(57)【要約】    【課題】  液晶注入時間を短縮することができると共に狭額縁化することができ、更に、配線及び周辺駆動回路が損傷しにくい液晶表示パネル及び液晶表示装置を提供する。    【解決手段】  駆動基板１と対向基板２とが液晶注入口１０が設けられたシール部材３を介して相互に平行に配置され、この２枚の基板の間に液晶層が封入されている液晶表示パネルにおいて、駆動基板１の表面に形成された平坦化膜の画素領域５の周辺部に形成された部分に開口部２８ａ乃至２８ｄを設け、周縁部の少なくとも一部がこの開口部２８ａ乃至２８ｄ内に位置するようにして配向膜９を形成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、前記第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に封入された液晶層と、前記第１及び第２の基板のうち少なくとも一方の前記液晶層側の面に設けられ前記液晶層の液晶分子を配向させる配向膜と、を有し、前記配向膜が形成された基板には、前記配向膜の周縁部に相当する部分の全域に又はその部分に局部的に凹部が形成されており、前記配向膜の周縁部の少なくとも一部は前記凹部内に形成されていることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記第１の基板には、前記液晶層に電圧を印加する画素回路が設けられており、前記画素回路上に絶縁膜を介して前記配向膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記画素回路には、薄膜トランジスタが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記絶縁膜は、層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成され前記層間絶縁膜よりも膜厚が厚い平坦化膜と、を有し、前記平坦化膜には、前記配向膜の周縁部の直下域の少なくとも一部に開口部が形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記第１の基板には、前記画素回路と電気的に接続された複数の配線が設けられており、前記配線は前記配向膜の周縁部の直下域にも形成されており、前記開口部は前記配線の直上域以外の部分に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
前記第１の基板には、前記画素回路を駆動する駆動回路が設けられており、前記駆動回路上にも前記絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
前記第２の基板には、前記液晶層が形成されている面側に色層と、前記色層を覆うトップコート層とが設けられており、前記トップコート層上に前記配向膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示パネル。
【請求項８】
前記トップコート層には、前記配向膜の周縁部の直下域の少なくとも一部に開口部が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示パネル。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示パネルを有することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板表面に配向膜が形成された液晶表示パネル及び液晶表示装置に関し、特に、スイッチング素子としてポリシリコン薄膜トランジスタが形成された液晶表示パネル及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、液晶表示装置は、低消費電力、軽量及び薄型という特徴を活かして、プロジェクタ装置及び携帯電話等の小型機器から、ノートパソコン及び液晶テレビ等のような大型機器にまで利用されており、急速に普及している。
【０００３】
液晶表示装置は、対向配置された２枚の基板の間に封入された液晶層に電圧を印加して、この液晶層を透過する光の透過率を変化させることにより、即ち、液晶層を光制御素子として使用することにより、明暗を制御して画像を表示している。その方法としては、例えば、複数の走査電極がストライプ状に配列している走査電極群と、複数の信号電極が走査電極群の配列方向に直交する方向にストライプ状に配列している信号電極群とで液晶層を挟み、平面視で走査電極と信号電極とが交差する部分に電圧を印加し、液晶を駆動させる単純マトリクス駆動がある。しかしながら、単純マトリクス駆動は、走査線の数が限られるため、表示品位が低いという問題点がある。
【０００４】
このため、従来、液晶表示装置においては、前述の単純マトリクス駆動の性能を改善するために、各画素にスイッチング素子を設けたアクティブマトリクス方式が広く適用されている。このスイッチング素子としては、一般に、アモルファスシリコンを使用した薄膜トランジスタが利用されている。アモルファスシリコン薄膜トランジスタは、安価で大面積の基板にも形成しやすいため、種々の分野に適用されている。
【０００５】
しかしながら、アモルファスシリコン薄膜トランジスタには、電荷の移動度が低いという欠点があり、スイッチング素子としてアモルファスシリコンを形成した場合、この薄膜トランジスタを駆動するための駆動回路を、表示パネル近傍に実装しなければならない。このことが液晶表示装置を小型化する際の障害となり、アモルファスシリコン薄膜トランジスタを使用した液晶表示装置は、一層の軽量化及び薄型化が求められている携帯電話等の小型機器への適用は困難になっている。
【０００６】
そこで、小型機器用として、電荷の移動度がアモルファスシリコンよりも高いポリシリコン薄膜トランジスタを使用した液晶表示装置が普及してきている。ポリシリコン薄膜トランジスタは、同一基板上に周辺駆動回路を形成しているため、表示領域の周囲の部分を小さくする狭額縁化に有効である。
