액정 장치, 그 제조 방법, 및 전자기기{LIQUID CRYSTAL DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은, 액정 장치와 그 제조 방법, 및 전자기기에 관한 것이다.

종래, 액정 장치에 있어서는, 좁은 시야각을 개선하는 구조로서, 횡전계 방식의 액정 장치가 제안되어 있다. 또한, 횡전계 방식의 액정 장치로서는, 프린지 필드 스위칭(FFS : fringe field switching) 모드의 액정 장치가 알려져 있다. FFS 모드의 액정 장치에 있어서는, 액정층을 사이에 유지하는 한 쌍의 기판 중 한쪽 기판에 제 1 전극과 제 2 전극이 배치되고, 이들 제 1, 제 2 전극 사이에 발생하는 전계(횡전계)에 의해서 액정층을 구동시키고 있다(예컨대, 특허 문헌 1, 2 참조).

이러한 FFS 모드의 액정 장치에 있어서는, 고개구율 또한 고투과율의 화소 설계가 요구되고 있다. 그래서, 투과에 기여하지 않는 어두운 영역을 줄이기 위해서, 화소 전극의 구조로서, 일단이 개방된 빗살 모양 전극을 채용하는 것으로, 이 영역에서의 고개구율 및 고투과율이 향상된다.

특허 문헌 1에 있어서는, 서로 인접하는 화소의 경계에 신호선이 형성되어 있지 않은 구조(한쪽 개방 화소)를 갖는 액정 장치가 개시되어 있다.

특허 문헌 2에 있어서는, 저계조 및 암(暗) 상태에서 패널에 인가되는 전압에 의해서 발생하는 러빙 얼룩 및 잔상을 제거하도록, 편광축 및 러빙축의 방향이 소정의 각도로 규정된 액정 장치가 개시되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-308951호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2005-234527호 공보

그러나, 일단이 개방된 빗살 모양 전극을 갖는 액정 장치에서는, 액정에 전압이 인가되면, 러빙의 불균일성으로 인하여, 표시 얼룩이나 배향 불량이 발생된다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 한쪽이 개방된 빗살 모양 전극을 갖는 액정 장치에 있어서, 배향 불량의 발생이 억제되고, 고개구율화가 실현된 액정 장치, 및 액정 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명자는, 한쪽이 개방된 빗살 모양 전극을 갖는 액정 장치에 관하여, 배 향막에 형성된 경사면에서, 액정 분자에 부여되는 프리틸트가 지나치게 커져버려, 이것으로 인해 배향 불량이 발생하여, 광 누설의 원인으로 되는 것을 찾아내었다. 그래서, 본 발명자는, 이하의 구성을 구비하는 본 발명에 생각이 미쳤다.

본 발명의 액정 장치는, 액정층을 사이에 두고 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판의 상기 액정층 쪽에 형성된 제 1 전극과, 절연막을 거쳐서 상기 제 1 전극 상에 형성된 상기 제 2 전극과, 상기 절연막 및 상기 제 2 전극을 피복하는 배향막을 구비한 액정 장치로서, 상기 제 2 전극은, 기판면 방향으로 연장되고, 또한 연장 방향의 한쪽 단부를 연결단, 다른쪽 단부를 개방단으로 한 복수의 띠형 전극부와, 상기 복수의 띠형 전극부의 각 상기 연결단을 각각 접속하는 연결부를 갖고, 상기 배향막에는 상기 연결단으로부터 상기 개방단을 향한 방향으로 러빙 처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 제 2 전극의 상면과 절연막의 상면 사이에는 단차가 형성되어 있고, 상기 배향막은 상기 단차를 따르도록 형성된 경사면을 갖고 있다.

이와 같이 하면, 연결단 근방에서의 배향막의 경사면에 대하여, 해당 경사면을 내려가는 방향으로 러빙 처리가 실시된다. 이 경사면에서, 액정 분자에는, 경사면으로부터 절연막의 상면을 향한 방향(하향 방향)으로 프리틸트가 부여된다. 따라서, 배향 불량의 발생이 억제되어, 광 누설이 방지되고, 고개구율화가 실현된 액정 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 액정 장치에 있어서는, 평면에서 보아 선 대칭으로 배치된 제 1 띠형 전극부 그룹 및 제 2 띠형 전극부 그룹을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 배향막에 러빙 처리가 실시되는 방향은, 상기 제 1 띠형 전극부 그룹 및 상기 제 2 띠형 전극부 그룹에서의 대칭축에 평행한 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 소위 2 도메인 구조의 액정 장치를 실현할 수 있다.

본 발명의 액정 장치에서는, 상기 연결부의 적어도 일부에 겹치는 위치에 차광층이 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 차광층에 의해서 연결부 근방에 발생하는 광 누설을 방지할 수 있다.

