JP5323329B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、配向膜を有し、かつ、対向基板に設けられた柱状のスペーサとＴＦＴ基板に設けられた台座により液晶材料の厚さを均一にする液晶表示装置に適用して有効な技術に関するものである。

従来、液晶表示装置には、表示領域にアクティブ素子および画素電極をマトリクス状に配置したアクティブマトリクス型の液晶表示装置がある。前記アクティブマトリクス型の液晶表示パネルのうちの、前記アクティブ素子としてＴＦＴ素子を用いたアクティブマトリクス型ＴＦＴ液晶表示装置は、たとえば、液晶テレビやＰＣ用の液晶ディスプレイ、携帯型電子機器の液晶ディスプレイなどに用いられている。

前記アクティブマトリクス型ＴＦＴ液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルは、２枚の基板の間に液晶材料が挟持（封入）されており、前記２枚の基板のうちの一方の基板は主にＴＦＴ基板と呼ばれ、他方の基板は主に対向基板と呼ばれている。

前記ＴＦＴ基板は、ガラス基板などの第１の絶縁基板の表面に、たとえば、複数本の走査信号線、複数本の映像信号線、複数個のＴＦＴ素子（アクティブ素子）、および複数個の画素電極、第１の配向膜などが配置されている基板である。また、前記対向基板は、ガラス基板などの第２の絶縁基板の表面に、たとえば、表示領域を画素単位の領域に分割する遮光膜（一般に、ブラックマトリクスと呼ばれる。）、カラーフィルタ、第２の配向膜などが配置されている基板である。なお、前記画素電極と対になる対向電極（共通電極と呼ぶこともある。）は、前記ＴＦＴ基板に設けられていることもあるし、前記対向基板に設けられていることもある。

また、液晶テレビやＰＣ用の液晶ディスプレイは、近年、大画面化が進んでおり、前記ＴＦＴ基板や前記対向基板が大面積化している。そのため、たとえば、前記ＴＦＴ基板や前記対向基板がたわみやすく、表示領域の各点における液晶材料の厚み（セルギャップと呼ぶこともある。）が不均一になりやすい。そこで、近年の大型の液晶表示パネルでは、表示領域の各点における液晶材料の厚みを均一にするために、たとえば、前記対向基板に円錐台状または柱状のスペーサを設ける方法が提案されている（たとえば、特許文献１や特許文献２を参照。）。

また、前記対向基板に前記スペーサを設ける場合、前記対向基板側の配向膜は、たとえば、前記スペーサが設けられた面の上に配置（形成）されており、前記スペーサの頂上部にも配向膜が形成されている。しかしながら、前記スペーサの頂上部に配向膜があると、たとえば、前記ＴＦＴ基板との摩擦で前記スペーサの頂上部にある配向膜が剥がれ、液晶材料中の異物になり、表示品質が低下するという問題が発生しやすい。このような問題を回避する方法として、たとえば、レベリングにより前記スペーサの頂上部における配向膜の厚さを実質的に０μｍにする方法が提案されている（たとえば、特許文献３を参照。）。
特開２００５−２４２２９７号公報 特開２００５−３１６３７５号公報 特開２０００−２６７１１４号公報

ところで、液晶表示パネルにおいて、前記対向基板に前記スペーサを配置する場合、前記スペーサは、たとえば、前記ＴＦＴ基板の前記走査信号線のうちの、前記映像信号線と交差する領域および前記ＴＦＴ素子が配置された領域以外の領域と対向する位置に配置することがある。このとき、前記ＴＦＴ基板の前記スペーサと対向する位置には、前記スペーサを受ける突起状の台座が設けられる。

前記ＴＦＴ基板の台座は、たとえば、前記走査信号線の上に、前記映像信号線と同じ材料からなる導電膜を形成して設けており、頂上部が概ね平坦な立体形状になっている。

また、前記ＴＦＴ基板の配向膜は、前記台座が設けられた面に配置（形成）されるので、従来の液晶表示パネルでは、前記台座の頂上部にも配向膜が形成されている。そのため、従来の液晶表示パネルでは、たとえば、前記スペーサの頂上部との摩擦で前記台座の頂上部にある配向膜が剥がれ、液晶材料中の異物になり、表示品質が低下するという問題が発生しやすい。

また、前記ＴＦＴ基板の台座の高さは、前記対向基板のスペーサの高さよりも十分に低いので、たとえば、前記特許文献３に記載されたような方法で前記台座の頂上部における配向膜の厚さを実質的に０μｍにするのは非常に難しいという問題もある。

本発明の目的は、たとえば、液晶表示パネルにおいて、ＴＦＴ基板の台座の周辺にある配向膜の剥がれを防ぐことが可能な技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。

