JPH0996806A - 液晶表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents
液晶表示パネルおよびその製造方法Info
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- JPH0996806A JPH0996806A JP7255164A JP25516495A JPH0996806A JP H0996806 A JPH0996806 A JP H0996806A JP 7255164 A JP7255164 A JP 7255164A JP 25516495 A JP25516495 A JP 25516495A JP H0996806 A JPH0996806 A JP H0996806A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブラックマトリックスオンアレイ技術での遮
光層の段差による異常配向を低減し、光漏れの発生やデ
ィスクリネーションラインの発生を抑制できる液晶表示
パネルを実現する。 【解決手段】 アレイ基板上に、感光性の黒色樹脂から
なる遮光層105を、保護膜107を介してTFT素子
102、ゲート線103、ソース線104上に形成する
とともに画素電極106の端部上にも形成している。遮
光層105はその側面が画素電極106に対して斜面状
に形成している。遮光層105および画素電極106上
に配向膜110を形成している。対向電極109を形成
した対向基板と、アレイ基板との間に液晶層111を挟
持し、その両外側に偏光板112を配置している。遮光
層105の側面を斜面状としているので、配向膜110
がラビングされやすい緩やかな斜面を有し、ラビング不
良により起因する異常配向を抑制できる。
光層の段差による異常配向を低減し、光漏れの発生やデ
ィスクリネーションラインの発生を抑制できる液晶表示
パネルを実現する。 【解決手段】 アレイ基板上に、感光性の黒色樹脂から
なる遮光層105を、保護膜107を介してTFT素子
102、ゲート線103、ソース線104上に形成する
とともに画素電極106の端部上にも形成している。遮
光層105はその側面が画素電極106に対して斜面状
に形成している。遮光層105および画素電極106上
に配向膜110を形成している。対向電極109を形成
した対向基板と、アレイ基板との間に液晶層111を挟
持し、その両外側に偏光板112を配置している。遮光
層105の側面を斜面状としているので、配向膜110
がラビングされやすい緩やかな斜面を有し、ラビング不
良により起因する異常配向を抑制できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶の電気光学
特性を利用したアクティブマトリックス型の液晶表示パ
ネルおよびその製造方法に関する。
特性を利用したアクティブマトリックス型の液晶表示パ
ネルおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶の電気光学特性を利用した液晶表示
パネルは、大画面化、大容量化によりOA機器への応用
が盛んに進められている。現在一般に実用化されている
液晶表示パネルの動作モードとして、2枚のガラス基板
間で液晶分子が90゜ねじれた配向状態を呈するツイス
テッドネマティック(TN)型、180゜〜270゜の
捻れた配向状態を呈するスーパーツイステッドネマティ
ック(STN)型がある。TN型は主としてアクティブ
マトリックス型液晶表示パネルに、STN型は単純マト
リックス型液晶表示パネルに用いられている。
パネルは、大画面化、大容量化によりOA機器への応用
が盛んに進められている。現在一般に実用化されている
液晶表示パネルの動作モードとして、2枚のガラス基板
間で液晶分子が90゜ねじれた配向状態を呈するツイス
テッドネマティック(TN)型、180゜〜270゜の
捻れた配向状態を呈するスーパーツイステッドネマティ
ック(STN)型がある。TN型は主としてアクティブ
マトリックス型液晶表示パネルに、STN型は単純マト
リックス型液晶表示パネルに用いられている。
【0003】特に近年、アクティブマトリックス型液晶
表示パネルの使用用途が飛躍的に拡大し、それに伴い広
視野角化、高輝度化、低反射化、高精細化、フルカラー
化に対する要望が増大している。このような要望に対し
て、高輝度化、低反射化を実現する技術としてブラック
マトリックス オン TFTアレイ技術(例えば、エッ
チ・ヤマナカ、ティー・フクナガ、ティー・コセキ、ケ
イ・ナガヤマ、ティ・ウエキ:エスアイディー ’92
ダイジェスト、789頁−792頁、1992年;H.
Yamanaka, T.Fukunaga, T. Koseki, K. Nagayama, T.
Ueki:SID '92 Digest,pp789-792,(1992)や、野崎、朝
倉、日経BP社刊「フラットパネル・ディスプレイ19
94年」、PP50−63、1993年12月)が実用
化されている。ブラックマトリックス オン TFTア
レイ技術(以下「BMオンアレイ技術」と呼ぶ)は、ア
レイ基板上のアクティブ素子上やソース線上やゲート線
上に黒色樹脂からなる遮光層を形成するものである。
表示パネルの使用用途が飛躍的に拡大し、それに伴い広
視野角化、高輝度化、低反射化、高精細化、フルカラー
化に対する要望が増大している。このような要望に対し
て、高輝度化、低反射化を実現する技術としてブラック
マトリックス オン TFTアレイ技術(例えば、エッ
チ・ヤマナカ、ティー・フクナガ、ティー・コセキ、ケ
イ・ナガヤマ、ティ・ウエキ:エスアイディー ’92
ダイジェスト、789頁−792頁、1992年;H.
Yamanaka, T.Fukunaga, T. Koseki, K. Nagayama, T.
Ueki:SID '92 Digest,pp789-792,(1992)や、野崎、朝
倉、日経BP社刊「フラットパネル・ディスプレイ19
94年」、PP50−63、1993年12月)が実用
化されている。ブラックマトリックス オン TFTア
レイ技術(以下「BMオンアレイ技術」と呼ぶ)は、ア
レイ基板上のアクティブ素子上やソース線上やゲート線
上に黒色樹脂からなる遮光層を形成するものである。
【0004】従来のカラーフィルタ基板(以下「CF基
板」と呼ぶ)上にブラックマトリックス(以下「BM」
と呼ぶ)層を形成する技術と比較すると、BMオンアレ
イ技術ではBMが直接アレイ基板上に形成されているた
め、パネル組立時のアレイ基板とCF基板との貼合わせ
マージンが不要となり、BMの幅を狭くすることが可能
となる。このBM幅の細線化により画素電極部の開口率
を向上させることができ、CF基板上にBM層を形成す
る技術に比べて高輝度化を図ることが可能になる。更
に、BMオンアレイ技術では、顔料分散型の黒色レジス
トをBM層の材料にしているため反射率が低く、金属材
料を用いた従来のBMに比べると、大幅に表面反射を抑
えることができ、表示品位を高めることができる。
板」と呼ぶ)上にブラックマトリックス(以下「BM」
と呼ぶ)層を形成する技術と比較すると、BMオンアレ
イ技術ではBMが直接アレイ基板上に形成されているた
め、パネル組立時のアレイ基板とCF基板との貼合わせ
マージンが不要となり、BMの幅を狭くすることが可能
となる。このBM幅の細線化により画素電極部の開口率
を向上させることができ、CF基板上にBM層を形成す
る技術に比べて高輝度化を図ることが可能になる。更
に、BMオンアレイ技術では、顔料分散型の黒色レジス
トをBM層の材料にしているため反射率が低く、金属材
料を用いた従来のBMに比べると、大幅に表面反射を抑
えることができ、表示品位を高めることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、BMオ
ンアレイ技術では、アクティブ素子やソース線やゲート
線上にBM層を形成するために、画素電極部との間に数
μmの段差が発生する。この段差近傍での液晶の異常配
向の発生が、BMオンアレイ技術では問題になる。一般
に工業的には液晶の配向処理は、ラビング法により行わ
れる。ラビング法は基板上に形成されたポリイミド等か
らなる配向膜をレーヨン布等の合成繊維で一方向に擦る
方法である。ラビングでの合成繊維と配向膜との接触に
より配向膜を構成するポリマーの主鎖が一方向に延伸さ
れ、ポリマーと液晶との相互作用により液晶がポリマー
の延伸方向に束縛され、液晶がラビング方向に配向する
と考えられている。BM等の段差を有する基板に対して
ラビングを行った場合、段差近傍では配向膜がラビング
されにくい。なぜなら、一般に用いられるレーヨン布の
繊維の長さは数mm程度、直径は15〜20μm程度で
あり、段差の高さと比較するとそのサイズが余りにも大
き過ぎるためである。
ンアレイ技術では、アクティブ素子やソース線やゲート
線上にBM層を形成するために、画素電極部との間に数
μmの段差が発生する。この段差近傍での液晶の異常配
向の発生が、BMオンアレイ技術では問題になる。一般
に工業的には液晶の配向処理は、ラビング法により行わ
れる。ラビング法は基板上に形成されたポリイミド等か
らなる配向膜をレーヨン布等の合成繊維で一方向に擦る
方法である。ラビングでの合成繊維と配向膜との接触に
より配向膜を構成するポリマーの主鎖が一方向に延伸さ
れ、ポリマーと液晶との相互作用により液晶がポリマー
の延伸方向に束縛され、液晶がラビング方向に配向する
と考えられている。BM等の段差を有する基板に対して
ラビングを行った場合、段差近傍では配向膜がラビング
されにくい。なぜなら、一般に用いられるレーヨン布の
繊維の長さは数mm程度、直径は15〜20μm程度で
あり、段差の高さと比較するとそのサイズが余りにも大
き過ぎるためである。
【0006】図8に段差がある場合でのラビングの状態
を模式的に示す。基板505上に段差部501がある場
合、段差部501近傍ではラビング布繊維502と配向
膜503とが接触しない領域504が発生し、この領域
504の配向膜503は未延伸状態となる。特に、ラビ
ング布繊維502の回転方向が段差に対して擦り下げる
状態では、未延伸状態の領域504が拡大する傾向にあ
る。このため未延伸状態の領域504上では、液晶は正
規のラビング方向とは異なる方向に配向し、異常配向領
域を形成する。
を模式的に示す。基板505上に段差部501がある場
合、段差部501近傍ではラビング布繊維502と配向
膜503とが接触しない領域504が発生し、この領域
504の配向膜503は未延伸状態となる。特に、ラビ
ング布繊維502の回転方向が段差に対して擦り下げる
状態では、未延伸状態の領域504が拡大する傾向にあ
る。このため未延伸状態の領域504上では、液晶は正
規のラビング方向とは異なる方向に配向し、異常配向領
域を形成する。
【0007】異常配向領域では正規のTN配向領域とは
異なる光学的特性を示し、表示特性を悪化させる問題を
有している。異常配向領域では、液晶のダイレクターが
BM樹脂辺に沿って平行配向しているために、そのツイ
スト角は正規のTN配向した領域のツイスト角とは異な
る。このため異常配向領域を通過する光は複屈折的な挙
動を示し、電圧−透過率特性における急峻性が悪化し、
正規TN配向領域とは異なる透過率を持つ。具体的に
は、ノーマリホワイト構成の偏光板配置をしたTN型液
晶セルの場合、画素内に段差に伴う異常配向が発生する
と、電圧印加時に異常配向領域での複屈折効果による光
漏れが発生し、コントラストを大きく低下させるという
問題を有する。
異なる光学的特性を示し、表示特性を悪化させる問題を
有している。異常配向領域では、液晶のダイレクターが
BM樹脂辺に沿って平行配向しているために、そのツイ
スト角は正規のTN配向した領域のツイスト角とは異な
