(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通電極、画素電極、走査信号線、映像信号線及び半導体スイッチ素子を形成したアレイ基板と、対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持され、ベンド配向を有する液晶層とを備えた液晶表示装置であって、
前記走査信号線と前記映像信号線とが交差する角部近傍の４箇所に転移核生成手段を設け、
前記転移核生成手段は、前記画素電極に形成した面取り状部であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
共通電極、画素電極、走査信号線、映像信号線及び半導体スイッチ素子を形成したアレイ基板と、対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持され、ベンド配向を有する液晶層とを備えた液晶表示装置であって、
前記走査信号線と前記映像信号線とが交差する角部近傍の４箇所に転移核生成手段を設け、
前記転移核生成手段は、前記画素電極に形成した凹状部であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
前記映像信号線は、前記画素電極に設けた転移核生成手段の形状に沿った形状を有することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶テレビ、液晶モニター等に用いられる液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示素子はＴＮ型液晶表示素子が一般的に用いられてきた。
【０００３】
また高速応答を特徴とする液晶表示素子として、ＯＣＢ型表示素子が検討されている。ＯＣＢ型液晶表示素子は「社団法人電気通信学会  信学技報EDI98-144  199頁」を参考にされたい。
【０００４】
図７は特開平１０−２０６８２２号公報に開示された液晶表示装置であり、図７（ａ）は画素部の平面図、図７（ｂ）が画素部の断面図である。また、図８は電圧駆動方式を示した図である。
【０００５】
アレイ基板１と対向基板２との間に液晶層３が挟持されており、対向基板２上には電圧印加手段として対向電極４が形成されている。電源を入れる前の状態ではこの液晶の配向状態はスプレイ配向と呼ばれる状態をなしている。この機器の電源を入れる時などに、この電圧印加手段に比較的大きな電圧を短時間に印加して、液晶の配向をベンド配向状態に転移させる。このベンド配向状態を用いて表示を行うことがＯＣＢ型液晶表示モードの特徴である。
【０００６】
これに対し、図９に示すように、走査信号線と信号電極との電位差を１０Ｖ以上に保ちつつ、信号電極と対向電極との間に１０Ｖ以上の電位差を連続的（図８（ａ））または間欠的（図８（ｂ）、（ｃ））に付与することにより、確実にベンド配向状態に転移させる方法が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような液晶表示装置の場合、以下のような課題が残されていた。
【０００８】
すなわち、ベンド配向状態への転移が完全ではなく、スプレイ配向状態のままの画素が残留し、輝点欠陥のように見える問題があった。
【０００９】
また、異物が転移の伸展を阻害する場合も存在するが、転移核生成手段を多数形成しようとすると、開口率が低下してしまうという課題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明の液晶表示装置およびその製造方法は、以下の構成とした。
【００１１】
すなわち、
（１）共通電極、画素電極、走査信号線、映像信号線及び半導体スイッチ素子を形成したアレイ基板と、対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持され、ベンド配向を有する液晶層とを備えた液晶表示装置であって、前記アレイ基板を作製する過程で使用される部材の少なくとも一部を用いて転移核生成手段を形成した。
（２）共通電極、画素電極、走査信号線、映像信号線、半導体スイッチ素子、及びカラーフィルター材料を形成したアレイ基板と、対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持され、ベンド配向を有する液晶層とを備えた液晶表示装置であって、前記アレイ基板を作製する過程で使用される部材の少なくとも一部を用いて転移核生成手段を形成した。
（３）共通電極、画素電極、走査信号線、映像信号線、半導体スイッチ素子、及びブラックマトリックス材料を形成したアレイ基板と、対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持され、ベンド配向を有する液晶層とを備えた液晶表示装置であって、前記アレイ基板を作製する過程で使用される部材の少なくとも一部を用いて転移核生成手段を形成した。
（４）前記転移核生成手段は、前記アレイ基板を作製する過程で使用される部材の積層体からなる突起物であることが好ましい。
（５）前記積層体は、アレイ基板を作製する過程で使用される樹脂材料から構成されることが好ましい。
（６）前記積層体は、半導体スイッチ素子と略同じ材料から構成されることも好ましい。