（１）第１の基板と第２の基板との間に液晶材料を封入した液晶表示パネルを有し、前記第１の基板は、第１の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板の表面上に配置された複数本の走査信号線、複数本の映像信号線、複数個のＴＦＴ素子、および複数個の画素電極と、前記第１の絶縁基板の前記走査信号線、前記映像信号線、前記ＴＦＴ素子、および前記画素電極が配置された面の最上層に設けられた第１の配向膜とを有し、前記第２の基板は、第２の絶縁基板と、前記第２の絶縁基板の表面上に配置された複数個の概略柱状のスペーサと、前記第２の絶縁基板の前記スペーサが配置された面の最上層に設けられた第２の配向膜とを有する液晶表示装置であって、前記第１の基板の前記第１の配向膜を配置する面は、前記第２の基板の前記スペーサと対向する位置に、頂上部が概ね平坦な突出した台座を有し、前記第１の基板の前記台座は、前記第１の配向膜を配置する面からの高さが、前記第２の基板の前記第２の配向膜を配置する面からの前記スペーサの高さよりも低く、かつ、平面で見たときの前記頂上部の外周と前記第１の絶縁基板の前記表面との距離が、当該台座の前記頂上部の外周を１周する間に、１回以上変動する液晶表示装置。

（２）前記（１）の液晶表示装置において、前記第２の基板の前記スペーサは、前記第１の基板の前記走査信号線のうちの、前記映像信号線と交差する領域および前記ＴＦＴ素子が配置された領域以外の領域と対向する位置に配置されている液晶表示装置。

（３）前記（１）または（２）の液晶表示装置において、前記第１の絶縁基板の前記表面のうちの、前記第２の基板の前記スペーサと対向する位置には、それぞれ、前記走査信号線、前記映像信号線、前記ＴＦＴ素子、および前記画素電極のいずれとも独立した島状の膜が配置されており、前記島状の膜は、平面で見たときの外周の一部分が、当該島状の膜の中心側に後退している液晶表示装置。

（４）前記（３）の液晶表示装置において、前記島状の膜は、前記映像信号線と同じ材料からなる導電膜である液晶表示装置。

（５）前記（１）または（２）の液晶表示装置において、前記第１の絶縁基板の前記表面のうちの、前記第２の基板の前記スペーサと対向する位置には、それぞれ、前記走査信号線、前記映像信号線、前記ＴＦＴ素子、および前記画素電極のいずれとも独立した島状の第１の膜および第２の膜が配置されており、前記第１の膜は、平面で見たときに前記第２の膜と重なる領域および重ならない領域を有し、前記第２の膜は、平面で見たときに前記第１の膜と重なる領域および重ならない領域を有する液晶表示装置。

（６）前記（５）の液晶表示装置において、前記第２の膜のうちの、前記第１の膜と重なる領域は、前記第１の絶縁基板からみて前記第１の膜の上に乗り上げている液晶表示装置。

（７）前記（６）の液晶表示装置において、前記第１の膜は、平面で見たときの外周のうちの、前記第２の膜と重ならない部分の一部分が、当該第１の膜の中心側に後退している液晶表示装置。

（８）前記（５）乃至（７）のいずれかの液晶表示装置において、前記第１の膜は、前記ＴＦＴ素子の半導体層と同じ材料からなる半導体膜であり、前記第２の膜は、前記映像信号線と同じ材料からなる導電膜である液晶表示装置。

本発明の液晶表示装置によれば、第１の基板（ＴＦＴ基板）の台座の周辺にある配向膜の剥がれを防ぐことができる。

以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

図１（ａ）および図１（ｂ）と、図２（ａ）乃至図２（ｄ）は、本発明に関わる液晶表示パネルの概略構成の一例と、従来の液晶表示パネルにおける問題点を説明するための模式図である。
図１（ａ）は、本発明に関わる液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。
図２（ａ）は、従来の液晶表示パネルのＴＦＴ基板における１つの画素の構成の一例を示す模式平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）のＣ−Ｃ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。図２（ｄ）は、図２（ａ）のＤ−Ｄ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。
なお、図２（ｂ）乃至図２（ｄ）では、偏光板や位相差板は省略している。

本発明は、たとえば、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間に液晶材料３が封入された液晶表示パネルに適用される。このとき、ＴＦＴ基板１と対向基板２とは、表示領域ＤＡを囲む環状のシール材４で接着されており、液晶材料３は、ＴＦＴ基板１、対向基板２、およびシール材４で囲まれた空間に密封されている。

また、液晶表示パネルが透過型または半透過型である場合、ＴＦＴ基板１および対向基板２の外側を向いた面、すなわち液晶材料３と対向する面の裏面には、それぞれ、下偏光板５Ａおよび上偏光板５Ｂが設けられている。またこのとき、たとえば、ＴＦＴ基板１と下偏光板５Ａとの間、および対向基板２と上偏光板５Ｂとの間に、それぞれ、１層または複数層の位相差板が設けられていてもよい。

また、液晶表示パネルが反射型である場合は、通常、ＴＦＴ基板１側の下偏光板５Ａや位相差板などは不要である。

また、本発明に関わる液晶表示パネルの表示領域ＤＡは、たとえば、マトリクス状に配置された複数個の画素の集合で設定されており、１つの画素の構成は、たとえば、図２（ａ）乃至図２（ｄ）に示したような構成になっている。

ＴＦＴ基板１は、ガラス基板などの光透過率が高い第１の絶縁基板ＳＵＢ１の表面上に、複数本の走査信号線ＧＬおよび複数本の保持容量線ＣＬ、対向電極ＣＴ、第１の絶縁層ＰＡＳ１、ＴＦＴ素子の半導体層ＳＣＴ、複数本の映像信号線ＤＬ、ＴＦＴ素子のドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２、第２の絶縁層ＰＡＳ２、画素電極ＰＸ、配向膜ＯＲＩ１が積層配置されている。

