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1. (WO2018186228) 液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法
Document

明 細 書

発明の名称 液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012  

課題を解決するための手段

0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027  

発明の効果

0028  

図面の簡単な説明

0029  

発明を実施するための形態

0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137  

符号の説明

0138  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

図面

1   2   3-1   3-2   3-3   4   5   6   7-1   7-2   7-3   8  

明 細 書

発明の名称 : 液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法

技術分野

[0001]
本発明は、液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法に関する。より詳しくは、有機絶縁膜を有する液晶表示パネル、及び、上記液晶表示パネルの製造方法に関するものである。

背景技術

[0002]
液晶表示パネルは、テレビ、スマートフォン、タブレット、PC、カーナビゲーション等の用途で利用されている。これらの用途においては高い信頼性が要求されており、様々な技術が提案されている(例えば、特許文献1~3参照)。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 国際公開第2010/038514号
特許文献2 : 特開2010-156723号公報
特許文献3 : 特開2016-200698号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
従来の液晶表示パネルでは、開口率を向上するために、薄膜トランジスタアレイ基板において、画素電極と薄膜トランジスタ素子とを有機絶縁膜を介して重畳させることがあった。しかしながら、このような液晶表示パネルでは、例えば、駆動に伴って温度が上昇すると、有機絶縁膜の高い吸湿性(無機絶縁膜と比較して高い吸湿性)に起因して発生する水蒸気等のガスが液晶層に浸出し、気泡として発現することがあった。また、液晶表示パネルを製造する過程で光照射(例えば、配向膜に対する光配向処理等)が行われると、有機絶縁膜中の未反応成分の反応、有機絶縁膜の構成成分の光分解反応等が生じ、これらの反応に伴って低分子量の成分が生成される。ここで、液晶表示パネルに外部から衝撃が加わると、生成された低分子量の成分が有機絶縁膜から脱離してガスとなって液晶層に浸出し、気泡として発現することがあった。これらの結果、気泡が液晶層(画素領域)に現れると、表示不良となってしまうことがあった。
[0005]
これに対しては、従来、有機絶縁膜から発生したガスの進行を妨げるガスバリア層を有機絶縁膜上に配置する技術が検討されていた。図8は、従来の液晶表示パネルの一例を示す断面模式図である。
[0006]
図8に示すように、液晶表示パネル101は、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板102と、第一の配向膜103と、液晶層104と、第二の配向膜105と、第二の基板106とを有している。
[0007]
第一の基板102は、第一の支持基材107と、ベースコート層108と、薄膜トランジスタ素子109と、有機絶縁膜116と、ガスバリア層117と、画素電極118とを有している。
[0008]
薄膜トランジスタ素子109は、半導体層110と、ゲート電極111と、ソース電極112と、ドレイン電極113と、ゲート絶縁膜114と、層間絶縁膜115とを有している。半導体層110は、ベースコート層108の液晶層104側の表面上に配置され、ゲート絶縁膜114で覆われている。ゲート電極111は、ゲート絶縁膜114の液晶層104側の表面上に配置され、層間絶縁膜115で覆われている。ソース電極112及びドレイン電極113は、層間絶縁膜115の液晶層104側の表面上に配置され、有機絶縁膜116で覆われている。ソース電極112及びドレイン電極113は、ゲート絶縁膜114及び層間絶縁膜115に設けられた開口(コンタクトホール)を介して半導体層110と電気的に接続されている。
[0009]
ガスバリア層117は、有機絶縁膜116の液晶層104側の表面上に配置されている。画素電極118は、ガスバリア層117の液晶層104側の表面上に配置され、有機絶縁膜116及びガスバリア層117に設けられたコンタクトホール119を介してドレイン電極113と電気的に接続されている。
[0010]
液晶表示パネル101において、ガスバリア層117は、有機絶縁膜116から発生したガスの液晶層104への浸出を抑制する目的で配置されている。しかしながら、液晶表示パネル101では、有機絶縁膜116から発生したガスが、コンタクトホール119、有機絶縁膜116の界面等を伝って液晶層104に浸出し(図8中の矢印)、気泡として発現することがあるため、表示不良を抑制する点で改善の余地があった。また、液晶表示パネル101では、有機絶縁膜116から発生したガスによる圧力で、ガスバリア層117にクラックが発生し、信頼性が損なわれることがあった。
[0011]
以上のように、従来の液晶表示パネルに対しては、気泡による表示不良を抑制するという課題があった。しかしながら、上記課題を解決する手段は見出されていなかった。例えば、上記特許文献1~3に記載の発明では、有機絶縁膜から発生したガスの液晶層への浸出を妨げる点で不充分であるため、改善の余地があった。
[0012]
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、気泡による表示不良を抑制することができる液晶表示パネル、及び、上記液晶表示パネルの製造方法を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

[0013]
本発明者は、気泡による表示不良を抑制することができる液晶表示パネル、及び、上記液晶表示パネルの製造方法について種々検討したところ、有機絶縁膜から発生したガスを液晶層への浸出前に溜めることができる場所(逃げ場)を設けることに着目した。そして、有機絶縁膜に対して、画素電極の端部と重畳する位置に空隙部を設ければ、有機絶縁膜から発生したガスが液晶層への浸出前に空隙部に溜まり、液晶層への浸出が抑制されることを見出した。これにより、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
[0014]
すなわち、本発明の一態様は、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板と、液晶層と、第二の基板とを備え、上記第一の基板は、上記液晶層側から順に、画素電極と、上記画素電極と接する有機絶縁膜とを有し、上記有機絶縁膜には、上記画素電極の端部と重畳する位置に、空隙部が設けられている液晶表示パネルであってもよい。
[0015]
本発明の一態様において、上記第二の基板は、ブラックマトリクスを有し、上記空隙部は、上記ブラックマトリクスと重畳していてもよい。
[0016]
本発明の一態様において、上記液晶表示パネルは、上記第一の基板の観察面側の表面上に第一の配向膜を更に有し、上記空隙部は、上記第一の配向膜によって封止されていてもよい。
[0017]
本発明の一態様において、上記空隙部の幅は、0.1~1μmであってもよい。
[0018]
本発明の一態様において、上記空隙部の深さは、0.1~1μmであってもよい。
[0019]
本発明の別の一態様は、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板と、液晶層と、第二の基板とを備える液晶表示パネルの製造方法であって、第一の支持基材の観察面側に有機絶縁膜及び第一の電極を順に積層し、上記有機絶縁膜の観察面側の表面が上記第一の電極から露出する第一の領域と、上記有機絶縁膜の観察面側の表面が上記第一の電極から露出しない第二の領域とを形成するプロセス(1)と、上記第一の領域及び上記第二の領域の観察面側に第二の電極を形成するプロセス(2)と、上記第一の領域及び上記第二の領域に対して上記第二の電極側からプラズマ処理を行い、上記有機絶縁膜における上記第一の領域及び上記第二の領域の境界に空隙部を設けるプロセス(3)と、上記第一の領域における上記第二の電極を除去し、上記第二の領域において上記第一の電極及び上記第二の電極を含む画素電極を有する上記第一の基板を形成するプロセス(4)と、上記第一の基板と上記第二の基板との間に上記液晶層を配置するプロセス(5)とを順に含み、上記有機絶縁膜は、上記画素電極と接しており、上記空隙部は、上記有機絶縁膜における上記画素電極の端部と重畳する位置に設けられている液晶表示パネルの製造方法であってもよい。
[0020]
本発明の別の一態様において、上記プロセス(3)のプラズマ処理は、CF ガスを用いて行われてもよい。
[0021]
本発明の別の一態様において、上記液晶表示パネルの製造方法は、上記プロセス(5)よりも前に、第二の支持基材の背面側にブラックマトリクスを配置し、上記第二の基板を形成するプロセス(6)を更に含んでもよい。
[0022]
本発明の別の一態様において、上記空隙部は、上記ブラックマトリクスと重畳していてもよい。
[0023]
本発明の別の一態様において、上記液晶表示パネルの製造方法は、上記プロセス(4)と上記プロセス(5)との間に、第一の配向材料を上記第一の基板の観察面側の表面上に塗布した後、上記第一の配向材料の乾燥及び焼成を行い、第一の配向膜を形成するプロセス(7)を更に含んでもよい。
[0024]
本発明の別の一態様において、上記プロセス(7)において、上記第一の配向材料の乾燥を行う前に、上記空隙部中の空気を排出する真空脱気処理が行われてもよい。
[0025]
本発明の別の一態様において、上記空隙部は、上記第一の配向膜によって封止されていてもよい。
[0026]
本発明の別の一態様において、上記空隙部の幅は、0.1~1μmであってもよい。
[0027]
本発明の別の一態様において、上記空隙部の深さは、0.1~1μmであってもよい。

