特許 6386083 液晶表示装置及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6386083

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】液晶表示装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1337 20060101AFI20180827BHJP

   G02F 1/1368 20060101ALI20180827BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20180827BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/1337 505

   G02F1/1368

   G02F1/1335 505

   G02F1/13 101

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-561051(P2016-561051)

(86)(22)【出願日】2014年1月8日

(65)【公表番号】特表2017-501456(P2017-501456A)

(43)【公表日】2017年1月12日

(86)【国際出願番号】CN2014070325

(87)【国際公開番号】WO2015100763

(87)【国際公開日】20150709

【審査請求日】2016年6月30日

(31)【優先権主張番号】201310747855.6

(32)【優先日】2013年12月31日

(33)【優先権主張国】CN

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】515204720

【氏名又は名称】深▲セン▼市華星光電技術有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100107847

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 聡

(72)【発明者】

【氏名】趙 勇

(72)【発明者】

【氏名】張 ▲キン▼

(72)【発明者】

【氏名】連 水池

【審査官】 右田 昌士

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２２５０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１８１１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１５４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１１５９３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１４０８５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／１０６９１５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３３７

Ｇ０２Ｆ １／１３ １０１

Ｇ０２Ｆ １／１３３５

Ｇ０２Ｆ １／１３６８

Ｇ０２Ｆ １／１３４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス基板（１１）と、ゲート線（１３）と、半導体層（１７）と、データ線（１２）と、第１電極層（１５）と、この第１電極層（１５）を覆う第１配向層（１９）とを備えるＴＦＴアレイ基板（１）であって、前記ガラス基板（１１）と不活性化層（１８０）との間にはカラーフィルタ層（１８）が形成されており、前記不活性化層（１８０）上にはブラックマトリクス（２２）が設けられているＴＦＴアレイ基板（１）と、
第２電極層（２４）とこの第２電極層（２４）を覆う第２配向層（２９）とを有するＣＦ基板（２）と、
前記ＴＦＴアレイ基板（１）の第１配向層（１９）と前記ＣＦ基板（２）の第２配向層（２９）との間に配置されている液晶層（３）と、を備え、
前記第１配向層（１９）及び前記第２配向層（２９）をそれぞれ少なくとも１つの区画（１０、２０）に分割し、各区画は複数の配向区（１００、２００）に分割され、前記第１配向層（１９）と前記第２配向層（２９）との互いに対応する配向区（１００、２００）の予設定の配向方向が垂直となり、
前記第１配向層（１９）及び前記第２配向層（２９）の各配向区（１００、２００）に対してそれぞれ異なる方向の直線偏光の光線で照射して、各配向区に照射する前記直線偏光の偏光方向と前記配向方向とを相応させることで、前記第１配向層（１９）及び前記第２配向層（２９）にそれぞれ各配向区（１００、２００）に対応する予設定の配向方向を有する配向膜を形成し、
前記各区画（１０、２０）は垂直の２本の分割線（Ｘ軸とＹ軸）によって４個の配向区に分割され、第３象限において液晶分子はｘ軸とａ角度を成し、第１象限において液晶分子はｘ軸と−ａ角度を成し、第２象限において液晶分子はｘ軸と（ａ−１８０）角度を成し、第４象限において液晶分子はｘ軸と（１８０−ａ）角度を成し、
前記各区画（１０、２０）は垂直の２本の分割線により４個の配向区に分割され、前記４個の配向区のうち少なくとも２個の配向区の予設定の配向方向は異なっていることを特徴とする液晶表示装置。

【請求項2】

前記ブラックマトリクス（２２）は、前記ＴＦＴアレイ基板の不活性化層（１８０）に設けられる、または、前記ＴＦＴアレイ基板（１）のガラス基板（１１）に設けられるとともに前記ゲート線（１３）の下方に設けられる、または、前記ＴＦＴアレイ基板（１）のガラス基板（１１）に設けられるとともに前記ゲート線（１３）の両側に設けられる、または、前記ＴＦＴアレイ基板（１）のカラーフィルタ層（１８）と前記データ線（１２）との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項3】

前記カラーフィルタ層（１８）の材料は、骨膠、アクリル、ポリイミド及びポリエステルのうちいずれか一種であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項4】

前記第１電極層は画素電極層であり、前記第２電極層は共通電極層であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項5】

