CN101609219B - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不新添加部件，在戴着偏振太阳镜的状态下在横向和纵向上都能观看显示的显示品位优秀的IPS模式的液晶显示装置及其制造方法。本发明涉及的液晶显示装置具有：栅极配线(43)，形成在阵列基板上；梳齿形状的像素电极(7)；梳齿形状的共同电极(3)，在与像素电极(7)之间使横电场产生；取向膜，具有相对于与栅极配线(43)垂直的垂直方向，以规定的摩擦角度β倾斜的取向方向；液晶的响应方向不同的2个区域(上侧像素47a、下侧像素47b)，像素电极(7)和共同电极(3)的梳齿在2个区域的每一个中相对于垂直方向以规定的电极角度α倾斜，电极角度α和摩擦角度β在2个区域的每一个中满足|α|＞|β|和90°-|α-β|≥45°的条件。

Description

液晶显示装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及液晶显示装置及其制造方法，特别是具体地涉及IPS模式(mode)的液晶显示装置及其制造方法。

背景技术

近年，随着所谓“一段(one segment)”的单词变得普遍，用便携式电话欣赏活动图像影像已逐渐普及。在一般的电视(TV)影像中横向的分割数比纵向的分割数少，但在便携式电话中使用的多是纵长的显示器(display)。因此，在欣赏活动图像影像时，使纵长的显示器旋转90°后横向使用的情况(case)增多。

此外，便携式电话在室外使用的情况较多，有在此时在戴着偏振太阳镜(sunglasses)的状态下观察影像的情况。偏振太阳镜为了使反射光不进入到眼睛中，其吸收轴配置在水平方向上。因此，当来自便携式电话的显示器画面的透过光是水平方向时，偏振太阳镜就吸收了光，就不再能够观察被显示的影像。

像这样，在如今的显示装置中，有戴着偏振太阳镜的状态下在纵横两个方向上使用显示器画面的情况。而且，在这种情况下使用的显示装置中，有时使用平面转换(In-Plane-Switching：IPS)模式的液晶显示装置。IPS模式的液晶显示装置是对夹持在对置的基板间的液晶施加横电场进行显示的显示方式。通常，对夹着绝缘膜相向配置的具有梳齿形状的双层金属电极间施加电压产生横电场。IPS模式的液晶显示装置被认为是能满足高画质要求的显示方式，面向显示品位的提高和低成本化而进行各种各样的研究。

其研究之一是提高视野角特性。在IPS模式的液晶显示装置中，由于根据观看角度而看起来较黄或较蓝的现象(色移)、色调反转等而导致视野角特性劣化。专利文献1中公开了一种用于抑制这些色移和色调反转，改善视野角特性的方法。

图8是示意性地示出了专利文献1中公开的现有的IPS模式的液晶显示装置的像素结构的平面图。在图8中，在TFT阵列(array)基板的基板1上的各像素内，设置有共同电极3和像素电极7。共同电极3和像素电极7在以栅极配线43和源极(source)配线44包围的各区域内形成为梳齿形状，并且相互平行地配置。如图8所示，共同电极3和像素电极7在各自的中央部(弯曲点)弯曲成“ㄑ”字形。

在这样构成的TFT阵列基板和与其相向配置的对置基板上涂覆取向膜，在相对于栅极配线43的延伸方向垂直的方向上实施摩擦处理。因此，在未施加电压时，夹持在TFT阵列基板和对置基板之间的液晶分子10，在与该摩擦方向相同的方向上取向。另一方面，当对共同电极3和像素电极7之间施加电压时，在相对于这些电极的长度方向正交的方向上产生横电场。从而，在以共同电极3和像素电极7形成的像素区域中形成液晶分子11的排列变化的方向不同的区域47a、47b，驱动时的液晶分子11的方向变为2个区域(domain)。由此，能够改善在白显示了IPS模式的液晶显示装置时的液晶分子11因为光学各向异性而产生的色移。

这时由于成为2个区域，因此，必须要将设置在TFT阵列基板和对置基板的外侧的偏振片的吸收轴15，相对于栅极配线43的延伸方向配置为平行或者垂直。而且，将2枚偏振片以使得各自的吸收轴15成为正交尼科尔(crossed Nichols)的方式正交地配置。由此，在该IPS模式的液晶显示装置中，从显示器画面透过来的透过光的偏振方向(光轴)成为相对于栅极配线43平行或者垂直的方向。即，来自显示器画面的透过光向水平方向或者垂直方向偏振。

对此，在固定了显示器画面方向的显示装置中，可以预先将吸收轴15配置在与偏振太阳镜相对应的轴上。但是，在像如今的便携式电话这样地在纵横两个方向上使用显示器画面的显示装置中，在其中的一个方向上与偏振太阳镜的吸收轴一致。因此，在戴着偏振太阳镜看图像时，在横置(横向(landscape))或者纵置(纵向(portrait))中的一个中显示都变得纯黑。

为了解决这样的问题，专利文献2中公开了一种在偏振片的上侧贴λ/4板的技术。此外，专利文献3中公开了一种在偏振片上粘贴组合了2片水晶板的偏振消除板，改善以偏振太阳镜进行观察时的可见性的方法。另外，专利文献4中公开了一种通过规定显示面侧的偏振片的偏振方向来改善以偏振太阳镜进行观察时的可见性的方法。

【专利文献1】日本专利申请公开平10-148826号公报

【专利文献2】日本专利申请公开平10-10523号公报

【专利文献3】日本专利申请公开平10-10522号公报

【专利文献4】日本专利申请公开平10-49082号公报

发明所要解决的问题

但是，在专利文献2、3中，由于新需要λ/4板和偏帧消除板等构件，因此成本提高了。此外，当在液晶显示装置上安装这些构件时，存在液晶显示装置的厚度增大的缺点。另一方面，当在通常的IPS模式的液晶显示装置中使用专利文献4的方法时，对比度(contrast)降低。