（７）前記積層体は、カラーフィルター材料もしくはブラックマトリクス材料から構成されることも好ましい。
（８）共通電極、画素電極、走査信号線、映像信号線及び半導体スイッチ素子を形成したアレイ基板と、対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持され、ベンド配向を有する液晶層とを備えた液晶表示装置であって、前記走査信号線と前記映像信号線とが交差する角部近傍の少なくとも２箇所に転移核生成手段が設けられている。
（９）前記転移核生成手段は、突起物であることが好ましい。
（１０）前記突起物は、前記アレイ基板を作製する過程で使用される部材の積層体からなることが好ましい。
（１１）前記転移核生成手段は、前記画素電極に形成した切り込み部であることも好ましい。
（１２）前記転移核生成手段は、前記画素電極に形成した先端部を実質的に鋭角にした先鋭部であることが好ましい。
（１３）前記転移核生成手段は、前記画素電極に形成した屈曲部であることが好ましい。
（１４）前記走査信号線及び前記映像信号線は、前記画素電極に設けた転移核生成手段形状に沿った切り込み部、先鋭部、あるいは屈曲部を有することが好ましい。
（１５）液晶表示装置の製造方法は、
アレイ基板に導電体を形成し走査信号線からなる第１電極群を所定の形状にパターン形成する工程と、
前記第１電極群が形成されたアレイ基板上に第１絶縁層を形成する工程と、前記第１絶縁層の所定部分上に半導体層を形成する工程と、
前記第１絶縁層及び半導体層の上に導電体を形成し映像信号線からなる第２電極群を所定の形状にパターン形成する工程と、
前記第２電極群までが形成されたアレイ基板上に第２絶縁層を形成する工程と、
前記第２絶縁層の上に透明導電体を形成し画素電極からなる第３電極群を所定の形状にパターン形成する工程と、
を含み、前記各行程において使用される部材の少なくとも一部を用いて転移核生成手段をアレイ基板上に形成したことを特徴とする。
（１６）液晶表示装置の製造方法は、
アレイ基板に透明導電体を形成し画素電極からなる第１電極群を所定の形状にパターン形成する工程と、
前記第１電極群が形成されたアレイ基板上に第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層の上に導電体を形成し走査信号線からなる第２電極群を所定の形状にパターン形成する工程と、
前記第２電極群までが形成されたアレイ基板上に第２絶縁層を形成する工程と、
前記第２絶縁層の所定部分上に半導体層を形成する工程と、
前記第２絶縁層及び半導体層の上に導電体を形成し映像信号線からなる第３電極群を所定の形状にパターン形成する工程と、
前記第３電極群までが形成されたアレイ基板上に第３絶縁層を形成する工程と、
を含み、前記各行程において使用される部材の少なくとも一部を用いて転移核生成手段をアレイ基板上に形成したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１(a)は本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構成を示す平面図である。図１(b)は本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構成を示すＢ−Ｂ線断面図である。図１(c)は本発明の第１の実施例における液晶表示装置のＡ−Ａ線要部断面拡大図である。
【００１５】
図１において、１はアレイ基板、２は対向基板、３は液晶層、４は対向電極、５は画素電極、５ａは画素電極５に設けたスリット部、６は画素電極５と接続され映像信号を与える映像信号線、７は走査信号線、８は半導体スイッチ素子、９は第１絶縁層、１０は第２絶縁層、１１はカラーフィルター材料、１２はブラックマトリックス、１３ａはアレイ基板１の内面に形成した配向膜、１３ｂは対向基板２の内面に形成した配向膜、１４は突起部で構成した転移核生成手段である。この突起部で構成した転移核生成手段１４は、走査信号線７上に位置している。
【００１６】
以下、図１を用いてその動作について述べる。
【００１７】
まず、アレイ基板１上にＡｌ、Ｔｉ等からなる導電体を形成し、共通容量配線１４と走査信号線７を所定の形状にパターニングする。このように形成された第１電極群の上に第１絶縁層９を形成した後、この第１絶縁層９の所定部分の上にａ−Ｓｉ層８ａとｎ+形ａ−Ｓｉ層８ｂとからなる半導体スイッチ素子８を形成する。さらに、第１絶縁層９及び半導体スイッチング素子８の所定部分の上にＡｌ、Ｔｉ等からなる導電体を形成し、映像信号線６からなる第２電極群を所定の形状にパターン形成する。これらのパターニングは、すべてフォトリソエッチングにより行う。
【００１８】
つぎに、第２電極群までが形成されたアレイ基板１上にＳｉＮx等からなる第２絶縁層１０を形成する。第２絶縁層１０は半導体スイッチング素子８および突起部１４を保護する保護膜の役目も果たすものでもある。
【００１９】
さらに、第２絶縁層１０にコンタクトホール（図示せず）を設けて画素電極５を透明導電体であるＩＴＯ膜で形成する。
【００２０】
その後、アレイ基板１、及び対向基板２には、液晶３の分子の配列を整列させるためにポリイミド等からなる配向膜１３ａ、１３ｂを形成する。
【００２１】
本願の発明のようなＯＣＢモード液晶表示素子では、アレイ基板１、対向基板２にラビング処理を行うが、各々の方向が平行であるパラレル配向とする。
