專利名稱：液晶顯示面板和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于OCB(Opticallyself-Compensated Birefringence 光學(xué)自補(bǔ) 償雙折射)模式的液晶顯示面板和液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為具有薄型和輕量等特征的彩色顯示器，大量使用彩色液晶顯示裝置。近 年來(lái)，隨著液晶技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)有具有高對(duì)比度、寬視野角度特性的彩色液晶顯示裝置， 作為大型顯示器的主流正在廣泛實(shí)用化。當(dāng)前，作為被廣泛使用的彩色液晶顯示裝置，包括由電場(chǎng)控制液晶層的旋光性地 進(jìn)行顯示的扭轉(zhuǎn)向列模式(Twisted Nematic mode)(以下簡(jiǎn)稱“TN模式”)和由電場(chǎng)控制 液晶層的雙折射地進(jìn)行顯示的雙折射模式(以下簡(jiǎn)稱ECB模式)。然而，在利用這些模式的彩色液晶顯示裝置中，由于響應(yīng)速度慢，發(fā)生拖尾現(xiàn)象或 輪 廓模糊，因此仍存在不適于顯示活動(dòng)圖像的問題。因而，以往完成了大量的彩色液晶顯示裝置的高速響應(yīng)化的嘗試。當(dāng)前，作為具有 適于活動(dòng)圖像顯示的高速響應(yīng)性的液晶模式，存在強(qiáng)介電性液晶模式、反強(qiáng)介電性液晶模 式和 OCB(Optically self-Compensated Birefringence 光學(xué)自補(bǔ)償雙折射)模式等。已知在這些液晶模式中，強(qiáng)介電性液晶模式、反強(qiáng)介電性液晶模式由于具有層構(gòu) 造，因此導(dǎo)致耐沖擊性變?nèi)?，在?shí)用化方面問題很多。另一方面，OCB模式由于使用通常的向列(Nematic)液晶，抗沖擊性強(qiáng)，溫度范圍 廣，具有寬視野角和高速響應(yīng)特性，因此作為最適于活動(dòng)圖像顯示的液晶模式而被關(guān)注。圖16是示意性地表示在使用OCB模式的液晶顯示裝置中，彎曲(bend)取向的液 晶層的剖視圖，圖17為示意性地表示在適用OCB模式的液晶顯示裝置中，展曲取向的液晶 層的剖視圖。如圖16和圖17所示，適用OCB模式的液晶顯示裝置，具有在一對(duì)基板101、111之 間夾持有液晶層121的構(gòu)造。上述一對(duì)基板101、111中的一個(gè)基板101具有在玻璃基板等 透明基板102上依次形成有透明電極103、取向膜104的結(jié)構(gòu)。此外，另一個(gè)基板111具有 在玻璃基板等透明基板112上依次形成透明電極113、取向膜114的結(jié)構(gòu)。上述取向膜104、 114的表面通過摩擦(rubbing)進(jìn)行取向處理。這一對(duì)基板101、111的上述取向膜104、114 分別以面對(duì)液晶層121的方式相互相對(duì)配置。作為構(gòu)成上述液晶層121的液晶，能夠采用 向列液晶。在上述液晶顯示裝置中進(jìn)行彩色顯示的情況下，在上述透明基板102、112中的一 個(gè)透明基板上，制作未圖示的彩色濾光片。此外，為了對(duì)液晶進(jìn)行有源矩陣驅(qū)動(dòng)，在上述透 明基板102、112中的一個(gè)透明基板上，形成未圖示的柵極總線和源極總線，并且在柵極總 線與源極總線的交叉部形成TFT (Thin Film Transistor 薄膜晶體管)。像這樣形成的兩 基板101、111，由球狀隔離物或柱狀隔離物設(shè)置適宜的間隙而相互貼合。液晶通過在相互 貼合的兩基板101、111之間進(jìn)行真空注入、或者在將兩基板101、111貼合時(shí)進(jìn)行滴下注入而被注入、密封在兩基板101、111之間。由此，形成有在兩基板101、111之間夾持有液晶層 121的液晶單元。在上述液晶顯示裝置中，為了提高顯示的視野角度特性，在上述液晶單元的單側(cè) 或者兩側(cè)貼合有未圖示的相位差板(視角補(bǔ)償用相位差板)，在其外側(cè)貼合有未圖示的偏 光板。
液晶層121的液晶分子122，剛剛注入液晶之后，如圖17所示與基板面大致平行地 取向的情況較多，將這種狀態(tài)稱為初始取向(展曲(spray)取向)。當(dāng)向夾著上述液晶層 121設(shè)置的上述透明電極103、113施加所需的電壓時(shí)，上述液晶層121發(fā)生取向轉(zhuǎn)移，依次 向圖16所示的取向(彎曲取向)變化。當(dāng)達(dá)到圖16所示的彎曲取向時(shí)，液晶的取向變化 高速響應(yīng)。因此，這樣的液晶顯示裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在使用向列液晶模式中最快的顯示。進(jìn)而， 通過如上所述那樣與相位差板組合，成為具有寬視野角特性的顯示狀態(tài)。如上所述的OCB模式，在無(wú)電壓施加的狀態(tài)下為如圖17所示那樣展曲取向，在實(shí) 際上要進(jìn)行顯示彩色顯示的情況下，成為如圖16所示的彎曲取向的狀態(tài)進(jìn)行。然而，即使對(duì)初始狀態(tài)的液晶層121突然施加驅(qū)動(dòng)電壓，如圖18所示，雖然靠近上 下基板101、111的部分的液晶分子122依照電場(chǎng)而立起，液晶單元中央的液晶分子122還 是與基板101、111平行，無(wú)法形成彎曲取向。因此，已知為了從展曲取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向 (展曲一彎曲轉(zhuǎn)移)，需要與通常的驅(qū)動(dòng)電壓不同的高電壓或較長(zhǎng)的時(shí)間。這種展曲一彎曲轉(zhuǎn)移遍及畫面內(nèi)的整個(gè)區(qū)域進(jìn)行的時(shí)間依賴于要施加到液晶層 121的電壓。在圖19中表示室溫(25°C )中的向液晶層121的施加電壓與展曲一彎曲轉(zhuǎn)移 所花費(fèi)的轉(zhuǎn)移時(shí)間的關(guān)系。此外，在本例中，將上述透明電極103、113的面積取為1cm2，將單元厚度(液晶層 121的層厚)取為5 μ m。由圖19可知，隨著施加到液晶層121的電壓的增大，展曲一彎曲 轉(zhuǎn)移的時(shí)間縮短。另一方面，當(dāng)觀察展曲一彎曲轉(zhuǎn)移時(shí)，可知從聚集有數(shù)個(gè)隔離物這樣的特殊部位 開始發(fā)生該轉(zhuǎn)移。將這樣的部位稱為轉(zhuǎn)移核。由于轉(zhuǎn)移核在Icm2內(nèi)僅產(chǎn)生幾個(gè)，因此導(dǎo)致 展曲一彎曲轉(zhuǎn)移用于擴(kuò)展到畫面內(nèi)的整個(gè)區(qū)域的時(shí)間加長(zhǎng)。展曲一彎曲轉(zhuǎn)移擴(kuò)展的速度依 賴于液晶的粘性。因此，例如在-30°C的低溫下，由于液晶的粘性大幅增加，因此展曲一彎曲 轉(zhuǎn)移擴(kuò)展的速度與室溫相比慢100倍左右。進(jìn)一步，如上所述那樣在柵極總線與源極總線的交叉部設(shè)置有TFT的TFT面板中， 像素電極在由相互交錯(cuò)的源極總線和柵極總線(以下，將源極總線和柵極總線合在一起僅 稱為“總線”)圍成的區(qū)域內(nèi)形成。并且，在像素電極與總線之間，通常設(shè)置有用于使像素電 極和總線絕緣的間隔空間。在上述間隔空間中，由于像素電極和總線均不存在，因此對(duì)于液晶層幾乎不施加 電壓。像這樣，在向液晶層不施加電壓的間隔空間中，即使因某一個(gè)像素電極內(nèi)的轉(zhuǎn)移 核而發(fā)生展曲一彎曲轉(zhuǎn)移，該展曲一彎曲轉(zhuǎn)移也不能越過該隔離空間而擴(kuò)展到鄰接的像素 電極。因此，對(duì)于內(nèi)部沒有轉(zhuǎn)移核的像素電極而言，由于在其他像素電極中發(fā)生的展曲一彎 曲轉(zhuǎn)移不能擴(kuò)展，產(chǎn)生了如下問題展曲一彎曲轉(zhuǎn)移不能擴(kuò)展到畫面內(nèi)的整個(gè)區(qū)域。因而，在專利文獻(xiàn)1中，為了促進(jìn)轉(zhuǎn)移核的發(fā)生，在畫面內(nèi)規(guī)定的位置，形成由導(dǎo)電材料形成的凸部或凹部。通過這樣的結(jié)構(gòu)，施加到凸部或凹部上的液晶層的電場(chǎng)強(qiáng)度比周圍大，因此能夠促進(jìn)轉(zhuǎn)移核的發(fā)生。通過在各像素制作這樣的轉(zhuǎn)移核，能夠可靠地進(jìn)行展 曲一彎曲轉(zhuǎn)移。另一方面，在專利文獻(xiàn)2中，為了促進(jìn)轉(zhuǎn)移核的產(chǎn)生，使用在第一電極(例如輔助 容量電極)與第二電極(例如像素電極)之間產(chǎn)生電位差的驅(qū)動(dòng)單元，該第二電極隔著絕 緣體與第一電極重疊配置且具有缺損部。通過使用這樣的驅(qū)動(dòng)單元，施加到兩電極間的電 場(chǎng)強(qiáng)度與其他區(qū)域相比大，配置在缺損部的周邊的液晶分子成為轉(zhuǎn)移核，因此在這種情況 下，也能夠可靠地進(jìn)行展曲一彎曲轉(zhuǎn)移。在上述專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中，在全部的像素中形成成為上述轉(zhuǎn)移核的構(gòu)造。 因此，即使像TFT面板那樣存在很多無(wú)法對(duì)液晶層施加電壓的隔離空間(像素的縫隙)，也 能夠在全部的像素即在畫面整體中均勻地?cái)U(kuò)展展曲一彎曲轉(zhuǎn)移。專利文獻(xiàn)1 日本公開特許公報(bào)“特開平10-20284號(hào)公報(bào)(
公開日1998年1月 23 曰)，，專利文獻(xiàn)2 日本公開特許公報(bào)“特開2003-107506號(hào)公報(bào)(
公開日2003年4月 9日)”(對(duì)應(yīng)美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2002/145579號(hào)(
公開日2002年10月10日))專利文獻(xiàn)3 日本公開特許公報(bào)“特開2003-202575號(hào)公報(bào)(
公開日2003年7月 18日)”(對(duì)應(yīng)美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2004/246421號(hào)(
公開日2004年12月09日))

