液晶表示装置
【課題】表示領域の周辺部分近傍に見られる表示ムラを無くし、優れた表示品位の液晶表示装置を得る。
【解決手段】各々にスイッチング素子を有する複数の画素１３がマトリクス状に形成された表示領域３と表示領域３の外側であってスイッチング素子に信号を供給する引き出し配線６が形成された引き出し配線領域４とを有するアレイ基板２と、アレイ基板２上に、表示領域３と引き出し配線領域４の境界からアレイ基板２端部に向けて、相互に平行に延在する複数の畝状の凸部１０と、表示領域３を覆う配向膜９と、を備える。
【解決手段】各々にスイッチング素子を有する複数の画素１３がマトリクス状に形成された表示領域３と表示領域３の外側であってスイッチング素子に信号を供給する引き出し配線６が形成された引き出し配線領域４とを有するアレイ基板２と、アレイ基板２上に、表示領域３と引き出し配線領域４の境界からアレイ基板２端部に向けて、相互に平行に延在する複数の畝状の凸部１０と、表示領域３を覆う配向膜９と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に関するものであり、詳しくは、液晶配向処理が施された液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、画素電極及び配線がマトリクス状に形成されたアレイ基板とカラーフィルタ基板とが一定間隙が保たれたまま対向して貼り合わされ、これらの基板の間隙に液晶材料が狭持された構造をしている。
【０００３】
各基板の液晶材料に接する面にはポリイミド等からなる配向膜が形成されており、配向膜面をレーヨン等からなるラビング布で擦る（ラビングする）ことにより液晶材料を所定の方向に配向させる。このような液晶配向処理方法は、一般にラビング法と呼ばれ、配向膜に液晶配向規制力を与えるものである。
【０００４】
ラビング法による液晶配向処理は、各基板について表示領域のみ行なうのではなく、アレイ基板、カラーフィルタ基板の全面について一括に行なわれる。従って、アレイ基板においては、ラビング法による液晶配向処理は、表示領域とその表示領域に隣接する引き出し配線領域とを区別すること無しに、アレイ基板の全面について同時に一括して行なわれる。アレイ基板の引き出し配線領域は、表示領域とは表面形状が異なるだけでなく均一性が低いため、引き出し配線領域をラビングした際に、レーヨン等からなるラビング布はその表面状態に乱れが生じる。その結果、引き出し配線領域をラビングした後に続けて表示領域をラビングすると、引き出し配線領域との境界付近の表示領域では、ラビング布の表面状態の乱れにより基板間に狭持された液晶材料の液晶配向が乱れ、表示ムラを生じることがある。
【０００５】
そこで、表示領域周辺の引き出し配線領域のうちの引き出し配線を形成していない部分に、引き出し配線と同じ膜厚、幅、間隔のダミー配線を形成し、表示領域周辺の引き出し配線領域の凹凸を低減して、ラビング布の表面状態の乱れを抑制し、引き出し配線領域と境界付近の表示領域での表示ムラを無くす方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−０８４３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この表示領域周辺の引き出し配線領域であって、引き出し配線を形成していない部分にダミー配線を形成することにより、表示領域周辺の引き出し配線領域の凹凸を低減しただけでは、引き出し配線、ダミー配線の形成状態の不均一さに起因してラビング布の繊維配向乱れが生じることは十分に抑制できない。その結果、液晶配向が乱れ、引き出し配線領域との境界付近の表示領域に表示ムラを引き起こすという問題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、引き出し配線領域との境界付近の表示領域であっても表示ムラの発生が抑制された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】
【０００９】
本発明の液晶表示装置は、各々にスイッチング素子を有する複数の画素がマトリクス状に形成された表示領域と表示領域の外側であってスイッチング素子に信号を供給する引き出し配線が形成された引き出し配線領域とを有するアレイ基板と、アレイ基板上に、表示領域と引き出し配線領域との境界からアレイ基板の端部に向けて、相互に平行に延在する複数の畝状の凸部と、表示領域を覆う配向膜と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の液晶表示装置は、表示領域周辺の引き出し配線領域に、相互に平行に延設された複数の畝状の凸部を有することにより、ラビング布の表面状態の乱れを抑制し、引き出し配線領域との境界付近の表示領域での表示ムラを抑制することができ、表示品質が向上した液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１の液晶パネルの構成を示す平面模式図である。
【図２】実施の形態１の液晶パネルの断面模式図である。
【図３】実施の形態１のアレイ基板の表示領域と引き出し配線領域との境界付近の拡大模式図である。
【図４】実施の形態１のアレイ基板の表示領域と引き出し配線領域との境界付近の断面模式図である。
【図５】畝状の凸部を形成しないアレイ基板を用いた液晶パネルの液晶分子の配向状態を説明するための模式図である。
【図６】実施の形態１の液晶分子の配向状態を説明するための模式図である。
【図７】実施の形態２のアレイ基板の表示領域と引き出し配線領域との境界付近の拡大模式図である。
【図８】実施の形態３のアレイ基板の表示領域と引き出し配線領域との境界付近の拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態の説明及び各図において、同一の符号を付した部分は、同一又は相当する部分を示すものである。
【００１３】
実施の形態１．
＜液晶パネルの構成・製造＞
図１〜図４を用いて、本発明の液晶表示装置の実施の形態１である液晶パネル１の構成およびその製造過程を説明する。図１は液晶パネル１の構成を示す平面模式図であり、図２は、液晶パネル１の断面模式図で、図１の液晶パネル１のＡ−Ａにおける断面を示している。また図３は、液晶パネル１を構成するアレイ基板２の表示領域３と引き出し配線領域４との境界付近の拡大模式図であり、図１の破線の楕円で囲まれた領域を拡大したものである。図4はアレイ基板２の表示領域３と引き出し配線領域４との境界付近の断面模式図で、図３におけるＢ−Ｂ断面が示されている。
【００１４】
図１及び図２に示された液晶パネル１にはアクティブマトリクス型駆動方式が採用されており、アレイ基板２の表面にはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイが形成されている。このＴＦＴは例えばアモルファスシリコンやポリシリコン等の半導体で形成された電界効果型トランジスタが用いられている。さらに、アレイ基板２の表面には、マトリクス状に複数の画素１３（図１及び図２では図示されないが、図３にて示される）が配置されている。各画素１３にはそれぞれＴＦＴが設けられており、スイッチング素子として動作するＴＦＴによってそれぞれの画素１３が駆動される。一方、アレイ基板２と対向して配置されたカラーフィルタ（以下ＣＦと呼ぶ）基板５の表面には、ＣＦが形成されている。アレイ基板２とＣＦ基板５とは、それぞれ、ＴＦＴ及びＣＦを形成した面が対向されて配置されている。
【００１５】
液晶パネル１は、複数の画素１３がマトリクス状に配列された表示領域３と、各画素１３に設けられたＴＦＴを駆動するためのソース信号及びゲート信号を入力するための引き出し配線６が形成された引き出し配線領域４とで構成されている。さらに引き出し配線領域４は、引き出し配線６が形成された部分と、その間の引き出し配線６が形成されていない部分がある。
【００１６】
図１及び図２に模式的に示されるように、引き出し配線６が配列されるピッチについては、各画素１３に設けられたＴＦＴへソース信号、ゲート信号を入力するための表示領域３に近い側のピッチと外部からの信号を受けるアレイ基板２の端部の引き出し配線のピッチとが異なっている。
