液晶显示装置及其制造方法

专利名称：液晶显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置及其制造方法，更具体地涉及边缘场切换
模式(Fringe Field Switching mode )的液晶显示装置及其制造方法。
背景技术：
边缘场切换(Fringe Field Switching: FFS )冲莫式的液晶显示装置， 是对相向的基板间夹持的液晶施加边缘电场而进行显示的显示方式。在 FFS模式的液晶显示装置中，由于通过透明导电膜形成像素电极和对置 电极(opposite electrode),所以与IPS模式相比能够得到更高的孔径比 和透过率。
在液晶显示装置中，当根据观察的角度看起来较黄或较蓝，即所谓 的色移、色调反转等发生时，视野角特性劣化。因此，在FFS模式的液 晶显示装置中，通过采用图8那样的结构，从而抑制该色移(color shift) 和色调反转(tone reversal),进行视野角特性的改善。如图8所示，在 现有的FFS模式的液晶显示装置中，使液晶20的分子与栅极配线43垂 直或平行地取向。而且，在经由像素电极6和绝缘膜配置的共同电极8 上，以使相对于液晶20的取向轴(慢轴)±1~20。的角度的狭缝以像素 的中心成为对称的方式配置。才艮据这样的结构，在施加电压时，如图8 的以虚线记述的那样，由于液晶20的取向方向变化，所以在一个像素 中液晶20对称地工作。由此，能够防止液晶20的双折射效果根据倾斜 方向的观察角度而变化，因此视野角特性改善。
这时，如图9所示，需要将偏振片的吸收轴相对于液晶20的取向 方向(慢轴)在阵列(array)基板一侧作为0°或90°,在对置基板一侧 以与其成为正交尼科尔(crossed Nichols )的方式作为90°或0°。由此， 从该FFS^t式的液晶显示装置透过的透过光的偏振方向(光轴)相对于 栅极配线成为0°或90°。
可是，在室外使用液晶显示装置时，有在戴着偏振太阳镜(sun glasses)的状态下观察图像的情况。偏振太阳镜为了使反射光不进入眼 睛，其吸收轴配置在水平方向上。因此，当来自该液晶显示装置的透过光是水平方向时，偏振太阳镜吸收光，不再能观察显示的图像。
因此，当戴着偏振太阳镜看图像时，在横置(横向，landscape),或纵 置(纵向，portrait)的任何一方的显示变成纯黑。
为了解决这样的问题，在专利文献l中公开了在偏振片的上侧粘贴 板的技术。此外，在专利文献2中，公开了将两枚水晶板组合在一 起的偏振消除板在偏振片上粘贴，改善以偏振太阳镜观察时的可见性的 方法。进而，在专利文献3中，公开了一种通过规定显示面侧的偏振片 的偏振方向，改善以偏振太阳4竟观察时的可见性的方法。 专利文献l:日本专利申请公开平10-10523号公报 专利文献2.'日本专利申请公开平10-10522号公报 专利文献3:日本专利申请公开平10-49082号公报
本发明要解决的课题
可是，在专利文献l、 2中，由于新需要人/4板或偏振消除板等的构 件，导致成本上升.(higher cost)。此外，当在液晶显示装置上安装这 些构件时，存在液晶显示装置的厚度增加的缺点。另一方面，当在FFS 模式的液晶显示装置中使用专利文献3的方法时，对比度(contrast)下降。

发明内容
本发明正是为了解决上述问题点而完成的，其目的在于提供一种 FFS模式的液晶显示装置及其制造方法，该液晶显示装置不用新追加构 件，能够在带着偏振太阳镜的状态下横向、纵向均能够观察显示，显示 品质优越。
用于解决课题的方法
技术领域：
本发明的液晶显示装置，设置有多个像素，其中，具备第一基板， 具有薄膜晶体管；第二基板，与上述第一基板对置配置；液晶，被夹持 在上述第一基板和上述第二基板之间；取向膜，在上述第一基板及上述 第二基板的与上述液晶相接的一侧的面上形成，具有相对于与上述薄膜 晶体管的栅极电极连接的栅极配线的延伸方向，以成为0°<01<90°的倾 斜角度a倾斜的取向方向；像素电极，在所述像素内形成，与上述薄膜 晶体管的漏极电极连接；共同电极，与上述像素电极隔着绝缘膜对置配置；以及狭缝，在上述像素电才及及上述共同电才及的一方的电极上形成， 在与另一方的电极之间相对于上述液晶使边缘电场产生，上述狭缝具 有第一狭缝(本发明的实施方式中的狭缝C)，其在上述像素内设置， 在上述取向方向、或与上述取向方向垂直的垂直方向上延伸；多个第二 狭缝(本发明的实施方式中的狭缝A)，其在上述像素内在上述第一狭 缝的单侧的笫一区域中设置，相对于上述第一狭缝的延伸方向在规定的 方向上倾斜角度e而配置；以及多个第三狭缝(本发明的实施方式中的 狭缝B),其在上述像素内在上述第一狭缝的与上述第一区域相反一侧 的第二区域中设置,'相对于上述第一狭缝的延伸方向在与规定的方向的
相反方向上倾杀牛上述角度e而配置。