対向電極ＣＴは、たとえば、ＩＴＯ膜などの光透過率が高い導電膜で形成されている。また、複数本の走査信号線ＧＬおよび複数本の保持容量線ＣＬは、たとえば、アルミニウム膜などの導電膜で形成されている。また、複数本の保持容量線ＣＬは、２本の隣接する走査信号線ＧＬの間ごとに配置されており、かつ、表示領域ＤＡの外側においてバスラインなどで電気的に接続されている。

対向電極ＣＴ、複数本の走査信号線ＧＬおよび複数本の保持容量線ＣＬを形成するときには、たとえば、まず、第１の絶縁基板ＳＵＢ１の表面全体にＩＴＯ膜およびアルミニウム膜を続けて成膜する。そして、当該アルミニウム膜をエッチングして複数本の走査信号線ＧＬおよび複数本の保持容量線ＣＬを形成した後、続けてＩＴＯ膜をエッチングして対向電極ＣＴを形成する。このような手順で形成すると、たとえば、図２（ｂ）や図２（ｄ）に示したように、第１の絶縁基板ＳＵＢ１と走査信号線ＧＬとの間、および第１の絶縁基板ＳＵＢ１と保持容量線ＣＬとの間にＩＴＯ膜が残る。

なお、対向電極ＣＴ、複数本の走査信号線ＧＬおよび複数本の保持容量線ＣＬを形成するときには、たとえば、第１の絶縁基板ＳＵＢ１の表面全体にＩＴＯ膜を成膜し、当該ＩＴＯ膜をエッチングして対向電極ＣＴを形成した後、第１の絶縁基板ＳＵＢ１の表面全体にアルミニウム膜を成膜し、当該アルミニウム膜をエッチングして複数本の走査信号線ＧＬおよび複数本の保持容量線ＣＬを形成してもよい。またさらに、第１の絶縁基板ＳＵＢ１の表面全体にアルミニウム膜を成膜し、当該アルミニウム膜をエッチングして複数本の走査信号線ＧＬおよび複数本の保持容量線ＣＬを形成した後、第１の絶縁基板ＳＵＢ１の表面全体にＩＴＯ膜を成膜し、当該ＩＴＯ膜をエッチングして対向電極ＣＴを形成してもよい。

第１の絶縁層ＰＡＳ１は、たとえば、シリコン酸化膜で形成されており、ＴＦＴ素子（アクティブ素子）のゲート絶縁膜としての機能の他に、たとえば、走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬとの接触、および保持容量線ＣＬと映像信号線ＤＬとの接触などを防ぐ絶縁膜としての機能を有し、第１の絶縁基板ＳＵＢ１の表面全体に形成されている。

ＴＦＴ素子の半導体層ＳＣＴは、たとえば、アモルファスシリコンなどの非晶質半導体または多結晶シリコンなどの多結晶半導体で形成されている。ＴＦＴ素子の半導体層ＳＣＴを形成するときには、たとえば、第１の絶縁層ＰＡＳ１の表面全体にアモルファスシリコン膜を成膜した後、当該アモルファスシリコン膜をエッチングして形成する。また、アモルファスシリコン膜をエッチングして島状の半導体層ＳＣＴを形成するときには、たとえば、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬとが交差する領域、および保持容量線ＣＬと映像信号線ＤＬとが交差する領域に、走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬとの接触、および保持容量線ＣＬと映像信号線ＤＬとの接触を防ぐための短絡防止層ＳＣＳを形成することもある。

複数本の映像信号線ＤＬ、ＴＦＴ素子のドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２は、ＴＦＴ素子の半導体層ＳＣＴなどが形成された第１の絶縁層ＰＡＳ１の表面に形成されている。

複数本の映像信号線ＤＬ、ＴＦＴ素子のドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２を形成するときには、たとえば、ＴＦＴ素子の半導体層ＳＣＴなどが形成された第１の絶縁層ＰＡＳ１の表面全体にアルミニウム膜などの導電膜を成膜した後、当該アルミニウム膜をエッチングして形成する。このとき、ＴＦＴ素子のドレイン電極ＳＤ１は、たとえば、映像信号線ＤＬと一体形成する。なお、図２（ａ）に示したＴＦＴ素子では、ドレイン電極ＳＤ１の平面形状がＵ字型であるが、これに限らず、他の平面形状であってもよい。

第２の絶縁層ＰＡＳ２は、たとえば、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜などで形成されており、第１の絶縁基板ＳＵＢ１の表面全体に形成されている。

画素電極ＰＸは、たとえば、ＩＴＯ膜などの光透過率が高い導電膜で形成されており、スルーホールＴＨによってソース電極ＳＤ２と接続している。

また、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴは、液晶材料３の液晶分子を駆動させる電界を制御するための電極であり、第１の絶縁基板ＳＵＢ１からみて上層にある画素電極ＰＸの平面形状は、たとえば、図２（ｃ）に示すように、対向電極ＣＴと平面でみて重なる領域に複数本のスリット（開口部）を有するくし歯状になっている。