発明の効果

[0028]
本発明によれば、気泡による表示不良を抑制することができる液晶表示パネル、及び、上記液晶表示パネルの製造方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0029]
[図1] 実施形態1の液晶表示パネルを示す断面模式図である。
[図2] 実施形態1の液晶表示パネルを示す平面模式図である。
[図3-1] 実施形態1の液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面模式図である(工程a、b、c、d)。
[図3-2] 実施形態1の液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面模式図である(工程e、f、g)。
[図3-3] 実施形態1の液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面模式図である(工程h、j、k)。
[図4] 図3-2(e)中の第一の領域付近を拡大した断面模式図である。
[図5] 実施形態2の液晶表示パネルを示す断面模式図である。
[図6] 実施形態2の液晶表示パネルを示す平面模式図である。
[図7-1] 実施形態2の液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面模式図である(工程a、b、c、d)。
[図7-2] 実施形態2の液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面模式図である(工程e、f、g)。
[図7-3] 実施形態2の液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面模式図である(工程h、j、k)。
[図8] 従来の液晶表示パネルの一例を示す断面模式図である。

発明を実施するための形態

[0030]
以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。また、各実施形態の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。
[0031]
本明細書中、「X~Y」は、「X以上、Y以下」を意味する。
[0032]
[実施形態1]
実施形態1は、透過型の液晶表示パネルに関する。
[0033]
(1)液晶表示パネルの構成
実施形態1の液晶表示パネルの構成について、図1、2を参照して以下に説明する。図1は、実施形態1の液晶表示パネルを示す断面模式図である。図2は、実施形態1の液晶表示パネルを示す平面模式図である。なお、図2は、図1に示した液晶表示パネルを観察面側から見たときの、第一の基板及び第二の基板の一部の構成に着目した状態を示している。また、図2中の線分A-A’に対応する部分の断面は、図1に相当する。
[0034]
液晶表示パネル1aは、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板2aと、第一の配向膜3と、液晶層4と、第二の配向膜5と、第二の基板6とを有している。
[0035]
(第一の基板)
第一の基板2aは、第一の支持基材7と、ベースコート層8と、薄膜トランジスタ素子9と、有機絶縁膜16と、画素電極18とを有している。図1では、第一の基板2aとして、薄膜トランジスタアレイ基板が例示されている。
[0036]
第一の支持基材7としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。
[0037]
ベースコート層8の材料としては、例えば、窒化ケイ素(SiN)、二酸化ケイ素(SiO )等の無機材料が挙げられる。
[0038]
薄膜トランジスタ素子9は、半導体層10と、ゲート電極11と、ソース電極12と、ドレイン電極13と、ゲート絶縁膜14と、層間絶縁膜15とを有している。半導体層10は、ベースコート層8の液晶層4側の表面上に配置され、ゲート絶縁膜14で覆われている。ゲート電極11は、ゲート絶縁膜14の液晶層4側の表面上に配置され、層間絶縁膜15で覆われている。また、ゲート電極11は、ゲートバスライン25と電気的に接続されている。ソース電極12及びドレイン電極13は、層間絶縁膜15の液晶層4側の表面上に配置され、有機絶縁膜16で覆われている。ソース電極12及びドレイン電極13は、ゲート絶縁膜14及び層間絶縁膜15に設けられた開口(コンタクトホール)を介して半導体層10と電気的に接続されている。また、ソース電極12は、ソースバスライン26と電気的に接続されている。図1では、薄膜トランジスタ素子9として、トップ・ゲート型(スタガ型)の薄膜トランジスタ素子が例示されている。
[0039]
半導体層10の材料としては、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、酸化物半導体等が挙げられる。中でも、低消費電力及び高速駆動の観点からは、酸化物半導体が好ましい。酸化物半導体によれば、オフリーク電流(薄膜トランジスタ素子9がオフ状態であるときのリーク電流)が少ないために低消費電力が実現可能であり、オン電流(薄膜トランジスタ素子9がオン状態であるときの電流)が多いために高速駆動が実現可能である。酸化物半導体としては、例えば、インジウム、ガリウム、亜鉛、及び、酸素から構成される化合物、インジウム、スズ、亜鉛、及び、酸素から構成される化合物等が挙げられる。
[0040]
画素電極18は、有機絶縁膜16の液晶層4側の表面上に配置され、有機絶縁膜16に設けられたコンタクトホール19を介してドレイン電極13と電気的に接続されている。また、画素電極18と有機絶縁膜16とは接しているため、画素電極18と有機絶縁膜16との間には、従来のガスバリア層(例えば、図8中のガスバリア層117)が配置されていることがない。
[0041]
画素電極18は、1種類の電極の単層であってもよく、複数種類の電極の積層体であってもよい。図1では、画素電極18として、第一の電極18a及び第二の電極18bの積層体が例示されている。ここで、第一の電極18a及び第二の電極18bの材料は、互いに同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。第一の電極18a及び第二の電極18bの材料が互いに同じである場合、第一の電極18aと第二の電極18との界面が存在せず、画素電極18は1種類の電極の単層となる。一方、第一の電極18a及び第二の電極18bの材料が互いに異なる場合、画素電極18は複数種類の電極の積層体となる。
[0042]
本実施形態のように液晶表示パネル1aが透過型である場合、画素電極18は、透明電極である。すなわち、第一の電極18a及び第二の電極18bは、透明電極である。ここで、透明電極は、光透過率が80%以上である電極を指す。透明電極の材料としては、例えば、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)等の透明材料(無機材料)が挙げられる。
[0043]
