KR20140049929A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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소니 주식회사
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Abstract

제1 기판 및 제2 기판, 상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 대향면에 형성된 제1 전극, 상기 제1 전극 및 상기 제1 기판의 대향면을 덮는 제1 배향막, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 대향면에 형성된 제2 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제2 기판의 대향면을 덮는 제2 배향막, 및, 상기 제1 배향막 및 상기 제2 배향막의 사이에 마련되고, 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 화소가, 복수, 배열되어 이루어지는 액정 표시 장치로서, 상기 액정 분자에는 프리틸트가 부여되어 있고, 상기 제1 전극에는 복수의 요철부가 형성되어 있고, 상기 제1 전극에 마련된 볼록부의 일부의 폭은, 선단부를 향하여 좁게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 개시는, 대향면에 배향막을 갖는 한 쌍의 기판의 사이에 액정층이 밀봉(封止)된 액정 표시 소자를 구비한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
근래, 액정 텔레비전 수상기나 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카 내비게이션 장치 등의 표시 모니터로서, 액정 디스플레이(LCD; Liquid CrystaL Display)가 많이 사용되고 있다. 이 액정 디스플레이는, 기판 사이에 끼어지지된 액정층 중에 포함되는 액정 분자의 분자 배열(배향)에 의해 다양한 표시 모드(방식)로 분류된다. 표시 모드로서, 예를 들면, 전압을 걸지 않은 상태에서 액정 분자가 비틀어져서 배향하고 있는 TN(Twisted Nematic) 모드가 잘 알려져 있다. TN 모드에서는, 액정 분자는, 정(正)의 유전율 이방성, 즉, 액정 분자의 장축 방향의 유전율이 단축 방향에 비하여 큰 성질을 갖고 있다. 그 때문에, 액정 분자는, 기판면에 대해 평행한 면 내에서, 액정 분자의 배향 방위를 순차적으로 회전시키면서, 기판면에 수직한 방향으로 정렬시킨 구조로 되어 있다.
이 한편으로, 전압을 걸지 않은 상태에서 액정 분자가 기판면에 대해 수직으로 배향하고 있는 VA(Vertical Alig㎚ent) 모드에 대한 주목이 높게 되어 있다. VA 모드에서는, 액정 분자는, 부(負)의 유전율 이방성, 즉, 액정 분자의 장축 방향의 유전율이 단축 방향에 비하여 작은 성질을 갖고 있고, TN 모드와 비교하여 광시야각을 실현할 수 있다.
이와 같은 VA 모드의 액정 디스플레이에서는, 전압이 인가되면, 기판에 대해 수직 방향으로 배향하고 있던 액정 분자가, 부의 유전율 이방성에 의해, 기판에 대해 평행 방향으로 쓰러지도록 응답함에 의해, 광을 투과시키는 구성으로 되어 있다. 그런데, 기판에 대해 수직 방향으로 배향한 액정 분자의 쓰러지는 방향은 임의이기 때문에, 전압 인가에 의해 액정 분자의 배향이 흐트러지고, 따라서, 전압에 대한 응답 특성을 악화시키는 요인으로 되어 있다.
그래서, 전압 인가시에서의 액정 분자의 배향을 규제하는 수법으로서, 지금까지도 다양한 제안이 이루어지고 있다. 예를 들면, MVA(Multi-domain Vertical Alig㎚ent) 방식이나 PVA(Patterned Vertical Alig㎚ent) 방식, 또는, 광(光) 배향막을 사용하는 수법(예를 들면, 일본 특개평5-232473호 참조)이 제안되어 있다. MVA 방식에서는, 슬릿이나 리브(돌기)를 이용함에 의해, 배향 제어를 행하면서, 고(顧)시야각을 실현한다. 최근에는, 이 밖에도, 한쪽의 기판에 형성된 전극(구체적으로는, 화소 전극)에 복수의 미세한 슬릿을 마련하고, 다른쪽의 기판에 형성된 전극(구체적으로는, 대향 전극)을 슬릿이 없는, 이른바 고체 전극으로 한 구조(파인 슬릿 구조라고도 불린다)가 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특개2002-357830호 참조). 그렇지만, 파인 슬릿 구조에서는, 미소한 라인·앤드·스페이스로 이루어지는 슬릿에 있어서 전계(電界)가 가하여지지 않는 부분이 존재하고, 더욱, 또한 라인의 에지 부근에서, 전압 인가시, 액정 분자의 배향 상태가 트위스트 구조를 취하기 때문에, 광투과율이 저하된다는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위한 기술이, 즉, 화소 전극에, 복수의 미세한 슬릿을 마련하는 대신에 요철부를 형성하는 기술이, 일본 특개2011-232736호에 개시되어 있다.
일본 특개평5-232473호 일본 특개2002-357830호 일본 특개2011-232736호
일본 특개2011-232736호에 개시된 기술은, 파인 슬릿 구조에 있어서의 상술한 문제의 발생을 효과적으로 억제할 수 있지만, 더욱 더, 암선(暗線)의 발생을 적게 하여야 할 요망, 즉, 한층 균일한 높은 광투과율을 실현하는 것에 대한 강한 요망이 있다.
따라서, 본 개시의 목적은, 한층 균일한 높은 광투과율을 실현하는 것이 가능한 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 개시된 액정 표시 장치는, 제1 기판 및 제2 기판, 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 대향면에 형성된 제1 전극, 제1 전극 및 제1 기판의 대향면을 덮는 제1 배향막, 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 대향면에 형성된 제2 전극, 제2 전극 및 제2 기판의 대향면을 덮는 제2 배향막, 및, 제1 배향막 및 제2 배향막의 사이에 마련되고, 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 화소가, 복수, 배열되어 이루어지는 액정 표시 장치로서, 액정 분자에는 프리틸트(pretilt)가 부여되어 있고, 제1 전극에는 복수의 요철부(凹凸部)가 형성되어 있고, 제1 전극에 마련된 볼록부(凸部)의 일부의 폭은, 선단부를 향하여 좁게 되어 있다.
본 개시된 액정 표시 장치에서는, 제1 전극에는 복수의 요철부가 형성되어 있고, 이 제1 전극에 마련된 볼록부의 일부의 폭은, 선단부를 향하여 좁게 되어 있다. 그러므로, 암선의 발생을 한층 적게 할 수 있다. 즉, 한층 균일한 높은 광투과율을 실현할 수 있고, 암선의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은, 실시례 1의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 2는, 실시례 1의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 3A는, 실시례 1의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 일부분을 확대한 모식적인 평면도, 도 3B는, 실시례 1에서의 광투과율 시뮬레이션 결과를 도시하는 그래프.
도 4A 및 도 4B는, 실시례 1의 액정 표시 장치에서의 도 2의 화살표 IVA-IVA 및 화살표 IVB-IVB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도, 도 4C는, 도 4B의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도.
도 5는, 실시례 1의 지철부에서 광투과율 시뮬레이션을 행한 결과를 도시하는 도면.
도 6은, 비교례 1의 지철부에서 광투과율 시뮬레이션을 행한 결과를 도시하는 도면.
도 7A 및 도 7B는, 각각, 실시례 1 및 비교례 1의 지철부에서 광투과율 시뮬레이션을 행한 때의 지철부의 형상을 모식적으로 도시하는 도면.
도 8A 및 도 8B는, 각각, 실시례 1 및 비교례 1의 지철부에서의 액정 분자의 거동을 설명하기 위한 모식도.
도 9는, 실시례 2의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 10은, 실시례 2의 액정 표시 장치의 변형례의 모식적인 일부 단면도.
도 11은, 실시례 3의 액정 표시 장치의 변형례의 모식적인 일부 단면도.
도 12A 및 도 12B는, 실시례 3의 액정 표시 장치에서의 도 11의 화살표 XIIA-XIIA 및 화살표 XIIB-XIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도, 도 12C는, 도 12B의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도.
도 13은, 실시례 4의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 14는, 실시례 4의 액정 표시 장치의 변형례의 모식적인 일부 단면도.
도 15A 및 도 15B는, 도 13에 도시하는 실시례 4의 액정 표시 장치에서의 도 13의 화살표 XVA-XVA 및 화살표 XVB-XVB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도, 도 15C 및 도 15D는, 도 14에 도시하는 실시례 4의 액정 표시 장치의 변형례에서의 도 14의 화살표 XVC-XVC 및 화살표 XVD-XVD에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도.
도 16은, 실시례 5의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 17A, 도 17B 및 도 17C는, 실시례 5의 액정 표시 장치에서의 도 16의 화살표 XVIIA-XVIIA, 화살표 XVIIB-XVIIB, 화살표 XVIIC-XVIIC에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도, 도 17D는, 도 17C의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도.
도 18A 및 도 18B는, 각각, 종래의 액정 표시 장치, 및, 실시례 5의 액정 표시 장치에서의 액정 분자의 거동을 도시하는 개념도.
도 19는, 실시례 6의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 20은, 실시례 7의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 21A 및 도 21B는, 실시례 6의 액정 표시 장치에서의 도 19의 화살표 XXIA-XXIA 및 화살표 XXIB-XXIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도, 도 21C는, 실시례 7의 액정 표시 장치에서의 도 20의 화살표 XXIC-XXIC에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도, 도 21D는, 도 21C의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도.
도 22는, 실시례 7의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도.
도 23은, 실시례 7의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 다른 변형례의 모식적인 사시도.
도 24는, 실시례 8의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 25는, 도 24에 도시한 실시례 8의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 사시도.
도 26은, 실시례 9의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 27A 및 도 27B는, 실시례 8의 액정 표시 장치에서의 도 24의 화살표 XXVIIA-XXVIIA 및 화살표 XXVIIB-XXVIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도, 도 27C는, 도 27B의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도, 도 27D는, 실시례 9의 액정 표시 장치에서의 도 26의 화살표 XXVIID-XXVIID에 따른 제1 전극의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도.
도 28은, 실시례 10의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 29는, 실시례 10의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 사시도.
도 30은, 실시례 11의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 31은, 실시례 11의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도.
도 32A 및 도 32B는, 각각, 실시례 11의 액정 표시 장치에서의 도 30 및 도 31의 화살표 XXXIIA-XXXIIA에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도.
도 33은, 실시례 12의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 34는, 실시례 12의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도.
도 35A 및 도 35B는, 각각, 실시례 12의 액정 표시 장치에서의 도 33 및 도 34의 화살표 XXXVA-XXXVA에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도.
도 36A는, 액정 분자의 프리틸트를 설명하기 위한 모식도, 도 36B 및 도 36C는, 실시례 2의 액정 표시 장치에서의 액정 분자의 거동을 도시하는 개념도.
도 37은, 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 회로 구성도.
도 38A 및 도 38B는, TFT 등이 형성되고, 제1 전극에 요철부가 형성되기 전의 제1 기판의 모식적인 일부 단면도.
도 39는, 지철부의 형성 피치, 간철부와 접합하는 지철부의 부분의 폭, 지철부의 선단부의 폭 등을 설명하기 위한, 간철부 및 지철부의 일부의 모식적인 평면도.
도 40은, 지철부의 형성 피치, 간철부와 접합하는 지철부의 부분의 폭, 지철부의 선단부의 폭 등을 설명하기 위한, 간철부 및 지철부의 일부의 모식적인 평면도.
이하, 도면을 참조하여, 실시례에 의거하여 본 개시를 설명하지만, 본 개시는 실시례로 한정되는 것이 아니고, 실시례에서의 여러 가지의 수치나 재료는 예시이다. 또한, 설명은, 이하의 순서로 행한다.
1. 본 개시된 액정 표시 장치, 전반에 관한 설명
2. 실시례 1(본 개시된 액정 표시 장치, 본 개시된 제1의 구성에 관한 액정 표시 장치)
3. 실시례 2(실시례 1의 변형)
4. 실시례 3(실시례 1의 다른 변형, 본 개시된 제2의 구성에 관한 액정 표시 장치)
5. 실시례 4(실시례 3의 변형)
6. 실시례 5(실시례 1의 다른 변형, 본 개시된 제3-A의 구성에 관한 액정 표시 장치)
7. 실시례 6(실시례 5의 변형)
8. 실시례 7(실시례 5의 다른 변형)
9. 실시례 8(실시례 5의 다른 변형, 본 개시된 제3-B의 구성에 관한 액정 표시 장치)
10. 실시례 9(실시례 8의 변형)
11. 실시례 10(실시례 9의 변형)
12. 실시례 11(실시례 1 내지 실시례 2, 실시례 5 내지 실시례 7의 변형, 본 개시된 제4-A의 구성에 관한 액정 표시 장치)
13. 실시례 12(실시례 3 내지 실시례 4, 실시례 8 내지 실시례 10의 변형, 본 개시된 제4-B의 구성에 관한 액정 표시 장치), 기타
[본 개시된 액정 표시 장치, 전반에 관한 설명]
본 개시된 액정 표시 장치에서, 요철부는, 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 연장되는 간철부(幹凸部), 및, 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 연장되는 복수의 지철부(枝凸部)로 구성되어 있고, 복수의 지철부가, 제1 전극에 마련된 볼록부의 일부에 해당하고, 지철부의 폭은, 간철부와 접합하는 지철부의 부분이 가장 넓고, 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 좁게 되어 있는 형태로 할 수 있다. 이와 같은 형태를, 편의상, "본 개시된 제1의 구성에 관한 액정 표시 장치"라고 부른다. 또한, 간철부와 접합하는 부분부터 선단부까지의 지철부가 대향한 2개의 변을, 편의상, "측변"이라고 부른다.
