JP2751259B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 液晶表示装置、特にマイクロドメインの発生防止構造
に関し、 隣接領域との段差高とラビング方向とに依存するマイ
クロドメインの発生を防止することを目的とし、 片側の絶縁性基板上に、複数の薄膜トランジスタをマ
トリクス配列された複数の液晶セルに対応付けて配設す
るとともに、該薄膜トランジスタに選択信号を供給する
ゲートバスラインと表示データを供給するデータバスラ
インを具え、更に、これらの上に所定の方向にラビング
を施して該方向に液晶分子を配向させるための配向膜を
設けた液晶表示装置において、前記ゲートバスライン及
びデータバスラインの各両側面のうち、前記ラビング方
向背面側に当たる側縁部分を、他方の側縁部分に対して
段階的に厚さを減じる形状とした構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は液晶表示装置に係り、特にマイクロドメイン
の発生防止構造に関する。

〔従来の技術〕

従来の液晶表示パネルの構造を第３図（ａ）〜（ｃ）
に示す。

液晶表示パネルは同図（ａ），（ｂ），（ｃ）に見ら
れる如く、ガラス基板９上に、液晶セルを駆動するため
の薄膜トランジスタT,この薄膜トランジスタＴに選択信
号を供給するゲートバスラインGB,薄膜トランジスタＴ
に表示データを供給するデータバスラインDB,表示電極
Ｅ等が形成されたTFT基板１と、これに対向配置され、T
FT基板１との間に液晶層５を挟持する対向基板２により
構成されている。

同図（ｃ）に見られるように、上記ゲートバスライン
GBやデータバスラインDB,或いは薄膜トランジスタＴの
各部は、その頂面が表示電極Ｅの上面より１〜1.5μｍ
程度高い位置にあり、しかもその壁面はほぼ垂直に切り
立っている。これらの上には液晶分子の配向方向を規定
するため配向膜12が塗布され、更に、対向基板２側にも
配向膜が塗布されている。

上記TFT基板１側および対向基板２側の配向膜には、
それぞれの配向方向（同図（ａ）の３及び４参照〕が垂
直に交わるようにラビングがなされる。これにより、液
晶分子はラビング方向前方に向かって僅かにチルト，即
ちラビング方向前方が上に向き，後方が下に向く状態に
立ち上がり（これをプレチルトと言う）、上記それぞれ
の基板のラビング方向に沿って配向される。

液晶表示パネルを上述したように構成し、液晶層５に
電圧を印加すると、プレチルト状態の液晶分子は、上に
向いた方が更に上に向かって立ち上がり、光が通過可能
状態となる。液晶表示装置はこれを利用し、液晶に印加
する電圧を制御することにより表示を行なう。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが上記構造でゲートバスラインGB等の壁面近傍
で、壁面に沿って液晶分子が立ち上がるため、液晶分子
のプレチルト状態に乱れを生じ、この乱れは壁面の高さ
が高いほど顕著になる。しかも、ラビング方向前方に立
ちはだかる形に見える壁面と、後方にのみ見える壁面
（これらを以後ラビング方向前面，背面と称する）と
で、その近傍のプレチルト状態の乱れに相違が生じる。
これを第４図（ａ）〜（ｄ）に示す。

同図（ａ）は液晶表示装置の１画素分の配置を模式的
に示す図で、GB1,DB2は当該画素に対応するゲートバス
ライン，データバスライン、GB2,DB1は図の下側，左側
に隣接する画素に対応するゲートバスライン，データバ
スラインである。

いま、図の矢印３の方向にラビングを行なったとす
る。この場合、ラビング方向に対し前面に相当するの
は、図のゲートバスラインGB1の下側の面およびデータ
バスラインDB2の左側の面である。また、ラビング方向
に対し背面に相当するのは、図のゲートバスラインGB2
の上側の面およびデータバスラインDB1の右側の面であ
る。

同図（ｂ）はラビング方向背面31近傍の、（ｃ）は前
面32近傍の液晶分子33の状態を示す。図の参照符号Ａを
付した領域は壁面から離れた領域であって、この領域で
は液晶分子33は配向膜12の材質と、ラビングによって定
まるプレチルト角を呈する。これは正常な順チルトであ
る。しかし、背面31近傍の参照符号Ｂを付した領域にお
いては、液晶分子33は、壁面に沿うように上記順チルト
とは反対方向に立ち上がり、逆チルト状態となる。その
ためラビング方向背面31近傍のＢ領域（逆チルト状態の
領域）においては、（ｂ）に見られる如く液晶分子の立
ち上がり方向が、壁面から離れたＡ領域（順チルト状態
の領域）とで反対となり、同図（ｄ）に示すように、順
チルト状態と逆チルト状態との境界部に、液晶分子33が
どちらの方向にも立ち上がっていないマイクロドメイン
Ｃが生じる。

本発明者らは種々検討の結果、このマイクロドメイン
Ｃの発生率は、第５図に示す如く壁面の高さ即ち隣接領
域との段差高に依存し、その値が凡そ１μｍ以下となる
と殆ど発生しないことを確認した。

実際の液晶表示装置では、各種バスラインや薄膜トラ
ンジスタＴ各部の厚さにより、段差高を生じる。ところ
がTFT基板１上を走る各種バスラインは、低抵抗化する
必要からあまり薄くできないので、従来はマイクロドメ
インＣの発生を防止する有効な手段ないし方法がなかっ
た。