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述專利文件1記載的結(jié)構(gòu)中，由于液晶顯示的動(dòng)作環(huán)境等，未必在全部 的凸部或凹部中都發(fā)生展曲一彎曲轉(zhuǎn)移。同樣地，在專利文件2記載的構(gòu)成中，由于液晶顯 示的動(dòng)作環(huán)境等，未必在全部的缺損部中都發(fā)生展曲一彎曲轉(zhuǎn)移。例如在-30°C等的低溫的 情況下，由于液晶的粘度過高，展曲一彎曲轉(zhuǎn)移所需的時(shí)間變長(zhǎng)，存在如下情況到進(jìn)行所 期望的顯示為止沒有產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，展曲一彎曲轉(zhuǎn)移未發(fā)生。未彎曲取向的像素成為亮點(diǎn)，以點(diǎn)缺陷的方式被觀察到。因此，在所有的像素中均 未產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核的情況下，為了使未產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核的像素彎曲取向，必須等待至從其他轉(zhuǎn)移核 產(chǎn)生的展曲一彎曲轉(zhuǎn)移擴(kuò)展到該像素為止，導(dǎo)致從接通電源到顯示狀態(tài)所需的時(shí)間變長(zhǎng)。 此外，如上所述在像素電極和總線因間隔空間而不連續(xù)的情況下，從某一像素內(nèi)的轉(zhuǎn)移核 發(fā)生的展曲一彎曲轉(zhuǎn)移不能擴(kuò)展至其他像素。在這種情況下，沒有產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核的像素就無(wú) 法成為彎曲取向。本發(fā)明有鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種液晶顯示面板和液晶顯示 裝置，上述液晶顯示面板和液晶顯示裝置能夠使全部的像素可靠地進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移，并且能 夠快速進(jìn)行從液晶層的初始狀態(tài)到圖像顯示狀態(tài)的取向轉(zhuǎn)移。用于解決上述問題的液晶顯示面板，在上述液晶顯示面板中，一對(duì)基板隔著液晶 層相對(duì)配置，上述液晶層的液晶分子在施加電場(chǎng)時(shí)，從初始狀態(tài)向取向狀態(tài)不同的圖像顯 示狀態(tài)進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移，該液晶顯示面板的特征在于在上述一對(duì)基板中的至少一個(gè)基板的 被施加與該基板平行的橫電場(chǎng)的區(qū)域，設(shè)置有上述液晶分子為反平行取向(即朝與液晶分 子的預(yù)傾(Pretilt)方向、換而言之上述基板的取向處理方向平行且相反的方向取向)的 區(qū)域。
此外，液晶顯示裝置具備上述液晶顯示面板。根據(jù)上述各結(jié)構(gòu)，不出現(xiàn)與上述基板的基板面平行的液晶分子，將反平行取向的 液晶分子作為轉(zhuǎn)移核，上述液晶層中從初始狀態(tài)(展曲取向)向圖像顯示狀態(tài)(作為更穩(wěn) 定狀態(tài)的彎曲取向或者η扭轉(zhuǎn)(twist)取向)的取向轉(zhuǎn)移(特別是展曲一彎曲轉(zhuǎn)移)擴(kuò) 展到像素整體，即使在-30°C的極低溫下也能快速進(jìn)行上述取向轉(zhuǎn)移。因此，根據(jù)上述各結(jié) 構(gòu)，能夠提供一種液晶顯示面板和液晶顯示裝置，上述液晶顯示面板和液晶顯示裝置能夠 使全部的像素可靠地進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移，并且能夠快速進(jìn)行液晶層的從初始狀態(tài)向圖像顯示狀 態(tài)的取向轉(zhuǎn)移。


圖1為一并示意性地表示在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示 面板的像素電極與存儲(chǔ)電容總線的重疊部設(shè)置的開口部附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、和無(wú)電壓施加時(shí) 的液晶取向的剖視圖。圖2為示意性地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的液晶顯示裝置中的液晶顯示面板 的一個(gè)像素和其周邊簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖3為表示一個(gè)實(shí)施方式的液晶顯示裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4為示意性地表示圖1所示的液晶顯示面板的TFT附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖5為示意性地表示圖1所示的液晶顯示面板的TFT附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的其他例子 的剖視圖。圖6為一并示意性地表示在一個(gè)實(shí)施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示面板的像 素電極與存儲(chǔ)電容總線的重疊部設(shè)置的開口部附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、和施加電壓時(shí)的液晶取向 的剖視圖。圖7為使用模擬軟件表示向圖1所示的液晶顯示面板的像素電極、總線、和對(duì)置電 極施加電壓時(shí)的取向狀態(tài)的圖表。圖8(a) ⑴為示意性地表示如圖1所示的開口部的形狀的一個(gè)例子的俯視圖。圖9為表示在如圖8 (a)所示的絕緣膜的開口部中，經(jīng)由像素電極的開口部從存儲(chǔ) 電容總線向像素電極產(chǎn)生的電場(chǎng)的狀態(tài)的俯視圖。圖10為一并示意性地表示在使用總線與像素電極之間沒有層間絕緣膜的TFT基 板的比較用液晶顯示面板的像素電極與存儲(chǔ)電容總線的重疊部設(shè)置的開口部附近的簡(jiǎn)要 結(jié)構(gòu)、和無(wú)電壓施加時(shí)的液晶取向的剖視圖。圖11為一并示意性地表示在如圖10所示的比較用液晶顯示面板的像素電極與存 儲(chǔ)電容總線的重疊部設(shè)置的開口部附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、和施加電壓時(shí)的液晶取向的剖視圖。圖12為使用模擬軟件表示向如圖10所示的液晶顯示面板的像素電極、總線和對(duì) 置電極施加電壓時(shí)的取向狀態(tài)的圖表。圖13為一并示意性地表示使用像素電極中沒有設(shè)置開口部的TFT基板的比較用 液晶顯示面板的像素電極與存儲(chǔ)電容總線的重疊部設(shè)置的開口部附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、和無(wú)電 壓施加時(shí)的液晶取向的剖視圖。圖14為一并示意性地表示如圖13所示的比較用液晶顯示面板的像素電極與存儲(chǔ) 電容總線的重疊部設(shè)置的開口部附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、和施加電壓時(shí)的液晶取向的剖視圖。
圖15為使用模擬軟件表示向如圖13所示的液晶顯示面板的像素電極、總線和對(duì) 置電極施加電壓時(shí)的取向狀態(tài)的圖。圖16為示意性地表示適用OCB模式的液晶顯示裝置中彎曲取向的液晶層的剖視 圖。 圖17為示意性地表示適用OCB模式的液晶顯示裝置中展曲取向的液晶層的剖視 圖。圖18為示意性地表示適用OCB模式的現(xiàn)有的液晶顯示裝置中，向初始狀態(tài)的液晶 層施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)的液晶取向的剖視圖。圖19為表示在適用OCB模式的現(xiàn)有的液晶顯示裝置中，在室溫下液晶層的施加電 壓與展曲一彎曲轉(zhuǎn)移所需的轉(zhuǎn)移時(shí)間關(guān)系的圖表。符號(hào)說(shuō)明1 液晶顯示裝置2 液晶顯示面板3 控制電路4 柵極驅(qū)動(dòng)電路5 源極驅(qū)動(dòng)電路6 Cs驅(qū)動(dòng)電路10 像素11 柵極總線12 源極總線13 TFT14 柵極電極15 絕緣膜(柵極絕緣膜)16 半導(dǎo)體層17 源極電極18 漏極電極19 絕緣膜(保護(hù)膜)20 TFT基板(第一基板)21 透明基板22 Cs 總線23 絕緣膜(層間絕緣膜)23A 開口部23B傾斜部(傾斜面、臺(tái)階部)23C傾斜部24 像素電極(第二電極)24A 開口部24B傾斜部(傾斜面、臺(tái)階部)24C傾斜部(傾斜面、臺(tái)階部)24D邊緣部(平坦部)
25取向膜25B傾斜部25C傾斜部26區(qū)域26A彎曲部30對(duì)置基板(第二基板) 31透明基板32對(duì)置電極33取向膜40液晶層40B 區(qū)域41液晶分子4IA液晶分子50TFT 基板60TFT 基板61像素電極
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖1-15對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明如下。圖1為一并示意性地表示在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置中的液晶顯示面板的像 素電極與存儲(chǔ)電容總線的重疊部設(shè)置的開口部附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、和無(wú)電壓施加時(shí)的液晶取 向的剖視圖。圖2為示意性地表示本實(shí)施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示面板的一個(gè)像素 和其周邊簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的俯視圖。此外，圖3為表示本實(shí)施方式的液晶顯示裝置簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框 圖，圖4為示意性地表示圖1所示的液晶顯示面板的TFT(ThinFilm Transistor 薄膜晶體 管)附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的剖視圖。此外，圖1相當(dāng)于圖2所示的液晶顯示面板從P-P線看到 的剖視圖，圖4相當(dāng)于圖2所示的液晶顯示面板從Q-Q線看到的剖視圖。但是，為了圖示的 方便，圖2中省略對(duì)置基板、和TFT基板的取向膜的圖示。本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1如圖3所示，具有液晶顯示面板2、驅(qū)動(dòng)該液晶顯示 面板2的驅(qū)動(dòng)電路、控制該驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)的控制電路3、和根據(jù)需要的背光源單元(未圖 示)等。此外，上述驅(qū)動(dòng)電路具有對(duì)液晶顯示面板2的柵極總線11進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的柵極驅(qū)動(dòng)電 路4、驅(qū)動(dòng)源極總線12的源極驅(qū)動(dòng)電路5、和驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)電容總線(以下記作“Cs總線” )22 的Cs驅(qū)動(dòng)電路6。這些柵極驅(qū)動(dòng)電路4、源極驅(qū)動(dòng)電路5、和Cs驅(qū)動(dòng)電路6分別與柵極總線11、源極 總線12和Cs總線22電連接。能夠從外部獨(dú)立地向這些總線賦予電位。這些驅(qū)動(dòng)電路分 別與上述控制電路3電連接，通過由該控制電路3提供的控制信號(hào)和映像信號(hào)控制。上述柵極總線11和源極總線12如圖2和圖3所示，相互交錯(cuò)(正交)地設(shè)置。由 這些柵極總線11和源極總線12圍成的各個(gè)區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)像素，上述液晶顯示面板2具有呈 矩陣狀形成有多個(gè)像素10的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，各像素10中分別設(shè)置有像素電極24。此外，在上述柵極總線11與源 極總線12的交叉部分別設(shè)置有TFT13作為有源元件(開關(guān)元件)。如圖4所示，上述TFT13具有在玻璃等透明基板21 (透明絕緣性基板)上順次形 成有柵極電極14、作為柵極絕緣膜的絕緣膜15、半導(dǎo)體層16、源極電極17和漏極電極18的 結(jié)構(gòu)。此外，在TFT13上形成有絕緣膜19作為保護(hù)膜。