본 개시된 제1의 구성에 관한 액정 표시 장치에서는, 열십자로 연장되는 간철부의 각각을 X축, Y축으로 한 (X, Y)좌표계를 상정한 때, 제1 상한(象限)을 차지하는 복수의 지철부는, X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 연장되고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부는, X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 연장되고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부는, X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 연장되고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부는, X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 연장되는 형태를 채용할 수 있다. 후술하는 본 개시된 제3-A의 구성에 관한 액정 표시 장치, 본 개시된 제4-A의 구성에 관한 액정 표시 장치에서도 마찬가지로 할 수 있다. 이와 같은, 지철부의 배치 상태는 멀티 도메인 전극 구조로 불리고 있고, 하나의 화소 내에 지철부의 연장되는 방향이 다른 영역이 형성되기 때문에, 시야각 특성의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부는, 그 축선이 X축과 45도를 이루고 연장되고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부는, 그 축선이 X축과 135도를 이루고 연장되고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부는, 그 축선이 X축과 225도를 이루고 연장되고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부는, 그 축선이 X축과 315도를 이루고 연장되는 형태로 하는 것이 바람직하지만, 이들의 값(각도)으로 한정하는 것은 아니다.
또는, 본 개시된 액정 표시 장치에서, 요철부는, 화소 주변부에 액자형상(額緣狀)으로 형성된 간철부, 및, 간철부로부터 화소 내부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있고, 복수의 지철부가, 제1 전극에 마련된 볼록부의 일부에 해당하고, 지철부의 폭은, 간철부와 접합하는 지철부의 부분이 가장 넓고, 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 좁게 되어 있는 형태로 할 수 있다. 이와 같은 형태를, 편의상, "본 개시된 제2의 구성에 관한 액정 표시 장치"라고 부른다.
본 개시된 제2의 구성에 관한 액정 표시 장치에서는, 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 직선의 각각을 X축, Y축으로 한 (X, Y)좌표계를 상정한 때, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부는, X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 연장되고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부는, X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 연장되고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부는, X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 연장되고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부는, X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 연장되는 형태를 채용할 수 있다. 후술하는 본 개시된 제3-B의 구성에 관한 액정 표시 장치, 본 개시된 제4-B의 구성에 관한 액정 표시 장치에서도 마찬가지로 할 수 있다.
또한, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부는, 그 축선이 X축과 45도를 이루고 연장되고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부는, 그 축선이 X축과 135도를 이루고 연장되고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부는, 그 축선이 X축과 225도를 이루고 연장되고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부는, 그 축선이 X축과 315도를 이루고 연장되는 형태로 하는 것이 바람직하지만, 이들의 값(각도)으로 한정하는 것은 아니다.
본 개시된 제1의 구성 또는 제2의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 지철부의 폭은, 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 직선형상으로 좁게 되어 있는 형태(지철부를 구성하는 각 측변이 1개의 선분으로 구성되고, 폭의 변화율이 일정한 형태)로 할 수 있지만, 이것으로 한정하는 것이 아니고, 곡선형상으로 좁게 되어 있는 형태(지철부를 구성하는 각 측변이 1개가 매끈한 곡선으로 구성되고, 폭의 변화율이 변화하는 형태)로 할 수도 있고, 지철부를 구성하는 각 측변이 2개 이상의 선분 또는 곡선으로 구성되어 있는 형태로 할 수도 있고, 계단형상(階段狀)으로 좁게 되어 있는 형태(지철부를 구성하는 각 측변이 계단형상인 형태)로 할 수도 있다.
이상에서 설명한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제1의 구성에 관한 액정 표시 장치에서는, 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에는, 배향 규제부가 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 이와 같이, 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에 배향 규제부를 형성하면, 제2 전극에 의해 생성된 전장(電場)이 배향 규제부 부근에서 뒤틀리고, 또는 또한, 배향 규제부 부근에서의 액정 분자의 쓰러지는 방향이 규정된다. 그 결과, 배향 규제부 부근에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 배향 규제부 부근에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그러므로, 화상 표시시, 간철부에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 높은 광투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수도 있다.
이상에서 설명한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제2의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 제1 전극에는, 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 슬릿부 또는 돌기부에는 전극은 형성되어 있지 않다. 그리고, 이와 같이, 제1 전극에, 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부를 형성하면, 슬릿부 또는 돌기부가 존재하지 않는 평탄한 오목부(凹部)가 제1 전극에 형성되어 있는 경우와 비교하여, 제1 전극에 의해 생성된 전장이 슬릿부 부근에서 뒤틀리고, 또는 또한, 돌기부 부근에서의 액정 분자의 쓰러지는 방향이 규정된다. 그 결과, 슬릿부 또는 돌기부 부근에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 슬릿부 또는 돌기부 부근에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그러므로, 화상 표시시, 간철부에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 높은 광투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수도 있다.
또한, 본 개시된 액정 표시 장치에서, 제1 전극에 마련된 볼록부에는, 복수의 단차부(段差部)가 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 형태를, 편의상, "본 개시된 제3의 구성에 관한 액정 표시 장치"라고 부른다. 이와 같이, 볼록부에 복수의 단차부(고저차)를 형성하면, 볼록부에서 전장의 강약이 생기고, 또는 또한, 횡 전계가 생긴다. 그 결과, 볼록부에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 볼록부에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그러므로, 화상 표시시, 예를 들면, 간철부에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 높은 광투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수도 있다.
또는 , 본 개시된 액정 표시 장치에서, 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서, 볼록구조가 형성되어 있고, 요철부의 주변부는 볼록구조상(凸構造上)에 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 형태를, 편의상, "본 개시된 제4의 구성에 관한 액정 표시 장치"라고 부른다. 그리고, 이와 같이, 요철부의 주변부를 볼록구조상에 형성하면, 요철부의 주변부가 평탄한 경우에 비하여, 보다 한층 강한 전장이 요철부의 주변부에 생긴다. 그 결과, 요철부의 주변부에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 요철부의 주변부에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그러므로, 양호한 전압 응답 특성을 유지할 수 있다.
본 개시된 제3의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 요철부는, 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 연장되는 간철부, 및, 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 형태를, 편의상, "본 개시된 제3-A의 구성에 관한 액정 표시 장치"라고 부른다. 또한, 본 개시된 제3-A의 구성에 관한 액정 표시 장치는, 실질적으로, 본 개시된 제1의 구성에 관한 액정 표시 장치와 본 개시된 제3의 구성에 관한 액정 표시 장치를 조합시킨 것이다.
그리고, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제3-A의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 간철부의 연장되는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 간철부를 절단한 때의 간철부의 단면 형상은, 간철부의 단면 형상의 중심부터 간철부의 단면 형상의 언저리(緣)를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다. 그리고, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제3-A의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 간철부의 연장되는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 간철부를 절단한 때의 간철부의 단면 형상은, 간철부의 단면 형상의 중앙부부터 간철부의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제3-A의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 지철부의 연장되는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은, 지철부의 단면 형상의 중심부터 지철부의 단면 형상의 언저리를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다. 그리고, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제3-A의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 지철부의 연장되는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은, 지철부의 단면 형상의 간철부측부터 지철부의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제3-A의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에는 배향 규제부가 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 본 개시된 제1의 구성 또는 본 개시된 제3-A의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 배향 규제부는, 제2 전극에 마련된 슬릿부로 이루어지는 형태로 할 수 있고, 또는 또한, 제2 전극에 마련된 돌기부로 이루어지는 형태로 할 수 있고, 또는 또한, 돌기형상이 된 제2 전극의 부분부터 구성할 수도 있다. 돌기부는, 예를 들면, 레지스트 재료로 이루어지고, 그 위에는 제2 전극은 형성되어 있지 않다. 돌기형상이 된 제2 전극의 부분을 마련하기 위해서는 제2 전극의 하측에 볼록부를 형성하면 좋고, 또는 또한, 제1 전극에서의 요철부의 볼록부 형성 방법과 마찬가지 방법으로 돌기형상이 된 제2 전극의 부분을 마련하는 것도 가능하다. 본 개시된 제3-A의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 슬릿부 또는 돌기부, 돌기형상이 된 제2 전극의 부분의 폭은 간철부의 폭보다도 좁은 것이 바람직하다. 후술하는 본 개시된 제4-A의 구성에 관한 액정 표시 장치에서도 마찬가지로 할 수 있다.
또는, 본 개시된 제3의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 요철부는, 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부, 및, 간철부로부터 화소 내부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 형태를, 편의상, "본 개시된 제3-B의 구성에 관한 액정 표시 장치"라고 부른다. 또한, 본 개시된 제3-B의 구성에 관한 액정 표시 장치는, 실질적으로, 본 개시된 제2의 구성에 관한 액정 표시 장치와 본 개시된 제3의 구성에 관한 액정 표시 장치를 조합시킨 것이다.
그리고, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제3-B의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 간철부의 연장되는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 간철부를 절단한 때의 간철부의 단면 형상은, 간철부의 단면 형상의 외측의 언저리로부터 간철부의 단면 형상의 내측의 언저리를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제3-B의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 지철부의 연장되는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은, 지철부의 단면 형상의 중심부터 지철부의 단면 형상의 언저리를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다. 그리고, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제3-B의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 지철부의 연장되는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은, 지철부의 단면 형상의 간철부측부터 지철부의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제3-B의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 제1 전극에는, 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 슬릿부 또는 돌기부에는 전극은 형성되어 있지 않다. 본 개시된 제2의 구성 또는 본 개시된 제3-B의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 돌기부는, 예를 들면, 레지스트 재료로 이루어진다. 또는 또한, 제1 전극에는, 화소 중심부를 통과하는 열십자형상의 볼록부가 오목부에 둘러싸여서 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 이와 같은 열십자형상의 볼록부는, 제1 전극의 하측에 열십자형상의 볼록부를 형성함으로써 마련할 수 있고, 또는 또한, 제1 전극에서의 요철부의 형성 방법과 마찬가지 방법으로 마련하는 것도 가능하다. 또는 또한, 슬릿부 또는 돌기부(리브)를 마련하는 대신에, 화소 중심부를 통과하는 열십자형상의 오목부를 마련하여도 좋다. 후술하는 본 개시된 제4-B의 구성에 관한 액정 표시 장치에서도 마찬가지로 할 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제3의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서, 볼록구조가 형성되어 있고, 요철부의 주변부는 볼록구조상에 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 볼록구조는, 주지의 재료로 구성된 블랙 매트릭스에 의거하여 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제4의 구성에 관한 액정 표시 장치에서도 마찬가지로 할 수 있다.
또한, 본 개시된 제4의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 요철부는, 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 연장되는 간철부, 및, 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 형태를, 편의상, "본 개시된 제4-A의 구성에 관한 액정 표시 장치"라고 부른다. 또한, 본 개시된 제4-A의 구성에 관한 액정 표시 장치는, 실질적으로, 본 개시된 제1의 구성에 관한 액정 표시 장치와 본 개시된 제3의 구성에 관한 액정 표시 장치와 본 개시된 제4의 구성에 관한 액정 표시 장치를 조합시킨 것이다.
그리고, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제4-A의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에는 배향 규제부가 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 여기서, 배향 규제부는, 제2 전극에 마련된 슬릿부로 이루어지는 형태로 할 수 있고, 또는 또한, 제2 전극에 마련된 돌기부로 이루어지는 형태로 할 수 있다.
또는 또한, 본 개시된 제4의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 요철부는, 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부, 및, 간철부로부터 화소 내부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 형태를, 편의상, "본 개시된 제4-B의 구성에 관한 액정 표시 장치"라고 부른다. 또한, 본 개시된 제4-B의 구성에 관한 액정 표시 장치는, 실질적으로, 본 개시된 제2의 구성에 관한 액정 표시 장치와 본 개시된 제3의 구성에 관한 액정 표시 장치와 본 개시된 제4의 구성에 관한 액정 표시 장치를 조합시킨 것이다.
그리고, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제4-B의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 제1 전극에는, 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있는 형태로 할 수 있다.
또한, 본 개시된 액정 표시 장치에서, 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분의 사영상(射影像)과 블랙 매트릭스의 사영상이 겹쳐지도록 블랙 매트릭스를 형성하는 형태로 할 수 있고, 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터 요철부의 단부에 걸치는 영역의 사영상과 블랙 매트릭스의 사영상이 겹쳐지도록 블랙 매트릭스를 형성하는 형태로 할 수 있다.
이상에서 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 액정 표시 장치에서, 액정 분자는 부의 유전율 이방성을 갖는 형태로 할 수 있다.
본 개시된 액정 표시 장치 또는 액정 표시 소자는, 제1 기판에 제1 전극을 형성하고, 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 대향면상, 및, 제1 전극상에, 제1 배향막을 형성하는 공정과, 제2 기판에 제2 전극을 형성하고, 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 대향면상, 및, 제2 전극상에, 제2 배향막을 형성하는 공정과, 제1 기판 및 제2 기판을, 제1 배향막과 제2 배향막이 대향하도록 배치하고, 제1 배향막과 제2 배향막과의 사이에 액정층을 밀봉하는 공정과, 소정의 전장을 인가하여 액정 분자를 배향시키는 공정, 을 구비하는 액정 표시 장치 또는 액정 표시 소자의 제조 방법에 의해 얻을 수 있다.
그리고, 이 경우, 액정 분자를 한 쌍의 기판의 적어도 한쪽의 기판의 표면에 대해 경사 방향으로 배열시키도록, 전장을 인가하는 것이 바람직하다. 또한, 기본적으로, 프리틸트가 부여될 때의 액정 분자의 방위각(편각(偏角))은, 전장의 강도와 방향, 및, 배향막 재료의 분자 구조에 의해 규정되고, 극각(極角)(천정각(天頂角))은, 전장의 강도, 및, 배향막 재료의 분자 구조에 의해 규정된다.
또한, 소정의 전장을 인가하여 액정 분자를 배향시키는 공정은, 액정 분자와 배향 제어 재료를 포함하는 액정층에 대해 소정의 전장을 인가하면서, 배향 제어 재료를 반응시킴으로써, 액정 분자를 배향시키고, 프리틸트를 부여하는 공정으로 이루어진다. 또한, 이와 같은 액정 표시 장치의 제조 방식은, PSA 방식(Polymer Stabilized Alig㎚ent 방식)이라고 불린다. 또는 또한, 소정의 전장을 인가하여 액정 분자를 배향시키는 공정은, 적어도 한쪽의 기판의 대향면 및 전극상에 배향 제어 재료를 포함하는 배향막을 형성한 상태에서, 액정층에 대해 소정의 전장을 인가하면서, 배향 제어 재료를 반응시킴으로써, 액정 분자를 배향시켜서, 프리틸트를 부여하는 공정으로 이루어진다. 또한, 이와 같은 액정 표시 장치의 제조 방식은, FPA 방식(Field-induced Photo-reactive Alig㎚ent 방식)이라고 불린다.
