液晶显示装置的制造方法_2

文档序号:8487077阅读:来源:国知局
半导体层SC上。漏极电极DE经由将第2绝缘膜12贯通的接触孔CH2接触在半导体层SC上。这样的结构的开关元件SW与源极布线Sj、Sj+1 一起被第3绝缘膜13覆盖。第3绝缘膜13也配置在第2绝缘膜12之上。第3绝缘膜13例如由透明的树脂材料形成。
[0047]通用电极CE形成在第3绝缘膜13之上。该通用电极CE除了像素电极PE和漏极电极DE接触的区域以外,形成在有源区域的大致全域中。即,通用电极CE将与源极布线Sj、Sj+l及栅极布线G1、Gi+l重叠的区域覆盖。通用电极CE由透明的导电材料、例如氧化铟锡(ITO)形成。在通电时,在配置在第I绝缘基板10侧的源极布线Sj、Sj+l及栅极布线G1、Gi+l等中产生的电场被通用电极CE屏蔽,几乎不达到液晶层LQ。
[0048]通用电极CE被第4绝缘膜14覆盖。第4绝缘膜14也配置在第3绝缘膜13之上。第4绝缘膜14作为位于通用电极CE与像素电极PE之间的层间绝缘膜发挥功能,形成为比第3绝缘膜13薄的膜厚,例如由硅氮化物(SiNx)形成。
[0049]在第3绝缘膜13及第4绝缘膜14上,形成有贯通到漏极电极DE的接触孔CH3。另外,通用电极CE以将接触孔CH3包围的方式开口。
[0050]像素电极PE形成在第4绝缘膜14之上,与通用电极CE对置。像素电极PE经由接触孔CH3电气地连接在漏极电极DE上。这样的像素电极PE由透明的导电材料、例如ITO形成。
[0051]像素电极PE被第I取向膜ALl覆盖。此外,第I取向膜ALl将第4绝缘膜14也覆盖。这样的第I取向膜ALl由呈水平取向性的材料形成。
[0052]另一方面,对置基板CT使用玻璃基板等的具有光透射性的第2绝缘基板20形成。对置基板CT在第2绝缘基板20的与阵列基板AR对置的一侧具备黑矩阵21、滤色器22、夕卜覆层23、第2取向膜AL2等。
[0053]黑矩阵21与设在阵列基板AR上的栅极布线G及源极布线S、还有开关元件SW等的布线部对置,将各像素PX划分。黑矩阵21作为将透射过该布线部的附近的来自背灯BL的光及向该布线部入射的外光遮光的遮光层发挥功能。如图2及图3所示,黑矩阵21在像素区域中规定开口部AP。
[0054]滤色器22形成在开口部AP,也延伸到黑矩阵21之上。该滤色器22由分别被着色为相互不同的多个颜色、例如红色、蓝色、绿色的3原色的树脂材料形成。不同颜色的滤色器22间的边界处于与黑矩阵21重叠的位置。液晶显示面板LPN也可以具备例如与白色等红色、蓝色、绿色以外的颜色对应的像素PX。
[0055]外覆层23将滤色器22覆盖。在图3中简略化,但滤色器22的阵列基板AR侧的面在滤色器22彼此的边界部分等处具有凹凸。外覆层23将滤色器22的表面的凹凸平坦化。这样的外覆层23由透明的树脂材料形成。
[0056]外覆层23的表面被第2取向膜AL2覆盖。第2取向膜AL2由呈水平取向性的材料形成。
[0057]上述那样的阵列基板AR和对置基板CT以第I取向膜ALl及第2取向膜AL2相面对的方式配置。在阵列基板AR与对置基板CT之间,由形成在一方的基板上的柱状衬垫30形成规定的晶格间隙。在图示的例子中,柱状衬垫30形成在对置基板CT上,但也可以形成在阵列基板AR上。阵列基板AR和对置基板CT在形成有晶格间隙的状态下通过密封材贴合。液晶层LQ由在形成于这些阵列基板AR的第I取向膜ALl与对置基板CT的第2取向膜AL2之间的晶格间隙中封入的液晶组成物构成。
[0058]对于这样的结构的液晶显示面板LPN,在其背面侧配置有背灯BL。作为背灯BL,可以采用作为光源而使用发光二极管(LED)的形态、或使用冷阴极管(CCFL)的形态等各种形