본 발명의 액정 장치의 제조 방법은, 액정층을 사이에 두고 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판의 상기 액정층쪽에 형성된 제 1 전극과, 절연막을 거쳐서 상기 제 1 전극 상에 형성된 상기 제 2 전극과, 상기 절연막 및 상기 제 2 전극을 피복하는 배향막을 구비한 액정 장치의 제조 방법으로서, 기판면 방향으로 연장되고, 또한 연장 방향의 한쪽 단부를 연결단, 다른쪽 단부를 개방단으로 한 복수의 띠형 전극부와, 상기 복수의 띠형 전극부의 각 상기 연결단을 각각 접속하는 연결부를 갖는 제 2 전극을 형성하는 공정과, 상기 배향막에 대하여 상기 연결단으로부터 상기 개방단을 향한 방향으로 러빙 처리를 실시하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 연결단 근방에서의 배향막의 경사면에 대하여, 해당 경사면을 내려오는 방향으로 러빙 처리가 실시된다. 이 경사면에 있어서, 액정 분자에는 경사면으로부터 절연막의 상면을 향한 방향(하향 방향)으로 프리틸트가 부여된다. 따라서, 배향 불량의 발생이 억제되어, 광 누설이 방지되고, 고개구율화가 실현된 액정 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 액정 장치의 제조 방법에서는, 상기 제 1 기판과, 상기 러빙 처리에 이용되는 러빙 롤의 접촉 위치에서, 상기 제 1 기판의 이동 방향과 상기 러빙 롤의 회전 방향이 같은 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 러빙 롤을 회전시키면서, 러빙 크로스를 배향막의 경사면에 확실히 도달시킬 수 있어, 배향막의 경사면에 러빙 처리를 적합하게 실시할 수 있다.

본 발명의 전자기기는, 앞에 기재한 액정 장치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 의하면, 고개구율화가 실현된 표시부를 구비한 전자기기를 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 배향 불량의 발생이 억제되어, 고개구율화가 실현된 액정 장치와 그 제조 방법, 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

(액정 장치)

이하, 본 발명의 실시예에 따른 액정 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시예의 액정 장치는, 액정에 대하여 기판면 방향의 전계(횡전계)를 작용시켜, 배향을 제어함으로써 화상 표시를 행하는 횡전계 방식의 액정 장치이다. 또한, 횡전계 방식의 액정 장치 중에서도 본 실시예는, FFS(Fringe Field Switching) 방식이라고 불리는 방식을 채용한 액정 장치이다. 또한, 기판 상에 컬러 필터를 구비한 컬러 액정 장치이다. 이러한 컬러 액정 장치에서는, R(적색), G(녹색), B(청색)의 각 색광을 출사하는 3개의 서브 화소에 의해서 1개의 화소가 구성되어 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 표시를 구성하는 최소 단위로 되는 표시 영역을 「서브 화소 영역」이라고 칭하고, 1조(R, G, B)의 서브 화소로 구성되는 표시 영역을 「화소 영역」이라고 칭한다.

도 1은, 본 실시예의 액정 장치를 구성하는 매트릭스 형상으로 형성된 복수의 서브 화소의 회로 구성도이다. 도 2는 액정 장치(100)의 임의의 1 서브 화소에서의 평면 구성도이다. 도 3은 도 2의 AA 선을 따르는 부분 단면 구성도이다. 도 4(a)는 본 실시예의 액정 장치를 연직 방향에서 투시한 도면으로서, 화소 전극의 요부를 설명하기 위한 평면 확대도이다. 도 4(b)는 도 4(a)의 BB 선에 따르는 부분 단면 구성도이다.

본 실시예의 액정 장치(100)는, 도 3에 도시하는 바와 같이 서로 대향하여 배치된 TFT 어레이 기판(제 1 기판)(10)과 대향 기판(제 2 기판)(20)과, 이들 기판(10, 20) 사이에 유지된 액정층(50)을 구비하고 있다. 또한, TFT 어레이 기판(10)의 외면측에는 백 라이트(90)가 배치되어 있고, 이것에 의해서 투과형의 액정 장치가 구성되어 있다.

또, 각 도면에서는, 각 층이나 각 부재를 도면 상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해서, 각 층이나 각 부재마다 축척을 다르게 표시하고 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이 액정 장치(100)의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상으로 형성된 복수의 서브 화소 영역에는, 각각 화소 전극(9)과, 화소 전극(9)과 전기적으로 접속되어 서브 화소를 스위칭 제어하는 TFT(30)가 형성되어 있고, 데이터선 구동 회로(101)로부터 연장되는 데이터선(6a)이 TFT(30)의 소스에 전기적으로 접속되어 있다. 데이터선 구동 회로(101)는, 데이터선(6a)을 거쳐서, 화상 신호 S1, S2,… , Sn을 각 화소에 공급한다. 상기 화상 신호 S1∼Sn은 이 순서대로 선순차적으로 공급하더라도 상관없고, 서로 인접하는 복수의 데이터선(6a)끼리에 대하여, 그룹마다 공급하도록 하더라도 좋다.