る。このため異常配向領域を通過する光は複屈折的な挙
動を示し、電圧−透過率特性における急峻性が悪化し、
正規TN配向領域とは異なる透過率を持つ。具体的に
は、ノーマリホワイト構成の偏光板配置をしたTN型液
晶セルの場合、画素内に段差に伴う異常配向が発生する
と、電圧印加時に異常配向領域での複屈折効果による光
漏れが発生し、コントラストを大きく低下させるという
問題を有する。
【0008】さらに、電圧印加時に、異常配向領域と正
規TN配向領域間で、ディスクリネーションラインが発
生しやすく、ディスクリネーションによる残像等の問題
を有する。この発明は、上記問題を解決し、BMオンア
レイ技術での遮光層の段差による異常配向を低減し、光
漏れの発生やディスクリネーションラインの発生を抑制
することができる液晶表示パネルおよびその製造方法を
提供することを目的とする。
規TN配向領域間で、ディスクリネーションラインが発
生しやすく、ディスクリネーションによる残像等の問題
を有する。この発明は、上記問題を解決し、BMオンア
レイ技術での遮光層の段差による異常配向を低減し、光
漏れの発生やディスクリネーションラインの発生を抑制
することができる液晶表示パネルおよびその製造方法を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の液晶表示
パネルは、画素電極,配線電極およびスイッチング素子
を有するアレイ基板と、対向電極を有する対向基板との
間に、液晶を挟持した液晶表示パネルであって、画素電
極の端部,配線電極およびスイッチング素子上に保護膜
を介して側面が斜面状の遮光層を形成し、遮光層および
画素電極上に配向膜を形成したことを特徴とする。遮光
層の側面を斜面状としたため、遮光層と画素電極間の段
差は緩和され、遮光層の側面に形成された配向膜がより
ラビングされやすくなり、異常配向領域を減少し、光漏
れの発生やディスクリネーションラインの発生を抑制す
ることができる。
パネルは、画素電極,配線電極およびスイッチング素子
を有するアレイ基板と、対向電極を有する対向基板との
間に、液晶を挟持した液晶表示パネルであって、画素電
極の端部,配線電極およびスイッチング素子上に保護膜
を介して側面が斜面状の遮光層を形成し、遮光層および
画素電極上に配向膜を形成したことを特徴とする。遮光
層の側面を斜面状としたため、遮光層と画素電極間の段
差は緩和され、遮光層の側面に形成された配向膜がより
ラビングされやすくなり、異常配向領域を減少し、光漏
れの発生やディスクリネーションラインの発生を抑制す
ることができる。
【0010】請求項2記載の液晶表示パネルは、画素電
極,配線電極およびスイッチング素子を有するアレイ基
板と、対向電極を有する対向基板との間に、液晶を挟持
した液晶表示パネルであって、画素電極の端部,配線電
極およびスイッチング素子上に保護膜を介して側面が絶
壁状の遮光層を形成し、遮光層の絶壁状の側面に配向膜
を充填するように遮光層および画素電極上に配向膜を形
成したことを特徴とする。これにより、遮光層の側面が
絶壁状であっても遮光層側面での配向膜の表面を画素電
極面に対して緩やかな斜面状に形成できるため、遮光層
の側面に形成された配向膜がよりラビングされやすくな
り、異常配向領域を減少し、光漏れの発生やディスクリ
ネーションラインの発生を抑制することができる。
極,配線電極およびスイッチング素子を有するアレイ基
板と、対向電極を有する対向基板との間に、液晶を挟持
した液晶表示パネルであって、画素電極の端部,配線電
極およびスイッチング素子上に保護膜を介して側面が絶
壁状の遮光層を形成し、遮光層の絶壁状の側面に配向膜
を充填するように遮光層および画素電極上に配向膜を形
成したことを特徴とする。これにより、遮光層の側面が
絶壁状であっても遮光層側面での配向膜の表面を画素電
極面に対して緩やかな斜面状に形成できるため、遮光層
の側面に形成された配向膜がよりラビングされやすくな
り、異常配向領域を減少し、光漏れの発生やディスクリ
ネーションラインの発生を抑制することができる。
【0011】請求項3記載の液晶表示パネルは、画素電
極,配線電極およびスイッチング素子を有するアレイ基
板と、対向電極を有する対向基板との間に、液晶を挟持
した液晶表示パネルであって、画素電極の端部,配線電
極およびスイッチング素子上に側面が斜面状の絶縁性の
遮光層を直接形成し、遮光層および画素電極上に配向膜
を形成したことを特徴とする。これにより、請求項1記
載の液晶表示パネルと同様、異常配向領域を減少し、光
漏れの発生やディスクリネーションラインの発生を抑制
することができ、さらに、絶縁性の遮光層が保護膜とし
て作用するので、スイッチング素子,ゲート線およびソ
ース線上に無機の保護膜を設ける必要がなく工程の簡素
化を図ることができる。
極,配線電極およびスイッチング素子を有するアレイ基
板と、対向電極を有する対向基板との間に、液晶を挟持
した液晶表示パネルであって、画素電極の端部,配線電
極およびスイッチング素子上に側面が斜面状の絶縁性の
遮光層を直接形成し、遮光層および画素電極上に配向膜
を形成したことを特徴とする。これにより、請求項1記
載の液晶表示パネルと同様、異常配向領域を減少し、光
漏れの発生やディスクリネーションラインの発生を抑制
することができ、さらに、絶縁性の遮光層が保護膜とし
て作用するので、スイッチング素子,ゲート線およびソ
ース線上に無機の保護膜を設ける必要がなく工程の簡素
化を図ることができる。
【0012】請求項4記載の液晶表示パネルは、画素電
極,配線電極およびスイッチング素子を有するアレイ基
板と、対向電極を有する対向基板との間に、液晶を挟持
した液晶表示パネルであって、画素電極の端部,配線電
極およびスイッチング素子上に側面が絶壁状の絶縁性の
遮光層を直接形成し、遮光層の絶壁状の側面に配向膜を
充填するように遮光層および画素電極上に配向膜を形成
したことを特徴とする。これにより、請求項2記載の液
晶表示パネルと同様、異常配向領域を減少し、光漏れの
発生やディスクリネーションラインの発生を抑制するこ
とができ、さらに、絶縁性の遮光層が保護膜として作用
するので、スイッチング素子,ゲート線およびソース線
上に無機の保護膜を設ける必要がなく工程の簡素化を図
ることができる。
極,配線電極およびスイッチング素子を有するアレイ基
板と、対向電極を有する対向基板との間に、液晶を挟持
した液晶表示パネルであって、画素電極の端部,配線電
極およびスイッチング素子上に側面が絶壁状の絶縁性の
遮光層を直接形成し、遮光層の絶壁状の側面に配向膜を
充填するように遮光層および画素電極上に配向膜を形成
したことを特徴とする。これにより、請求項2記載の液
晶表示パネルと同様、異常配向領域を減少し、光漏れの
発生やディスクリネーションラインの発生を抑制するこ
とができ、さらに、絶縁性の遮光層が保護膜として作用
するので、スイッチング素子,ゲート線およびソース線
上に無機の保護膜を設ける必要がなく工程の簡素化を図
ることができる。
【0013】請求項5記載の液晶表示パネルは、請求項
1または3記載の液晶表示パネルにおいて、遮光層の斜
面状の側面が画素電極面となす角度を、60゜以下とし
ている。これにより、遮光層の側面の配向膜がよりラビ
ングされやすくなる。請求項6記載の液晶表示パネル
は、請求項2または4記載の液晶表示パネルにおいて、
遮光層の絶壁状の側面が画素電極面となす角度を、90
゜以上130゜以下としている。これにより、遮光層側
面に配向膜を充填しやすくなる。
1または3記載の液晶表示パネルにおいて、遮光層の斜
面状の側面が画素電極面となす角度を、60゜以下とし
ている。これにより、遮光層の側面の配向膜がよりラビ
ングされやすくなる。請求項6記載の液晶表示パネル
は、請求項2または4記載の液晶表示パネルにおいて、
遮光層の絶壁状の側面が画素電極面となす角度を、90
゜以上130゜以下としている。これにより、遮光層側
面に配向膜を充填しやすくなる。
【0014】請求項7記載の液晶表示パネルは、請求項
3または4記載の液晶表示パネルにおいて、遮光層の抵
抗率が1011Ω・cm以上である。これにより、遮光層
の保護膜としての作用を保つことができる。請求項8記
載の液晶表示パネルは、請求項1,2,3または4記載
の液晶表示パネルにおいて、遮光層の膜厚は0.5μm
以上1.5μm以下である。この構成により、遮光層側
面の配向膜をより効果的にラビングすることができ、異
常配向領域を減少し、ディスクリネーションラインの発
生を抑制することができる。
3または4記載の液晶表示パネルにおいて、遮光層の抵
抗率が1011Ω・cm以上である。これにより、遮光層
の保護膜としての作用を保つことができる。請求項8記
載の液晶表示パネルは、請求項1,2,3または4記載
の液晶表示パネルにおいて、遮光層の膜厚は0.5μm
以上1.5μm以下である。この構成により、遮光層側
面の配向膜をより効果的にラビングすることができ、異
常配向領域を減少し、ディスクリネーションラインの発
生を抑制することができる。
【0015】請求項9記載の液晶表示パネルは、請求項
1,2,3または4記載の液晶表示パネルにおいて、配
向膜上での液晶のプレチルト角は6゜以上10゜以下で
ある。ディスクリネーションラインの消失時間は遮光層
の膜厚とプレチルト角に依存しており、遮光層の膜厚を
0.5μm〜1.5μm、液晶のプレチルト角を6゜以
上10゜以下にすることで消失時間は早くなり、ほとん
ど瞬時にディスクリネーションラインを消失させること
ができる。
1,2,3または4記載の液晶表示パネルにおいて、配
向膜上での液晶のプレチルト角は6゜以上10゜以下で
ある。ディスクリネーションラインの消失時間は遮光層
の膜厚とプレチルト角に依存しており、遮光層の膜厚を
0.5μm〜1.5μm、液晶のプレチルト角を6゜以
上10゜以下にすることで消失時間は早くなり、ほとん
ど瞬時にディスクリネーションラインを消失させること
ができる。
【0016】請求項10記載の液晶表示パネルは、請求
項1,2,3または4記載の液晶表示パネルにおいて、
遮光層の光透過率は1%以下である。これにより、スイ
ッチング素子のフォトコンによる特性劣化および液晶表
示パネルのコントラスト低下を防ぐことができる。請求
項11記載の液晶表示パネルの製造方法は、画素電極,
配線電極およびスイッチング素子を有するアレイ基板
と、対向電極を有する対向基板との間に、液晶を挟持し
た液晶表示パネルの製造方法であって、アレイ基板の画
素電極の端部,配線電極およびスイッチング素子上に遮
光層を形成した後、遮光層および画素電極上に、粘度を
25〜40cpに設定したポリアミック酸溶液またはポ
リイミド溶液を用いて配向膜を形成することを特徴とす
る。配向膜のポリアミック酸溶液またはポリイミド溶液
の粘度を25〜40cpに設定することによって、遮光
層側面での配向膜の塗れ性を向上させ、遮光層側面での
配向膜の表面を画素電極面に対して緩やかな斜面状に形
成できるため、配向膜がよりラビングされやすくなり、
異常配向領域を減少することができる。
項1,2,3または4記載の液晶表示パネルにおいて、
遮光層の光透過率は1%以下である。これにより、スイ
ッチング素子のフォトコンによる特性劣化および液晶表
示パネルのコントラスト低下を防ぐことができる。請求
項11記載の液晶表示パネルの製造方法は、画素電極,
配線電極およびスイッチング素子を有するアレイ基板
と、対向電極を有する対向基板との間に、液晶を挟持し
た液晶表示パネルの製造方法であって、アレイ基板の画
素電極の端部,配線電極およびスイッチング素子上に遮
光層を形成した後、遮光層および画素電極上に、粘度を
25〜40cpに設定したポリアミック酸溶液またはポ
リイミド溶液を用いて配向膜を形成することを特徴とす
る。配向膜のポリアミック酸溶液またはポリイミド溶液
の粘度を25〜40cpに設定することによって、遮光