【００１７】
図１には示していないが、アレイ基板２の端部では引き出し配線６に異方性導電膜（ＡＣＦ）を介してフレキシブルプリント基板 (ＦＰＣ)が実装され、外部の制御装置からソース信号、ゲート信号が液晶パネル１に入力される。従って、表示領域３に近い側の引き出し配線６は表示領域３の画素１３の配列に合わせるためにピッチが大きく、アレイ基板２の端部の引き出し配線６はＡＣＦのサイズに合わせるためにピッチが小さい。そのため、引き出し配線領域４は、引き出し配線６が形成された部分とその間の引き出し配線６が形成されていない部分を有する。
【００１８】
実施の形態１で説明する液晶パネルは、例えばＩＰＳ（In-Plane Switching）モードを適用した５型ＱＶＧA（３２０×２４０画素）液晶パネルであり、典型的には、表示領域３側の引き出し配線ピッチが、長辺（横方向）側で約１００μｍ、短辺（縦方向）側で約３００μｍである。またアレイ基板２端部での引き出し配線ピッチが、長辺側、短辺側ともに約５０μｍである。
【００１９】
図２に示されるように、アレイ基板２とＣＦ基板５とが対向され、これらの基板の間に液晶材料７が狭持されており、シール材８がこれらの基板を保持している。また、図１に示されるように、アレイ基板２には、表示領域３と引き出し配線領域４が設けられている。さらに、図２に示されるように、アレイ基板２とＣＦ基板５の表面にはポリイミドからなる配向膜９が形成されている。この配向膜９を図２に示された矢印の方向にレーヨン布を用いて、ラビング法による液晶配向処理（以下ラビング処理）を行ない、液晶材料７を配向させる。
【００２０】
図３は、図１に示された破線の楕円で囲まれた領域の拡大模式図であり、アレイ基板２の表示領域３と引き出し配線領域４との境界付近を拡大して示している。畝状の凸部１０は、引き出し配線６と重畳的にソース信号配線１１の延在する方向に、複数形成されており、それぞれの畝状の凸部１０は相互に平行に形成されている。図３では、一例として、畝状の凸部１０は、大部分が引き出し配線６の下層側に形成されている。この畝状の凸部１０は、幅が１０μｍで、間隔は画素ピッチと同じである。表示領域３は、ソース信号配線１１とゲート信号配線１２で囲まれた複数の画素１３で構成されている。
【００２１】
この液晶パネル１は、先に述べたように液晶表示モードとしてＩＰＳモードが用いられている。この図では省略しているが、各画素１３には一対のクシ型電極が備えられており、クシ型電極間に印加された電圧が液晶材料７を応答させ、表示を行なうものである。ＩＰＳモードの液晶パネル１では、図３に示された矢印の方向にラビング処理が行なわれ、液晶材料７を矢印の方向に配向させて用いる。
【００２２】
図４は図３のＢ−Ｂ部分の断面を模式的にあらわしたもので、アレイ基板２の表示領域３と引き出し配線領域４との境界付近の断面模式図である。アレイ基板２の表面にアルミニウム（Ａｌ）層が２００ｎｍ成膜され、フォトリソグラフィー法により、ゲート信号配線１２と幅１０μｍの畝状の凸部１０が形成される。その上にゲート信号配線１２が他の電極配線等と電気的に接触しないため層間絶縁膜１４として窒化珪素（ＳｉＮ）層が３００ｎｍ成膜され、さらに、銅（Ｃｕ）層が２００ｎｍ成膜される。フォトリソグラフィー法によりソース信号配線１１と引き出し配線６とが形成された後、最上層にＳｉＮからなるオーバーコート層１５が３００ｎｍ成膜される。さらに、オーバーコート層１５の上には、ポリイミドからなる配向膜９が塗布される。
【００２３】
本実施の形態においては、先に述べたように、ＡＣＦを介してＦＰＣが実装され、ソース信号、ゲート信号をアレイ基板２に入力する構成を用いたが、ソース信号、ゲート信号の入力のための構成はこれに限定するものでなく、安定して信号入力をすることのできる構成を用いることができる。例えば、アレイ基板２の引き出し配線６に直接ベアチップ実装により駆動ＩＣ等を実装してもよい。
【００２４】
また本実施の形態においては、ラビング処理にレーヨン製の布を用いたが、その他のラビング用布、例えばコットン製の布であっても用いることができる。
【００２５】
さらに本実施の形態においては、液晶パネル１は、その液晶表示モードとしてＩＰＳモードを用いたが、これに限定するものではなく、ラビング処理により液晶材料７を配向させる液晶表示モードであれば用いることができる。例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードを用いることができる。
【００２６】
また、表示領域３側の引き出し配線６のピッチとアレイ基板２の端部での引き出し配線６のピッチは特に限定するものではなく、画素１３のピッチ、ＦＰＣの実装ピッチに合わせて任意に設定する事ができる。なお、表示領域３側の引き出し配線６のピッチとアレイ基板２の端部での引き出し配線６のピッチが等しい場合、引き出し配線６は表示領域３からアレイ基板２の端部へ直線的に結ばれることで引き出し配線領域４の不均一さの程度は減少する。そのため、表示領域３の周辺部分の表示ムラは幾分低減されるが、成膜状態等に起因する引き出し配線領域４の不均一さは存在する。従って、畝状の凸部１０を複数、且つ相互に平行に設けることにより一層の表示ムラの抑制効果が得られることは言うまでもない。
【００２７】
畝状の凸部１０を形成するためのＡｌ層の膜厚は、２００ｎｍとしたが、特に限定するものではなく、５０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であれば用いることができる。Ａｌ層の膜厚が５０ｎｍ未満では、表示ムラの改善効果が不十分であり、本発明の効果を達成することができない。また５００ｎｍを超える場合、表示ムラの改善効果は得られるが、Ａｌ層の上層に作製するソース信号配線１１、引き出し配線６の段差部分の凹凸が大きくなりすぎ、配線切れが生じやすくなる。さらに、液晶パネル１のパネルギャップのムラを生じる場合もあり不適当である。したがって、畝状の凸部１０を形成するためのＡｌ層の膜厚は、５０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であることが必要であり、同様の理由から１００ｎｍ以上、４００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２８】
畝状の凸部１０の幅は１０μｍとしたが、２μｍ以上、１００μｍ以下の範囲であれば任意の幅に設定することができる。２μｍ未満とすると、畝状の凸部１０の幅が狭すぎて、表示ムラの改善効果が不十分となる。１００μｍを超えると、逆に畝状の凸部１０の幅が広すぎて、ほとんど全体が凸部となり、平坦となってしまうため、表示ムラの改善効果が不十分となる。
【００２９】
畝状の凸部１０の材料にはＡｌを用いたが、これに限定するものではなく、その他の電極材料、アモルファルシリコン（αＳｉ）等を用いることができる、引き出し配線６、ソース信号配線１１の材料にＣｕ、ゲート信号配線１２の材料にＡｌを用いたが、これらの材料は特に限定するものではなく、Ａｌ、Ｃｕの他にＡｌＮd系合金等の通常の電極材料を用いることができる。ソース信号配線１１と他の配線との電気的接触防止する層間絶縁膜１４、オーバコート層１５に用いる材料は特に限定するものではなく、絶縁性を有し、電極層の保護を行なうことができればよく、ＳｉＮの他にＳｉＯ２等の通常の層間絶縁膜１４が用いられる。
【００３０】
＜表示特性＞
本実施の形態で製造したアレイ基板２とＣＦ基板５の間隙に液晶材料７を注入して液晶パネル１を作製した。図１、図２には示していないが、この液晶パネル１の表面と裏面に偏光板を各々の透過軸が直交するように配置して貼付し、表示ムラの有無、その程度の観察を行なった。
【００３１】
図５、図６を用いて液晶パネル１の液晶分子１６の配向状態、表示ムラの発生について説明し、本発明の畝状の凸部１０をアレイ基板２上に設けたことの効果を述べる。
【００３２】
図５は比較用であり、畝状の凸部１０を形成しないアレイ基板を用いた液晶パネルの液晶分子１６の配向状態の模式図であり、図６は実施の形態１の液晶分子１６の配向状態の模式図である。