此外，本发明的液晶显示装置的制造方法，是设置有多个像素的液 晶显示装置的制造方法，其中，具备在第一基板形成薄膜晶体管的工 序；在上述像素内形成与上述薄膜晶体管的漏极电极连接的像素电极的 工序；形成共同电极的工序，该共同电极隔着绝^彖膜与上述像素电极对 置配置，具有在与上述像素电极之间使边缘电场产生的狭缝；在上述共 同电极上形成取向膜的工序，该取向膜具有相对于与上述薄膜晶体管的 栅极电极连接的栅极配线的延伸方向，以成为0。〈a〈90。的倾斜角度a 倾斜的取向方向，以及在上述第一基板上粘合第二基板，在上述第一基 板和上述第二基板之间封入液晶的工序，在上述共同电极的形成工序 中，形成第一狭缝，其在所述像素内设置，在上述取向方向、或与上 述取向方向垂直的垂直方向上延伸；多个第二狭缝，其在上迷像素内在 上述第一狭缝的单侧的第一区域中设置，相对于上述第一狭缝的延伸方 向在规定的方向上倾斜角度e而配置；以及多个第三狭缝，其在上述像 素内在上述第一狭缝的与上述第一区域相反的一侧的第二区域中设置， 相对于上述第一狭缝的延伸方向在与上述规定的方向相反的方向上倾
斜所述角度e而配置。
发明的效果
根据本发明，能够提供不用新追加构件，能够在带着偏振太阳镜的 状态下横向、纵向均能够观察显示，显示品质优越的FFS^t式的液晶显 示装置及其制造方法。


7图1是表示在液晶显示装置中使用的TFT阵列基板的结构的正面图。
图2是用于说明本发明的实施方式的偏振片的配置方向的图。
图3是表示本发明的实施方式的TFT阵列基板的像素结构的平面图。
图4是图3的IV-IV剖面图。
图5是表示狭缝宽度为固定的情况下的狭缝长度的总和、和从正面 观察时的每单位面积的透过率的关系的图表。
图6是用于说明本发明的实施方式的狭缝的具体的配置例的图。 图7是用于说明本发明的实施方式的狭缝的另一个具体的配置例的
图。 '
图8是表示现有的FF S模式的液晶显示装置的TFT阵列基板的像素
结构的平面图。
图9是用于说明现有的FFS模式的液晶显示装置的偏振片的配置方 向的图。
附图标记i兌明
1. 栅极电极
2. 半导体层
4. 源才及电^L
5. 漏极电极
6. 像素电极 8.共同电^L
10. 基板
11. 栅极绝缘膜
12. 第二绝缘膜
13. 第三绝缘膜 15.偏振片
20.液晶 25.偏振片 30.透过光 35.偏振太阳镜 41.显示区i或42. 框缘区域
43. 栅极配线
44. 源才及配线.
45. 扫描信号驱动电路
46. 显示信号驱动电路
47. 像素
48. 49.外部配线 50. TFT
81. 第一区域
82. 第二区域
A、 Al、 A2、 An.狭缝
B、 BI、 B2、 Bm.狭缝
C、 狭缝
具体实施例方式
首先，使用图1对本实施方式的液晶显示装置进行说明。图l是表 示在液晶显示装置中使用的薄膜晶体管(Thin Film Transistor: TFT)阵 列基板的结构的正面图。本实施方式的液晶显示装置，是在TFT阵列基 板上形成了像素电极和对置电极的FFS模式的液晶显示装置。
本实施方式的液晶显示装置具有基板10。基板IO例如是TFT阵列 基板等的阵列基板。在基板10上，设置有显示区域41和以包围显示区 域41的方式设置的框缘区域42。在该显示区域41中，形成有多个栅极 配线(扫描信号线)43和多个源极(source)配线(显示信号线)44。 多个栅极配线43平行地设置。同样地，多个源才及配线44平4亍地设置。 才册才及配线43与源才及配线44以相互交叉的方式形成。以邻接的4册一及配线 43与源极配线44包围的区域成为像素47。因此，在基板10中，像素 47排列为矩阵(matrix)状。
在基板10的框缘区域42上设置有扫描信号驱动电路45和显示信 号驱动电路46。栅极配线43从显示区域41延伸到框缘区域42,在基 板10的端部与扫描信号驱动电路45连接。源极配线44也是同样地， 从显示区域41延伸到框缘区域42,在基板10的端部与扫描信号驱动电 路46连接。在扫描信号驱动电路45的附近连接有外部配线48。此外，
9在显示信号驱动电路46的附近连接有外部配线49。外部配线48、 49例 如是FPC (挠性印刷电路，Flexible Printed Circuit)等的配线基板。
来自外部的各种信号经由外部配线48、 49供给到扫描信号驱动电 路45、及显示信号驱动电路46。扫描信号驱动电路45基于来自外部的 控制信号，将栅极信号(扫描信号)供给到栅极配线43。根据该栅极信 号，依次选择栅极配线43。显示信号驱动电路46基于来自外部的控制 信号、显示数据(data)，将显示信号供给到源极配线44。由此，能够 将与显示数据对应的显示电压对各像素47供给。