配向膜ＯＲＩ１は、たとえば、ポリイミド膜で形成されており、第１の絶縁基板ＳＵＢ１の表面の最上層、言い換えると、第２の絶縁層ＰＡＳ２の表面（画素電極ＰＸが形成されている面）の上に配置（形成）される。

一方、対向基板２の絶縁基板ＳＵＢ２（以下、第２の絶縁基板ＳＵＢ２と呼ぶ。）の表面（ＴＦＴ基板１に対向する面）には、たとえば、図２（ｂ）乃至図２（ｄ）に示すように、遮光膜ＢＭ、カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢ、平坦化膜ＰＡＳ３、スペーサＰＳ、および配向膜ＯＲＩ２などが設けられている。

遮光膜ＢＭは、たとえば、クロムなどの光透過率がほぼ０である材料を用いて形成されており、その平面形状は、たとえば、表示領域ＤＡを画素ごとに分割するような網目状になっている。

カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢは、液晶表示パネルがカラー表示に対応したものである場合に設けられるフィルタである。このとき、図２（ａ）に示した１つの画素は、たとえば、サブ画素と呼ばれ、走査信号線ＧＬの延在方向に並んだ３つのサブ画素により映像または画像の１ドットが構成される。またこのとき、映像または画像の１ドットを構成する３つのサブ画素は、たとえば、赤色のカラーフィルタＣＦＲが設けられたサブ画素と、緑色のカラーフィルタＣＦＧが設けられたサブ画素と、青色のカラーフィルタＣＦＢが設けられたサブ画素からなる。

平坦化膜ＰＡＳ３は、たとえば、第２の絶縁基板ＳＵＢ２の遮光膜ＢＭおよびカラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢが形成された面の表面を平坦にするための膜である。

スペーサＰＳは、たとえば、ＴＦＴ基板１と対向基板２を重ね合わせたときに表示領域ＤＡの各点における両基板の距離、言い換えると、各画素の光が透過する領域における液晶材料３の厚さが均一になるようにするためのものである。このとき、スペーサＰＳは、たとえば、感光性レジストを部分的に露光、現像して形成された円錐台形または柱状の突起であり、第２の絶縁基板ＳＵＢ２からみた頂上部分ＰＳ_Ｔが概ね平坦な面になっている。また、スペーサＰＳは、たとえば、ＴＦＴ基板１の走査信号線ＧＬのうちの、映像信号線ＤＬと交差する領域およびＴＦＴ素子が配置された領域の外側において、頂上部分ＰＳ_Ｔの平坦な面が走査信号線ＧＬに対向するような位置に形成される。

配向膜ＯＲＩ２は、たとえば、ポリイミド膜で形成されており、第２の絶縁基板ＳＵＢ２の表面の最上層、言い換えると、平坦化膜ＰＡＳ３の表面（スペーサＰＳが形成されている面）の上に配置（形成）される。

またこのとき、ＴＦＴ基板１の、スペーサＰＳに対向する部分には、たとえば、図２（ａ）および図２（ｄ）に示すように、島状の第１の膜６および第２の膜７が配置されており、配向膜ＯＲＩ１が形成される面（第２の絶縁層ＰＡＳ２の表面）に突起状の台座が設けられている。第１の膜６は、たとえば、映像信号線ＤＬと同じ材料で形成された導電膜であり、第２の膜７は、たとえば、ＴＦＴ素子の半導体層ＳＣＴと同じ材料で形成された半導体膜である。

ところで、図２（ａ）乃至図２（ｄ）のような構成の液晶表示パネルにおいて、ＴＦＴ基板１の配向膜ＯＲＩ１および対向基板２の配向膜ＯＲＩ２は、それぞれ、第１の絶縁基板ＳＵＢ１の表面および第２の絶縁基板ＳＵＢ２の表面の最上層に形成されている。そのため、ＴＦＴ基板１と対向基板２を重ね合わせると、スペーサＰＳの頂上部分ＰＳ_Ｔの配向膜ＯＲＩ２と、ＴＦＴ基板１の前記台座部分の配向膜ＯＲＩ１が接触している。このとき、たとえば、液晶表示パネルの曲げ変形などによりＴＦＴ基板１の配向膜ＯＲＩ１と対向基板２の配向膜ＯＲＩ２との接触部分で摩擦が生じると、その摩擦により当該接触部分において配向膜ＯＲＩ１，ＯＲＩ２が剥がれ、液晶材料３中の異物になることがある。そして、液晶材料３中に剥がれた配向膜ＯＲＩ１，ＯＲＩ２があると、その周辺における液晶分子の配向に乱れが生じ、表示品質が低下するという問題が発生する。

このような問題に対し、従来の液晶表示パネルでは、たとえば、図２（ｄ）に示すように、対向基板２のスペーサＰＳの頂上部分ＰＳ_Ｔにおける配向膜ＯＲＩ２の厚さを、実質的に０μｍにするような方法が提案されている（たとえば、特許文献３を参照。）。

しかしながら、図２（ｄ）に示したような構成にした場合でも、ＴＦＴ基板１の配向膜ＯＲＩ１に関しては、前記台座上における配向膜ＯＲＩ１の厚さと、前記台座の外側における配向膜ＯＲＩ１の厚さが、ほぼ同じ厚さになっている。