【００２２】
対向基板２はアレイ基板１に対向して設け、赤色カラーフィルター材料１１ａ、緑色カラーフィルター材料１１ｂ、青色カラーフィルター材料１１ｃ、及びブラックマトリックス１２が所定のパターンに形成されている。
【００２３】
このように作製されたアレイ基板１、及び対向基板２は、各々所定の方向に初期配向方位を形成し、周辺部をシール剤で接着した後、液晶３を注入し封止する。
【００２４】
半導体スイッチ素子８は映像信号線６及び走査信号線７から入力される駆動信号によってオン、オフ制御される。そして、半導体スイッチ素子８と接続された画素電極５と、対向電極４との間に印加された電圧によって電界を発生させ、液晶３の配向を変化させて各画素の輝度を制御し、画像を表示する。
【００２５】
本願の液晶表示装置においては、初期の電圧を印加しない状態では液晶分子がほぼ平行に並んだスプレイ配向状態にあり、この液晶の配向を表示に用いるベンド配向状態に転移させる。この転移を行なうために、比較的大きな転移電圧、例えば２５Ｖ程度を液晶層に印加した。
【００２６】
つぎに、本実施例によるパネル構成における作用と効果について説明する。
【００２７】
ＯＣＢモード液晶表示素子は、基板と液晶を有し、液晶に電圧を印加することで液晶をスプレイ配向からベンド配向させて表示を行い、液晶の電圧を印加しないときのゼロ電圧配向状態と、表示状態で用いる表示配向状態とが異なり、ゼロ電圧配向状態から表示配向状態に転移電圧を印加することによって転移させる液晶表示素子の一種である。
【００２８】
本実施例では、ａ−Ｓｉ層８ａ、ｎ+形ａ−Ｓｉ層８ｂ、第１絶縁層９、第２絶縁層１０等の半導体スイッチ素子８を構成する材料によって、突起部を形成して転移核生成手段１４を形成したが、半導体スイッチ素子８を構成するこれらの部材のうち、一部分のみを用いて突起部（転移核生成手段１４）を形成してもよい。たとえば、ａ−Ｓｉ層８ａおよび第１絶縁層９のみを重ね合わせることにより、突起部（転移核生成手段１４）を形成してもよい。
【００２９】
この転移核生成手段１４は、例えば、平面形状を菱形、矩形、多角形等々の形状にすることにより、転移核生成手段としての要件を満たすよう構成されたものである。
【００３０】
すなわち、このような形状にすることにより、転移核生成手段１４のごく近傍に、平面視において転移核生成手段１４を取り巻くようにして左ツイスト、右ツイストの異なる２領域が形成され、この２つの領域の境界部で転移が発現することになる。
【００３１】
以上の効果により、転移核生成手段形成のための特別なプロセスを必要とせずに転移確実性が向上し、輝点欠陥のない高品位のＯＣＢモード液晶表示装置を得ることができる。
【００３２】
なお、電極や半導体スイッチング素子をパターン形成するときに使用する樹脂材料（図示せず）を用いて形成した突起部を形成しても同様の効果が得られる。
【００３３】
また、チャネルエッチ型のＴＦＴのほうが転移がしやすいため、本実施例ではチャネルエッチ型の場合について説明したが、チャネル保護型ＴＦＴの場合でも、同様の効果を得ることができる。
【００３４】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００３５】
図２(a)は本発明の第２の実施例における液晶表示装置の構成を示す平面図である。図２(b)は本発明の第２の実施例における液晶表示装置の構成を示す断面図である。図２(c)は本発明の第２の実施例における液晶表示装置の要部断面拡大図である。
【００３６】
本実施例は、突起部１４をカラーフィルター材料１１の積層によって形成した場合の実施例であり、この点で（実施の形態１）と異なる。
【００３７】
図２（ａ）において、１４は転移核生成手段として形成した突起部である。図２（ｂ）において、１１ａ、１１ｂ、１１ｃはおのおの赤色、緑色、青色のカラーフィルター材料であり、本実施例においてはアレイ基板１上の走査信号線７上に形成した。
【００３８】
図２（ｃ）に示すように、突起部１４は、カラーフィルター材料１１ａ、１１ｂ、１１ｃの一部を走査信号線７の上で積層することにより形成した。なお、本実施例においても、フォトリソエッチング法によりカラーフィルター材料を積層した。
【００３９】
このように形成した突起部１４は、（実施の形態１）と同様に転移核生成手段として作用するため、転移核生成手段形成のための特別なプロセスを必要とせずに転移確実性が向上し、輝点欠陥のない高品位のＯＣＢモード液晶表示装置を得ることができる。
【００４０】
なお、ブラックマトリックス材料１２をアレイ基板１に形成する液晶パネル構成においては、ブラックマトリックス材料１２を用いて形成した突起部を形成しても同様の効果が得られる。
【００４１】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００４２】
図３は従来例における液晶表示装置の画素部構成を示す平面図である。
【００４３】
図４は本発明の第３の実施例における液晶表示装置の画素部構成を示す平面図である。
【００４４】
図３において、１５は液晶パネル内に混入した異物、１６はベンド配向していない未転移領域である。
【００４５】
図４において、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、走査信号線７上の四隅に配置した転移核生成手段のための突起部である。