如圖2所示，上述TFT13的柵極電極14與柵極總線11電連接。此外，上述TFT13 的源極電極17與上述源極總線12電連接。進(jìn)一步，如圖4所示，上述TFT13的漏極電極18 通過接觸孔(contact hole) 27與上述像素電極24電連接。此外，這些結(jié)構(gòu)與以往沒有特 別的差異，這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。進(jìn)一步，在與上述柵極總線11同一層中，Cs總線22以橫垮各像素10的中心部的 方式，與上述柵極總線11幾乎平行地延伸設(shè)置。在本實(shí)施方式中，根據(jù)在上述Cs總線22 與像素電極24之間形成的存儲(chǔ)電容，能夠使像素電位穩(wěn)定。此外，在上述柵極總線11與源極總線12之間形成有圖4所示的絕緣膜15，在上述 源極總線12與像素電極24之間形成有圖4所示的絕緣膜23作為層間絕緣膜，在上述像素 電極24上如圖4所示形成有取向膜25。此外，上述像素電極24隔著絕緣膜15、23與上述柵極11、源極總線12和Cs總線 22平面地重疊而形成。即，上述液晶顯示面板2如圖2所示，為了不產(chǎn)生像素電極24與總 線之間的間隔空間，以從顯示面一側(cè)看該液晶顯示面板2時(shí)上述像素電極24與總線重疊的 方式配置。此外，在上述像素電極24的與上述Cs總線22的重疊區(qū)域的一部分設(shè)置有開口部 24A(缺損部)。接下來(lái)，對(duì)上述液晶顯示面板2的剖面構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。上述液晶顯示面板2如上所述為TFT型的液晶顯示面板，如圖1所示，具有TFT基 板20 (第一基板、TFT陣列基板)、和對(duì)置基板30 (第二基板、彩色濾光基板)，具有在這一 對(duì)基板間夾持有液晶層40的結(jié)構(gòu)。根據(jù)需要，在這一對(duì)基板的外側(cè)(與兩基板相對(duì)面相反一側(cè)的面)至少一個(gè)基板 上貼合未圖示的相位差板，在其外側(cè)貼合有未圖示的偏光板。此外，在上述一對(duì)基板的外側(cè) 分別設(shè)置的偏光板以成為相互正交尼科爾的關(guān)系的方式配置。上述一對(duì)基板中的對(duì)置基板30，在玻璃等透明基板31 (透明絕緣性基板)的與上 述TFT基板20相對(duì)的面上，具有從透明基板31 —側(cè)順次形成有對(duì)置電極32和取向膜33的 結(jié)構(gòu)。此外，在上述透明基板31上根據(jù)需要也可以設(shè)置有底涂(undercoat)層(基底膜)、 彩色濾光片層、頂涂(overcoat)層(平坦化層)等圖中未顯示的功能膜。上述對(duì)置電極32在上述透明基板31的與上述TFT基板20相對(duì)的面的幾乎整個(gè) 面上形成，作為各像素10的共用的電極(共用電極)使用。通過施加到上述對(duì)置電極32 和像素電極24上的電壓向上述液晶層40施加電場(chǎng)，由此形成圖像。另一方面，上述TFT基板20如圖1和圖4所示具有如下結(jié)構(gòu)在玻璃等透明基板 21 (透明絕緣性基板)上，依次形成有由圖2所示的由柵極總線11和Cs總線22等構(gòu)成的第 一金屬電極層、由絕緣膜15 (柵極絕緣膜、第一層間絕緣膜)、源極總線12和源極電極17、 漏極電極18等構(gòu)成的第二金屬電極層、絕緣膜23 (第二層間絕緣膜)、像素電極24、取向膜25.在上述TFT基板20和對(duì)置基板30的與液晶層40的界面上設(shè)置的上述取向膜25、 33，是使液晶層40的液晶分子41在無(wú)電壓施加時(shí)與上述透明基板21、31的基板面平行(水 平)地取向的所謂的水平取向膜。由此，上述液晶顯示面板2的液晶分子41，在無(wú)電壓施加 時(shí)維持展曲取向狀態(tài)。此外，在以至少隔著絕緣膜15與Cs總線22(Cs電極、第一電極)重疊的方式配置 的像素電極24(第二電極)設(shè)置的開口部24A，作為使展曲一彎曲轉(zhuǎn)移發(fā)生的轉(zhuǎn)移核發(fā)生單 元發(fā)揮功能。在本實(shí)施方式中，在上述絕緣膜15與像素電極24之間設(shè)置的絕緣膜23中， 在與上述Cs總線22重疊的位置設(shè)置有開口部23A。上述開口部23A的周壁如圖1所示傾斜，上述像素電極24的開口部24A以該像素 電極24覆蓋上述絕緣膜23的開口部23A的周壁(傾斜面)的方式形成。像這樣，在覆蓋上述Cs總線22的絕緣膜15與上述像素電極24之間設(shè)置的絕緣 膜23的開口部23A內(nèi)，上述像素電極24以覆蓋上述開口部23A的周壁的方式設(shè)置，由此在 與上述像素電極24的開口部24A鄰接的區(qū)域即上述開口部24A的周圍，設(shè)置有由與上述絕 緣膜23的開口相伴的上述絕緣膜23的臺(tái)階得到的像素電極24的臺(tái)階部作為上述開口部 24A的周壁的至少一部分。此外，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為以上述絕緣膜23和像素電極24的臺(tái)階部(開口 部23A、24A的周壁)以及覆蓋上述像素電極24的取向膜25的臺(tái)階部的高度較低的部位為 基準(zhǔn)的傾斜面的一部分，沿與取向膜25的摩擦方向相反的方向上升。在圖1和圖2中，傾斜部23B和傾斜部24B分別表示，開口部23A的周壁(傾斜 面)和開口部24A的周壁(傾斜面)中的、從臺(tái)階低的部分朝向高的部分的傾斜方向?yàn)榕c 上述取向膜25的摩擦方向相反的方向的部分(面)，傾斜部23C和傾斜部24C分別表示，開 口部23A的周壁(傾斜面)和開口部24A的周壁(傾斜面)中的、臺(tái)階低的部分到高的部 分的傾斜方向?yàn)榕c摩擦方向相同的方向的部分(面)。此外，傾斜部25B表示，上述取向膜 25的臺(tái)階部(傾斜面)中的、從臺(tái)階低的部分朝向高的部分的傾斜方向?yàn)榕c摩擦方向相反 的方向的部分(面)。傾斜部25C表示，上述取向膜25的臺(tái)階部(傾斜面)中的、臺(tái)階的低 的部分朝向高的部分的傾斜方向?yàn)榕c摩擦方向相同的方向部分(面)。在上述液晶顯示面板2中，當(dāng)向上述像素電極24與對(duì)置電極32之間施加有電壓、 向上述Cs總線22與像素電極24之間賦予電位差時(shí)，在上述Cs總線22與像素電極24之 間產(chǎn)生的電場(chǎng)，從開口部24A向液晶層40涌出。S卩，液晶層40中的等電位線彎曲，開口部 24A附近的電場(chǎng)具有與基板面平行的成分。像這樣在上述開口部24A產(chǎn)生的橫電場(chǎng)(涌出 電場(chǎng))使液晶分子41產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)(twist)取向。其結(jié)果，在各像素10中產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，由于從 該轉(zhuǎn)移核開始到像素區(qū)域整體轉(zhuǎn)移成彎曲取向的液晶分子41占據(jù)的區(qū)域擴(kuò)大，在所有的 像素10中，展曲一彎曲轉(zhuǎn)移被促進(jìn)。此時(shí)，根據(jù)本實(shí)施方式，存在與上述開口部24A鄰接、由上述像素電極24的下層的 絕緣膜23的臺(tái)階部(傾斜部23B、23C)得到的像素電極24的臺(tái)階部(傾斜部24B、24C)， 以該臺(tái)階部高度較低的部位為基準(zhǔn)的傾斜面(傾斜部23B、24B)，如上所述，沿與摩擦方向 相反的方向上升，該臺(tái)階部分的液晶取向、即與覆蓋上述傾斜部24B的取向膜25的臺(tái)階部 (傾斜部25B)鄰接的液晶分子41的液晶取向，部分成為反平行取向。即，成為朝與液晶分子41的預(yù)傾(pretilt)方向(換而言之，上述TFT基板20的取向處理方向)平行且相反 的方向取向的狀態(tài)。因此，與基板面平行的液晶分子41不出現(xiàn)。在本實(shí)施方式中，該液晶取向以反平行取向的部分為核，由于展曲一彎曲轉(zhuǎn)移能 夠擴(kuò)展到像素10整體，能夠更加快速地進(jìn)行液晶層40的從初始狀態(tài)(展曲取向)到圖像 顯示狀態(tài)(作為更加穩(wěn)定狀態(tài)的彎曲取向或者η扭轉(zhuǎn)(twist)取向)的取向轉(zhuǎn)移。此外，如果π扭轉(zhuǎn)取向和彎曲取向并沒有那么高的能量勢(shì)壘(energy barrier), 能夠從展曲取向轉(zhuǎn)移到η扭轉(zhuǎn)取向或彎曲取向中任一取向狀態(tài)，則通過進(jìn)行顯示用驅(qū)動(dòng) 能夠在全部區(qū)域成為彎曲取向，能夠進(jìn)行顯示，這些以往就已知。此外，在本實(shí)施方式中，上述開口部23Α、24Α的周圍的各傾斜面(臺(tái)階部)的傾斜 角，并不特別限定，優(yōu)選比液晶分子41的預(yù)傾角大(特別地，以臺(tái)階部的高度較低的部位為 基準(zhǔn)的傾斜面的傾斜角比上述預(yù)傾角大)，能夠使液晶取向容易成為反平行取向，能夠更加 快速地進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移。在本實(shí)施方式中，為了能穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)彎曲取向，液晶分子41的預(yù)傾角優(yōu)選為2。 以上，為了提高黑白顯示的對(duì)比度，優(yōu)選為45°以下。此外，為了得到上述結(jié)構(gòu)，絕緣膜23 的傾斜面(特別是傾斜部23Β)優(yōu)選為4°以上90°以下，為確保絕緣性，上述絕緣膜23的 膜厚優(yōu)選為0. 1 μ m以上，從圖案精度的方面考慮優(yōu)選為10 μ m以下。此外，從與TFT基板 20垂直的方向看時(shí)的上述絕緣膜23的傾斜面(傾斜部23B、23C)的寬度23c、23d，即從垂 直方向看上述TFT基板20時(shí)的上述開口部23A的開口端開始到上述絕緣膜23的平坦部為 止的距離優(yōu)選為反平行取向能夠穩(wěn)定存在的Ιμπι以上，因如果為單元(cell)厚度以上會(huì) 使電場(chǎng)的影響波及不到，所以上述距離優(yōu)選為單元(cell)厚度以下。進(jìn)一步，為了確保上述絕緣膜23的開口部23A內(nèi)的上述像素電極24與Cs總線22 之間的絕緣性，上述絕緣膜15的厚度優(yōu)選為0. Iym以上，從圖案精度的方面考慮優(yōu)選為 10 μ m以下。此外，上述臺(tái)階部特別是以臺(tái)階部的高度較低的部位為基準(zhǔn)的傾斜部23B、24B設(shè) 置為距上述開口部24A的距離比單元厚40d(液晶層40的厚度)小，向上述像素電極24施 加電壓時(shí)在上述傾斜部23B、24B (更嚴(yán)格而言，覆蓋這些傾斜部23B、24B的取向膜25的傾 斜部25B)處更容易形成反平行取向，能夠更加快速地進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移。接著，對(duì)上述液晶顯示面板2的制造例(實(shí)施例)的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。