層側面での配向膜の塗れ性を向上させ、遮光層側面での
配向膜の表面を画素電極面に対して緩やかな斜面状に形
成できるため、配向膜がよりラビングされやすくなり、
異常配向領域を減少することができる。
【0017】請求項12記載の液晶表示パネルの製造方
法は、請求項11記載の液晶表示パネルの製造方法にお
いて、ポリアミック酸溶液またはポリイミド溶液は、γ
ブチルラクトン、N−メチル−2−ピロリドンを主溶媒
とし、ポリマー濃度を3%以上10%以下としている。
法は、請求項11記載の液晶表示パネルの製造方法にお
いて、ポリアミック酸溶液またはポリイミド溶液は、γ
ブチルラクトン、N−メチル−2−ピロリドンを主溶媒
とし、ポリマー濃度を3%以上10%以下としている。
【0018】
〔第1の実施の形態〕図1はこの発明の第1の実施の形
態のアクティブマトリックス型液晶表示パネルの構成を
示す断面図である。図1において、101はアレイ側ガ
ラス基板、102はスイッチング素子である薄膜トラン
ジスタ(TFT)素子、103は配線電極であるゲート
線、104は配線電極であるソース線、105は感光性
の黒色樹脂からなる遮光層、106は画素電極、107
は窒化シリコンからなる保護膜、108は対向側ガラス
基板、109は対向電極、110は配向膜、111は液
晶層、112は偏光板である。また、図2は同液晶表示
パネルの平面図であり、図3は同液晶表示パネルのアレ
イ基板のソース線部分の断面図である。
態のアクティブマトリックス型液晶表示パネルの構成を
示す断面図である。図1において、101はアレイ側ガ
ラス基板、102はスイッチング素子である薄膜トラン
ジスタ(TFT)素子、103は配線電極であるゲート
線、104は配線電極であるソース線、105は感光性
の黒色樹脂からなる遮光層、106は画素電極、107
は窒化シリコンからなる保護膜、108は対向側ガラス
基板、109は対向電極、110は配向膜、111は液
晶層、112は偏光板である。また、図2は同液晶表示
パネルの平面図であり、図3は同液晶表示パネルのアレ
イ基板のソース線部分の断面図である。
【0019】この実施の形態では、アレイ基板上に、マ
トリックス状に配置されたTFT素子102、ゲート線
103、ソース線104および画素電極106が形成さ
れ、感光性の黒色樹脂からなる遮光層105が、保護膜
107を介してTFT素子102、ゲート線103、ソ
ース線104上に形成されるとともに、画素電極106
の端部上にも形成されている。遮光層105はその側面
が画素電極106に対して斜面状であり、その断面は概
ね台形状となっている。さらに、遮光層105上および
画素電極106上には配向膜110が形成されており、
図2の矢印121で示す方向にラビングされている。そ
して、対向電極109を形成した対向基板と、アレイ基
板との間に液晶層111を挟持し、その両外側に偏光板
112を配置している。
トリックス状に配置されたTFT素子102、ゲート線
103、ソース線104および画素電極106が形成さ
れ、感光性の黒色樹脂からなる遮光層105が、保護膜
107を介してTFT素子102、ゲート線103、ソ
ース線104上に形成されるとともに、画素電極106
の端部上にも形成されている。遮光層105はその側面
が画素電極106に対して斜面状であり、その断面は概
ね台形状となっている。さらに、遮光層105上および
画素電極106上には配向膜110が形成されており、
図2の矢印121で示す方向にラビングされている。そ
して、対向電極109を形成した対向基板と、アレイ基
板との間に液晶層111を挟持し、その両外側に偏光板
112を配置している。
【0020】この実施の形態によれば、遮光層105の
側面を斜面状(断面形状を概ね台形状)としているの
で、遮光層105と画素電極106との段差は緩和さ
れ、垂直状の段差と比べると、遮光層105と画素電極
106を被覆する配向膜110がラビングされやすい緩
やかな斜面を有する形状となる。これによりラビング不
良により起因する異常配向を抑制させることができるた
め、異常配向によるコントラスト低下を防ぐことがで
き、ディスクリネーションラインの発生も抑制すること
ができる。
側面を斜面状(断面形状を概ね台形状)としているの
で、遮光層105と画素電極106との段差は緩和さ
れ、垂直状の段差と比べると、遮光層105と画素電極
106を被覆する配向膜110がラビングされやすい緩
やかな斜面を有する形状となる。これによりラビング不
良により起因する異常配向を抑制させることができるた
め、異常配向によるコントラスト低下を防ぐことがで
き、ディスクリネーションラインの発生も抑制すること
ができる。
【0021】さらに、配向膜110としてプレチルト角
が6゜以上10゜以下の高プレチルト配向膜を用い、遮
光層105の膜厚を0.5μm以上1.5μm以下とす
ることにより、電圧印加時での正規TN配向領域での液
晶分子の立ち上がりを早め、ディスクリネーションライ
ンの消失を早めることができ、残像を抑制する効果があ
る。
が6゜以上10゜以下の高プレチルト配向膜を用い、遮
光層105の膜厚を0.5μm以上1.5μm以下とす
ることにより、電圧印加時での正規TN配向領域での液
晶分子の立ち上がりを早め、ディスクリネーションライ
ンの消失を早めることができ、残像を抑制する効果があ
る。
【0022】〔第2の実施の形態〕図4はこの発明の第
2の実施の形態のアクティブマトリックス型液晶表示パ
ネルの構成を示す断面図である。図4において、201
はアレイ側ガラス基板、202はスイッチング素子であ
る薄膜トランジスタ(TFT)素子、203は配線電極
であるゲート線、204は配線電極であるソース線、2
05は感光性の黒色樹脂からなる遮光層、206は画素
電極、207は窒化シリコンからなる保護膜、208は
対向側ガラス基板、209は対向電極、210は配向
膜、211は液晶層、212は偏光板である。また、図
5は同液晶表示パネルのアレイ基板のソース線部分の断
面図である。
2の実施の形態のアクティブマトリックス型液晶表示パ
ネルの構成を示す断面図である。図4において、201
はアレイ側ガラス基板、202はスイッチング素子であ
る薄膜トランジスタ(TFT)素子、203は配線電極
であるゲート線、204は配線電極であるソース線、2
05は感光性の黒色樹脂からなる遮光層、206は画素
電極、207は窒化シリコンからなる保護膜、208は
対向側ガラス基板、209は対向電極、210は配向
膜、211は液晶層、212は偏光板である。また、図
5は同液晶表示パネルのアレイ基板のソース線部分の断
面図である。
【0023】この実施の形態における第1の実施の形態
との主な相違は、遮光層205の断面形状が概ね逆台形
状であり、遮光層205の側面に配向膜210を充填
し、遮光層205の上部から画素電極206上にかけて
配向膜210が緩やかな斜面状になっていることであ
る。この構成によっても、第1の実施の形態と同様の効
果を得られる。
との主な相違は、遮光層205の断面形状が概ね逆台形
状であり、遮光層205の側面に配向膜210を充填
し、遮光層205の上部から画素電極206上にかけて
配向膜210が緩やかな斜面状になっていることであ
る。この構成によっても、第1の実施の形態と同様の効
果を得られる。
【0024】〔第3の実施の形態〕図6はこの発明の第
3の実施の形態のアクティブマトリックス型液晶表示パ
ネルの構成を示す断面図である。図6において、301
はアレイ側ガラス基板、302はスイッチング素子であ
る薄膜トランジスタ(TFT)素子、303は配線電極
であるゲート線、304は配線電極であるソース線、3
05は感光性の黒色樹脂からなりTFT素子302,ゲ
ート線303,ソース線304の保護膜を兼ねた絶縁性
遮光層、306は画素電極、307は対向側ガラス基
板、308は対向電極、309は配向膜、310は液晶
層、311は偏光板である。
3の実施の形態のアクティブマトリックス型液晶表示パ
ネルの構成を示す断面図である。図6において、301
はアレイ側ガラス基板、302はスイッチング素子であ
る薄膜トランジスタ(TFT)素子、303は配線電極
であるゲート線、304は配線電極であるソース線、3
05は感光性の黒色樹脂からなりTFT素子302,ゲ
ート線303,ソース線304の保護膜を兼ねた絶縁性
遮光層、306は画素電極、307は対向側ガラス基
板、308は対向電極、309は配向膜、310は液晶
層、311は偏光板である。
【0025】この実施の形態における第1の実施の形態
との主な相違は、図1の保護膜107を設けずに、TF
T素子302,ゲート線303,ソース線304の保護
膜としても作用する絶縁性遮光層305を設けたことで
あり、その他の構成は図1の構成と同様である。この構
成によれば、第1の実施の形態と同様の効果が得られ、
さらに、例えば図1の保護膜107を設けないため、工
程の簡素化を図ることができる。
との主な相違は、図1の保護膜107を設けずに、TF
T素子302,ゲート線303,ソース線304の保護
膜としても作用する絶縁性遮光層305を設けたことで
あり、その他の構成は図1の構成と同様である。この構
成によれば、第1の実施の形態と同様の効果が得られ、
さらに、例えば図1の保護膜107を設けないため、工
程の簡素化を図ることができる。
【0026】〔第4の実施の形態〕図7はこの発明の第
4の実施の形態のアクティブマトリックス型液晶表示パ
ネルの構成を示す断面図である。図7において、401
はアレイ側ガラス基板、402はスイッチング素子であ
る薄膜トランジスタ(TFT)素子、403は配線電極
であるゲート線、404は配線電極であるソース線、4
05は感光性の黒色樹脂からなりTFT素子402,ゲ
ート線403,ソース線404の保護膜を兼ねた絶縁性
遮光層、406は画素電極、407は対向側ガラス基
板、408は対向電極、409は配向膜、410は液晶
層、411は偏光板である。
4の実施の形態のアクティブマトリックス型液晶表示パ
ネルの構成を示す断面図である。図7において、401
はアレイ側ガラス基板、402はスイッチング素子であ
る薄膜トランジスタ(TFT)素子、403は配線電極
であるゲート線、404は配線電極であるソース線、4
05は感光性の黒色樹脂からなりTFT素子402,ゲ
ート線403,ソース線404の保護膜を兼ねた絶縁性
遮光層、406は画素電極、407は対向側ガラス基
板、408は対向電極、409は配向膜、410は液晶
層、411は偏光板である。
【0027】この実施の形態における第2の実施の形態
との主な相違は、図4の保護膜207を設けずに、TF
T素子402,ゲート線403,ソース線404の保護
膜としても作用する絶縁性遮光層405を設けたことで
あり、その他の構成は図4の構成と同様である。この構
成によれば、第3の実施の形態と同様の効果を得られ
る。
との主な相違は、図4の保護膜207を設けずに、TF
T素子402,ゲート線403,ソース線404の保護
膜としても作用する絶縁性遮光層405を設けたことで
あり、その他の構成は図4の構成と同様である。この構
成によれば、第3の実施の形態と同様の効果を得られ
る。
【0028】
〔第1の実施例〕この第1の実施例では、第1の実施の
形態の具体例として図1〜図3を参照しながら、その構
成および製造方法について説明する。図1に示すよう
に、アレイ側ガラス基板(7059:コーニング社製)
101上に、アモルファスシリコンTFT素子102、
Al/Taからなるゲート線103、Ti/Alからな
るソース線104、酸化インジュウム錫(ITO)から
なる画素電極106を形成し、画素電極106以外の領
域に窒化シリコンからなる保護膜107を形成してアレ
イ基板を作製した。
形態の具体例として図1〜図3を参照しながら、その構
成および製造方法について説明する。図1に示すよう