发明内容

本发明正是为了解决上述的问题点而完成的，其目的在于提供一种不新添加部件，就能够在戴着偏振太阳镜的状态下在横向和纵向上都能观看显示的显示品位优秀的IPS模式的液晶显示装置及其制造方法。

用于解决问题的手段

本发明涉及的液晶显示装置是在具有薄膜晶体管的第一基板、和与上述第一基板相向配置的第二基板之间夹持有液晶的液晶显示装置，该液晶显示装置具有：栅极配线，在上述第一基板上在规定方向上延伸而形成，与上述薄膜晶体管的栅极电极电连接；梳齿形状的像素电极，与上述薄膜晶体管的漏极电极电连接；梳齿形状的共同电极，和上述像素电极隔着绝缘膜而配置，在与上述像素电极间使横电场产生；取向膜，在上述第一基板和上述第二基板的与上述液晶相接的一侧的面上形成，具有相对于与上述栅极配线的延伸方向垂直的垂直方向，以规定的摩擦角度β倾斜的取向方向；以及在以上述像素电极和上述共同电极形成的像素区域内，在使上述横电极产生时，上述液晶的响应方向不同的2个区域，上述像素电极和上述共同电极的梳齿在上述2个区域的每一个中，相对于上述垂直方向以规定的电极角度α倾斜，上述电极角度α和上述摩擦角度β在上述2个区域的每一个中满足|α|＞|β|和90°-|α-β|≥45°的条件。

此外，本发明涉及的液晶显示装置的制造方法是在具有薄膜晶体管的第一基板、和与上述第一基板相向配置的第二基板之间夹持有液晶的液晶显示装置的制造方法，该方法具有：在上述第一基板上形成在规定方向上延伸的栅极配线、和梳齿形状的共同电极的工序；形成与上述薄膜晶体管的漏极电极电连接，并且在与上述共同电极间使横电场产生的梳齿形状的像素电极的工序；在上述第一基板和上述第二基板的与上述液晶相接的一侧的面上，形成具有相对于与上述栅极配线的延伸方向垂直的垂直方向，以规定的摩擦角度β倾斜的取向方向的取向膜的工序，在上述共同电极的形成工序中，相对于上述垂直方向，在不同的2个方向上以规定的电极角度α倾斜地形成上述共同电极的梳齿，上述电极角度α和上述摩擦角度β在上述2个方向的每一个中满足|α|＞|β|和90°-|α-β|≥45°的条件。

发明效果

根据本发明，能够提供一种不新添加部件，在戴着偏振太阳镜的状态下在横向和纵向上都能观看显示的显示品位优秀的IPS模式的液晶显示装置及其制造方法。

附图说明

图1是示出在液晶显示装置中使用的TFT阵列基板的结构的正视图。

图2是示意性地示出了实施方式1涉及的液晶显示装置的像素结构的平面图。

图3是用于说明电极角度α和摩擦角度β的图。

图4是示出不同的有效摩擦角度的IPS模式的液晶显示装置中的电压与透过率的关系的图表。

图5是示出了实施方式2涉及的液晶显示装置的像素结构的平面图。

图6是示出了实施方式3涉及的液晶显示装置的像素结构的平面图。

图7是示出不同的单元间隙的IPS模式的液晶显示装置中的电压与透过率的关系的图表。

图8是示意性地示出了现有的IPS模式的液晶显示装置的像素结构的平面图。

附图标记的说明

1基板、2共同配线、3共同电极、4半导体层、

5源极电极、6漏极电极、7像素电极、

8延伸部、9单元间隙调整膜、

10、11液晶分子、12摩擦方向、15吸收轴、

41显示区域、42框缘区域、43栅极配线、44源极配线、

45扫描信号驱动电路、46显示信号驱动电路、

47像素、47a上侧像素、47b下侧像素、

48、49外部配线、50 TFT

具体实施方式

以下说明本发明的优选实施方式。在以下的说明中，说明本发明的实施方式，本发明不限定于以下的实施方式。为了明确说明，以下的记述和附图被适当地省略和简化了。此外，为了明确说明，根据需要省略了重复的说明。再有，各图中标记相同符号的部分示出了同样的要素，适当地省略了说明。

实施方式1.

首先，使用图1，对本实施方式涉及的液晶显示装置进行说明。图1是示出在液晶显示装置中使用的薄膜晶体管(Thin Film Transistor：TFT)阵列基板的结构的正视图。本实施方式涉及的液晶显示装置是在TFT阵列基板上形成了像素电极和对置电极的IPS模式的液晶显示装置。关于该液晶显示装置的整体结构，在以下叙述的第一～第三实施方式中通用。

本实施方式涉及的液晶显示装置具有基板1。基板1是例如TFT阵列基板等的阵列基板。在基板1上设置有显示区域41和以包围显示区域41的方式设置的框缘区域42。在该显示区域41上形成有多条栅极配线(扫描信号线)43和多条源极配线(显示信号线)44。多条栅极配线43平行地设置。同样，多条源极配线44平行地设置。栅极配线43和源极配线44以相互交叉的方式形成。此外，在显示区域41上形成有多条共同配线(未图示)。多条共同配线平行地设置。共同配线配置在邻接的栅极配线43间。以成为相互大致平行的方式配置共同配线和栅极配线43。以邻接的栅极配线43和源极配线44包围的区域成为像素47。因此，在基板1中像素47排列为矩阵(matrix)状。

在基板1的框缘区域42中设置有扫描信号驱动电路45和显示信号驱动电路46。栅极配线43从显示区域41延伸设置到框缘区域42，在基板1的端部与扫描信号驱动电路45连接。源极配线44也同样地从显示区域41延伸设置到框缘区域42，在基板1的端部与显示信号驱动电路46连接。在扫描信号驱动电路45的附近连接有外部配线48。此外，在显示信号驱动电路46的附近连接有外部配线49。外部配线48、49是例如FPC(Flexible Printed Circuit：挠性印刷电路)等的配线基板。