【００３３】
図５、図６の矢印は、図の上から下にラビング処理が行なわれた時のラビング布の繊維の方向を示している。ラビング処理を行なうと、ラビング布の繊維の方向に液晶分子１６を配向させる配向規制力が配向膜９に生じる。したがってこの矢印の方向は、液晶配向処理方向であり、配向膜９の配向規制力の方向を示している。
【００３４】
まず、引き出し配線６が形成された引き出し配線領域４に、畝状の凸部１０を形成しない従来のアレイ基板２に対して、図５の上から下にかけてラビング処理する場合を考える。
【００３５】
引き出し配線６が斜めに形成されている部分では、ラビング布の繊維の方向が乱され、引き出し配線６の方向にラビング布の繊維がやや傾斜して配列する。そのため、配向膜９の配向規制力も引き出し配線６方向にやや傾いた方向となる。一方、ソース信号配線１１が延在する方向に引き出し配線６が形成されている部分では、ラビング布の繊維の方向が乱れることはなく、そのままラビング処理方向に配列するため、配向膜９の配向規制力もまっすぐに図の上下方向となる。
【００３６】
引き出し配線６が形成された引き出し配線領域４から表示領域３にわずかに入った部分では、上記のラビング布の繊維の配列の分布がそのまま維持される。つまり、引き出し配線６が斜め方向に形成された領域の近傍では、その引き出し配線６の方向にやや傾いた方向にラビングされ、引き出し配線６がソース信号配線１１が延在する方向に形成されている領域の近傍では、上下方向にまっすぐにラビングされることになる。この時、配向膜９の配向規制力はラビング処理方向に生じるので、引き出し配線６が斜めに形成された領域付近ではやや傾いて、引き出し配線６がソース信号配線１１の方向に形成された領域付近では、上下方向にまっすぐ液晶分子１６が配向する。
【００３７】
さらに表示領域３の中に入った領域（図５の下部）では、ソース信号配線１１が上下方向にまっすぐに形成されている。この時、引き出し配線６の影響で、傾いて配列していたラビング布の繊維方向がソース信号配線１１の影響で元に戻り、上下方向となるため、液晶分子１６が図の上下方向にまっすぐに配向する。
【００３８】
このようにラビング処理をした結果、図５の破線で囲んだ領域では、液晶分子１６の配向方向がやや傾き、液晶パネル１を観察した時、表示ムラとして観察される。
【００３９】
次に、引き出し配線領域４に、畝状の凸部１０を相互に平行に複数形成したアレイ基板２に対して、図６の上から下にラビング処理する場合を考える。
【００４０】
引き出し配線領域４をラビング処理すると、引き出し配線６がラビング処理方向に対して斜めに形成されている部分では、ラビング布の繊維方向は乱れ、引き出し配線６の傾きによりラビング布の繊維も傾斜して配向しようとする。しかし、引き出し配線領域４には、ソース信号配線１１の方向に延在し、畝状の凸部１０が相互に平行に複数形成されているため、ラビング布の繊維が引き出し配線６の方向に傾斜することを防ぎ、繊維をそのままラビング処理方向に配列させる。
【００４１】
この状態で、引き出し配線領域４から表示領域３に入った領域をラビング処理すると、ラビング布の繊維の方向は、ラビング処理方向にまっすぐ配列しているので、液晶分子１６の配列も図の上下方向にまっすぐ配向し、配向乱れを生じない。そのため、表示ムラのない良好な表示品位を達成することができる。
【００４２】
本実施の形態においては、ラビング処理方向が液晶パネル１の縦方向（ソース信号配線１１方向）であり、畝状の凸部１０もソース信号配線１１を延在した方向に、相互に平行に複数形成したが、ラビング処理方向が液晶パネル１の横方向（ゲート信号配線１２方向）である場合であれば、畝状の凸部１０をゲート信号配線１２を延在した方向に相互に平行に複数形成しても同様の効果を得ることができる。
【００４３】
このような液晶パネル１は、引き出し配線領域４にソース信号配線１１、またはゲート信号配線１２のいずれかの方向に延在し、相互に平行に複数の畝状の凸部１０を有することにより、表示領域３と引き出し配線領域４の境界付近の表示ムラを防止することができ、表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができる。
【００４４】
また、畝状の凸部１０は、ゲート信号配線１２と同時に作製するため、新たなプロセス、製造装置を用いることなく作成することができるため、製造コストの増加無しに表示ムラを抑制することができ、表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができる。
【００４５】
なお、以上では畝状の凸部１０をゲート信号配線１２と同時に作成する場合について説明したが、畝状の凸部１０をゲート信号配線１２を作成する工程とは別工程で形成するようにしても、表示ムラが抑制されると共に表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができることは言うまでもない。
【００４６】
さらに、畝状の凸部１０を引き出し配線６よりも上層側に設けるようにしても、表示ムラが抑制されると共に表示品位が低下することがないという効果を得ることができることは言うまでもない。
【００４７】
実施の形態２．
＜アレイ基板の構成・製造＞
本実施の形態に用いるアレイ基板２の構成、製造工程は、特に記載しないものについては、実施の形態１と同様の構成、製造工程を用いている。
【００４８】
図７を用いて、本実施の形態の液晶表示装置である液晶パネル１のアレイ基板２の構成を説明する。図７は本発明の実施の形態２の液晶パネル１のアレイ基板２の表示領域３と引き出し配線領域４との境界付近の拡大模式図である。図７は液晶パネル１の平面模式図（図１）中の破線の楕円で示した部分の拡大図である図３に相当する実施の形態２の拡大模式図である。ただし液晶パネル１内の位置は、図３が、引き出し配線６が集まっている部分の拡大図であるのに対し、図７は引き出し配線６が集まっている部分間の拡大図である点が異なっている。
【００４９】
図７に示すように、ソース信号配線１１が延在する方向に、畝状の凸部１０が相互に平行に複数形成されている。ただし、この畝状の凸部１０は、ソース信号配線１１の方向と引き出し配線６の配列方向とが、一致している部分に形成されておらず、ソース信号配線１１の方向と引き出し配線６の方向が異なっている部分と、引き出し配線６が形成されていない部分に形成されている。言い替えれば、畝状の凸部１０は、形成された引き出し配線６の配列方向と畝状の凸部１０の延在する方向とが異なる部分と、引き出し配線６が形成されていない部分に形成されている。
【００５０】
この畝状の凸部１０は、実施の形態１と同様に、ゲート信号配線１２と同時にＡｌ層を２００ｎｍ成膜し、フォトリソフラフィー法を用いてパターニングすることで作製する。また、液晶パネル１はアレイ基板２とＣＦ基板５とがシール材８で保持されている。この畝状の凸部１０は、表示領域３と引き出し配線領域４の境界から、シール材８より内側の領域に形成されている。
【００５１】
＜表示特性＞
本実施の形態で製造したアレイ基板２に配向膜９を形成して、図７の矢印方向にラビング処理を行ない、同様にラビング処理したＣＦ基板５と張り合わせて、液晶材料７を狭持し、液晶パネル１を作製した。この液晶パネル１の表面と裏面に偏光板を各々の透過軸が直交するように配置して貼付し、表示ムラの有無、その程度の観察を行なう。
【００５２】
この液晶パネル１では、引き出し配線領域４のうち、引き出し配線６の引き出し方向とソース信号配線１１の方向とが異なっている部分と引き出し配線６が形成されていない部分に、相互に平行に複数の畝状の凸部１０が形成されている。つまり引き出し配線領域６の全体で、引き出し配線６、または畝状の凸部１０のいずれかがソース信号配線１１の延在した方向に形成されていることになる。したがって、ラビング処理により、ラビング布の繊維が傾斜して配向することがなく、引き出し配線領域４からわずかに表示領域３に入った部分でも、配向膜９の配向規制力の方向が乱されることがなく、液晶材料７もまっすぐにラビング処理方向に配向する。
【００５３】