TFT(30)의 게이트에는, 주사선 구동 회로(102)로부터 연장되는 주사선(3a)이 전기적으로 접속되어 있고, 주사선 구동 회로(102)로부터 소정의 타이밍에 주사선(3a)에 펄스식으로 공급되는 주사 신호 G1, G2,… , Gm이, 이 순서대로 선순차적으로 TFT(30)의 게이트에 인가되게 되어 있다. 화소 전극(9)은 TFT(30)의 드레인에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 스위칭 소자인 TFT(30)가 주사 신호 G1, G2,… , Gm의 입력에 의해 일정 기간만 온 상태로 됨으로써 데이터선(6a)으로부터 공급되는 화상 신호 S1, S2,… , Sn이 소정의 타이밍에 화소 전극(9)에 기입되게 되어 있다.

화소 전극(9)을 거쳐서 액정에 기입된 소정 레벨의 화상 신호 S1, S2,… , Sn은, 액정을 거쳐서 화소 전극(9)과 대향하는 공통 전극과의 사이에서 일정 기간 유지된다. 또한, 공통 전극을 일정한 전위로 유지하기 위한 공통 배선(3b)이 형성되어 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이 액정 장치(100)의 서브 화소 영역에는, 화소 전극(제 2 전극)(9)과 공통 전극(제 1 전극)(19)이 마련되어 있다.

화소 전극(9)은, 평면에서 보아 대략 빗살 모양으로 형성되어 있다. 공통 전극(19)은, 화소 전극(9)과 평면적으로 겹쳐 배치되고, 지면 좌우 방향(X축 방향)으로 연장되어 있다. 서브 화소 영역의 도시 좌상의 단부의 각부(혹은 각 서브 화소 영역의 간격)에는, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)을 소정 간격으로 이간된 상태로 유지하기 위한 주상 스페이서(40)가 세워져 있다.

또, 도 2에서는, 주사선(3a)이 연장되는 방향을 X축 방향으로 하고, 데이터선(6a)이 연장되는 방향을 Y축 방향으로서 정의하고 있다.

화소 전극(9)은, 복수 라인의 띠형 전극(9c)과, 해당 띠형 전극(9c)을 연결하는 연결부(9a)에 의해 구성되어 있다.

복수 라인의 띠형 전극(9c)은, 연결부(9a)에서, 연결부(9a)의 데이터선(6a)쪽만(연결부(9a)로부터 +X 방향쪽만)을 향해서 연장되어 있다. 또, 연결부(9a)의 데이터선(6a)과 반대쪽(연결부(9a)로부터 -X 방향쪽)에는, 띠형 전극(9c)은 형성되어 있지 않다.

또한, 복수 라인의 띠형 전극(9c)은, 도 2의 주사선(3a)의 연장 방향(X축 방향)으로 연장되는 중심선(대칭축)(CL)에 대하여 선 대칭으로 배치되어 있다.

구체적으로 설명하면, 중심선(CL)의 주사선(3a)쪽(중심선(CL)으로부터 +Y 방 향쪽)의 영역에 형성된 복수의 띠형 전극(9c)(도시에서는 6개)은, 중심선(CL)에 대하여 소정의 예각으로 경사 방향으로 연장되어, 서로 평행하게 균등한 간격으로 Y축 방향으로 배열되어 있다. 이 영역에 형성된 복수의 띠형 전극(9c)은, 본 발명의 제 1 띠형 전극부 그룹을 구성하고 있다.

또한, 중심선(CL)의 주사선(3a)과는 반대쪽(중심선(CL)으로부터 -Y 방향쪽)의 영역에 형성된 복수의 띠형 전극(9c)(도시에서는 6개)은, 중심선(CL)에 대하여 소정의 예각으로 경사 방향으로 연장되어, 서로 평행하게 균등한 간격으로 Y축 방향으로 배열되어 있다. 이 영역에 형성된 복수의 띠형 전극(9c)은, 본 발명의 제 2 띠형 전극부 그룹을 구성하고 있다.

또한, 화소 전극(9)은 빗살 모양으로 형성되어 있기 때문에, 복수의 띠형 전극(9c)의 각각은 빗살의 선단에 대응하는 개방단(9d)과, 연결부(9a)에 연결되는 연결단(9e)을 갖고 있다.

연결부(9a)는, 서브 화소 영역에서, 데이터선(6a)이 형성되어 있는 영역의 반대쪽의 영역에 형성되고, Y축 방향으로 연장되어 있다. 또한, 연결부(9a)는 복수의 띠형 전극(9c)의 연결단(9e)과 접속되어 있다.