在像素47内至少形成有一个TFT50。 TFT50配置在源极配线44与 栅极配线43的交叉点附近。例如，该TFT50对像素电极供给显示电压。 即，根据来自栅极配线43的栅极信号，作为开关(switching)元件的 TFT50接通(on )。由此，显示电压从源极配线44施加到与TFT50的 漏极电极连接的像素电极。进而，像素电极与具有狭缝的共同电极(对 置电极)隔着绝缘膜相向配置。在像素电极与对置电极之间，产生与显 示电压对应的边缘电场。再有，在基板10的表面上，形成有取向膜(未 图示)。关于像素47的详细的结构，在后面叙述。
进而，对置基板与基板IO相向地配置。对置基板例如是滤色(color filter )基板，配置在可见侧。对置基板以与阵列基板之间的单元间隙(cell gap)成为例如1 5(im左右的方式相向配置。在对置基板上，形成有黑 矩阵(black matrix (BM))、滤色片、以及取向膜。在滤色片与取向 膜之间，也可以还形成有外涂层(overcoat)膜或柱状光垫片(photo spacer)。
在基板10与对置基板之间夹持有液晶层。即，在基板10与对置基 板之间导入有液晶。在本实施方式中，液晶在没有净皮施加电压时，以相 对于栅极配线43以大于0°小于90。的角度a取向。即，液晶的取向方向 (慢轴)相对于栅极配线43的延伸方向设定为0。〈a〈90。的角度a。由 此，在基板10及对置基板的与液晶接触的一侧的面上形成的取向膜， 具有相对于栅极配线43的延伸方向以角度a倾斜的取向方向。
进而，在基板10和对置基板的外侧的面上，设置偏振片、以及相 位差板。此外，在液晶显示面板(panel)的可见侧的相反侧，配置背光 灯单元(back light unit)等。在本实施方式中，偏振片的吸收轴被设定 为相对于液晶的取向方向(慢轴)垂直或平行的朝向。关于此，使用图2进行说明。图2是用于说明本发明的实施方式的偏振片的配置方向的 图。如图2所示，在将阵列基板侧的偏振片15的吸收轴设定为相对于 作为与液晶的取向方向(慢轴)平行的方向的栅;改配线43的延伸方向 成为角度a的朝向的情况下，将对置基板侧的偏振片25的吸收轴作为 与其成为正交尼科尔的角度a+90。。另一方面，在将阵列基板侧的偏振 片15的吸收轴设定为相对于作为与液晶的取向方向"曼轴)垂直的方 向的栅极配线43的延伸方向成为角度a+90。的朝向的情况下，将对置基 板侧的偏振片25的吸收轴作为与其成为正交尼科尔的角度a。如此，偏 ，振片15、 25具有在与液晶的取向方向、或与取向方向垂直的垂直方向 上设定的吸收轴。
液晶通过像素电才及和对置电极之间的边缘电场而^皮驱动。即，通过 -波施加的电压，基板间的液晶的取向方向变化。由此，通过液晶层的光 的偏振状态变化。即，通过偏振片而成为直线偏振光的光通过液晶层， 偏振状态变化。具体地，如图2所示，来自背光灯单元的光通过阵列基 板侧的偏振片15而成为直线偏振光。该直线偏振光通过液晶20层，从
而偏纟展状态变4l:。
根据偏振状态，通过对置基板侧的偏振片25的光量变化。即，从 背光灯单元透过液晶显示面板的透过光中的、通过可见侧的偏振片25 的光的光量变化。液晶的取向方向根据;故施加的显示电压而变化。因此， 通过控制显示电压，能够使通过可见侧的偏振片25的光量变化。即， 通过对像素的每一个改变显示电压，能够显示所希望的图像。
以这样的方式通过对置基板侧的偏振片25的透过光30的光轴，相 对于栅极配线43成为角度a、或a+90。的偏振方向的直线偏振光。具体 地，如图2所示，奉将对置基板侧的偏振片的吸收轴设定为相对于栅极 配线43成为角度a+90。的朝向的情况下，相对于栅极配线43角度a的 偏振方向的透过光30从液晶显示装置透过。另一方面，在将对置基板 侧的偏振片25的吸收轴设定为相对于4册才及配线43成为角度a的朝向的 情况下，相对于栅极配线43角度a+90。的偏振方向的透过光30从液晶 显示装置透过。如Ji所述，该角度a的值相对于栅极配线43的延伸方 向设定为0°<a<90°。由此，从液晶显示装置透过的透过光30的偏4展 方向变得与偏振太阳镜35的吸收轴被配置的水平方向不完全一致。因 此，当戴着偏振太阳镜35看图像时，能够防止在横置(横向，landscape),或纵置(纵向，portrait)的任何一方的显示变成纯黑。即，在戴着偏振 太阳镜35的状态下均能够观察横置(横向)、纵置(纵向)的显示。
接着，使用图3及图4对本实施方式的液晶显示装置的像素结构进 行说明。图3是表示本发明的实施方式的TFT阵列基板的像素结构的平 面图。图4是图3的IV-IV剖面图。图3表示TFT阵列基板的像素47 的一个。在这里，以形成沟道腐蚀(channel-etch)型的TFT50的情况 为例进行说明。
在图3及图4中，在玻璃(glass)等的透明的绝缘性基板10上， 形成有其一部分构成栅极电极1的栅极配线43。栅极配线43以在基板 10上在一个方向直线地延伸的方式而配设。4册极电极1和栅极配线43 例如通过Cr、 Al、 Ta、 TI、 Mo、 W、 Ni、 Cu、 Au、 Ag或以它们作为 主成分的合金膜、或它们的层叠膜而形成。