に、アレイ側ガラス基板(7059:コーニング社製)
101上に、アモルファスシリコンTFT素子102、
Al/Taからなるゲート線103、Ti/Alからな
るソース線104、酸化インジュウム錫(ITO)から
なる画素電極106を形成し、画素電極106以外の領
域に窒化シリコンからなる保護膜107を形成してアレ
イ基板を作製した。
【0029】次に、遮光層105を形成するために、ア
レイ基板上に、感光性の黒色樹脂(例えば、ブラックレ
ジスト CK−S092B:富士ハントテクノロジィー
株式会社製)をスピンコーターによりアライメントマー
カー以外の部分に全面に塗布した。その後、110℃で
20分間プリベークした後、所定のマスクでアライメン
トした後、プロキシミティー露光方式で2μmの間隙を
設けて160mJのパワーで露光を行い、所定の条件に
て現像を行った。
レイ基板上に、感光性の黒色樹脂(例えば、ブラックレ
ジスト CK−S092B:富士ハントテクノロジィー
株式会社製)をスピンコーターによりアライメントマー
カー以外の部分に全面に塗布した。その後、110℃で
20分間プリベークした後、所定のマスクでアライメン
トした後、プロキシミティー露光方式で2μmの間隙を
設けて160mJのパワーで露光を行い、所定の条件に
て現像を行った。
【0030】その後、250℃で30分間ホットプレー
ト上でポストベークを行い、遮光層105をTFT素子
102、ゲート線103、ソース線104の全面と画素
電極106の一部に形成した。なお、画素電極106上
には画素電極端部より3μm内側の領域まで遮光層10
5を形成した。遮光層105の膜厚は1.5μmであっ
た。
ト上でポストベークを行い、遮光層105をTFT素子
102、ゲート線103、ソース線104の全面と画素
電極106の一部に形成した。なお、画素電極106上
には画素電極端部より3μm内側の領域まで遮光層10
5を形成した。遮光層105の膜厚は1.5μmであっ
た。
【0031】また、対向基板として、対向側ガラス基板
108上に対向電極109を形成した。次に、固形分濃
度6%のポリイミドワニス(例えばSE−7210:日
産化学工業株式会社製)をアレイ基板と対向基板上にス
ピンコーターにより塗布した後、230℃で30分間ホ
ットプレート上でベークして、配向膜110を形成し
た。配向膜110の膜厚は約70nmであった。配向膜
110上での液晶のプレチルト角は、6〜7゜である。
108上に対向電極109を形成した。次に、固形分濃
度6%のポリイミドワニス(例えばSE−7210:日
産化学工業株式会社製)をアレイ基板と対向基板上にス
ピンコーターにより塗布した後、230℃で30分間ホ
ットプレート上でベークして、配向膜110を形成し
た。配向膜110の膜厚は約70nmであった。配向膜
110上での液晶のプレチルト角は、6〜7゜である。
【0032】次に、液晶が90゜TN配向するようにア
レイ基板と対向基板にそれぞれ一方向にラビングを施し
た。ラビング布はレーヨン布(TRC−100:東英産
業株式会社製)を用いて、ラビング圧は0.3mmにし
た。次に、アレイ基板上にプラスチックからなる球状の
スペーサ(例えばミクロパール:積水ファイン株式会社
製)を均一に分散させた。スペーサの球径は5μmであ
る。対向基板の周辺部に熱硬化型のシール材(例えばス
トラクトボンド:三井東圧化学株式会社製)を液晶注入
口を設けて印刷形成し、アレイ基板と対向基板を貼り合
わせ、所定の温度でシール材を完全硬化させ、液晶セル
を作製した。
レイ基板と対向基板にそれぞれ一方向にラビングを施し
た。ラビング布はレーヨン布(TRC−100:東英産
業株式会社製)を用いて、ラビング圧は0.3mmにし
た。次に、アレイ基板上にプラスチックからなる球状の
スペーサ(例えばミクロパール:積水ファイン株式会社
製)を均一に分散させた。スペーサの球径は5μmであ
る。対向基板の周辺部に熱硬化型のシール材(例えばス
トラクトボンド:三井東圧化学株式会社製)を液晶注入
口を設けて印刷形成し、アレイ基板と対向基板を貼り合
わせ、所定の温度でシール材を完全硬化させ、液晶セル
を作製した。
【0033】次に、屈折率異方性が0.097であるネ
マチック液晶(例えばZLI−4792:メルクジャパ
ン株式会社製)に左捻れのカイラル物質(例えばS−8
11:メルクジャパン株式会社製)を添加して、ねじれ
ピッチが80μmになるように濃度調整した。このよう
な条件で作製したカイラルネマチック液晶を液晶層11
1として真空注入法で液晶セルに注入し、カイラルネマ
チック液晶が完全に充填された後、液晶注入口を封止樹
脂により封口する。その後、アレイ基板と対向基板の表
面に、偏光板112をその吸収軸がラビング方向に平行
になるように貼り付け、液晶表示パネルを作製した。
マチック液晶(例えばZLI−4792:メルクジャパ
ン株式会社製)に左捻れのカイラル物質(例えばS−8
11:メルクジャパン株式会社製)を添加して、ねじれ
ピッチが80μmになるように濃度調整した。このよう
な条件で作製したカイラルネマチック液晶を液晶層11
1として真空注入法で液晶セルに注入し、カイラルネマ
チック液晶が完全に充填された後、液晶注入口を封止樹
脂により封口する。その後、アレイ基板と対向基板の表
面に、偏光板112をその吸収軸がラビング方向に平行
になるように貼り付け、液晶表示パネルを作製した。
【0034】次に、作製した液晶表示パネルの配向観察
を行った。液晶表示パネルを容量結合方式で駆動し、O
N(オン)/OFF(オフ)状態での配向を観察した。
図2は液晶表示パネルを上部より観察した図である。1
21はラビング方向である。122はラビングの擦り下
げ部分であり、最もラビングされにくく、かつソース線
104による横電界を最も受けやすい領域である。12
3は画素開口部である。この実施例では、ラビングの擦
り下げ部分122の領域でもON状態で異常配向の発生
による光漏れが発生していないことが確認でき、遮光層
105側面でもラビングが施され、正規にTN配向して
いることが分かった。
を行った。液晶表示パネルを容量結合方式で駆動し、O
N(オン)/OFF(オフ)状態での配向を観察した。
図2は液晶表示パネルを上部より観察した図である。1
21はラビング方向である。122はラビングの擦り下
げ部分であり、最もラビングされにくく、かつソース線
104による横電界を最も受けやすい領域である。12
3は画素開口部である。この実施例では、ラビングの擦
り下げ部分122の領域でもON状態で異常配向の発生
による光漏れが発生していないことが確認でき、遮光層
105側面でもラビングが施され、正規にTN配向して
いることが分かった。
【0035】また、ソース線104の横電界の影響によ
って通常発生するディスクリネーションラインも、この
実施例の場合は瞬時に消失した。これは、液晶のプレチ
ルト角と、遮光層105側面での配向性と、遮光層10
5の膜厚とが関係している。プレチルト角が高い場合に
は正規TN配向部での液晶分子の立ち上がりが早く、遮
光層105側面が正規配向することによりディスクリネ
ーションの発生領域が狭くなり、遮光層105の膜厚が
薄い場合には、段差でのディスクリネーションのひっか
かりが少なくなることから、より消失は早くなるものと
考えられる。
って通常発生するディスクリネーションラインも、この
実施例の場合は瞬時に消失した。これは、液晶のプレチ
ルト角と、遮光層105側面での配向性と、遮光層10
5の膜厚とが関係している。プレチルト角が高い場合に
は正規TN配向部での液晶分子の立ち上がりが早く、遮
光層105側面が正規配向することによりディスクリネ
ーションの発生領域が狭くなり、遮光層105の膜厚が
薄い場合には、段差でのディスクリネーションのひっか
かりが少なくなることから、より消失は早くなるものと
考えられる。
【0036】また、遮光層105の光透過率が1%以下
であれば、TFT特性の光劣化は見られなかった。次
に、作製した液晶表示パネルの電気光学特性の測定を行
った。測定は液晶評価装置(LCD−7000:大塚電
子株式会社製)を用い、ON/OFF状態でのコントラ
ストの測定を行った。この実施例でのコントラストは1
20であり、良好な特性を得ることができた。
であれば、TFT特性の光劣化は見られなかった。次
に、作製した液晶表示パネルの電気光学特性の測定を行
った。測定は液晶評価装置(LCD−7000:大塚電
子株式会社製)を用い、ON/OFF状態でのコントラ
ストの測定を行った。この実施例でのコントラストは1
20であり、良好な特性を得ることができた。
【0037】次に、遮光層105の断面形状の観察を走
査型電子顕微鏡により行った。図3にアレイ基板のソー
ス線部分の断面形状を示す。ソース線104上に形成さ
れた遮光層105の断面形状は、概ね台形状になってお
り、その端部は画素電極106の一部を覆うようになっ
ていた。遮光層105は画素電極106の端部より3μ
m内側まで存在していた。遮光層105の側面と画素電
極106とのなす角度は、約40゜であった。配向膜1
10は、遮光層105の上部および側面と画素電極10
6上に形成されていた。
査型電子顕微鏡により行った。図3にアレイ基板のソー
ス線部分の断面形状を示す。ソース線104上に形成さ
れた遮光層105の断面形状は、概ね台形状になってお
り、その端部は画素電極106の一部を覆うようになっ
ていた。遮光層105は画素電極106の端部より3μ
m内側まで存在していた。遮光層105の側面と画素電
極106とのなす角度は、約40゜であった。配向膜1
10は、遮光層105の上部および側面と画素電極10
6上に形成されていた。
【0038】この実施例によれば、遮光層105の断面
形状を概ね台形状とし、遮光層105側面と画素電極1
06とのなす角度を60゜以下とすることで、異常配向
による光漏れを大きく低減でき、更に遮光層105の膜
厚、プレチルト角を最適化することにより、ディスクリ
ネーションラインによる残像等の悪影響をなくせること
ができた。
形状を概ね台形状とし、遮光層105側面と画素電極1
06とのなす角度を60゜以下とすることで、異常配向
による光漏れを大きく低減でき、更に遮光層105の膜
厚、プレチルト角を最適化することにより、ディスクリ
ネーションラインによる残像等の悪影響をなくせること
ができた。
【0039】なお、この実施例の場合、従来の対向基板
側にCrからなる遮光層を設けた液晶パネルと比較する
と、開口率は1.4倍、反射率は1/5にすることがで
き、性能面での大きな向上が図れた。 〔第1の比較例〕第1の実施例と同様のアレイ基板に、
同様の感光性の黒色樹脂を用いて遮光層の形成して、液
晶表示パネルを作製した。配向膜、液晶等は第1の実施
例と全く同じである。ただし、感光性の黒色樹脂の露光
をコンタクト露光として、照射強度を150mJ〜20
0mJまで変化させ、ポストベーク温度を200℃で1
時間とした。
側にCrからなる遮光層を設けた液晶パネルと比較する
と、開口率は1.4倍、反射率は1/5にすることがで
き、性能面での大きな向上が図れた。 〔第1の比較例〕第1の実施例と同様のアレイ基板に、
同様の感光性の黒色樹脂を用いて遮光層の形成して、液
晶表示パネルを作製した。配向膜、液晶等は第1の実施
例と全く同じである。ただし、感光性の黒色樹脂の露光
をコンタクト露光として、照射強度を150mJ〜20
0mJまで変化させ、ポストベーク温度を200℃で1
時間とした。
【0040】この比較例での遮光層の断面形状を観察し
たところ、その断面はほとんど垂直に近い形状であり、
遮光層側面と画素電極とのなす角度はおよそ70〜85
゜であった。遮光層側面では配向膜が剥がれたような状
態にあり、均一には形成されていなかった。ON状態で
の配向状態の観察を行ったところ、各画素内で画素電極
の一部、特にラビングの擦り下げ部に相当する遮光層近
傍で光漏れが見られた。これは、遮光層端部では遮光層