また、ＴＦＴ基板１の前記台座の高さは、第１の膜６の厚さと第２の膜７の厚さの和と同程度であり、スペーサＰＳの高さに比べて十分に低い。そのため、たとえば、特許文献３などに記載されているようなレベリングと呼ばれる方法で、前記台座上における配向膜ＯＲＩ１の厚さを実質的に０μｍにすることは非常に難しい。

このようなことから、従来の液晶表示パネルでは、ＴＦＴ基板１の前記台座上において配向膜ＯＲＩ１が剥がれ、液晶材料３中の異物になりやすいという問題があった。

図３（ａ）乃至図３（ｅ）は、本発明による実施例１の液晶表示パネルの一構成例および製造方法を説明するための模式図である。
図３（ａ）は、実施例１の液晶表示パネルにおけるＴＦＴ基板の一構成例を示す模式平面図である。図３（ｂ）は、実施例１のＴＦＴ基板の製造方法のうちの、第１の膜および第２の膜を形成する工程が終了した直後の断面構成を示す模式断面図である。図３（ｃ）は、実施例１のＴＦＴ基板の製造方法のうちの、画素電極を形成する工程が終了した直後の模式断面図である。図３（ｄ）は、実施例１のＴＦＴ基板の製造方法のうちの、配向膜を形成する工程における第１段階の断面構成を示す模式断面図である。図３（ｅ）は、実施例１のＴＦＴ基板の製造方法のうちの、配向膜を形成する工程における第２段階の断面構成を示す模式断面図である。
なお、図３（ｂ）乃至図３（ｅ）は、図３（ａ）のＥ−Ｅ’線における断面構成を示している。

実施例１の液晶表示パネルにおけるＴＦＴ基板１は、たとえば、前記台座を設けるために配置する第１の膜６の平面形状を、図３（ａ）に示すような形状にする。すなわち、実施例１の液晶表示パネルにおける第１の膜６は、平面で見たときの外周の一部が、第１の膜６の中心方向に後退しており、扇状の欠損部分を有する円形になっている。

このとき、第１の膜６および第２の膜７は、従来のＴＦＴ基板１の製造方法と同じ手順で形成すればよい。そのため、第１の膜６を映像信号線ＤＬと同じ材料で形成し、第２の膜７をＴＦＴ素子の半導体層ＳＣＴと同じ材料で形成する場合、第１の膜６および第２の膜７は、たとえば、図３（ｂ）に示すように、第１の絶縁層ＰＡＳ１の表面に配置（形成）される。

そして次に、第１の絶縁層ＰＡＳ１の上に、第２の絶縁層ＰＡＳ２および画素電極ＰＸを形成すると、ＴＦＴ基板１の前記台座の周囲における断面構成は、たとえば、図３（ｃ）に示すような構成になる。第２の絶縁層ＰＡＳ２は、たとえば、ＣＶＤ法により形成されるシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜などの絶縁膜であるので、全体の膜厚がほぼ均一である。そのため、第２の絶縁層ＰＡＳ２の表面のうちの第１の膜６および第２の膜７が形成されている部分は、その周囲よりも突出し、前記台座になる。ただし、前記台座の頂上部は、第１の膜６が欠損している部分が第１の膜６の上よりも低くなる。

次に、配向膜ＯＲＩ１を形成するが、ポリイミド配向膜を形成する場合、たとえば、液状の配向膜材料ＯＲＩ１’を印刷または塗布した後、当該配向膜材料ＯＲＩ１’を焼成または乾燥させる。前記液状の配向膜材料ＯＲＩ１’を印刷または塗布する場合、その直後における配向膜材料ＯＲＩ１’の厚さは、たとえば、図３（ｄ）に示すように、全体がほぼ均一な厚さになっている。しかしながら、実施例１の液晶表示パネル（ＴＦＴ基板１）のように、前記台座部分における第２の絶縁層ＰＡＳ２の表面に凹凸があると、当該台座の上に塗布された配向膜材料ＯＲＩ１’は、たとえば、図３（ａ）に示すように、第１の膜６の欠損部分から、より低い位置に流れる。その結果、前記台座部分およびその周辺における配向膜材料ＯＲＩ１’の厚さは、たとえば、図３（ｅ）に示すような状態になる。そのため、図３（ｅ）に示したような状態で配向膜材料ＯＲＩ１’を焼成または乾燥させれば、前記台座の上における配向膜ＯＲＩ１の厚さを実質的に０μｍにすることができる。

なお、液状の配向膜材料ＯＲＩ１’を印刷または塗布する方法は、従来のＴＦＴ基板１の製造過程で適用されている方法のうちのいずれかであればよいが、前記台座の上にある配向膜材料ＯＲＩ１’を低い位置に流れやすくするには、配向膜材料ＯＲＩ１’の粘度を低くすることが望ましい。そのため、液状の配向膜材料ＯＲＩ１’は、たとえば、インクジェット法で塗布することが望ましい。

こうして得られたＴＦＴ基板１と、図２（ｂ）乃至図２（ｄ）に示したような構成の対向基板２を用いて液晶表示パネルを製造すれば、前記台座の上にある配向膜ＯＲＩ１の剥がれによる表示品質の低下を防ぐことができる。