以覆盖栅极电极1和栅极配线43的方式，设置有作为第一绝缘膜 的栅极绝缘膜11。栅极绝缘膜11例如通过氮化硅(silicon)、氧化硅 等绝缘膜形成。而且，在TFT50的形成区域中，隔着栅极绝缘膜ll在 栅极电极1的对面设置有半导体层2。在这里，半导体层2以与栅极配 线43重叠的方式在栅极绝缘膜11上形成，与该半导体层2重叠的区域 的栅极配线43成为栅极电极1。半导体层2例如通过非晶硅、多晶硅
(poly silicon)等形成。
再有，在半导体层2的两端上，分别形成有被掺杂(doping) 了导 电性杂质的欧姆接触(ohmic contact)膜(未图示)。与欧姆接触膜对 应的半导体层2的区域成为源/漏区域。具体地说，与图3中的上侧的欧 姆接触膜对应的半导体层2的区域成为源极区域，而且，与图3中的下 侧的欧姆接触膜对应的半导体层2的区域成为漏极区域。这样，在半导 体层2的两端形成有源/漏区域，而且，^皮半导体层2的源/漏区域夹着 的区域成为沟道(channel)区域。在半导体层2的沟道区域上，没有形 成欧姆接触膜。欧姆接触膜例如通过被高浓度地掺杂了磷(phosphorus)
(P)等的杂质的、n型非晶硅或n型多晶硅等形成。
在欧姆接触膜上，形成有源极电极4以及漏极电极5。具体地，在 源极区域侧的欧姆接触膜上，形成有源才及电极4。而且，在漏才及区域侧 的欧姆接触膜上，形成有漏极电极5。如此，构成沟道腐蚀型的TFT50。 而且，源极电极4和漏极电极5以向半导体层2的沟道区域的外侧延伸的方式形成。即，源极电极4及漏极电极5与欧姆接触膜同样地，不在 半导体层2的沟道区域上形成。
源极电极4向半导体层2的沟道区域的外侧延伸，与源极配线44 连接。源极配线44在栅极绝缘膜11上形成，在基板10上以在与栅极 配线43交叉的方向上直线延伸的方式配设。因此，源极配线44在与才册 极配线43的交叉部中分叉，然后沿着栅极配线43延伸，成为源极电极 4。
漏极电极5向半导体层2的沟道区域的外侧延伸。即，漏极电极5 具有向TFT50的外侧延伸的延伸部。源极电极4、栅极电极5、以及源 极配线44例如通过Cr、 Al、 Ta、 Ti、 Mo、 W、 Ni、 Cu、 Au、 Ag或以 它们作为主成分的合金膜、或它们的层叠膜而形成。
以覆盖源极电极4、漏极电极5、以及源极配线44的方式，设置有 第二绝缘膜12。在第二绝缘膜12上，设置有到达漏极电极5的延伸部 的接触孔(contact hole )(未图示)。笫二绝缘膜12例如通过氮化硅、 氧化硅等的绝缘膜形成。
在第二绝缘膜12上，设置有经由接触孔与漏极电极5电连接的像 素电极6。像素电极6以经由接触孔与漏极电极5的延伸部连接的方式 形成。而且，像素电极6从漏极电极5的延伸部上向像素47内延伸而 形成。具体地，如图3所示，像素电才及6在净皮源才及配线44和栅才及配线 43包围的区域中的、除了 TFT50之外的大约整个面上配设。像素电极6 通过ITO等的透明导电膜形成。
以覆盖像素电极6的方式设置有第三绝缘膜13。第三绝缘膜13例 如通过氮化硅、氧化硅等的绝缘膜形成。而且，在第三绝缘膜13上形 成有共同电极8。共同电极8隔着笫三绝缘膜13配设在像素电极6的对 面，如图4所示，在与像素电极6之间设置有用于使边缘电场产生的狭 缝。这里，共同电极8例如在除了狭缝部分之外的显示区域41的大致 整个面上形成。由此，共同电才及8与邻接的全部〗象素47的共同电4及8 电连接。共同电极8通过ITO等的透明导电膜形成。再有，在图3中仅 记述了共同电极8是狭缝的外形。
这里，如图3所示，在本实施方式中，延伸方向不同的多个狭缝在 共同电极8上形成。其中，多个狭缝A1、 A2、 ...An(以下，总称为狭 缝A)设置在作为像素47的一部分的第一区域81上。此外，多个狭缝Bl、 B2、 ...Bn(以下，总称为狭缝B)设置在作为像素47的另一部分 的第二区域82上。而且，在第一区域81和第二区域82之间形成有狭 缝C。狭缝C在第一区域81和第二区域82的边界线上形成。
狭缝C在与没有被施加电压时的液晶20的取向方向(慢轴)的相 同方向、或与该取向方向垂直的垂直方向上延伸。即，狭缝C在取向膜 的取向方向，或与该取向方向垂直的垂直方向上延伸。由此，狭》逢C形 成为相对于栅极配线43以角度a或a+90。倾斜。再有，在图3中，例示 地记述有狭缝C与液晶20的取向方向(慢轴)是相同方向，即在相对 于栅极配线43倾斜了角度a的方向上延伸设置的情况。在各像素47中， 将该狭缝C的上侧作为第一区域81,下侧作为第二区域82。分别在狭 缝C的单侧设置有第一区域81,在狭缝C的第一区域81的相反侧设置 第二区域82。
第一区域81的狭缝A与第二区域82的狭缝B以相对于该狭缝C 进一步倾斜±0的方式设置。具体地，如图3所示，狭缝B被设定为其
延伸方向相对于狭缝C的延伸方向是角度+e。即，狭缝B相对于狭缝C 的延伸方向在规定的方向上倾斜角度e而配置。优选该角度9是1。以上