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[0059]在阵列基板AR的外面即第I绝缘基板10的外面1B上,配置有包括第I偏光板PLl的第I光学元件ODl。此外,在对置基板CT的外面即第2绝缘基板20的外面20Β上,配置有包括第2偏光板PL2的第2光学元件OD2。第I偏光板PLl的第I偏光轴和第2偏光板PL2的第2偏光轴例如处于交叉尼科尔(cross nicol)的位置关系。第I光学元件ODl及第2光学元件0D2也可以还包括相位差板。
[0060]第I取向膜ALl及第2取向膜AL2在与基板主面(或X — Y平面)平行的面内在相互平行的方位被实施了取向处理(alignment treatment)(例如,摩擦处理或光取向处理)。例如第I取向膜ALl及第2取向膜AL2的取向处理方向是与Y方向平行的方向。
[0061]另外,第I偏光板PLl的第I偏光轴例如被设定为与第I取向膜ALl的取向处理方向平行的方位,第2偏光板PL2的第2偏光轴被设定为与第I取向膜ALl的取向处理方向正交的方位。
[0062]如图2所示,像素电极PE具备I条主像素电极PEa。主像素电极PEa在由栅极布线G1、Gi+l及源极布线Sj、Sj+l规定的像素区域中一边与源极布线Sj、Sj+l平行地弯曲一边以带状延伸。主像素电极PEa和通用电极CE隔着第4绝缘膜14对置。S卩,在X — Y平面中,主像素电极PEa除了与开关元件SW接触的区域以外,与通用电极CE重叠。在像素区域中,形成主像素电极PEa和通用电极CE不对置的非对置区域Al、A2。更具体地讲,非对置区域Al是在将阵列基板AR从对置基板CT侧正面观察时形成在主像素电极PEa与源极布线Sj之间的区域。此外,非对置区域A2是在将阵列基板AR从对置基板CT侧正面观察时形成在主像素电极PEa与源极布线Sj+Ι之间的区域。在FFS模式的情况下,通过在主像素电极PEa与通用电极CE之间产生的边缘电场,主要处于各非对置区域A1、A2的上方的液晶分子被适当地开关,在各非对置区域A1、A2附近得到较高的透射率。即,贡献于显示的光主要在各非对置区域Al、A2中得到。
[0063]此外,像素电极PE在主像素电极PEa的两端分别具备第I副像素电极PEbl及第2副像素电极PEb2。各副像素电极PEbl、PEb2都配置在开口部AP的外侧。即,各副像素电极PEbl、PEb2与黑矩阵21对置。主像素电极PEa及各副像素电极PEbl、PEb2在与经由第4绝缘膜14对置的通用电极CE之间形成像素PX的驱动所需要的像素电容CS。主像素电极PEa及各副像素电极PEbl、PEb2例如在相同的工序中通过相同的材料一体地形成。
[0064]图2所示的像素PX在阵列基板AR中在X方向及Y方向上排列,配置为矩阵状。
[0065]图4是将形成在阵列基板AR上的多个像素PX从对置基板CT侧观察的概略平面图。
[0066]形成在栅极布线G1、Gi+l之间的第I行LI中的像素PX都具有与图2所示者同样的形状。形成在栅极布线Gi+1、Gi+2之间的第2行L2中的像素PX主要在像素电极PE及源极布线S的形状中与图2所示者不同。具体而言,第2行L2的像素电极PE及源极布线S是相对于第I行LI的像素电极PE及源极布线S的形状关于Y方向线对称的形状。
[0067]这样,在有源区ACT的全域中,第I行LI所示的形状的像素PX的排列和第2行L2所示的形状的像素PX的排列在Y方向上被重复。第I行LI例如是偶数行,第2行L2例如是奇数行。