有機絶縁膜16には、画素電極18の端部と重畳する位置に、空隙部20が設けられている。このような構成によれば、有機絶縁膜16から発生したガスが液晶層4への浸出前に空隙部20に溜まるため、液晶層4へのガスの浸出、すなわち、液晶層4における気泡の発生が抑制される。その結果、気泡による表示不良が抑制される。ここで、画素電極18として複数種類の電極の積層体を用いる場合、その複数種類の電極のうちの有機絶縁膜16側に配置される電極(有機絶縁膜16と接する電極)の端部が、画素電極18の端部に相当する。
[0044]
本発明者の検討によれば、画素電極18(特に、有機絶縁膜16側の第一の電極18a)が上述した透明材料(無機材料)から構成される場合、有機絶縁膜16から発生したガスは、画素電極18の内部を移動するのではなく、有機絶縁膜16と画素電極18との界面(密着性が比較的低い場所)を伝って液晶層4に浸出すると考えられる。これに対して、本実施形態の液晶表示パネル1aでは、有機絶縁膜16から発生したガスが液晶層4へ浸出する経路の途中に空隙部20が設けられているため、有機絶縁膜16から発生したガスは、液晶層4へ浸出する前に空隙部20に溜まる。
[0045]
空隙部20の幅Wは、好ましくは0.1~1μm、より好ましくは0.3~0.5μmである。空隙部20の幅Wが0.1μmよりも小さい場合、空隙部20の容積が小さくなり、有機絶縁膜16から発生したガスを効率的に溜められないことがある。空隙部20の幅Wが1μmよりも大きい場合、画素電極18の下地(有機絶縁膜16)が存在しない領域が広くなり、画素電極18が折れやすくなることがある。画素電極18が折れた場合、折れた電極片が隣接する画素電極18間を電気的に架橋し、表示不良が発生してしまう可能性がある。
[0046]
空隙部20の深さDは、好ましくは0.1~1μm、より好ましくは0.1~0.3μmである。空隙部20の深さDが0.1μmよりも小さい場合、空隙部20の容積が小さくなり、有機絶縁膜16から発生したガスを効率的に溜められないことがある。空隙部20の深さDが1μmよりも大きい場合、画素電極18の端部の電位が変化して液晶層4に印加される電界が大きく乱れ、表示品位が低下することがある。このような表示品位の低下は、液晶表示パネル1aを平面視したとき、例えば、後述するブラックマトリクス22の端部付近における、光漏れの発生、コントラストの低下等として現れることがある。
[0047]
空隙部20の幅W及び深さDは、走査型電子顕微鏡(SEM)、レーザー顕微鏡、光学顕微鏡等で測定可能であるが、測定精度の観点から、走査型電子顕微鏡で撮影された断面写真から測定されることが好ましい。製造に供される第一の基板2aが、マトリクス状に配置される複数のパネルで構成される(各パネルは、図2に示すような複数の画素で構成される)場合、空隙部20の幅W及び深さDは、第一の基板2aの中心付近に位置する1パネルと、四隅に位置するパネルのうちの1パネルとの合計2パネルの各々について、5~10点の任意の位置で測定される空隙部の幅及び深さの平均値として算出されることが好ましい。
[0048]
空隙部20は、第一の基板2aを平面視したとき、図2に示すように画素電極18の周縁部すべてに沿って設けられていてもよいし、画素電極18の周縁部の一部のみに沿って設けられていてもよいが、有機絶縁膜16から発生したガスを効率的に溜める観点からは、画素電極18の周縁部すべてに沿って設けられていることが好ましい。
[0049]
空隙部20は、真空状態(1×10 Pa未満の状態)であってもよいし、減圧状態(1×10 ~1×10 Paの状態)であってもよいが、有機絶縁膜16から発生したガスを効率的に溜める観点からは、真空状態であることが好ましい。
[0050]
有機絶縁膜16の材料としては、例えば、ナフトキノンジアジド系樹脂、ポリアルキルシロキサン系樹脂等の紫外線硬化型樹脂、等が挙げられる。
[0051]
(第一の配向膜)
第一の配向膜3は、第一の基板2aの液晶層4側の表面上に配置され、画素電極18を覆っている。
[0052]
空隙部20は、図1に示すように、第一の配向膜3によって封止されていることが好ましい。このような構成によれば、空隙部20が密閉された状態となり、有機絶縁膜16から発生したガスを効率的に溜めることができる。また、有機絶縁膜16から発生したガスが空隙部20に溜まることを阻害しない範囲であれば、第一の配向膜3は、空隙部20の内部に一部存在していてもよい。
[0053]
第一の配向膜3は、1種類の配向膜の単層であってもよく、複数種類の配向膜の積層体であってもよい。第一の配向膜3として複数種類の配向膜の積層体を用いる場合、その複数種類の配向膜のうちの液晶層4側に配置される配向膜が、液晶層4中の液晶分子の配向を制御する機能を主に有し、液晶層4とは反対側に配置される配向膜が、電気特性及び機械的強度を制御する機能を主に有していてもよい。
[0054]
第一の配向膜3としては、有機配向膜及び無機配向膜のうちのいずれも使用可能であり、例えば、ラビング配向膜、光配向膜等が挙げられる。
[0055]
(液晶層)
液晶層4の材料としては、正の誘電率異方性を有するポジ型液晶材料、及び、負の誘電率異方性を有するネガ型液晶材料のうちのいずれも使用可能である。
[0056]
(第二の基板)
第二の基板6は、第二の支持基材21と、ブラックマトリクス22と、カラーフィルタ層23と、共通電極24とを有している。図1では、第二の基板6として、カラーフィルタ基板が例示されている。
[0057]
第二の支持基材21としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。
[0058]
ブラックマトリクス22は、第二の支持基材21の液晶層4側の表面上に配置されている。空隙部20は、図1、2に示すように、ブラックマトリクス22と重畳することが好ましい。このような構成によれば、液晶表示パネル1aを平面視したときに、空隙部20が設けられる領域がブラックマトリクス22で遮蔽されるため、表示品位への影響を最小限に抑制することができる。なお、図2中の二点鎖線は、ブラックマトリクス22の縁(輪郭)を模式的に示したものであり、ハッチング部にブラックマトリクス22が配置されている。
[0059]
ブラックマトリクス22の材料としては、例えば、黒色のレジスト等が挙げられる。
[0060]
カラーフィルタ層23は、第二の支持基材21の液晶層4側の表面上に、ブラックマトリクス22とは別に配置されている。
[0061]
カラーフィルタ層23は、単色のカラーフィルタ層で構成されていてもよく、複数色のカラーフィルタ層で構成されていてもよい。カラーフィルタ層23が複数色のカラーフィルタ層で構成される場合、各色の組み合わせは特に限定されず、例えば、赤色、緑色、及び、青色の組み合わせ、赤色、緑色、青色、及び、黄色の組み合わせ、赤色、緑色、青色、及び、白色の組み合わせ等であってもよい。
[0062]
カラーフィルタ層23の材料としては、例えば、顔料分散型のカラーレジスト等が挙げられる。
[0063]
共通電極24は、ブラックマトリクス22及びカラーフィルタ層23の液晶層4側の表面上に配置されている。
[0064]
共通電極24の材料としては、例えば、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)等の透明材料(無機材料)が挙げられる。
[0065]
(第二の配向膜)
第二の配向膜5は、第二の基板6の液晶層4側の表面上に配置され、共通電極24を覆っている。
[0066]