【０００７】
図２０は従来の液晶注入方法を模式的に示す図である。このような液晶表示装置を製造する際は、一般に、図２０に示すように、駆動基板１０２と対向基板（図示せず）とをシール部材１０３を介して貼り合わせた後、シール部材１０３に形成された液晶注入口１０５から、毛細管現象を利用して２枚の基板の間に液晶材料を注入しているが、液晶表示装置の動画性能向上のため、駆動基板１０２と対向基板との間隔が狭く、即ち、狭ギャップ化されていく傾向にあり、また、液晶材料も、従来使用されていたＴＮ（ツイステッドネマチック）液晶に代わり、液晶の注入速度が極めて遅いＶＡ（垂直配向）液晶が広く使用されるようになってきている。このため、駆動基板１０２と対向基板との間に、液晶を注入する際に時間がかかるという問題が生じている。
【０００８】
この問題を解決するために、従来、表示領域よりも表示領域以外の部分の方が基板間の間隔（ギャップ）が広く、このギャップが広い部分に液晶の注入口を設けた液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図２１は特許文献１に記載の液晶表示装置を模式的に示す平面図であり、図２２（ａ）は図２１に示すＦ−Ｆ線による断面図、図２２（ｂ）は図２１に示すＧ−Ｇ線による断面図である。なお、図２１及び図２２においては、図を見やすくするために、対向基板１０１の各構成要素及び駆動基板１０２に設けられた各種配線は図示を省略している。図２１並びに図２２（ａ）及び（ｂ）に示すように、特許文献１に記載の液晶表示装置１００は、表面に遮光膜（図示せず）、透明電極（図示せず）及び配向膜（図示せず）等が形成された対向基板１０１と、表面に信号線（図示せず）、走査線（図示せず）、スイッチング素子１２５、保護膜１２２、平坦化膜１２３、画素電極（図示せず）及び配向膜１２４が形成された駆動基板１０２とが、樹脂からなるシール部材１０３を介して対向して配置されており、対向基板１０１と駆動基板１０２との間に液晶層１０４が挟持されている。
【０００９】
シール部材１０３は、表示領域１０６の周囲を囲むように形成されており、その一部には、液晶を注入する液晶注入口１０５が設けられている。また、駆動基板１０２の表面における表示領域１０６とシール部材１０３との間の領域及び注入口１０５となる領域には、凹部１０７が形成されている。この凹部１０７は、注入口１０５から延び、表示領域１０６を囲むように設けられており、例えば、保護膜１２２及び平坦化膜１２３を除去することにより形成される。このように、液晶表示装置１００は、注入口１０５及び表示領域１０６の周囲に、凹部１０７を形成し、表示領域１０６よりもギャップを広くすることにより、液晶の単位時間当たりの注入量を増加させると共に、表示領域１０６外周から内部に向かって液晶を浸透させて、液晶の注入時間を短縮している。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１２３５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述の従来の技術には以下に示す問題点がある。液晶層を光制御素子として駆動させるためには、液晶分子をある一定の方向に配向させなければならない。このため、対向基板及び駆動基板の表面の液晶層と接する部分には、ラビング処理が施された配向膜が設けられている。この配向膜は、一般に、配向膜を形成する部分に凸部が形成された配向版を使用して印刷する方法が一般的である。具体的には、配向版の表面に配向膜を形成する材料（配向材）を塗布し、この配向材を駆動基板の表面に転写する。このように、印刷により平坦な基板表面に配向膜を形成した場合、配向版の凸部の端部に配向材が溜まりやすいため、形成された配向膜の端部の膜厚が厚くなることがある。
【００１２】
図２３は配向膜の厚膜部を示す断面図である。図２３に示すように、配向膜１１４に厚膜部があると、この部分のセルギャップが狭くなり、即ち、ギャップ狭小部１１６が形成され、駆動基板１０２の表面に凹部１０７を形成しても、その効果が得られにくく、液晶注入に時間を要する。このように、特許文献１に記載の液晶表示装置には、印刷により配向膜を形成すると、その端部に厚膜部が形成され、液晶の注入速度が低下するという問題点がある。
【００１３】
また、液晶素子の電圧−透過率特性は配向膜の厚さと液晶層の厚さとにより変わるため、図２３に示すように、配向膜１１４に厚膜部が形成されると、配向膜１１４及び液晶層１０４の厚さが不均一となり、液晶素子の電圧−透過率特性に変動が生じる。その結果、表示むらが発生する。このように、配向膜１１４に厚膜部が存在する場合には、厚膜部による表示不良を防止するため、厚膜部を避けて薄膜トランジスタ等のスイッチング素子１１５を配置しなければならない。このため、図２３に示す従来の液晶表示装置は、厚膜部が形成されている分だけ、額縁幅Ｌが広くなり、狭額縁化しにくいという問題点もある。
【００１４】
図２４は厚膜部が存在する配向膜のラビング処理後の状態を示す断面図である。図２４に示すように、配向膜１１４に厚膜部が存在すると、配向膜１１４をラビング処理した際に、厚膜部からの発生した塵１１８が表示領域１０６にまでに拡がり、表示不良を引き起こすという問題点もある。
【００１５】
更に、図２１及び図２２に示す特許文献１に記載の液晶表示装置のように、凹部１０７を形成するために、表示領域１０６以外の部分の保護膜１２２及び平坦化膜１２３を除去すると、スイッチング素子１２５を駆動させる電圧を供給するための配線（図示せず）及びガラス等からなる透明基板１２１が露出する。例えば、配線が露出していると、配向膜１２４をラビング処理工程及びスペーサ散布工程等の際に、配線が損傷してしまうおそれがある。また、透明基板１２１が露出していると、透明基板１２１から液晶層１０４に不純物が拡散し、表示不良が生じるおそれがある。このように、保護膜１２２及び平坦化膜１２３を除去することにより、凹部１０７を形成すると、信頼性が低下するという問題点がある。