20°以下。另一方面，狭缝A被设定为其延伸方向相对于狭缝C的延伸 方向是角度-e。狭缝A被配置为相对于狭缝C的延伸方向在狭缝B的倾
斜方向的相反方向上倾斜角度e,由此，相对于狭缝c的狭缝A的倾斜
角度，与相对于狭缝C的狭缝B的倾斜角度在狭缝C的延伸方向上对 称。通过将狭缝A、 B以该方式倾斜配置，能够在一个像素47中使液晶 20相对于狭缝C对称地工作。即，能够使第一区域81和第二区域82 的双折射效果对称。因此，在从各种角度观察时，能够抑制色移的发生， 得到良好的视野角特性。
再有，相对于狭缝C的狭缝A的倾斜角度与狭缝B的倾斜角度是 相反的也可。即，也可以相对于狭缝C，将狭缝A倾斜角度+e进行配设， 将狭缝B倾斜角度-e进行配设。因此，在狭缝A、以及狭缝B中， 一方
配置为相对于狭缝c成为i°《e《20。的角度+e,另一方配置为倾斜 -e。狭缝A与狭缝B的倾斜角度的差为2e。
多个狭缝A1、 A2、 ...An在第一区域81中分别平行地设置。此外， 多个狭缝B1、 B2、 ，.Bm在第而区域82中分别平行地设置。多个狭缝 Al、 A2、 ...An以固定的间隔Sa设置。而且，多个狭缝B1、 B2、 ...Bm以与该间隔Sa相同的固定的间隔Sb设置。通常，间隔Sa、Sb优选是1 ~ 10(im。
多个狭缝A1、 A2、 ...An以固定的狭缝宽度Wa形成。而且，狭缝 Al、 A2、 ...An分别具有狭缝长度L (al ) 、 L (a2) 、 ...L ( an)。狭 缝长度L (al) 、 L (a2)、..丄(an)可以不全部是相同的值。同样地， 多个狭缝B1、 B2、 ...Bm以固定的狭缝宽度Wb形成。而且，狭缝B1、 B2、 ...Bm分别具有狭缝长度L (bl) 、 L (b2)、..丄(bm)。狭缝长 度L (bl ) 、 L (b2) 、 ...L (bm)可以不全部是相同的值。这时，在本 实施方式中，优选以狭缝A的狭缝长度的总和L ( A) =L (al) +L (a2) 十….+L(an),与狭缝B的狭缝长度的总和L(B)=L(bl )+L(b2)+…+L
(bm)成为相同的值的方式，调整各狭缝的长度。
通过该方式形成L (A) =L (B)的各狭缝，由此能够在第一区域 81和第二区域82使液晶20的工作区域相等。在下面对此进行说明。图 5是表示狭缝宽度为固定的情况下的狭缝长度的总和、和从正面观察时 的每单位面积的透过率的关系的图表。如图5所示，狭缝长度的总和与 透过率具有比例关系。即，可知液晶20分子的工作区域与狭缝长度的 总和成比例。因此，通过使在笫一区域81中设置的狭缝A的狭缝长度 的总和L(A)，与在第二区域82中设置的狭缝B的狭缝长度的总和L
(B)相同，能够使液晶20的工作区域在第一区域81与第二区域82相 等。由此，在从各种角度观察时，能够进一步抑制色移的发生，得到更 良好的视野角特性。
这里，关于狭缝A、 B、 C的具体的尺寸， 一边参照图6 —边进行 说明。图6是用于说明本实施方式的狭缝A、 B、 C的具体的配置例的 图。在图6中，例如在具有150pmx50nm的开口部的像素47上，设置 有与液晶的取向方向(慢轴)相同角度『45。的狭缝C。图6中在狭缝 C的上侧的第一区域81上，设置有9个狭缝A1 A9，此外，在狭缝C 的下侧的第二区域82上，设置有7个狭缝B1 ~B7。狭缝A1 A9的狭 缝宽度Wa是3.5pm,间隔Sa是5.0pm。同样地，狭缝B1 B7的狭缝 宽度Wb与Wa是相同的3.5)Lim,间隔Sb是与Sa相同的5.0|iim。像这 样，在图6中，狭缝A1 A9与狭缝B1 B7具有相同的狭缝宽度。通 过使相对于狭缝C的狭缝B1 -B7的倾斜角度+6是+10°,相对于狭缝C 的狭缝Al ~ A9的倾斜角度-e是-10。，如图6所示，狭缝Bl ~B7配设为相对于栅极配线43的延伸方向倾斜55。。此外，狭缝Al A9配i殳为 相对于栅极配线43的延伸方向倾斜35°。
而且，以狭缝A1 A9的狭缝长度的总和L(A)与狭缝B1 B7的 狭缝长度的总和L (B)成为L (A) =L (B) 二360nm的方式，调整各狭 缝A1 A9、 B1 B7的狭缝长度。具体地，设定为成为L (al) =10|tim、 L ( a2 ) =28|um、 L ( a3 ) =47,、 L ( a4 ) =56|xm、 L ( a5 ) =55fim、 L (a6) =55, L ( a7 ) =55, L ( a8 ) =44, 、 L ( a9 ) =10,的狭 缝长度。此外，设定为成为L (bl) =22pm、 L(b2)=73(im、 L (b3 ) =77,、 L ( b4 ) =73, " b5 ) =57， " b6 ) =38,、 L ( b7 ) =20pm 的狭缝长度。