第二の配向膜5は、1種類の配向膜の単層であってもよく、複数種類の配向膜の積層体であってもよい。第二の配向膜5として複数種類の配向膜の積層体を用いる場合、その複数種類の配向膜のうちの液晶層4側に配置される配向膜が、液晶層4中の液晶分子の配向を制御する機能を主に有し、液晶層4とは反対側に配置される配向膜が、電気特性及び機械的強度を制御する機能を主に有していてもよい。
[0067]
第二の配向膜5としては、有機配向膜及び無機配向膜のうちのいずれも使用可能であり、例えば、ラビング配向膜、光配向膜等が挙げられる。光配向膜としては、例えば、シンナメート基、カルコン基、アゾベンゼン基等の光反応性官能基を有する光配向膜が挙げられる。
[0068]
液晶表示パネル1aの表示モードは特に限定されず、例えば、VA(Vertical Alignment)モード等の垂直配向モード、IPS(In-Plane Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching)モード等の水平配向モード、等であってもよい。中でも、液晶表示パネル1aを平面視したときに、空隙部20が設けられる領域をブラックマトリクス22で容易に遮蔽可能である観点から、図1、2に示すような画素構造を有する表示モード(例えば、VAモード)が好ましく採用される。
[0069]
(2)液晶表示パネルの製造方法
実施形態1の液晶表示パネルの製造方法について、図3-1~3-3を参照して以下に説明する。図3-1は、実施形態1の液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面模式図である(工程a、b、c、d)。図3-2は、実施形態1の液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面模式図である(工程e、f、g)。図3-3は、実施形態1の液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面模式図である(工程h、j、k)。実施形態1の液晶表示パネルの製造方法において、上述した実施形態1の液晶表示パネルに関する内容と重複する点については、説明を適宜省略する。
[0070]
(a)薄膜トランジスタ素子及び有機絶縁膜の形成
図3-1(a)に示すように、第一の支持基材7の観察面側の表面上に、ベースコート層8と、薄膜トランジスタ素子9(半導体層10、ゲート電極11、ソース電極12、ドレイン電極13、ゲート絶縁膜14、及び、層間絶縁膜15を有する薄膜トランジスタ素子)とを、従来公知の方法で形成する。その後、有機絶縁膜16を、ソース電極12及びドレイン電極13を覆うように形成する。この際、有機絶縁膜16には、フォトリソグラフィー法を用いて、ドレイン電極13の一部が露出するようにコンタクトホール19を設ける。
[0071]
(b)第一の電極の形成
図3-1(b)に示すように、第一の電極18a(透明電極)を有機絶縁膜16の観察面側の表面上に形成する。その結果、第一の電極18aは、コンタクトホール19を介してドレイン電極13と電気的に接続される。この際、第一の電極18aの厚みは、最終的に形成したい透明電極(本実施形態では、画素電極全体)の厚み(設計値)に対して薄く、好ましくは30~70%の厚みである。
[0072]
第一の電極18aは、1種類の電極の単層であってもよく、複数種類の電極の積層体であってもよい。
[0073]
第一の電極18aの形成方法としては、例えば、化学蒸着(CVD)法、スパッタ法等が挙げられる。
[0074]
(c)フォトレジストの形成
図3-1(c)に示すように、フォトレジスト27を第一の電極18aの観察面側の表面上に部分的に形成する。その結果、第一の電極18aがフォトレジスト27から部分的に露出する。
[0075]
(d)第一の電極の分離
第一の電極18aの露出した部分をエッチングによって除去し、その後、フォトレジスト27を除去する。その結果、図3-1(d)に示すように、第一の電極18aが画素毎に分離され、有機絶縁膜16の観察面側の表面が第一の電極18aから露出する第一の領域AR1と、有機絶縁膜16の観察面側の表面が第一の電極18aから露出しない(第一の電極18aで覆われている)第二の領域AR2とが形成される。
[0076]
第一の電極18aのエッチング方法としては、ウェットエッチング法、ドライエッチング法等が挙げられ、第一の電極18aの材料によって適宜選択される。
[0077]
(e)第二の電極の形成
図3-2(e)に示すように、第二の電極18b(透明電極)を第一の領域AR1及び第二の領域AR2の観察面側(全面)に形成する。この際、第二の領域AR2における第一の電極18a及び第二の電極18bの積層体の厚みが、最終的に形成したい透明電極(本実施形態では、画素電極全体)の厚み(設計値)となるように、第二の電極18bを形成する。一方、第一の領域AR1においては、下地が有機絶縁膜16であるために、第二の電極18bが横方向に広がりにくく、既に形成された第一の電極18aと密着しないため、第一の電極18aと第二の電極18bとの間に隙間28が形成される。図4は、図3-2(e)中の第一の領域付近を拡大した断面模式図である。図4では、隙間28として、第一の電極18aと第二の電極18bとの間における、外観上で判別可能な隙間が例示されているが、空洞(膜密度が小さい部分も含む)等の内部構造(外観上で判別不可能な隙間)も含まれる。
[0078]
第二の電極18bは、1種類の電極の単層であってもよく、複数種類の電極の積層体であってもよい。
[0079]
第二の電極18bの形成方法としては、例えば、化学蒸着(CVD)法、スパッタ法等が挙げられる。
[0080]
(f)空隙部の形成
図3-2(f)に示すように、第一の領域AR1及び第二の領域AR2に対して、第二の電極18b側からプラズマ処理を行う。その結果、隙間28から有機絶縁膜16にプラズマが入り込み、有機絶縁膜16における第一の領域AR1及び第二の領域AR2の境界に空隙部20が形成される。
[0081]
プラズマ処理に用いられるガスとしては、例えば、CF ガス、O ガス、N ガス、Arガス、Clガス、これらの混合ガス等が挙げられる。これらのガスは、有機絶縁膜16に対するエッチング機能を有し、第一の電極18a及び第二の電極18bに対するエッチング機能を実質的に有さないものである。中でも、下記(A)、(B)の理由から、CF ガスが好ましく用いられる。
(A)CF ガスは、第一の電極18a及び第二の電極18bの積層体のテーパー形状を、順テーパー形状に制御する効果を有している。
(B)CF ガスによれば、他の種類のガスと比較して、有機絶縁膜16に対するエッチング速度が遅いため、空隙部20を所望の大きさ(容積)に制御しやすい。
[0082]
(g)フォトレジストの形成
図3-2(g)に示すように、フォトレジスト27を、第二の領域AR2における第二の電極18bの観察面側の表面上に形成する。その結果、第一の領域AR1における第二の電極18bがフォトレジスト27から露出する。
[0083]
(h)画素電極の形成
第一の領域AR1における第二の電極18bをエッチングによって除去し、その後、フォトレジスト27を除去する。その結果、図3-3(h)に示すように、第二の領域AR2において、第一の電極18a及び第二の電極18bの積層体である画素電極18が形成され、第一の基板2aが完成する。
[0084]
