JPH06273798A

JPH06273798A - 液晶表示パネル

Info

Publication number: JPH06273798A
Application number: JP6227693A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shimada; 裕行嶋田; Takeshi Kamata; 豪鎌田; Yoshiro Koike; 善郎小池; Yasuhiro Nasu; 安宏那須; 四郎 ▲廣▼田; Shiro Hirota
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1994-09-30

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶表示パネルに関し、表示品質の向上を目
的とする。【構成】液晶表示パネル11は、ＴＦＴ基板６と対向基
板７との対向間隙に液晶９を充填し構成する。ＴＦＴ基
板６には、ゲートバスライン１とドレンバスラインとＴ
ＦＴと蓄積容量電極５とそれらを覆う透明絶縁層10と画
素電極４と透明絶縁膜12と配向膜83等が形成される。対
向基板７には、対向電極71と配向膜84等が形成される。
絶縁膜12には、バスライン１に対向するスリット13, 蓄
積容量電極５に対向するスリット14が形成され、配向膜
83にはラビング処理が施される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラップトップ型パーソ
ナルコンピュータや壁掛けテレビジョン等に用いられる
薄膜トランジスタマトリックス型カラー液晶表示パネ
ル、特に視覚特性を向上させるため、微小な単位領域内
で配向状態の異なる液晶配向区分を有する液晶表示パネ
ルに関する。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリックス駆動方式の液晶
表示パネルは、ドット表示を行う個々の画素に対応して
マトリックス状にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を配設
し、各画素にメモリ機能を持たせコントラスト良く多ラ
インの表示を可能としている。

【０００３】図５はＴＦＴマトリックスと従来の配向膜
の説明図であり、ＴＦＴマトリックス型の液晶表示パネ
ルのＴＦＴ基板には、図５(イ) に示すように、Ｘ，Ｙ方
向に交差してマトリックス状に配設された多数のゲート
バスライン１とドレインバスライン２に駆動電圧を印加
し、バスライン１と２との交差部に接続されたＴＦＴ３
を選択駆動することにより、対応する所望画素をドット
表示するように構成されている。

【０００４】このようなＴＦＴマトリックスの構成は、
例えば透明絶縁性のガラス基板上ににチタン(Ti)等から
なる多数のゲートバスライン１とドレインバスライン２
とが、窒化シリコン(SiN) 等からなる層間絶縁膜を介し
てＸ，Ｙ方向に交差し、両バスライン１，２の交差部に
ＴＦＴ３が接続する。

【０００５】なお、図中において３D はＴＦＴ３のドレ
イン電極, ３S はＴＦＴ３のソース電極, ４は画素電
極，５は蓄積容量電極 (補助容量バスライン) であり、
ＴＦＴ３の動作半導体層にアモルファスシリコン(a-Si)
層を用いるとき、一般に、ゲート絶縁膜にプラズマ気相
成長(P-CVD) 法による窒化シリコンオキシナイトライド
(SiNO)膜が用いられる。

【０００６】一対の基板間充填した液晶分子を規則正し
く整列させるには、基板に配向膜を被着し、配向膜にラ
ビング加工を施すが、液晶表示パネルの欠点である狭い
視野角を広げるため、微小な単位領域（画素領域）内に
液晶分子の配向状態（ラビンス方向）が異なる区分を設
け、二つの異なる視覚特性を重ね合わせた構成が公知で
ある。

【０００７】従来、微小領域でラビング方向を変えるた
めには、フォトレジストを用いたマスクラビングが行わ
れるが、そのマスクラビングには二回ラビング法と一回
ラビングがある。

【０００８】図５(ロ) は二回ラビング法を適用した配向
膜の説明図であり、ＴＦＴ基板（第１の基板）６および
対向基板（第２の基板）７には、例えば無機配向膜上に
有機配向膜を被着し、その有機配向膜表面にｂ方向のラ
ビング（布等で擦る）処理を施し、次いでフォトレジス
トをパターン形成して所定領域外の有機配向膜を除去し
たのち、該レジストパターンで覆われることなく露呈す
る無機配向膜の露呈部にａ方向のラビング処理を施す。

【０００９】次いで、レジストを除去することによっ
て、電極61が形成されたＴＦＴ基板６および電極71が形
成された対向基板７には、プレチルト方向の異なる二つ
の領域（図中の破線の左右の領域）をもつ配向膜８、即
ち露呈部分に矢印ａ方向のラビングを施した無機配向膜
81に、矢印ｂ方向のラビングを施した有機配向膜82を積
層した配向膜８が形成される。