【００４６】
また、図３及び図４における矢印は、ベンド配向が伸展していく方向である。
【００４７】
本実施例は、異物が混入した場合、転移しない部分が発生し欠陥となるのを防止するための場合の実施例である。
【００４８】
半導体スイッチング素子８近傍では電界集中が発生し、転移核生成手段として機能する。すなわち、半導体スイッチング素子８近傍からベンド配向が伸展していくが（図中に示した矢印の方向）、図３に示したような形態で液晶パネル内に異物１５が混入している場合、これ以上伸展しなくなり、未転移領域１６が生じてしまう。この未転移領域１６は、ＴＮモードにはないＯＣＢモード固有の欠陥モードとなってしまう。
【００４９】
そこで、本願の発明では、図４に示すように転移核生成手段のための突起部１４を画素部の四隅に配置した。すなわち、１画素の四隅近傍の走査信号線７上に４つの突起部１４を設けた。
【００５０】
このような構成にすれば、異物１５が混入し、半導体スイッチング素子８近傍からベンド配向の伸展を阻害しても、他の隅部に設けた隅部から転移が発現しベンド配向が伸展するので未転移領域は発生しない。
【００５１】
また、転移核生成手段のための突起部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、走査信号線７上の四隅に配置するので、開口率の低下を招くことはない。
【００５２】
（実施の形態４）
本発明の第４の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００５３】
図５及び図６は本発明の第４の実施例における液晶表示装置の画素部構成を示す平面図である。
【００５４】
本実施例は、転移核生成手段として電界集中部を設けた場合の実施例であり、この点で（実施の形態３）と異なる。
【００５５】
図５に示したように、画素電極５の四隅を面取り状にし、映像信号線６の形状もそれに合せた形状とする。このような構成にすることによって、電界集中部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが形成される。
【００５６】
あるいは、図６に示したように、映像信号線６に先鋭部を設け画素電極５の四隅をそれに合せた凹状にすることによっても、電界集中部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが形成される。
【００５７】
このような構成にすれば、異物１５が混入し、半導体スイッチング素子８近傍からベンド配向の伸展を阻害しても、（実施の形態３）と同様に、他の隅部に設けた隅部から転移が発現しベンド配向が伸展するので未転移領域は発生しない。
【００５８】
また、転移核生成手段のための突起部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、走査信号線７上の四隅に配置するので、開口率の低下を招くことはない。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による液晶表示装置は、以下の作用効果を奏することができる。
【００６０】
すなわち、転移核生成手段の形成のための特別なプロセスを必要とせずに転移確実性が向上し、また、未転移部による輝点欠陥のない、高品位かつ高輝度のＯＣＢモード液晶表示装置を得ることができる。
【００６１】
以上のことから、高速かつ広視野角で、輝点欠陥のない高画質が得られる液晶テレビ、液晶モニターを提供することができるので工業的価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構成を示す平面図
（ｂ）本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構成を示す断面図
（ｃ）本発明の第１の実施例における液晶表示装置の要部断面拡大図
【図２】（ａ）本発明の第２の実施例における液晶表示装置の構成を示す平面図
（ｂ）本発明の第２の実施例における液晶表示装置の構成を示す断面図
（ｃ）本発明の第２の実施例における液晶表示装置の要部断面拡大図
【図３】従来例における液晶表示装置の画素部構成を示す平面図
【図４】本発明の第３の実施例における液晶表示装置の画素部構成を示す平面図
【図５】本発明の第４の実施例における液晶表示装置の画素部構成を示す平面図
【図６】本発明の第４の実施例における液晶表示装置の画素部構成を示す平面図
【図７】（ａ）従来例における液晶表示装置の画素部構成を示す平面図
（ｂ）従来例における液晶表示装置の画素部構成を示す断面図
【図８】従来例における液晶表示装置の電圧駆動方式を示した図
【符号の説明】
１  アレイ基板
２  対向基板
３  液晶層
４  対向電極
５  画素電極
６  映像信号線
７  走査信号線
８  半導体スイッチ素子
９  第１絶縁層
１０  第２絶縁層
１１  カラーフィルター材料
１２  ブラックマトリックス
１３  配向膜
１４  転移核生成手段
１５  異物
１６  未転移領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004406173.tif 000008
【図８】
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