이러한 화소 전극(9)을 갖는 서브 화소 영역에서는, 중심선(CL)의 주사선(3a)쪽(중심선(CL)에서 +Y 방향쪽)의 영역에 형성된 복수의 띠형 전극(9c)은, 중심선(CL)에 대하여 소정의 예각으로 경사져, 연장되어 있다. 또한, 중심선(CL)의 주사선(3a)과는 반대쪽(중심선(CL)으로부터 -Y 방향쪽)의 영역에 형성된 복수의 띠형 전극(9c)은, 중심선(CL)의 주사선(3a)쪽의 띠형 전극(9c)과는, 경사 방향이 다 르지만, 같은 예각으로 경사지게 연장되어 있다. 이러한 복수의 띠형 전극(9c)을 구비하는 서브 화소 영역은, 각 영역에서 액정을 구동시키는 것이 가능한 소위 2 도메인 구조를 갖고 있다.

공통 전극(19)은, 후술하는 층간 절연막을 거쳐서, 화소 전극(9)의 하층에 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 기판 본체(10A)와 화소 전극(9) 사이에 형성되어 있다. 또한, 공통 전극(19)은 ITO(인듐 주석 산화물) 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 도전막이다.

서브 화소 영역에는, Y축 방향으로 연장되는 데이터선(6a)과, X축 방향으로 연장되는 주사선(3a)과, 서브 화소 중앙부를 가로지르도록 주사선(3a)과 평행하게 연장되는 공통 배선(3b)이 형성되어 있다. 데이터선(6a)과 주사선(3a)의 교차부에 대응하여 그 근방에 TFT(30)가 마련되어 있다. TFT(30)는 주사선(3a)의 평면 영역 내에 부분적으로 형성된 섬 형상의 아몰퍼스 실리콘막으로 이루어지는 반도체층(35)과, 반도체층(35)과 일부 평면적으로 겹치게 형성된 소스 전극(6b), 및 드레인 전극(32)을 구비하고 있다. 주사선(3a)은 반도체층(35)과 평면적으로 겹치는 위치에서 TFT(30)의 게이트 전극으로서 기능한다.

TFT(30)의 소스 전극(6b)은, 데이터선(6a)에서 분기되어 반도체층(35)으로 연장되는 평면에서 보아 대략 L자 형태를 이루고 있고, 드레인 전극(32)은, 반도체층(35)으로부터 화소 전극(9)쪽(반도체층(35)으로부터 -Y 방향쪽)으로 연장되어 있다. 드레인 전극(32)의 일부는 평면에서 보아 대략 직사각형의 형상을 갖고 있다. 또한, 드레인 전극(32)의 일부에는 화소 전극(9)의 콘택트부(9b)가 배치되어 있고, 양자가 평면적으로 겹치는 위치에 마련된 화소 콘택트 홀(45)을 거쳐서, 드레인 전극(32)과 화소 전극(9)이 전기적으로 접속되어 있다.

도 3에 나타내는 단면 구조를 보면, 액정 장치(100)는, 서로 대향하여 배치된 TFT 어레이 기판(제 1 기판)(10) 및 대향 기판(제 2 기판)(20)과, 양 기판(10, 20) 사이에 유지된 액정층(50)을 갖고 있다.

액정층(50)은, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)이 대향하는 영역의 가장자리 끝을 따라 마련된 밀봉재(도시 생략)에 의해서 상기 양 기판(10, 20) 사이에 밀봉되어 있다. TFT 어레이 기판(10)의 외면쪽(액정층(50)이 배치되어 있는 쪽의 반대쪽)에는 편광판(14)이 마련되고, 대향 기판(20)의 외면쪽에는 편광판(24)이 마련되어 있다. TFT 어레이 기판(10)의 배면쪽(도시의 아래쪽)에는, 광원과 도광판(91)과 반사판(92)을 구비한 백 라이트(조명 장치)(90)가 마련되어 있다.

TFT 어레이 기판(10)은, 유리나 석영, 플라스틱 등으로 이루어지는 기판 본체(10A)를 기체로서 갖고 있다. 기판 본체(10A)의 내면쪽(액정층(50)이 배치되어 있는 쪽)에는, 주사선(3a) 및 공통 배선(3b)이 형성되어 있다. 또한, 공통 배선(3b)을 피복하도록, ITO 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 공통 전극(19)이 형성되어 있다. 주사선(3a) 및 공통 전극(19)을 피복하도록 게이트 절연막(11)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(11) 상에는 아몰퍼스 실리콘의 반도체층(35)이 형성되어 있고, 반도체층(35)의 일부 위에 마련되도록 소스 전극(6b)과, 드레인 전극(32)이 형성되어 있다. 반도체층(35)은 게이트 절연막(11)을 거쳐서 주사선(3a)과 대향하여 배치되어 있고, 해당 대향 영역에서, 주사선(3a)이 TFT(30)의 게이트 전극을 구성하고 있다.