한 쌍의 기판은, 화소 전극을 갖는 기판, 및, 대향 전극을 갖는 기판으로 구성되어 있는데, 예를 들면, 제1 기판을 화소 전극을 갖는 기판으로 하고, 제2 기판을 대향 전극을 갖는 기판으로 하면 좋다. 대향 전극을 갖는 기판(제2 기판)측에 컬러 필터층이 형성되어 있고, 또는 또한, 화소 전극을 갖는 기판(제1 기판)측에 컬러 필터층이 형성되어 있다. 화소 전극을 갖는 기판(제1 기판)에는, TFT 등의 화소를 구동하기 위한 회로가 마련되어 있다. 또한, TFT 등의 화소를 구동하기 위한 회로를 포함하는 층을, "TFT층"이라고 부르는 경우가 있다. 대향 전극을 갖는 기판(제2 기판)측에 컬러 필터층이 형성되어 있는 경우, TFT층의 위에는 평탄화층이 형성되어 있고, 평탄화층상에 제1 전극이 형성되어 있다. 한편, 화소 전극을 갖는 기판(제1 기판)측에 컬러 필터층이 형성되어 있는 경우, TFT층의 위에는 컬러 필터층이 형성되어 있고, 컬러 필터층상에, 또는 또한, 컬러 필터층의 위에 형성된 오버코트층의 위에 또는 무기 재료로 이루어지는 패시베이션막의 위에, 제1 전극이 형성되어 있다. 액정 표시 장치에서, 화소가 복수의 부화소로 구성되는 경우, 화소를 부화소로 바꾸어 읽으면 좋다. 제1 전극 및 제2 전극은, 예를 들면, ITO(인듐주석산화물)나 IZO, ZnO, SnO 등의 투명성을 갖는 재료로 구성하면 좋다. 또한, 제2 전극은, 이른바 고체 전극(패터닝되지 않은 전극)으로 할 수 있다. 예를 들면, 제1 기판의 외면에 제1의 편광판을 부착하고, 제2 기판의 외면에 제2의 편광판을 부착한다. 제1의 편광판과 제2의 편광판은, 각각의 흡수축(吸收軸)이 직교하도록 배치한다. 제1의 편광판의 흡수축은, X축 또는 Y축과 평행하고, 제2의 편광판의 흡수축은, Y축 또는 X축과 평행한 형태로 하는 것이 바람직하지만, 이것으로 한정하는 것은 아니다.
본 개시된 제1의 구성 또는 제2의 구성에 관한 액정 표시 장치에서, 지철부의 폭은, 간철부와 접합하는 지철부의 부분(편의상, "지철부의 근원부"라고 부른다)이 가장 넓고, 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 좁게 되어 있다. 여기서, 지철부의 형성 피치를 "P", 간철부와 접합하는 지철부의 부분의 폭(지철부의 근원부의 폭)을 "W1", 지철부의 선단부의 폭을 "W2"로 한다. 도 39 및 도 40에 도시하는 바와 같이, 간철부와 지철부가 접합하는 간철부의 연부와, 지철부의 일방의 에지부(측변 에지부)가 이루는 각도를 α1, 간철부와 지철부가 접합하는 간철부의 외연과, 지철부의 타방의 측변 에지부가 이루는 각도를 α2로 하였을 때, 간철부의 외연 부근에서의, 지철부의 축선(L0)과 간철부의 외연과의 이루는 각도(α0)는,
α0={α1+(180-α2)}/2
로 표시할 수 있다. 단, 0<α1≤90도, 90≤α2<180도로 한다. 그리고, 이와 같은 경우, 간철부의 외연과 지철부의 일방의 측변 에지부의 교점을 w11로 하고, 교점(w11)을 통과하고, 지철부의 축선(L0)과 직교하는 직선(L1)이 지철부의 타방의 측변 에지부와 교차하는 점을 w12로 하였을 때, 교점(w11)부터 교점(w12)까지의 거리를, 간철부와 접합하는 지철부의 부분의 폭(지철부의 근원부의 폭)(W1)으로 정의한다. 또한, 지철부의 축선(L0)과 직교하는 직선으로서, 지철부의 선단부와 접하는 직선(L2)과, 지철부의 일방의 측변 에지부와의 교점(또는 지철부의 일방의 측변 에지부 연장선과의 교점)을 W21, 직선(L2)과, 지철부의 타방의 측변 에지부와의 교점(또는 지철부의 타방의 측변 에지부 연장선과의 교점)을 W22로 하였을 때, 교점(w21)부터 교점(w22)까지의 거리를, 지철부의 선단부의 폭(W2)으로 정의한다. 또한, 도 40에서, 측변 에지부 연장선을 1점 쇄선으로 도시한다. 또한, 인접하는 지철부의 축선(L0)의 사이의 거리를, 지철부의 형성 피치(P)라고 정의한다. 또한, 교점(w12)을 통과하고, 직선(L1)과 평행한 직선(L3)이, 지철부의 타방의 측변 에지부와 대향하는(인접하는) 지철부의 일방의 측변 에지부와 교차하는 점을 w31로 할 때, 교점(w12)부터 교점(w31)까지의 거리를, 지철부 사이의 거리(W3)로 정의한다. 지철부의 전 테이퍼(taper) 폭(TP)은,
TP=W1-W2
로 정의할 수 있다. 또한, 지철부의 평균폭(Wave1), 오목부의 평균폭(Wave2)은,
Wave1=(W1+W2)/2
Wave2=P-Wave1
로 표시할 수 있다. 여기서, W3의 값으로서, 1㎛ 내지 10㎛, 바람직하게는 2㎛ 내지 5㎛를 들 수 있고, W2의 값으로서, 1㎛ 내지 10㎛, 바람직하게는 2㎛ 내지 5㎛를 들 수 있고, P의 값으로서, 2㎛ 내지 20㎛, 바람직하게는 2㎛ 내지 10㎛를 들 수 있다. 또한, TP의 값으로서, W3의 0.1배 내지 10 배를 예시할 수 있다. 또한, 이들의 값은, 길이가 가장 긴 지철부에 대해 적용하면 좋다.
지철부 및 오목부의 평균 최소폭 및 평균 최대폭으로서, 1㎛ 및 25㎛, 바람직하게는 2㎛ 및 20㎛를 예시할 수 있다. 지철부 및 오목부의 평균 최소폭이 1㎛ 미만에서는, 지철부 및 오목부의 형성이 곤란해지고, 충분한 제조 수율을 확보할 수가 없게 될 우려가 있다. 한편, 지철부 및 오목부의 평균 최대폭이 20㎛를 넘으면, 구동 전압을 제1 전극 및 제2 전극에 인가한 때, 제1 전극과 제2 전극과의 사이에 양호한 경사 전계가 생기기 어려워질 우려가 있다. 간철부의 폭으로서, 2×10-6m 내지 2×10-5m, 바람직하게는 4×10-6m 내지 1.5×10-5m를 예시할 수 있다. 오목부부터, 오목부에 가장 가까운 볼록부까지의 높이로서, 5×10-8m 내지 1×10-6m, 바람직하게는 1×10-7m 내지 1×10-6m, 보다 바람직하게는 2×10-7m 내지 6×10-7m를 예시할 수 있다. 볼록부에서의 각 단차부의 높이(단차부를 구성하는 볼록부의 인접한 정상면(頂面) 사이의 고저차)로서, 5×10-8m 내지 1×10-6m, 바람직하게는 1×10-7m 내지 5×10-7m를 예시할 수 있다. 그리고, 이에 의해, 양호한 배향 제어가 가능해지고, 충분한 제조 수율을 확보할 수 있음과 함께, 광투과율의 저하, 프로세스 시간의 연장을 막을 수 있다.
액정 표시 장치는, 주지의 면형상 조명 장치(백라이트)에 의해 조명된다. 면형상 조명 장치는, 직하형의 면형상 광원 장치로 하여도 좋고, 에지 라이트형(사이드 라이트형이라고도 불린다)의 면형상 광원 장치로 할 수도 있다. 여기서, 직하형의 면형상 광원 장치는, 예를 들면, 몸체 내에 배치된 광원과, 광원의 하방에 위치하는 몸체의 부분에 배치되고, 광원으로부터의 출사광을 상방으로 반사하는 반사부재와, 광원의 상방에 위치하는 몸체 개구부에 부착되고, 광원으로부터의 출사광 및 반사부재로부터의 반사광을 확산시키면서 통과시키는 확산판으로 구성되어 있다. 한편, 에지 라이트형의 면형상 광원 장치는, 예를 들면, 도광판과, 도광판의 측면에 배치된 광원으로 구성되어 있다. 또한, 도광판의 하방에는 반사부재가 배치되어 있고, 도광판의 상방에는 확산 시트 및 프리즘 시트가 배치되어 있다. 광원은, 예를 들면 냉음극선형의 형광 램프로 이루어지고, 백색광을 출사한다. 또는 또한, 예를 들면, LED나 반도체 레이저 소자라는 발광 소자로 이루어진다. 면형상 조명 장치(백라이트)로부터의 광의 통과를 액정 표시 장치에 의해 제어함으로써, 액정 표시 장치에서 화상을 표시할 수 있다.
[실시례 1]
실시례 1은, 본 개시된 액정 표시 장치, 구체적으로는, 본 개시된 제1의 구성에 관한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 도 1에, 실시례 1의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도를 도시하고, 도 2에, 실시례 1의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 3A에 실시례 1의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 일부분을 확대한 모식적인 평면도를 도시하고, 도 4A 및 도 4B에, 도 2의 화살표 IVA-IVA 및 화살표 IVB-IVB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도시하고, 도 4C에, 도 4B의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도를 도시한다.
실시례 1 또는 후술하는 실시례 2 내지 실시례 12의 액정 표시 장치는, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50), 제2 기판(50)과 대향하는 제1 기판(20)의 대향면에 형성된 제1 전극(화소 전극)(140, 240, 340, 440), 제1 전극(140, 240, 340, 440) 및 제1 기판(20)의 대향면을 덮는 제1 배향막(21), 제1 기판(20)과 대향하는 제2 기판(50)의 대향면에 형성된 제2 전극(대향 전극)(160), 제2 전극(160) 및 제2 기판(50)의 대향면을 덮는 제2 배향막(51), 및, 제1 배향막(21) 및 제2 배향막(51)의 사이에 마련되고, 액정 분자(71A, 71B, 71C)를 포함하는 액정층(70)을 갖는 화소(10)(10A, 10B, 10C)가, 복수, 배열되어 이루어지는 액정 표시 장치로서, 액정 분자에는 프리틸트가 부여되어 있다. 구체적으로는, 액정 분자는, 적어도 제1 배향막(21)의 측에 프리틸트가 부여되어 있다. 또한, 액정 분자는 부의 유전율 이방성을 갖는다. 그리고, 제1 전극(140, 240, 340, 440)에는 복수의 요철부(141, 241, 341, 441)가 형성되어 있고, 제1 전극(140, 240, 340, 440)에 마련된 볼록부(142, 242, 342, 442)의 일부의 폭은, 선단부를 향하여 좁게 되어 있다. 또한, 도면에서, 오목부(145, 245, 345, 445)에는, 종방향으로 연장되는 해칭(hatching)을 붙이고 있다.
액정 분자(71)는, 제1 배향막(21)과의 계면 부근에서 제1 배향막(21)에 유지된 액정 분자(71A)와, 제2 배향막(51)과의 계면 부근에서 제2 배향막(51)에 유지된 액정 분자(71b)와, 그것들 이외의 액정 분자(71C)로 분류할 수 있다. 액정 분자(71C)는, 액정층(70)의 두께 방향에서의 중간 영역에 위치하고, 구동 전압이 오프인 상태에서 액정 분자(71C)의 장축 방향(다이렉터(director))이 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)에 대해 거의 수직하게 되도록 배열되어 있다. 여기서, 구동 전압이 온이 되면, 액정 분자(71C)의 다이렉터가 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)에 대해 평행하게 되도록 기울어져서 배향한다. 이와 같은 거동은, 액정 분자(71C)에서, 장축 방향의 유전율이 단축 방향보다도 작다는 성질을 갖는 것에 기인하고 있다. 액정 분자(71A, 71B)도 마찬가지 성질을 갖기 때문에, 구동 전압의 온·오프인 상태 변화에 응하여, 기본적으로는, 액정 분자(71C)와 마찬가지의 거동을 나타낸다. 단, 구동 전압이 오프인 상태에서, 액정 분자(71A)는 제1 배향막(21)에 의해 프리틸트(θ1)가 부여되고, 또는 또한, 액정 중에 미리 혼입된 모노머(monomer)에 의해 프리틸트(θ1)가 부여되고, 그 다이렉터가 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 법선 방향부터 경사하는 자세가 된다. 마찬가지로, 액정 분자(71b)는, 제2 배향막(51)에 의해 프리틸트(θ2)가 부여되고, 또는 또한, 액정 중에 미리 혼입된 모노머에 의해 프리틸트(θ2)가 부여되고, 그 다이렉터가 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 법선 방향부터 경사한 자세가 된다. 또한, 여기서, "유지된다"란, 배향막(21, 51)과 액정 분자(71A, 71B)가 고착(固着)되지 않고, 액정 분자(71)의 배향을 규제하고 있는 것을 나타내고 있다. 또한, "프리틸트(θ)(θ1, θ2)"란, 도 36A에 도시하는 바와 같이, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 표면에 수직한 방향(법선 방향)을 Z로 한 경우에, 구동 전압이 오프인 상태에서, Z방향에 대한 액정 분자(71)(71A, 71B)의 다이렉터(D)의 경사각도를 가리킨다.