第二の電極18bのエッチング方法としては、ウェットエッチング法、ドライエッチング法等が挙げられ、第二の電極18bの材料によって適宜選択される。
[0085]
(j)第一の配向膜の形成
図3-3(j)に示すように、第一の配向膜3を第一の基板2aの観察面側の表面上に形成する。具体的には、まず、第一の配向材料を第一の基板2aの観察面側の表面上に塗布する。その後、第一の配向材料の乾燥及び焼成を行い、第一の配向膜3を形成する。
[0086]
第一の配向膜3を形成する際には、第一の配向材料の乾燥を行う前に、空隙部20中の空気を排出する真空脱気処理が行われることが好ましい。真空脱気処理が行われると空隙部20が真空状態となり、第一の配向材料の乾燥及び焼成が続けて行われることにより、空隙部20は真空状態のまま第一の配向膜3によって封止される。その結果、空隙部20は、有機絶縁膜16から発生したガスをより効率的に溜めることができる。なお、真空脱気処理が行われなくても、焼成が行われることによって第一の配向材料(第一の配向膜3)が収縮し、空隙部20が減圧状態となるため、有機絶縁膜16から発生したガスを効率的に溜めることができる。
[0087]
空隙部20は、図3-3(j)に示すように、第一の配向膜3によって封止されていることが好ましい。このような構成によれば、空隙部20が密閉された状態となり、有機絶縁膜16から発生したガスを効率的に溜めることができる。また、有機絶縁膜16から発生したガスが空隙部20に溜まることを阻害しない範囲であれば、第一の配向膜3は、空隙部20の一部に入り込んでもよい。なお、本実施形態の製造方法によれば、画素電極18が空隙部20の庇となっているため、第一の配向膜3は、空隙部20に若干入り込んだとしても、空隙部20を完全に埋めることはない。
[0088]
第一の配向材料としては、例えば、ポリイミド系の配向材料(ラビング配向膜用の配向材料)、光反応性官能基(例えば、シンナメート基、カルコン基、アゾベンゼン基等)を有する配向材料(光配向膜用の配向材料)等が挙げられる。
[0089]
(k)液晶表示パネルの完成
第一の基板2a及び第二の基板6のうちの少なくとも一方の表面上に液晶層4の材料を滴下し、第一の基板2aと第二の基板6とを貼り合わせる。その結果、図3-3(k)に示すような液晶表示パネル1aが完成する。液晶表示パネル1aにおいて、空隙部20は、画素電極18の端部と重畳する位置に設けられている。また、有機絶縁膜16は、画素電極18(第一の電極18a)と接している。
[0090]
第二の基板6は、第一の基板2aと貼り合わされる前に、以下のように形成されてもよい。まず、第二の支持基材21の背面側の表面上に、ブラックマトリクス22及びカラーフィルタ層23を並べて形成する。その後、ブラックマトリクス22及びカラーフィルタ層23の背面側の表面上に、共通電極24を形成する。その結果、第二の基板6が完成する。
[0091]
空隙部20は、図3-3(k)に示すように、ブラックマトリクス22と重畳することが好ましい。このような構成によれば、液晶表示パネル1aを平面視したときに、空隙部20が設けられる領域がブラックマトリクス22で遮蔽されるため、表示品位への影響を最小限に抑制することができる。
[0092]
第二の基板6の背面側の表面上には、図3-3(k)に示すように、第二の配向膜5が形成されていてもよい。第二の配向膜5は、第一の配向膜3と同様な方法で形成可能である。
[0093]
第一の基板2aと第二の基板6とを貼り合わせる前に、第一の配向膜3及び第二の配向膜5には、ラビング処理、光配向処理等の配向処理が行われてもよい。
[0094]
本実施形態の製造方法によれば、有機絶縁膜16における画素電極18の端部と重畳する位置に、空隙部20を設けることができる。これにより、有機絶縁膜16から発生したガスが液晶層4への浸出前に空隙部20に溜まるため、液晶層4へのガスの浸出、すなわち、液晶層4における気泡の発生が抑制される。その結果、気泡による表示不良が抑制される。
[0095]
本発明者の検討によれば、画素電極18(特に、有機絶縁膜16側の第一の電極18a)が上述した透明材料(無機材料)から構成される場合、有機絶縁膜16から発生したガスは、画素電極18の内部を移動するのではなく、有機絶縁膜16と画素電極18との界面(密着性が比較的低い場所)を伝って液晶層4に浸出すると考えられる。これに対して、本実施形態の製造方法によれば、有機絶縁膜16から発生したガスが液晶層4へ浸出する経路の途中に空隙部20が設けられるため、有機絶縁膜16から発生したガスは、液晶層4へ浸出する前に空隙部20に溜まる。
[0096]
本実施形態の製造方法によれば、有機絶縁膜16と画素電極18(第一の電極18a)とが接しており、従来のガスバリア層(例えば、図8中のガスバリア層117)を設けないため、従来の製造方法に対して、ガスバリア層を形成する工程を削減することができ、液晶表示パネルの製造効率が向上する。
[0097]
空隙部20の幅Wは、好ましくは0.1~1μm、より好ましくは0.3~0.5μmである。空隙部20の幅Wが0.1μmよりも小さい場合、空隙部20の容積が小さくなり、有機絶縁膜16から発生したガスを効率的に溜められないことがある。空隙部20の幅Wが1μmよりも大きい場合、画素電極18の下地(有機絶縁膜16)が存在しない領域が広くなり、画素電極18が折れやすくなることがある。画素電極18が折れた場合、折れた電極片が隣接する画素電極18間を電気的に架橋し、表示不良が発生してしまう可能性がある。
[0098]
空隙部20の深さDは、好ましくは0.1~1μm、より好ましくは0.1~0.3μmである。空隙部20の深さDが0.1μmよりも小さい場合、空隙部20の容積が小さくなり、有機絶縁膜16から発生したガスを効率的に溜められないことがある。空隙部20の深さDが1μmよりも大きい場合、画素電極18の端部の電位が変化して液晶層4に印加される電界が大きく乱れ、表示品位が低下することがある。このような表示品位の低下は、液晶表示パネル1aを平面視したとき、例えば、ブラックマトリクス22の端部付近における、光漏れの発生、コントラストの低下等として現れることがある。
[0099]
空隙部20は、第一の基板2aを平面視したとき、画素電極18の周縁部すべてに沿って設けられていてもよいし、画素電極18の周縁部の一部のみに沿って設けられていてもよいが、有機絶縁膜16から発生したガスを効率的に溜める観点からは、画素電極18の周縁部すべてに沿って設けられていることが好ましい。本実施形態の製造方法によれば、図3-2(f)に示すようにプラズマ処理を全面に行うため、空隙部20を画素電極18の周縁部すべてに沿って設けることが容易である。一方、プラズマ処理を行う際に、プラズマ密度を位置によって変化させれば、空隙部20を画素電極18の周縁部の一部のみに沿って設けたり、空隙部20の容積を部分的に変化させたりすることができる。なお、プラズマ密度は、処理対象の中央部から外側に向かって弱くなることがあるため、液晶表示パネル1aにおいて、より外側(例えば、端部)に位置する画素では、空隙部20が画素電極18の周縁部の一部のみに沿って設けられることがある。また、製造に供される第一の基板2aが、マトリクス状に配置される複数のパネルで構成される(各パネルは、図2に示すような複数の画素で構成される)場合、より外側(例えば、端部)に位置するパネルでは、空隙部20が画素電極18の周縁部の一部のみに沿って設けられることがある。