【００１０】そして、ＴＦＴ基板６と対向基板７との間
に液晶９を充填したとき、図５(ロ)に示す如く液晶分子
の層方向への傾きが同じ方向の傾きとなるように、ＴＦ
Ｔ基板６と対向基板７を組合せ、液晶表示パネルを構成
する。

【００１１】図５(ハ) は一回ラビング法を適用した配向
膜の説明図であり、ＴＦＴ基板６および対向基板７に
は、例えば無機配向膜81と有機配向膜を積層し、有機配
向膜の表面にその所定領域を覆うフォトレジストをパタ
ーン形成し、該レジストパターンで覆われない有機配向
膜の露呈部を除去し所要の有機配向膜82を形成する。

【００１２】次いで、該レジストパターンを除去し、有
機配向膜82の表面および無機配向膜81の露呈表面に所定
方向のラビング処理を施す。すると、有機配向膜82のラ
ビング傷と無機配向膜81のラビング傷とは、前記所定領
域の内外 (図中の破線の左右の領域) でチルト方向が僅
かに異なるようになる。

【００１３】従って、ＴＦＴ基板６と対向基板７との間
に液晶９を充填したとき、図５(ハ)に示す如く液晶分子
が扇子状に広がるように、ＴＦＴ基板６と対向基板７を
組み合わせ、液晶表示パネルを構成する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように配
向分割を行うことで、視野角が広げることができる。し
かし、液晶配向区分の境界には、液晶分子の歪によって
白く光る線（ディスクリネーションライン）が現れる。

【００１５】かかるディスクリネーションラインは、液
晶配向区分の境界が画素間に対応するとき、遮光体（ブ
ラックパターン）で隠すようにしているが、画素を分割
するような液晶配向区分を設けると、ディスクリネーシ
ョンラインを隠すことができないという問題点があっ
た。

【００１６】さらに、液晶パネルを駆動させたときディ
スクリネーションラインは、印加電圧によって移動す
る。そのため、遮光体で隠した筈のディスクリネーショ
ンラインが、視野角内で“チラチラ”して表示品位を低
下させることがあった。

【００１７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の第１の実
施例による液晶表示パネルを模式断面図である。図５と
共通部分に同一符号を使用した図１において、液晶表示
パネル11は、ＴＦＴ基板６と対向基板７との対向間隙に
液晶９を充填する。

【００１８】ＴＦＴ基板６には、ゲートバスライン１と
ドレインバスライン（図示せず）とＴＦＴ（図示せず）
と蓄積容量電極５とそれらを覆う透明絶縁層10と画素電
極４と透明絶縁膜12と配向膜83等を形成する。

【００１９】対向基板７には、対向電極71と配向膜84等
を形成する。例えばＳｉＮ（窒化シリコン）にてなる絶
縁膜12には、バスライン１に対向するスリット13, 蓄積
容量電極５に対向するスリット14を形成する。スリット
13,14 はエッチング等により形成される。

【００２０】ＴＦＴ基板６および対向基板７の配向膜8
3,84 は、一層構成でありその全面に渡ってそれぞれ所
定方向のラビング処理を施す。かかる液晶表示パネル11
は、スリット13,14 液晶分子の配向を制御できるため、
ディスクリネーションラインを固定するようになる。

【００２１】

【作用】本発明は、液晶分子が面に対し並行に配向する
という性質、即ち配向膜に凹所があれば凹所の壁面に沿
うように引かれる性質を利用するものであり、従って、
配向膜の下地として透明絶縁膜を被着しその絶縁膜にス
リットを設ける。

【００２２】ノーマリ・ブラック方式，ノーマリ・ホワ
イト方式の液晶表示パネルに対し、、表示品質に影響し
ないようにするためスリットの配設位置は、バスライ
ン，蓄積容量電極と重なるようする。

【００２３】さらに、ノーマリ・ブラック方式の液晶表
示パネルに対して、液晶分子をバスラインの45度方向に
配向させることが多いたとを利用し、画素領域を45度方
向に分割するようにスリットを配設する。

【００２４】このようなスリットを絶縁膜に設けると、
スリットによるディスクリネーションラインが発生す
る。しかし、そのディスクリネーションラインは従来技
術によるディスクリネーションラインより不鮮明、か
つ、移動しないようになる。

【００２５】

【実施例】以下に、図面を用いて本発明の実施例を説明
する。図２は本発明の第１の実施例の説明図、図３は本
発明の第２の実施例の説明図、図４は本発明の第３の実
施例の説明図であり、図１と共通部分は同一符号を使用
している。

【００２６】図２において、(イ) はＴＦＴマトリックス
の平面図，(ロ) は(イ) のＴＦＴマトリックスに透明絶縁
膜を形成した平面図，(ハ) は(ロ) 図におけるＹ_-1−Ｙ_-1
断面図、(ニ) は(ロ) 図におけるＹ_-2−Ｙ_-2断面図であ
る。ただし、(ハ) 図, (ニ) 図は透明絶縁膜の上に配向膜
を形成した後である。