【００１６】
更にまた、図２１に示す構成をシール部材１０３よりも内側に周辺駆動回路を形成した液晶表示装置に適用する場合には、周辺駆動回路上に形成されている平坦化膜を除去する必要があるため、ラビンング処理工程及びスペーサ散布工程等で、周辺駆動回路も損傷を受けやすくなるという問題点もある。
【００１７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、液晶注入時間を短縮することができると共に狭額縁化することができ、更に、配線及び周辺駆動回路が損傷しにくい液晶表示パネル及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願第１発明に係る液晶表示パネルは、第１の基板と、前記第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に封入された液晶層と、前記第１及び第２の基板のうち少なくとも一方の前記液晶層側の面に設けられ前記液晶層の液晶分子を配向させる配向膜と、を有し、前記配向膜が形成された基板には、前記配向膜の周縁部に相当する部分の全域に又はその部分に局部的に凹部が形成されており、前記配向膜の周縁部の少なくとも一部は前記凹部内に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、配向膜の周縁部を凹部上に形成しているため、配向膜の周縁部に形成される配向膜厚膜領域部の配向材が凹部に吸収され、配向膜の周縁部の表面に盛り上がりが生じることがなくなり、セルギャップが狭くなることを防止することができる。即ち、配向膜印刷直後に配向膜端部に生じる配向材の溶液の液溜りが凹部へ流動するため、配向膜の表面を平坦化することができる。その結果、液晶材料を注入する際の流量抵抗が低減されるため、液晶注入時間を短縮し、生産性を向上することができる。また、配向膜周縁部に厚膜領域がなく、配向膜の膜厚及びセルギャップが均一になるため、液晶層の電圧‐透過率特性を表示領域全面で均一にすることができ、表示不良の発生を防止することができる。更に、配向膜をラビング処理することによって発生するラビング発塵を防止することができるため、表示不良が低減される。更にまた、配向膜表面を平坦化することができるため、配向膜の全面を表示領域とすることができるため、狭額縁化することができる。
【００２０】
前記第１の基板には、前記液晶層に電圧を印加する画素回路が設けられており、前記画素回路上に絶縁膜を介して前記配向膜が形成されていてもよく、前記画素回路に、薄膜トランジスタが設けられていてもよい。また、その場合、前記絶縁膜は、層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成され前記層間絶縁膜よりも膜厚が厚い平坦化膜と、を有し、前記平坦化膜における前記配向膜の周縁部の直下域の少なくとも一部に開口部を形成することができる。これにより、配向膜の表面をまた、層間絶縁膜により画素回路を保護することができるため、画素回路に損傷を与えずに、配向膜にラビング処理及びスペーサ散布等を行うことができる。
【００２１】
また、前記第１の基板には、前記画素回路と電気的に接続された複数の配線が設けられており、前記配線は前記配向膜の周縁部の直下域にも形成されており、前記開口部は前記配線の直上域以外の部分に設けられていてもよい。これにより、層間絶縁膜及び平坦化膜の両方で画素回路を保護することができるため、画素回路の損傷を防止する効果が高まる。
【００２２】
更に、前記第１の基板には、前記画素回路を駆動する駆動回路が設けられており、前記駆動回路上にも前記絶縁膜が形成することができる。これにより、駆動回路に対する機械的損傷を防止することができる。
【００２３】
更にまた、前記第２の基板には、前記液晶層が形成されている面側に色層と、前記色層を覆うトップコート層とが設けられており、前記トップコート層上に前記配向膜が形成されていてもよい。このとき、前記トップコート層における前記配向膜の周縁部の直下域の少なくとも一部に開口部が形成することもできる。これにより、配向膜の周縁部に形成される配向膜厚膜領域部の配向材が開口部に吸収されるため、配向膜に厚膜部が形成されることを抑制することができる。
【００２４】
本願第２発明に係る液晶表示装置は、前述の液晶表示パネルを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、凹部上に配向膜の周縁部を形成しているため、配向膜に厚膜領域が形成されることを防止でき、これにより、セルギャップ狭小部が低減して液晶注入時間を短縮することができると共に配向膜表面が平坦になるため狭額縁化することができ、更に、配線及び周辺駆動回路上には絶縁膜が形成されているため、配線及び周辺駆動回路の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置について、添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。図１は本実施形態の液晶表示装置を模式的に示す分解斜視図であり、図２はその駆動基板を示す拡大平面図である。また、図３は図２に示すＡ−Ａ線による断面図であり、図４はＢ−Ｂ線による断面図であり、図５はＣ−Ｃ線による断面図である。図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、駆動基板１と対向基板２とが液晶注入口１０が設けられたシール部材３を介して相互に平行に配置されており、この２枚の基板の間に液晶層が封入されている。
【００２７】
この液晶表示装置における駆動基板１には、ガラス等からなる透明基板４が設けられており、透明基板４における対向基板２に対向する側の表面上には、複数の画素駆動用ポリシリコン薄膜トランジスタがマトリクス状に配置された画素領域５が形成されている。具体的には、図２乃至図５に示すように、透明基板４上に下地絶縁膜１３が形成されており、この下地絶縁膜１３上にはポリシリコン膜からなり、ソース領域１５及びドレイン領域１６が形成された半導体層１４がマトリクス状に形成されている。この半導体層１４におけるソース領域１５及びドレイン領域１６間の領域がチャネル領域１７となる。