经由外部配线48、49向扫描信号驱动电路45和显示信号驱动电路46供给来自外部的各种信号。扫描信号驱动电路45基于来自外部的控制信号，向栅极配线43供给栅极信号(扫描信号)。根据该栅极信号依次选择栅极配线43。显示信号驱动电路46基于来自外部的控制信号和显示数据(data)，向源极配线44供给显示信号。这样就能够向各像素47供给与显示数据相应的显示电压。

在像素47内至少形成有1个TFT50。TFT50配置在源极配线44与栅极配线43的交叉点附近。例如，该TFT50向像素电极供给显示电压。即，根据来自栅极配线43的栅极信号，作为开关(switching)元件的TFT50接通(on)。由此，从源极配线44向与TFT50的漏极电极连接的梳齿形状的像素电极施加显示电压。进而，像素电极与梳齿形状的共同电极(对置电极)相向地配置。在像素电极与对置电极之间产生与显示电压相应的横电场。再有，在基板1的表面形成有取向膜(未图示)。关于像素47的详细结构以后叙述。

进而，在基板1上相向地配置对置基板。对置基板是例如滤色(color filter)基板，配置在可见侧。在对置基板上形成有滤色片、黑矩阵(black matrix(BM))和取向膜等。在基板1与对置基板之间夹持液晶层。即，在基板1与对置基板之间导入有液晶。进而，在基板1和对置基板的外侧面上设置偏振片和相位差板等。此外，在液晶显示面板(panel)的可见侧的相反侧配设背光灯单元(backlight unit)等。

利用像素电极与对置电极之间的横电场驱动液晶。即，基板间的液晶的取向方向进行变化。由此，通过液晶层的光的偏振状态进行变化。即，通过偏振片后成为直线偏振光的光，因为液晶层而偏振状态进行变化。具体地说，来自背光灯单元的光通过阵列基板侧的偏振片而变为直线偏振光。该直线偏振因为通过液晶层而偏振状态进行变化。

根据偏振状态，通过对置基板侧的偏振片的光量进行变化。即，从背光灯单元透过液晶显示面板的透过光中，通过可见侧的偏振片的光的光量变化。液晶的取向方向根据施加的显示电压而进行变化。因此，通过控制显示电压，就能够使通过可见侧的偏振片的光量变化。即，通过对每个像素改变显示电压，就能够显示期望的图像。

接着，使用图2，对本实施方式涉及的液晶显示装置的像素结构进行说明。图2是示意性地示出了实施方式1涉及的液晶显示装置的像素结构的平面图。图2示出了液晶显示装置的像素47中的一个。在此，关于形成了沟道腐蚀(channel-etch)型的TFT50的情况例示地进行说明。再有，图2中仅记载了阵列基板侧的结构。

在图2中，在玻璃(glass)等透明绝缘性的基板1上形成有其一部分构成栅极电极的栅极配线43。栅极配线43在基板1上以在一个方向上直线延伸的方式配设。

此外，在基板1上，利用与栅极配线43相同的层形成有共同配线2。共同配线2与栅极配线43离开而设置，在与栅极配线43平行的方向上延伸。即，在邻接的栅极配线43之间配设有共同配线2。在显示区域41中形成有多条该共同配线2。在此，共同配线2配置在像素47的中央附近。然后，从该共同配线2延伸多条共同电极3，将共同电极3形成为梳齿形状。梳齿状的共同电极3如图2所示，从垂直于共同配线2的延伸方向的方向起倾斜地延伸。即，共同电极3的梳齿部分成为在像素47的中央附近设置的共同配线2的部分上弯曲的形状。关于共同电极3的详细情况以后叙述。

栅极配线43、栅极电极、共同配线2和共同电极3由例如Cr、Al、Ta、Ti、Mo、W、Ni、Cu、Au、Ag或以它们为主要成分的合金膜或者它们的层叠膜形成。

以覆盖这些栅极配线43、栅极电极、共同配线2和共同电极3的方式设置有作为第一绝缘膜的栅极绝缘膜(未图示)。栅极绝缘膜由氮化硅(silicon)、氧化硅等绝缘膜形成。而且，在TFT50的形成区域中，隔着栅极绝缘膜，在栅极电极的对面设置有半导体层4。在此，半导体层4以与栅极配线43重合的方式形成在栅极绝缘膜的上，与该半导体层4重复的区域的栅极配线43成为栅极电极。半导体层4由例如非晶硅、多晶硅(poly silicon)等形成。

再有，在半导体层4上的两端分别形成有掺杂(doping)了导电性杂质的欧姆接触(ohmic contact)膜(未图示)。与欧姆接触膜相对应的半导体层4的区域成为源/漏极区域。具体地说，与图2中的下侧的欧姆接触膜相对应的半导体层4的区域成为源极区域。而且，与图2中的上侧的欧姆接触膜相对应的半导体层4的区域成为漏极区域。这样地在半导体层4的两端形成了源/漏极区域。而且，夹在半导体层4的源/漏极区域中的区域成为沟道区域。在半导体层4的沟道区域上未形成欧姆接触膜。欧姆接触膜由例如高浓度地掺杂了磷(phosphorus(P))等杂质的n型非晶硅或n型多晶硅等形成。

在欧姆接触膜上形成有源极电极5和漏极电极6。具体地说，在源极区域侧的欧姆接触膜上形成有源极电极5。而且，在漏极区域侧的欧姆接触膜上形成有漏极电极6。这样地构成了沟道腐蚀型的TFT50。而且，以向半导体层4的沟道(channel)区域外侧延伸的方式形成有源极电极5和漏极电极6。即，源极电极5和漏极电极6与欧姆接触膜同样地不形成在半导体层4的沟道区域上。

源极电极5向半导体层4的沟道区域的外侧延伸，与源极配线44连接。源极配线44形成在栅极绝缘膜上，在基板1上在与栅极配线43交叉的方向上延伸。因此，源极配线44在与栅极配线43的交叉部中分支后，沿着栅极配线43延伸而成为源极电极5。再有，在本实施方式中，源极配线44形成为沿着梳齿形的共同电极3的形状。即，在邻接的栅极配线43间，源极配线弯曲成“ㄑ”字形而形成。由此，在本实施方式中，被以邻接的栅极配线43和源极配线44包围的区域所规定的1个像素47具有“ㄑ”字形状。