액정층(70)에서는, 프리틸트(θ1, θ2)의 쌍방이 0°보다도 큰 값을 갖고 있다. 액정층(70)에서는, 프리틸트(θ1, θ2)는, 같은 각도(θ1=θ2)라도 좋고, 다른 각도(θ1 ≠θ2)라도 좋지만, 그 중에서도, 프리틸트(θ1, θ2)는, 다른 각도인 것이 바람직하다. 이에 의해, 프리틸트(θ1, θ2)의 쌍방이 0°인 경우보다도 구동 전압의 인가에 대한 응답 속도가 향상함과 함께, 프리틸트(θ1, θ2)의 쌍방이 0°인 경우와 거의 동등의 콘트라스트를 얻을 수 있다. 따라서, 응답 특성을 향상시키면서, 흑표시할 때의 광의 투과량을 저감할 수 있고, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 프리틸트(θ1, θ2)을 다른 각도로 하는 경우, 프리틸트(θ1, θ2) 중의 큰 쪽의 프리틸트(θ)은, 1°이상, 4°이하인 것이 보다 바람직하다. 큰 쪽의 프리틸트(θ)를 상기한 범위 내로 함에 의해, 특히, 높은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제1 기판(20)의 위에는, TFT층(30)(상세는 후술한다)이 형성되어 있고, TFT층(30)상에, 감광성의 폴리이미드 수지나 아크릴 수지 등의 유기 절연 재료로 이루어지는 평탄화층(22)이 형성되어 있고, 평탄화층(22)상에 제1 전극(140, 240, 340, 440)이 형성되어 있다. 참조 번호 146, 246, 345, 446은, 화소와 화소의 사이에 위치하는 제1 기판의 부분을 나타낸다. 평탄화층(22)은, SiO2나 SiN, SiON 등의 무기 절연 재료로 구성할 수도 있다.
그리고, 실시례 1의 액정 표시 장치에서, 요철부(141)는, 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 연장되는 간철부(주철부(主凸部))(143), 및, 간철부(143)로부터 화소 주변부를 향하여 연장되는 복수의 지철부(부철부(副凸部))(144)로 구성되어 있다. 여기서, 복수의 지철부(144)가, 제1 전극(140)에 마련된 볼록부의 일부에 해당한다. 지철부(144)의 폭은, 간철부(143)와 접합하는 지철부의 부분(144a)이 가장 넓고, 간철부(143)와 접합하는 부분(144a)부터 선단부(144b)를 향하여 좁게 되어 있다(구체적으로는, 직선형상으로 좁게 되어 있다). 보다 구체적으로는, 열십자로 연장되는 간철부(143)의 각각을 X축, Y축으로 한 (X, Y)좌표계를 상정한 때, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부(1441)는, X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 연장되고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부(1442)는, X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 연장되고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부(1443)는, X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 연장되고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부(1444)는, X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 연장된다. 또한, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부(1441)는, 그 축선이 X축과 45도를 이루고 연장되고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부(1442)는, 그 축선이 X축과 135도를 이루고 연장되고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부(1443)는, 그 축선이 X축과 225도를 이루고 연장되고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부(1444)는, 그 축선이 X축과 315도를 이루고 연장된다.
제1 기판(20)의 외면에는 제1의 편광판(도시 생략)이 부착되어 있고, 제2 기판(50)의 외면에는 제2의 편광판(도시 생략)이 부착되어 있다. 제1의 편광판과 제2의 편광판은, 각각의 흡수축이 직교하도록 배치한다. 제1의 편광판의 흡수축은, X축 또는 Y축과 평행하고, 제2의 편광판의 흡수축은, Y축 또는 X축과 평행하다.
간철부 또는 지철부의 측면(측벽)은, 수직면이라도 좋고, 순(順)테이퍼가 붙여져 있어도 좋고, 역(逆)테이퍼가 붙여져 있어도 좋다. 후술하는 실시례 2 내지 실시례 12의 액정 표시 장치에서도, 마찬가지이다.
도 37은, 도 1에 도시한 액정 표시 장치, 또는, 후술하는 실시례 2 내지 실시례 12의 액정 표시 장치에서의 회로 구성을 도시하고 있다.
도 37에 도시하는 바와 같이, 액정 표시 장치는, 표시 영역(80) 내에 마련된 복수의 화소(10)를 갖는 액정 표시 소자를 포함하여 구성되어 있다. 이 액정 표시 장치에서는, 표시 영역(80)의 주위에는, 소스 드라이버(81) 및 게이트 드라이버(82)와, 소스 드라이버(81) 및 게이트 드라이버(82)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(83)와, 소스 드라이버(81) 및 게이트 드라이버(82)에 전력을 공급하는 전원 회로(84)가 마련되어 있다.
표시 영역(80)은, 영상이 표시되는 영역이고, 복수의 화소(10)가 매트릭스형상으로 배열됨에 의해 영상을 표시 가능하게 구성된 영역이다. 또한, 도 37에서는, 복수의 화소(10)를 포함하는 표시 영역(80)을 나타내고 있는 외에, 4개의 화소(10)에 대응하는 영역을 별도 확대하여 도시하고 있다.
표시 영역(80)에서는, 행방향으로 복수의 소스선(91)이 배열되어 있음과 함께, 열방향으로 복수의 게이트선(92)이 배열되어 있고, 소스선(91) 및 게이트선(92)이 서로 교차하는 위치에 화소(10)가 각각 배치되어 있다. 각화소(10)는, 제1 전극(140) 및 액정층(70)과 함께, TFT(93) 및 커패시터(94)를 포함하여 구성되어 있다. 각 TFT(93)에서는, 소스 전극이 소스선(91)에 접속되고, 게이트 전극이 게이트선(92)에 접속되고, 드레인 전극이 커패시터(94) 및 제1 전극(140)에 접속되어 있다. 각 소스선(91)은, 소스 드라이버(81)에 접속되어 있고, 소스 드라이버(81)로부터 화상 신호가 공급된다. 각 게이트선(92)은, 게이트 드라이버(82)에 접속되어 있고, 게이트 드라이버(82)로부터 주사 신호가 순차적으로 공급된다.
소스 드라이버(81) 및 게이트 드라이버(82)는, 복수의 화소(10) 중에서 특정한 화소(10)를 선택한다.
타이밍 컨트롤러(83)는, 예를 들면, 화상 신호(예를 들면, 적, 녹, 청에 대응하는 RGB의 각 영상 신호)와, 소스 드라이버(81)의 동작을 제어하기 위한 소스 드라이버 제어 신호를, 소스 드라이버(81)에 출력한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(83)는, 예를 들면, 게이트 드라이버(82)의 동작을 제어하기 위한 게이트 드라이버 제어 신호를 게이트 드라이버(82)에 출력한다. 소스 드라이버 제어 신호로서, 예를 들면, 수평 동기 신호, 스타트 펄스 신호 또는 소스 드라이버용의 클록 신호 등을 들 수 있다. 게이트 드라이버 제어 신호로서, 예를 들면, 수직 동기 신호나, 게이트 드라이버용의 클록 신호 등을 들 수 있다.
실시례 1의 액정 표시 장치의 제조에서는, 우선, 이하에서 설명하는 방법에 의거하여 TFT를 형성하고, 더욱, 또한 평탄화층(22)이 형성된 제1 기판(20)의 대향면상에 ITO로 이루어지는 투명 도전 재료층을 형성한다. 또한, 제1 기판(20)은, 두께 0.7mm의 유리 기판으로 이루어진다.
즉, 도 38A에 도시하는 바와 같이, 제1 기판(20)상에 형성된 절연막(20')의 위에 게이트 전극(31)을 형성하고, 게이트 전극(31) 및 절연막(20')의 위에 게이트 절연층(32)을 형성한다. 게이트 절연층(32)은, 예를 들면, SiO2나 SiN, SiON, 금속산화물로 이루어진다. 뒤이어, 게이트 절연층(32)상에 채널 형성 영역이 되는 반도체층(33)을 형성한 후, 반도체층(33)상에 소스/드레인 전극(34)을 형성한다. 반도체층(33)은, 예를 들면, 폴리실리콘이나 어모퍼스 실리콘으로 이루어지고, 소스/드레인 전극(34)은, 예를 들면, 티탄, 크롬, 알루미늄, 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 구리 등의 금속막이나, 이들의 합금막 또는 적층막으로 이루어진다. 이렇게 하여, TFT층(30)을 얻을 수 있다. 이상의 TFT층(30)의 형성은, 주지의 방법에 의거하여 행할 수 있다. 또한, TFT는, 이와 같은 이른바 보텀 게이트/톱 콘택트형으로 한정되지 않고, 보텀 게이트/보텀 콘택트형으로 할 수도 있고, 톱 게이트/톱 콘택트형으로 할 수도 있고, 톱 게이트/보텀 콘택트형으로 할 수도 있다. 뒤이어, 전면(全面)에, 두께 2.5㎛의 평탄화층(22)을 형성한 후, 한쪽의 소스/드레인 전극(34)의 상방의 평탄화층(22)에 접속구멍(35)을 형성한다.
뒤이어, 평탄화층(22)상에 레지스트 재료층을 형성한 후, 노광·현상을 행함으로써, 레지스트 재료층에 요철부(오목부의 깊이 0.28㎛)를 형성한다. 그리고, 레지스트 재료층 및 평탄화층(22)의 에치백(etchback)을 행함으로써, 평탄화층(22)에 요철부를 형성할 수 있다. 그 후, 전면에, 두께 0.05㎛의 ITO로 이루어지는 투명 도전 재료층을 형성함으로써, 요철부(141)(간철부(143), 지철부(144), 오목부(145))를 얻을 수 있다. 그리고, 주지의 방법에 의거하여 투명 도전 재료층을 패터닝함으로써, 제1 전극(140)을 매트릭스형상으로 마련할 수 있다. 간철부(143), 지철부(144), 오목부(145)의 사양을 이하의 표 1과 같이 하였다. 또한, 간철부(143)의 폭을 8.0㎛로 하였다. 또한, 표 1의 비교례 1a, 비교례 1b 및 비교례 1c에서는, 지철부에 테이퍼를 붙이고 있지 않다. 또한, 지철부의 축선과 간철부의 외연과의 이루는 각도(α0)(예를 들면, 도 39 참조)를 45도로 하였다.
한편, 제2 기판(50)에서는, 두께 0.7mm의 유리 기판으로 이루어지는 제2 기판(50)에 컬러 필터를 형성하고, 컬러 필터상에, 이른바 고체 전극의 제2 전극(160)을 형성한다.
Figure pat00001
그 후, 제1 전극(140)상에 제1 배향막(21)을 형성하고, 제2 전극(160)의 위에 제2 배향막(51)을 형성한다. 구체적으로는, 배향막 재료를, 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)의 각각의 위에 도포 또는 인쇄한 후, 가열 처리를 한다. 가열 처리의 온도는 80℃ 이상이 바람직하고, 150℃ 이상, 200℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 가열 처리는, 가열 온도를 단계적으로 변화시켜도 좋다. 이에 의해, 도포 또는 인쇄된 배향막 재료에 포함되는 용제가 증발하고, 고분자 화합물을 포함하는 배향막(21, 51)이 형성된다. 그 후, 필요에 응하여, 러빙 등의 처리를 시행하여도 좋다. 보다 구체적으로는, 제1 배향막(21) 및 제2 배향막(51)으로서, 수직 배향막 재료를 스핀 코트법에 의거하여, 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)의 위에 도포한다. 그리고, 핫 플레이트상에서 80℃, 80초의 건조 공정을 행한 후, 질소 분위기의 클린 오븐 내에서, 200℃, 60분간의 베이킹을 행하여, 제1 배향막(21) 및 제2 배향막(51)을 얻었다.
다음에, 제1 기판(20)과 제2 기판(50)을 배향막(21)과 배향막(51)이 대향하도록 배치하고, 배향막(21)과 배향막(51) 사이에, 액정 분자(71)를 포함하는 액정층(70)을 밀봉한다. 구체적으로는, 제1 기판(20) 또는 제2 기판(50)의 어느 한쪽의, 배향막(21, 51)이 형성되어 있는 면에 대해, 셀 갭을 확보하기 위한 스페이서 돌기물, 예를 들면, 직경 3.2㎛의 플라스틱 비즈 등을 산포하는 한편, 예를 들면, 스크린 인쇄법에 의해, 제2 기판(50)상의 외연에, 입경 3.5㎛의 실리카 입자를 포함하는 자외선 경화 수지를 도포함에 의해 실(seal)부를 형성한다. 그리고, 실부에 둘러싸여진 부분에, 네가형 액정에 중합성 모노머(구체적으로는, 아크릴 모노머)를 0.3질량% 혼입한 액정 재료를 적하 주입한다. 또한, 이와 같은 액정 표시 장치의 제조 방식은, PSA 방식이라고 불린다. 그 후, 제1 기판(20)과 제2 기판(50)을 접합하고, 실부를 경화시킨다. 이에 의해, 액정층(70)이 밀봉된다. 뒤이어, 제1 전극(140)과 제2 전극(160)과의 사이에, 전압 인가 수단을 이용하여, 전압을 인가한다. 전압은, 예를 들면, 3볼트 내지 30볼트, 구체적으로는, 예를 들면, 실효치 전압 7볼트의 구형파의 교류 전계(60Hz)이다. 동시에, 중합성 모노머를 반응시키기 위해, 사용하는 중합성 모노머에 의하지만, 가열 처리를 시행하고, 또는 또한, 자외선을 조사한다. 이에 의해, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 표면에 대해 소정의 각도를 이루는 방향의 전장(전계)이 생기고, 액정 분자(71)가, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 수직 방향부터 소정 방향으로 기울어져서 배향한다. 즉, 이 때의 액정 분자(71)의 방위각(편각)은, 전장의 강도와 방향, 및, 액정 중에 혼입된 중합성 모노머에 의해 규정되고, 극각(천정각)은, 전장의 강도, 및, 액정 중에 혼입된 중합성 모노머에 의해 규정된다. 따라서, 전압의 값을 적절히 조절함에 의해, 액정 분자(71A, 71B)의 프리틸트(θ1, θ2)의 값을 제어하는 것이 가능하다. 또한, 제1 전극(140)에 형성된 요철부(141)에 의해, 제1 기판(20)과 제2 기판(50)과의 사이에 경사 전계가 가하여진다. 또한, 액정 중에 혼입된 중합성 모노머의 반응에 의해, 기판의 대향면 부근에 고분자의 층이 형성된다. 그리고, 이렇게 하여 형성된 고분자의 층에 의해 액정 분자(71)의 응답하여야 할 방향이 규정되고, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 부근의 액정 분자(71)의 프리틸트 상태가, 중합성 모노머의 반응 생성물에 의해 고정된다. 이상에 의해, 액정 셀을 완성시킬 수 있다.