と画素電極間の段差により配向膜にラビングがされず、
異常配向が発生したためであると考えられる。各画素で
はソース線に沿って規則的に光漏れが発生しており、光
漏れの領域は遮光層端部から5〜6μmであった。
たところ、その断面はほとんど垂直に近い形状であり、
遮光層側面と画素電極とのなす角度はおよそ70〜85
゜であった。遮光層側面では配向膜が剥がれたような状
態にあり、均一には形成されていなかった。ON状態で
の配向状態の観察を行ったところ、各画素内で画素電極
の一部、特にラビングの擦り下げ部に相当する遮光層近
傍で光漏れが見られた。これは、遮光層端部では遮光層
と画素電極間の段差により配向膜にラビングがされず、
異常配向が発生したためであると考えられる。各画素で
はソース線に沿って規則的に光漏れが発生しており、光
漏れの領域は遮光層端部から5〜6μmであった。
【0041】この比較例でのコントラストを測定したと
ころ、光漏れのためにコントラストは最大で45であっ
た。 〔第2の比較例〕第1の実施例と全く同様にアレイ基板
に、同様の感光性の黒色樹脂を用いて遮光層を形成し
て、液晶表示パネルを作製した。ただし、遮光層の膜厚
を0.5μm、2μm、2.5μmとした。この比較例
の場合、遮光層の断面形状は概ね台形状となり、遮光層
側面には配向膜が形成されていた。しかし、ON状態で
配向観察を行うと、遮光層の膜厚に比例して、光漏れ領
域が拡大しているのが認められた。遮光層の膜厚が2μ
mの場合、ラビング擦り下げ部分で約2μm幅で光漏れ
領域が発生し、更に2.5μmの膜厚では3〜4μm幅
で光漏れが発生した。このためコントラスト測定を行う
と、それぞれ70、50程度の値であった。
ころ、光漏れのためにコントラストは最大で45であっ
た。 〔第2の比較例〕第1の実施例と全く同様にアレイ基板
に、同様の感光性の黒色樹脂を用いて遮光層を形成し
て、液晶表示パネルを作製した。ただし、遮光層の膜厚
を0.5μm、2μm、2.5μmとした。この比較例
の場合、遮光層の断面形状は概ね台形状となり、遮光層
側面には配向膜が形成されていた。しかし、ON状態で
配向観察を行うと、遮光層の膜厚に比例して、光漏れ領
域が拡大しているのが認められた。遮光層の膜厚が2μ
mの場合、ラビング擦り下げ部分で約2μm幅で光漏れ
領域が発生し、更に2.5μmの膜厚では3〜4μm幅
で光漏れが発生した。このためコントラスト測定を行う
と、それぞれ70、50程度の値であった。
【0042】一方、遮光層の膜厚が0.5μmの場合に
は、光漏れは全く観察されなかったが、遮光層自体の光
透過率が2%程度あり、TFT特性の光劣化が見られ、
好ましくなかった。 〔第3の比較例〕第1の実施例と全く同様にアレイ基板
上に遮光層を形成した後、アレイ基板と対向基板にポリ
イミドワニス(SE−7311:日産化学工業株式会社
製)を塗布して、配向膜を形成した。その後、第1の実
施例と全く同様の構成で液晶表示パネルを作製した。こ
の比較例の場合、液晶のプレチルト角は3〜4゜程度で
ある。
は、光漏れは全く観察されなかったが、遮光層自体の光
透過率が2%程度あり、TFT特性の光劣化が見られ、
好ましくなかった。 〔第3の比較例〕第1の実施例と全く同様にアレイ基板
上に遮光層を形成した後、アレイ基板と対向基板にポリ
イミドワニス(SE−7311:日産化学工業株式会社
製)を塗布して、配向膜を形成した。その後、第1の実
施例と全く同様の構成で液晶表示パネルを作製した。こ
の比較例の場合、液晶のプレチルト角は3〜4゜程度で
ある。
【0043】ON状態で配向を観察したところ、ソース
線による横電界の影響を受けてディスクリネーションが
発生し、消失するのに約3秒を要した。このため、画像
としては残像現象が見られ、表示品位が低下していた。 〔第4の比較例〕第1の実施例と全く同様にアレイ基板
上に遮光層を形成した後、アレイ基板と対向基板にポリ
イミドワニス(PSI−A−5404:チッソ石油化学
工業株式会社製)を塗布して、配向膜を形成した。その
後、第1の実施例と全く同様の構成で液晶表示パネルを
作製した。この比較例の場合、液晶のプレチルト角は1
1〜12゜程度である。
線による横電界の影響を受けてディスクリネーションが
発生し、消失するのに約3秒を要した。このため、画像
としては残像現象が見られ、表示品位が低下していた。 〔第4の比較例〕第1の実施例と全く同様にアレイ基板
上に遮光層を形成した後、アレイ基板と対向基板にポリ
イミドワニス(PSI−A−5404:チッソ石油化学
工業株式会社製)を塗布して、配向膜を形成した。その
後、第1の実施例と全く同様の構成で液晶表示パネルを
作製した。この比較例の場合、液晶のプレチルト角は1
1〜12゜程度である。
【0044】ON状態で配向を観察したところ、ディス
クリネーションは瞬時に消失したが、ラビングムラによ
る筋状の表示ムラが発生し、表示品位が低下していた。
以上の比較例より、第1の実施例において、遮光層10
5の形状は概ね台形状とし、遮光層105側面と画素電
極306とのなす角度を60゜以下とするのがが好まし
い。遮光層105の膜厚は0.5μm以上1.5μm以
下が好ましい。また、配向膜110としてはプレチルト
角が6゜以上10゜以下、特に表示品位と視野角特性の
関係から8゜程度が最も好ましい。また、遮光層105
の光透過率は1%以下が好ましい。
クリネーションは瞬時に消失したが、ラビングムラによ
る筋状の表示ムラが発生し、表示品位が低下していた。
以上の比較例より、第1の実施例において、遮光層10
5の形状は概ね台形状とし、遮光層105側面と画素電
極306とのなす角度を60゜以下とするのがが好まし
い。遮光層105の膜厚は0.5μm以上1.5μm以
下が好ましい。また、配向膜110としてはプレチルト
角が6゜以上10゜以下、特に表示品位と視野角特性の
関係から8゜程度が最も好ましい。また、遮光層105
の光透過率は1%以下が好ましい。
【0045】〔第2の実施例〕この第2の実施例では、
第2の実施の形態の具体例として図4,図5を参照しな
がら、その構成および製造方法について説明する。図4
に示すように、第1の実施例と同様に、アレイ側ガラス
基板201上に、アモルファスシリコンTFT素子20
2、ゲート線203、ソース線204、画素電極206
および保護膜207を形成し、アレイ基板を作製した。
第2の実施の形態の具体例として図4,図5を参照しな
がら、その構成および製造方法について説明する。図4
に示すように、第1の実施例と同様に、アレイ側ガラス
基板201上に、アモルファスシリコンTFT素子20
2、ゲート線203、ソース線204、画素電極206
および保護膜207を形成し、アレイ基板を作製した。
【0046】次に、アレイ基板に感光性の黒色樹脂(ブ
ラックレジスト CK−S092B:富士ハントテクノ
ロジィー株式会社製)をスピンコーターによりアライメ
ントマーカー以外の部分に全面に塗布した。その後、1
10℃で20分プリベークした後、所定のマスクでアラ
イメントした後、コンタクト露光方式で100mJのパ
ワーで露光を行い、所定の条件にて現像を行った。
ラックレジスト CK−S092B:富士ハントテクノ
ロジィー株式会社製)をスピンコーターによりアライメ
ントマーカー以外の部分に全面に塗布した。その後、1
10℃で20分プリベークした後、所定のマスクでアラ
イメントした後、コンタクト露光方式で100mJのパ
ワーで露光を行い、所定の条件にて現像を行った。
【0047】その後、220℃で30分間ホットプレー
ト上でポストベークを行い、遮光層205を、TFT素
子202、ゲート線203、ソース線204の全面と画
素電極206の一部に形成した。なお、画素電極206
上には画素電極端部より3μm内側の領域まで遮光層2
05を形成した。遮光層205の膜厚は1.5μmであ
った。
ト上でポストベークを行い、遮光層205を、TFT素
子202、ゲート線203、ソース線204の全面と画
素電極206の一部に形成した。なお、画素電極206
上には画素電極端部より3μm内側の領域まで遮光層2
05を形成した。遮光層205の膜厚は1.5μmであ
った。
【0048】また、対向基板として、対向側ガラス基板
208上に対向電極209を形成した。次に、固形分濃
度6%のポリイミドワニス(例えばSE−7210:日
産化学工業株式会社製)の溶媒組成を変更して、γブチ
ルラクトンを主溶媒にしてNメチル2ピロリドン、ブチ
ルセルソルブを添加して、ワニスの粘度を20℃で約3
0cpに調整した。このように溶媒変更したポリイミド
ワニスをアレイ基板と対向基板上にスピンコーターによ
り塗布した後、220℃で30分間ホットプレート上で
ベークして、配向膜210を形成した。配向膜210の
膜厚は約70nmであった。配向膜210上での液晶の
プレチルト角は、6〜7゜である。
208上に対向電極209を形成した。次に、固形分濃
度6%のポリイミドワニス(例えばSE−7210:日
産化学工業株式会社製)の溶媒組成を変更して、γブチ
ルラクトンを主溶媒にしてNメチル2ピロリドン、ブチ
ルセルソルブを添加して、ワニスの粘度を20℃で約3
0cpに調整した。このように溶媒変更したポリイミド
ワニスをアレイ基板と対向基板上にスピンコーターによ
り塗布した後、220℃で30分間ホットプレート上で
ベークして、配向膜210を形成した。配向膜210の
膜厚は約70nmであった。配向膜210上での液晶の
プレチルト角は、6〜7゜である。
【0049】次に、アレイ基板と対向基板に液晶が90
゜TN配向するようにそれぞれラビングを施した。ラビ
ング布はレーヨン布(例えばTRC−100:東英産業
株式会社製)を用いて、ラビング圧は0.3mmにし
た。次に、アレイ基板上にプラスチックからなる球状の
スペーサ(例えばミクロパール:積水ファイン株式会社
製)を均一に分散させた。スペーサの球径は5μmであ
る。対向基板の周辺部に熱硬化型のシール材(例えばス
トラクトボンド:三井東圧化学株式会社製)を液晶注入
口を設けて印刷形成し、アレイ基板と対向基板を貼り合
わせ、所定の温度でシール材を完全硬化させ、液晶セル
を作製した。
゜TN配向するようにそれぞれラビングを施した。ラビ
ング布はレーヨン布(例えばTRC−100:東英産業
株式会社製)を用いて、ラビング圧は0.3mmにし
た。次に、アレイ基板上にプラスチックからなる球状の
スペーサ(例えばミクロパール:積水ファイン株式会社
製)を均一に分散させた。スペーサの球径は5μmであ
る。対向基板の周辺部に熱硬化型のシール材(例えばス
トラクトボンド:三井東圧化学株式会社製)を液晶注入
口を設けて印刷形成し、アレイ基板と対向基板を貼り合
わせ、所定の温度でシール材を完全硬化させ、液晶セル
を作製した。
【0050】次に、屈折率異方性が0.097であるネ
マチック液晶(例えばZLI−4792:メルクジャパ
ン株式会社製)に左捻れのカイラル物質(例えばS−8
11:メルクジャパン株式会社製)を添加して、ねじれ
ピッチが80μmになるように濃度調整した。このよう
な条件で作製したカイラルネマチック液晶を液晶層21
1として真空注入法で液晶セルに注入し、カイラルネマ
チック液晶が完全に充填された後、液晶注入口を封止樹
脂により封口する。その後、アレイ基板と対向基板の表
面に、偏光板212をその吸収軸がラビング方向に平行
になるように貼り付け、液晶表示パネルを作製した。
マチック液晶(例えばZLI−4792:メルクジャパ
ン株式会社製)に左捻れのカイラル物質(例えばS−8
11:メルクジャパン株式会社製)を添加して、ねじれ
ピッチが80μmになるように濃度調整した。このよう
な条件で作製したカイラルネマチック液晶を液晶層21
1として真空注入法で液晶セルに注入し、カイラルネマ
チック液晶が完全に充填された後、液晶注入口を封止樹
脂により封口する。その後、アレイ基板と対向基板の表