再有，狭缝A的狭缝宽度Wa与狭缝B的狭缝宽度Wb也可以不是 相同的值。也可以通过将狭缝A的狭缝宽度Wa调整为与狭缝B的狭缝 宽度Wb不同的值,实现L(A)二L(B)。即，为了满足L(A)二L(B), 也可以使狭缝宽度Wa与狭缝宽度Wb不同。图7是为了说明本实施方 式的狭缝A、 B、 C的另一个具体的配置例的图。在图7中，以狭缝Al ~ A9的狭缝长度的总和L(A)、与狭缝B1 ~B7的狭缝长度的总和L(B) 成为L ( A) =L (B) =380pm的方式，调整各狭缝A1 A9、 B1 B7的 狭缝长度。
具体地，设定为成为"al) =9,、 U a2 ) =27,、 U a3 ) =43,、 L ( a4 ) =55(am、 L ( a5 ) =56,、 L ( a6 ) =56(am、 L ( a7 ) =57|iim、 L (a8)=57|im 、 L ( a9 ) =20pm的狭缝长度。此外，设定为成为L(bl) =34(1 m、 U b2 ) =7一、 U b3 ) =80, U b4 ) =74降U b5 ) =58pm、 L (b6) =29pm、 L (b7) =21(im的狭缝长度。
再有，像素47的开口部的尺寸是150jxmx50(am，狭缝C的倾斜角 度是与液晶的取向方向(慢轴)相同的0=45°。使相对于狭缝C的狭缝 Bl ~ B7的倾斜角度+0是+10。，相对于狭缝C的狭缝Al ~ A9的倾斜角 度-e是-10。。此外，狭缝Al ~ A9的间隔Sa与狭缝Bl ~B7的间隔Sb 是相同的是5.0|nm，在这样的情况下，也可以使狭缝Bl ~B7的狭缝宽 度是3.5pm,狭缝Al ~ A9的狭缝宽度Wa是比Wb小的3.0jim。
像这样，在图7中，狭缝A1 A9与狭缝B1 B7具有不同的狭缝 宽度。由此，假设在将狭缝宽度Wa和狭缝宽度Wb作为固定的值的情 况下，第一区域81、第二区域82的任何一方的区域不足够，不能够满足L (A) =L (B)时，当减少不足够的区域的狭缝宽度或增加足够的区 域的狭缝宽度时，能够实现L (A) =L (B)。此外，在满足L (A) =L (B)的情况下，假设狭缝A、 B偏向第一区域81、第二区域82内的一 部分而配置时，通过适宜地增大狭缝宽度能够在各区域内均匀地配设。 另一方面，优选狭缝宽度Wa、 Wb为2 10)im。
接着，对本实施方式的液晶显示装置的制造方法进行说明。 首先，在玻璃等的透明的绝缘性基板10的整个面上，对Cr、 Al、 Ta、 Ti、 Mo、 W、 Ni、 Cu、 Au、 Ag或以它们作为主成分的合金膜、或 它们的层叠膜进行成膜。例如使用溅射(sputter)法或蒸镀法等在基板 10的整个面上进行成膜。之后，涂覆抗蚀剂(resist)，对涂覆了的抗 蚀剂从光掩膜(photomask)上进行曝光，〗吏抗蚀剂感光。接着，对感 光后的抗蚀剂进行显影，对抗蚀剂进行构图(patterning)。以后，将该 一连串的工序称为照相制版。之后，将该抗蚀剂图案(pattern)作为掩 膜进行蚀刻(etching),除去光抗蚀剂图案。由此，栅极电极1和栅极 配线43^皮构图。
接着，以覆盖栅极电极1和栅极配线43的方式，使成为槺极绝缘 膜11的第一绝缘膜、成为半导体层2的材料、以及成为欧姆接触膜的 材料以该顺序进行成膜。例如，使用等离子体(plasma)CVD、常压CVD、 减压CVD等，在基板10的整个面上对其进行成膜。作为栅极绝缘膜11, 能够使用氮化硅、氧化硅等。
对于成为半导体层2的材料，能够使用非晶硅、多晶硅等。此外， 对于成为欧姆接触膜的材料，能够使用高浓度地添加了磷(P)等的杂 质的n型非晶硅或n型多晶硅等。之后，通过照相制版和精细加工技术， 在栅极电极1上岛状地对成为半导体层2的膜、以及成为欧姆接触膜的 膜进行构图。
接着，在本实施方式中，以覆盖它们的方式，对Cr、 Al、 Ta、 Ti、 Mo、 W、 Ni、 Cu、 Au、 Ag或以它们为主成分的合金膜、或它们的层叠 膜进行成膜。例如，使用'賊射法或蒸镀法等进行成膜。之后，经过照相 制版、蚀刻、除去抗蚀剂的工序，对源才及电4及4、漏才及电才及5、以及源 极配线44进行构图。接着，将源极电极4和漏极电极5作为掩膜，对 成为欧姆接触膜的膜进行构图。即，构图为岛状的欧姆接触膜中的、不 被源极电极4或漏极电极5覆盖而露出的部分通过蚀刻被除去。由此，
17在源极电极4和漏极电极5之间形成设置了沟道区域的半导体层2和欧 姆接触膜。
再有，在上述说明中，将源极电极4和漏极电极5作为掩膜进行蚀 刻，^旦也可以将对源极电极4和漏极电才及5进行构图时使用的抗蚀剂图 案作为掩膜，进行欧姆接触膜的蚀刻。在该情况下，在除去源极电极4 和漏极电极5上的抗蚀剂图案之前，进行欧姆接触膜的蚀刻。
接着，以覆盖源极电极4、漏极电极5、以及源极配线44的方式， 对第二绝缘膜12进行成膜。例如，作为第二绝缘膜12使用CVD法等 在基板10的整个面上成膜氮化硅、氧化硅等的无机绝缘膜。由此，半 导体层2的沟道区域被笫二绝缘膜12覆盖。然后，在成膜了第二绝缘 膜12之后，通过照相制版、蚀刻、抗蚀剂除去的工序，在第二绝缘膜 12上形成到达漏极电极5的延伸部的接触孔。