[0100]
[実施形態2]
実施形態2は、反射型の液晶表示パネルに関する。
[0101]
(1)液晶表示パネルの構成
実施形態2の液晶表示パネルの構成について、図5、6を参照して以下に説明する。図5は、実施形態2の液晶表示パネルを示す断面模式図である。図6は、実施形態2の液晶表示パネルを示す平面模式図である。なお、図6は、図5に示した液晶表示パネルを観察面側から見たときの、第一の基板及び第二の基板の一部の構成に着目した状態を示している。また、図6中の線分B-B’に対応する部分の断面は、図5に相当する。実施形態2の液晶表示パネルは、第二の電極の構成以外、実施形態1の液晶表示パネルと同様であるため、重複する点については説明を適宜省略する。
[0102]
液晶表示パネル1bは、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板2bと、第一の配向膜3と、液晶層4と、第二の配向膜5と、第二の基板6とを有している。
[0103]
(第一の基板)
第一の基板2bは、第一の支持基材7と、ベースコート層8と、薄膜トランジスタ素子9と、有機絶縁膜16と、画素電極18とを有している。
[0104]
図5では、画素電極18として、第一の電極18a及び第二の電極18cの積層体が例示されている。本実施形態のように液晶表示パネル1bが反射型である場合、第一の電極18a及び第二の電極18cのうちの少なくとも一方は、反射電極である。以下では、第一の電極18aが透明電極であり、第二の電極18cが反射電極である場合について説明する。ここで、反射電極は、光反射率が70%以上である電極を指す。反射電極の材料としては、例えば、アルミニウム、銀、これらの合金等の反射材料(無機材料)が挙げられる。反射電極には微小な開口が設けられていてもよい。この場合、液晶表示パネル1bは、反射透過型の液晶表示パネルとなる。
[0105]
液晶表示パネル1bが、例えば、メモリ液晶表示パネルとして用いられる場合、第一の基板2bには、SRAM(Static Random Access Memory)回路等のメモリ回路が設けられる。
[0106]
(2)液晶表示パネルの製造方法
実施形態2の液晶表示パネルの製造方法について、図7-1~7-3を参照して以下に説明する。図7-1は、実施形態2の液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面模式図である(工程a、b、c、d)。図7-2は、実施形態2の液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面模式図である(工程e、f、g)。図7-3は、実施形態2の液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面模式図である(工程h、j、k)。実施形態2の液晶表示パネルの製造方法は、第二の電極として透明電極に代えて反射電極を形成すること以外、実施形態1の液晶表示パネルの製造方法と同様であるため、重複する点については説明を適宜省略する。
[0107]
(a)薄膜トランジスタ素子及び有機絶縁膜の形成
図7-1(a)に示すように、第一の支持基材7の観察面側の表面上に、ベースコート層8と、薄膜トランジスタ素子9(半導体層10、ゲート電極11、ソース電極12、ドレイン電極13、ゲート絶縁膜14、及び、層間絶縁膜15を有する薄膜トランジスタ素子)とを、従来公知の方法で形成する。その後、有機絶縁膜16を、ソース電極12及びドレイン電極13を覆うように形成する。この際、有機絶縁膜16には、フォトリソグラフィー法を用いて、ドレイン電極13の一部が露出するようにコンタクトホール19を設ける。
[0108]
(b)第一の電極の形成
図7-1(b)に示すように、第一の電極18a(透明電極)を有機絶縁膜16の観察面側の表面上に形成する。その結果、第一の電極18aは、コンタクトホール19を介してドレイン電極13と電気的に接続される。この際、第一の電極18aの厚みを、最終的に形成したい透明電極の厚み(設計値)通りとする。
[0109]
(c)フォトレジストの形成
図7-1(c)に示すように、フォトレジスト27を第一の電極18aの観察面側の表面上に部分的に形成する。その結果、第一の電極18aがフォトレジスト27から部分的に露出する。
[0110]
(d)第一の電極の分離
第一の電極18aの露出した部分をエッチングによって除去し、その後、フォトレジスト27を除去する。その結果、図7-1(d)に示すように、第一の電極18aが画素毎に分離され、有機絶縁膜16の観察面側の表面が第一の電極18aから露出する第一の領域AR1と、有機絶縁膜16の観察面側の表面が第一の電極18aから露出しない(第一の電極18aで覆われている)第二の領域AR2とが形成される。
[0111]
(e)第二の電極の形成
図7-2(e)に示すように、第二の電極18c(反射電極)を第一の領域AR1及び第二の領域AR2の観察面側(全面)に形成する。この際、第一の領域AR1においては、下地が有機絶縁膜16であるために、第二の電極18cが横方向に広がりにくく、既に形成された第一の電極18aと密着しないため、第一の電極18aと第二の電極18cとの間に隙間28が形成される。
[0112]
第二の電極18cは、1種類の電極の単層であってもよく、複数種類の電極の積層体であってもよい。
[0113]
第二の電極18cの形成方法としては、例えば、化学蒸着(CVD)法、スパッタ法等が挙げられる。
[0114]
(f)空隙部の形成
図7-2(f)に示すように、第一の領域AR1及び第二の領域AR2に対して、第二の電極18c側からプラズマ処理を行う。その結果、隙間28から有機絶縁膜16にプラズマが入り込み、有機絶縁膜16における第一の領域AR1及び第二の領域AR2の境界に空隙部20が形成される。
[0115]
(g)フォトレジストの形成
図7-2(g)に示すように、フォトレジスト27を、第二の領域AR2における第二の電極18cの観察面側の表面上に部分的に形成する。その結果、第一の領域AR1における第二の電極18cがフォトレジスト27から露出する。また、第二の領域AR2における第二の電極18cがフォトレジスト27から部分的に露出する。
[0116]
(h)画素電極の形成
第一の領域AR1における第二の電極18cと、第二の領域AR2における露出した第二の電極18cとをエッチングによって除去し、その後、フォトレジスト27を除去する。その結果、図7-3(h)に示すように、第二の領域AR2において、第一の電極18a及び第二の電極18cの積層体である画素電極18が形成され、第一の基板2bが完成する。
[0117]
第二の領域AR2において、第二の電極18c(反射電極)は、図7-3(h)に示すように、第一の電極18a(透明電極)よりも小さく形成される(端部が内側に形成される)ことが好ましい。透明電極である第一の電極18aと反射電極である第二の電極18cとの間の形成ばらつきが原因で、第二の電極18cが第一の電極18aよりも大きく形成されると、空隙部20の一部に入り込んでしまうことがある。
[0118]
第二の電極18cのエッチング方法としては、ウェットエッチング法、ドライエッチング法等が挙げられ、第二の電極18cの材料によって適宜選択される。