面に、偏光板212をその吸収軸がラビング方向に平行
になるように貼り付け、液晶表示パネルを作製した。
【0051】図5にアレイ基板のソース線部分の断面形
状を示す。断面形状の観察は第1の実施例と同様に走査
型電子顕微鏡により行った。ソース線204上に形成さ
れた遮光層205の断面形状は、逆台形状になってお
り、画素電極206上の端部がよりエッチングされた形
になっていた。遮光層205側面と画素電極206との
なす角度(遮光層205の内角)は、約110゜であっ
た。これは、画素電極206を構成するITOと遮光層
205を構成する感光性の黒色樹脂との密着性が弱いた
め、オーバーエッチング状態になったと考えられる。
状を示す。断面形状の観察は第1の実施例と同様に走査
型電子顕微鏡により行った。ソース線204上に形成さ
れた遮光層205の断面形状は、逆台形状になってお
り、画素電極206上の端部がよりエッチングされた形
になっていた。遮光層205側面と画素電極206との
なす角度(遮光層205の内角)は、約110゜であっ
た。これは、画素電極206を構成するITOと遮光層
205を構成する感光性の黒色樹脂との密着性が弱いた
め、オーバーエッチング状態になったと考えられる。
【0052】配向膜210は、遮光層205の側面のオ
ーバーエッチング部221を完全に埋めるように形成さ
れ、遮光層205側面の配向膜210の表面は画素電極
206に対して緩やかな斜面状に形成されていた。次
に、作製した液晶表示パネルの配向観察を行った。液晶
表示パネルを容量結合方式で駆動して、ON/OFF状
態での配向を観察した。この実施例でも、第1の実施例
と同様、ON状態で異常配向の発生による光漏れが発生
していないことを確認できた。これは、配向膜210に
よって遮光層205と画素電極206の段差が緩和さ
れ、遮光層205近傍でのラビングが十分されたためで
あると考えられる。
ーバーエッチング部221を完全に埋めるように形成さ
れ、遮光層205側面の配向膜210の表面は画素電極
206に対して緩やかな斜面状に形成されていた。次
に、作製した液晶表示パネルの配向観察を行った。液晶
表示パネルを容量結合方式で駆動して、ON/OFF状
態での配向を観察した。この実施例でも、第1の実施例
と同様、ON状態で異常配向の発生による光漏れが発生
していないことを確認できた。これは、配向膜210に
よって遮光層205と画素電極206の段差が緩和さ
れ、遮光層205近傍でのラビングが十分されたためで
あると考えられる。
【0053】また、ディスクリネーションも瞬時に消失
し、残像等の表示品位の低下は見られなかった。コント
ラストも100であった。 〔第5の比較例〕第2の実施例と同様のアレイ基板に、
同様の感光性の黒色樹脂を用いて、その現像時間を黒色
樹脂が剥離しない程度まで長くして、逆台形状の遮光層
を形成して、液晶表示パネルを作製した。配向膜、液晶
等は第2の実施例と同様である。遮光層の側面と画素電
極とのなす角度(遮光層の内角)は約130゜であり、
遮光層側面のオーバーエッチング部は配向膜で完全には
充填されていなかった。このためON状態で光漏れが発
生した。
し、残像等の表示品位の低下は見られなかった。コント
ラストも100であった。 〔第5の比較例〕第2の実施例と同様のアレイ基板に、
同様の感光性の黒色樹脂を用いて、その現像時間を黒色
樹脂が剥離しない程度まで長くして、逆台形状の遮光層
を形成して、液晶表示パネルを作製した。配向膜、液晶
等は第2の実施例と同様である。遮光層の側面と画素電
極とのなす角度(遮光層の内角)は約130゜であり、
遮光層側面のオーバーエッチング部は配向膜で完全には
充填されていなかった。このためON状態で光漏れが発
生した。
【0054】〔第6の比較例〕第2の実施例と同様にア
レイ基板上に逆台形状の遮光層を形成した後、ポリイミ
ドワニス(SE−7210:日産化学工業株式会社製)
の溶媒組成を変更して、ワニス粘度が約40cp、50
cpのポリイミドワニスを用意し、これらのポリイミド
ワニスをアレイ基板と対向基板上に塗布して、その後、
第2の実施例と全く同様の方法で液晶表示パネルを作製
した。
レイ基板上に逆台形状の遮光層を形成した後、ポリイミ
ドワニス(SE−7210:日産化学工業株式会社製)
の溶媒組成を変更して、ワニス粘度が約40cp、50
cpのポリイミドワニスを用意し、これらのポリイミド
ワニスをアレイ基板と対向基板上に塗布して、その後、
第2の実施例と全く同様の方法で液晶表示パネルを作製
した。
【0055】これらの液晶表示パネルでは、ON状態の
時に共に光り漏れが発生していたが、低粘度ワニスを用
いた方がその程度は軽かった。遮光層側面での配向膜形
成の状態を観察したところ、遮光層側面のオーバエッチ
ング部には配向膜が充填されておらず、遮光層と画素電
極間の段差は緩和されていないことが分かった。溶液粘
度が20cp以下では、ポリイミドの膜厚均一性が悪
く、好ましくなかった。
時に共に光り漏れが発生していたが、低粘度ワニスを用
いた方がその程度は軽かった。遮光層側面での配向膜形
成の状態を観察したところ、遮光層側面のオーバエッチ
ング部には配向膜が充填されておらず、遮光層と画素電
極間の段差は緩和されていないことが分かった。溶液粘
度が20cp以下では、ポリイミドの膜厚均一性が悪
く、好ましくなかった。
【0056】第5,第6の比較例から、第2の実施例で
は、断面が逆台形状の遮光層205の斜面と画素電極2
06とのなす角(遮光層205の内角)は、90°以上
130°以下が好ましい。また、配向膜210は、芳香
族ポリイミドまたは脂肪族ポリイミドまたはその混合系
から構成され、ポリアミック酸溶液またはポリイミド溶
液は、γブチルラクトン、N−メチル−2−ピロリドン
を主溶媒とし、ポリマー濃度は3%以上10%以下であ
り、溶液粘度が25〜40cpであることが好ましく、
30cpが最も好ましい。
は、断面が逆台形状の遮光層205の斜面と画素電極2
06とのなす角(遮光層205の内角)は、90°以上
130°以下が好ましい。また、配向膜210は、芳香
族ポリイミドまたは脂肪族ポリイミドまたはその混合系
から構成され、ポリアミック酸溶液またはポリイミド溶
液は、γブチルラクトン、N−メチル−2−ピロリドン
を主溶媒とし、ポリマー濃度は3%以上10%以下であ
り、溶液粘度が25〜40cpであることが好ましく、
30cpが最も好ましい。
【0057】また、第2の実施例においても、第1の実
施例同様、遮光層205の膜厚は0.5μm以上1.5
μm以下が好ましく、遮光層205の光透過率は1%以
下が好ましい。また、配向膜210としてはプレチルト
角が6゜以上10゜以下、特に表示品位と視野角特性の
関係から8゜程度が最も好ましい。 〔第3の実施例〕この第3の実施例では、第3の実施の
形態の具体例として図6を参照しながら、その構成およ
び製造方法について説明する。
施例同様、遮光層205の膜厚は0.5μm以上1.5
μm以下が好ましく、遮光層205の光透過率は1%以
下が好ましい。また、配向膜210としてはプレチルト
角が6゜以上10゜以下、特に表示品位と視野角特性の
関係から8゜程度が最も好ましい。 〔第3の実施例〕この第3の実施例では、第3の実施の
形態の具体例として図6を参照しながら、その構成およ
び製造方法について説明する。
【0058】図6に示すように、第1の実施例と同様、
アレイ側ガラス基板301上に、アモルファスシリコン
TFT素子302、Al/Taからなるゲート線30
3、Ti/Alからなるソース線304、酸化インジュ
ウム錫(ITO)からなる画素電極306を形成し、ア
レイ基板を作製した。ただし、TFT素子302、ゲー
ト線303、ソース線304上に、無機の絶縁膜(図1
の保護膜107に相当)は形成しなかった。
アレイ側ガラス基板301上に、アモルファスシリコン
TFT素子302、Al/Taからなるゲート線30
3、Ti/Alからなるソース線304、酸化インジュ
ウム錫(ITO)からなる画素電極306を形成し、ア
レイ基板を作製した。ただし、TFT素子302、ゲー
ト線303、ソース線304上に、無機の絶縁膜(図1
の保護膜107に相当)は形成しなかった。
【0059】次に、アレイ基板をOAP雰囲気中に10
分間暴露した後、感光性の黒色樹脂(CX225N:ヘ
キストジャパン株式会社製)をコーターによりアライメ
ントマーカー以外の部分に全面に塗布した。その後、1
00℃で1分間プリベークした後、所定のマスクでアラ
イメントした後、プロキシミティー露光方式で2μmの
間隙を設けて480mJのパワーで露光を行い、所定の
条件にて現像を行った。
分間暴露した後、感光性の黒色樹脂(CX225N:ヘ
キストジャパン株式会社製)をコーターによりアライメ
ントマーカー以外の部分に全面に塗布した。その後、1
00℃で1分間プリベークした後、所定のマスクでアラ
イメントした後、プロキシミティー露光方式で2μmの
間隙を設けて480mJのパワーで露光を行い、所定の
条件にて現像を行った。
【0060】その後、250℃で60分間ホットプレー
ト上でポストベークを行い、保護膜を兼ねた絶縁性遮光
層305を、TFT素子302、ゲート線303、ソー
ス線304の全面と画素電極306の一部に直接形成し
た。画素電極306上には画素電極端部より3μm内側
の領域まで絶縁性遮光層305を形成した。絶縁性遮光
層305の膜厚は1.2μmであった。また、絶縁性遮
光層305の抵抗率は1014Ω・cmであり、光透過率
は0.5%以下であった。その後、第1の実施例と全く
同一の材料、条件で液晶表示パネルを作製した。
ト上でポストベークを行い、保護膜を兼ねた絶縁性遮光
層305を、TFT素子302、ゲート線303、ソー
ス線304の全面と画素電極306の一部に直接形成し
た。画素電極306上には画素電極端部より3μm内側
の領域まで絶縁性遮光層305を形成した。絶縁性遮光
層305の膜厚は1.2μmであった。また、絶縁性遮
光層305の抵抗率は1014Ω・cmであり、光透過率
は0.5%以下であった。その後、第1の実施例と全く
同一の材料、条件で液晶表示パネルを作製した。
【0061】この実施例の液晶表示パネルを駆動したと
ころ、ON状態では全く光り漏れが発生せず、またディ
スクリネーションラインの消失も瞬時であり、高コント
ラストで残像のない良好な表示を得た。また、感光性の
黒色樹脂からなる絶縁性遮光層305を、直接、TFT
素子302、ゲート線303、ソース線304上に形成
したことによる電気的な劣化現象(例えば、短絡、TF
T素子302の劣化等)は発生しなかった。次に、絶縁
性遮光層305の断面形状を走査型電子顕微鏡により観
察したところ、第1の実施例と同様に台形状になってお
り、絶縁性遮光層305と画素電極306との段差が緩
和されているのが分かった。また、配向膜309は、絶
縁性遮光層305の上部および側面と画素電極306上
に形成されていた。
ころ、ON状態では全く光り漏れが発生せず、またディ
スクリネーションラインの消失も瞬時であり、高コント
ラストで残像のない良好な表示を得た。また、感光性の
黒色樹脂からなる絶縁性遮光層305を、直接、TFT
素子302、ゲート線303、ソース線304上に形成
したことによる電気的な劣化現象(例えば、短絡、TF
T素子302の劣化等)は発生しなかった。次に、絶縁
性遮光層305の断面形状を走査型電子顕微鏡により観
察したところ、第1の実施例と同様に台形状になってお
り、絶縁性遮光層305と画素電極306との段差が緩
和されているのが分かった。また、配向膜309は、絶
縁性遮光層305の上部および側面と画素電極306上
に形成されていた。
【0062】またラビング中にTFT素子302、ゲー
ト線303およびソース線304が破壊されることはな
く、絶縁性遮光層305は保護膜としての機能を有する
ことが分かった。しかし、絶縁性遮光層305の抵抗率