在第二绝缘膜12上，通过溅射法等在基板10的整个面上对ITO等 透明导电膜进行成膜。然后，经过照相制版、蚀刻、抗蚀剂除去的工序， 对该透明导电膜进行构图。由此，形成经由接触孔与漏极电极5连接的 像素电极6。
以覆盖像素电极6的方式对第三绝缘膜13进行成膜。例如，作为 第三绝缘膜13使用CVD法等在基板10的整个面上成膜氮化硅、氧化 硅等的无机绝缘膜。像素电极6被第三绝缘膜13覆盖。
接着，在第三绝缘膜13上，通过溅射法等在基板10的整个面上对 ITO等透明导电膜进行成膜。然后，经过照相制版、蚀刻、抗蚀剂除去 的工序，对该透明导电膜进行构图。由此，隔着第三绝缘膜13在像素 电极6的对面，形成具有延伸方向不同的多个狭缝A、 B、 C的共同电 极8。通过以上的工序，完成本实施方式的TFT阵列基板。
在以该方式制作的TFT阵列基板上，在以后的单元(cell)工序中 形成取向膜。此外，在另外制作的对置基板上也同样地形成取向膜。然 后，对该取向膜，在与液晶20的接触面上在一个方向上实施赋予樣t细 (micro)的伤痕的取向处理(摩擦(rubbing)处理)。这时，在本实 施方式中，将在TFT阵列基板上的共同电极8上设置的狹缝C的延伸方 向的相同方向或垂直方向作为摩4察方向。由此，形成具有相对于4册才及配 线43的延伸方向，以0。〈a〈90。的倾斜角度a倾斜的取向方向的取向 膜。接着，涂覆密封(sealing)材料，粘合TFT阵列基板和对置基板。 在粘合TFT阵列基板和对置基板之后，使用真空注入法，从液晶注入口 注入液晶20。然后，密封液晶注入口。液晶20的取向方向(慢轴)在 与摩4察方向相同的方向上取向。在这样形成的液晶单元的两面上粘贴偏 振片，连接驱动电路之后，安装背光灯单元。这时，在TFT阵列基板侧 的偏振片15和对置基板侧的偏振片25中，将一个偏振片的吸收轴配置 在相对于液晶20的取向方向(慢轴)成为垂直的朝向上，将另一个偏 振片的吸收轴配置在相对于液晶20的取向方向(慢轴)成为平行的朝 向上。这样，完成了本实施方式的液晶显示装置。
如上所述，在本实施方式中，将没有对像素电极6和共同电极8之 间施加电压时的液晶20的取向方向(慢轴)作为相对于栅极配线43的 延伸方向成为0。〈a〈90。的角度a。因此，偏振片的吸收轴净皮配置为相 对于液晶20的取向方向(慢轴)垂直或平行的朝向。由此，从液晶显 示装置透过的透过光30的光轴成为在横向、纵向均与偏振太阳镜35的 吸收轴被配置的水平方向不同的方向。因此，在戴着偏振太阳镜35的 状态下观察显示时，能够防止在横向、或纵向的任何一种显示变为全黑。
此外，将在共同电极8上形成的狭缝A、 B的一方和另一方，相对 于在与液晶20的取向方向(慢轴)平行或垂直方向上延伸形成的狭缝C 分别倾斜+e、 -e进行配设，使液晶20分子相对于狭缝C对称地工作。 由此，能够抑制一个像素47区域的双折射效果根据观察角度而变化。 因此，在从各种角度观察时，能够抑制色移的发生，得到良好的视野角 特性。此外，不会如专利文献1、 2那样追加构件而导致厚度增加，能 够使液晶显示装置薄型化。而且，不会如在FFS模式的液晶显示装置中 应用专利文献3的方法那样，使对比度下降。像这样，根据本实施方式， 能够提供不用新追加构件，能够在带着偏振太阳镜的状态下横向、纵向 均能够观察显示，显示品质优越的FFS模式的液晶显示装置及其制造方 法。
再有，在本实施方式中，对形成有沟道腐蚀型的TFT50的液晶显示 装置进行了说明，但也可以设置顶栅(top-gate)型等其他的TFT50。
此外，在上述说明中，共同电极8在除了狭缝部分之外的显示区域 41的大致整个面上形成，但并不限定于此。只要多个狭缝A、多个狭缝 B、以及狭缝C满足上述条件的话，共同电极8的形状能够适宜地变更。进而，例示地对在隔着第三绝缘膜13的像素电极6上，形成具有狭缝 的共同电极8的情况进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以在具 有狭缝的像素电极6下隔着绝缘膜使共同电极8对置配置。在该情况下， 在像素电极6上形成多个狭缝A、多个狭缝B、以及狭缝C。因此，只 要在隔着绝缘膜对置配置的像素电极6和共同电极8的任何一方上，以 满足上述条件的方式形成用于使边缘电场产生的狭缝A、 B、 C即可。
以上的说明是为了说明本发明的实施方式的说明，本发明并不限定 于上述实施方式。此外，只要是本领域技术人员，能够在本发明的范围 中容易地对以上的实施方式的各要素进行变更、追加、变换。
权利要求