このような液晶パネル１は、引き出し配線６の引き出し方向が、ソース信号配線１１、またはゲート信号配線１２のいずれかの方向と一致しない部分、及び引き出し配線６の形成されていない部分に、相互に平行に複数の畝状の凸部１０を有し、表示領域３周辺の表示領域３と引き出し配線領域４の境界付近の表示ムラを防止することができ、表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができる。
【００５４】
また、畝状の凸部１０は、ゲート信号配線１２と同時に作製するため、新たなプロセス、製造装置を用いることなく作成することができるため、製造コストの増加無しに表示ムラを防止することができ、表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができる。
【００５５】
さらに、畝状の凸部１０は、シール材８より内側の領域に形成されており、シール材８の部分には形成されていない。従って、畝状の凸部１０とシール材８の重なりによるアレイ基板２とＣＦ基板５の間隙のムラを生じることがなく、間隙のムラに起因する表示ムラのない良好な表示品位の液晶表示装置を得ることができる。
【００５６】
実施の形態３．
＜アレイ基板の構成・製造＞
本実施の形態に用いるアレイ基板２の構成、製造工程は、特に記載しないものについては、実施の形態１と同様の構成、製造工程を用いている。
【００５７】
図８を用いて、本実施の形態の液晶表示装置である液晶パネル１ａのアレイ基板２ａの構成を説明する。図８は本発明の実施の形態３の液晶表示装置である液晶パネル１ａのアレイ基板２ａの表示領域３と引き出し配線領域４ａの境界付近の拡大模式図であり、実施の形態１において、液晶パネル１の平面模式図（図１）中の破線の楕円で示した部分の拡大図である図３に相当する図である。
【００５８】
本実施の形態では、ＴＮモードの液晶表示モードを用いており、ラビング処理は、アレイ基板２ａの表面については、図８の矢印で示すように、左上から右下へ４５°角度で行ない、対向するＣＦ基板５は、これと直交する方向にラビング処理する。
【００５９】
図８に示すように、引き出し配線領域４ａに畝状の凸部１０ａが複数形成されており、それぞれの畝状の凸部１０ａは相互に平行に形成されている。実施の形態１、２では、ソース信号配線１１が延在する方向に畝状の凸部１０を形成したが、本実施の形態では、液晶材料７を配向させる方向、つまり、図８の左上から右下へ４５°の方向に畝状の凸部１０ａを形成している。
【００６０】
この畝状の凸部１０ａは、アレイ基板２ａのＴＦＴの半導体層と同時に、アモルファスシリコン（αＳｉ）を２００ｎｍ成膜し、フォトリソフラフィー法を用いてパターニングすることで作製する。またこの畝状の凸部１０ａは、表示領域３と引き出し配線領域４ａの境界部分から、シール材８の部分より内側の領域に形成されている。
【００６１】
本実施の形態においては、引き出し配線領域４ａの畝状の凸部１０ａを、左上から右下にかけての４５°の方向に形成したが、この畝状の凸部１０ａを形成する方向は特に限定するものではなく、適用する液晶表示モード等により、適した液晶配向方向と一致する方向とすることで、本発明の効果を得ることができる。
【００６２】
また本実施の形態においては、畝状の凸部１０ａはαＳｉを用いて形成したが、実施の形態１及び実施の形態２のように、Ａｌ等の電極材料を用いて畝状の凸部１０ａを形成することもできる。また層間絶縁膜１４を介して、Ａｌ等の電極材料とαＳｉ等の半導体との２層を用いて畝状の凸部１０ａを形成することもできる。
【００６３】
＜表示特性＞
本実施の形態で製造したアレイ基板２ａに配向膜９を形成して、図８の矢印方向にラビング処理を行ない、これと直交する方向にラビング処理したＣＦ基板５と張り合わせて、液晶材料７を狭持し、液晶パネル１を作製した。この液晶パネル１の表面と裏面に偏光板を透過軸が、それぞれの基板の液晶配向方向に一致するように配置して貼付し、表示ムラの有無、その程度の観察を行なった。
【００６４】
この液晶パネル１ａでは、引き出し配線領域４ａに、液晶配向方向と一致するように、相互に平行に複数の畝状の凸部１０ａが形成されている。したがって、ラビング処理により、ラビング布の繊維が傾斜して配向することがなく、引き出し配線領域４ａからわずかに表示領域３に入った部分でも、実質的なラビング処理方向が乱れることがなく、ラビング処理方向に液晶分子１６が乱れることなく配向する。
【００６５】
このような液晶パネル１ａは、液晶配向方向に、相互に平行に複数の畝状の凸部１０ａを有し、表示領域３と引き出し配線領域４ａの境界付近の表示ムラを防止することができ、表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができる。
【００６６】
また、畝状の凸部１０ａは、ＴＦＴを構成するαＳｉを用いて形成するため、新たなプロセス、製造装置を用いることなく作成することができるため、製造コストの増加無しに表示ムラを防止することができ、表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができる。
【００６７】
本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１ 液晶パネル、１ａ 液晶パネル、２ アレイ基板、２ａ アレイ基板、３ 表示領域、４ 引き出し配線領域、４ａ 引き出し配線領域、５ ＣＦ基板、６ 引き出し配線、７ 液晶材料、８ シール材、９ 配向膜、１０ 畝状の凸部、１０ａ 畝状の凸部、１１ ソース信号配線、１２ ゲート信号配線、１３ 画素、１４ 層間絶縁膜、１５ オーバーコート膜、１６ 液晶分子 。
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に関するものであり、詳しくは、液晶配向処理が施された液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、画素電極及び配線がマトリクス状に形成されたアレイ基板とカラーフィルタ基板とが一定間隙が保たれたまま対向して貼り合わされ、これらの基板の間隙に液晶材料が狭持された構造をしている。
【０００３】
各基板の液晶材料に接する面にはポリイミド等からなる配向膜が形成されており、配向膜面をレーヨン等からなるラビング布で擦る（ラビングする）ことにより液晶材料を所定の方向に配向させる。このような液晶配向処理方法は、一般にラビング法と呼ばれ、配向膜に液晶配向規制力を与えるものである。
【０００４】
ラビング法による液晶配向処理は、各基板について表示領域のみ行なうのではなく、アレイ基板、カラーフィルタ基板の全面について一括に行なわれる。従って、アレイ基板においては、ラビング法による液晶配向処理は、表示領域とその表示領域に隣接する引き出し配線領域とを区別すること無しに、アレイ基板の全面について同時に一括して行なわれる。アレイ基板の引き出し配線領域は、表示領域とは表面形状が異なるだけでなく均一性が低いため、引き出し配線領域をラビングした際に、レーヨン等からなるラビング布はその表面状態に乱れが生じる。その結果、引き出し配線領域をラビングした後に続けて表示領域をラビングすると、引き出し配線領域との境界付近の表示領域では、ラビング布の表面状態の乱れにより基板間に狭持された液晶材料の液晶配向が乱れ、表示ムラを生じることがある。
【０００５】
そこで、表示領域周辺の引き出し配線領域のうちの引き出し配線を形成していない部分に、引き出し配線と同じ膜厚、幅、間隔のダミー配線を形成し、表示領域周辺の引き出し配線領域の凹凸を低減して、ラビング布の表面状態の乱れを抑制し、引き出し配線領域と境界付近の表示領域での表示ムラを無くす方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−０８４３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この表示領域周辺の引き出し配線領域であって、引き出し配線を形成していない部分にダミー配線を形成することにより、表示領域周辺の引き出し配線領域の凹凸を低減しただけでは、引き出し配線、ダミー配線の形成状態の不均一さに起因してラビング布の繊維配向乱れが生じることは十分に抑制できない。その結果、液晶配向が乱れ、引き出し配線領域との境界付近の表示領域に表示ムラを引き起こすという問題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、引き出し配線領域との境界付近の表示領域であっても表示ムラの発生が抑制された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】