が1010Ω・cm以下になると、電気的劣化が発生し、
表示品位が悪化することが分かった。
ト線303およびソース線304が破壊されることはな
く、絶縁性遮光層305は保護膜としての機能を有する
ことが分かった。しかし、絶縁性遮光層305の抵抗率
が1010Ω・cm以下になると、電気的劣化が発生し、
表示品位が悪化することが分かった。
【0063】この実施例によれば、第1の実施例と同様
の効果があり、さらに、絶縁性遮光層305が保護膜と
して作用するため、TFT素子302、ゲート線303
およびソース線304上に無機の保護膜(例えば、図1
の保護膜107)を設ける必要がなく、工程の簡素化を
図ることができる。この実施例において、絶縁性遮光層
305の抵抗率は1011Ω・cm以上であることが好ま
しい。また、第1の実施例同様、絶縁性遮光層305の
断面形状を概ね台形状とし、絶縁性遮光層305側面と
画素電極306とのなす角度(絶縁性遮光層305の内
角)を60゜以下とするのが好ましい。また、絶縁性遮
光層305の膜厚は0.5μm以上1.5μm以下、光
透過率は1%以下が好ましい。また、配向膜309とし
てはプレチルト角が6゜以上10゜以下、特に表示品位
と視野角特性の関係から8゜程度が最も好ましい。
の効果があり、さらに、絶縁性遮光層305が保護膜と
して作用するため、TFT素子302、ゲート線303
およびソース線304上に無機の保護膜(例えば、図1
の保護膜107)を設ける必要がなく、工程の簡素化を
図ることができる。この実施例において、絶縁性遮光層
305の抵抗率は1011Ω・cm以上であることが好ま
しい。また、第1の実施例同様、絶縁性遮光層305の
断面形状を概ね台形状とし、絶縁性遮光層305側面と
画素電極306とのなす角度(絶縁性遮光層305の内
角)を60゜以下とするのが好ましい。また、絶縁性遮
光層305の膜厚は0.5μm以上1.5μm以下、光
透過率は1%以下が好ましい。また、配向膜309とし
てはプレチルト角が6゜以上10゜以下、特に表示品位
と視野角特性の関係から8゜程度が最も好ましい。
【0064】〔第4の実施例〕この第4の実施例では、
第4の実施の形態の具体例として図7を参照しながら、
その構成および製造方法について説明する。図7に示す
ように、第1の実施例と同様、アレイ側ガラス基板40
1上に、アモルファスシリコンTFT素子402、Al
/Taからなるゲート線403、Ti/Alからなるソ
ース線404、酸化インジュウム錫(ITO)からなる
画素電極406を形成し、アレイ基板を作製した。ただ
し、TFT素子402、ゲート線403、ソース線40
4上に、無機の絶縁膜(図1の保護膜107に相当)は
形成しなかった。
第4の実施の形態の具体例として図7を参照しながら、
その構成および製造方法について説明する。図7に示す
ように、第1の実施例と同様、アレイ側ガラス基板40
1上に、アモルファスシリコンTFT素子402、Al
/Taからなるゲート線403、Ti/Alからなるソ
ース線404、酸化インジュウム錫(ITO)からなる
画素電極406を形成し、アレイ基板を作製した。ただ
し、TFT素子402、ゲート線403、ソース線40
4上に、無機の絶縁膜(図1の保護膜107に相当)は
形成しなかった。
【0065】次に、アレイ基板上に、感光性の黒色樹脂
(ブラックレジスト CK−S092B:富士ハントテ
クノロジィー株式会社製)をコーターによりアライメン
トマーカー以外の部分に全面に塗布した。その後、11
0℃で1分間プリベークした後、所定のマスクでアライ
メントした後、コンタクト露光方式で300mJのパワ
ーで露光を行い、所定の条件にて現像を行った。
(ブラックレジスト CK−S092B:富士ハントテ
クノロジィー株式会社製)をコーターによりアライメン
トマーカー以外の部分に全面に塗布した。その後、11
0℃で1分間プリベークした後、所定のマスクでアライ
メントした後、コンタクト露光方式で300mJのパワ
ーで露光を行い、所定の条件にて現像を行った。
【0066】その後、220℃で60分間ホットプレー
ト上でポストベークを行い、保護膜を兼ねた絶縁性遮光
層405を、TFT素子402、ゲート線403、ソー
ス線404の全面と画素電極406の一部に直接形成し
た。画素電極406上には画素電極端部より3μm内側
の領域まで絶縁性遮光層405を形成した。絶縁性遮光
層405の膜厚は1.1μmであった。絶縁性遮光層4
05の抵抗率は1013Ω・cmであり、光透過率は約
1.0%であった。
ト上でポストベークを行い、保護膜を兼ねた絶縁性遮光
層405を、TFT素子402、ゲート線403、ソー
ス線404の全面と画素電極406の一部に直接形成し
た。画素電極406上には画素電極端部より3μm内側
の領域まで絶縁性遮光層405を形成した。絶縁性遮光
層405の膜厚は1.1μmであった。絶縁性遮光層4
05の抵抗率は1013Ω・cmであり、光透過率は約
1.0%であった。
【0067】また、対向基板として、対向側ガラス基板
208上に対向電極209を形成した。次に、ポリイミ
ドワニス(RN−1024:日産化学工業株式会社製)
をアレイ基板と対向基板に塗布して、220℃で10分
間ホットプレート上でベークした後、第1の実施例と全
く同一の材料、条件で液晶表示パネルを作製した。ポリ
イミドワニスの溶液粘度は約30cpであった。
208上に対向電極209を形成した。次に、ポリイミ
ドワニス(RN−1024:日産化学工業株式会社製)
をアレイ基板と対向基板に塗布して、220℃で10分
間ホットプレート上でベークした後、第1の実施例と全
く同一の材料、条件で液晶表示パネルを作製した。ポリ
イミドワニスの溶液粘度は約30cpであった。
【0068】この実施例の液晶表示パネルを駆動したと
ころ、ON状態でも異常配向による光り漏れが発生せ
ず、またディスクリネーションラインの消失も瞬時であ
り、高コントラストで残像のない良好な表示を得た。配
向膜409上での液晶のプレチルト角は約8゜であっ
た。また、感光性の黒色樹脂からなる絶縁性遮光層40
5を、直接、TFT素子402、ゲート線403、ソー
ス線404上に形成したことによる電気的な劣化現象
(例えば、短絡、TFT素子402の劣化等)は発生し
なかった。
ころ、ON状態でも異常配向による光り漏れが発生せ
ず、またディスクリネーションラインの消失も瞬時であ
り、高コントラストで残像のない良好な表示を得た。配
向膜409上での液晶のプレチルト角は約8゜であっ
た。また、感光性の黒色樹脂からなる絶縁性遮光層40
5を、直接、TFT素子402、ゲート線403、ソー
ス線404上に形成したことによる電気的な劣化現象
(例えば、短絡、TFT素子402の劣化等)は発生し
なかった。
【0069】次に、絶縁性遮光層405の断面形状観察
を走査型電子顕微鏡により行った。ソース線404上に
形成された絶縁性遮光層405の断面形状は、逆台形状
になっており、画素電極406上の端部がよりエッチン
グされた形になっていた。絶縁性遮光層405と画素電
極406とのなす角度(絶縁性遮光層405の内角)
は、約110゜程度であった。これは、画素電極406
を構成するITOと絶縁性遮光層405を構成する感光
性の黒色樹脂との密着性が弱いため、オーバーエッチン
グ状態になったと考えられる。
を走査型電子顕微鏡により行った。ソース線404上に
形成された絶縁性遮光層405の断面形状は、逆台形状
になっており、画素電極406上の端部がよりエッチン
グされた形になっていた。絶縁性遮光層405と画素電
極406とのなす角度(絶縁性遮光層405の内角)
は、約110゜程度であった。これは、画素電極406
を構成するITOと絶縁性遮光層405を構成する感光
性の黒色樹脂との密着性が弱いため、オーバーエッチン
グ状態になったと考えられる。
【0070】配向膜409は、絶縁性遮光層405の側
面のオーバーエッチング部を完全に埋めるように形成さ
れ、絶縁性遮光層405側面の配向膜409の表面は画
素電極406に対して緩やかな斜面状に形成されてい
た。またラビング中にTFT素子402、ゲート線40
3、ソース線404が破壊されることはなく、絶縁性遮
光層405は保護膜としての機能を有することが分かっ
た。
面のオーバーエッチング部を完全に埋めるように形成さ
れ、絶縁性遮光層405側面の配向膜409の表面は画
素電極406に対して緩やかな斜面状に形成されてい
た。またラビング中にTFT素子402、ゲート線40
3、ソース線404が破壊されることはなく、絶縁性遮
光層405は保護膜としての機能を有することが分かっ
た。
【0071】しかし、第3の実施例と同様、絶縁性遮光
層405の抵抗率が1010Ω・cm以下になると、電気
的劣化が発生し、表示品位が悪化することが分かった。
この実施例によれば、第1の実施例と同様の効果があ
り、さらに、絶縁性遮光層405が保護膜として作用す
るため、TFT素子402、ゲート線403およびソー
ス線404上に無機の保護膜(例えば、図1の保護膜1
07)を設ける必要がなく、工程の簡素化を図ることが
できる。
層405の抵抗率が1010Ω・cm以下になると、電気
的劣化が発生し、表示品位が悪化することが分かった。
この実施例によれば、第1の実施例と同様の効果があ
り、さらに、絶縁性遮光層405が保護膜として作用す
るため、TFT素子402、ゲート線403およびソー
ス線404上に無機の保護膜(例えば、図1の保護膜1
07)を設ける必要がなく、工程の簡素化を図ることが
できる。
【0072】この実施例においても、第3の実施例同
様、絶縁性遮光層405の抵抗率は1011Ω・cm以上
であることが好ましい。また、第2の実施例同様、断面
が逆台形状の絶縁性遮光層405の斜面と画素電極40
6とのなす角(絶縁性遮光層405の内角)は、90°
以上130°以下が好ましい。また、配向膜409は、
芳香族ポリイミドまたは脂肪族ポリイミドまたはその混
合系から構成され、ポリアミック酸溶液またはポリイミ
ド溶液は、γブチルラクトン、N−メチル−2−ピロリ
ドンを主溶媒とし、ポリマー濃度は3%以上10%以下
であり、溶液粘度が25〜40cpであることが好まし
い。
様、絶縁性遮光層405の抵抗率は1011Ω・cm以上
であることが好ましい。また、第2の実施例同様、断面
が逆台形状の絶縁性遮光層405の斜面と画素電極40
6とのなす角(絶縁性遮光層405の内角)は、90°
以上130°以下が好ましい。また、配向膜409は、
芳香族ポリイミドまたは脂肪族ポリイミドまたはその混
合系から構成され、ポリアミック酸溶液またはポリイミ
ド溶液は、γブチルラクトン、N−メチル−2−ピロリ
ドンを主溶媒とし、ポリマー濃度は3%以上10%以下
であり、溶液粘度が25〜40cpであることが好まし
い。
【0073】また、絶縁性遮光層405の膜厚は0.5
μm以上1.5μm以下、光透過率は1%以下が好まし
い。また、配向膜409としてはプレチルト角が6゜以
上10゜以下、特に表示品位と視野角特性の関係から8
゜程度が最も好ましい。
μm以上1.5μm以下、光透過率は1%以下が好まし
い。また、配向膜409としてはプレチルト角が6゜以
上10゜以下、特に表示品位と視野角特性の関係から8
゜程度が最も好ましい。
【0074】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、アレイ
基板において、画素電極の端部,配線電極およびスイッ
チング素子上に、側面が斜面状の遮光層を形成したこと
により、遮光層の側面に形成された配向膜がラビングさ
れやすくなり、異常配向領域を減少し、光漏れの発生や
ディスクリネーションラインの発生を抑制することがで
き、コントラストの向上、表示品位の向上に効果があ
る。
基板において、画素電極の端部,配線電極およびスイッ
チング素子上に、側面が斜面状の遮光層を形成したこと
