液晶显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示装置，尤其是涉及即使是高精细画面中透过率的减少较小，且像素缺陷较少的液晶显示装置。
【背景技术】
[0002]在液晶显示装置中，配置有TFT衬底和对置衬底，在TFT衬底与对置衬底之间夹持有液晶，所述TFT衬底中具有像素电极及薄膜晶体管(TFT)等的像素形成为矩阵状，所述对置衬底与所述TFT衬底相对，在与TFT衬底的像素电极对应的位置上形成有彩色滤光片等。然后按每个像素控制基于液晶分子的光的透过率，从而形成图像。
[0003]由于液晶显示装置为平板式(flat)且轻量，所以在各式各样的领域中用途广泛。在移动电话或智能手机、DSC (Digital Still Camera:数码照相机)等便携信息终端中，小型液晶显示装置被广泛使用。在液晶显示装置中视场角特性成为问题。视场角特性是在从正面观察画面的情况和从斜方向观察的情况下，亮度发生变化或色度发生变化的现象。使液晶分子通过水平方向的电场而发生动作的IPS(In Plane Switching:共面转换)方式具有良好的视场角特性。
[0004]IPS方式也存在各种各样，例如，以整个平面形成公共电极，在其上夹着绝缘膜地配置梳齿状的像素电极，由于通过在像素电极和公共电极之间产生的电场使液晶分子旋转的方式能够增大透过率，所以成为现在的主流。公共电极与层间绝缘膜形成于兼作为平坦化膜的有机钝化膜上。
[0005]另一方面，在液晶显示装置中，作为高精细画面，如果像素的尺寸减小，则连接像素电极和TFT的源电极的贯通孔的直径所占的比例变大。
[0006]在上述那样的IPS方式的液晶显示装置中，如果贯通孔的直径在像素中所占的比例变大，则有机钝化膜与形成于其上的层间绝缘膜的粘合强度变弱，会产生层间绝缘膜剥离的问题。在专利文献I中，记载了如下结构:不在贯通孔内形成层间绝缘膜，仅在有机钝化膜上形成层间绝缘膜，从而减少相对于层间绝缘膜的应力，防止层间绝缘膜的剥离。
[0007]随着成为高精细画面，像素变小，当想要贯通孔的直径也缩小时，必须增大贯通孔的壁部的锥角(以下有时也称为贯通孔的锥角)。另一方面，虽然为了使液晶初始取向而使用了取向膜，但该取向膜材料是最初通过柔性版印刷或者喷墨等涂敷液体状态的材料。
[0008]当贯通孔的锥角增大时，在涂敷了取向膜材料的情况下，由于表面张力，会产生取向膜材料不进入到贯通孔内的现象。如果是这样，会产生由贯通孔内不存在取向膜所导致的、或者由在贯通孔周边的取向膜的膜厚不均所导致的亮度不均等显示缺陷。“专利文献2”记载了使贯通孔的上边缘的周边高度变化，从而取向膜容易流入到贯通孔内的结构。
[0009]当像素的大小变小时，像素中像素电极所占的比例相对变小，像素的透过率变小。在使液晶初始取向的取向膜的光取向中，由于贯通孔的内壁部也能够进行取向处理，所以贯通孔内壁也能够作为显示区域而使用。专利文献3中记载了利用光取向，贯通孔内也利用于显示，从而提高像素的透过率的结构。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2011-59314号公报
[0013]专利文献2:日本特开2007-322563号公报
[0014]专利文献3:日本特开2013-140386号公报
【发明内容】
[0015]最近，即使在小型液晶显示装置中，也要求VGA (Video GraphicsArray:视频图形阵列，640X480点(dot))那样的高精细画面。在此，由于点是指红色像素、绿色像素、蓝色像素三个像素成组设置的部位，所以用像素数表示是1920X480。若要能够在3英寸的画面中实现VGA，则像素的短径为32μπι那样的非常小的值。进而，也开发了像素的短径低于30 μ m的闻精细的显不装直。