ガラス基板（１１）と、ゲート線（１３）と、半導体層（１７）と、データ線（１２）と、第１電極層（１５）と、この第１電極層（１５）を覆う第１配向層（１９）とを備えるＴＦＴアレイ基板（１）であって、前記ガラス基板（１１）と不活性化層（１８０）との間にカラーフィルタ層（１８）が形成されており、前記不活性化層（１８０）上にはブラックマトリクス（２２）が設けられているＴＦＴアレイ基板（１）と、
第２電極層（２４）とこの第２電極層（２４）を覆う第２配向層（２９）とを有するＣＦ基板（２）と、
前記ＴＦＴアレイ基板（１）の第１配向層（１９）と前記ＣＦ基板（２）の第２配向層（２９）との間に配置されている液晶層（３）と、を備え、
前記第１配向層（１９）及び前記第２配向層（２９）をそれぞれ少なくとも１つの区画（１０、２０）に分割し、各区画は複数の配向区（１００、２００）に分割され、前記第１配向層（１９）と前記第２配向層（２９）との互いに対応する配向区（１００、２００）の予設定の配向方向が垂直となり、前記各区画（１０、２０）は、互いに垂直な２本の分割線によって４個の配向区に分割され、前記４個の配向区のうち少なくとも２個の配向区の予設定の配向方向が互いに異なり、
前記第１配向層（１９）及び前記第２配向層（２９）の各配向区（１００、２００）に対してそれぞれ異なる方向の直線偏光の光線で照射して、各配向区に照射する前記直線偏光の偏光方向と前記配向方向とを相応させることで、前記第１配向層（１９）及び前記第２配向層（２９）にそれぞれ各配向区（１００、２００）に対応する予設定の配向方向を有する配向膜を形成し、
前記各区画（１０、２０）は垂直の２本の分割線（Ｘ軸とＹ軸）によって４個の配向区に分割され、第３象限において液晶分子はｘ軸とａ角度を成し、第１象限において液晶分子はｘ軸と−ａ角度を成し、第２象限において液晶分子はｘ軸と（ａ−１８０）角度を成し、第４象限において液晶分子はｘ軸と（１８０−ａ）角度を成し、
前記各区画（１０、２０）は垂直の２本の分割線により４個の配向区に分割され、前記４個の配向区のうち少なくとも２個の配向区の予設定の配向方向は異なっていることを特徴とする液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、薄膜トランジスタ液晶表示装置（Thin Film Transistor liquid crystal display、ＴＦＴ‐ＬＣＤ）の製造分野に関し、特に液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

図１は、従来のＰＳＶＡ方式（高分子安定化垂直配列、Polymer Stabilization Vertical‐Alignment）の液晶表示装置によく用いられる画素電極を示す図であり、図面では１つの画素電極を示している。従来のこのようなＰＳＶＡ方式の液晶表示装置において、画素電極は、「米」字状に設計され、中間の垂直幹線８０、水平幹線８１と、ｘ軸と±４５度、±１３５度を成す分岐線８２とによって構成される。画素面積は、垂直幹線８０と水平幹線８１とによって４個の領域に等分され、各領域は、４５度斜め方向の分岐線８２が布設されて構成される。

【0003】

図２は、図１の画素電極に電圧を印加後の液晶の倒れる向きを示す図であり、図２に示したように、図１の画素電極に４Ｖの電圧を印加すると液晶分子９０は画素電極の外側から漸次内側へ倒れる。倒れる角度はスリット方向（即ち、分岐線８２の延伸方向、図面に示したような矢印方向）に沿い、４個の領域における液晶の倒れる向きは、±４５度、±１３５度であり、全て画素の中央領域に向く。液晶の倒れる向きとｘ軸とが成す角度は、上記の図面に示したように、第一象限では−１３５度であり、第二象限では−４５度であり、第三象限では４５度であり、第四象限では１３５度である。従来のＰＳＶＡ製造では、画素電極を「米」字状に設計することにより、液晶分子の配向を制御して広視野角での色かぶり（colour cast）の問題を改善している。