図４は、実施例１の液晶表示パネルの第１の変形例を示す模式平面図である。
図５（ａ）は、実施例１の液晶表示パネルの第２の変形例を示す模式平面図である。図５（ｂ）は、実施例１の液晶表示パネルの第３の変形例を示す模式平面図である。図５（ｃ）は、実施例１の液晶表示パネルの第４の変形例を示す模式平面図である。

実施例１の液晶表示パネルの構成を説明するに当たり、図３（ａ）に示した平面図では、第１の膜６のみを、扇状の欠損部を有する円形の平面パターンにしている。しかしながら、前記台座の表面に凹凸をつけるには、これに限らず、たとえば、図４に示すように、第１の膜６および第２の膜７の両方を、扇状の欠損部を有する円形の平面パターンにしてもよい。このようにすると、前記台座の表面に形成される段差が大きくなり、前記台座上に塗布された液状の配向膜材料ＯＲＩ１’が低い位置に流れやすくなる。

また、第１の膜６や第２の膜７の平面パターンは、たとえば、図５（ａ）に示すように、矩形状の欠損部を有する円形の平面パターンであってもよい。

また、第１の膜６や第２の膜７の平面パターンは、たとえば、図５（ｂ）に示すように、扇状の欠損部を２箇所に有する円形の平面パターンであってもよい。

またさらに、第１の膜６や第２の膜７の平面パターンは、たとえば、図５（ｃ）に示すように、外周の一部分が中心方向に後退した四角形の平面パターンであってもよい。また、図示は省略するが、四角形に限らず、任意の多角形の平面パターンであってもよいことはもちろんである。

また、図５（ａ）乃至図５（ｃ）には、第１の膜６および第２の膜７が相似形になっている場合を挙げているが、これに限らず、第１の膜６のみが、外周の一部分が中心方向に後退している平面パターンになっていてもよいことはもちろんである。

また、実施例１では、映像信号線ＤＬと同じ材料で形成された第１の膜６およびＴＦＴ素子の半導体層ＳＣＴと同じ材料で形成された第２の膜７を用いてＴＦＴ基板１の前記台座を設ける場合を例に挙げたが、これに限らず、第１の膜６のみ、または第２の膜７のみを用いて前記台座を設けてもよいことはもちろんである。またさらに、第１の膜６や第２の膜７は、映像信号線ＤＬやＴＦＴ素子の半導体層とは異なる材料で形成してもよいことはもちろんである。

図６（ａ）および図６（ｂ）は、本発明による実施例２の液晶表示パネルの一構成例を示す模式図である。
図６（ａ）は、実施例２の液晶表示パネルにおけるＴＦＴ基板の一構成例を示す模式平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＦ−Ｆ’線における断面構成の一例を示す模式断面図である。

実施例２の液晶表示パネルにおけるＴＦＴ基板１は、たとえば、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、前記台座を設ける位置に、第１の膜６と、第１の膜６上に乗り上げる第３の膜８とを形成する。このとき、第１の膜６は、平面で見たときに第３の膜８と重なる領域および重ならない領域を有し、第３の膜８は、平面で見たときに第１の膜６と重なる領域および重ならない領域を有する。すなわち、第１の膜６および第３の膜８は、たとえば、前記台座およびその周囲を平面で見たときに、第１の膜６のみが存在する領域と、第３の膜８のみが存在する領域と、第１の膜６と第３の膜８とが重なって存在する領域ができるように形成する。

また、実施例２のＴＦＴ基板１において、第１の膜６は、たとえば、映像信号線ＤＬと同じ工程で形成された導電膜であり、第３の膜８は、映像信号線ＤＬとは異なる工程で形成された導電膜、または第２の絶縁層ＰＡＳ２とは異なる工程で形成された絶縁膜、もしくはＴＦＴ素子の半導体層ＳＣＴとは異なる工程で形成された半導体膜である。

実施例２のＴＦＴ基板１における前記台座の頂上部は、すなわち第２の絶縁層ＰＡＳ２の表面は、第１の膜６と第３の膜８とが重なっている部分が、他の部分よりも高くなっている。そのため、液状の配向膜材料ＯＲＩ１’を塗布したときに、前記台座の頂上部のある配向膜材料ＯＲＩ１’が、当該台座の頂上部にある段差に沿って、より低い位置に流れる。その結果、前記台座部分およびその周辺における配向膜材料ＯＲＩ１’の厚さは、たとえば、図６（ｂ）に示すような状態になる。そのため、図６（ｂ）に示したような状態で配向膜材料ＯＲＩ１’を焼成または乾燥させれば、前記台座の上における配向膜ＯＲＩ１の厚さを実質的に０μｍにすることができる。

こうして得られたＴＦＴ基板１と、図２（ｂ）乃至図２（ｄ）に示したような構成の対向基板２を用いて液晶表示パネルを製造すれば、前記台座の上にある配向膜ＯＲＩ１の剥がれによる表示品質の低下を防ぐことができる。