漏极电极6向半导体层4的沟道区域的外侧延伸。即，漏极电极6具有向TFT50的外侧延伸的延伸部。源极电极5、漏极电极6和源极配线44由例如Cr、Al、Ta、Ti、Mo、W、Ni、Cu、Au、Ag或以它们为主要成分的合金膜或者它们的层叠膜形成。

以覆盖源极电极5、漏极电极6和源极配线44的方式设置有作为第二绝缘膜的层间绝缘膜(未图示)。在层间绝缘膜上设置有到达漏极电极6的延伸部的接触孔(contact hole)(未图示)。层间绝缘膜由氮化硅、氧化硅等绝缘膜形成。

在层间绝缘膜上，每个像素形成一个像素电极7。像素电极7经由设置在层间绝缘膜的接触孔连接漏极电极6的延伸部，与漏极电极6电连接。而且，像素电极7形成为从漏极电极6的延伸部上开始向像素47内延伸。具体地说，如图2所示，像素电极7由与多条共同电极3大致平行且交替配置的多条电极构成，具有梳齿形状。像素电极7由ITO等透明导电膜形成。关于像素电极7的详细情况以后叙述。

在如上所述结构的液晶显示装置中，当对共同电极3和像素电极7之间施加电压时，在相对于这些电极的长度方向正交的方向上产生横电场。液晶分子10以与该横电场方向一致的方式改变自身方向，使取向方向进行变化。因此，在由“ㄑ”字形弯曲的共同电极3和像素电极7形成的像素区域中，形成了液晶分子11的排列的变化的方向不同的区域。

换言之，被由邻接的栅极配线43和源极配线44包围的区域所规定的1个像素47，以“ㄑ”字形的弯曲点为边界，分别被分割为上侧像素47a和下侧像素47b这2个区域。而且，在上侧像素47a和下侧像素47b中，液晶分子1 1的排列变化的方向不同。由此，驱动时的液晶分子11的方向变为2个领域，能够防止在白显示IPS模式的液晶显示装置时的液晶分子11的光学各向异性所导致的色移。优选上侧像素47a和下侧像素47b的面积以大致相等的方式进行设计。

另一方面，在未向共同电极3和像素电极7之间施加电压时，在本实施方式中，液晶分子10以相对于与栅极配线43的延伸方向垂直的方向(以下作为垂直方向)倾斜地进行取向的方式而设定。即，在阵列基板和对置基板上形成的取向膜的摩擦方向(取向方向)12，成为从垂直方向倾斜的方向。因此，设置在阵列基板和对置基板外侧的2片偏振片，以使各自的吸收轴15成为正交尼科尔的方式相对于摩擦方向12平行或者垂直地配置，。由此，来自显示器画面的透过光就相对于摩擦方向1 2在平行或者垂直方向上偏振。即，从液晶显示装置透过来的透过光的偏振方向不再与配置了偏振太阳镜的吸收轴的水平方向完全一致。因此，能够防止在戴着偏振太阳镜观看显示器画面在纵横两方都使用的显示装置的画面时，横置(横向)或者纵置(纵向)中的一个的显示变为纯黑。即，在戴着偏振太阳镜的状态下在横向和纵向全都能观看显示。

在此，如图3所示，假设摩擦方向12相对于垂直方向倾斜的角度(以下称作摩擦角度)为β。此外，假设共同电极3和像素电极7相对于垂直方向倾斜的角度(以下称作电极角度)为α。在本实施方式中，设定电极角度α和摩擦角度β的关系在上侧像素47a和下侧像素47b两个区域中满足以下示出的(1)式和(2)式。

|α|＞|β|    ...(1)

90°-|α-β|≥45°    ...(2)

使用表1，对这样设定电极角度α和摩擦角度β的理由进行说明。

【表1】

表1是用于规定电极角度α和摩擦角度β的相关表。在表1中，将共同电极3和像素电极7相对于摩擦方向12实际倾斜的角度称作有效摩擦角度。可以用从电极角度α减去摩擦角度β后的角度、即α-β来表示有效摩擦角度。此外，将施加了横电场时液晶分子11旋转的最大角度称作到横电场为止的角度。可以用90°-|α-β|来表示到横电场为止的角度。

在表1中，关于电极角度α和摩擦角度β的组合不同的A～G的7个情况，示出了有效摩擦角度和到横电场为止的角度。此外，将图8中示出的现有的IPS模式的液晶显示装置作为参考(reference(Ref))，在表1中一并进行示出。

首先，以作为Ref的图8中示出的现有的IPS模式的液晶显示装置的情况作为参考，关于有效摩擦角度进行研究。在Ref中，例如假设上侧像素的电极角度是20°，下侧像素的电极角度α是-20°。由于不能与偏振太阳镜的吸收轴相对应，因此，摩擦角度β成为0°(或者90°)。这种条件下的Ref的有效摩擦角度为上侧像素是20°，下侧像素是-20°。这也就是说示出了为了使液晶分子11向2个方向响应，有效摩擦角度的符号必须在上侧像素和下侧像素中成为正负相反。表1中，在有效摩擦角度栏中标记了

的情况B、C中，由于有效摩擦角度的上侧像素和下侧像素成为同一符号，因此，不能够使液晶分子11向2个方向进行响应。在除此以外的情况A、D～G中，与Ref同样，有效摩擦角度的符号在上侧像素和下侧像素中成为相反符号。由此可知，为了能使液晶分子11向2个方向进行响应，必须要(1)式成立。

下面，关于到横电场为止的角度进行研究。一般地，在包括IPS模式的双折射模式中，以相对于偏振片的吸收轴15，具有折射率各向异性的介质以45°角度进行了取向时，透过率成为最大的方式进行设定。即，通过在液晶分子的取向方向从配置成正交尼科尔的2枚偏振片各自的吸收轴15变为0°、90°时设定为最小透过率，在变为45°、45°时设定为最大透过率，从而使光量进行变化。