【０００９】
本発明の液晶表示装置は、各々にスイッチング素子を有する複数の画素がマトリクス状に形成された表示領域と表示領域の外側であってスイッチング素子に信号を供給する引き出し配線が形成された引き出し配線領域とを有するアレイ基板と、アレイ基板上に、表示領域と引き出し配線領域との境界からアレイ基板の端部に向けて、相互に平行に延在する複数の畝状の凸部と、表示領域を覆う配向膜と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の液晶表示装置は、表示領域周辺の引き出し配線領域に、相互に平行に延設された複数の畝状の凸部を有することにより、ラビング布の表面状態の乱れを抑制し、引き出し配線領域との境界付近の表示領域での表示ムラを抑制することができ、表示品質が向上した液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１の液晶パネルの構成を示す平面模式図である。
【図２】実施の形態１の液晶パネルの断面模式図である。
【図３】実施の形態１のアレイ基板の表示領域と引き出し配線領域との境界付近の拡大模式図である。
【図４】実施の形態１のアレイ基板の表示領域と引き出し配線領域との境界付近の断面模式図である。
【図５】畝状の凸部を形成しないアレイ基板を用いた液晶パネルの液晶分子の配向状態を説明するための模式図である。
【図６】実施の形態１の液晶分子の配向状態を説明するための模式図である。
【図７】実施の形態２のアレイ基板の表示領域と引き出し配線領域との境界付近の拡大模式図である。
【図８】実施の形態３のアレイ基板の表示領域と引き出し配線領域との境界付近の拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態の説明及び各図において、同一の符号を付した部分は、同一又は相当する部分を示すものである。
【００１３】
実施の形態１．
＜液晶パネルの構成・製造＞
図１〜図４を用いて、本発明の液晶表示装置の実施の形態１である液晶パネル１の構成およびその製造過程を説明する。図１は液晶パネル１の構成を示す平面模式図であり、図２は、液晶パネル１の断面模式図で、図１の液晶パネル１のＡ−Ａにおける断面を示している。また図３は、液晶パネル１を構成するアレイ基板２の表示領域３と引き出し配線領域４との境界付近の拡大模式図であり、図１の破線の楕円で囲まれた領域を拡大したものである。図4はアレイ基板２の表示領域３と引き出し配線領域４との境界付近の断面模式図で、図３におけるＢ−Ｂ断面が示されている。
【００１４】
図１及び図２に示された液晶パネル１にはアクティブマトリクス型駆動方式が採用されており、アレイ基板２の表面にはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイが形成されている。このＴＦＴは例えばアモルファスシリコンやポリシリコン等の半導体で形成された電界効果型トランジスタが用いられている。さらに、アレイ基板２の表面には、マトリクス状に複数の画素１３（図１及び図２では図示されないが、図３にて示される）が配置されている。各画素１３にはそれぞれＴＦＴが設けられており、スイッチング素子として動作するＴＦＴによってそれぞれの画素１３が駆動される。一方、アレイ基板２と対向して配置されたカラーフィルタ（以下ＣＦと呼ぶ）基板５の表面には、ＣＦが形成されている。アレイ基板２とＣＦ基板５とは、それぞれ、ＴＦＴ及びＣＦを形成した面が対向されて配置されている。
【００１５】
液晶パネル１は、複数の画素１３がマトリクス状に配列された表示領域３と、各画素１３に設けられたＴＦＴを駆動するためのソース信号及びゲート信号を入力するための引き出し配線６が形成された引き出し配線領域４とで構成されている。さらに引き出し配線領域４は、引き出し配線６が形成された部分と、その間の引き出し配線６が形成されていない部分がある。
【００１６】
図１及び図２に模式的に示されるように、引き出し配線６が配列されるピッチについては、各画素１３に設けられたＴＦＴへソース信号、ゲート信号を入力するための表示領域３に近い側のピッチと外部からの信号を受けるアレイ基板２の端部の引き出し配線のピッチとが異なっている。
【００１７】
図１には示していないが、アレイ基板２の端部では引き出し配線６に異方性導電膜（ＡＣＦ）を介してフレキシブルプリント基板 (ＦＰＣ)が実装され、外部の制御装置からソース信号、ゲート信号が液晶パネル１に入力される。従って、表示領域３に近い側の引き出し配線６は表示領域３の画素１３の配列に合わせるためにピッチが大きく、アレイ基板２の端部の引き出し配線６はＡＣＦのサイズに合わせるためにピッチが小さい。そのため、引き出し配線領域４は、引き出し配線６が形成された部分とその間の引き出し配線６が形成されていない部分を有する。
【００１８】
実施の形態１で説明する液晶パネルは、例えばＩＰＳ（In-Plane Switching）モードを適用した５型ＱＶＧA（３２０×２４０画素）液晶パネルであり、典型的には、表示領域３側の引き出し配線ピッチが、長辺（横方向）側で約１００μｍ、短辺（縦方向）側で約３００μｍである。またアレイ基板２端部での引き出し配線ピッチが、長辺側、短辺側ともに約５０μｍである。
【００１９】
図２に示されるように、アレイ基板２とＣＦ基板５とが対向され、これらの基板の間に液晶材料７が狭持されており、シール材８がこれらの基板を保持している。また、図１に示されるように、アレイ基板２には、表示領域３と引き出し配線領域４が設けられている。さらに、図２に示されるように、アレイ基板２とＣＦ基板５の表面にはポリイミドからなる配向膜９が形成されている。この配向膜９を図２に示された矢印の方向にレーヨン布を用いて、ラビング法による液晶配向処理（以下ラビング処理）を行ない、液晶材料７を配向させる。
【００２０】
図３は、図１に示された破線の楕円で囲まれた領域の拡大模式図であり、アレイ基板２の表示領域３と引き出し配線領域４との境界付近を拡大して示している。畝状の凸部１０は、引き出し配線６と重畳的にソース信号配線１１の延在する方向に、複数形成されており、それぞれの畝状の凸部１０は相互に平行に形成されている。図３では、一例として、畝状の凸部１０は、大部分が引き出し配線６の下層側に形成されている。この畝状の凸部１０は、幅が１０μｍで、間隔は画素ピッチと同じである。表示領域３は、ソース信号配線１１とゲート信号配線１２で囲まれた複数の画素１３で構成されている。
【００２１】
この液晶パネル１は、先に述べたように液晶表示モードとしてＩＰＳモードが用いられている。この図では省略しているが、各画素１３には一対のクシ型電極が備えられており、クシ型電極間に印加された電圧が液晶材料７を応答させ、表示を行なうものである。ＩＰＳモードの液晶パネル１では、図３に示された矢印の方向にラビング処理が行なわれ、液晶材料７を矢印の方向に配向させて用いる。
【００２２】
図４は図３のＢ−Ｂ部分の断面を模式的にあらわしたもので、アレイ基板２の表示領域３と引き出し配線領域４との境界付近の断面模式図である。アレイ基板２の表面にアルミニウム（Ａｌ）層が２００ｎｍ成膜され、フォトリソグラフィー法により、ゲート信号配線１２と幅１０μｍの畝状の凸部１０が形成される。その上にゲート信号配線１２が他の電極配線等と電気的に接触しないため層間絶縁膜１４として窒化珪素（ＳｉＮ）層が３００ｎｍ成膜され、さらに、銅（Ｃｕ）層が２００ｎｍ成膜される。フォトリソグラフィー法によりソース信号配線１１と引き出し配線６とが形成された後、最上層にＳｉＮからなるオーバーコート層１５が３００ｎｍ成膜される。さらに、オーバーコート層１５の上には、ポリイミドからなる配向膜９が塗布される。