[制造例]首先，對(duì)TFT基板20的制作順序進(jìn)行說(shuō)明。首先，在預(yù)先實(shí)施過底涂層(basecoat) 等的處理的、玻璃基板等透明基板21上制作柵極總線11和Cs總線22。柵極總線11和 Cs總線22在透明基板21的一側(cè)的主面幾乎整個(gè)面上通過濺射形成金屬膜、并通過光刻 工序?qū)⒃摻饘倌D案化而制成。所制作的柵極總線11和Cs總線22具有鉭(Ta)與該氮 化物的層疊結(jié)構(gòu)，但也可以不是層疊結(jié)構(gòu)，材料也可以為鈦(Ti)或鋁(Al)等金屬，或者是 ITO (Indium Tin Oxide 銦錫氧化物)。然后，將氧化柵極總線11和Cs總線22的表面陽(yáng)極氧化(未圖示)，進(jìn)而利用氮化 硅等形成絕緣膜15。接著，通過CVD (chemical vapor d印osition)法將TFT13的半導(dǎo)體層成膜，通過 光刻工序?qū)ζ溥M(jìn)行圖案化。接著，與柵極總線11和Cs總線22同樣地，通過濺射形成金屬膜，通過光刻工序?qū)υ摻饘倌みM(jìn)行圖案化，由此形成源極總線12和TFT13的漏極電極。與 柵極總線11和Cs總線22相同，源極總線12的材料使用鉭(Ta)、鈦(Ti)和鋁(Al)等金
jM ο
最后，上述TFT13被絕緣膜19 (保護(hù)膜)覆蓋，防止雜質(zhì)向TFT13擴(kuò)散，提高半導(dǎo) 體的性能。這樣，能夠制作TFT基板20的總線和TFT13。接著，在這些總線和TFT13上，制作絕緣膜23 (層間絕緣膜)。對(duì)絕緣膜23使用由 高分子材料組成的光致抗蝕劑。具體而言，在將該光致抗蝕劑通過旋轉(zhuǎn)涂布涂敷于上述總 線和TFT13上后，為了在上述TFT13的漏極電極上制作用于導(dǎo)通該漏極電極的接觸孔27，而 進(jìn)行露光、顯影。此時(shí)，同時(shí)在Cs總線22上，為了制作上述絕緣膜23的開口部23A(缺損 部)而進(jìn)行露光、顯影。其后，通過在180°C左右的烘箱(oven)里燒制并使上述光致抗蝕劑 固化，制作出具有開口部23A的絕緣膜23。本實(shí)施例中的固化后的絕緣膜23的膜厚平均為 3 μ m0在本實(shí)施例中，通過使用正性(positive)抗蝕劑作為上述光致抗蝕劑，上述光致 抗蝕劑被燒制，引起熱變形(熱〃 Λ )，絕緣膜23的開口部23Α的周壁不是峭立的剖面，而 是如圖1和圖2所示成為傾斜面。在上述開口部23Α的周圍形成的各傾斜面(傾斜部)的傾斜角度，即，傾斜部23Β、 23C的傾斜角度為大約45°，為與后述的液晶的預(yù)傾角相比足夠大的角度。此外，在本實(shí)施 例中，為了形成這樣的形狀，對(duì)上述絕緣膜23使用由正性光致抗蝕劑構(gòu)成的光致抗蝕劑， 但也可以采用負(fù)性光致抗蝕劑。接著，在上述絕緣膜23上，通過濺射形成金屬膜，通過光刻工序?qū)υ摻饘倌みM(jìn)行 圖案化，形成像素電極24。此外，在通過該圖案化制作像素圖形的同時(shí)，制作開口部24Α。在上述像素電極24中，如圖1、圖2和圖4所示，在上述絕緣膜23的開口部23Α 內(nèi)，沿著上述像素電極24的開口部24Α的邊緣，設(shè)置有平坦的邊緣(fringe)部24D(平坦 部、邊框區(qū)域)。即，從上述像素電極24的開口部24A的邊緣(開口端)開始到上述絕緣 膜23的開口部23A的邊緣(開口端)為止的像素電極24，與上述絕緣膜23的下層的絕緣 膜15接觸，與該絕緣膜15的層面平行地設(shè)置，上述像素電極24在傾斜面的高度較低的部 分和較高部分的兩側(cè)具有平坦的部分(平坦部)。在本實(shí)施例中，上述邊緣(fringe)部24D的寬度24d、即從上述像素電極24的開 口部24A的端部開始到絕緣膜23的開口部23A的端部為止的距離(換而言之，從與基板面 垂直的方向看時(shí)，以臺(tái)階部的高度較低的部位為基準(zhǔn)(基準(zhǔn)位置)的傾斜部23B、24B的上 述基準(zhǔn)位置開始到開口部24A的開口端為止的距離)為大約1 μ m，但如果該寬度24d比單 元厚度40d小，則比Ιμπι寬或窄均可。此外，上述邊緣部24D并非一定要設(shè)置。如上上述， 由于上述邊緣部24D的寬度24d比單元厚度40d小，如前所述，在傾斜部23B、24B處的液晶 取向容易成為反平行取向，能夠快速進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移。在本實(shí)施例中，絕緣膜23的膜厚為3 μ m，像素電極24的膜厚為140nm，圖1和 圖2中，23a和23b所示的開口部23A的長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度和短軸方向的長(zhǎng)度分別為41 μ m、 26 μ m，24a和24b所示的開口部24A的長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度和短軸方向的長(zhǎng)度分別為28 μ m、 20 μ m。此外，從垂直方向看上述TFT基板20時(shí)的上述絕緣膜23的傾斜面(傾斜部23B、 23C)的寬度23c、23d均為3 μ m。此外，如后述那樣使上述TFT基板20與對(duì)置基板30相對(duì)配置時(shí)的單元厚度40d為7 μ m。此外，對(duì)像素電極24使用ITO作為透明電極，作為上述像素電極24的電極材料， 只要是具有透明性的薄膜導(dǎo)電性物質(zhì)即可，沒有特別的限定，ITO以外，也可以使用例如 IZOdndium Zinc Oxide 銦鋅氧化物)等。此外，在形成反射型液晶顯示裝置作為上述液 晶顯示裝置1的情況下，也可以取代ITO等透明電極而由鋁(Al)、銀(Ag)等反射性的薄膜 導(dǎo)電性物質(zhì)制作像素電極24。此外，在本實(shí)施例中，為了使漏極電極18和像素電極24接觸，如圖4所示在像素 10內(nèi)制作接觸孔27，但本實(shí)施方式并不限定于此。圖5為示意性地表示圖1所示的液晶顯示面板的TFT附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的其他例子 的剖視圖。此外，圖5又相當(dāng)于圖2所示液晶顯示面板從Q-Q線看到的剖視圖。
根據(jù)本實(shí)施方式，如圖5所示，在上述絕緣膜23的開口部23A內(nèi)設(shè)置邊緣部24D， 將漏極電極18延伸設(shè)置到上述絕緣膜23的開口部23A為止，使其與上述邊緣部24D接觸， 能夠不如圖4所示那樣另外形成接觸孔27而使漏極電極18與像素電極24接觸。在此情 況下，由于不需要如圖4所示那樣在與上述開口部23A不同的區(qū)域(即，像素10內(nèi)的其他 部位)另外形成接觸孔27，因此能夠提高像素10的開口率。此外，通過增大開口率，面板透 過率提高，由于能夠抑制背光源的光量，因此能夠?qū)崿F(xiàn)低消耗電力化。接著，說(shuō)明對(duì)置基板30的制作順序。首先，在玻璃基板等的透明基板31上，條紋 排列地制作隔開各像素10的未圖示的黑矩陣(blackmatrix)和未圖示的RGB(紅、綠、藍(lán)) 的彩色濾光片。其后，作為由透明電極構(gòu)成的對(duì)置電極32，通過將ITO濺射至上述透明基板 31的一個(gè)主面的幾乎整個(gè)面上而形成。接著，對(duì)TFT基板20和對(duì)置基板30實(shí)施使液晶分子41取向的取向處理。首先， 對(duì)兩基板印刷平行取向用的聚酰亞胺，在烘箱中例如以200°C燒制1小時(shí)，由此在上述TFT 基板20和對(duì)置基板30的表面形成取向膜25、33。本實(shí)施例中的燒制后的取向膜25、33的 膜厚約為lOOnm。接著，為了使上述TFT基板20和對(duì)置基板30貼合時(shí)的取向方向相互平行，用棉布 沿一個(gè)方向摩擦上述取向膜25、33的表面。在本實(shí)施例中，沿圖1和圖2所示的箭頭的指 向進(jìn)行摩擦。此外，摩擦后的液晶的預(yù)傾角不能就這樣地直接測(cè)定。因此，在本實(shí)施例中，沿相 互平行且相反的方向進(jìn)行摩擦處理，另外制作單元厚50 μ m的反平行取向單元，通過晶體 旋轉(zhuǎn)法來(lái)測(cè)定摩擦后的液晶預(yù)傾角。其結(jié)果為，本實(shí)施例中的摩擦后的液晶的預(yù)傾角約為
8° ο其后，在TFT基板20上以干式地適當(dāng)散布直徑為7 μ m的塑料隔離物，在對(duì)置基板 30上在畫面周邊印刷密封劑，進(jìn)行兩基板的位置對(duì)準(zhǔn)，將兩基板貼合。上述密封劑使用熱固 化性樹脂，在施加壓力的同時(shí)，在例如170°C的烘箱中燒制一個(gè)半小時(shí)。其后，通過采用例如 真空注入方式注入液晶，能夠制成本實(shí)施方式的液晶顯示面板2所使用的液晶單元。此外，在本實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)寬視野角化，在上述液晶單元的外側(cè)，S卩，上述TFT 基板20和對(duì)置基板30的與彼此的相對(duì)面相反的一側(cè)，分別貼上未圖示的相位差板(視角 補(bǔ)償用相位差板)，在這些相位差板的外側(cè)，將未圖示的偏光板以各自的吸收軸相互正交的 方式貼附。由此，制作本實(shí)施方式的液晶顯示面板2。