由此，在施加了横电场时，液晶分子11必须要至少旋转45°。因此，利用横电场而液晶分子11所能旋转的最大角度、即到横电场为止的角度，在上侧像素47a和下侧像素47b的两个区域中，必须要在45°以上。在表1中的到横电场为止的角度的栏中记载了△的情况D～F中，到横电场为止的角度在上侧像素和下侧像素的至少一方中低于45°，因此不能最大地得到双折射效果。在除此以外的情况A～C、G中，与Ref同样，到横电场为止的角度超过45°。由此可知，为了最大地得到双折射效果，必须要(2)式成立。

这样地，在本实施方式中，由于能使液晶分子11向2个方向响应，并且最大地得到双折射效果，因此，选择在上侧像素47a和下侧像素47b的两个区域中满足(1)式和(2)式的组合的电极角度α和摩擦角度β。因此，在液晶分子11的排列变化的方向不同的多个区域的每一个中，像素电极3和共同电极7的梳齿相对于垂直方向以大于摩擦角度β的电极角度α进行倾斜。而且，在该多个区域的每一个中，像素电极3和共同电极7的梳齿与摩擦方向12之间的角度成为45°以下。例如，如表1的情况A所示，当设上侧像素的电极角度α为20°，下侧像素的电极角度α为-20°，摩擦角度为15°时，能够满足(1)式和(2)式。此外，作为满足(1)式和(2)的另外的组合例子，如表1的情况G所示，也可以设上侧像素的电极角度α为30°，下侧像素的电极角度α为-30°，摩擦角度β为15°。

在上侧像素47a和下侧像素47b的两个区域中，共同电极3和像素电极7从与栅极配线43的延伸方向垂直的方向起，以基于上述选择的电极角度α的角度进行倾斜并弯曲成“ㄑ”字形。进而，在本实施方式中形成为，在上侧像素47a和下侧像素47b中，形成为共同电极3与像素电极7之间的间隔(以下作为电极间隔)不同。具体地说，在这些共同电极3和像素电极7的倾斜方向与摩擦方向12所构成的角狭窄的一侧的区域中，电极间隔形成得宽，在角宽阔的一侧中，电极间隔形成得窄。即，在上侧像素47a和下侧像素47b中的、有效摩擦角度小的一侧，以比角度大的一侧宽的间隔，相向地配置梳齿形的共同电极3和像素电极7。

使用图4说明上侧像素47a和下侧像素47b具有不同的电极间隔的理由。图4是示出不同的有效摩擦角度的IPS模式的液晶显示装置中的电压与透过率的关系的图表(graph)。在图4中记述了有效摩擦角度不同的2个图表。在图4中，分别用虚线示出了有效摩擦角度是5°时的图表，用实线示出了有效摩擦角度是10°时的图表。再有，在图4中，关于上侧像素47a的电极间隔和下侧像素47b的电极间隔相等的情况进行了记载。

从图4可知，为了得到相同的透过率而需要的电压，在有效摩擦角度是5°时小于在10°时。这是因为，在有效摩擦角度小时，共同电极3和像素电极7之间产生的横电场与液晶分子的介电常数各向异性所构成的角变大，因此，能以低电压进行响应。另一方面，在有效摩擦角度大时，共同电极3和像素电极7之间产生的横电场与液晶分子的介电常数各向异性所构成的角变小，因此，当不施加高电压时不能够得到同等的透过率。在本实施方式中，由于在上侧像素47a和下侧像素47b中有效摩擦角度不同，因此，在1个像素内产生与上述同样的现象。即，在对像素施加了固定的电压时，得到的透过率在上侧像素47a和下侧像素47b中不同。由此，在1个像素内光学响应不固定，不能够得到固定的显示特性。

这时，当缩小有效摩擦角度大的一侧的电极间隔时，能够增强横电场强度，能够作为低电压的特性。即，通过使有效摩擦角度大的一侧的电极间隔比小的一侧狭窄，就能够补偿有效摩擦角度不同所引起的光学响应的差。基于该有效摩擦角度不同所引起的光学响应的差，适当地设定上侧像素47a的电极间隔和下侧像素47b的电极间隔。例如，在假设上侧像素47a和下侧像素47b的有效摩擦角度分别是5°和10°时，以使图4中示出的实线特性和虚线特性一致的方式，调整上侧像素47a和下侧像素47b的电极间隔，。由此，在对像素施加了规定电压时，得到的透过率在上侧像素47a和下侧像素47b中就没有不同，能够在1个像素内实现同一动态特性。

这样地，在本实施方式中，电极间隔以在上侧像素47a和下侧像素47b中相互不同的方式进行配置。因此，梳齿形的共同电极3从配设在上侧像素47a和下侧像素47b的边界部分的共同配线2起延伸。此外，如图2所示，像素电极7在该边界部分中以与各个梳齿相连接的方式形成。即，共同电极3和像素电极7的梳齿的起始点位于上侧像素47a和下侧像素47b的边界部分上。利用这种配置，能够使共同电极3和像素电极7的梳齿的间隔在上侧像素47a和下侧像素47b的边界部分中进行变化。

再有，也可以在有效摩擦角度小的一侧，对共同电极3和像素电极7配设比大的一侧条数少的梳齿。例如，在图2中，在电极间隔宽的上侧像素47a中设置有3条共同电极3的梳齿和2条像素电极7的梳齿。另一方面，在电极间隔窄的下侧像素47b中设置有4条共同电极3的梳齿和3条像素电极7的梳齿。