により、遮光層の側面に形成された配向膜がラビングさ
れやすくなり、異常配向領域を減少し、光漏れの発生や
ディスクリネーションラインの発生を抑制することがで
き、コントラストの向上、表示品位の向上に効果があ
る。
【0075】また、アレイ基板において、画素電極の端
部,配線電極およびスイッチング素子上に、側面が絶壁
状の遮光層を形成し、遮光層の絶壁状の側面に配向膜を
充填するように遮光層および画素電極上に配向膜を形成
したことにより、遮光層側面での配向膜の表面を画素電
極面に対して緩やかな斜面状に形成できるため、遮光層
の側面に形成された配向膜がラビングされやすくなり、
異常配向領域を減少し、光漏れの発生やディスクリネー
ションラインの発生を抑制することができ、コントラス
トの向上、表示品位の向上に効果がある。
部,配線電極およびスイッチング素子上に、側面が絶壁
状の遮光層を形成し、遮光層の絶壁状の側面に配向膜を
充填するように遮光層および画素電極上に配向膜を形成
したことにより、遮光層側面での配向膜の表面を画素電
極面に対して緩やかな斜面状に形成できるため、遮光層
の側面に形成された配向膜がラビングされやすくなり、
異常配向領域を減少し、光漏れの発生やディスクリネー
ションラインの発生を抑制することができ、コントラス
トの向上、表示品位の向上に効果がある。
【0076】さらに、液晶のプレチルト角と遮光層の膜
厚の最適化を図ることにより、ディスクリネーションラ
インの消失を早めることができ、残像等を無くし、コン
トラストの向上、表示品位の向上に大きな効果がある。
厚の最適化を図ることにより、ディスクリネーションラ
インの消失を早めることができ、残像等を無くし、コン
トラストの向上、表示品位の向上に大きな効果がある。
【図1】この発明の第1の実施の形態の液晶表示パネル
の構成を示す断面図である。
の構成を示す断面図である。
【図2】この発明の第1の実施の形態の液晶表示パネル
の平面図である。
の平面図である。
【図3】この発明の第1の実施の形態の液晶表示パネル
のアレイ基板のソース線部分の断面図である。
のアレイ基板のソース線部分の断面図である。
【図4】この発明の第2の実施の形態の液晶表示パネル
の構成を示す断面図である。
の構成を示す断面図である。
【図5】この発明の第2の実施の形態の液晶表示パネル
のアレイ基板のソース線部分の断面図である。
のアレイ基板のソース線部分の断面図である。
【図6】この発明の第3の実施の形態の液晶表示パネル
の構成を示す断面図である。
の構成を示す断面図である。
【図7】この発明の第4の実施の形態の液晶表示パネル
の構成を示す断面図である。
の構成を示す断面図である。
【図8】従来の問題点を説明するためのラビング状態を
示す模式図である。
示す模式図である。
101 アレイ側ガラス基板 102 TFT素子 103 ゲート線 104 ソース線 105 遮光層 106 画素電極 107 保護膜 108 対向側ガラス基板 109 対向電極 110 配向膜 111 液晶層 112 偏光板 121 ラビング方向 122 ラビング擦り下げ部分 123 画素開口部 201 アレイ側ガラス基板 202 TFT素子 203 ゲート線 204 ソース線 205 遮光層 206 画素電極 207 保護膜 208 対向側ガラス基板 209 対向電極 210 配向膜 211 液晶層 212 偏光板 221 オーバーエッチング部 301 アレイ側ガラス基板 302 TFT素子 303 ゲート線 304 ソース線 305 絶縁性遮光層 306 画素電極 307 対向側ガラス基板 308 対向電極 309 配向膜 310 液晶層 311 偏光板 401 アレイ側ガラス基板 402 TFT素子 403 ゲート線 404 ソース線 405 絶縁性遮光層 406 画素電極 407 対向側ガラス基板 408 対向電極 409 配向膜 410 液晶層 411 偏光板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 義則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 望月 秀晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (12)
- 【請求項1】 画素電極,配線電極およびスイッチング
素子を有するアレイ基板と、対向電極を有する対向基板
との間に、液晶を挟持した液晶表示パネルであって、 前記画素電極の端部,前記配線電極および前記スイッチ
ング素子上に保護膜を介して側面が斜面状の遮光層を形
成し、前記遮光層および前記画素電極上に配向膜を形成
したことを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項2】 画素電極,配線電極およびスイッチング
素子を有するアレイ基板と、対向電極を有する対向基板
との間に、液晶を挟持した液晶表示パネルであって、 前記画素電極の端部,前記配線電極および前記スイッチ
ング素子上に保護膜を介して側面が絶壁状の遮光層を形
成し、前記遮光層の絶壁状の側面に配向膜を充填するよ
うに前記遮光層および前記画素電極上に前記配向膜を形
成したことを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項3】 画素電極,配線電極およびスイッチング
素子を有するアレイ基板と、対向電極を有する対向基板
との間に、液晶を挟持した液晶表示パネルであって、 前記画素電極の端部,前記配線電極および前記スイッチ
ング素子上に側面が斜面状の絶縁性の遮光層を直接形成
し、前記遮光層および前記画素電極上に配向膜を形成し
たことを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項4】 画素電極,配線電極およびスイッチング
素子を有するアレイ基板と、対向電極を有する対向基板
との間に、液晶を挟持した液晶表示パネルであって、 前記画素電極の端部,前記配線電極および前記スイッチ
ング素子上に側面が絶壁状の絶縁性の遮光層を直接形成
し、前記遮光層の絶壁状の側面に配向膜を充填するよう
に前記遮光層および前記画素電極上に前記配向膜を形成
したことを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項5】 遮光層の斜面状の側面が画素電極面とな
す角度を、60゜以下とした請求項1または3記載の液
晶表示パネル。 - 【請求項6】 遮光層の絶壁状の側面が画素電極面とな
す角度を、90゜以上130゜以下とした請求項2また
は4記載の液晶表示パネル。 - 【請求項7】 遮光層の抵抗率が1011Ω・cm以上で
ある請求項3または4記載の液晶表示パネル。 - 【請求項8】 遮光層の膜厚は0.5μm以上1.5μ
m以下である請求項1,2,3または4記載の液晶表示
パネル。 - 【請求項9】 配向膜上での液晶のプレチルト角は6゜
以上10゜以下である請求項1,2,3または4記載の
液晶表示パネル。 - 【請求項10】 遮光層の光透過率は1%以下である請
求項1,2,3または4記載の液晶表示パネル。 - 【請求項11】 画素電極,配線電極およびスイッチン
グ素子を有するアレイ基板と、対向電極を有する対向基
板との間に、液晶を挟持した液晶表示パネルの製造方法
であって、 前記アレイ基板の前記画素電極の端部,前記配線電極お
よび前記スイッチング素子上に遮光層を形成した後、前
記遮光層および前記画素電極上に、粘度を25〜40c
pに設定したポリアミック酸溶液またはポリイミド溶液
を用いて配向膜を形成することを特徴とする液晶表示パ
ネルの製造方法。 - 【請求項12】 ポリアミック酸溶液またはポリイミド
溶液は、γブチルラクトン、N−メチル−2−ピロリド
ンを主溶媒とし、ポリマー濃度を3%以上10%以下と
した請求項11記載の液晶表示パネルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7255164A JPH0996806A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 液晶表示パネルおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7255164A JPH0996806A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 液晶表示パネルおよびその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000281100A Division JP3210652B2 (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 液晶表示パネルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0996806A true JPH0996806A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17274958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7255164A Pending JPH0996806A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 液晶表示パネルおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0996806A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201982A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Nec Lcd Technologies Ltd | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| KR100978950B1 (ko) * | 2003-12-01 | 2010-08-31 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치 |
| US8493540B2 (en) | 2008-12-15 | 2013-07-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Display panel and method of manufacturing the same |
-
1995
- 1995-10-02 JP JP7255164A patent/JPH0996806A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100978950B1 (ko) * | 2003-12-01 | 2010-08-31 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치 |
| JP2005201982A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Nec Lcd Technologies Ltd | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| US8493540B2 (en) | 2008-12-15 | 2013-07-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Display panel and method of manufacturing the same |
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