[0119]
第二の電極18cの観察面側の表面上には、液晶層4に印加される電界を制御する新たな透明電極が形成されてもよい。
[0120]
(j)第一の配向膜の形成
図7-3(j)に示すように、第一の配向膜3を第一の基板2bの観察面側の表面上に形成する。具体的には、まず、第一の配向材料を第一の基板2bの観察面側の表面上に塗布する。その後、第一の配向材料の乾燥及び焼成を行い、第一の配向膜3を形成する。
[0121]
(k)液晶表示パネルの完成
第一の基板2b及び第二の基板6のうちの少なくとも一方の表面上に液晶層4の材料を滴下し、第一の基板2bと第二の基板6とを貼り合わせる。その結果、図7-3(k)に示すような液晶表示パネル1bが完成する。液晶表示パネル1bにおいて、空隙部20は、画素電極18の端部と重畳する位置に設けられている。また、有機絶縁膜16は、画素電極18(第一の電極18a)と接している。
[0122]
本実施形態の製造方法によれば、有機絶縁膜16における画素電極18の端部と重畳する位置に、空隙部20を設けることができる。そのため、本実施形態の製造方法によっても、実施形態1の製造方法と同様の効果が得られることは明らかである。
[0123]
本実施形態の製造方法では、第一の電極18aが透明電極であり、第二の電極18cが反射電極である場合について説明したが、例えば、第一の電極18aが反射電極であり、第二の電極18cが透明電極であってもよい。
[0124]
[付記]
本発明の一態様は、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板と、液晶層と、第二の基板とを備え、上記第一の基板は、上記液晶層側から順に、画素電極と、上記画素電極と接する有機絶縁膜とを有し、上記有機絶縁膜には、上記画素電極の端部と重畳する位置に、空隙部が設けられている液晶表示パネルであってもよい。この態様によれば、気泡による表示不良を抑制することができる液晶表示パネルが実現される。
[0125]
本発明の一態様において、上記第二の基板は、ブラックマトリクスを有し、上記空隙部は、上記ブラックマトリクスと重畳していてもよい。このような構成によれば、上記液晶表示パネルを平面視したときに、上記空隙部が設けられる領域が上記ブラックマトリクスで遮蔽されるため、表示品位への影響を最小限に抑制することができる。
[0126]
本発明の一態様において、上記液晶表示パネルは、上記第一の基板の観察面側の表面上に第一の配向膜を更に有し、上記空隙部は、上記第一の配向膜によって封止されていてもよい。このような構成によれば、上記空隙部が密閉された状態となり、上記有機絶縁膜から発生したガスを効率的に溜めることができる。
[0127]
本発明の一態様において、上記空隙部の幅は、0.1~1μmであってもよい。このような構成によれば、上記空隙部の容積が充分に確保され、上記有機絶縁膜から発生したガスを効率的に溜めることができる。また、上記画素電極が折れることに起因する表示不良を充分に防止することができる。
[0128]
本発明の一態様において、上記空隙部の深さは、0.1~1μmであってもよい。このような構成によれば、上記空隙部の容積が充分に確保され、上記有機絶縁膜から発生したガスを効率的に溜めることができる。また、上記画素電極の端部の電位が変化することに起因する表示品位の低下を充分に防止することができる。
[0129]
本発明の別の一態様は、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板と、液晶層と、第二の基板とを備える液晶表示パネルの製造方法であって、第一の支持基材の観察面側に有機絶縁膜及び第一の電極を順に積層し、上記有機絶縁膜の観察面側の表面が上記第一の電極から露出する第一の領域と、上記有機絶縁膜の観察面側の表面が上記第一の電極から露出しない第二の領域とを形成するプロセス(1)と、上記第一の領域及び上記第二の領域の観察面側に第二の電極を形成するプロセス(2)と、上記第一の領域及び上記第二の領域に対して上記第二の電極側からプラズマ処理を行い、上記有機絶縁膜における上記第一の領域及び上記第二の領域の境界に空隙部を設けるプロセス(3)と、上記第一の領域における上記第二の電極を除去し、上記第二の領域において上記第一の電極及び上記第二の電極を含む画素電極を有する上記第一の基板を形成するプロセス(4)と、上記第一の基板と上記第二の基板との間に上記液晶層を配置するプロセス(5)とを順に含み、上記有機絶縁膜は、上記画素電極と接しており、上記空隙部は、上記有機絶縁膜における上記画素電極の端部と重畳する位置に設けられている液晶表示パネルの製造方法であってもよい。この態様によれば、気泡による表示不良を抑制することができる液晶表示パネルの製造が可能である。
[0130]
本発明の別の一態様において、上記プロセス(3)のプラズマ処理は、CF ガスを用いて行われてもよい。これにより、上記空隙部を効率的に形成することができる。
[0131]
本発明の別の一態様において、上記液晶表示パネルの製造方法は、上記プロセス(5)よりも前に、第二の支持基材の背面側にブラックマトリクスを配置し、上記第二の基板を形成するプロセス(6)を更に含んでもよい。これにより、上記液晶表示パネルにおいて、上記ブラックマトリクスによる遮蔽機能を利用することができる。
[0132]
本発明の別の一態様において、上記空隙部は、上記ブラックマトリクスと重畳していてもよい。このような構成によれば、上記液晶表示パネルを平面視したときに、上記空隙部が設けられる領域が上記ブラックマトリクスで遮蔽されるため、表示品位への影響を最小限に抑制することができる。
[0133]
本発明の別の一態様において、上記液晶表示パネルの製造方法は、上記プロセス(4)と上記プロセス(5)との間に、第一の配向材料を上記第一の基板の観察面側の表面上に塗布した後、上記第一の配向材料の乾燥及び焼成を行い、第一の配向膜を形成するプロセス(7)を更に含んでもよい。これにより、上記液晶表示パネルにおいて、上記第一の配向膜の配向制御機能を利用することができる。
[0134]
本発明の別の一態様において、上記プロセス(7)において、上記第一の配向材料の乾燥を行う前に、上記空隙部中の空気を排出する真空脱気処理が行われてもよい。これにより、上記空隙部が真空状態となり、上記有機絶縁膜から発生したガスをより効率的に溜めることができる。
[0135]
本発明の別の一態様において、上記空隙部は、上記第一の配向膜によって封止されていてもよい。このような構成によれば、上記空隙部が密閉された状態となり、上記有機絶縁膜から発生したガスを効率的に溜めることができる。
[0136]
本発明の別の一態様において、上記空隙部の幅は、0.1~1μmであってもよい。このような構成によれば、上記空隙部の容積が充分に確保され、上記有機絶縁膜から発生したガスを効率的に溜めることができる。また、上記画素電極が折れることに起因する表示不良を充分に防止することができる。
[0137]
本発明の別の一態様において、上記空隙部の深さは、0.1~1μmであってもよい。このような構成によれば、上記空隙部の容積が充分に確保され、上記有機絶縁膜から発生したガスを効率的に溜めることができる。また、上記画素電極の端部の電位が変化することに起因する表示品位の低下を充分に防止することができる。