下面，关于本实施方式中的液晶显示装置的制造方法进行说明。首先，在玻璃等透明绝缘性的基板1的整个面上成膜Cr、Al、Ta、Ti、Mo、W、Ni、Cu、Au、Ag或以它们为主要成分的合金膜或者它们的层叠膜。例如，使用溅射(sputter)法或蒸镀法等在基板1的整个面上成膜。之后，涂覆抗蚀剂(resist)，从光掩膜(photomask)上曝光涂覆的抗蚀剂，使抗蚀剂感光。接着，使感光后的抗蚀剂显影，对抗蚀剂进行构图(patterning)。以后，将这一系列的工序称作照相制版。之后，将该抗蚀剂图案(pattern)作为掩膜(mask)进行蚀刻(etching)，除去光抗蚀剂图案。由此，栅极配线43、栅极电极、共同配线2和共同电极3被构图。这时，在本实施方式中，将从共同配线2的一侧延伸的共同电极3的梳齿的间隔形成得较宽，将从另一侧延伸的共同电极3的梳齿的间隔形成得较窄。此外，以在与摩擦角度β之间满足上述(1)式和(2)式的电极角度α，使共同电极3的梳齿从垂直于栅极配线43的垂直方向倾斜，形成“ㄑ”字形。即，相对于垂直方向，以规定的电极角度α，向不同的2个方向倾斜形成共同电极3的梳齿。

以覆盖这些栅极配线43、栅极电极、共同配线2和共同电极3的方式，依次成膜成为栅极绝缘膜的第一绝缘膜、成为半导体层4的材料、和成为欧姆接触膜的材料。例如，使用等离子体(plasma)CVD、常压CVD、减压CVD等，在基板1的整个面上成膜这些膜。作为栅极绝缘膜，可以使用氮化硅、氧化硅等。在成为半导体层4的材料中可以使用非晶硅、多晶硅等。此外，在成为欧姆接触膜的材料中可以使用高浓度地添加了磷(P)等杂质的n型非晶硅或n型多晶硅等。之后，经过照相制版、蚀刻、除去抗蚀剂的工序，将成为半导体层4的膜和成为欧姆接触膜的膜，在栅极电极上构图为岛状。

接着，以覆盖这些膜的方式成膜Cr、Al、Ta、Ti、Mo、W、Ni、Cu、Au、Ag或以它们为主要成分的合金膜或者它们的层叠膜。例如，使用溅射法或蒸镀法等进行成膜。之后，经过照相制版、蚀刻、除去抗蚀剂的工序，对该膜进行构图，形成源极电极5、漏极电极6和源极配线44。

接着，将源极电极5和漏极电极6作为掩膜，对成为欧姆接触膜的膜进行蚀刻。即，利用蚀刻除去被构图为岛状的欧姆接触膜中的、不被源极电极5或者漏极电极6覆盖而露出的部分。由此，形成了在源极电极5和漏极电极6之间设置有沟道区域的半导体层4和欧姆接触膜。再有，在上述说明中，将源极电极5和漏极电极6作为掩膜进行了蚀刻，但也可以将对源极电极5和漏极电极6进行构图时所使用的抗蚀剂图案作为掩膜，进行欧姆接触膜的蚀刻。在该情况下，在除去源极电极5和漏极电极6上的抗蚀剂图案之前，进行欧姆接触膜的蚀刻。

接着，以覆盖源极电极5、漏极电极6和源极配线44的方式，成膜成为层间绝缘膜的第二绝缘膜。例如，使用CVD法等，在基板1的整个面上成膜氮化硅、氧化硅等无机绝缘膜作为层间绝缘膜。由此，半导体层4的沟道区域被层间绝缘膜覆盖。之后，经过照相制版、蚀刻、除去抗蚀剂的工序，在层间绝缘膜形成到达漏极电极6的延伸部的接触孔。

接着，在层间绝缘膜上，利用溅射法等，在基板1的整个面上成膜ITO等透明导电膜。然后，经过照相制版、蚀刻、除去抗蚀剂的工序，对该透明导电膜进行构图。由此，形成经由接触孔与漏极电极6电连接、具有与多条共同电极3大致平行且交替配置的多条梳齿的像素电极7。这时，在本实施方式中，与共同电极3同样地，以在与摩擦角度β之间满足上述(1)式和(2)式的电极角度α，使像素电极7的梳齿从垂直于栅极配线43的垂直方向倾斜，形成“ㄑ”字形。此外，配合共同电极3的梳齿的间隔形成像素电极7的梳齿的间隔，这些像素电极7的梳齿以在共同配线2的对面进行连结的方式形成。经过以上工序，完成了本实施方式的阵列基板。

在这样制作的阵列基板上，在之后的单元(cell)工序中形成取向膜。此外，在另外制作的对置基板上同样地形成取向膜。然后，对相对于该取向膜，在与液晶接触的面在一个方向上实施赋予微小(micro)的伤痕的取向处理(摩擦处理)。这时，在本实施方式中，在以和电极角度α之间满足上述(1)式和(2)式的摩擦角度β、从垂直于栅极配线43的方向起倾斜的摩擦方向12上进行取向处理。接着，涂覆密封(sealing)材料，使阵列基板与对置基板贴合。在贴合了阵列基板和对置基板之后，使用真空注入法等，从液晶注入口注入液晶。然后封上液晶注入口。在这样形成的液晶单元(cell)的两个面上粘贴偏振片。在本实施方式中，将2片偏振片以各自的吸收轴15成为正交尼科尔的方式，相对于摩擦方向12平行或者垂直地配置。然后，在连接了驱动电路之后，安装背光灯单元。这样就完成了本实施方式的液晶显示装置。

如上所述，在本实施方式中，基于满足(1)式和(2)式的电极角度α和摩擦角度β，使形成为“ㄑ”字形的共同电极3和像素电极7的梳齿以及摩擦方向12从垂直于栅极配线43的方向倾斜。由此，就能够使偏振片的吸收轴15在横向和纵向中都成为与配置了偏振太阳镜的吸收轴的水平方向不同的方向。因此，能够防止在戴着偏振太阳镜的状态下观看显示器画面在纵横两个方向上都使用的显示装置的显示时，在横向和纵向中的某一个的显示变为纯黑。此外，这时液晶分子11能够在2个方向上进行响应，并且能够最大地得到双折射效果，因此，能够防止一个像素47区域的双折射效果因为看的角度不同而进行变化。从而，即使从各种各样角度看都不产生色移，能得到良好的视野角特性。此外，不像专利文献2、3那样地因为增加部件而厚度增加，能够使液晶显示装置薄型化。并且，能如在IPS模式的液晶显示装置中应用了专利文献4的方法的情况那样不使对比度降低。