接著，對(duì)由上述方法制成的液晶顯示面板2的液晶單元的展曲一彎曲轉(zhuǎn)移特性進(jìn) 行評(píng)價(jià)。首先，從源極總線12輸入OV的信號(hào)至像素電極24，向?qū)χ没?0的對(duì)置電極32 施加IOV的交流矩形波，由此向液晶層40施加有IOV的電壓。接著，在Cs總線22上，施加 有與對(duì)置電極32逆極性的IOV交流矩形波。由此，向Cs總線22與對(duì)置電極32之間的液晶 層40施加大約20V的電壓，此外，向Cs總線22與像素電極24之間施加大約IOV的電壓。在施加上述電壓之后，立刻在所觀察的全部的像素10中發(fā)生了展曲一彎曲轉(zhuǎn)移， 很快圖像整體進(jìn)行彎曲取向。即，全部的像素10進(jìn)行彎曲取向。在-30°C下的展曲一彎曲 轉(zhuǎn)移所需的時(shí)間約為2秒。這被認(rèn)為是因?yàn)樵诒緦?shí)施方式的液晶顯示裝置1中，在作為臺(tái) 階部分的傾斜部24B、24C中可靠地發(fā)生了展曲一彎曲轉(zhuǎn)移，并且擴(kuò)展到各個(gè)像素10內(nèi)。此外，通過與上述同樣的方法對(duì)由上述方法制作的液晶顯示面板2的光學(xué)特性進(jìn) 行評(píng)價(jià)。其結(jié)果，由于如上所述的畫面整體進(jìn)行彎曲取向，通過將上述液晶單元如上所述 與相位差板組合，從斜的方向也能夠觀察為黑狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)寬視野角化。進(jìn)一步，即使快 速地切換電源的接通(ON)和斷開(OFF)，也能夠確認(rèn)在-30°C下能夠進(jìn)行200msec以下的 高速響應(yīng)。這里，對(duì)于接通、斷開，相對(duì)高電壓時(shí)為接通，相對(duì)低電壓時(shí)為斷開，分別對(duì)應(yīng)黑 表示和白表示。例如，IOV為接通，2V為斷 開。此外，在圖1中表示，像這樣制作的液晶顯示面板2的剖面的沒有電壓施加時(shí)的臺(tái) 階部分(傾斜部)的液晶分子41的取向狀態(tài)。在圖1中，θ ρ表示液晶分子41的預(yù)傾角，θ k表示絕緣膜23的臺(tái)階部(傾斜部 23B)的傾斜角。此外，在本實(shí)施例中，傾斜部23B的傾斜角和傾斜部23C的傾斜角相同，并 且，由于像素電極24的臺(tái)階部(傾斜部24B、24C)和取向膜25的臺(tái)階部(傾斜部25B、25C) 沿著上述絕緣膜23的臺(tái)階部(傾斜部23B、23C)設(shè)置，因此絕緣膜23的臺(tái)階部(傾斜部 23B、23C)的傾斜角、像素電極24的臺(tái)階部(傾斜部24B、24C)和取向膜25的臺(tái)階部(傾斜 部25B、25C)的任意一個(gè)均為θ k。在本實(shí)施例中，制作為θρ = 8°、0k = 45°。如圖1所示，液晶層40的與傾斜部25B (傾斜部23B、24B)鄰接的區(qū)域40B，即，俯 視時(shí)(即從與基板面垂直的方向看時(shí))與傾斜部25B重疊區(qū)域的液晶取向，從臺(tái)階部低的 部分向高的部分的傾斜方向沿與摩擦方向相反的方向上升，而且由于9k比θ ρ大，上述液 晶取向?yàn)榕c液晶層40的單元厚度方向反平行取向。圖6為一并示意性地表示本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1的液晶顯示面板2的像素 電極24與Cs總線22的重疊部設(shè)置的開口部24Α附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、和施加電壓時(shí)的液晶取 向的剖視圖。如圖6所示，在本實(shí)施方式中，像素電極24與Cs總線22之間施加了電壓Vcs，向 像素電極24與對(duì)置電極32之間施加了電壓Vic。如圖6所示，當(dāng)向液晶層40施加電壓時(shí)，在各像素10中的平坦的部分、即、除去 TFT基板20的取向膜25的傾斜面(臺(tái)階部)的區(qū)域中，液晶層40的俯視時(shí)與這些區(qū)域(平 坦的部分)重疊的區(qū)域的上下的電極(像素電極24和對(duì)置電極32)的近側(cè)的液晶分子41 立起，如圖6中的陰影所示，液晶層40的中央部分的液晶分子41(以下，為了說(shuō)明方便，記 作“液晶分子41A”)不能朝向任一電極一側(cè)立起，與基板面保持平行。
然而，從臺(tái)階的低的部分朝向高的部分的傾斜方向沿與摩擦方向相反的方向上的臺(tái)階部，更具體而言，在上述液晶層40的與傾斜部25B(傾斜部23B、24B)重疊的區(qū)域40B 中，在相鄰的開口部24A附近，在Cs總線22與像素電極24之間，隔著液晶層施加有橫電 場(chǎng)。因此，由該橫電場(chǎng)產(chǎn)生的力、和由像素電極24與對(duì)置電極32之間的電場(chǎng)產(chǎn)生的力的兩 方面的力，作用在由上述絕緣膜23的臺(tái)階(臺(tái)階部)引起液晶取向大幅傾斜的部分、即上 述臺(tái)階部(區(qū)域40B)的反平行取向的液晶分子41 (液晶取向)，與基板面平行的液晶分子 41A不出現(xiàn)，能夠使其在單元厚度方向順利地立起。在本實(shí)施方式中，沿這樣的與摩擦方向 相反方向傾斜的臺(tái)階部的液晶取向成為展曲一彎曲轉(zhuǎn)移的核，展曲一彎曲轉(zhuǎn)移擴(kuò)展到像素 10整體。在圖7中，表示使用模擬軟件(使用SHINTEC有限公司制的“LCDMaster”)，對(duì)向 上述像素電極24、總線、和對(duì)置電極32施加了電壓時(shí)的液晶分子41的取向狀態(tài)的電位進(jìn)行 計(jì)算的結(jié)果。由圖7所示的取向狀態(tài)可知，在從臺(tái)階低的部分朝向高的部分的傾斜方向與摩擦 方向相反的方向上升的臺(tái)階部(區(qū)域40B)，與基板面平行的液晶分子41A不出現(xiàn)，反平行取 向的液晶分子41在單元厚度方向順利地立起。如以上那樣，根據(jù)本實(shí)施方式，如圖1和圖7所示，在開口部24A附近，在Cs總線 22與像素電極24之間，隔著液晶層40施加有橫電場(chǎng)，進(jìn)一步，可以認(rèn)為通過該橫電場(chǎng)作用 于臺(tái)階低的部分朝向高的部分的傾斜方向沿與摩擦方向相反的方向上升的臺(tái)階部(區(qū)域 40B)，彎曲取向容易發(fā)生。進(jìn)一步，如上所述，通過在像素10內(nèi)部制作絕緣膜23和像素電極24的開口部 23A、24A，無(wú)論朝哪個(gè)方向進(jìn)行摩擦，在上述絕緣膜23和像素電極24的一個(gè)臺(tái)階部(傾斜 部)，臺(tái)階低的部分朝向高的部分的傾斜方向?yàn)榕c摩擦方向相反的方向。因此，上述結(jié)構(gòu)使 得摩擦方向的自由度高，不局限于摩擦方向，能夠快速地進(jìn)行液晶層40的從初始狀態(tài)(展 曲取向)到圖像顯示狀態(tài)(彎曲取向或η扭轉(zhuǎn)取向)的取向轉(zhuǎn)移。進(jìn)一步，在Cs總線22上形成絕緣膜23和像素電極24的開口部23Α、24Α，即使在 像素電極24的開口部24Α附近發(fā)生展曲取向也能夠抑制光泄漏。進(jìn)一步，上述臺(tái)階部成為 制動(dòng)件，具有能夠避免展曲取向擴(kuò)展到像素10內(nèi)的顯示領(lǐng)域的優(yōu)點(diǎn)。另外，在上述制造例中，上述開口部23Α、24Α的形狀為圖2所示的矩形，但上述開 口部23Α、24Α的形狀，并不限定于此。圖8 (a) ⑴為示意性地表示上述TFT基板20的開口部23A、24A的形狀一個(gè)例 子的俯視圖。作為上述開口部23A、24A的形狀，能夠采用例如圖8(a) (i)中所示的各種 圖案。具體而言，例如上述開口部24A也可以為包括在相互交錯(cuò)的方向上延伸的多條直線 部分的結(jié)構(gòu)，L字狀、俯視時(shí)為凹形狀之外、V字狀、W字狀、X字狀，進(jìn)一步，可以為多邊形等 各種形狀。其中，從開口率的觀點(diǎn)來(lái)看，上述開口部23A、24A的形狀，特別是上述開口部23A 的形狀，優(yōu)選為圖8(a)和圖8(b)的圖案。在圖9中，用小箭頭表示在上述絕緣膜23的開口部23A隔著像素電極24的開口 部24A從Cs總線22向像素電極24產(chǎn)生的電場(chǎng)。圖9所示的小箭頭的前端聚集的區(qū)域26集中了大量的電場(chǎng)。S卩，如圖9所示，開口 部24A具有至少一個(gè)電場(chǎng)方向不同的兩個(gè)疇相接的彎曲部26A，在上述彎曲部26A的周圍，兩種類的疇在近距離發(fā)生，大的電場(chǎng)集中于上述彎曲部26A和其周圍的區(qū)域(區(qū)域26)。
進(jìn)一步，如圖9所示，上述區(qū)域26內(nèi)的箭頭的平均方向與摩擦方向正交。因此，在 上述彎曲部26A和其周圍的區(qū)域(區(qū)域26)中，液晶分子41受到扭轉(zhuǎn)的力?？梢哉J(rèn)為這樣 的區(qū)域26，容易成為展曲一彎曲轉(zhuǎn)移的核，彎曲取向非常容易發(fā)生。S卩，例如將上述開口部24A構(gòu)成為能夠向液晶層40施加2方向的電場(chǎng)的形狀，能 夠形成左旋和右旋的2種的扭轉(zhuǎn)取向區(qū)域。由于在這些扭轉(zhuǎn)取向區(qū)域所接觸的部位，彈性 歪曲能量變大，更加順利地進(jìn)行液晶層40的取向狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。圖8(a) (i)表示像這樣電場(chǎng)集中、并且該電場(chǎng)集中的區(qū)域的平均的方向與摩擦 方向正交的各種圖案，如果是這樣的圖案，無(wú)論哪個(gè)圖案都能得到同樣的效果，與前述的圖 2所示的圖案相比能夠得到更好的結(jié)果(即，開口部24A的彎曲部易于產(chǎn)生彎曲核，易于彎 曲取向)。(比較例1)接著，為了進(jìn)行比較，使用在總線與像素電極之間沒有絕緣層的TFT基板(S卩，沒 有上述臺(tái)階部的TFT基板)的比較用液晶顯示面板中液晶單元的展曲一彎曲轉(zhuǎn)移特性和該 比較用液晶顯示面板的光學(xué)特性的評(píng)價(jià)結(jié)果如下所示。圖10為一并示意性地表示在使用總線與像素電極之間沒有層間絕緣膜的TFT基 板的比較用液晶顯示面板的像素電極與存儲(chǔ)電容總線的重疊部設(shè)置的開口部附近的簡(jiǎn)要 結(jié)構(gòu)、無(wú)電壓施加時(shí)的液晶取向的剖視圖。圖11為示意性地表示在如圖10所示的比較用 液晶顯示面板的像素電極與存儲(chǔ)電容總線的重疊部設(shè)置的開口部附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、和施加 電壓時(shí)的液晶取向的剖視圖。此外，在本比較例中，與圖1和圖2相同的構(gòu)成要素標(biāo)注同樣 的部件號(hào)碼，省略其說(shuō)明。在本比較例中，取代如圖1和圖2所示的TFT基板20，如圖10和圖11所示，除了 總線與像素電極22之間沒有作為層間絕緣膜的絕緣膜23的TFT基板50以外，與液晶顯示 面板2相同地制作比較用液晶顯示面板100。在圖10和圖11所示的液晶顯示面板100中，由于像素電極24與Cs總線22之間 不存在作為層間絕緣膜的絕緣膜23，在像素電極24的開口部24A附近沒有臺(tái)階。因此，與 θ ρ相比，θ k更小，沿著圖1所示的液晶層40的單元厚度方向反平行取向的液晶取向無(wú)法 形成。此外，向用上述方法制作的液晶顯示面板100的液晶層40施加IOV的電壓，在Cs 總線22與像素電極24之間，施加與液晶層40逆極性的IOV電壓，觀察液晶單元展曲一彎 曲轉(zhuǎn)移的結(jié)果為，-30°C下2秒后沒有發(fā)生展曲一彎曲轉(zhuǎn)移的像素還多數(shù)存在，殘留有不發(fā) 生彎曲轉(zhuǎn)移的像素。這樣的像素，從斜的方向上看時(shí)，由于延遲(retardation)的差異被觀 察為亮點(diǎn)。如圖11所示，在液晶顯示面板100中，由于在像素電極24的開口部24A的附近不 存在絕緣膜23的臺(tái)階(層間絕緣膜23的臺(tái)階)，如圖1所示那樣的反平行取向無(wú)法發(fā)生，在 像素內(nèi)的全部的部位出現(xiàn)了與基板面平行的液晶分子41A(具有陰影部分的液晶分子41)。 