図７は、実施例２の液晶表示パネルの第１の変形例を示す模式平面図である。
図８は、実施例２の液晶表示パネルの第２の変形例を示す模式平面図である。

実施例２の液晶表示パネルの構成を説明するに当たり、図６（ａ）および図６（ｂ）に示した構成では、映像信号線ＤＬと同じ工程で形成した第１の膜６の上に、第３の膜８が乗り上げている。しかしながら、前記台座の表面に凹凸をつけるには、これに限らず、たとえば、図７に示すように、ＴＦＴ素子の半導体層と同じ工程で形成した第２の膜７の上に、映像信号線ＤＬと同じ工程で形成した第１の膜６が乗り上げている構成であってもよい。このような構成にすれば、第３の膜８を形成する工程が不要になり、従来のＴＦＴ基板１と同じプロセスで形成することができる。

また、図６（ａ）に示した構成では、円形の第１の膜６の上を、帯状の第３の膜８が横切っているが、これに限らず、たとえば、図８に示すように、円形の第１の膜６と、円形の第３の膜８とを部分的に重ねた構成であってもよい。

また、図示は省略するが、第１の膜６や第３の膜８の平面パターンは、任意の多角形であってもよいことはもちろんである。

またさらに、図示は省略するが、図６（ａ）に示したような構成において、第１の膜６が、たとえば、実施例１で説明したような扇状の欠損部を有する構成になっていてもよい。

以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。

たとえば、実施例１および実施例２では、１つの画素の構成が、たとえば、図２（ａ）乃至図２（ｄ）に示したような構成の、いわゆる横電界駆動方式の液晶表示パネルに本発明を適用した場合を例に挙げている。しかしながら、本発明は、そのような横電界駆動方式の液晶表示パネルに限らず、画素電極ＰＸがＴＦＴ基板１に配置され、対向電極ＣＴが対向基板２に配置された縦電界駆動方式の液晶表示パネルにも適用可能である。

図９（ａ）乃至図９（ｄ）は、本発明の応用例を説明するための模式図である。
図９（ａ）は、縦電界駆動方式の液晶表示パネルにおけるＴＦＴ基板の一構成例を示す模式平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＧ−Ｇ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。図９（ｃ）は、図９（ａ）のＨ−Ｈ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。図９（ｄ）は、図９（ａ）のＪ−Ｊ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。
なお、図９（ｂ）乃至図９（ｄ）では、偏光板や位相差板は省略している。

本発明のうちの、実施例１に係る発明を適用した縦電界駆動方式の液晶表示パネルは、たとえば、図９（ａ）乃至図９（ｄ）に示したような構成になる。

ＴＦＴ基板１は、第１の絶縁基板ＳＵＢ１の表面に、たとえば、複数本の走査信号線ＧＬ、保持容量線ＣＬ、第１の絶縁層ＰＡＳ１、ＴＦＴ素子の半導体層ＳＣＴ、映像信号線ＤＬ、ＴＦＴ素子のドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２、第２の絶縁層ＰＡＳ２、画素電極ＰＸ、および配向膜ＯＲＩ１が配置される。また、図９（ａ）乃至図９（ｄ）に示したＴＦＴ基板１における各構成要素（走査信号線ＧＬ、映像信号線ＤＬなど）は、図２（ａ）乃至図２（ｄ）に示したものと同等の機能を有するものなので、詳細な説明は省略する。

また、対向基板２は、基本的な構成は、図２（ｂ）乃至図２（ｄ）に示したものと同じであるが、平坦化膜ＰＡＳ３と、スペーサＰＳおよび配向膜ＯＲＩ２との間に対向電極ＣＴが介在している。

このような縦電界駆動方式の液晶表示パネルにおいても、各走査信号線ＧＬの、映像信号線ＤＬと交差する領域およびＴＦＴ素子が配置される領域の外側の上に、たとえば、第１の膜６および第２の膜７を配置することで、ＴＦＴ基板１の前記台座の頂上部における配向膜ＯＲＩ１の厚さを、実質的に０μｍにすることができる。

また、実施例１および実施例２では、第２の絶縁層ＰＡＳ２を形成する前に第１の膜６および第２の膜７、または第１の膜６および第３の膜８を形成し、ＴＦＴ基板１の前記台座の頂上部（第２の絶縁層ＰＡＳ２の表面）に凹凸を形成している。しかしながら、本発明は、ＴＦＴ基板１の配向膜ＯＲＩ１が形成される面のうちの、対向基板２のスペーサＰＳに対向する箇所に突起状の台座が設けられており、かつ、前記台座の外周の高さが、当該台座の外周を１周する間に１回以上変動していればよい。したがって、ＴＦＴ基板１の前記台座は、第１の膜６および第２の膜７、または第１の膜６および第３の膜８を形成する代わりに、たとえば、第２の絶縁層ＰＡＳ２の表面に、別の絶縁膜などで突起状の台座を形成してもよい。このとき、前記台座の外周の高さが、当該台座の外周を１周する間に１回以上変動していれば、実施例１および実施例２の液晶表示パネルと同様の効果が得られる。