한편, 프리틸트를 기억하는 기능을 갖는 배향막을 적어도 한쪽의 전극상에 도포, 형성한 후, 네가형 액정을 주입 밀봉하는 FPA 방식에서는, 실부를 형성한 후, 실부에 둘러싸여진 부분에, 네가형 액정으로 이루어지는 액정 재료를 적하 주입한다. 그리고, 제1 기판(20)과 제2 기판(50)을 접합하고, 파장 410㎚의 자외선을 이용하여 실부를 경화시킨다. 뒤이어, 제1 전극(140)과 제2 전극(160)과의 사이에, 전압 인가 수단을 이용하여, 전압을 인가한다. 전압은, 예를 들면, 3볼트 내지 30볼트, 구체적으로는, 예를 들면, 실효치 전압 7볼트의 구형파의 교류 전계(60Hz)이다. 이에 의해, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 표면에 대해 소정의 각도를 이루는 방향의 전장(전계)이 생기고, 액정 분자(71)가, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 수직 방향부터 소정 방향으로 기울어져서 배향한다. 즉, 이때의 액정 분자(71)의 방위각(편각)은, 전장의 강도와 방향, 및, 배향막 재료의 분자 구조에 의해 규정되고, 극각(천정각)은, 전장의 강도, 및, 배향막 재료의 분자 구조에 의해 규정된다. 따라서, 전압의 값을 적절히 조절함에 의해, 액정 분자(71A, 71B)의 프리틸트(θ1, θ2)의 값을 제어하는 것이 가능하다. 그리고, 전압을 인가한 상태 그대로, 에너지선(구체적으로는 자외선(UV)), 예를 들면, 10J(파장 360㎚에서의 측정)의 균일한 자외선을, 예를 들면, 제1 기판(20)의 외측부터 배향막(21, 51)에 대해 조사한다. 즉, 액정 분자(71)를 한 쌍의 기판(20, 50)의 표면에 대해 경사 방향으로 배열시키도록, 전장 또는 자장을 인가하면서 자외선을 조사한다. 이에 의해, 배향막(21, 51) 중의 고분자 화합물이 가지는 가교성(架橋性) 관능기(官能基) 또는 중합성(重合性) 관능기를 반응시켜, 가교시킨다. 또한, 제1 전극(140)에 형성된 요철부(141)에 의해, 제1 기판(20)과 제2 기판(50)과의 사이에 경사 전계가 가하여진다. 이렇게 하여, 고분자 화합물에 의해 액정 분자(71)의 응답하여야 할 방향이 기억되고, 배향막(21, 51) 부근의 액정 분자(71)에 프리틸트가 부여된다. 그리고, 이 결과, 비구동 상태에서, 액정층(70)에서의 배향막(21, 51)과의 계면 부근에 위치하는 액정 분자(71A, 71B)에 프리틸트(θ1, θ2)가 부여된다. 자외선(UV)으로서, 파장 295㎚부터 파장 365㎚ 정도의 광성분을 많이 포함하는 자외선이 바람직하다. 이것보다도 단파장역(域)의 광성분을 많이 포함하는 자외선을 이용하면, 액정 분자(71)가 광분해하여, 열화될 우려가 있기 때문이다. 또한, 여기서는, 자외선(UV)을 제1 기판(20)의 외측에서 조사하였지만, 제2 기판(50)의 외측에서 조사하여도 좋고, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 쌍방의 기판의 외측에서 조사하여도 좋다. 이 경우, 광투과율이 높은 쪽의 기판측으로부터 자외선(UV)을 조사하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 기판(50)의 외측에서 자외선(UV)을 조사한 경우, 자외선(UV)의 파장역에 따라서는, 컬러 필터에 흡수되어 가교 반응하기 어렵게 될 우려가 있다. 그 때문에, 제1 기판(20)의 외측(화소 전극을 갖는 기판측)으로부터 조사하는 것이 바람직하다.
이상의 공정에 의해, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)측의 액정 분자(71A)가 프리틸트를 이루는 도 1에 도시한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 완성시킬 수 있다. 최후로, 액정 표시 장치의 외측에, 흡수축이 직교하도록 한 쌍의 편광판(도시 생략)을 부착한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시례 2 내지 실시례 12에서의 액정 표시 장치도, 대강 마찬가지 방법으로 제조할 수 있다.
액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 동작에서는, 선택된 화소(10)에서는, 구동 전압이 인가되면, 액정층(70)에 포함되는 액정 분자(71)의 배향 상태가, 제1 전극(140)과 제2 전극(160) 사이의 전위차에 응하여 변화한다. 구체적으로는, 액정층(70)에서는, 도 1에 도시한 구동 전압의 인가 전의 상태에서, 구동 전압이 인가됨에 의해, 배향막(21, 51)의 부근에 위치하는 액정 분자(71A, 71B)가 스스로의 기울어지는 방향으로, 회전하면서 쓰러지고, 또한, 그 동작이 그 밖의 액정 분자(71C)에 전파된다. 그 결과, 액정 분자(71)는, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)에 대해 거의 수평(평행)하게 되는 자세를 취하도록 응답한다. 이에 의해, 액정층(70)의 광학적 특성이 변화하고, 액정 표시 소자에의 입사광이 변조된 출사광이 되고, 이 출사광에 의거하여 계조(階調) 표현됨으로써, 영상이 표시된다.
이 액정 표시 장치에서는, 이하의 요령으로 제1 전극(화소 전극)(140)과 제2 전극(대향 전극)(160)과의 사이에 구동 전압을 인가함에 의해, 영상이 표시된다. 구체적으로는, 소스 드라이버(81)가, 타이밍 컨트롤러(83)로부터의 소스 드라이버 제어 신호의 입력에 의해, 마찬가지로 타이밍 컨트롤러(83)로부터 입력된 화상 신호에 의거하여 소정의 소스선(91)에 개별의 화상 신호를 공급한다. 이와 함께, 게이트 드라이버(82)가, 타이밍 컨트롤러(83)로부터의 게이트 드라이버 제어 신호의 입력에 의해 소정의 타이밍에서 게이트선(92)에 주사 신호를 순차적으로 공급한다. 이에 의해, 화상 신호가 공급된 소스선(91)과 주사 신호가 공급된 게이트선(92)과의 교차점에 위치하는 화소(10)가 선택되어, 화소(10)에 구동 전압이 인가된다.
표 1에 표시한 각종의 지철부의 파라미터값에 의거하여, 광투과율 시뮬레이션을 행하였다. 또한, 도 7A에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 30㎛×30㎛의 영역 내에 지철부 및 간철부가 마련되어 있다고 하여, 광투과율 시뮬레이션을 행하였다. 또한, 제1 전극과 제2 전극 사이의 전위차를 7.5볼트로 상정하였다. 도 7A 및 도 7B에서, 미세한 해칭을 붙인 부분은 오목부(145)를 나타내고, 굵은 해칭을 붙인 부분은, 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분(146)을 나타낸다. 복수의 지철부(144)는 제1 상한을 차지한다고 하고 있다.
표 1에 표시하는 비교례 1a에서의 광투과율 시뮬레이션 결과의 값은 32.546%이고, 비교례 1b에서의 광투과율 시뮬레이션 결과의 값은 32.106%이고, 비교례 1c에서의 광투과율 시뮬레이션 결과의 값은 31.421%이였다. 그리고, 비교례 1a와 비교하여, 실시례 1A 내지 실시례 1D는 광투과율 시뮬레이션 결과의 값이 증가하고 있고, 마찬가지로, 비교례 1b와 비교하여, 실시례 1E 내지 실시례 1H는 광투과율 시뮬레이션 결과의 값이 증가하고 있고, 비교례 1c와 비교하여, 실시례 1I 내지 실시례 1L은 광투과율 시뮬레이션 결과의 값이 증가하고 있다(도 3B 참조). 즉, 지철부에 테이퍼를 붙임으로써, 광투과율의 향상, 암선 발생의 억제를 도모할 수 있다.
또한, 도 7B에 모식적으로 도시하는 바와 같이, W(㎛)×66(㎛)의 영역 내에 2개의 지철부가 마련되어 있다고 하여, 실시례 1M 내지 실시례 1P 및 비교례 1d 내지 비교례 1e에 대해 광투과율 시뮬레이션을 행하였다. 또한, 제1 전극과 제2 전극 사이의 전위차를 7.5볼트로 상정하였다. 그 결과를, 도 5(실시례) 및 도 6(비교례)에 도시한다. 또한, 실시례 1M 내지 실시례 1P 및 비교례 1d 내지 비교례 1e의 파라미터를, 이하의 표 2에 도시한다. 복수의 지철부는 제1 상한을 차지한다고 하고 있다.
Figure pat00002
도 5로부터, 실시례 1M 내지 실시례 1P의 테이퍼를 붙인 지철부에서는, 광투과율은 균일함을 알 수 있다. 한편, 도 6으로부터, 비교례 1d, 비교례 1e의 테이퍼를 붙이지 않은 지철부에서는, 근원부로부터 약 20㎛ 및 약 30㎛의 점에서, 배향 결함이 보이고, 실시례 1M 내지 실시례 1P와 비교하여, 화소 결함이 생길 가능성이 높음을 알 수 있다.
액정 표시 장치의 제조시, 전극에 전압을 인가한 상태에서 액정 분자에 프리틸트를 부여한다. 이때, 도 8A, 도 8B에 도시하는 바와 같이, 선단 에지부(a) 또는 그 부근(편의상, "선단 영역"이라고 부른다)에 위치하는 액정 분자(A)은, 그 장축 방향(다이렉터)이 간철부를 향하여 기울어진다. 그리고, 액정층에서, 이 액정 분자(A)를 포함하는 두께 방향의 영역을 상정한 경우, 액정 분자(A)의 움직임이, 구조에 기인한 국소 전장의 영향을 받는 지철부의 에지부를 제외한 1화소 전체의 액정 분자(편의상, "액정 분자(A')"라고 부른다)에 전해지고, 액정 분자(A')의 다이렉터가 간철부를 향하여 기울어저 간다. 여기서, 도 8B에 도시하는 바와 같이, 지철부에 테이퍼가 붙여지지 않은 비교례 1에서는, 도 8A에 도시하는 바와 같이, 지철부에 테이퍼가 붙여져 있는 실시례 1보다도, 액정 분자(A)의 움직임이 액정 분자(A')에 전해지기 어렵고, 또는 또한, 액정 분자(A)의 움직임이 액정 분자(A')에 전해지는데 한층 긴 시간을 필요로 한다. 따라서, 비교례 1에서는, 실시례 1보다도, 배향 결함이 생기기 쉽고, 액정 분자에의 프리틸트 부여에 시간을 필요로 한다.
액정 표시 장치에서의 화상의 표시시, 전극에 전압을 인가하면, 액정층 전체에서, 액정 분자는, 다이렉터가 제1 기판 및 제2 기판에 대해 평행하게 되도록 변화한다. 또한, 도 8A 및 도 8B에서, 측변 에지부에서의 전장의 방향을 속이 하얀 화살표로 나타내고 있다. 여기서, 측변 에지부(b) 또는 그 부근(편의상, "측변 영역"이라고 부른다)에 위치하는 액정 분자(B)를 포함하는 액정층에서, 두께 방향에 주상(柱狀) 영역을 상정한 경우, 이 주상 영역중의 두께 방향으로 나열한 액정 분자에는 회전이 생긴다. 즉, 측변 영역에 위치하는 액정 분자(B)의 다이렉터의 방향과, 액정 분자(B)를 포함하는 주상 영역중의 두께 방향으로 나열한 액정 분자(편의상, "액정 분자(B')"라고 부른다)의 다이렉터의 방향은 다른 상태가 된다. 또한, 이들 액정 분자(B)의 다이렉터와 액정 분자(B')의 다이렉터와의 이루는 각도를 β로 한다. 여기서, 도 8B에 도시하는 바와 같이, 지철부에 테이퍼가 붙여지지 않은 비교례 1에서는, 액정 분자의 회전 각도의 범위가 넓기 때문에(즉, 각도(β)가 크기 때문에), X축방향 또는 Y축방향으로 리타데이션(retardation)을 갖는 액정 분자의 비율이 적다. 그러므로, 도 6에 도시한 바와 같이, 지철부에서의 광투과율의 불균일화를 초래하고, 암선이 된다. 한편, 도 8A에 도시하는 바와 같이, 지철부에 테이퍼가 붙여져 있는 실시례 1에서는, 액정 분자의 회전 각도 범위가 좁기 때문에(즉, 각도(β)가 작기 때문에), X축방향 또는 Y축방향에 리타데이션을 갖는 액정 분자의 비율이 많다. 그러므로, 도 5에 도시한 바와 같이, 지철부에서의 광투과율의 불균일화를 초래하는 일이 없고, 암선의 발생을 억제할 수 있다.
종래의 파인 슬릿 구조에서는, 전극이 마련되지 않은 슬릿에서는, 전장은 액정 분자에 대해 거의 영향을 줄 수가 없고, 액정 분자가 소망하는 방향으로 배향하기 어렵다(쓰러지기 어렵다). 그러므로, 슬릿에 대응하여 암선이 생기고, 광투과율의 저하를 초래한다. 실시례에서는, 액정 분자는 화소 내의 전 영역에서 전장의 영향을 받기 때문에, 파인 슬릿 구조에서의 암선의 발생이라는 현상은 생기지 않는다. 또한, 종래의 파인 슬릿 구조에서는, 전극과 슬릿의 면적비가 광투과율에 크게 영향을 준다. 한편, 실시례에서는, 원래, 슬릿이 존재하지 않기 때문에, 이와 같은 문제는 생기지 않는다.