因此，在上述液晶顯示面板100中產(chǎn)生了多個(gè)沒有發(fā)生展曲一彎曲轉(zhuǎn)移的核的像素，沒有 產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核的像素必須等待彎曲取向從其他產(chǎn)生了展曲一彎曲轉(zhuǎn)移的像素?cái)U(kuò)展過來(lái)，可以 認(rèn)為在-30°C的極低溫下在2秒這樣短的時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成彎曲轉(zhuǎn)移。這些像素在進(jìn)行顯示的期間殘留，無(wú)法進(jìn)行彎曲轉(zhuǎn)移。在圖12中表示采用上述模擬軟件，對(duì)向液晶顯示面板100的像素電極24、總線、和 對(duì)置電極32施加電壓時(shí)的液晶分子41的取向狀態(tài)的電位進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果。由圖12所示的取向狀態(tài)可知，即使向上述液晶顯示面板100施加上述電壓，與基 板面平行的液 晶分子41A也在像素內(nèi)整個(gè)區(qū)域出現(xiàn)，很難發(fā)生彎曲轉(zhuǎn)移。(比較例2)此外，為了進(jìn)行比較，使用像素電極中沒有設(shè)置開口部的TFT基板的比較用液晶 顯示面板的液晶單元的展曲一彎曲轉(zhuǎn)移特性和對(duì)該比較用液晶顯示面板的光學(xué)特性進(jìn)行 評(píng)價(jià)的結(jié)果如下所示。圖13為一并示意性地表示在使用像素電極中沒有設(shè)置開口部的TFT基板的比較 用液晶顯示面板的像素電極與存儲(chǔ)電容總線的重疊部設(shè)置的開口部附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、和無(wú) 電壓施加時(shí)的液晶取向的剖視圖，圖14為示意性地表示如圖13所示的比較用液晶顯示面 板的像素電極與存儲(chǔ)電容總線的重疊部設(shè)置的開口部附近的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、和施加電壓時(shí)的液 晶取向的剖視圖。此外，在本比較例中，與圖1和圖2相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注同樣的部件號(hào)碼， 省略其說(shuō)明。在本比較例中，如圖13和圖14所示，取代圖1和圖2所示的TFT基板20，取代設(shè) 置有開口部24A的像素電極24而采用沒有設(shè)置開口部的像素電極61，除此之外使用與TFT 基板20同樣結(jié)構(gòu)的TFT基板60，與液晶面板2同樣地制作出比較用液晶顯示面板110。S卩，上述液晶顯示面板110，由于作為層間絕緣膜的絕緣膜23中設(shè)置有與開口部 23A相伴的臺(tái)階部(傾斜部23B、23C)，由此像素電極61和取向膜25具有與上述臺(tái)階部(傾 斜部23B、23C)相同傾斜角度的臺(tái)階部(傾斜部61B、61C和傾斜部25B、25C)。向用上述方法制作的液晶顯示面板110的液晶層40施加IOV的電壓，在Cs總線 22與像素電極61之間，施加與液晶層40逆極性的IOV電壓，觀察液晶單元的展曲一彎曲轉(zhuǎn) 移的結(jié)果為，-30°C下即使經(jīng)過30秒后發(fā)生展曲一彎曲轉(zhuǎn)移的像素也幾乎沒有。這樣的像 素，從斜的方向看時(shí)，由于延遲(retardation)的差異觀察到完全不同的顯示。如圖13所示，液晶顯示面板110由于在絕緣膜23的臺(tái)階部(傾斜部23B、23C)的 附近沒有像素電極61的開口部，不產(chǎn)生如圖1所示那樣的來(lái)自Cs總線22的橫電場(chǎng)，在Cs 總線22與像素電極61之間，無(wú)法隔著液晶層40施加橫電場(chǎng)。因此，如圖14所示，在像素 內(nèi)全部的區(qū)域中，出現(xiàn)了與基板面保持平行的液晶分子41A(具有陰影的液晶分子41)。因 此，上述液晶顯示面板110中幾乎不產(chǎn)生展曲一彎曲轉(zhuǎn)移的核，在整個(gè)畫面中幾乎所有的 像素都不能進(jìn)行彎曲轉(zhuǎn)移。這樣的像素在進(jìn)行顯示的期間殘留，沒進(jìn)行彎曲轉(zhuǎn)移。圖15表示使用上述模擬軟件，對(duì)向液晶顯示面板110的像素電極61、總線、和對(duì)置 電極32施加電壓時(shí)的液晶分子41的取向狀態(tài)的電位進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果。由圖15所示的取向狀態(tài)可知，即使向上述液晶顯示面板110施加上述電壓，與基 板面平行的液晶分子41A也在像素內(nèi)整個(gè)面出現(xiàn)，很難發(fā)生彎曲轉(zhuǎn)移。(比較例3)此外，為了進(jìn)行比較，在圖1和圖2所示的液晶顯示面板2中，邊緣部24D的寬度 24d (即，從像素電極24的開口部24A的端部開始到絕緣膜23的開口部23A的端部為止的距 離)為20μπι，使從上述開口部24A的端部開始到臺(tái)階部為止的距離為比單元厚度(8μπι)長(zhǎng)，該液晶顯示面板的液晶單元的展曲一彎曲轉(zhuǎn)移特性和該比較用液晶顯示面板的光學(xué)特 性的評(píng)價(jià)結(jié)果如下所示。即，在本比較例中，除了在圖1和圖2所示的液晶顯示面板2中，對(duì)邊緣部24D的 寬度24d作上述變更以外，與上述液晶顯示面板2相同地制作比較用液晶顯示面板。向像這樣制作的比較用液晶顯示面板的液晶層40施加IOV的電壓，向Cs總線22 與像素電極24之間施加與液晶層40逆極性的IOV電壓，觀察液晶單元展曲一彎曲轉(zhuǎn)移。其 結(jié)果為，在-30°C下即使經(jīng)過30秒后發(fā)生展曲一彎曲轉(zhuǎn)移的像素幾乎沒有。這樣的像素，從 斜的方向看時(shí)，由于延遲(retardation)的差異觀察到完全不同的顯示。這可考慮為，在上述比較用液晶顯示面板中，如圖1所示在像素電極24的開口部 24A附近不存在絕緣膜23的臺(tái)階部(傾斜部23B)，在比單元厚度要更遠(yuǎn)的部位具有臺(tái)階部 (傾斜部23B)，因此如圖1所示的來(lái)自Cs總線22的橫電場(chǎng)的影響無(wú)法波及到臺(tái)階部，因此， 幾乎不產(chǎn)生展曲一彎曲轉(zhuǎn)移的核，在畫面整體中幾乎所有的像素都不能發(fā)生彎曲轉(zhuǎn)移。這 樣的像素在進(jìn)行顯示的期間殘留，不會(huì)進(jìn)行彎曲轉(zhuǎn)移。由以上的結(jié)果可知，例如TFT基板20的與各像素10對(duì)應(yīng)的區(qū)域，具備施加有與基 板面平行的橫電場(chǎng)的區(qū)域，并且由于在該區(qū)域設(shè)置有上述液晶分子41為反平行取向的區(qū) 域，由此上述橫電場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)沒有出現(xiàn)與上述基板面平行的液晶分子41，以反平行取向的 液晶分子41為轉(zhuǎn)移核，展曲一彎曲轉(zhuǎn)移能夠向像素10整體擴(kuò)展，其結(jié)果為，即使在-30°C 這樣的極低溫下也能夠快速地進(jìn)行液晶層40的從初始狀態(tài)(展曲取向)到圖像顯示狀態(tài) (彎曲取向或η扭轉(zhuǎn)取向)的取向轉(zhuǎn)移。與之相對(duì)，在施加有與基板面平行的橫電場(chǎng)的區(qū)域中，沒有設(shè)置上述液晶分子41 為反平行取向的區(qū)域的情況下，即，如比較例1 3所示，沒有設(shè)置液晶分子41反平行取向 的區(qū)域的情況，或者即使設(shè)置液晶分子41為反平行取向的區(qū)域，但是沒有施加與基板面平 行的橫電場(chǎng)，又或者即使施加了與基板面平行的橫電場(chǎng)、但是上述橫電場(chǎng)沒有施加到液晶 分子41為反平行取向的區(qū)域，沒有滿足上述條件中任意一個(gè)的情況下，可知不能得到本發(fā) 明的效果。此外，在本實(shí)施方式中，如上所述，通過使用模擬軟件對(duì)電位進(jìn)行計(jì)算來(lái)確認(rèn)臺(tái)階 部41是否為反平行取向。然而，液晶分子41的取向狀態(tài)能夠不使用模擬軟件，而在實(shí)際上 直接確認(rèn)。該方法如下所示。首先，為了特別指定經(jīng)摩擦的基板的取向方向，將2枚貼合的基板(單元)拆開， 對(duì)用預(yù)先進(jìn)行摩擦等取向處理后的基板，和將單元拆開后的一個(gè)基板再次制作單元。其次，該新制作的單元中改變2枚基板貼合的角度，在2枚基板的取向方向(平行 取向或者反平行取向)一致時(shí)，在正交尼科爾下具有消光位置(即，單側(cè)的偏光軸與摩擦方 向一致)。進(jìn)一步，為了區(qū)分平行取向與反平行取向，在兩基板間施加電壓，用顯微鏡觀察像 素內(nèi)的平坦的部分(臺(tái)階部附近以外的部分)。由此，在像素內(nèi)的平坦的部分為平行取向的 情況下，為了成為展曲取向而發(fā)生展曲一彎曲轉(zhuǎn)移，另一方面，在反平行取向的情況下不發(fā) 生展曲一彎曲轉(zhuǎn)移。因此，能夠區(qū)分平行取向和反平行取向。此外，液晶分子41的預(yù)傾角 通過將拆開單元后的單側(cè)的基板與涂敷有預(yù)先已知預(yù)傾角的取向膜的基板以成為反平行 取向的方式貼合后測(cè)定預(yù)傾角而確定。進(jìn)一步，臺(tái)階部的傾斜角度通過接觸臺(tái)階計(jì)等對(duì)臺(tái)階的形狀直接進(jìn)行測(cè)量可知。根據(jù)上述的方法，可知取向方向、預(yù)傾角、臺(tái)階部的臺(tái)階的角 度和方向，因此能夠不模擬而直接確認(rèn)臺(tái)階部的液晶取向是否為反平行取向。此外，在圖1和圖2所示的液晶顯示面板2中，上述像素電極24完全覆蓋了作為 上述絕緣膜23的傾斜面(臺(tái)階部)的上述開口部23A的周壁整個(gè)面，本實(shí)施方式并不限定 于此，也可以是上述像素電極24覆蓋上述絕緣膜23的傾斜面(傾斜部23B)的至少一部 分，只要在施加有與基板面平行的橫電場(chǎng)的區(qū)域，至少設(shè)定電壓施加時(shí)液晶分子41為反平 行取向的區(qū)域即可。此外，在本實(shí)施方式中，如上所述，為了使液晶分子41為反平行取向，必須設(shè)置與 液晶分子41的預(yù)傾方向反向傾斜的傾斜面，在Cs總線22與像素總線24之間，設(shè)置有具有 與摩擦方向相反的一側(cè)較高的傾斜部23B(臺(tái)階部)的絕緣膜23，但本實(shí)施方式并不限定于 此。液晶分子41的預(yù)傾方向和預(yù)傾角，通過與液晶層40接觸設(shè)置的取向膜25、33來(lái) 規(guī)定。