반도체층(35), 소스 전극(6b), 드레인 전극(32)을 덮어, 층간 절연막(13)이 형성되어 있다. 층간 절연막(13)의 액정층쪽의 표면에는, ITO 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 화소 전극(9)이 형성되어 있다. 또한, 화소 전극(9), 층간 절연막(13)을 덮어 폴리이미드로 이루어지는 제 1 배향막(18)이 형성되어 있다.

여기서, 제 1 배향막(18)은, 화소 전극(9)의 표면 형상 및 층간 절연막(13)의 표면 형상을 따라 형성되어 있다. 구체적으로, 제 1 배향막(18)은, 층간 절연막(13)의 상면에서 화소 전극(9)의 상면까지의 단차를 따라 형성된다. 그 때문, 화소 전극(9)이 형성되어 있는 부분과, 층간 절연막(13)이 노출되어 있는 부분 사이에서, 제 1 배향막(18)에는 경사면이 형성되어 있다.

층간 절연막(13)을 관통하여 드레인 전극(32)에 이르는 화소 콘택트 홀(45)이 형성되어 있다. 화소 콘택트 홀(45)은 드레인 전극(32)의 접속부(31)의 위치에 형성되어 있다. 해당 화소 콘택트 홀(45) 내에는, 화소 전극(9)의 콘택트부(9b)의 일부가 매립되어 있으며, 화소 전극(9)과 드레인 전극(32)이 전기적으로 접속되어 있다.

한편, 대향 기판(20)은, 유리나 석영, 플라스틱 등으로 이루어지는 기판 본체(20A)를 기체로서 갖고 있다. 기판 본체(20A)의 내면쪽(액정층(50)이 배치되어 있는 쪽)에는, CF층(22)과, 차광층(BM)이 형성되어 있다. CF층(22)은 서브 화소마다 다른 색광을 투과하는 컬러 필터를 갖추고 있다.

또, CF층(22)은 TFT 어레이 기판(10)쪽에 형성하더라도 좋다. 차광층(BM) 은, 액정 장치(100)를 연직 방향에서 보아, 적어도 TFT(30)에 겹치는 위치에 배치되어 있다. 또한, 차광층(BM)은, TFT(30)에 겹치는 위치에 배치되어 있는 것뿐만 아니라, 인접하는 서브 화소 영역 사이에 형성되어 있어, 해당 인접하는 서브 화소 영역에서 다른 색의 CF층(22)이 혼색되어 버리는 것을 방지하고 있다. 또한, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이 차광층(BM)은, 연결부(9a)의 중심보다도 왼쪽(연결부(9a)의 중심보다도 -X 방향쪽)의 영역에서, 연결부(9a)를 피복하고 있다.

또한, CF층(22) 및 차광층(BM)을 피복하도록 하여, 폴리이미드로 이루어지는 제 2 배향막(28)이 형성되어 있다. 제 2 배향막(28)에는, 후술하는 제 1 배향막(18)의 러빙 방향과는 반대 방향의 러빙 처리가 실시되어 있다. 즉, 제 1 배향막(18)에는 연결부(9a)로부터 데이터선(6a)쪽(연결부(9a)로부터 +X 방향쪽)을 향해서 러빙 처리가 실시되고 있는 데 대하여, 제 2 배향막(28)에는 그 반대 방향으로 러빙 처리가 실시되어 있다.

본 실시예에 있어서, 액정층(50)을 구성하는 액정은, 정의 유전율 이방성을 갖고 있다. 예컨대, Δn=0.1의 굴절율 이방성을 갖고, 유전 이방성ε//은 10, ε⊥=4의 정의 이방성을 갖는 액정을 사용하고 있다.

도 4(a)에 도시하는 바와 같이 차광층(BM)은, 화소 전극(9)의 연결부(9a)의 왼쪽 절반의 영역을 포함한, 연결부(9a)의 왼쪽(연결부(9a)의 중심보다도 -X 방향쪽)의 영역을 피복하고 있다.

또, 차광층(BM)은, 띠형 전극(9c)의 연결단(9e)을 포함한, 연결부(9a)의 오른쪽(연결부(9a)의 중심보다도 +X 방향쪽)의 영역을 피복하지 않는다.

도 4(b)에 도시하는 바와 같이 제 1 배향막(18)은, 층간 절연막(13)의 상면(13a)과, 연결부(9a)의 상면, 및 연결부(9a)의 측면(경사면)을 따라 형성되어 있다. 그 때문에, 제 1 배향막(18)은, 연결부(9a)의 옆쪽에 형성된 경사면(18a)을 갖고 있다. 해당 경사면(18a)은, 도 4(a)의 부호 C로 나타내는 영역에 형성되어 있다.