符号の説明

[0138]
1a、1b、101:液晶表示パネル
2a、2b、102:第一の基板
3、103:第一の配向膜
4、104:液晶層
5、105:第二の配向膜
6、106:第二の基板
7、107:第一の支持基材
8、108:ベースコート層
9、109:薄膜トランジスタ素子
10、110:半導体層
11、111:ゲート電極
12、112:ソース電極
13、113:ドレイン電極
14、114:ゲート絶縁膜
15、115:層間絶縁膜
16、116:有機絶縁膜
117:ガスバリア層
18、118:画素電極
18a:第一の電極
18b、18c:第二の電極
19、119:コンタクトホール
20:空隙部
21:第二の支持基材
22:ブラックマトリクス
23:カラーフィルタ層
24:共通電極
25:ゲートバスライン
26:ソースバスライン
27:フォトレジスト
28:隙間
W:空隙部の幅
D:空隙部の深さ
AR1:第一の領域
AR2:第二の領域

請求の範囲

[請求項1]
背面側から観察面側に向かって順に、
第一の基板と、
液晶層と、
第二の基板とを備え、
前記第一の基板は、前記液晶層側から順に、画素電極と、前記画素電極と接する有機絶縁膜とを有し、
前記有機絶縁膜には、前記画素電極の端部と重畳する位置に、空隙部が設けられていることを特徴とする液晶表示パネル。
[請求項2]
前記第二の基板は、ブラックマトリクスを有し、
前記空隙部は、前記ブラックマトリクスと重畳す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]
前記液晶表示パネルは、前記第一の基板の観察面側の表面上に第一の配向膜を更に有し、
前記空隙部は、前記第一の配向膜によって封止されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示パネル。
[請求項4]
前記空隙部の幅は、0.1~1μmであることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の液晶表示パネル。
[請求項5]
前記空隙部の深さは、0.1~1μmであることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の液晶表示パネル。
[請求項6]
背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板と、液晶層と、第二の基板とを備える液晶表示パネルの製造方法であって、
第一の支持基材の観察面側に有機絶縁膜及び第一の電極を順に積層し、前記有機絶縁膜の観察面側の表面が前記第一の電極から露出する第一の領域と、前記有機絶縁膜の観察面側の表面が前記第一の電極から露出しない第二の領域とを形成するプロセス(1)と、
前記第一の領域及び前記第二の領域の観察面側に第二の電極を形成するプロセス(2)と、
前記第一の領域及び前記第二の領域に対して前記第二の電極側からプラズマ処理を行い、前記有機絶縁膜における前記第一の領域及び前記第二の領域の境界に空隙部を設けるプロセス(3)と、
前記第一の領域における前記第二の電極を除去し、前記第二の領域において前記第一の電極及び前記第二の電極を含む画素電極を有する前記第一の基板を形成するプロセス(4)と、
前記第一の基板と前記第二の基板との間に前記液晶層を配置するプロセス(5)とを順に含み、
前記有機絶縁膜は、前記画素電極と接しており、
前記空隙部は、前記有機絶縁膜における前記画素電極の端部と重畳する位置に設けられていることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
[請求項7]
前記プロセス(3)のプラズマ処理は、CF ガスを用いて行われることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示パネルの製造方法。
[請求項8]
前記液晶表示パネルの製造方法は、前記プロセス(5)よりも前に、第二の支持基材の背面側にブラックマトリクスを配置し、前記第二の基板を形成するプロセス(6)を更に含むことを特徴とする請求項6又は7に記載の液晶表示パネルの製造方法。
[請求項9]
前記空隙部は、前記ブラックマトリクスと重畳することを特徴とする請求項8に記載の液晶表示パネルの製造方法。
[請求項10]
前記液晶表示パネルの製造方法は、前記プロセス(4)と前記プロセス(5)との間に、第一の配向材料を前記第一の基板の観察面側の表面上に塗布した後、前記第一の配向材料の乾燥及び焼成を行い、第一の配向膜を形成するプロセス(7)を更に含むことを特徴とする請求項6~9のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。
[請求項11]
前記プロセス(7)において、前記第一の配向材料の乾燥を行う前に、前記空隙部中の空気を排出する真空脱気処理が行われることを特徴とする請求項10に記載の液晶表示パネルの製造方法。
[請求項12]
前記空隙部は、前記第一の配向膜によって封止されていることを特徴とする請求項10又は11に記載の液晶表示パネルの製造方法。
[請求項13]
前記空隙部の幅は、0.1~1μmであることを特徴とする請求項6~12のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。
[請求項14]
前記空隙部の深さは、0.1~1μmであることを特徴とする請求項6~13のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3-1]

[ 図 3-2]

[ 図 3-3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7-1]

[ 図 7-2]

[ 図 7-3]

[ 図 8]