縁膜２６Ｂが形成されている
。平坦化絶縁膜２６Ｂは、共通電極３９Ｂ及び画素電極４０Ｂによって生じる凹凸を平坦
化するので、平坦化絶縁膜２６Ｂの表面は凹凸がない平坦面となる。そして、第２実施形
態の液晶表示パネル１０Ｂのアレイ基板ＡＲでは、この表面が平坦化された平坦化絶縁膜
２６Ｂの表面に第１配向膜２７Ｂが形成されている。
したがって、第２実施形態の液晶表示パネル１０Ｂのアレイ基板ＡＲにおいても、第１
配向膜２７Ｂの表面は平坦化されているので、従来例のような共通電極及び画素電極によ
って形成される凹凸に起因する配向膜の厚さの差異や、共通電極及び画素電極の段差の傾
斜部における配向膜の塗布ムラや、配向膜表面の凹凸によるラビング処理の不均一性がな
くなる。
［第３実施形態］
第２実施形態の液晶表示パネル１０Ｂのアレイ基板ＡＲとしては、液晶層ＬＣに電荷を
印加する共通電極３９Ｂ及び画素電極４０Ｂが同一面に形成されているＩＰＳモードの液
晶表示パネルの例を示した。第３実施形態の液晶表示パネル１０Ｃのアレイ基板ＡＲとし
ては、共通電極３９Ｃ及び画素電極４０Ｃが互いに異なる面に形成されているＩＰＳモー
ドの液晶表示パネルの例を、図５Ｂを用いて説明する。なお、図５Ｂにおいては電極間絶
縁膜２３、共通電極３９Ｃ（本発明の第１電極又は第２電極に対応）、画素電極４０Ｃ（
本発明の第２電極又は第１電極に対応）、平坦化絶縁膜２６Ｃ及び第１配向膜２７Ｃ以外
の構成は図示省略した。
第３実施形態の液晶表示パネル１０Ｃのアレイ基板ＡＲは、電極間絶縁膜２３が共通電
極３９Ｃを覆うように形成されており、画素電極４０Ｃが電極間絶縁膜２３上に形成され
ている。共通電極３９Ｃ及び画素電極４０Ｃは平面視で重ならないように設けられている
。また、電極間絶縁膜２３及び画素電極４０Ｃを覆うようにして平坦化絶縁膜２６Ｃが形
成されている。平坦化絶縁膜２６Ｃは共通電極３９Ｃと画素電極４０Ｃによって生じる凹
凸を平坦化する。すなわち、第３実施形態のＩＰＳモードの液晶表示パネル１０Ｃのアレ
イ基板ＡＲでも、第２実施形態のＩＰＳモードの液晶表示パネル１０Ｂの場合と同様に、
平坦化絶縁膜２６Ｃの表面は凹凸がない平坦面となる。そして、第３実施形態の液晶表示
パネル１０Ｃのアレイ基板ＡＲでは、この平坦化絶縁膜２６Ｃを覆うようにして第１配向
膜２７Ｃが形成されている。
したがって、第３実施形態の液晶表示パネル１０Ｃのアレイ基板ＡＲにおいても、第１
配向膜２７Ｃの表面は平坦化されているので、従来例のような共通電極及び画素電極によ
って形成される凹凸に起因する配向膜の厚さの差異や、共通電極及び画素電極の段差の傾
斜部における配向膜の塗布ムラや、配向膜表面の凹凸によるラビング処理の不均一性がな
くなる。
また、共通電極３９Ｃと画素電極４０Ｃの間に電極間絶縁膜２３が形成されているが、
共通電極３９Ｃと画素電極４０Ｃの間に平坦化絶縁膜２６Ｃがあるので、共通電極３９Ｃ
と画素電極４０Ｃの間の経路は、画素電極４０Ｃ←→絶縁層（電極間絶縁膜２３＋平坦化
絶縁膜２６Ｃ）←→第１配向膜２７Ｃ←→液晶層ＬＣ←→第１配向膜２７Ｃ←→絶縁層（
平坦化絶縁膜２６Ｃ）←→共通電極３９Ｃとなるので、液晶層ＬＣに対して対称になる。
したがって、第３実施形態の液晶表示パネル１０Ｃのアレイ基板ＡＲも、第１配向膜２７
Ｃの蓄積電荷の偏りによる短時間での焼付きやフリッカーを解消することができるように
なる。
なお、これまで上述した実施形態では、非晶質シリコンを半導体層１８に用いたボトム
ゲート構造のＴＦＴ構造の例を示したが、本発明においては、これに限らず、多結晶シリ
コン、特に低温多結晶シリコンＬＴＰＳ（Low Temperature Polycrystalline Silicon）