또, 도 4(b)에서는, 층간 절연막(13), 화소 전극(9), 및 제 1 배광막(18)만을 나타내고 있다. 다른 구성 요소는, 도 3의 단면도에 나타낸 대로이기 때문에, 도 4(b)에서는 생략하고 있다.

제 1 배향막(18)에 대해서는, 도 4(a) 중 부호 60으로 나타내는 화살표 방향으로 러빙 처리가 실시되어 있다. 이 러빙 방향은, 대략 띠형 전극(9c)의 연결단(9e)으로부터 개방단(9d)을 향한 방향이다. 본 실시예에 있어서는, 띠형 전극(9c)이 연장되어 있는 방향과 러빙 방향(60)은 예각으로 교차하고 있지만, 이 교차 각도는 직각이 아니면 소정의 각도로 설정하더라도 좋다.

도 4(b)에 도시하는 바와 같이 상기 러빙 처리에 의해서, 제 1 배향막(18) 상의 액정 분자에는, 제 1 배향막(18)의 표면에 대하여 각도 θ의 경사 방향으로 프리틸트가 부여된다. 여기서, 러빙 처리는 제 1 배향막(18)이 노출되어 있는 전면에 대하여 실시되기 때문에, 제 1 배향막(18)의 평탄면뿐만 아니라, 경사면(18a)에 대하여도 동일한 처리가 실시된다. 경사면(18a)에 러빙 처리가 실시되면, 경사면(18a)에서의 액정 분자는, 경사면(18a)의 하향 방향을 향해서 프리틸트가 부여된다. 다시 말하면, 경사면(18a)에서의 액정 분자는, 경사면(18a)으로부터 층간 절 연막(13)의 상면(13a)을 향한 방향(하향 방향)으로 프리틸트가 부여된다.

또, 경사면(18a)은 띠형 전극(9c)의 개방단(9d)의 근방에서도 형성되어 있다.

본 실시예의 액정 장치에 있어서, 각 광학 부재에서의 광학축 배치는, 예컨대 이하와 같은 구성을 채용할 수 있다.

TFT 어레이 기판(10)측의 편광판(14)의 투과축과, 대향 기판(20)측의 편광판(24)의 투과축이 서로 직교하도록 배치되어 있고, 편광판(24)의 투과축이, 제 1 배향막(18)의 러빙 방향과 평행하다. 또한, 제 1 배향막(18)의 러빙 방향은, 화소 전극(9)과 공통 전극(19) 사이에 발생하는 전계의 주 방향(띠형 전극(9c)의 연장 방향과 직교하는 방향)과 대략 교차하는 방향으로 한다. 그리고, 초기 상태에서는 러빙 방향을 따라서 평행 배향하고 있는 액정이, 화소 전극(9)과 공통 전극(19) 사이로의 전압 인가에 의해서, 상기 전계의 주 방향측으로 회전하여 배향한다. 이 초기 배향 상태와 전압 인가시의 배향 상태의 차이에 근거하여 명암 표시가 이루어지게 되어 있다.

본 실시예의 액정 장치에 있어서는, 띠형 전극(9c)의 연결단(9e)으로부터 개방단(9d)을 향한 방향으로 러빙 처리가 실시되고 있는 것에 의해, 경사면(18a)에서의 액정 분자는 경사면(18a)의 하향 방향을 향해서 프리틸트가 부여되어 있다.

그 때문에, 경사면(18a)에서 액정 분자가 상승하는 각도로 프리틸트가 부여되어 있는 경우와 비교하여, 배향 불량이 억제되고, 백 라이트(90)의 조명광의 광 누설을 방지할 수 있어, 고개구율화를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시예의 횡전계 방식의 액정 장치에서는, 한쪽의 기판에만 전극(9, 19)( 화소 전극(9), 공통 전극(19))이 형성되어 있는 구성이며, 전극(9, 19)에 인가되는 전압에 의해서 액정은 구동한다. 전극(9, 19)이 형성된 TFT 어레이 기판(10)에 마련된 제 1 배향막(18)에서는 양호한 배향 규제력이 필요한 한편, 전극이 형성되어 있지 않은 대향 기판(20)에 마련되는 제 2 배향막(28)에서는, 제 1 배향막(18)에 비하여 배향 규제력이 약간 뒤떨어지더라도 표시 품질에는 거의 영향을 미치지 않는다. 따라서, 본 발명은, 한쪽의 기판에만 액정을 구동하는 전극이 마련되는 횡전계 방식의 액정 장치에 적합하게 이용할 수 있는 기술이다.

상기 실시예에서는, FFS 방식이라고 불리는 방식을 채용했지만, 마찬가지로 기판면 방향의 전계에서 액정을 동작하는 IPS(In Plane Switching) 방식 등에서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 본 발명을 IPS 방식에 적용하는 구조로서는, 평면에서 보아 빗살 모양의 화소 전극(9)과 빗살 모양의 공통 전극(19)이 서로 맞물리도록 배치되고, 단면에서 보아 화소 전극(9)과 공통 전극(19) 사이에 층간 절연막이 형성된 구조가 채용된다.