【００２８】
また、下地絶縁膜１３上には、半導体層１４を覆うように、ゲート絶縁膜１８が形成されており、このゲート絶縁膜１８上には、各半導体層１４のチャネル領域１７の直上域を通り横方向２０に延びる複数のゲート電極１９が、相互に平行に形成されている。更に、ゲート絶縁膜１８上には、ゲート電極１９を覆うように層間絶縁膜２２が形成されている。そして、この層間絶縁膜２２上には、縦方向２１に延びる複数のソース電極２３及びドレイン電極２４が相互に平行に形成されている。このソース電極２３及びドレイン電極２４は、夫々ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜２２を貫通して形成されたコンタクト孔２５及び２６内にも形成されており、これにより各半導体層１４のソース領域１５及びドレイン領域１６と接続されている。
【００２９】
更にまた、層間絶縁膜２２上には、ソース電極２３及びドレイン電極２４を覆うように、層間絶縁膜２７が形成され、この層間絶縁膜２７上には平坦化膜２８が形成されている。この平坦化膜２８には、画素領域５の周縁に沿って開口部２８ａ乃至２８ｄが形成されている。また、平坦化膜２８上には、透明導電性膜からなる複数の画素電極２９がマトリクス状に形成されており、各画素電極２９は、夫々平坦化膜２８及び層間絶縁膜２７を貫通して形成されたコンタクト孔３０内にも形成されており、これによりドレイン電極２４と接続されている。
【００３０】
上述の如く構成された画素領域５とシール部材３との間には、ゲート電極駆動回路６及びソース電極駆動回路７が形成されており、画素領域５に形成された各ポリシリコン薄膜トランジスタは、ゲート電極１９を介してゲート電極駆動回路６と接続されると共に、ソース電極２３を介してソース電極駆動回路７と接続されている。また、駆動基板１には、画素領域５を覆い、その周縁部が平坦化膜２８に形成された開口部２８ａ乃至２８ｄ内に位置するように配向膜１０が形成されている。更に、配向膜１０上には、ギャップを均一化するためのスペーサ（図示せず）が散布されている。
【００３１】
一方、対向基板１８には、ガラス等からなる透明基板１１が設けられている。この透明基板１１における駆動基板１に対向する側の面上には、画素領域５に整合する領域上に色層８が形成されており、更にこの色層８を覆うようにトップコート層１２が形成されている。
【００３２】
次に、本実施形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。図６乃至８は本実施形態の液晶表示装置の画素領域の形成方法をその工程順に示す断面図である。先ず、駆動基板の製造方法について説明する。図６（ａ）に示すように、ガラス等の透明基板４上に下地絶縁膜１３を形成した後、下地絶縁膜１３上にアモルファスシリコン膜３１を成長させる。そして、このアモルファスシリコン膜３１を、レーザ照射によりアニールして、ポリシリコン膜にする。
【００３３】
次に、図６（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ工程により、ポリシリコン膜３２を、マトリクス状に配置された複数の領域に分割する。次に、図６（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ工程により、フォトレジスト３３を、各ポリシリコン膜３２のソース及びドレイン形成予定領域に開口部が形成されるようにパターニングした後、フォトレジスト３２をマスクにして、各ポリシリコン膜にイオンドーピングする。その後、図６（ｄ）に示すように、フォトレジスト３２を剥離する。これにより、ソース領域１５及びドレイン領域１６を備えた半導体層１４が形成される。なお、半導体層１４におけるソース領域１５及びドレイン領域１６間の領域がチャネル領域１７となる。
【００３４】
次に、図７（ａ）に示すように、下地絶縁膜１３及びその上に形成された各半導体層１４を覆うようにゲート絶縁膜１８を形成した後、ゲート絶縁膜１８上に金属膜を形成し、フォトリソグラフィ工程によりこの金属膜をパターニングすることにより、ゲート絶縁膜１８上に、各半導体層１４のチャネル領域１７の直上域を通り横方向２０に延びる複数のゲート電極１９を形成する。
【００３５】
次に、図７（ｃ）に示すように、ソース領域１５及びドレイン領域１６の直上域に、夫々層間絶縁膜２２及びゲート絶縁膜１８を貫通するコンタクト孔２５及び２６を形成し、ソース領域１５及びドレイン領域１６の表面を露出させる。その後、コンタクト孔２５及び２６内並びに層間絶縁膜２２上に金属膜を形成した後、この金属膜をパターニングして、縦方向２１に延びソース領域１５と電気的に接続された複数のソース電極２３と、縦方向２１に延びドレイン領域１６と電気的に接続された複数のドレイン電極２４とを形成する。
【００３６】
次に、図８（ａ）に示すように、層間絶縁膜２２、ソース電極２３及びドレイン電極２４を覆うように層間絶縁膜２７を形成する。この層間絶縁膜２７は、ソース電極２３及びドレイン電極２４を形成している金属材料と反応しないように、無機材料により形成されていることが望ましい。その後、図８（ｂ）に示すように、層間絶縁膜２７上に、表面を平坦化するため、例えば、樹脂等により平坦化膜２８を形成する。
【００３７】
次に、図８（ｃ）に示すように、ドレイン電極２４の直上域に、平坦化膜２８及び層間絶縁膜２７を貫通するコンタクト孔３０を形成し、ドレイン電極２４の表面を露出させる。その後、コンタクト孔３０内及び平坦化膜２８上にＩＴＯ（Indium tin oxide：酸化インジウム錫）等からなる透明導電性膜を形成した後、この透明導電性膜をパターニングして、マトリクス状に配置され、ドレイン電極２４と電気的に接続された画素電極２９を形成する。
【００３８】