进而，在1个像素47中，在液晶分子11的响应方向不同的2个区域中的、共同电极3和像素电极7的倾斜方向与摩擦方向12所构成的角狭窄的一侧的区域中，使共同电极3和像素电极7的间隔比角宽阔的一侧的区域中的间隔宽。由此，能够补偿因为共同电极3和像素电极7的倾斜方向与摩擦方向12所构成的角不同所引起的光学响应的差，能够在1个像素内实现同一动态特性。这样地，根据本实施方式，能够提供一种不新添加构件，在戴着偏振太阳镜的状态下在横向和纵向上都能观看显示的显示品位优秀的IPS模式的液晶显示装置及其制造方法。

实施方式2.

使用图5，对本实施方式涉及的液晶显示装置的像素结构进行说明。图5是示出了实施方式2涉及的液晶显示装置的像素结构的平面图。图5示出了液晶显示装置的像素47之一。再有，图5中仅记载了阵列基板侧的结构。在本实施方式中，上侧像素47a、下侧像素47b的某一方中的共同电极3和像素电极7的梳齿形状与实施方式1不同，关于除此以外的结构与实施方式1相同，故省略说明。

在图5中，在上侧像素47a和下侧像素47b中的有效摩擦角度小的一侧中，在共同电极3和像素电极7的梳齿的前端部中设置有用于缩窄电极间隔的延伸部8。延伸部8设置在梳齿侧边中的、栅极配线43的延伸方向与梳齿所构成的角狭窄的一侧。利用该延伸部8，在1个像素47中液晶分子11的响应方向不同的2个区域中的、共同电极3和像素电极7的倾斜方向与摩擦方向12所构成的角狭窄的一侧中，电极间隔在梳齿的前端部变窄。由此，能够防止在施加了荷重时产生的向错(disclination)在之后也继续维持而导致显示不良。这在共同电极3和像素电极7的倾斜方向与摩擦方向12所构成的角、即有效摩擦角度不足15°时特别有效。

这样构成的阵列基板在共同电极3的形成工序和像素电极7的形成工序的每一个中，形成为仅在液晶分子11的响应方向不同的2个区域中的一侧的前端部具有延伸部8的梳齿形状。由于除此以外的制造方法与实施方式1同样，故省略说明。

实施方式3.

使用图6，对本实施方式涉及的液晶显示装置的像素结构进行说明。图6是示出了实施方式3涉及的液晶显示装置的像素结构的平面图。图6示出了液晶显示装置的像素47之一。再有，图6中仅记载了阵列基板侧的结构。在实施方式1中，形成为共同电极3和像素电极7的电极间隔在上侧像素47a和下侧像素47b中不同，但在本实施方式中，代替电极间隔不同，形成为单元间隙在上侧像素47a和下侧像素47b中不同。关于除此以外的结构与实施方式1同样，故省略说明。

在图6中，在上侧像素47a和下侧像素47b中的有效摩擦角度小的一侧中形成有单元间隙调整膜9。单元间隙调整膜9设置在阵列基板或者对置基板的至少一方上。在图6中，关于在阵列基板上的上侧像素47a配设了单元间隙调整膜9的情况例示地进行了描述。由此，在有效摩擦角度小的一侧中，单元间隙变得比角度大的一侧窄。再有，在本实施方式中与实施方式1不同，将电极间隔形成为在上侧像素47a和下侧像素47b中相同。因此，如图6所示，并不一定以在上侧像素47a和下侧像素47b的边界部分连结各个梳齿的方式形成像素电极7，在其他部分上进行连结也行。

使用图7，对上侧像素47a和下侧像素47b具有不同的单元间隙的理由进行说明。图7是示出不同单元间隙的IPS模式的液晶显示装置中的电压与透过率的关系的图表。在图7中记述了单元间隙不同的2个图表。在图7中，分别用虚线示出了单元间隙宽时的图表，用实线示出了单元间隙窄时的图表。

从图7可知，为了得到相同的透过率而需要的电压，在单元间隙宽时小于窄时。因此，在有效摩擦角度小的情况下能在低电压进行响应。另一方面，在有效摩擦角度大的情况下，当不施加高电压时，不能够得到同等的透过率。在本实施方式中，由于有效摩擦角度在上侧像素47a和下侧像素47b中不同，因此，在1个像素内产生与上述同样的现象。即，在对像素施加了固定的电压时，得到的透过率在上侧像素47a和下侧像素47b中不同。这样，在1个像素内光学响应变得不固定，不能够得到固定的显示特性。

这时，当缩小有效摩擦角度小的一侧的单元间隙时，能够成为更高电压一侧的特性。即，通过使有效摩擦角度小的一侧的单元间隙比大的一侧的间隙狭窄，能够补偿因为有效摩擦角度不同而引起的光学响应的差。基于该有效摩擦角度不同所引起的光学响应的差，适当地调整上侧像素47a的单元间隙和下侧像素47b的单元间隙。例如，在单元间隙调整前，假设有效摩擦角度小的一侧的特性是图7的虚线示出的图表，有效摩擦角度大的一侧的特性是图7的实线示出的图表的情况下，以使图7中示出的实线的特性和虚线的特性一致的方式进行调整后的膜厚的间隙调整膜9，在有效摩擦角度小的一侧形成。由此，与实施方式1同样地，在对像素施加了规定的电压时，得到的透过率在上侧像素47a和下侧像素47b中没有不同，能够在1个像素内实现同一动态特性。

单元间隙调整膜9也可以重新设置专用的层，但也可以使用构成阵列基板、对置基板的层的任一个来形成。也可以层叠多个这些层作为单元间隙调整膜9。此外，也可以在阵列基板侧和对置基板侧的某一方或两方中形成单元间隙调整膜9。