또, 상기 실시예의 화소 전극(9)에 있어서는, 연결부(9a)가 Y축 방향으로 연장되고, 띠형 전극(9c)이 연결부(9b)의 데이터선(6a)쪽으로 연장되어 있는 구조가 채용되어 있지만, 이것으로 한정되지 않는다. 연결부(9a)가 X축 방향으로 연장되고, 해당 연결부(9a)의 주사선(3a)과는 반대쪽(X축 방향으로 연장되어 있는 연결부(9a)의 -Y 방향쪽)으로 띠형 전극(9c)이 연장되어 있는 구조를 채용하더라도 좋다. 이 경우, 제 1 배향막(18)에 대한 러빙 처리는, 연결부(9a)에서, 주사선(3a) 과는 반대쪽(X축 방향으로 연장되어 있는 연결부(9a)의 -Y 방향쪽)을 향해서 실시된다.

(액정 장치의 제조 방법)

다음에, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 실시예의 액정 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.

도 5는 액정 장치(100) 중 제 1 배향막(18)을 러빙 처리하는 공정을 나타내는 단면도로서, 도 4(a)의 BB 선을 따르는 부분 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예와는 반대 방향으로 러빙 처리를 행한 경우를 나타내는 도면이다.

우선, 러빙 처리를 실시하기 전의 공정에 대해 설명한다.

도 5에 도시하는 바와 같이 층간 절연막(13) 상에 화소 전극(9)을 형성한다. 화소 전극(9)의 형성 방법은, 층간 절연막(13)의 전면에 ITO 등의 투명 도전 재료를 성막법에 의해서 형성한 후에, 공지의 포토리소그래피 기술을 이용하여 성막된 투명 도전막을 패터닝한다. 이것에 의해서, 화소 전극(9)에는 상기 평면 형상의 연결부(9a) 및 띠형 전극(9c)이 형성된다. 또한, 투명 도전막이 제거된 부분에는 층간 절연막(13)이 노출된다.

또, 투명 도전 재료의 성막 공정에서는, 층간 절연막(13)에 대하여, 미리 형성된 화소 콘택트 홀(45)에 투명 도전 재료가 매설되어, 화소 전극(9)의 콘택트부(9b)가 형성된다.

다음에, 화소 전극(9)의 상면 및 측면을 포함하는 노출면과, 화소 전극(9)이 형성되어 있지 않은 층간 절연막(13)의 노출면에 대하여, 이들 노출면을 피복하도록 제 1 배향막(18)을 형성한다.

제 1 배향막(18)의 형성 방법으로서는, 폴리아믹산을 탈수하여 폐환(閉環)함으로써 폴리이미드막을 형성하는 방법, 또는 가용성 폴리이미드 용액의 용매를 증발시킴으로써 폴리이미드막을 형성하는 방법을 이용할 수 있다. 구체적인 형성 방법으로서, 예컨대, 폴리아믹산 또는 가용성 폴리이미드를 포함하는 배향막 형성 재료를 기판 상에 인쇄법이나 스핀 코트법을 이용하여 도포한 후, 임시 소성 공정, 및 본 소성 공정을 지나서 폴리이미드막을 형성하는 방법을 들 수 있다.

제 1 배향막(18)에 러빙 처리를 실시하는 공정에서는, 단면에서 보아 원형 형상의 러빙 롤(80)을 부호 61로 나타내는 방향으로 회전시켜, 러빙 롤(80)과 제 1 배향막(18)이 형성된 TFT 어레이 기판(10)을 상대 이동시키면서, 러빙 롤(80)의 표면에 마련된 러빙 크로스(81)를 제 1 배향막(18)의 표면에 전가하는 방법이 채용된다.

본 실시예에서는, 도 4(a)에서 설명한 바와 같이 띠형 전극(9c)의 연결단(9e)으로부터 개방단(9d)을 향한 방향으로 러빙 처리를 실시하고 있다. 또한, 러빙 처리 시에는, 러빙 롤(80)과 제 1 배향막(18)이 접촉하는 위치에서, 러빙 롤(80)의 회전 방향(61)과, 러빙 롤(80)에 대한 TFT 어레이 기판(10)의 상대 이동 방향(62)을 같은 방향으로 하고 있다. 이것에 의해서, 러빙 롤(80)을 회전시키면서, 러빙 크로스(81)의 털을 제 1 배향막(18)의 경사면(18a)에 확실히 도달시킬 수 있게 되어, 제 1 배향막(18)의 경사면(18a)에 러빙 처리를 실시할 수 있다.