また、図６乃至図８に示す方法と同様の方法で、透明基板１上における画素領域５の周辺部、即ち、図２に示すように、表示領域外の部分に、ゲート電極駆動回路６及びソース電極駆動回路７を形成し、ゲート電極駆動回路６と各ゲート電極１９とを電気的に接続すると共に、ソース電極駆動回路７と各ソース電極２３を電気的に接続する。
【００３９】
次に、図１に示すように、画素領域５の周縁に沿って平坦化膜２８の一部を除去し、平坦化膜２８に開口部２８ａ乃至２８ｄを形成する。そして、フレキソ印刷法により、画素領域５を覆うように配向膜９を形成する。その際、配向膜９の周縁部が開口部２８ａ乃至２８ｄ内に位置するようにする。その後、配向膜９の表面に対して、液晶分子を配向させる方向にラビング処理を施し、更に、配向膜９上にギャップを均一化するためのスペーサを散布する。次に、画素領域５並びにその周辺部に形成された配向部８ａ乃至８ｄ、駆動回路６及び７を囲むように、シール部材３を形成する。その際、シール部材３の一部に液晶注入口１０を設けておく。
【００４０】
次に、図１に示す対向基板２の製造方法について説明する。対向基板２は、ガラス等からなる透明基板１１上の画素領域５に整合する領域に、色層８を形成する。次に、この色層８を覆うようにトップコート層１２を形成する。
【００４１】
そして、上述の如く形成された駆動基板１と対向基板２とを重ね合わせ、液晶注入口１０から液晶材料を注入した後、封止材により液晶注入口１０を封止して液晶表示装置とする。
【００４２】
本実施形態の液晶表示装置においては、図１に示すように、平坦化膜２８に開口部２８ａ乃至２８ｄが設けられており、この開口部２８ａ乃至２８ｄに端部が位置するように、配向膜９を形成しているため、印刷により配向膜９を形成しても、配向膜９の端部に厚膜部は形成されず、図２３に示すようなセルギャップ狭小部１１６は生じない。その結果、従来の液晶表示装置に比べて、液晶を注入する際の流量抵抗を低減することができるため、液晶注入時間を短縮することができる。
【００４３】
また、本実施形態の液晶表示装置においては、配向膜９の端部に厚膜部が形成されないため、表示領域内における電圧−透過率特性が均一となり、表示むらが抑制され、表示品質が向上する。更に、図２４に示すようなラビング処理時の発塵による表示不良を低減することができる。
【００４４】
図９は本実施形態の液晶表示装置における液晶注入時の液晶材料の流れを示す図である。図９に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、画素領域２６の周縁に沿って開口部２８ａ乃至２８ｄを設けているため、画素領域２６を囲むように液晶注入経路が形成され、図２０に示す従来の液晶表示装置よりも、液晶注入工程を迅速化することができる。
【００４５】
また、本実施形態の液晶表示装置においては、図４及び図５に示すように、開口部２８ａ乃至２８ｄが形成されている部分でも、ソース電極２３及びゲート電極１９は層間絶縁膜によって覆われているため、配向膜９をラビング処理する際の機械的衝撃から、各配線を保護することができる。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態の液晶表示装置について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、前述の第１の実施形態の液晶表示装置と同様に、駆動基板と対向基板とが液晶注入口が設けられたシール部材を介して相互に平行に配置されており、この２枚の基板の間に液晶層が封入された液晶表示パネルを備えている。図１０は本実施形態の液晶表示装置の駆動基板を示す拡大平面図であり、図１１はそのＤ−Ｄ線による断面図である。なお、図１０及び図１１においては、図１乃至５に示す第１の実施形態の液晶表示装置の構成要素と同じものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図１０及び図１１に示すように、本実施形態の液晶表示装置における駆動基板３５は、図２に示す開口部２８ｂ及び２８ｄの代わりに、ソース電極２３の直上域を避けて、複数の開口部３７が形成されている。即ち、この駆動基板３５は、ソース電極２３の直上域には開口部が設けられておらず、ソース電極２３上には平坦化膜３６が形成されている。
【００４７】
図１１に示すように層間絶縁膜２７の厚さがソース電極２３の厚さよりも薄い場合、層間絶縁膜２７だけでは、ソース電極２３を保護できないおそれがあるが、本実施形態の液晶表示装置は、ソース電極２３の直上域及びその周囲の平坦化膜３６を除去していないため、ソース電極２３の保護を確実に行うことができる。また、この駆動基板３５には、ソース電極２３間の領域上に開口部３７が形成されているため、配向膜に厚膜部は形成されない。なお、本実施形態の液晶表示装置における上記以外の構成及び効果は前述の第１の実施形態の液晶表示装置と同様である。
【００４８】
次に、本発明の第３の実施形態の液晶表示装置について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、前述の第１及び第２の実施形態の液晶表示装置と同様に、駆動基板と対向基板とが液晶注入口が設けられたシール部材を介して相互に平行に配置されており、この２枚の基板の間に液晶層が封入された液晶表示パネルを備えている。図１２は本実施形態の液晶表示装置の駆動基板を示す拡大平面図であり、図１３はそのＥ−Ｅ線による断面図である。なお、図１１及び図１２においては、図１乃至５に示す第１の実施形態の液晶表示装置の構成要素と同じものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４９】
図１２及び図１３に示すように、本実施形態の液晶表示装置における駆動基板４１は、開口部２８ａ及び２８ｃの代わりに、ゲート電極１９の直上域を避けて、複数の開口部４３が形成されている以外は、図１０に示す駆動基板３５と同様である。即ち、駆動基板４１は、ゲート電極１９及びソース電極２３の直上域には開口部が設けられておらず、ゲート電極１９及びソース電極２３上には平坦化膜３６が形成されている。