【００２３】
本実施の形態においては、先に述べたように、ＡＣＦを介してＦＰＣが実装され、ソース信号、ゲート信号をアレイ基板２に入力する構成を用いたが、ソース信号、ゲート信号の入力のための構成はこれに限定するものでなく、安定して信号入力をすることのできる構成を用いることができる。例えば、アレイ基板２の引き出し配線６に直接ベアチップ実装により駆動ＩＣ等を実装してもよい。
【００２４】
また本実施の形態においては、ラビング処理にレーヨン製の布を用いたが、その他のラビング用布、例えばコットン製の布であっても用いることができる。
【００２５】
さらに本実施の形態においては、液晶パネル１は、その液晶表示モードとしてＩＰＳモードを用いたが、これに限定するものではなく、ラビング処理により液晶材料７を配向させる液晶表示モードであれば用いることができる。例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードを用いることができる。
【００２６】
また、表示領域３側の引き出し配線６のピッチとアレイ基板２の端部での引き出し配線６のピッチは特に限定するものではなく、画素１３のピッチ、ＦＰＣの実装ピッチに合わせて任意に設定する事ができる。なお、表示領域３側の引き出し配線６のピッチとアレイ基板２の端部での引き出し配線６のピッチが等しい場合、引き出し配線６は表示領域３からアレイ基板２の端部へ直線的に結ばれることで引き出し配線領域４の不均一さの程度は減少する。そのため、表示領域３の周辺部分の表示ムラは幾分低減されるが、成膜状態等に起因する引き出し配線領域４の不均一さは存在する。従って、畝状の凸部１０を複数、且つ相互に平行に設けることにより一層の表示ムラの抑制効果が得られることは言うまでもない。
【００２７】
畝状の凸部１０を形成するためのＡｌ層の膜厚は、２００ｎｍとしたが、特に限定するものではなく、５０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であれば用いることができる。Ａｌ層の膜厚が５０ｎｍ未満では、表示ムラの改善効果が不十分であり、本発明の効果を達成することができない。また５００ｎｍを超える場合、表示ムラの改善効果は得られるが、Ａｌ層の上層に作製するソース信号配線１１、引き出し配線６の段差部分の凹凸が大きくなりすぎ、配線切れが生じやすくなる。さらに、液晶パネル１のパネルギャップのムラを生じる場合もあり不適当である。したがって、畝状の凸部１０を形成するためのＡｌ層の膜厚は、５０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であることが必要であり、同様の理由から１００ｎｍ以上、４００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２８】
畝状の凸部１０の幅は１０μｍとしたが、２μｍ以上、１００μｍ以下の範囲であれば任意の幅に設定することができる。２μｍ未満とすると、畝状の凸部１０の幅が狭すぎて、表示ムラの改善効果が不十分となる。１００μｍを超えると、逆に畝状の凸部１０の幅が広すぎて、ほとんど全体が凸部となり、平坦となってしまうため、表示ムラの改善効果が不十分となる。
【００２９】
畝状の凸部１０の材料にはＡｌを用いたが、これに限定するものではなく、その他の電極材料、アモルファルシリコン（αＳｉ）等を用いることができる、引き出し配線６、ソース信号配線１１の材料にＣｕ、ゲート信号配線１２の材料にＡｌを用いたが、これらの材料は特に限定するものではなく、Ａｌ、Ｃｕの他にＡｌＮd系合金等の通常の電極材料を用いることができる。ソース信号配線１１と他の配線との電気的接触防止する層間絶縁膜１４、オーバコート層１５に用いる材料は特に限定するものではなく、絶縁性を有し、電極層の保護を行なうことができればよく、ＳｉＮの他にＳｉＯ２等の通常の層間絶縁膜１４が用いられる。
【００３０】
＜表示特性＞
本実施の形態で製造したアレイ基板２とＣＦ基板５の間隙に液晶材料７を注入して液晶パネル１を作製した。図１、図２には示していないが、この液晶パネル１の表面と裏面に偏光板を各々の透過軸が直交するように配置して貼付し、表示ムラの有無、その程度の観察を行なった。
【００３１】
図５、図６を用いて液晶パネル１の液晶分子１６の配向状態、表示ムラの発生について説明し、本発明の畝状の凸部１０をアレイ基板２上に設けたことの効果を述べる。
【００３２】
図５は比較用であり、畝状の凸部１０を形成しないアレイ基板を用いた液晶パネルの液晶分子１６の配向状態の模式図であり、図６は実施の形態１の液晶分子１６の配向状態の模式図である。
【００３３】
図５、図６の矢印は、図の上から下にラビング処理が行なわれた時のラビング布の繊維の方向を示している。ラビング処理を行なうと、ラビング布の繊維の方向に液晶分子１６を配向させる配向規制力が配向膜９に生じる。したがってこの矢印の方向は、液晶配向処理方向であり、配向膜９の配向規制力の方向を示している。
【００３４】
まず、引き出し配線６が形成された引き出し配線領域４に、畝状の凸部１０を形成しない従来のアレイ基板２に対して、図５の上から下にかけてラビング処理する場合を考える。
【００３５】
引き出し配線６が斜めに形成されている部分では、ラビング布の繊維の方向が乱され、引き出し配線６の方向にラビング布の繊維がやや傾斜して配列する。そのため、配向膜９の配向規制力も引き出し配線６方向にやや傾いた方向となる。一方、ソース信号配線１１が延在する方向に引き出し配線６が形成されている部分では、ラビング布の繊維の方向が乱れることはなく、そのままラビング処理方向に配列するため、配向膜９の配向規制力もまっすぐに図の上下方向となる。
【００３６】
引き出し配線６が形成された引き出し配線領域４から表示領域３にわずかに入った部分では、上記のラビング布の繊維の配列の分布がそのまま維持される。つまり、引き出し配線６が斜め方向に形成された領域の近傍では、その引き出し配線６の方向にやや傾いた方向にラビングされ、引き出し配線６がソース信号配線１１が延在する方向に形成されている領域の近傍では、上下方向にまっすぐにラビングされることになる。この時、配向膜９の配向規制力はラビング処理方向に生じるので、引き出し配線６が斜めに形成された領域付近ではやや傾いて、引き出し配線６がソース信号配線１１の方向に形成された領域付近では、上下方向にまっすぐ液晶分子１６が配向する。
【００３７】
さらに表示領域３の中に入った領域（図５の下部）では、ソース信号配線１１が上下方向にまっすぐに形成されている。この時、引き出し配線６の影響で、傾いて配列していたラビング布の繊維方向がソース信号配線１１の影響で元に戻り、上下方向となるため、液晶分子１６が図の上下方向にまっすぐに配向する。
【００３８】
このようにラビング処理をした結果、図５の破線で囲んだ領域では、液晶分子１６の配向方向がやや傾き、液晶パネル１を観察した時、表示ムラとして観察される。
【００３９】
次に、引き出し配線領域４に、畝状の凸部１０を相互に平行に複数形成したアレイ基板２に対して、図６の上から下にラビング処理する場合を考える。
【００４０】
引き出し配線領域４をラビング処理すると、引き出し配線６がラビング処理方向に対して斜めに形成されている部分では、ラビング布の繊維方向は乱れ、引き出し配線６の傾きによりラビング布の繊維も傾斜して配向しようとする。しかし、引き出し配線領域４には、ソース信号配線１１の方向に延在し、畝状の凸部１０が相互に平行に複数形成されているため、ラビング布の繊維が引き出し配線６の方向に傾斜することを防ぎ、繊維をそのままラビング処理方向に配列させる。
【００４１】
この状態で、引き出し配線領域４から表示領域３に入った領域をラビング処理すると、ラビング布の繊維の方向は、ラビング処理方向にまっすぐ配列しているので、液晶分子１６の配列も図の上下方向にまっすぐ配向し、配向乱れを生じない。そのため、表示ムラのない良好な表示品位を達成することができる。
【００４２】