【0004】

しかし、従来のこのような方式は電極の設計に大きく依存し、表示領域に鮮明な明暗縞が発生することにより、光線の透過率が低下されて表示の効果及び輝度に影響を与える。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の技術的課題としては、配向効果が良好で、かつ広視野角での色かぶりを改善するとともに開口率を向上することができる液晶表示装置及びその製造方法を提供するのである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した問題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、第１電極層とこの第１電極層を覆う第１配向層とを有し、ガラス基板と不活性化層との間にカラーフィルタ層が形成されており、さらにブラックマトリクスが設けられているＴＦＴアレイ基板と、第２電極層とこの第２電極層を覆う第２配向層とを有するＣＦ基板と、前記ＴＦＴアレイ基板の第１配向層と前記ＣＦ基板の第２配向層との間に配置されている液晶層と、を備え、前記第１配向層及び前記第２配向層をそれぞれ少なくとも１つの区画に分割し、各区画は複数の配向区に分割され、前記第１配向層と前記第２配向層との互いに対応する配向区の予設定の配向方向が垂直となり、前記第１配向層及び前記第２配向層の各配向区に対してそれぞれ異なる方向の直線偏光の光線で照射して、各配向区に照射する前記直線偏光の偏光方向と前記配向方向とを相応させることで、前記第１配向層及び前記第２配向層にそれぞれ各配向区に対応する予設定の配向方向を有する配向膜を形成したことを特徴とする。

【0007】

また、前記ＴＦＴアレイ基板は、ガラス基板、ゲート線、半導体層及びデータ線をさらに備える。

【0008】

また、前記ブラックマトリクスは、前記ＴＦＴアレイ基板の不活性化層に設けられる、または、前記ＴＦＴアレイ基板のガラス基板に設けられるとともに前記ゲート線の下方に設けられる、または、前記ＴＦＴアレイ基板のガラス基板に設けられるとともに前記ゲート線の両側に設けられる、または、前記ＴＦＴアレイ基板のカラーフィルタ層と前記データ線との間に設けられる。

【0009】

また、前記カラーフィルタ層の材料は、骨膠、アクリル、ポリイミド及びポリエステルのうちいずれか一種である。

【0010】

また、前記各区画は、互いに垂直な２本の分割線によって４個の配向区に分割され、前記４個の配向区のうち少なくとも２個の配向区の予設定の配向方向が互いに異なる。

【0011】

また、前記第１電極層は画素電極層であり、前記第２電極層は共通電極層である。

【0012】

また、上述した問題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、第１電極層とこの第１電極層を覆う第１配向層とを有し、ガラス基板と不活性化層との間にカラーフィルタ層が形成されており、さらにブラックマトリクスが設けられているＴＦＴアレイ基板と、第２電極層とこの第２電極層を覆う第２配向層とを有するＣＦ基板と、前記ＴＦＴアレイ基板の第１配向層と前記ＣＦ基板の第２配向層との間に配置されている液晶層と、を備え、前記第１配向層及び前記第２配向層をそれぞれ少なくとも１つの区画に分割し、各区画は複数の配向区に分割され、前記第１配向層と前記第２配向層との互いに対応する配向区の予設定の配向方向が垂直となり、前記各区画は、互いに垂直な２本の分割線によって４個の配向区に分割され、前記４個の配向区のうち少なくとも２個の配向区の予設定の配向方向が互いに異なり、前記第１配向層及び前記第２配向層の各配向区に対してそれぞれ異なる方向の直線偏光の光線で照射して、各配向区に照射する前記直線偏光の偏光方向と前記配向方向とを相応させることで、前記第１配向層及び前記第２配向層にそれぞれ各配向区に対応する予設定の配向方向を有する配向膜を形成したことを特徴とする。

【0013】

また、上述した問題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、ＴＦＴアレイ基板及びＣＦ基板を提供し、ＴＦＴアレイ基板のガラス基板と不活性化層との間にカラーフィルタ層を形成し、ＴＦＴアレイ基板の第１電極層に偏光感度材料を塗布して第１配向層を形成し、ＣＦ基板の第２電極層に偏光感度材料を塗布して第２配向層を形成するステップと、前記第１配向層及び前記第２配向層をそれぞれ少なくとも１つの区画に分割し、各区画は複数の配向区を含み、前記第１配向層と前記第２配向層との互いに対応する配向区の予設定の配向方向を互いに垂直とするステップと、前記第１配向層及び前記第２配向層の各配向区に対してそれぞれ異なる方向の直線偏光の光線で照射して、前記各配向区に照射する直線偏光の偏光方向と前記配向方向とを相応させることで、前記第１配向層及び前記第２配向層にそれぞれ各配向区に対応する予設定の配向方向を有する配向膜を形成するステップと、前記ＴＦＴアレイ基板における第１電極層及び前記ＣＦ基板における第２電極層への通電によって液晶セル中の液晶分子の配向を完成するステップと、前記ＴＦＴアレイ基板にブラックマトリクスを設けるステップと、前記ＴＦＴアレイ基板にスペーサーを設けるステップと、を含むことを特徴とする。