[0016]即使像素变小，为了维持规定的透过率，在较小的面积上配置TFT、贯通孔等，需要尽可能增大像素电极面积所占的比例。如果想要减小贯通孔所占的面积，则贯通孔的锥角变大，取向膜材料难以流入到贯通孔内，会产生亮度不均等的显示缺陷。
[0017]像专利文献2中记载的结构那样，如果在贯通孔的上部周围预先设置层差，则成为不能使用所谓有机钝化膜。由于有机钝化膜形成得较厚为2 μ m至4 μ m，所以表面变得平坦，变得难以在贯通孔的周围形成层差。
[0018]另一方面，根据液晶显示装置的种类，由于想要固定液晶层的层厚等的要求，所以有必要使用有机钝化膜。另外，由于有机钝化膜的膜厚形成得较厚为2 μ m至4 μ m，所以当在有机钝化膜中形成贯通孔时，贯通孔所占面积变大的问题变得更严重。
[0019]图14是表示在IPS方式的液晶显示装置中的上述问题点的立体图，图15是图14的1-1剖视图。在图14中，在内侧具有狭缝1071的像素电极107经由贯通孔与源电极102连接。在像素电极107之下存在未图示的层间绝缘膜，在其下存在未图示的公共电极。
[0020]图15是贯通孔109及其附近的剖视图。在图15中，在TFT衬底100之上形成有栅极绝缘膜101，在栅极绝缘膜101之上形成有来自TFT的源电极102。在源电极102及栅极绝缘膜101之上形成有无机钝化膜103，在无机钝化膜103之上形成有有机钝化膜104。在有机钝化膜104之上形成有公共电极105。进而形成有将公共电极105覆盖的层间绝缘膜106，在层间绝缘膜106之上形成有具有狭缝的像素电极107。也可以是在有机钝化膜之下未设置无机钝化膜的构造。
[0021]在图15中，与TFT衬底100相对配置有对置衬底200，液晶层300被夹持在TFT衬底100与对置衬底200之间。在对置衬底200中，在与贯通孔109对应的部分形成有黑矩阵202，在与像素电极107对应的部分形成有彩色滤光片201。形成有覆盖黑矩阵202及彩色滤光片201的保护膜203，在保护膜203之上形成有取向膜108。
[0022]在TFT衬底100侧，像素电极107经由形成于无机钝化膜103、有机钝化膜104及层间绝缘膜106上的贯通孔109与源电极102连接。当画面成为高精细，像素的面积变小时，为了确保像素的透过率，有必要增大贯通孔109的内壁的锥角，从而减小贯通孔所占的面积。
[0023]但是，如图15所示那样，如果贯通孔109的锥角较大，则最初为液体的取向膜材料108变得难以从贯通孔109的上底1091流入到贯通孔109的内部。如果是这样，则会产生在贯通孔109的内部不形成取向膜的问题。而且，在贯通孔109的周边也会产生取向膜108的厚度变大，取向膜108的膜厚不均的问题。如果是这样，则会产生由在贯通孔109内不存在取向膜所导致的，或者由在贯通孔周边的取向膜的膜厚不均所导致的亮度不均等的显示缺陷。
[0024]像这样认为取向膜不流入到贯通孔109内的理由如下。图16是表示作为液体的取向膜材料108的接触角。图16的(a)是取向膜材料108滴到以ITO形成的平面状的像素电极107上的情况，在这种情况下的接触角为Θ。图16的(b)是在具有锥角α的贯通孔108的上底附近存在作为液体的取向膜材料108的情况下的接触角。
[0025]在图16的(b)中，在贯通孔109的上底附近的接触角为β，与Θ相比较大。即可以说，取向膜材料108在贯通孔109的上底上，与在平面的像素上相比，难以湿润扩展(wetspreading)。在此，当将贯通孔109的锥角设为α，将在贯通孔上底的取向膜材料108的接触角设为β，将图16