本実施の形態においては、ラビング処理方向が液晶パネル１の縦方向（ソース信号配線１１方向）であり、畝状の凸部１０もソース信号配線１１を延在した方向に、相互に平行に複数形成したが、ラビング処理方向が液晶パネル１の横方向（ゲート信号配線１２方向）である場合であれば、畝状の凸部１０をゲート信号配線１２を延在した方向に相互に平行に複数形成しても同様の効果を得ることができる。
【００４３】
このような液晶パネル１は、引き出し配線領域４にソース信号配線１１、またはゲート信号配線１２のいずれかの方向に延在し、相互に平行に複数の畝状の凸部１０を有することにより、表示領域３と引き出し配線領域４の境界付近の表示ムラを防止することができ、表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができる。
【００４４】
また、畝状の凸部１０は、ゲート信号配線１２と同時に作製するため、新たなプロセス、製造装置を用いることなく作成することができるため、製造コストの増加無しに表示ムラを抑制することができ、表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができる。
【００４５】
なお、以上では畝状の凸部１０をゲート信号配線１２と同時に作成する場合について説明したが、畝状の凸部１０をゲート信号配線１２を作成する工程とは別工程で形成するようにしても、表示ムラが抑制されると共に表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができることは言うまでもない。
【００４６】
さらに、畝状の凸部１０を引き出し配線６よりも上層側に設けるようにしても、表示ムラが抑制されると共に表示品位が低下することがないという効果を得ることができることは言うまでもない。
【００４７】
実施の形態２．
＜アレイ基板の構成・製造＞
本実施の形態に用いるアレイ基板２の構成、製造工程は、特に記載しないものについては、実施の形態１と同様の構成、製造工程を用いている。
【００４８】
図７を用いて、本実施の形態の液晶表示装置である液晶パネル１のアレイ基板２の構成を説明する。図７は本発明の実施の形態２の液晶パネル１のアレイ基板２の表示領域３と引き出し配線領域４との境界付近の拡大模式図である。図７は液晶パネル１の平面模式図（図１）中の破線の楕円で示した部分の拡大図である図３に相当する実施の形態２の拡大模式図である。ただし液晶パネル１内の位置は、図３が、引き出し配線６が集まっている部分の拡大図であるのに対し、図７は引き出し配線６が集まっている部分間の拡大図である点が異なっている。
【００４９】
図７に示すように、ソース信号配線１１が延在する方向に、畝状の凸部１０が相互に平行に複数形成されている。ただし、この畝状の凸部１０は、ソース信号配線１１の方向と引き出し配線６の配列方向とが、一致している部分に形成されておらず、ソース信号配線１１の方向と引き出し配線６の方向が異なっている部分と、引き出し配線６が形成されていない部分に形成されている。言い替えれば、畝状の凸部１０は、形成された引き出し配線６の配列方向と畝状の凸部１０の延在する方向とが異なる部分と、引き出し配線６が形成されていない部分に形成されている。
【００５０】
この畝状の凸部１０は、実施の形態１と同様に、ゲート信号配線１２と同時にＡｌ層を２００ｎｍ成膜し、フォトリソフラフィー法を用いてパターニングすることで作製する。また、液晶パネル１はアレイ基板２とＣＦ基板５とがシール材８で保持されている。この畝状の凸部１０は、表示領域３と引き出し配線領域４の境界から、シール材８より内側の領域に形成されている。
【００５１】
＜表示特性＞
本実施の形態で製造したアレイ基板２に配向膜９を形成して、図７の矢印方向にラビング処理を行ない、同様にラビング処理したＣＦ基板５と張り合わせて、液晶材料７を狭持し、液晶パネル１を作製した。この液晶パネル１の表面と裏面に偏光板を各々の透過軸が直交するように配置して貼付し、表示ムラの有無、その程度の観察を行なう。
【００５２】
この液晶パネル１では、引き出し配線領域４のうち、引き出し配線６の引き出し方向とソース信号配線１１の方向とが異なっている部分と引き出し配線６が形成されていない部分に、相互に平行に複数の畝状の凸部１０が形成されている。つまり引き出し配線領域６の全体で、引き出し配線６、または畝状の凸部１０のいずれかがソース信号配線１１の延在した方向に形成されていることになる。したがって、ラビング処理により、ラビング布の繊維が傾斜して配向することがなく、引き出し配線領域４からわずかに表示領域３に入った部分でも、配向膜９の配向規制力の方向が乱されることがなく、液晶材料７もまっすぐにラビング処理方向に配向する。
【００５３】
このような液晶パネル１は、引き出し配線６の引き出し方向が、ソース信号配線１１、またはゲート信号配線１２のいずれかの方向と一致しない部分、及び引き出し配線６の形成されていない部分に、相互に平行に複数の畝状の凸部１０を有し、表示領域３周辺の表示領域３と引き出し配線領域４の境界付近の表示ムラを防止することができ、表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができる。
【００５４】
また、畝状の凸部１０は、ゲート信号配線１２と同時に作製するため、新たなプロセス、製造装置を用いることなく作成することができるため、製造コストの増加無しに表示ムラを防止することができ、表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができる。
【００５５】
さらに、畝状の凸部１０は、シール材８より内側の領域に形成されており、シール材８の部分には形成されていない。従って、畝状の凸部１０とシール材８の重なりによるアレイ基板２とＣＦ基板５の間隙のムラを生じることがなく、間隙のムラに起因する表示ムラのない良好な表示品位の液晶表示装置を得ることができる。
【００５６】
実施の形態３．
＜アレイ基板の構成・製造＞
本実施の形態に用いるアレイ基板２の構成、製造工程は、特に記載しないものについては、実施の形態１と同様の構成、製造工程を用いている。
【００５７】
図８を用いて、本実施の形態の液晶表示装置である液晶パネル１ａのアレイ基板２ａの構成を説明する。図８は本発明の実施の形態３の液晶表示装置である液晶パネル１ａのアレイ基板２ａの表示領域３と引き出し配線領域４ａの境界付近の拡大模式図であり、実施の形態１において、液晶パネル１の平面模式図（図１）中の破線の楕円で示した部分の拡大図である図３に相当する図である。
【００５８】
本実施の形態では、ＴＮモードの液晶表示モードを用いており、ラビング処理は、アレイ基板２ａの表面については、図８の矢印で示すように、左上から右下へ４５°角度で行ない、対向するＣＦ基板５は、これと直交する方向にラビング処理する。
【００５９】
図８に示すように、引き出し配線領域４ａに畝状の凸部１０ａが複数形成されており、それぞれの畝状の凸部１０ａは相互に平行に形成されている。実施の形態１、２では、ソース信号配線１１が延在する方向に畝状の凸部１０を形成したが、本実施の形態では、液晶材料７を配向させる方向、つまり、図８の左上から右下へ４５°の方向に畝状の凸部１０ａを形成している。
【００６０】
この畝状の凸部１０ａは、アレイ基板２ａのＴＦＴの半導体層と同時に、アモルファスシリコン（αＳｉ）を２００ｎｍ成膜し、フォトリソフラフィー法を用いてパターニングすることで作製する。またこの畝状の凸部１０ａは、表示領域３と引き出し配線領域４ａの境界部分から、シール材８の部分より内側の領域に形成されている。
【００６１】
本実施の形態においては、引き出し配線領域４ａの畝状の凸部１０ａを、左上から右下にかけての４５°の方向に形成したが、この畝状の凸部１０ａを形成する方向は特に限定するものではなく、適用する液晶表示モード等により、適した液晶配向方向と一致する方向とすることで、本発明の効果を得ることができる。
【００６２】
また本実施の形態においては、畝状の凸部１０ａはαＳｉを用いて形成したが、実施の形態１及び実施の形態２のように、Ａｌ等の電極材料を用いて畝状の凸部１０ａを形成することもできる。また層間絶縁膜１４を介して、Ａｌ等の電極材料とαＳｉ等の半導体との２層を用いて畝状の凸部１０ａを形成することもできる。
【００６３】
＜表示特性＞