【0014】

また、前記ＴＦＴアレイ基板は、ガラス基板、ゲート線、半導体層及びデータ線をさらに備える。

【0015】

また、前記ブラックマトリクスを、前記ＴＦＴアレイ基板の不活性化層に設ける、または、前記ＴＦＴアレイ基板のガラス基板に設けるとともに前記ゲート線の下方に設ける、または、前記ＴＦＴアレイ基板のガラス基板に設けるとともに前記ゲート線の両側に設ける、または、前記ＴＦＴアレイ基板のカラーフィルタ層と前記データ線との間に設ける。

【0016】

また、前記カラーフィルタ層の材料は、骨膠、アクリル、ポリイミド及びポリエステルのうちいずれか一種である。

【0017】

また、前記第１電極層は画素電極層であり、前記第２電極層は共通電極層である。

【0018】

また、前記各区画は、互いに垂直な２本の分割線によって４個の配向区に分割され、前記４個の配向区のうち少なくとも２個の配向区の予設定の配向方向が互いに異なる。

【発明の効果】

【0019】

本発明は、以下のような効果を得ることができる。
第一に、本発明の実施例において、それぞれ異なる方向の直線偏光の光線でＴＦＴアレイ基板の第１配向層及びＣＦ基板の第２配向層を照射することにより、特定の配向方向の配向層を形成するので、画素電極に対する特別な設計は必要なく、これにより、従来技術における画素電極による明暗縞の発生を防止して、光線の透過率を向上させることができる。
第二に、本発明の実施例において、第１配向層の各区画における配向区の予設定の配向方向と第２配向層の各区画における配向区の予設定の配向方向とを融通的に設定可能なので、液晶セルの各画素構造における４個の領域の配向を融通的に実現するとともに、広視野角での色かぶりを改善することができる。
第三に、ＴＦＴアレイ基板にブラックマトリクスを設けることにより、ＴＦＴアレイ基板１とＣＦ基板２とのずれを起因とする開口率が低下する問題を防止することができる。
第四に、適切なカラーフィルタ材料を選択して、カラーフィルタ層を絶縁層として作用させることにより、通常カラーフィルタ層の上下表面に設けられる絶縁層を省略して、コストの低下及び産量の向上の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

本発明に係る実施例や従来技術における技術事項をより明確に説明するために、実施例や従来技術の説明に必要な図面に対して簡単に紹介する。また、下記の説明における図面は、本発明の実施例を説明するためのものにすぎず、当業者であれば、下記の図面に基づいて別の図面を容易に導出することは自明である。

【図1】従来のＰＳＶＡ方式の液晶表示装置の画素電極を示す図である。

【図2】図１の画素電極に電圧を印加後の液晶の倒れる向きを示す図である。

【図3】本発明の液晶表示装置の１つの実施例における画素構造を示す図である。

【図4】本発明の液晶表示装置の図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図5】本発明の液晶表示装置の配向原理を説明するための実施例１におけるＴＦＴアレイ基板の区画を示す図である。