在本實(shí)施方式中，如上所述，由于在絕緣膜23上設(shè)置臺(tái)階部(傾斜面)，在像素電 極24和取向膜25設(shè)置臺(tái)階部(傾斜面)，并且通過取向膜25、33的摩擦處理規(guī)定上述液晶 分子41的預(yù)傾角和預(yù)傾方向，但是，由于液晶分子41的預(yù)傾角和預(yù)傾方向能夠通過例如紫 外線照射而局部變更，所以摩擦處理也并非一定需要。此外，即使如上所述在絕緣膜23沒有設(shè)置傾斜面，例如，在開口部24A內(nèi)或者開口 部24A附近，形成朝液晶層40的厚度方向突出的未圖示的微小突起(突起物)，或者通過進(jìn) 行氧化硅(SiO)的斜向蒸鍍或紫外線照射等，能夠局部地使液晶分子41反平行取向，并且 能夠向該液晶分子41為反平行取向的區(qū)域施加橫電場(chǎng)。S卩，根據(jù)本實(shí)施方式，通過在開口部24A內(nèi)或者開口部24A附近，部分地設(shè)置液晶 分子41反平行取向的區(qū)域，能夠使該反平行取向的液晶分子41成為彎曲取向的轉(zhuǎn)移核。此外，作為如上所述使液晶分子41的取向方向部分變化的方法，能夠采用例如專 利文件3所記載的方法。上述專利文獻(xiàn)3中，例如使液晶分子41的取向方向部分地變化 90°，在本實(shí)施方式中，經(jīng)同樣的步驟使液晶分子41的取向方向部分地變更180°，能夠使 液晶分子41在液晶層40中部分地反平行取向。此外，作為在基板上形成微小突起的方法，例如如專利文獻(xiàn)1所示，以前就已知。 在專利文獻(xiàn)1中，采用鋁或氮化硅等在各像素內(nèi)制作微小的突起。根據(jù)本實(shí)施方式，在開口 部24A內(nèi)或者開口部24A附近，通過與上述專利文獻(xiàn)1同樣地制作微小突起，能夠使設(shè)置有 該微小突起的區(qū)域中的液晶分子41成為彎曲取向的轉(zhuǎn)移核。以下，對(duì)使如上所述的液晶分子41部分地反平行取向的方法進(jìn)行具體地說(shuō)明。如前所述，液晶分子41的預(yù)傾方向(換而言之，各基板的取向限制方向，即取向膜 25、33的取向處理方向)和預(yù)傾角，通過與液晶層40接觸設(shè)置的取向膜25、33而規(guī)定，液晶 分子41的預(yù)傾方向，例如通過上述取向膜25、33的摩擦處理等取向處理而規(guī)定。此外，在 如圖1所示的液晶顯示面板2中，在取向膜25、33的整體上沿著同一方向(第一方向)進(jìn) 行摩擦處理。因此，取向膜25、33附近的液晶分子41，在傾斜部25B中除了反平行取向的液 晶分子41，均與上述第一方向即摩擦方向平行地取向。因此，通過使液晶分子41的預(yù)傾方向部分地改變，使得液晶分子41部分地成為反平行取向，例如，在上述取向膜25上設(shè)置有沿著第一方向摩擦后的區(qū)域、和沿與第一方向 反向的第二方向摩擦后的區(qū)域，將朝第一方向摩擦后的區(qū)域中的液晶分子41的預(yù)傾方向 限制在上述第一方向，將朝第二方向摩擦后的區(qū)域中的液晶分子41的預(yù)傾方向限制在上 述第二方向即可。因此，例如，首先在像素電極24和對(duì)置電極25上，形成由聚酰亞胺構(gòu)成的取向膜 25,33,使得這些取向膜25、33幾乎遍及整個(gè)面沿第一方向摩擦。其后，以上述取向膜25為 掩模，露出要使液晶分子41成為反平行取向的區(qū)域(以下有時(shí)僅記作“反平行區(qū)域”)，對(duì) 該露出的區(qū)域，沿與第一方向相反的第二方向進(jìn)行摩擦。由此，在取向膜25中，能夠設(shè)置沿 著第一方向摩擦后的區(qū)域、和沿著與第一方向相反的第二方向摩擦后的區(qū)域。此外，作為其他方法，列舉了以下方法。例如，在上述像素電極24和對(duì)置電極25 上，形成聚乙烯肉桂酸酯(PVCi) (polyvinyl cinnamate)等制成的光取向膜，使這些取向膜 25、33幾乎遍及整個(gè)面地沿第一方向進(jìn)行摩擦。其后，在上述取向膜25的反平行區(qū)域中，進(jìn) 行深紫外光照射(de印UV，波長(zhǎng)254nm)。根據(jù)上述方法，通過調(diào)整照射偏光的方向，能夠控 制上述取向膜25的上述預(yù)傾方向。進(jìn)一步，作為其他的方法，在像素電極24和對(duì)置電極25上形成取向膜25、33，使這 些取向膜25、33幾乎遍及整體沿第一方向摩擦后，在取向膜25上涂敷正性光致抗蝕劑。預(yù) 焙(prebake)之后，隔著光掩模進(jìn)行UV照射，浸到顯影液中。其后，進(jìn)行后烘焙(postbake)， 使光致抗蝕劑固定。根據(jù)上述工序，使成為反平行區(qū)域的規(guī)定區(qū)域選擇性地露出，進(jìn)行沿著 與第一方向反向的第二方向的摩擦之后，剝離光致抗蝕劑。由此，能夠使液晶分子41的取 向方向部分地變更180°。此外，作為微小突起(突起物)，與上述專利文獻(xiàn)1同樣地，例如，能夠設(shè)置由氮化 硅等構(gòu)成的錐形狀的凸部、或者間隔物等各種突起物。此外，上述微小突起的大小和形狀也 沒有特別限定。利用突部的錐形狀(taper)，能夠?qū)嵭У靥岣哳A(yù)傾角。此外，取代具有錐形狀的凸部，采用具有錐形狀的凹部也能夠取得同樣的效果。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，在Cs總線22與像素電極24之間，設(shè)置具有與摩擦方 向相反的一側(cè)較高的傾斜部23B(臺(tái)階部)的絕緣膜23以外，如上所述，例如，由于在開口 部24A內(nèi)或者開口部24A附近，形成未圖示的微小突起(突起物)，或進(jìn)行氧化硅的斜向蒸 鍍和紫外線照射等，能夠使液晶分子41部分地反平行取向，并且也能夠向該液晶分子41為 反平行取向的區(qū)域施加橫電場(chǎng)，由此，將液晶分子為反平行取向的部分作為核，使得像素10 整體能夠快速地進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移。然而，在這些方法中，由于能夠使取向處理遍及像素10的整體均勻，也能夠形成 彎曲取向的轉(zhuǎn)移核，因此優(yōu)選采用如下方法如上所述那樣在Cs總線22與像素電極24之 間，設(shè)置具有與摩擦方向相反的一側(cè)較高的傾斜部23B(臺(tái)階部)的絕緣膜23。通過設(shè)置具 有像這樣的傾斜部23B的絕緣膜23，與通過紫外線照射等使液晶分子41的取向方向和預(yù)傾 角等部分地變更的情況相比，制造工序簡(jiǎn)單且工序數(shù)少，能夠減少制造所需費(fèi)用。此外，具 有使用摩擦處理這樣的以前一般普及的技術(shù)卻能夠發(fā)現(xiàn)新的效果的優(yōu)點(diǎn)。此外，在本實(shí)施方式中，如上所述，以在Cs總線22和隔著絕緣膜23與該Cs總線 22重疊的像素電極24之間，通過隔著上述液晶層40施加橫電場(chǎng)，使反平行取向的液晶分子 41為轉(zhuǎn)移核的彎曲轉(zhuǎn)移發(fā)生的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但本實(shí)施方式也并非限定于此。
在本實(shí)施方式中，作為使反平行取向的液晶分子41受橫電場(chǎng)作用的電場(chǎng)施加單 元，具有夾持著絕緣膜地設(shè)置于不同平面的二層的電極，即第一電極和第二電極，該第二電 極設(shè)置在與第一電極相比更靠近液晶層一側(cè)的位置、具有隔著絕緣膜與上述第一電極重疊 的區(qū)域，在上述二層的電極中，上述液晶層一側(cè)的電極，在隔著上述絕緣膜與另一電極重疊 的區(qū)域的一部分具有開口部，并且，上述兩電極具有電位差，如果具有這樣的結(jié)構(gòu)，則上述 第一電極和第二電極并不限定于Cs總線22和像素電極24。作為上述二層的電極，也可以例如由柵極總線11或者源極總線12、和與其鄰接的 像素電極24構(gòu)成。此外，為了將彎曲轉(zhuǎn)移所需的閾值以上的電壓施加在液晶分子41上，也 可以通過在鄰接的像素電極24、24之間配置配線，在該配線與像素電極24之間施加橫電 場(chǎng)。此外，在這種情況下，為了使電場(chǎng)集中而形成彎曲轉(zhuǎn)移的核(轉(zhuǎn)移核)，使像素電極24 的兩個(gè)端部中的一部分與柵極總線11或者源極總線12重疊地朝向這些總線突出，并且在 上述像素電極24與上述柵極總線11或源極總線12重疊的區(qū)域內(nèi)可以設(shè)置多個(gè)缺口部。當(dāng) 對(duì)這樣的液晶顯示面板2施加轉(zhuǎn)移電壓時(shí)，液晶顯示面板2的厚度方向上的電位差變大，缺 口部的周邊發(fā)生較強(qiáng)的電場(chǎng)集中。因此，通過該電場(chǎng)集中，可靠地進(jìn)行展曲一彎曲轉(zhuǎn)移，能 夠?qū)崿F(xiàn)沒有點(diǎn)缺陷的良好的畫面顯示。
此外，作為上述電場(chǎng)施加方法，只要設(shè)置在上述TFT基板20和對(duì)置基板30中的至 少一方即可。在任意一種情況下，根據(jù)本實(shí)施方式，通過向上述液晶層40施加展曲一彎曲臨界 電壓以上的電壓，反平行取向的液晶分子41作為轉(zhuǎn)移核起作用，在所有的像素中，能夠可 靠且快速地進(jìn)行從初始狀態(tài)(展曲取向)到圖像顯示狀態(tài)(更穩(wěn)定狀態(tài)下的彎曲取向或者 π扭轉(zhuǎn)(twist)取向)的取向轉(zhuǎn)移(特別是展曲一彎曲轉(zhuǎn)移)。如上所述，在上述液晶顯示面板中，一對(duì)基板隔著液晶層相對(duì)配置，上述液晶層的 液晶分子在施加電場(chǎng)時(shí)，從初始狀態(tài)向取向狀態(tài)不同的圖像顯示狀態(tài)進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移，其特 征在于在上述一對(duì)的基板中的至少一個(gè)基板的被施加與該基板平行的橫電場(chǎng)的區(qū)域中， 設(shè)置有上述液晶分子反平行取向(即，朝與液晶分子的預(yù)傾方向、換而言之上述基板的取 向處理方向平行且相反方向取向)的區(qū)域。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，上述一對(duì)基板中至少一個(gè)基板的被施加與該基板平行的橫電場(chǎng)的 區(qū)域中設(shè)置有上述液晶分子反平行取向的區(qū)域，與上述基板的基板面平行的液晶分子不出 現(xiàn)，將反平行取向的液晶分子作為轉(zhuǎn)移核，在上述液晶層的從初始狀態(tài)(展曲取向)到圖像 顯示狀態(tài)(較穩(wěn)定狀態(tài)的彎曲配置或者η扭轉(zhuǎn)(twist)取向)的取向轉(zhuǎn)移(特別是展曲 —彎曲轉(zhuǎn)移)在像素整體中擴(kuò)展，因此在-30°C這樣的極低溫下也能夠快速地進(jìn)行上述取 向轉(zhuǎn)移。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，提供能夠一種液晶顯示面板，該液晶顯示面板能夠可靠地使 所有像素取向轉(zhuǎn)移，并且能夠快速進(jìn)行液晶層的初始狀態(tài)到圖像顯示狀態(tài)的取向轉(zhuǎn)移。此外，如果π扭轉(zhuǎn)取向和彎曲取向沒有這么高的能量勢(shì)壘，能夠從展曲取向向π 扭轉(zhuǎn)取向或彎曲取向中任一取向狀態(tài)轉(zhuǎn)移，則通過進(jìn)行顯示用驅(qū)動(dòng)在全部區(qū)域成為彎曲取 向，顯示成為可能，這是以往已知的。上述液晶顯示面板，優(yōu)選在上述一對(duì)的基板中的至少一個(gè)基板上，具有第一電極 和第二電極，該第二電極設(shè)置于與第一電極相比更靠近液晶層一側(cè)的位置、具有隔著絕緣 膜與上述第一電極重疊的區(qū)域，上述絕緣膜在第一電極和第二電極重疊的區(qū)域，具有臺(tái)階部，該臺(tái)階部使上述液晶分子部分地反平行取向、并具有與上述液晶分子的預(yù)傾方向反向 傾斜的傾斜面，上述第二電極覆蓋上述傾斜面的至少一部分，并且，與上述第一電極重疊的 區(qū)域具有開口部，該開口部設(shè)置成使得從上述第一電極向上述傾斜面的第二電極施加橫電 場(chǎng)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠從上述開口部開始隔著液晶層使橫電場(chǎng)對(duì)上述傾斜面發(fā)揮作 用，并且上述傾斜面的液晶取向成為反平行取向。