【００２７】図２(イ) において、ＴＦＴ基板にはＸ方向
に延在する多数のゲートバスライン１と、Ｙ方向に延在
する多数のドレインバスライン２とは、絶縁膜を介して
交差し、ＴＦＴ３はドレイン電極３D,ソース電極３S,ゲ
ート電極３G を介してドレインバスライン２，画素電極
４，ゲートバスライン１に接続する。なお、図中におい
て3Cはチャネル保護膜である。

【００２８】Ｘ，Ｙ方向に交差してマトリックス状に配
設された多数のバスライン１とバスライン２と蓄積容量
電極５と画素電極４とは、例えばチタン（Ｔi)にて形成
し、Ｘ，Ｙ方向に交差するそれらは窒化シリコン等にて
なる透明絶縁膜により電気的に隔離する。

【００２９】図２(ロ) において、(イ) にて説明したＴＦ
Ｔマトリックスの上には、例えば窒化シリコンにてなる
透明絶縁膜12を形成し、透明絶縁膜12にはバスライン１
に対向するスリット13と蓄積容量電極５に対向するスリ
ット14を形成する。

【００３０】窒化シリコンの絶縁膜12は、Ｐ−ＣＶＤ法
により3000Åとなるように形成し、スリット13,14 はエ
ッチングにより形成するが、本実施例においてスリット
13,14の幅は、対向するバスライン１または蓄積容量電
極５より狭幅である。

【００３１】図２(ハ) および(ニ) において、ＴＦＴ基板
６上のバスライン１および蓄積容量電極５はチタンにて
なり、それらを覆う窒化シリコンの透明絶縁膜（ゲート
絶縁膜）10はＰ−ＣＶＤ法により厚さ4000Åに形成す
る。

【００３２】窒化シリコン膜10, 動作半導体層としてａ
−ＳｉＯ膜，チャネル保護膜としての窒化シリコン膜は
連続成膜し、それらのパターニング終了後、Ｐ−ＣＶＤ
法によりｎ＋ａ−Ｓｉ膜を形成し、引き続いてＴｉをス
パッタ法により成膜する。これらのｎ＋ａ−Ｓｉ膜，Ｔ
ｉ膜よりソースバスライン（ソース電極)1, ドレインバ
スライン (ドレイン電極)2を形成する。

【００３３】そして、絶縁膜10の上には従来のＴＦＴ基
板と同様に配向膜83を形成し、配向膜83には所定方向の
ラビング処理を施す。このような絶縁膜12とスリット1
3,14 が形成されたＴＦＴ基板には、図１に示す対向基
板７が対向せしめ、その対向間隙に液晶を充填し液晶表
示パネルとしたとき、スリット13,14 による絶縁膜12の
凹凸が、ディスクリネーションラインの移動を拘束（固
定）するようになる。

【００３４】図３において、図２(イ) を用いて説明した
ＴＦＴマトリックスの上には、例えば窒化シリコンにて
なる透明絶縁膜12_-1を形成し、透明絶縁膜12_-1には、バ
スライン１に対向する破線状スリット13_-1と、蓄積容量
電極５に対向する破線状スリット14_-1を形成する。

【００３５】このような絶縁膜12_-1,スリット13_-1,ス
リット14_-1が形成されたＴＦＴ基板には、図１に示す対
向基板７を対向せしめ、その対向間隙に液晶を充填し液
晶表示パネルとしたとき、スリット13_-1, 14_-1による絶
縁膜12_-1の凹凸が、ディスクリネーションラインの移動
を拘束（固定）するようになる。

【００３６】図４において、図２(イ) を用いて説明した
ＴＦＴマトリックスの上には、例えば窒化シリコンにて
なる透明絶縁膜12_-2を形成し、透明絶縁膜12_-2には、バ
スライン１および２に対し45度で交差し、かつ、画素電
極４を複数領域に分割する直線スリット15を形成する。

【００３７】幅が５〜10μm であるスリット15のピッチ
は、バスライン１のピッチが 330μm,バスライン２のピ
ッチが 110μm である液晶表示パネルにおいて、５〜30
μmとする。

【００３８】このような絶縁膜12_-2,スリット15が形成
されたＴＦＴ基板には、図１に示す対向基板７を対向せ
しめ、その対向間隙に液晶を充填し液晶表示パネルとし
たとき、スリット13_-2による絶縁膜12_-2の凹凸が、ディ
スクリネーションラインの移動を拘束（固定）するよう
になる。