【図6】本発明の液晶表示装置の配向原理を説明するための実施例１におけるＣＦ基板の区画を示す図である。

【図7】本発明の液晶表示装置の配向原理を説明するための実施例１におけるＣＦ基板に直線偏光の光線を照射することを示す図である。

【図8】本発明の液晶表示装置の配向原理を説明するための実施例１における液晶配向の結果を示す図である。

【図9】本発明の液晶表示装置の配向原理を説明するための実施例２におけるＴＦＴアレイ基板の区画を示す図である。

【図10】本発明の液晶表示装置の配向原理を説明するための実施例２におけるＣＦ基板の区画を示す図である。

【図11】本発明の液晶表示装置の配向原理を説明するための実施例２における液晶配向の結果を示す図である。

【図12】本発明の液晶表示装置の配向原理を説明するための実施例３におけるＴＦＴアレイ基板の区画を示す図である。

【図13】本発明の液晶表示装置の配向原理を説明するための実施例３におけるＣＦ基板の区画を示す図である。

【図14】本発明の液晶表示装置の配向原理を説明するための実施例３における液晶配向の結果を示す図である。

【図15】本発明の液晶表示装置の別の実施例の断面図である。

【図16】本発明の液晶表示装置のさらに別の実施例の断面図である。

【図17】本発明の液晶表示装置の製造方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照しながら各実施例を説明することで、本発明が特定の実施例に適用されることを説明する。本発明における方向性の用語、例えば、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」や「側面」などは、図面での参照用の方向である。従って、使用された用語は、本発明を説明及び理解するためのものであり、本発明を限定するための用語ではない。

【0022】

図３及び図４は、本発明の液晶表示装置の１つの実施例を示す。この液晶表示装置は、第１電極層１５とこの第１電極層１５を覆う第１配向層１９とを有し、ガラス基板１１と不活性化層１８０との間にカラーフィルタ層１８が形成されており、さらにブラックマトリクス（Black Matrix）２２が設けられているＴＦＴアレイ基板１と、第２電極層２４とこの第２電極層２４を覆う第２配向層２９とを有するＣＦ（Color Filter、カラーフィルタ）基板２と、ＴＦＴアレイ基板１の第１配向層１９とＣＦ基板２の第２配向層２９との間に配置されている液晶層３と、を備える。

【0023】

第１配向層１９及び第２配向層２９は、それぞれ少なくとも１つの区画に分割され、各区画は複数の配向区に分割されており、第１配向層１９と第２配向層２９との互いに対応する配向区の予設定の配向方向は互いに垂直となっている。

【0024】

第１配向層１９及び第２配向層１９の各配向区は、それぞれ異なる方向の直線偏光の光線によって照射されて、各配向区に照射される直線偏光の偏光方向と配向方向とが相応されることにより、第１配向層１９及び第２配向層２９にそれぞれ各配向区に対応する予設定の配向方向を有する配向膜が形成されている。

【0025】

以下、まず、具体的な実施例で前記第１配向層及び第２配向層の配向原理及び過程を説明する。

【0026】

図５から図８は、本発明の実施例１を示す。本実施例では、図５に示したように、ＴＦＴアレイ基板１の第１配向層を複数の区画１０に分割し、各区画１０は複数の配向区１００を含む。図５において、各区画１０は、互いに垂直な２本の分割線によって４個の配向区１００に分割されている（図面には、１個の区画１０を４個の配向区１００に分割したことのみが示されているが、これは例示にすぎない）。各配向区１００には、１つの配向方向（図面での矢印方向）が予設定されている。１個の区画１０において少なくとも２個の配向区１００の予設定の配向方向が互いに異なる。即ち、左側の２個の配向区１００の予設定の配向方向は上に向き、右側の２個の配向区１００の予設定の配向方向は下に向く。

【0027】

同様に、図６に示したように、ＣＦ基板２の第２配向層を複数の区画２０に分割し、各区画２０は複数の配向区２００を含む。図６において、各区画２０は、互いに垂直な２本の分割線によって４個の配向区２００に分割されている。各配向区２００には、１つの配向方向（図面での矢印方向）が予設定されている。１個の区画２０において少なくとも２個の配向区１００の予設定の配向方向が互いに異なる。即ち、上側の２個の配向区２００の予設定の配向方向は右に向き、下側の２個の配向区２００の予設定の配向方向は左に向く。

【0028】

第１配向層の各配向区１００と第２配向層の対応する各配向区２００との予設定の配向方向は、互いに垂直である。

【0029】

図７は、直線偏光の光線で基板を照射することを示す図である。この直線偏光の光線としては紫外線（ＵＶ）を採用し、図７には、紫外線で図６のＣＦ基板２の第２配向層における１個の区画２０の下側の配向区２００を照射する状況が示されている。図７における矢印方向は直線偏光の光線の照射方向であり、その矢印上の黒色横線は直線偏光の光線の偏光方向である。本実施例では、直線偏光の光線の偏光方向と第２配向層の区画２０における下側の配向区２００の予設定の配向方向とを相応させる（例えば、同じにする）ことを確保する必要があり、直線偏光の光線で照射することで、この配向区２００に予設定の配向方向を有する配向膜を形成する。