本実施の形態で製造したアレイ基板２ａに配向膜９を形成して、図８の矢印方向にラビング処理を行ない、これと直交する方向にラビング処理したＣＦ基板５と張り合わせて、液晶材料７を狭持し、液晶パネル１を作製した。この液晶パネル１の表面と裏面に偏光板を透過軸が、それぞれの基板の液晶配向方向に一致するように配置して貼付し、表示ムラの有無、その程度の観察を行なった。
【００６４】
この液晶パネル１ａでは、引き出し配線領域４ａに、液晶配向方向と一致するように、相互に平行に複数の畝状の凸部１０ａが形成されている。したがって、ラビング処理により、ラビング布の繊維が傾斜して配向することがなく、引き出し配線領域４ａからわずかに表示領域３に入った部分でも、実質的なラビング処理方向が乱れることがなく、ラビング処理方向に液晶分子１６が乱れることなく配向する。
【００６５】
このような液晶パネル１ａは、液晶配向方向に、相互に平行に複数の畝状の凸部１０ａを有し、表示領域３と引き出し配線領域４ａの境界付近の表示ムラを防止することができ、表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができる。
【００６６】
また、畝状の凸部１０ａは、ＴＦＴを構成するαＳｉを用いて形成するため、新たなプロセス、製造装置を用いることなく作成することができるため、製造コストの増加無しに表示ムラを防止することができ、表示品質が低下することがない液晶表示装置を得ることができる。
【００６７】
本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１ 液晶パネル、１ａ 液晶パネル、２ アレイ基板、２ａ アレイ基板、３ 表示領域、４ 引き出し配線領域、４ａ 引き出し配線領域、５ ＣＦ基板、６ 引き出し配線、７ 液晶材料、８ シール材、９ 配向膜、１０ 畝状の凸部、１０ａ 畝状の凸部、１１ ソース信号配線、１２ ゲート信号配線、１３ 画素、１４ 層間絶縁膜、１５ オーバーコート膜、１６ 液晶分子 。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々にスイッチング素子を有する複数の画素がマトリクス状に形成された表示領域と
前記表示領域の外側であって前記スイッチング素子に信号を供給する引き出し配線が形成された引き出し配線領域と、を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板上に、前記表示領域と前記引き出し配線領域との境界から前記アレイ基板の端部に向けて、相互に平行に延在する複数の畝状の凸部と、
前記表示領域を覆う配向膜と、
を備える液晶表示装置。
【請求項２】
畝状の凸部が、画素の配列方向に延在する方向に形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
畝状の凸部が、配向膜の配向規制力方向に延在する方向に形成されている請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
畝状の凸部が、引き出し配線領域のうち、
引き出し配線の引き出し方向と前記畝状の凸部が延在する方向とが異なる部分と、
前記引き出し配線が形成されていない部分と、
の２種類の部分に形成された請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
畝状の凸部が、アレイ基板と前記アレイ基板と対向して設けられたフィルター基板とを保持するシール材よりも内側の引き出し配線領域に形成されている、請求項１乃至４のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
畝状の凸部の厚みが、５０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
畝状の凸部の幅が、２μｍ以上、１００μｍ以下である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
スイッチング素子が電界効果型トランジスタであり、引き出し配線が、前記電界効果型トランジスタのゲート信号配線から引き出された請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
スイッチング素子が電界効果型トランジスタであり、引き出し配線が、前記電界効果型トランジスタのソース信号配線から引き出された請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
畝状の凸部が、前記ゲート信号配線と同工程により形成される、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
畝状の凸部が、半導体膜と同工程により形成される、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
各々にスイッチング素子を有する複数の画素がマトリクス状に形成された表示領域と
前記表示領域の外側であって前記スイッチング素子に信号を供給する引き出し配線が形成された引き出し配線領域と、を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板上に、前記表示領域と前記引き出し配線領域との境界から前記アレイ基板の端部に向けて、相互に平行に延在する複数の畝状の凸部と、
前記表示領域を覆う配向膜と、
を備える液晶表示装置。
【請求項２】
畝状の凸部が、画素の配列方向に延在する方向に形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
畝状の凸部が、配向膜の配向規制力方向に延在する方向に形成されている請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
畝状の凸部が、引き出し配線領域のうち、
引き出し配線の引き出し方向と前記畝状の凸部が延在する方向とが異なる部分と、
前記引き出し配線が形成されていない部分と、
の２種類の部分に形成された請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
畝状の凸部が、アレイ基板と前記アレイ基板と対向して設けられたフィルター基板とを保持するシール材よりも内側の引き出し配線領域に形成されている、請求項１乃至４のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
畝状の凸部の厚みが、５０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
畝状の凸部の幅が、２μｍ以上、１００μｍ以下である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
スイッチング素子が電界効果型トランジスタであり、引き出し配線が、前記電界効果型トランジスタのゲート信号配線から引き出された請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
スイッチング素子が電界効果型トランジスタであり、引き出し配線が、前記電界効果型トランジスタのソース信号配線から引き出された請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
畝状の凸部が、前記ゲート信号配線と同工程により形成される、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
畝状の凸部が、半導体膜と同工程により形成される、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−９７１９１（Ｐ２０１３−９７１９１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４０３２０（Ｐ２０１１−２４０３２０）
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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