【００５０】
図１３に示すように、層間絶縁膜２２及び２７の厚さがゲート電極１９の厚さよりも薄い場合、層間絶縁膜２２及び２７だけでは、ゲート電極１９を保護できないおそれがあるが、本実施形態の液晶表示装置は、ゲート電極１９の直上域及びその周囲の平坦化膜４２を除去していないため、ゲート電極１９の保護を確実に行うことができる。また、本実施形態の液晶表示装置は、前述の第２の実施形態の液晶表示装置と同様に、ソース電極２３の直上域及びその周囲の平坦化膜４２を除去していないため、ソース電極２３の保護も確実に行うことができる。
【００５１】
更に、この駆動基板４１は、ソース電極２３間の領域上に開口部３７を形成すると共に、ゲート電極１９間の領域上に開口部４３を形成しているため、配向膜に厚膜部が形成されることを防止できる。なお、本実施形態の液晶表示装置における上記以外の構成及び効果は前述の第２の実施形態の液晶表示装置と同様である。
【００５２】
次に、本発明の第４の実施形態の液晶表示装置について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、前述の第１乃至第３の実施形態の液晶表示装置と同様に、駆動基板と対向基板とが液晶注入口が設けられたシール部材を介して相互に平行に配置され、この２枚の基板の間に液晶層が封入された液晶表示パネルを備えている。図１４は本実施形態の液晶表示装置の駆動基板を示す断面図であり、図２に示すＡ−Ａ線による断面図に相当する。なお、図１４においては、図１乃至５に示す第１の実施形態の液晶表示装置の構成要素と同じものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図１４に示すように、本実施形態の液晶表示装置における駆動基板５１は、ソース電極２３及びドレイン電極２４上に層間絶縁膜が形成されておらず、層間絶縁膜２２上にソース電極２３及びドレイン電極２４を覆うように平坦化膜５２が形成されている。
【００５３】
このように、ソース電極２３及びドレイン電極２４上に層間絶縁膜を形成せず、直接平坦化膜５２を形成することにより、生産時間を短縮することができる。また、画素電極２９とドレイン電極２６とを接続するためのコンタクト孔５２を形成する際に、平坦化膜５１のみをエッチングすればよいため、前述の第１乃至第３の実施形態のように、相互に材質が異なる層間絶縁膜及び平坦化膜をエッチングするよりも、容易にコンタクト孔を形成することができる。
【００５４】
また、駆動基板５１においては、ソース電極２３及びドレイン電極２４上に層間絶縁膜が形成されていないため、ソース電極２３の直上域及びその周辺部には開口部を形成せず、保護膜として平坦化膜５１を残す必要があるが、ゲート電極１９に関しては、その上に層間絶縁膜２２が形成されているため、直上域に開口部を形成してもよい。なお、本実施形態の液晶表示装置における上記以外の構成及び効果は前述の第２の実施形態の液晶表示装置と同様である。
【００５５】
次に、本発明の第５の実施形態の液晶表示装置について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、前述の第１乃至第４の実施形態の液晶表示装置と同様に、駆動基板と対向基板とが液晶注入口が設けられたシール部材を介して相互に平行に配置されており、この２枚の基板の間に液晶層が封入された液晶表示パネルを備えている。図１５は本実施形態の液晶表示装置の駆動基板を示す拡大断面図である。なお、図１５においては、図１乃至５に示す第１の実施形態の液晶表示装置の構成要素と同じものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図１５に示すように、本実施形態の液晶表示装置における駆動基板６１は、駆動回路６及び７よりも外側の平坦化膜に開口部６２が設けられており、画素領域並びに駆動回路６及び７を覆い、開口部６２内に周縁部が位置するように配向膜６３が形成されている。
【００５６】
駆動回路６及び７よりも外側に形成されている外部接続配線２９は、ゲート配線１９及びソース配線２３よりも数が少ないため、開口部の面積を広くすることができるため、より大きな効果が得られる。なお、本実施形態の液晶表示装置における上記以外の構成及び効果は前述の第１の実施形態の液晶表示装置と同様である。
【００５７】
次に、本発明の第６の実施形態の液晶表示装置について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、前述の第１乃至第５の実施形態の液晶表示装置と同様に、駆動基板と対向基板とが液晶注入口が設けられたシール部材を介して相互に平行に配置され、この２枚の基板の間に液晶層が封入された液晶表示パネルを備えている。図１６は本実施形態の液晶表示装置の駆動基板を示す断面図であり、図２に示すＡ−Ａ線による断面図に相当する。なお、図１６においては、図１乃至５に示す第１の実施形態の液晶表示装置の構成要素と同じものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図１６に示すように、本実施形態の液晶表示装置における駆動基板７１は、平坦化膜７２に開口部を形成せず、配向膜７３の表面がほぼ平坦になる程度の凹部７４が形成されている。
【００５８】
本実施形態の液晶表示装置においては、配向膜７３の表面がほぼ平坦であるため、配向膜７３が形成されている領域の全てを表示領域として使用することができる。その結果、液晶表示装置を狭額縁化することができる。なお、本実施形態の液晶表示装置における上記以外の構成及び効果は前述の第１の実施形態の液晶表示装置と同様である。
【００５９】