再有，在实施方式1～3中，对形成了沟道腐蚀型的TFT50的液晶显示装置进行了说明，但也可以设置顶栅(top gate)型等的其他TFT50。此外，在上述说明中，关于摩擦方向12是相对于垂直方向向右侧旋转的方向、即摩擦角度的符号为正的方向的情况例示地进行了说明，但不限于此。也可以将对于垂直方向向左侧旋转的方向、即摩擦角度的符号为负的方向作为摩擦方向12。

可以适当地组合使用实施方式1～3。例如，可以在实施方式3中组合实施方式2。此外，可以组合实施方式1和实施方式3，在使电极间隔在上侧像素47a和下侧像素47b中不同之后进一步形成单元间隙调整膜9。

以上说明了本发明的实施方式，本发明不限定于以上的实施方式。此外，专业人员可以在本发明的范围内容易地变更、添加和变换以上实施方式的各要素。

Claims (14)

1.一种液晶显示装置，在具有薄膜晶体管的第一基板、和与上述第一基板相向配置的第二基板之间夹持有液晶，该液晶显示装置具有：

栅极配线，在上述第一基板上在规定方向上延伸而形成，与上述薄膜晶体管的栅极电极电连接；

梳齿形状的像素电极，与上述薄膜晶体管的漏极电极电连接；

梳齿形状的共同电极，和上述像素电极隔着绝缘膜而配置，在与上述像素电极间使横电场产生；

取向膜，在上述第一基板和上述第二基板的与上述液晶相接的一侧的面上形成，具有：相对于与上述栅极配线的延伸方向垂直的垂直方向，以规定的摩擦角度β倾斜的取向方向；

在以上述像素电极和上述共同电极形成的像素区域内，在使上述横电场产生时，上述液晶的响应方向不同的2个区域；以及

以各自的吸收轴成为正交尼科尔的方式，在上述第一基板和上述第二基板的外侧，相对于上述取向膜的摩擦方向平行或者垂直地设置的2片偏振片，

上述像素电极和上述共同电极的梳齿在上述2个区域的每一个中，相对于上述垂直方向以规定的电极角度α倾斜，

上述电极角度α和上述摩擦角度β在上述2个区域的每一个中满足|α|＞|β|和90°-|α-β|≥45°的条件。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，

上述像素电极与上述共同电极之间的电极间隔，在上述2个区域的一方和另一方中不同。

3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中，

在上述2个区域中的、上述取向膜的取向方向与上述像素电极和上述共同电极的梳齿之间的角度小的一侧区域中，上述电极间隔比大的一侧的区域中宽。

4.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中，

上述像素电极和上述共同电极以在上述2个区域的边界部分中各自的梳齿连接的方式形成。

5.如权利要求1至4的任一项所述的液晶显示装置，其中，

上述第一基板与上述第二基板之间的单元间隙在上述2个区域的一方和另一方中不同。

6.如权利要求5所述的液晶显示装置，其中，

在上述2个区域中的、上述取向膜的取向方向与上述像素电极和上述共同电极的梳齿之间的角度小的一侧的区域中，上述单元间隙比在大的一侧的区域中窄。

7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，

在上述2个区域中的、上述取向膜的取向方向与上述像素电极和上述共同电极的梳齿之间的角度小的一侧的区域中，在上述像素电极和上述共同电极的梳齿的前端部，设置有用于缩窄上述像素电极与上述共同电极之间的电极间隔的延伸部。

8.一种液晶显示装置的制造方法，该液晶显示装置在具有薄膜晶体管的第一基板、和与上述第一基板相向配置的第二基板之间夹持有液晶，该液晶显示装置的制造方法，具有：

在上述第一基板上形成在规定方向上延伸的栅极配线、和梳齿形状的共同电极的工序；

形成与上述薄膜晶体管的漏极电极电连接，并且在与上述共同电极间使横电场产生的梳齿形状的像素电极的工序；

在上述第一基板和上述第二基板的与上述液晶相接的一侧的面上，形成具有相对于与上述栅极配线的延伸方向垂直的垂直方向，以规定的摩擦角度β倾斜的取向方向的取向膜的工序；以及

以各自的吸收轴成为正交尼科尔的方式，在上述第一基板和上述第二基板的外侧，安装相对于上述取向膜的摩擦方向平行或者垂直地设置的2片偏振片的工序，

在上述共同电极的形成工序中，相对于上述垂直方向，以规定的电极角度α在不同的2个方向上倾斜形成上述共同电极的梳齿，

上述电极角度α和上述摩擦角度β在上述2个方向的每一个中满足|α|＞|β|和90°-|α-β|≥45°的条件。

9.如权利要求8所述的液晶显示装置的制造方法，其中，

上述像素电极与上述共同电极之间的电极间隔以在上述2个方向的一方和另一方中不同的方式形成。

10.如权利要求9所述的液晶显示装置的制造方法，其中，

在上述2个方向中的、上述取向膜的取向方向与上述像素电极和上述共同电极的梳齿之间的角度小的一侧中，上述电极间隔形成得比在大的一侧中宽。

11.如权利要求8所述的液晶显示装置的制造方法，其中，

上述像素电极和上述共同电极以在上述2个方向的边界部分中各自的梳齿连接的方式形成。

12.如权利要求8至11的任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其中，

上述第一基板与上述第二基板之间的单元间隙以在上述2个方向的一方和另一方中不同的方式形成。

13.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中，

在上述2个方向中的、上述取向膜的取向方向与上述像素电极和上述共同电极的梳齿之间的角度小的一侧中，上述单元间隙形成得比在大的一侧中窄。

14.如权利要求8所述的液晶显示装置的制造方法，其中，

在上述2个方向中的、上述取向膜的取向方向与上述像素电极和上述共同电极的梳齿之间的角度小的一侧中，在上述像素电极和上述共同电极的梳齿的前端部，形成有用于缩窄上述像素电极与上述共同电极之间的电极间隔的延伸部。

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