이상과 같이, 실시례 1의 액정 표시 장치에서는, 제1 전극에는 복수의 요철부가 형성되어 있고, 이 제1 전극에 마련된 볼록부의 일부의 폭은, 선단부를 향하여 좁게 되어 있다. 그러므로, 암선의 발생을 한층 적게 할 수 있다. 즉, 한층 균일한 높은 광투과율을 실현할 수 있고, 한층 양호한 전압 응답 특성을 얻을 수 있다. 또한, 초기 배향의 개선을 기대할 수 있기 때문에, 전술한 바와 같이, 액정 셀에 대해 구형파의 교류 전계를 인가한 상태에서 균일한 자외선을 조사하여, 액정 분자에 프리틸트를 부여할 때, 액정 분자에 프리틸트를 부여하기 위한 시간의 단축을 도모할 수 있다. 또한, 배향 결함의 감소를 기대할 수 있기 때문에, 수율이 향상하고, 액정 표시 장치의 생산 비용의 저감이 가능해진다. 또한, 광투과율의 향상을 도모할 수 있기 때문에, 백라이트의 저소비 전력, TFT 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.
제1 기판(20)에 컬러 필터층을 형성하여도 좋다. 구체적으로는, 상술한 바와 같이, 제1 기판(20)에 TFT층(30)을 형성한 후, 주지의 방법에 의거하여, 평탄화층(22) 대신에 컬러 필터층(23)을 TFT층(30)의 위에 형성한다. 이렇게 하여, COA(Color Filter On Array) 구조를 얻을 수 있다. 그리고, 한쪽의 소스/드레인 전극(34)의 상방의 컬러 필터층(23)에 접속구멍(35)을 형성한 후, 접속구멍(35)을 포함하는 컬러 필터층(23)상에, 도전 재료층을 형성하면 좋다(도 38B 참조).
[실시례 2]
실시례 2는, 실시례 1의 변형이다. 실시례 2의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도를 도 9 또는 도 10에 도시한다. 또한, 실시례 2의 액정 표시 장치에서의 액정 분자의 거동을 도시하는 개념도를 도 36B 및 도 36C에 도시한다. 여기서, 실시례 2의 액정 표시 장치에서는, 간철부(143)와 대응하는 제2 전극(160)의 부분에는, 배향 규제부(161)가 형성되어 있다.
여기서, 배향 규제부(161)는, 구체적으로는, 제2 전극(160)에 마련된 4.0㎛의 슬릿부(162)로 이루어지고(도 9 및 도 36B 참조), 또는 또한, 제2 전극(160)에 마련된 돌기부(리브)(163)로 이루어진다(도 10 및 도 36C 참조). 돌기부(163)는, 보다 구체적으로는, 네가형 감광성 수지 재료로 이루어지고, 폭 1.4㎛, 높이 1.2㎛이다. 슬릿부(162) 또는 돌기부(리브)(163)의 평면 형상은 열십자형상이고, 돌기부(163)의 단면 형상은 2등변삼각형이다. 슬릿부(162) 또는 돌기부(163)의 위에는 제2 전극(160)은 형성되어 있지 않다.
제2 전극(160)에 마련된 4.0㎛의 슬릿부(162)로 이루어지는 배향 규제부(161)를 갖는, 도 9에 도시한 액정 표시 장치에서 특성 평가를 행한 바, 실시례 1과 같은 결과가 얻어쩠다. 또한, 제2 전극(160)에 마련된 돌기부(리브)(163)로 이루어지는 배향 규제부(161)를 갖는, 도 10에 도시한 액정 표시 장치에서 특성 평가를 행한 바, 실시례 1과 같은 결과가 얻어쩠다.
실시례 2의 액정 표시 장치에서, 간철부(143)와 대응하는 제2 전극(160)의 부분에는 슬릿부(162)로 이루어지는 배향 규제부(161)가 형성되어 있기 때문에, 제2 전극(160)에 의해 생성된 전장이, 배향 규제부(161)의 부근에서 뒤틀린다. 또는 또한, 돌기부(리브)(163)로 이루어지는 배향 규제부(161)가 형성되어 있기 때문에, 돌기부(163) 부근에서의 액정 분자의 쓰러지는 방향이 규정된다. 그 결과, 배향 규제부(161)의 부근에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 배향 규제부(161)의 부근에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그러므로, 화상 표시시, 간철부에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 고투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 배향 규제부(161)를, 돌기형상이 된 제2 전극(160)의 부분부터 구성할 수도 있다.
[실시례 3]
실시례 3도, 실시례 1의 변형이지만, 본 개시된 제2의 구성에 관한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 실시례 3의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도 11에 도시하고, 도 11의 화살표 XIIA-XIIA 및 화살표 XIIB-XIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도 12A 및 도 12B에 도시하고, 도 12B의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도를 도 12C에 도시한다.
실시례 3에서, 요철부(241)는, 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부(주철부)(243), 및, 간철부(243)로부터 화소 내부를 향하여 연장되는 복수의 지철부(부철부)(244)로 구성되어 있다. 그리고, 실시례 3의 액정 표시 장치에서도, 복수의 지철부(244)가, 제1 전극에 마련된 볼록부의 일부에 해당하고, 지철부(244)의 폭은, 간철부(243)와 접합하는 지철부의 부분(244a)이 가장 넓고, 간철부(243)와 접합하는 부분(244a)부터 선단부(244b)를 향하여 좁게 되어 있다. 보다 구체적으로는, 지철부(244)의 폭은, 간철부(243)와 접합하는 부분(244a)부터 선단부(244b)를 향하여 직선형상으로 좁게 되어 있다. 또한, 참조 번호 245는 오목부를 나타낸다.
그리고, 실시례 3의 액정 표시 장치에서는, 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 직선의 각각을 X축, Y축으로 한 (X, Y)좌표계를 상정한 때, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부(2441)는, X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 연장되고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부(2442)는, X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 연장되고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부(2443)는, X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 연장되고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부(2444)는, X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 연장된다.
또한, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부(2441)는, 그 축선이 X축과 45도를 이루고 연장되고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부(2442)는, 그 축선이 X축과 135도를 이루고 연장되고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부(2443)는, 그 축선이 X축과 225도를 이루고 연장되고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부(2444)는, 그 축선이 X축과 315도를 이루고 연장된다.
이상의 점을 제외하고, 실시례 3의 액정 표시 장치의 구성, 구조는, 실시례 1의 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
[실시례 4]
실시례 4는, 실시례 3의 변형이다. 실시례 4의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도 13 및 도 14에 도시한다. 도 13의 화살표 XVA-XVA 및 화살표 XVB-XVB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도 15A 및 도 15B에 도시하고, 도 14의 화살표 XVC-XVC 및 화살표 XVD-XVD에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도 15C 및 도 15D에 도시한다.
실시례 4에서는, 제1 전극(240)에는, 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부(248)(도 13, 도 15A, 도 15B 참조) 또는 돌기부(리브)(249)(도 14, 도 15C, 도 15D 참조)가 형성되어 있다. 즉, 화소의 중앙부에 마련된 열십자형상의 오목부의 부분에, 슬릿부(248) 또는 돌기부(249)가 형성되어 있다. 슬릿부(248) 또는 돌기부(249)의 평면 형상은 열십자이다. 슬릿부(248)의 폭을 4.0㎛로 하였다. 또한, 네가형 감광성 수지 재료로 이루어지는 돌기부(249)의 폭을 1.4㎛, 높이를 1.2㎛로 하였다. 돌기부(249)의 단면 형상은 2등변삼각형이다. 슬릿부(248) 또는 돌기부(249)의 위에는 제1 전극(240)은 형성되어 있지 않다.
이상의 점을 제외하고, 실시례 4의 액정 표시 장치의 구성, 구조는, 실시례 3의 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
실시례 4의 액정 표시 장치에서, 제1 전극에는, 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있기 때문에, 슬릿부 또는 돌기부가 존재하지 않는 평탄한 오목부가 제1 전극에 형성되어 있는 경우와 비교하여, 제1 전극에 의해 생성된 전장이, 슬릿부 또는 돌기부 부근에서 뒤틀리고(슬릿부를 형성한 경우), 또는 또한, 액정 분자의 쓰러지는 방향이 규정된다(돌기부를 형성한 경우). 그 결과, 슬릿부 또는 돌기부 부근에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 슬릿부 또는 돌기부 부근에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그러므로, 화상 표시시, 간철부에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 고투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 돌기부를, 제1 전극에는, 화소 중심부를 통과한 열십자형상의 볼록부가 오목부에 둘러싸여서 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 이와 같은 열십자형상의 볼록부는, 제1 전극의 하측에 열십자형상의 볼록부를 형성함으로써 마련할 수 있고, 또는 또한, 제1 전극에서의 요철부의 형성 방법과 마찬가지 방법으로 마련하는 것도 가능하다. 또는 또한, 슬릿부 또는 돌기부(리브)를 마련하는 대신에, 화소 중심부를 통과한 열십자형상의 오목부를 마련하여도 좋다.
[실시례 5]
실시례 5는, 본 개시된 제3의 구성에 관한 액정 표시 장치, 구체적으로는, 본 개시된 제3-A의 구성에 관한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 도 16에, 실시례 5의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 17A, 도 17B, 도 17C에, 도 16의 화살표 XVIIA-XVIIA, 화살표 XVIIB-XVIIB, 화살표 XVIIC-XVIIC에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도시하고, 도 17D에, 도 17C의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도를 도시한다. 실시례 5의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도는, 실질적으로 도 1과 마찬가지이다.
또한, 도 16, 도 19, 도 20, 도 22, 도 23, 도 24, 도 25, 도 26, 도 28, 도 29, 도 30, 도 31, 도 33, 도 34에서는, 도면을 간소화하기 위해, 지철부의 폭을 일정하게 하여 그리고 있지만, 실제로는, 실시례 1 내지 실시례 4에서 설명한 바와 마찬가지로, 지철부에는 테이퍼가 붙여져 있다. 즉, 지철부의 폭은, 간철부와 접합하는 지철부의 부분이 가장 넓고, 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 좁게 되어 있다.
실시례 5의 액정 표시 장치에서는, 제1 전극(340)에는 복수의 요철부(341)(볼록부(342) 및 오목부(345))가 형성되어 있고, 제1 전극(340)에 마련된 볼록부(342)에는, 복수의 단차부가 형성되어 있다. 또한, 요철부(341)는, 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 연장되는 간철부(주철부)(343), 및, 간철부(343)로부터 화소 주변부를 향하여 연장되는 복수의 지철부(부철부)(344)로 구성되어 있다. 그리고, 지철부(344)의 폭은, 간철부(343)와 접합하는 지철부의 부분이 가장 넓고, 간철부(343)와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 좁게 되어 있다(구체적으로는, 직선형상으로 좁게 되어 있다).
여기서, 간철부(343)의 연장되는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 간철부(343)를 절단한 때의 간철부(343)의 단면 형상은, 간철부(343)의 단면 형상의 중심부터 간철부(343)의 단면 형상의 언저리를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는다. 구체적으로는, 간철부(343)의 정상면(頂面)은, 간철부(343)의 중앙부의 정상면(343B), 및, 정상면(343B)의 양측에 위치하는 정상면(343A)으로 구성되어 있다. 이와 같이, 간철부(343)에는 2개의 단차부가 존재하고, 오목부(345)를 기준으로 하였을 때, 정상면(343A), 정상면(343B)의 순서로 높게 되어 있다. 지철부(344)의 정상면을 참조 번호 344A로 나타내지만, 간철부(343)의 정상면(343A)과 지철부(344)의 정상면(344A)은 같은 레벨에 있다. 도면에서, 간철부(343)의 정상면(343B)에는, 횡방향으로 연장되는 해칭을 붙이고, 오목부(345)에는, 종방향으로 연장되는 해칭을 붙이고 있다.
간철부 또는 후술하는 지철부에서의 단차부는, 예를 들면, (a) 하지(下地)인 평탄화층(또는 후술하는 컬러 필터층)의 위에서의 레지스트 재료층의 형성(평탄화층 및 컬러 필터층을 총칭하고, 『평탄화층 등』이라고 부른다), (b) 노광·현상에 의한 레지스트 재료층에서의 요철부의 형성, (c) 레지스트 재료층 및 평탄화층 등의 에치백에 의한, 평탄화층 등에서의 요철부의 형성, (d) 평탄화층 등의 위에서의 투명 도전 재료층의 형성 및 패터닝에 의해 얻을 수 있다.
또는, 간철부 또는 후술하는 지철부에서의 단차부는, 예를 들면, (a) 평탄화층 등의 위에 형성된 하지층의 위에서의 레지스트 재료층의 형성, (b) 노광·현상에 의한 레지스트 재료층에서의 요철부의 형성, (c) 레지스트 재료층 및 평탄화층 등의 에치백에 의한, 하지층에서의 요철부의 형성, (d) 하지층의 위에서의 투명 도전 재료층의 형성 및 패터닝에 의해 얻을 수 있다.
또는, 간철부 또는 후술하는 지철부에서의 단차부는, 예를 들면, (a) 하지인 평탄화층 등의 위에서의 패터닝된 절연 재료층의 형성, (b) 평탄화층 등 및 절연 재료층상에서의 투명 도전 재료층의 형성 및 패터닝에 의해 얻을 수 있다.
또는, 간철부 또는 후술하는 지철부에서의 단차부는, 예를 들면, (a) 하지인 평탄화층 등에서의 투명 도전 재료층의 형성, (b) 투명 도전 재료층상에서의 레지스트 재료층의 형성, (c) 노광·현상에 의한 레지스트 재료층에서의 요철부의 형성, (d) 레지스트 재료층 및 투명 도전 재료층의 에치백에 의해 얻을 수 있다.