1.一种液晶显示装置，设置有多个像素，其中，具备第一基板，具有薄膜晶体管；第二基板，与所述第一基板对置配置；液晶，被夹持在所述第一基板和所述第二基板之间；取向膜，在所述第一基板及所述第二基板的与所述液晶相接的一侧的面上形成，具有相对于与所述薄膜晶体管的栅极电极连接的栅极配线的延伸方向，以成为0°＜α＜90°的倾斜角度α倾斜的取向方向；像素电极，在所述像素内形成，与所述薄膜晶体管的漏极电极连接；共同电极，与所述像素电极隔着绝缘膜对置配置；以及狭缝，在所述像素电极及所述共同电极的一方的电极上形成，在与另一方的电极之间相对于所述液晶使边缘电场产生，所述狭缝具有第一狭缝，其在所述像素内设置，在所述取向方向、或与所述取向方向垂直的垂直方向上延伸；多个第二狭缝，其在所述像素内在所述第一狭缝的单侧的第一区域中设置，相对于所述第一狭缝的延伸方向在规定的方向上倾斜角度θ而配置；以及多个第三狭缝，其在所述像素内在所述第一狭缝的与所述第一区域相反的一侧的第二区域中设置，相对于所述第一狭缝的延伸方向在与所述规定的方向相反的方向上倾斜所述角度θ而配置。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述多个第二狭缝 的狭缝长度的总和，与所述多个第三狭缝的狭缝长度的总和成为相同的值。
3. 根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，所述多个第二 狭缝与所述多个第三狭缝具有相同的狭缝宽度。
4. 根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，所述多个第二 狭缝与所述多个第三狭缝具有不同的狭缝宽度。
5. 根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，所述角度e 是1°以上20°以下。
6. 根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，还具备偏振 片，其设置在所述第二基板的与所述笫一基板配置的一侧相反的一侧，具有设定在所述取向方向、或所述垂直方向上的吸收轴。
7. —种液晶显示装置的制造方法，该液晶显示装置设置有多个像 素，其中，该制造方法具备在第一基板上形成薄膜晶体管的工序；在所述像素内形成与所述薄膜晶体管的漏极电极连接的像素电极 的工序；形成共同电极的工序，该共同电极隔着绝缘膜与所述像素电极对置 配置，具有在与所述像素电极之间使边缘电场产生的狭缝；在所述共同电极上形成取向膜的工序，该取向膜具有相对于与所述 薄膜晶体管的栅极电极连接的栅极配线的延伸方向，以成为0°<a<90°的倾斜角度a倾斜的取向方向；以及在所述第 一基板上粘合第二基板，在所述第 一基板和所述第二基板 之间封入液晶的工序，在所述共同电极的形成工序中，形成第一狭缝，其在所述像素内设置，在所述取向方向、或与所述取向 方向垂直的垂直方向上延伸；多个第二狭缝，其在所述像素内在所述第 一 狭缝的单侧的第 一 区域中设置，相对于所述第一狭缝的延伸方向在规定的方向上倾斜角度e而配置；以及多个第三狭缝，其在所述像素内在所述第 一狭缝的与所述第 一区域 相反的一侧的第二区域中设置，相对于所述第一狭缝的延伸方向在与所述规定的方向相反的方向上倾斜所述角度e而配置。
8. 根据权利要求7所述的液晶显示装置的制造方法，其中，在所述 共同电极的形成工序中，以所述多个第二狭缝的狭缝长度的总和，与所 述多个第三狭缝的狭缝长度的总和成为相同的值的方式形成。
9. 根据权利要求7或8所述的液晶显示装置的制造方法，其中，在 所述共同电极的形成工序中，以与所述多个笫三狭缝相同的狭缝宽度形 成所述多个笫二狭缝。
10. 根据权利要求7或8所述的液晶显示装置的制造方法，其中， 在所述共同电极的形成工序中，以与所述多个第三狭缝不同的狭缝宽度 形成所述多个第二狭缝。
11. 根据权利要求7或8所述的液晶显示装置的制造方法，其中，所述角度e是1°以上20°以下。
12.根据权利要求7或8所述的液晶显示装置的制造方法，其中， 还具备在所述第二基板的与配置所述第一基板一侧的相反的一侧上设 置偏振片的工序，在所述设置偏振片的工序中，将所述偏振片的吸收轴设定在所述取 向方向、或所述垂直方向上。
全文摘要
本发明提供FFS模式的液晶显示装置及其制造方法，该液晶显示装置不用新追加构件，能够在带着偏振太阳镜的状态下横向、纵向均能够观察显示，显示品质优越。本发明的液晶显示装置具备取向膜，其具有相对于栅极配线(43)的延伸方向以0°＜α＜90°的倾斜角度(α)倾斜的取向方向；像素电极(6)；共同电极(8)，隔着绝缘膜与像素电极(6)对置配置；以及狭缝，在像素电极(6)和共同电极(8)的一方上形成，在与另一方之间使液晶(20)产生边缘电场。该狭缝具有第一狭缝(C)，在取向方向、或与其垂直的方向上延伸；多个第二狭缝(A)和多个第三狭缝(B)，相对于第一狭缝(C)分别倾斜角度±θ。
文档编号G02F1/133GK101620332SQ20091015131
公开日2010年1月6日 申请日期2009年6月30日 优先权日2008年6月30日
发明者森井康裕, 米村浩治 申请人:三菱电机株式会社