이상의 공정에 의해 TFT 어레이 기판(10)을 제작했으면, 공지의 제조 방법을 이용하여 제작한 TFT 어레이 기판(10)과 상기 대향 기판(20)을 밀봉재를 통해 접합한다. 그 후, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)과 밀봉재로 둘러싸이는 공간에 액정을 충전하여 밀봉한다. 그리고, 기판 본체(10A)의 외면측과 기판 본체(20A)의 외면측에 각각 편광판(14, 24)을 배치하고, TFT 어레이 기판(10)의 외면측에 백 라이트(90)를 배치하는 것에 의해, 상기 실시예의 액정 장치(100)를 제조할 수 있다.

또, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)을 접합하는 공정이나 액정을 봉입하는 공정, 편광판(14, 24)을 배치하는 공정, 백 라이트(90)의 제조 공정 등은 공지의 제조 공정을 적용할 수 있다. 또한, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)을 접합할 때에, 양 기판의 대향면에 액정을 미리 배치한 간격, 밀봉구를 갖지 않는 프레임 형상의 밀봉재를 이용하여 액정을 봉입하는 공정을 적용하더라도 좋다.

본 실시예의 액정 장치의 제조 방법에 의하면, 도 5에 설명한 러빙 처리가 제 1 배향막(18)에 실시되기 때문에, 경사면(18a)에서의 액정 분자는, 도 4(b)에 나타내는 경사면(18a)의 하향 방향을 향해서 프리틸트가 부여된다.

이것에 대하여, 띠형 전극(9c)의 개방단(9d)으로부터 연결단(9e)을 향한 방향으로 러빙 처리가 실시된 경우, 즉, 도 6에 도시하는 바와 같이 제 1 배향막(18)에 대하여 부호 63으로 나타내는 회전 방향으로 러빙 처리를 실시한 경우에서는, 도 4(b)에 도시한 바와 같은 프리틸트를 액정 분자에 부여할 수 없다. 도 6에 나 타내는 경우에서는, 제 1 배향막(18)의 경사면(18a)에서의 액정 분자는, 경사면(18a)의 상향 방향을 향해서 프리틸트가 부여된다. 바꾸어 말하면, 경사면(18a)에서의 액정 분자는, 경사면(18a)으로부터 제 1 배향막(18)의 상면 방향(상향 방향)으로 프리틸트가 부여된다. 이 경우에서는, 배향 불량에 의한 광 누설이 발생하기 쉬워져 버린다.

도 4(b)와 도 6을 비교하여 분명한 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 띠형 전극(9c)의 연결단(9e)으로부터 개방단(9d)을 향한 방향으로 러빙 처리가 실시되어 있기 때문에, 제 1 배향막(18)의 경사면(18a)에서의 액정 분자에 대하여 하향 방향의 프리틸트를 부여할 수 있다. 이것에 의해서, 경사면(18a) 근방에서의 배향 불량이나 광 누설을 방지할 수 있고, 고개구율화를 실현할 수 있다.

또, 연결부(9a)에서의 경사면(18a)의 반대쪽의 경사면 근방에 있어서는, 액정 분자가 상승하는 방향으로 프리틸트가 부여되지만, 도 4(a)에 나타내는 차광막(BM)이 배치되어 있기 때문에, 광 누설이 방지되어 있다.

(전자기기)

도 7은 본 발명에 따른 전자기기의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 7에 나타내는 휴대 전화(1300)는, 본 발명의 액정 장치를 작은 사이즈의 표시부(1301)로서 구비하고, 복수의 조작 버튼(1302), 수화구(1303), 및 송화구(1304)를 구비하여 구성되어 있다. 이에 따라, 본 발명의 액정 장치에 의해 구성된 표시 품질이 우수한 표시부를 구비한 휴대 전화(1300)를 제공할 수 있다.

상기 실시예의 액정 장치는, 상기 휴대 전화로 한정되지 않고, 전자북, 퍼스널 컴퓨터, 디지털 스틸 카메라, 액정 텔레비젼, 뷰파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카 네비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 화상 전화기, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기 등의 화상 표시 수단으로서 적합하게 이용할 수 있어, 어느 전자기기에서도, 고계조, 광시야각의 표시가 가능하게 되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 장치의 등가 회로도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 장치의 1 서브 화소의 평면 구성도,

도 3은 도 2의 AA 선에 따르는 단면 구성도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 장치의 요부 확대도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도,

도 6은 종래의 러빙 처리 공정을 설명하기 위한 도면,

도 7은 전자기기의 일례를 나타내는 사시 구성도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 액정 장치 10 : TFT 어레이 기판(제 1 기판)

20 : 대향 기판(제 2 기판) 30 : TFT(스위칭 소자)

9 : 화소 전극(제 2 전극) 9a : 연결부

9c : 띠형 전극 9d : 개방단

9e : 연결단 13 : 층간 절연막(절연막)

18 : 제 1 배향막 19 : 공통 전극(제 1 전극)

22 : CF층 50 : 액정층

BM : 차광층