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，以上述傾斜面的反 平行取向的液晶分子為轉(zhuǎn)移核，上述液晶層的從初始狀態(tài)(展曲取向)到圖像顯示狀態(tài) (作為更穩(wěn)定狀態(tài)的彎曲取向或者η扭轉(zhuǎn)(twist)取向)的取向轉(zhuǎn)移在像素整體中擴(kuò)展， 因此在-30°C這樣的極低溫下也能夠快速地進(jìn)行上述液晶層的從初始狀態(tài)到圖像表示狀態(tài) 的取向轉(zhuǎn)移。在該情況下，優(yōu)選在具有上述第一電極和第二電極的基板上實(shí)施摩擦處理，并且 上述傾斜面以朝著與上述基板的摩擦方向相反的方向升高的方式傾斜。為了在上述絕緣膜的傾斜面上設(shè)置液晶分子反平行取向的區(qū)域，如上所述除了 設(shè)置以沿著與上述基板的摩擦方向相反的方向升高的方式傾斜的傾斜面作為上述傾斜面 以外，能夠使用在上述開口部或者開口部的附近，形成微小突起(突起物)、或進(jìn)行氧化硅 (SiO)的斜向蒸鍍和紫外線照射等各種方法。然而，如上所述，通過設(shè)置以沿著與上述基板的摩擦方向相反的方向逐升高的方 式傾斜的傾斜面作為上述傾斜面，取向處理即使在像素整體均勻也能夠形成轉(zhuǎn)移核，并且 與通過紫外線照射等使液晶分子的取向方向和預(yù)傾角等部分地變更的情況相比，制造工序 簡(jiǎn)單且工序數(shù)少，能夠減少制造所需費(fèi)用。此外，具有如下優(yōu)點(diǎn)采用摩擦處理這樣的以往 一般普及的技術(shù)卻能夠發(fā)現(xiàn)新的效果。此外，在上述液晶顯示面板中，優(yōu)選上述傾斜面具有上述液晶分子的預(yù)傾角以上 的傾斜角度。像這樣上述傾斜面的傾斜角度比液晶的預(yù)傾角大，由此液晶取向更容易成為反平 行取向，更容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，所以能夠可靠地進(jìn)行上述液晶層的從初始狀態(tài)(展曲取向)到 圖像顯示狀態(tài)(作為較穩(wěn)定狀態(tài)的彎曲取向或者η扭轉(zhuǎn)(twist)取向)的取向轉(zhuǎn)移。因 此，能夠快速地進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移。此外，通過在距上述開口部比液晶層的厚度還短的位置(距離)設(shè)置上述傾斜面， 當(dāng)向上述第一電極和第二電極施加電壓時(shí)，橫電場(chǎng)對(duì)上述傾斜面發(fā)揮作用，上述傾斜面上 液晶分子容易成為反平行取向，容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，所以能夠可靠地進(jìn)行上述液晶層的從初 始狀態(tài)(展曲取向)向圖像顯示狀態(tài)(作為更穩(wěn)定狀態(tài)的彎曲取向或者η扭轉(zhuǎn)(twist) 取向)的取向轉(zhuǎn)移。即，上述液晶分子為反平行取向的區(qū)域設(shè)置在距上述開口部的端部的 距離比上述液晶層的厚度還短的位置，能夠可靠地從上述開口部隔著液晶層使橫電場(chǎng)對(duì)上 述傾斜面發(fā)揮作用，能夠以上述反平行取向的液晶分子為核，可靠地進(jìn)行上述取向轉(zhuǎn)移。此外，在上述開口部與傾斜面之間優(yōu)選設(shè)置上述第二電極的平坦部。 像這樣，在上述開口部與傾斜面之間設(shè)置有上述第二電極的平坦部，S卩，在上述傾 斜面高度較低的部分設(shè)置有上述第二電極的平坦部，在像素內(nèi)的其他區(qū)域(即，上述開口 部以外的區(qū)域)，上述傾斜面的高度較高的部分沒有必要另外制作導(dǎo)通的接觸孔。因此，能 夠確保高開口率。
在上述液晶顯示面板中，優(yōu)選設(shè)置于上述一對(duì)基板中的一個(gè)基板的第一電極為存 儲(chǔ)電容總線(存儲(chǔ)電容電極)，上述第二電極為像素電極。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，能夠在沒有大的設(shè)計(jì)變更的情況下容易地實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)，并且， 通過在上述存儲(chǔ)電容總線與像素電極之間形成的存儲(chǔ)電容，能夠使像素電極穩(wěn)定。此外，如上所述，在上述開口部與傾斜面之間，作為第二電極的平坦部，設(shè)置有像 素電極的平坦 部，能夠保證高的開口率。進(jìn)一步，如前所述，通過在作為第一電極的上述存儲(chǔ)電容總線上形成上述開口部， 即使在上述像素電極的開口部附近產(chǎn)生展曲取向，也能夠抑制光泄露。進(jìn)一步，上述臺(tái)階部 成為制動(dòng)件，具有能夠避免展曲取向擴(kuò)展到像素內(nèi)的顯示領(lǐng)域中的優(yōu)點(diǎn)。此外，如上所述，上述液晶顯示裝置為具有上述液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)。上述液晶顯示裝置，具備上述液晶顯示面板，不出現(xiàn)與上述基板的基板面平行的 液晶分子，以反平行取向的液晶分子為轉(zhuǎn)移核，液晶層的從初始狀態(tài)(展曲取向)到圖像顯 示狀態(tài)(作為更穩(wěn)定狀態(tài)的彎曲取向或者η扭轉(zhuǎn)(twist)取向)的取向轉(zhuǎn)移(特別是展 曲一彎曲轉(zhuǎn)移)擴(kuò)展到像素整體，因此即使在-30°C的極低溫下也能快速進(jìn)行上述取向轉(zhuǎn) 移。因此，根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，能夠提供一種液晶顯示面板和液晶顯示裝置，上述液晶顯示面 板和液晶顯示裝置能夠使全部的像素可靠地進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移，并且能夠快速進(jìn)行液晶層的從 初始狀態(tài)到圖像顯示狀態(tài)的取向轉(zhuǎn)移。此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種 變更。即，在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)作適宜變更的技術(shù)手段組合而得的實(shí)施方式也包含在 本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的液晶顯示面板和液晶顯示裝置，能夠使全部的像素可靠地發(fā)生取向轉(zhuǎn) 移，并且能夠快速進(jìn)行液晶層的從初始狀態(tài)到圖像顯示狀態(tài)的取向轉(zhuǎn)移，能夠廣泛地適用 于例如電視機(jī)和監(jiān)視器等畫面顯示裝置、字處理器和個(gè)人電腦等OA機(jī)器、或者攝像機(jī)、數(shù) 碼相機(jī)、移動(dòng)電話等通信終端等所具備的圖像顯示裝置等。
權(quán)利要求
一種液晶顯示面板，在該液晶顯示面板中，一對(duì)基板隔著液晶層相對(duì)配置，所述液晶層的液晶分子在施加電場(chǎng)時(shí)，從初始狀態(tài)向取向狀態(tài)不同的圖像顯示狀態(tài)進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移，該液晶顯示面板的特征在于在所述一對(duì)基板中的至少一個(gè)基板的被施加與該基板平行的橫電場(chǎng)的區(qū)域，設(shè)置有所述液晶分子反平行取向的區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于在所述一對(duì)基板中的至少一個(gè)基板，具有第一電極和第二電極，該第二電極設(shè)置于比 該第一電極更靠近液晶層一側(cè)的位置、并具有隔著絕緣膜與所述第一電極重疊的區(qū)域，所述絕緣膜在所述第一電極與第二電極重疊的區(qū)域具有臺(tái)階部，該臺(tái)階部使所述液晶 分子部分地反平行取向、并具有與所述液晶分子的預(yù)傾方向反向地傾斜的傾斜面，所述第二電極覆蓋所述傾斜面的至少一部分，并且在與所述第一電極重疊的區(qū)域具備 開口部，該開口部設(shè)置成使得從所述第一電極向所述傾斜面的第二電極施加橫電場(chǎng)。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示面板，其特征在于具有所述第一電極和第二電極的基板實(shí)施過摩擦處理，并且，所述傾斜面以沿著與所述基板的摩擦方向相反的方向升高的方式傾斜。
4.如權(quán)利要求2或3所述的液晶顯示面板，其特征在于所述傾斜面具有所述液晶分子的預(yù)傾角以上的傾斜角度。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的液晶顯示面板，其特征在于所述液晶分子反平行取向的區(qū)域設(shè)置在距所述開口部的端部的距離比所述液晶層的 厚度短的位置。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的液晶顯示面板，其特征在于在所述開口部與傾斜面之間，設(shè)置有所述第二電極的平坦部。
7.如權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的液晶顯示面板，其特征在于設(shè)置于所述一對(duì)基板中的一個(gè)基板的第一電極為存儲(chǔ)電容總線，所述第二電極為像素 電極。
8.一種液晶顯示裝置，其特征在于具備權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的液晶顯示面板。
全文摘要
液晶顯示面板(2)具有隔著液晶層(40)相對(duì)配置的TFT基板(20)和對(duì)置基板(30)，液晶層(40)的液晶分子(41)在施加電場(chǎng)時(shí)，從初始狀態(tài)向取向狀態(tài)不同的圖像顯示狀態(tài)進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移。在TFT基板(20)和對(duì)置基板(30)中至少一個(gè)基板的被施加與基板面平行的橫電場(chǎng)的區(qū)域，設(shè)置有液晶分子(41)反平行取向的區(qū)域(40B)。由此，能夠提供一種液晶顯示面板，其能夠使全部的像素可靠地進(jìn)行取向轉(zhuǎn)移，并且能夠快速進(jìn)行液晶層的從初始狀態(tài)向圖像顯示狀態(tài)的取向轉(zhuǎn)移。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK101842741SQ20088011390
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者岡崎敢, 松本俊寬, 清水雅宏, 片山崇 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社