次に、本発明の第７の実施形態の液晶表示装置について説明する。図１７は本実施形態の液晶表示装置を示す断面図であり、図２に示すＡ−Ａ線による断面図に相当する。なお、図１７においては、図１乃至５に示す第１の実施形態の液晶表示装置の構成要素と同じものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図１７に示すように、本実施形態の液晶表示装置の液晶表示パネルは、前述の第１乃至第６の実施形態の液晶表示装置と同様に、駆動基板１と対向基板８１とが液晶注入口が設けられたシール部材（図示せず）を介して相互に平行に配置されており、この２枚の基板の間に液晶層８５が封入されている。
【００６０】
この液晶表示装置における対向基板８１は、トップコート層８２に、色層８の周縁部に沿って開口部８３が設けられており、更に、トップコート層８２を覆うように配向膜８４が形成されている。この配向膜８４は、周縁部が開口部８２内に位置するように形成されている。トップコート層８２の膜厚は、配向膜８４の膜厚に比べて厚いため、トップコート層８２に開口部８３を形成することにより、この開口部８３により、配向膜８４の端部に形成される厚膜部が吸収されるため、対向基板８１上に配向膜８４を形成した場合でも、短時間で液晶注入を行うことができる。なお、本実施形態の液晶表示装置における上記以外の構成及び効果は前述の第１の実施形態の液晶表示装置と同様である。
【００６１】
また、本実施形態の液晶表示装置においては、駆動基板として、図１に示す第１の実施形態の液晶表示装置の駆動基板１を使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前述の第２乃至第６の実施形態の液晶表示装置における駆動基板を使用しても、同様の効果が得られる。
【００６２】
更に、前述の第１及び第２の実施形態の液晶表示装置においては、駆動回路を液晶注入口１０の反対側、及び横方向２０の片側のみに設けているが、本発明はこれに限定するものではなく、図１８のようにゲート電極駆動回路６が横方向２０の両側に配置されていてもよく、又は図１９に示すように、ゲート電極駆動回路６及びソース電極駆動回路７が、シール部材３の外側に形成されていてもよい。更にまた、各配線の直上域における開口部の有無といった各実施の形態の特徴に合わせた形態を含み、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形修正を含む。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置に適用することができ、特に、携帯電話等の小型の電子機器用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施形態の液晶表示装置を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の駆動基板を示す拡大平面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線による断面図である。
【図４】図２に示すＢ−Ｂ線による断面図である。
【図５】図２に示すＣ−Ｃ線による断面図である。
【図６】（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第１の実施形態の液晶表示装置における画素領域の形成方法をその工程順に示す断面図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は本発明の第１の実施形態の液晶表示装置における画素領域の形成方法をその工程順に示す断面図であり、（ａ）は図６（ｄ）の次の工程を示す。
【図８】（ａ）乃至（ｃ）は本発明の第１の実施形態の液晶表示装置における画素領域の形成方法をその工程順に示す断面図であり、（ａ）は図７（ｃ）の次の工程を示す。
【図９】本発明の第１の実施形態の液晶表示装置における液晶注入時の液晶材料の流れを示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の液晶表示装置の駆動基板を示す拡大平面図である。
【図１１】図１０に示すＤ−Ｄ線による断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態の液晶表示装置の駆動基板を示す拡大平面図である。
【図１３】図１２に示すＥ−Ｅ線による断面図である。
【図１４】本発明の第４実施形態の液晶表示装置の駆動基板を示す断面図であり、図２に示すＡ−Ａ線による断面図に相当する。
【図１５】本発明の第５実施形態の液晶表示装置の駆動基板を示す拡大断面図である。
【図１６】本発明の第６実施形態の液晶表示装置の駆動基板を示す断面図であり、図２に示すＡ−Ａ線による断面図に相当する。
【図１７】本発明の第７実施形態の液晶表示装置を示す断面図であり、図２に示すＡ−Ａ線による断面図に相当する。
【図１８】本発明の実施形態の第１変形例の液晶表示装置の駆動基板を模式的に示す斜視図である。
【図１９】本発明の実施形態の第２変形例の液晶表示装置の駆動基板を模式的に示す斜視図である。
【図２０】従来の液晶注入方法を模式的に示す図である。
【図２１】特許文献１に記載の液晶表示装置を模式的に示す平面図である。
【図２２】（ａ）は図２１に示すＦ−Ｆ線による断面図であり、（ｂ）は図２１に示すＧ−Ｇ線による断面図である。
【図２３】配向膜の厚膜部を示す断面図である。
【図２４】厚膜部が存在する配向膜のラビング処理後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、３５、４１、５１、６、７１、１０２；駆動基板
２、８１、１０１；対向基板
３、１０３；シール部材
４、１１、１１１、１２１；透明基板
５；画素領域
６、７、９３、９４；駆動回路
８；色層
９、６３、７３、８４、９１、１１４、１２４；配向膜
１０、１０５；液晶注入口
１２、８２；トップコート層
１３；下地絶縁膜
１４；半導体層
１５；ソース領域
１６；ドレイン領域
１７；チャネル領域
１８；ゲート絶縁膜
１９；ゲート電極
２０；横方向
２１；縦方向
２２、２７；層間絶縁膜
２３；ソース電極
２４；ドレイン電極