또는, 간철부 또는 후술하는 지철부에서의 단차부는, 예를 들면, (a) 하지인 평탄화층 등에서의 제1 투명 도전 재료층(도 17A, 도 17B의 참조 번호 340A를 참조)의 형성 및 패터닝, (b) 제1 투명 도전 재료층상에서의, 제1 투명 도전 재료층과 에칭 선택비를 갖는 제2 투명 도전 재료층(도 17A, 도 17B의 참조 번호 340B를 참조)의 형성 및 패터닝에 의해 얻을 수 있다.
또는, 간철부 또는 후술하는 지철부에서의 단차부는, 예를 들면, 평탄화층의 두께의 최적화를 도모함으로써, 제1 기판의 위, 또는, 제1 기판의 상방에 형성된 액정 표시 장치 구성 요소(예를 들면, 각종 신호선이나 보조 용량 전극, 게이트 전극, 소스/드레인 전극, 각종 배선)의 두께의 영향으로 평탄화층에 볼록부를 형성함으로써 얻을 수도 있다.
이상의 간철부 또는 지철부에 관한 설명은, 다른 실시례에 적용할 수 있다. 또한, 이상의 점을 제외하고, 실시례 5의 액정 표시 장치의 구성, 구조는, 실시례 1에서 설명한 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있다. 또한, 실시례 5에 실시례 2를 적용할 수도 있다.
종래의 액정 표시 장치에서, 간철부에는 단차부가 형성되어 있지 않다. 그러므로, 액정 분자의 거동을 도 18A의 개념도에 도시하는 바와 같이, 간철부의 중앙부에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력이 약하고, 간철부의 중앙부에서의 액정 분자의 틸트 상태가 정해지지 않는 상태로 되는 경우가 있다. 한편, 실시례 5에서는, 이와 같이 간철부(343)에 복수의 단차부가 형성되어 있기 때문에, 즉, 간철부(343)에는 복수의 정상면(343A, 343B)이 형성되어 있기 때문에, 간철부(343)의 중앙부에서 전장이 가장 높고, 간철부(343)의 연부를 향하여 전장이 낮아진다. 그러므로, 액정 분자의 거동을 도 18B의 개념도에 도시하는 바와 같이, 간철부(343)의 중앙부에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 간철부(343)의 중앙부에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그러므로, 화상 표시시, 간철부(343)의 중앙부에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 고투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수도 있다.
[실시례 6]
실시례 6은, 실시례 5의 변형이다. 도 19에, 실시례 6의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 21A, 도 21B에, 도 19의 화살표 XXIA-XXIA, 화살표 XXIB-XXIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도시한다.
실시례 6에서, 간철부(343)의 정상면은, 간철부(343)의 중앙부의 정상면(343C), 정상면(343C)의 양측에 위치하는 정상면(343B), 및, 정상면(343B)의 외측에 위치하는 정상면(343A)으로 구성되어 있다. 이와 같이, 간철부(343)에는 3개의 단차부가 존재하고, 오목부(345)를 기준으로 하였을 때, 정상면(343A), 정상면(343B), 정상면(343C)의 순서로 높게 되어 있다. 또한, 간철부(343)의 연장되는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 간철부(343)를 절단한 때의 간철부(343)의 단면 형상은, 간철부(343)의 단면 형상의 중앙부(정상면(343C))로부터 간철부(343)의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는다(정상면(343B) 및 정상면(343A)). 또한, 도면에서, 정상면(343C)에는, 크로스 해칭을 붙이고 있다.
이상의 점을 제외하고, 실시례 6의 액정 표시 장치의 구성, 구조는, 실시례 5의 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
[실시례 7]
실시례 7도, 실시례 5의 변형이다. 도 20에, 실시례 7의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 21C에, 도 20의 화살표 XXIC-XXIC에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도시하고, 도 21C의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도를 도 21D에 도시한다.
실시례 7에서는, 지철부(344)의 연장되는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 지철부(344)를 절단한 때의 지철부(344)의 단면 형상은, 지철부(344)의 단면 형상의 중심부터 지철부(344)의 단면 형상의 언저리를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는다. 구체적으로는, 지철부(344)의 정상면은, 간철부(343)로부터 연장되는 정상면(344B), 및, 정상면(344B)의 양측에 위치하는 정상면(344A)으로 구성되어 있다. 이와 같이, 지철부(344)에는 2개의 단차부가 존재하고, 오목부(345)를 기준으로 하였을 때, 정상면(344A), 정상면(344B)의 순서로 높게 되어 있다. 또한, 도면에서, 정상면(344B)에는, 횡방향으로 연장되는 해칭을 붙이고 있다. 또한, 도 20, 도 22, 도 28에서는, 간철부와 지철부의 경계를 실선으로 도시하고 있다. 지철부(344)의 정상면(343B)과 정상면(343A)과의 사이의 고저차를 평균 0.20㎛로 하였다. 간철부(343)의 정상면(343B)과 지철부(344)의 정상면(344B)은 같은 레벨에 있다.
이상의 점을 제외하고, 실시례 7의 액정 표시 장치의 구성, 구조는, 실시례 5의 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도 22에 도시하는 바와 같이, 지철부(344)의 연장되는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 지철부(344)를 절단한 때의 지철부(344)의 단면 형상은, 지철부(344)의 단면 형상의 간철부측부터 지철부(344)의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수도 있다. 또한, 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 사시도를 도 23에 도시하는 바와 같이, 실시례 6에서 설명한 간철부(343)와 조합시킬 수도 있다.
[실시례 8]
실시례 8도 실시례 5의 변형이지만, 본 개시된 제3-B의 구성에 관한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 실시례 8의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도 24에 도시하고, 모식적인 사시도를 도 25에 도시하고, 도 24의 화살표 XXVIIA-XXVIIA 및 화살표 XXVIIB-XXVIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도 27A 및 도 27B에 도시하고, 도 27B의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도를 도 27C에 도시한다.
실시례 8의 액정 표시 장치에서도, 제1 전극(440)에는 복수의 요철부(441)(볼록부(442) 및 오목부(445))가 형성되어 있고, 제1 전극(440)에 마련된 볼록부(442)에는, 복수의 단차부가 형성되어 있다. 구체적으로는, 실시례 8의 액정 표시 장치에서, 요철부(441)는, 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부(주철부)(443), 및, 간철부(443)로부터 화소 내부를 향하여 연장되는 복수의 지철부(부철부)(444)로 구성되어 있다. 그리고, 지철부(444)의 폭은, 간철부(443)와 접합하는 지철부의 부분이 가장 넓고, 간철부(443)와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 좁게 되어 있다(구체적으로는, 직선형상으로 좁게 되어 있다).
여기서, 간철부(443)의 연장되는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 간철부(443)를 절단한 때의 간철부(443)의 단면 형상은, 간철부(443)의 단면 형상의 외측의 언저리로부터 간철부(443)의 단면 형상의 내측의 언저리를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는다. 구체적으로는, 간철부(443)의 정상면은, 간철부(443)의 외측의 연부 부근의 정상면(443B), 및, 내측의 연부 부근의 정상면(443A)으로 구성되어 있다. 이와 같이, 간철부(443)에는 2개의 단차부가 존재하고, 오목부(445)를 기준으로 하였을 때, 정상면(443A), 정상면(443B)의 순서로 높게 되어 있다. 또한, 지철부(444)의 정상면을 참조 번호 444A로 나타내지만, 간철부(443)의 정상면(443A)과 지철부(444)의 정상면(444A)은 같은 레벨에 있다. 도면에서, 간철부(443)의 정상면(443B)에는, 횡방향으로 연장되는 해칭을 붙이고, 오목부(445)에는, 종방향으로 연장되는 해칭을 붙이고 있다. 화소의 중앙부에 위치하는 오목부의 부분의 형상은, 대강 열십자형상이다.
이상의 점을 제외하고, 실시례 8의 액정 표시 장치의 구성, 구조는, 실시례 3 또는 실시례 5에서 설명한 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있다. 또한, 실시례 8에 실시례 4를 적용할 수도 있다.
실시례 8에서는, 간철부(443)에 복수의 단차부가 형성되어 있기 때문에, 간철부(443)의 외측의 연부에 있어서 전장이 가장 높고, 간철부(443)의 내측의 연부를 향하여 전장이 낮아진다. 그 결과, 간철부(443)에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 간철부(443)에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그러므로, 화상 표시시, 간철부(443)에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 고투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수도 있다.
[실시례 9]
실시례 9는, 실시례 8의 변형이다. 실시례 9의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도 26에 도시하고, 도 26의 화살표 XXVIID-XXVIID에 따른 제1 전극을 확대한 모식적인 일부 단면도를 도 27D에 도시한다.
실시례 9에서, 간철부(443)의 정상면은, 간철부(443)의 외측의 연부 부근의 정상면(443C), 및, 내측의 연부를 향하여, 정상면(443B) 및 정상면(443A)으로 구성되어 있다. 이와 같이, 간철부(443)에는 3개의 단차부가 존재하고, 오목부(445)를 기준으로 하였을 때, 정상면(443A), 정상면(443B), 정상면(443C)의 순서로 높게 되어 있다. 또한, 도면에서, 정상면(443C)에는, 크로스 해칭을 붙이고 있다. 간철부(443)의 정상면(443C)과 정상면(443B)과의 사이의 고저차, 정상면(443B)과 정상면(443A)과의 사이의 고저차를, 평균 0.20㎛로 하였다.
이상의 점을 제외하고, 실시례 9의 액정 표시 장치의 구성, 구조는, 실시례 8의 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
[실시례 10]
실시례 10은 실시례 9의 변형이다. 도 28에 실시례 10의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도시한다.
실시례 10에서는, 지철부(444)의 연장되는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 지철부(444)를 절단한 때의 지철부(444)의 단면 형상은, 지철부(444)의 단면 형상의 중심부터 지철부(444)의 단면 형상의 언저리를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는다. 구체적으로는, 지철부(444)의 정상면은, 간철부(443)의 정상면(443B)으로부터 연장되는 정상면(444B), 및, 정상면(444B)의 양측에 위치하는 정상면(444A)으로 구성되어 있다. 그리고, 오목부(445)를 기준으로 하였을 때, 지철부(444)에는 2개의 단차부가 존재하고, 정상면(444A), 정상면(444B)의 순서로 높게 되어 있다. 또한, 도면에서, 정상면(444B)에는, 횡방향으로 연장되는 해칭을 붙이고 있다. 지철부(444)의 정상면(443B)과 정상면(443A)과의 사이의 고저차를 평균 0.28㎛로 하였다. 간철부(443)의 정상면(443B)과 지철부(444)의 정상면(444B)은 같은 레벨에 있다.
또한, 도 29에 실시례 10의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 사시도를 도시하는 바와 같이, 지철부(444)의 연장되는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 지철부(444)를 절단한 때의 지철부(444)의 단면 형상은, 지철부(444)의 단면 형상의 간철부측부터 지철부(444)의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 하는 것도 가능하다.
이상의 점을 제외하고, 실시례 10의 액정 표시 장치의 구성, 구조는, 실시례 8의 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략하다. 또한, 실시례 8과 마찬가지로 하여, 간철부(443)의 정상면을, 정상면(443B), 및, 정상면(443B)의 양측에 위치하는 정상면(443A)으로 구성할 수도 있다.
[실시례 11]
실시례 11은, 실시례 1 내지 실시례 2, 실시례 5 내지 실시례 7에서 설명한 액정 표시 장치의 변형이고, 또는 또한, 본 개시된 제4-A의 구성에 관한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 실시례 11의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도 30에 도시하는데, 도 30에 도시하는 예는, 실시례 1의 변형이다. 또는 또한, 실시례 11의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도를 도 31에 도시하는데, 이 액정 표시 장치(실시례 5의 변형)에서는, 제1 전극(340)에는 복수의 요철부(341)가 형성되어 있고, 또한, 복수의 단차부가 형성되어 있다. 도 30 및 도 31의 화살표 XXXIIA-XXXIIA에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도 32A 및 도 32B에 도시한다.
실시례 11의 액정 표시 장치에서는, 제1 전극(140, 340)에는 복수의 요철부(141, 341)가 형성되어 있고, 화소(10)와 화소(10) 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서, 볼록구조(147)가 형성되어 있고, 요철부(141, 341)의 주변부(141A, 341A)는 볼록구조(147)상에 형성되어 있다. 여기서, 볼록구조(147)는, 구체적으로는, 컬러 필터층(23)에 형성된 블랙 매트릭스(147A)에 의거하여 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(147A)는, 카본이 첨가된 광경화성 수지로 구성되어 있다. 도 31에서는, 간철부(343)의 정상면(343B)과 정상면(343A)과의 사이의 고저차를, 평균 0.20㎛로 하였다. 또한, 평탄화층(22)으로부터 요철부(141, 341)의 단부까지의 높이는, 평균 0.3㎛이다.
실시례 11 또는 후술하는 실시례 12의 액정 표시 장치에서, 요철부(141, 241, 341, 441)의 주변부(141A, 241A, 341A, 441A)는 볼록구조(147)상에 형성되어 있기 때문에, 요철부의 주변부가 평탄한 경우에 비하여, 보다 한층 강한 전장이 요철부의 주변부에 생긴다. 그 결과, 요철부(141, 241, 341, 441)의 주변부(141A, 241A, 341A, 441A)에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 요철부(141, 241, 341, 441)의 주변부(141A, 241A, 341A, 441A)에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그러므로, 양호한 전압 응답 특성을 유지할 수 있다.
또한, 볼록구조는, 블랙 매트릭스에 의거하여 형성된 형태로 한정하는 것이 아니고, 제1 기판(20)의 위, 또는, 제1 기판(20)의 상방에 형성된 액정 표시 장치 구성 요소, 예를 들면, 각종 신호선이나 보조 용량 전극, 게이트 전극, 소스/드레인 전극, 각종 배선으로 구성할 수도 있다. 그리고, 이 경우, 평탄화층(22)의 두께의 최적화를 도모함으로써, 액정 표시 장치 구성 요소의 두께의 영향으로 평탄화층(22)에 볼록구조를 형성할 수 있다.