[0068]配置在从液晶显示面板LPN的显示面(第2光学元件OD2的外面)到像素电极PE的部件具有透明或高透光性。因而,图4所示的排列的像素电极PE可以从液晶显示装置或液晶显示面板LPN的显示面侧观察。当将液晶显示装置及液晶显示面板LPN从正面(显示面的法线方向)观察时,它们的外观形状是大致矩形。液晶显示装置及液晶显示面板LPN的厚度与上述矩形的长边及短边相比充分薄。即,液晶显示装置及液晶显示面板LPN是平板形状。
[0069]作为一例,包括主像素电极PEa和各副像素电极PEbl、PEb2的像素电极PE的X方向宽度及Y方向宽度分别是14 μπι及35 μπι,第I间距px及第2间距py分别是15 μπι及38 μ m0
[0070]以下,对上述结构的液晶显示装置的动作进行说明。
[0071]在没有对像素电极PE与通用电极CE之间施加形成电位差那样的电压的关闭时,是没有对液晶层LQ施加电压的状态,在像素电极PE与通用电极CE之间没有形成电场。因此,液晶层LQ中包含的液晶分子在X — Y平面内初始取向为第I取向膜ALl及第2取向膜AL2的取向处理方向。以下,将液晶分子初始取向的方向称作初始取向方向。
[0072]在关闭时,来自背灯BL的背灯光的一部分透射过第I偏光板PL1,向液晶显示面板LPN入射。入射到液晶显示面板LPN中的光是与第I偏光板PLl的第I偏光轴正交的直线偏光。这样的直线偏光的偏光状态在穿过关闭时的液晶显示面板LPN时几乎不变化。因此,透射过液晶显示面板LPN的直线偏光被相对于第I偏光板PLl处于交叉尼科尔的位置关系的第2偏光板PL2吸收(黑显示)。
[0073]另一方面,在对像素电极PE与通用电极CE之间施加了形成电位差那样的电压的开启时,是对液晶层LQ施加了电压的状态,在像素电极PE与通用电极CE之间形成边缘电场。因此,液晶分子在X — Y平面内取向为与初始取向方向不同的方位。
[0074]在这样的开启时,与第I偏光板PLl的第I偏光轴正交的直线偏光向液晶显不面板LPN入射,其偏光状态在穿过液晶层LQ时根据液晶分子LM的取向状态(或液晶层的迟滞)变化。因此,在开启时,透射过液晶层LQ的至少一部分的光透射过第2偏光板PL2(白显示)O
[0075]接着,对像素电极PE的形状详细地说明。
[0076]图5是表示从对置基板CT侧观察的I个像素电极PE的平面图。该像素电极PE相当于在图4的第I行LI中形成的像素电极PE。
[0077]该像素电极PE的主像素电极PEa具备第I部分PEal、第2部分PEa2和第3部分PEa3。第I部分PEal相对于X方向向逆时针方向以Θ I的角度以带状延伸。第I部分PEal的Y方向上的长度是dal。第2部分PEa2在第I部分PEal的图5中的上侧的端部与第I副像素电极PEbl之间,相对于X方向向逆时针以Θ2的角度以带状延伸。第2部分PEa2的Y方向上的长度是da2。第3部分PEa3在第I部分PEal的图5的下侧的端部与第2副像素电极PEb2之间,相对于X方向向逆时针以Θ 3的角度以带状延伸。第3部分PEa3的Y方向上的长度是da3。
[0078]在本实施方式中,角度Θ1?Θ 3都是锐角,角度Θ2、Θ 3是相同的角度(Θ 2 =Θ3)。此外,在本实施方式中,长度da2、da3是相同的长度(da2 = da3),并且是比长度dal短的长度。
[0079]主像素电极PEa的X方向上的宽度遍及各部分PEal?PEa3为wa是一定的。第I副像素电极PEb I的X方向上的宽度是wb I,第2副像素电极PEb2的X方向上的宽度是wb2。
[0080]本实施方式的像素电极PE —般不具有如在FFS模式中使用的像素电极那样设有狭缝的形状。即,I个像素电极PE仅具备I条用来在与通用电极CE之间形成显示所需要的边缘电
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