を用いたＴＦＴの場合においても適用可能であり、また、トップゲート構造のＴＦＴの場
合においても適用可能である。
１０Ａ〜１０Ｃ…液晶表示パネル １１…シール材 １３…画素 １４…走査線 １５
…信号線 １６…透明基板 １７…ゲート絶縁膜 １８…半導体層 １９…パッシベーシ
ョン膜 ２０…層間絶縁膜 ２１…下電極 ２２…コンタクトホール ２３…電極間絶縁
膜 ２４…上電極 ２５…スリット状開口 ２６Ａ〜２６Ｃ…平坦化絶縁膜 ２７Ａ〜２
７Ｃ…第１配向膜 ２８…透明基板 ２９…遮光層 ３０…カラーフィルター層 ３１…
オーバーコート層 ３２…第２配向膜 ３３…ドライバ端子部 ３３ａ…端子 ３３ｂ…
端子表面部 ３４…フレキシブルプリント基板端子部 ３５、３６…配線部 ３７…配線
３８…配線絶縁膜 ３９Ｂ、３９Ｃ…共通電極 ４０Ｂ、４０Ｃ…画素電極 ５０…ア
レイ基板 ５１…下電極 ５２…上電極 ５３…電極間絶縁膜 ５４…スリット状開口
５５…配向膜 ＡＲ…アレイ基板 ＣＦ…カラーフィルター基板 ＤＡ…表示領域 ＬＣ
…液晶層

Claims (7)

  1. 液晶層を挟持して対向配置された一対の基板を有し、前記一対の基板の一方には、
    表示領域を形成する複数の画素領域に、液晶層に電界を印加するための第１電極及び第
    ２電極と、配向膜と、が形成された横電界方式の液晶表示パネルであって、
    前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方の表面上であって、前記画素領域の全
    面に跨って平坦化絶縁膜が形成され、
    前記配向膜は前記平坦化絶縁膜の表面に形成されていることを特徴とする液晶表示パネ
    ル。
  2. 前記第１電極及び前記第２電極の間には、電極間絶縁膜が形成されていることを特徴と
    する請求項１に記載の液晶表示パネル。
  3. 前記第１電極及び前記第２電極は平面視で互いに重畳しており、
    前記第１電極及び前記第２電極のうちの液晶層側の電極には、前記複数の画素領域毎に
    開口部が形成され、
    前記平坦化絶縁膜は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの液晶層側の電極上および前
    記開口部上に形成され、前記配向膜の表面が平坦化されていることを特徴とする請求項２
    に記載の液晶表示パネル。
  4. 前記第１電極及び前記第２電極は、平面視で互いに重畳せず、前記平坦化絶縁膜は、前
    記第１電極及び前記第２電極上に形成され、前記配向膜の表面が平坦化されていることを
    特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示パネル。
  5. 前記平坦化絶縁膜は、アクリル系又はポリシロキサン系の樹脂材料からなることを特徴
    とする請求項１に記載のアレイ基板。
  6. 前記平坦化絶縁膜は、膜厚が前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方の表面上
    で、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のアレイ基
    板。
  7. 前記表示領域の周辺部には、端子と、前記端子に電気的に接続される引き回し配線と、
    前記引き回し配線を被覆する配線絶縁膜とが形成されており、前記配線絶縁膜は前記平坦
    化絶縁膜と同一材料からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のアレイ基
    板。
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