[실시례 12]
실시례 12는, 실시례 3 내지 실시례 4, 실시례 8 내지 실시례 10에서 설명한 액정 표시 장치의 변형이고, 또는 또한, 본 개시된 제4-B의 구성에 관한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 실시례 12의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도 33에 도시하는데, 도 33에 도시하는 예는, 실시례 3의 변형이다. 또는 또한, 실시례 12의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도를 도 34에 도시하는데, 이 액정 표시 장치(실시례 8의 변형)에서는, 제1 전극(440)에는 복수의 요철부(441)가 형성되어 있고, 또한, 복수의 단차부가 형성되어 있다. 도 33 및 도 34의 화살표 XXXVA-XXXVA에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도 35A 및 도 35B에 도시한다.
실시례 12의 액정 표시 장치에서는, 제1 전극(240, 440)에는 복수의 요철부(241, 441)가 형성되어 있고, 화소(10)와 화소(10) 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서, 실시례 11과 마찬가지로, 볼록구조(147)가 형성되어 있고, 요철부(241, 441)의 주변부(241A, 441A)는 볼록구조(147)상에 형성되어 있다.
이상, 본 개시를 바람직한 실시례 의거하여 설명하였지만, 본 개시는 이들의 실시례로 한정하는 것이 아니고, 여러 가지의 변형이 가능하다. 지철부의 평면 형상은, 실시례에서 설명한 V자형상으로 한정되지 않고, 예를 들면 스트라이프형상이나 사닥다리형상 등, 지철부가 복수의 방위를 향하여 연장되는 다양한 패턴을 채용할 수 있다. 지철부 전체로서 본 경우, 지철부의 단부의 평면 형상은, 직선형상이라도 좋고, 계단형상으로 할 수도 있다. 또한, 각 지철부의 단부의 평면 형상은, 직선형상이라도 좋고, 선분의 조합으로 구성되어 있어도 좋고, 원호 등의 곡선을 그리고 있어도 좋다. 요철부의 단부의 위로부터 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분의 사영상과 블랙 매트릭스의 사영상이 겹쳐지도록 블랙 매트릭스를 형성하여도 좋다.
실시례에서는 VA 모드의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해 설명하였지만, 본 개시는 반드시 이것으로 한정되지 않고, ECB 모드(수평 배향으로 포지 액정의 모드 ; 트위스트 없음), IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 또는 OCB(Optically Compensated Bend) 모드 등의, 다른 표시 모드에도 적용 가능하다. 이 경우에서도 같은 효과를 얻을 수 있다. 단, 본 개시에서는, 프리틸트 처리가 시행되지 않은 것과 비교하면, VA 모드에서, IPS 모드나 FFS 모드보다도, 특히 높은 응답 특성의 개선 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 실시례에서는, 오로지 투과형의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해 설명하였지만, 반드시 투과형으로 한정되지 않고, 예를 들면, 반사형으로 하여도 좋다. 반사형이로 한 경우에는, 화소 전극이 알루미늄 등의 광반사성을 갖는 전극 재료에 의해 구성된다.
또한, 본 개시는, 이하와 같은 구성을 취할 수도 있다.
[1]≪액정 표시 장치≫
제1 기판 및 제2 기판,
제2 기판과 대향하는 제1 기판의 대향면에 형성된 제1 전극,
제1 전극 및 제1 기판의 대향면을 덮는 제1 배향막,
제1 기판과 대향하는 제2 기판의 대향면에 형성된 제2 전극,
제2 전극 및 제2 기판의 대향면을 덮는 제2 배향막, 및,
제1 배향막 및 제2 배향막의 사이에 마련되고, 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 화소가, 복수, 배열되어 이루어지는 액정 표시 장치로서,
액정 분자에는 프리틸트가 부여되어 있고,
제1 전극에는 복수의 요철부가 형성되어 있고,
제1 전극에 마련된 볼록부의 일부의 폭은, 선단부를 향하여 좁게 되어 있는 액정 표시 장치.
[2]≪액정 표시 장치 - 제1의 구성≫
요철부는, 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 연장되는 간철부, 및, 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있고,
복수의 지철부가, 제1 전극에 마련된 볼록부의 일부에 해당하고,
지철부의 폭은, 간철부와 접합하는 지철부의 부분이 가장 넓고, 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 좁게 되어 있는 [1]에 기재된 액정 표시 장치.
[3] 지철부의 폭은, 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 직선형상으로 좁게 되어 있는 [2]에 기재된 액정 표시 장치.
[4] 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에는, 배향 규제부가 형성되어 있는 [2] 또는 [3]에 기재된 액정 표시 장치.
[5]≪액정 표시 장치 - 제2의 구성≫
요철부는, 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부, 및, 간철부로부터 화소 내부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있고,
복수의 지철부가, 제1 전극에 마련된 볼록부의 일부에 해당하고,
지철부의 폭은, 간철부와 접합하는 지철부의 부분이 가장 넓고, 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 좁게 되어 있는 [1]에 기재된 액정 표시 장치.
[6] 지철부의 폭은, 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 직선형상으로 좁게 되어 있는 [5]에 기재된 액정 표시 장치.
[7] 제1 전극에는, 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있는 [5] 또는 [6]에 기재된 액정 표시 장치.
[8]≪액정 표시 장치 - 제3의 구성≫
제1 전극에 마련된 볼록부에는, 복수의 단차부가 형성되어 있는 [1]에 기재된 액정 표시 장치.
[9]≪액정 표시 장치 - 제4의 구성≫
화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서, 볼록구조가 형성되어 있고, 요철부의 주변부는 볼록구조상에 형성되어 있는 [1]에 기재된 액정 표시 장치.
[10]≪액정 표시 장치 - 제3의 구성≫
제1 전극에 마련된 볼록부에는, 복수의 단차부가 형성되어 있는 [1]에 기재된 액정 표시 장치.
[11]≪액정 표시 장치 - 제3-A의 구성≫
요철부는, 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 연장되는 간철부, 및, 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있는 [10]에 기재된 액정 표시 장치.
[12] 간철부의 연장되는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 간철부를 절단한 때의 간철부의 단면 형상은, 간철부의 단면 형상의 중심부터 간철부의 단면 형상의 언저리를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 [11]에 기재된 액정 표시 장치.
[13] 간철부의 연장되는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 간철부를 절단한 때의 간철부의 단면 형상은, 간철부의 단면 형상의 중앙부부터 간철부의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 [11] 또는 [12]에 기재된 액정 표시 장치.
[14] 지철부의 연장되는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은, 지철부의 단면 형상의 중심부터 지철부의 단면 형상의 언저리를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 [11] 내지 [13]의 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
[15] 지철부의 연장되는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은, 지철부의 단면 형상의 간철부측부터 지철부의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 [11] 내지 [14]의 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
[16] 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에는, 배향 규제부가 형성되어 있는 [11] 내지 [15]의 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
[17]≪액정 표시 장치 - 제3-B의 구성≫
요철부는, 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부, 및, 간철부로부터 화소 내부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있는 [10]에 기재된 액정 표시 장치.
[18] 간철부의 연장되는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 간철부를 절단한 때의 간철부의 단면 형상은, 간철부의 단면 형상의 외측의 언저리로부터 간철부의 단면 형상의 내측의 언저리를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 [17]에 기재된 액정 표시 장치.
[19] 지철부의 연장되는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은, 지철부의 단면 형상의 중심부터 지철부의 단면 형상의 언저리를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 [17] 또는 [18]에 기재된 액정 표시 장치.
[20] 지철부의 연장되는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은, 지철부의 단면 형상의 간철부측부터 지철부의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 [17] 내지 [19]의 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
[21] 제1 전극에는, 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있는 [17] 내지 [20]의 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
[22] 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서, 볼록구조가 형성되어 있고, 요철부의 주변부는 볼록구조상에 형성되어 있는 [11] 내지 [21]의 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
[23]≪액정 표시 장치 - 제4의 구성≫
화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서, 볼록구조가 형성되어 있고, 요철부의 주변부는 볼록구조상에 형성되어 있는 [10]에 기재된 액정 표시 장치.
[24]≪액정 표시 장치 - 제4-A의 구성≫
요철부는, 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 연장되는 간철부, 및, 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있는 [23]에 기재된 액정 표시 장치.
[25] 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에는, 배향 규제부가 형성되어 있는 [24]에 기재된 액정 표시 장치.
[26]≪액정 표시 장치 - 제4-B의 구성≫
요철부는, 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부, 및, 간철부로부터 화소 내부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있는 [23]에 기재된 액정 표시 장치.
[27] 제1 전극에는, 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있는 [26]에 기재된 액정 표시 장치.
[28]≪액정 표시 장치의 제조 방법≫
제1 기판에 제1 전극을 형성하고, 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 대향면상, 및, 제1 전극상에, 제1 배향막을 형성하는 공정과,
제2 기판에 제2 전극을 형성하고, 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 대향면상, 및, 제2 전극상에, 제2 배향막을 형성하는 공정과,
제1 기판 및 제2 기판을, 제1 배향막과 제2 배향막이 대향하도록 배치하고, 제1 배향막과 제2 배향막과의 사이에 액정층을 밀봉하는 공정과,
소정의 전장을 인가하여 액정 분자를 배향시키는 공정을 구비한 액정 표시 장치의 제조 방법.
[29] 상기 소정의 전장을 인가하여 액정 분자를 배향시키는 공정은, 액정 분자와 배향 제어 재료를 포함하는 액정층에 대해 소정의 전장을 인가하면서, 배향 제어 재료를 반응시킴으로써, 액정 분자를 배향시켜, 프리틸트를 부여하는 공정으로 이루어지는 [28]에 기재된 액정 표시 장치의 제조 방법.
[30] 상기 소정의 전장을 인가하여 액정 분자를 배향시키는 공정은, 적어도 한쪽의 기판의 대향면 및 전극상에 배향 제어 재료를 포함하는 배향막을 형성한 상태에서, 액정층에 대해 소정의 전장을 인가하면서, 배향 제어 재료를 반응시킴으로써, 액정 분자를 배향시켜, 프리틸트를 부여하는 공정으로 이루어지는 [28]에 기재된 액정 표시 장치의 제조 방법.
당업자에 의하여 첨부된 청구항 및 균등물의 범위 안에서 다양한 수정, 조합, 하위 조합 및 변경이 설계 요구 및 다른 요인에 따라 발생할 수 있음을 이해하여야 한다.
10, 10A, 10B, 10C : 화소
20 : 제1 기판
21 : 제1 배향막
22 : 평탄화층
23 : 컬러 필터층
30 : TFT층
31 : 게이트 전극
32 : 게이트 절연층
33 : 반도체층(채널 형성 영역)
34 : 소스/드레인 전극
35 : 접속구멍
50 : 제2 기판
51 : 제2 배향막
70 : 액정층
71A, 71B, 71C : 액정 분자
80 : 표시 영역
81 : 소스 드라이버
82 : 게이트 드라이버
83 : 타이밍 컨트롤러
84 : 전원 회로
91 : 소스선
92 : 게이트선
93 : TFT, 94 : 커패시터
140, 240, 340, 440 : 제1 전극
340A : 제1 투명 도전 재료층
340B : 제2 투명 도전 재료층
141, 241, 341, 441 : 요철부
141A, 241A, 341A, 441A : 요철부의 주변부
142, 242, 342, 442 : 볼록부
143, 243, 343, 443 : 간철부(주철부)
343A, 343B, 343C, 443A, 443B, 443C : 간철부의 정상면
144, 244, 344, 444 : 지철부(부철부)
144a, 244a : 간철부와 접합하는 지철부의 부분
144b, 244b : 지철부의 선단부
344A, 344B, 444A, 444B : 지철부의 정상면
145, 245, 345, 445 : 오목부
146, 246, 346, 446 : 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분
147 : 볼록구조
147A : 블랙 매트릭스
248 : 슬릿부
249 : 돌기부(리브)
160 : 제2 전극
161 : 배향 규제부
162 : 슬릿부
163 : 돌기부(리브)

Claims (9)

  1. 제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 대향면에 형성된 제1 전극,
    상기 제1 전극 및 상기 제1 기판의 대향면을 덮는 제1 배향막,
    상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 대향면에 형성된 제2 전극,
    상기 제2 전극 및 상기 제2 기판의 대향면을 덮는 제2 배향막, 및,
    상기 제1 배향막 및 상기 제2 배향막의 사이에 마련되고, 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 화소가, 복수, 배열되어 이루어지는 액정 표시 장치로서,
    상기 액정 분자에는 프리틸트가 부여되어 있고,
    상기 제1 전극에는 복수의 요철부가 형성되어 있고,
    상기 제1 전극에 마련된 볼록부의 일부의 폭은, 선단부를 향하여 좁게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요철부는, 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 연장되는 간철부, 및, 상기 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있고,
    상기 복수의 지철부가, 상기 제1 전극에 마련된 볼록부의 일부에 해당하고,
    상기 지철부의 폭은, 상기 간철부와 접합하는 상기 지철부의 부분이 가장 넓고, 상기 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 좁게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지철부의 폭은, 상기 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 직선형상으로 좁게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 간철부와 대응하는 상기 제2 전극의 부분에는, 배향 규제부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 요철부는, 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부, 및, 상기 간철부로부터 화소 내부를 향하여 연장되는 복수의 지철부로 구성되어 있고,
    상기 복수의 지철부가, 상기 제1 전극에 마련된 볼록부의 일부에 해당하고,
    상기 지철부의 폭은, 상기 간철부와 접합하는 상기 지철부의 부분이 가장 넓고, 상기 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 좁게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지철부의 폭은, 상기 간철부와 접합하는 부분부터 선단부를 향하여 직선형상으로 좁게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 전극에는, 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극에 마련된 볼록부에는, 복수의 단차부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    화소와 화소 사이에 위치하는 상기 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 상기 제1 기판의 부분에 걸쳐서, 볼록구조가 형성되어 있고,
    상기 요철부의 주변부는 볼록구조상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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