【００３９】なお、スリット15のピッチと表示パネルの
明るさ，液晶配向不良の密度との関係は、横軸がスリッ
トのピッチで縦軸が明るさ, 不良の密度である図４(ロ)
に示す如くなる。

【００４０】ノーマリーホワイト方式では、ディスクリ
ネーションラインは黒地に白線で発生するためコントラ
ストが低下するが、ノーマリ・ブラック方式では、逆に
白地に黒で発生するためコントラストが低下しない。

【００４１】そのため、スリット15はノーマリ・ブラッ
ク方式に適しているが、図４(ロ) に示す如く、ピッチが
細くなるとパネルの明るさが減少するため、スリット13
のピッチとしては５〜30μm を推奨する。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば従
来の配向分割に変えてスリットが形成された透明絶縁膜
を利用する結果、スリットにより発生するディスクリネ
ーションラインは、配向分割法による従来手段のものよ
り不鮮明かつ固定されるようになる。

【００４３】その結果、視野角が従来の配向分割パネル
と同程度であり、表示品質は配向分割パネルよりも向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による液晶表示パネル
を模式断面図

【図２】本発明の第１の実施例の説明図

【図３】本発明の第２の実施例の説明図

【図４】本発明の第３の実施例の説明図

【図５】ＴＦＴマトリックスと従来の配向膜の説明図

【符号の説明】

１はゲートバスライン２はドレインバスライン３は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４は画素電極５は蓄積容量電極６はＴＦＴ基板（第１の基板）７は対向基板（第２の基板）９は液晶 12, 12_-1, 12_-2は透明絶縁膜 13, 13_-1, 13_-1,14,14_-1,15 はスリット 71は対向電極 83,84 は配向膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者那須安宏神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者 ▲廣▼田四郎神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明導電膜を画素電極とした多数の薄膜
トランジスタ，該トランジスタに連通しＸ−Ｙ方向に交
差するゲートバスラインとドレインバスライン，それら
を覆う第１の配向膜を配設した第１の基板と、該第１の
基板に対向する透明対向電極，その対向電極を覆う第２
の配向膜を形成した第２の基板との間に、液晶を充填さ
せた液晶表示パネルにおいて、該第１の配向膜(83)の下
地層として該第１の基板(6) には該薄膜トランジスタ
(3) マトリックス，ゲートバスライン(1),ドレインバス
ライン(2),画素電極(4) を覆う透明絶縁膜(12,12_-2)が
被着され、該透明絶縁膜には該画素電極間の少なくとも
一方の辺に平行する多数の直線状のスリット(13,14) が
形成されてなることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】透明導電膜を画素電極とした多数の薄膜
トランジスタ，該トランジスタに連通しＸ−Ｙ方向に交
差するゲートバスラインとドレインバスライン，それら
を覆う第１の配向膜を配設した第１の基板と、該第１の
基板に対向する透明対向電極，その対向電極を覆う第２
の配向膜を形成した第２の基板との間に、液晶を充填さ
せた液晶表示パネルにおいて、該第１の配向膜(83)の下
地層として該第１の基板(6) には該薄膜トランジスタ
(3) マトリックス，ゲートバスライン(1),ドレインバス
ライン(2),画素電極(4) を覆う透明絶縁膜 (12_-1) が被
着され、該透明絶縁膜には該画素電極間の少なくとも一
方の辺に平行する多数の破線状のスリット (13_-1, 1
4_-1) が形成されてなることを特徴とする液晶表示パネ
ル。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の第１の基
板(6) には蓄積容量電極(5) が形成され、請求項１また
は請求項２記載のスリット(13,14, 13_-1, 14 _-1) が、該
第１の基板に形成したゲートバスライン(1),蓄積容量電
極(5) に対向し、かつ、対向する該ゲートバスライン，
蓄積容量電極より狭幅であることを特徴とする請求項１
または請求項２記載の液晶表示パネル。
【請求項４】透明導電膜を画素電極とした多数の薄膜
トランジスタ，該トランジスタに連通しＸ−Ｙ方向に交
差するゲートバスラインとドレインバスライン，それら
を覆う第１の配向膜を配設した第１の基板と、該第１の
基板に対向する透明対向電極，その対向電極を覆う第２
の配向膜を形成した第２の基板との間に、液晶を充填さ
せた液晶表示パネルにおいて、該第１の配向膜(83)の下
地層として該第１の基板(6) には該薄膜トランジスタ
(3) マトリックス，ゲートバスライン(1),ドレインバス
ライン(2),画素電極(4) を覆う透明絶縁膜 (12_-2) が被
着され、該透明絶縁膜には該画素電極に対する対向領域
を斜め方向に分割する多数のスリット(15)が形成されて
なることを特徴とする液晶表示パネル。