本発明に関わる液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式平面図である。 図１（ａ）のＡ−Ａ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。 従来の液晶表示パネルのＴＦＴ基板における１つの画素の構成の一例を示す模式平面図である。 図２（ａ）のＢ−Ｂ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。 図２（ａ）のＣ−Ｃ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。 図２（ａ）のＤ−Ｄ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。 実施例１の液晶表示パネルにおけるＴＦＴ基板の一構成例を示す模式平面図である。 実施例１のＴＦＴ基板の製造方法のうちの、第１の膜および第２の膜を形成する工程が終了した直後の断面構成を示す模式断面図である。 実施例１のＴＦＴ基板の製造方法のうちの、画素電極を形成する工程が終了したした直後の模式断面図である。 実施例１のＴＦＴ基板の製造方法のうちの、配向膜を形成する工程における第１段階の断面構成を示す模式断面図である。 実施例１のＴＦＴ基板の製造方法のうちの、配向膜を形成する工程における第２段階の断面構成を示す模式断面図である。 実施例１の液晶表示パネルの第１の変形例を示す模式平面図である。 実施例１の液晶表示パネルの第２の変形例を示す模式平面図である。 実施例１の液晶表示パネルの第３の変形例を示す模式平面図である。 実施例１の液晶表示パネルの第４の変形例を示す模式平面図である。 実施例２の液晶表示パネルにおけるＴＦＴ基板の一構成例を示す模式平面図である。 図６（ａ）のＦ−Ｆ’線における断面構成の一例を示す模式断面図である。 実施例２の液晶表示パネルの第１の変形例を示す模式平面図である。 実施例２の液晶表示パネルの第２の変形例を示す模式平面図である。 縦電界駆動方式の液晶表示パネルにおけるＴＦＴ基板の一構成例を示す模式平面図である。 図９（ａ）のＧ−Ｇ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。 図９（ａ）のＨ−Ｈ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。 図９（ａ）のＪ−Ｊ’線における液晶表示パネルの模式断面図である。

符号の説明

１…ＴＦＴ基板
２…対向基板
３…液晶材料
４…シール材
５Ａ…下偏光板
５Ｂ…上偏光板
ＳＵＢ１…第１の絶縁基板
ＧＬ…走査信号線
ＣＬ…保持容量線
ＰＡＳ１…第１の絶縁層
ＳＣ…ＴＦＴ素子の半導体層
ＤＬ…映像信号線
ＳＤ１…ドレイン電極
ＳＤ２…ソース電極
ＰＡＳ２…第２の絶縁層
ＰＸ…画素電極
ＣＴ…対向電極
ＳＵＢ２…第２の絶縁基板
ＢＭ…遮光膜
ＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢ…カラーフィルタ
ＰＡＳ３…平坦化膜
ＰＳ…スペーサ
ＯＲＩ１，ＯＲＩ２…配向膜
ＯＲＩ１’…配向膜材料
６…第１の膜
７…第２の膜
８…第３の膜

Claims (8)

1. 第１の基板と第２の基板との間に液晶材料を封入した液晶表示パネルを有し、
   前記第１の基板は、第１の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板の表面上に配置された複数本の走査信号線、複数本の映像信号線、複数個のＴＦＴ素子、および複数個の画素電極と、前記第１の絶縁基板の前記走査信号線、前記映像信号線、前記ＴＦＴ素子、および前記画素電極が配置された面の最上層に設けられた第１の配向膜とを有し、
   前記第２の基板は、第２の絶縁基板と、前記第２の絶縁基板の表面上に配置された複数個の概略柱状のスペーサと、前記第２の絶縁基板の前記スペーサが配置された面の最上層に設けられた第２の配向膜とを有する液晶表示装置であって、
   前記第１の基板の前記第１の配向膜を配置する面は、前記第２の基板の前記スペーサと対向する位置に、頂上部が概ね平坦な突出した台座を有し、
   前記第１の基板の前記台座は、前記第１の配向膜を配置する面からの高さが、前記第２の基板の前記第２の配向膜を配置する面からの前記スペーサの高さよりも低く、かつ、平面で見たときの前記頂上部の外周と前記第１の絶縁基板の前記表面との距離が、当該台座の前記頂上部の外周を１周する間に、１回以上変動することを特徴とする液晶表示装置であって、
   前記台座には、絶縁層で挟まれた島状の膜が配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第２の基板の前記スペーサは、前記第１の基板の前記走査信号線のうちの、前記映像信号線と交差する領域および前記ＴＦＴ素子が配置された領域以外の領域と対向する位置に配置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. 前記島状の膜は、平面で見たときの外周の一部分が、当該島状の膜の中心側に後退していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記島状の膜は、前記映像信号線と同じ材料からなる導電膜であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１の絶縁基板の前記表面のうちの、前記第２の基板の前記スペーサと対向する位置には、前記絶縁層で挟まれた島状の第１の膜および第２の膜が配置されており、
   前記第１の膜は、平面で見たときに前記第２の膜と重なる領域および重ならない領域を有し、
   前記第２の膜は、平面で見たときに前記第１の膜と重なる領域および重ならない領域を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
6. 前記第２の膜のうちの、前記第１の膜と重なる領域は、前記第１の絶縁基板からみて前記第１の膜の上に乗り上げていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記第１の膜は、平面で見たときの外周のうちの、前記第２の膜と重ならない部分の一部分が、当該第１の膜の中心側に後退し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. 前記第１の膜は、前記ＴＦＴ素子の半導体層と同じ材料からなる半導体膜であり、前記第２の膜は、前記映像信号線と同じ材料からなる導電膜であることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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