２５、２６、３０；コンタクト孔
２８、３６、４２、５２、７２、１１３、１２３；平坦化膜
２８ａ〜２８ｄ、３７、４３、６２、８３、９２；開口部
２９；画素電極
３１；アモルファスシリコン膜
３２；ポリシリコン膜
３３；レジスト層
６４；外部配線
７４、１０７；凹部
８５、１０４；液晶層
１００；液晶表示装置
１０６；表示領域
１１２、１２２；保護膜
１１５、１２５；スイッチング素子
１１６；ギャップ狭小部
１１８；塵
Ｌ；額縁幅
【図１】
2006201312.tif 000003
【図２】
2006201312.tif 000004
【図３】
2006201312.tif 000005
【図４】
2006201312.tif 000006
【図５】
2006201312.tif 000007
【図６】
2006201312.tif 000008
【図７】
2006201312.tif 000009
【図８】
2006201312.tif 000010
【図９】
2006201312.tif 000011
【図１０】
2006201312.tif 000012
【図１１】
2006201312.tif 000013
【図１２】
2006201312.tif 000014
【図１３】
2006201312.tif 000015
【図１４】
2006201312.tif 000016
【図１５】
2006201312.tif 000017
【図１６】
2006201312.tif 000018
【図１７】
2006201312.tif 000019
【図１８】
2006201312.tif 000020
【図１９】
2006201312.tif 000021
【図２０】
2006201312.tif 000022
【図２１】
2006201312.tif 000023
【図２２】
2006201312.tif 000024
【図２３】
2006201312.tif 000025
【図２４】
2006201312.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月12日(2006.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
上述の如く構成された画素領域５とシール部材３との間には、ゲート電極駆動回路６及びソース電極駆動回路７が形成されており、画素領域５に形成された各ポリシリコン薄膜トランジスタは、ゲート電極１９を介してゲート電極駆動回路６と接続されると共に、ソース電極２３を介してソース電極駆動回路７と接続されている。また、駆動基板１には、画素領域５を覆い、その周縁部が平坦化膜２８に形成された開口部２８ａ乃至２８ｄ内に位置するように配向膜９が形成されている。更に、配向膜９上には、ギャップを均一化するためのスペーサ（図示せず）が散布されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
一方、対向基板２には、ガラス等からなる透明基板１１が設けられている。この透明基板１１における駆動基板１に対向する側の面上には、画素領域５に整合する領域上に色層８が形成されており、更にこの色層８を覆うようにトップコート層１２が形成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
次に、図６（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ工程により、ポリシリコン膜３２を、マトリクス状に配置された複数の領域に分割する。次に、図６（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ工程により、フォトレジスト３３を、各ポリシリコン膜３２のソース及びドレイン形成予定領域に開口部が形成されるようにパターニングした後、フォトレジスト３３をマスクにして、各ポリシリコン膜にイオンドーピングする。その後、図６（ｄ）に示すように、フォトレジスト３３を剥離する。これにより、ソース領域１５及びドレイン領域１６を備えた半導体層１４が形成される。なお、半導体層１４におけるソース領域１５及びドレイン領域１６間の領域がチャネル領域１７となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
このように、ソース電極２３及びドレイン電極２４上に層間絶縁膜を形成せず、直接平坦化膜５２を形成することにより、生産時間を短縮することができる。また、画素電極２９とドレイン電極２６とを接続するためのコンタクト孔３０を形成する際に、平坦化膜５２のみをエッチングすればよいため、前述の第１乃至第３の実施形態のように、相互に材質が異なる層間絶縁膜及び平坦化膜をエッチングするよりも、容易にコンタクト孔を形成することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
また、駆動基板５１においては、ソース電極２３及びドレイン電極２４上に層間絶縁膜が形成されていないため、ソース電極２３の直上域及びその周辺部には開口部を形成せず、保護膜として平坦化膜５２を残す必要があるが、ゲート電極１９に関しては、その上に層間絶縁膜２２が形成されているため、直上域に開口部を形成してもよい。なお、本実施形態の液晶表示装置における上記以外の構成及び効果は前述の第２の実施形態の液晶表示装置と同様である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
駆動回路６及び７よりも外側に形成されている外部接続配線６４は、ゲート配線１９及びソース配線２３よりも数が少ないため、開口部の面積を広くすることができるため、より大きな効果が得られる。なお、本実施形態の液晶表示装置における上記以外の構成及び効果は前述の第１の実施形態の液晶表示装置と同様である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2006201312.tif 000027