このようなマイクロドメインＣは画面上で線状の表示
となるため、著しく表示品質が低下する。

本発明は、上述の隣接領域との段差高とラビング方向
とに依存するマイクロドメインの発生を防止することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明においては、各種バスラインの各両側面のう
ち、前記ラビング方向背面側に当たる側縁部分を、他方
の側縁部分に対して段階的に厚さを減じる形状とし、そ
の下段と上段とを階段状，もしくは下段をテーパ状とし
て、下段と隣接領域との段差高をマイクロドメインが発
生しない程度に小さくした。

〔作用〕

上述した如くラビング方向背面側に当たる側縁部分を
段階的に厚さを減じる構成，例えば二段構成とし、その
下段と上段とを階段状，もしくは下段をテーパ状とし
て、隣接領域との段差高を小さくしたことにより、下段
と隣接領域との段差高を、前述の第５図に示したマイク
ロドメインが発生しない程度に抑えることができる。

各種バスラインや薄膜トランジスタ各部の最大厚さは
従来と同様にすることができるので、バスラインの低抵
抗化等に必要な十分な厚さを確保しながら、マイクロド
メインの発生を防止できる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例および変形例の構成を第１図
（ａ）〜（ｃ）により、上記一実施例の製造方法を第２
図（ａ）〜（ｅ）により説明する。

あらかじめラビングの方向３を決めておき、ラビング
方向背面31側に当たる側縁部分を、他方の側縁部分に対
して上段41と下段42からなる二段構造とする。マイクロ
ドメインＣは段差高が凡そ１μｍ以下となるとほとんど
発生しないことを検討の結果確かめたので、下段42を
（ｂ）に示す一実施例では段階状とし、（ｃ）に示す変
形例では下段42をテーパ状とし、厚さを約１μｍ以下と
する。

次に第２図（ａ）〜（ｅ）により、上記一実施例の製
造方法を説明する。

同図（ａ）に示す基板21は、ガラス基板上に薄膜トラ
ンジスタや表示電極等の形成を終了したものであって、
各種バスライン形成直前の状態を示すもきとする。

これの上にバスライン形成材料の膜として、例えばAl
（アルミニウム）膜22を成膜する。

次いで同図（ｂ）に示すように、上記Al膜22の上にレ
ジスト膜23を形成する。このレジスト膜23は前述のラビ
ング方向背面31の下段42の部分に当たるパターンであ
る。

次いで同図（ｃ）に示すように再びAl膜24を成膜し、
その上に同図（ｄ）に示すようにレジスト膜25を形成す
る。このレジスト膜25は上段41の部分に当たるパターン
である。

次いで上記Al膜22及び24をエッチングしてその露出部
を除去する。このエッチングにより、まずAl膜24の露出
部，即ちレジスト膜25の下層部分以外が除去され、レジ
スト膜23が露呈する。更にエッチングを続行すると、Al
膜23の露出部，即ちレジスト膜23,25の下層部分以外が
除去されて、図示の如く、幅の広いAl膜22とその上に幅
の狭いAl膜24が積層されて段階状をなすバスラインが得
られる。

このあとレジスト膜23,25を除去して、本実施例が完
成する。

このようにして得られたバスラインは、Al膜22の突出
部が前述の下段42に、Al膜24とその下層部のAl膜22が上
段41に相当する。

本実施例において、Al膜22の厚さが下段42の段差高と
なり、これの厚さは他に影響されることなく独立に決定
できる。そこで、Al膜22の厚さをマイクロドメインが発
生しない程度の厚さ，即ち凡そ１μｍ以下に形成するこ
とが可能であり、マイクロドメインの発生を防止でき、
表示品質が向上する。

なお、Al膜22,24の合計厚さは任意に選べるので、バ
スライン抵抗を充分に低くすることができる。

また、上記第２図（ｅ）におけるAl膜22の露出部を、
更にエッチングする等の方法によりテーパ状とすれば、
マイクロドメイン発生の危険性はより低下し、更に、逆
ツイストなどによる段差部近傍での配向の乱れをも防ぐ
効果がある。従って、他に悪影響がない限り下段42の形
状をテーパ状とすることが一層望ましい。

〔発明の効果〕

以上説明したごとく本発明によれば、バスラインの低
抵抗化等に必要な厚さを保ちながら、バスライン等の近
傍におけるマイクロドメインの発生を防止でき、表示品
質が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例の構成説明図、 第２図（ａ）〜（ｅ）は本発明一実施例の製造方法説明
図、 第３図（ａ）〜（ｃ）は従来の薄膜トランジスタの構造
説明図、 第４図（ａ）〜（ｄ）は従来の薄膜トランジスタの問題
点説明図、 第５図は段差高に対するマイクロドメイン発生率を示す
図である。 図において、１はTFT基板、２は対向基板、３はTFT基板
側のラビング方向、４は対向基板側のラビング方向、５
は液晶層、12は配向膜、31はラビング方向背面、32はラ
ビング方向前面、41は上段、42は下段、Ａはバスライン
等から離れた順チルト領域、Ｂはラビング方向背面近傍
領域で逆チルト領域、Ｃはマイクロドメイン、GBはゲー
トバスライン、DBはデータバスライン、Ｔは薄膜トラン
ジスタを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−29289（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−70282（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】片側の絶縁性基板上に、複数の薄膜トラン
   ジスタをマトリクス配列された複数の液晶セルに対応付
   けて配設するとともに、該薄膜トランジスタに選択信号
   を供給するゲートバスラインと表示データを供給するデ
   ータバスラインを具え、更に、これらの上に所定の方向
   にラビングを施して該方向に液晶分子を配向させるため
   の配向膜を設けた液晶表示装置において、 前記ゲートバスライン及びデータバスラインの各両側面
   のうち、前記ラビング方向背面側に当たる側縁部分を、
   他方の側縁部分に対して段階的に厚さを減じる形状とし
   たことを特徴とする液晶表示装置。