【0030】

同様に、別の異なる方向の直線偏光の光線で第２配向層の各区画２０における他の配向区２００に対して照射して、第２配向層に予設定の配向方向を有する配向膜を形成する。また、第１配向層の各区画１０における各配向区１００に対しても直線偏光の光線で照射して、第１配向層に予設定の配向方向を有する配向膜を形成する。

【0031】

図８は、本発明の液晶表示装置の実施例１における液晶配向の結果を示す図である。配向膜を形成した後、ＴＦＴアレイ基板の第１電極層及びＣＦ基板の第２電極層への通電によって液晶セル中の液晶分子の配向を完成させる。第１配向層における各配向区１００と対応する第２配向層における各配向区２００との予設定の配向方向が垂直であるので、第１配向層と第２配向層との作用によって液晶セルにおける対応する各配向区の液晶分子に倒れる向きが発生されて配向が完成される。図８には、図５と図６とにおける１つの区画に対応する液晶分子の配向が示されている。その結果、第３象限では液晶分子がｘ軸とａ角度を成し、第１象限では液晶分子がｘ軸と−ａ角度を成し、第２象限では液晶分子がｘ軸と（ａ−１８０）角度を成し、第４象限では液晶分子がｘ軸と（１８０−ａ）角度を成すことにより、広視野角での色かぶりが改善される。他の区画における液晶分子の配向はこれと類似している。

【0032】

図９から図１１は、本発明の実施例２を示す。本実施例では、ＴＦＴアレイ基板１の第１配向層の１個の区画１０において、上側の２個の配向区１００の予設定の配向方向は下に向き、下側の２個の配向区１００の予設定の配向方向は上に向くとともに、ＣＦ基板２の第２配向層の１個の区画２０において、右側の２個の配向区２００の予設定の配向方向は左に向き、左側の２個の配向区２００の予設定の配向方向は右に向く。その結果、液晶表示装置の対応する領域の液晶分子の配向が完成された後には、全て中心位置に向き（図１０参照）、第１象限では液晶分子がｘ軸とｃ角度を成す。

【0033】

図１２から図１４は、本発明の実施例３を示す。本実施例では、ＴＦＴアレイ基板１の第１配向層の１個の区画１０において、右側の２個の配向区１００の予設定の配向方向は右に向き、左側の２個の配向区１００の予設定の配向方向は左に向くとともに、ＣＦ基板２の第２配向層の１個の区画２０において、上側の２個の配向区２００の予設定の配向方向は上に向き、下側の２個の配向区２００の予設定の配向方向は下に向く。その結果、液晶表示装置の対応する領域の液晶分子の配向が完成された後には、全て中心位置から離れており（図１３参照）、第１象限では液晶分子がｘ軸とｂ角度を成す。

【0034】

上述した３つの実施例は例示にすぎず、本発明の他の実施例では、第１配向層の各区画における各配向区の予設定の配向方向は要求によって調整することができ、同様に、それに対応する第２配向層における各配向区の予設定の配向方向も適宜変更することができる。

【0035】

また、本実施例では、第１電極層は画素電極層であり、第２電極層は共通電極層である。また、配向層の各区画の大きさを、ＴＦＴアレイ基板１の１つの画素構造の大きさ及び位置と対応させることができる。

【0036】

以下、本発明の液晶表示装置の構造を詳細に説明する。

【0037】

図３及び図４に示したように、ＴＦＴアレイ基板１は、ガラス基板１１と、このガラス基板１１に設けられているゲート線１３及び共通電極１４とをさらに備える。ゲート線１３の上方には半導体層１７がさらに設けられており、半導体層１７にはドレイン電極及びソース電極を形成するためのデータ線１２が設けられており、そしてその上には１層の不活性化層１８０が設けられており、不活性化層１８０には画素電極１５が形成されており、第１配向層１９は、画素電極１５に設けられている。

【0038】

液晶セル（液晶層）の上下表面の平坦化を図るためには、ＴＦＴアレイ基板１のガラス基板１１と不活性化層１８０との間にカラーフィルタ層１８を設ける。適切なカラーフィルタ材料を選択して、カラーフィルタ層１８を絶縁層として作用させることにより、通常カラーフィルタ層１８の上下表面に設けられる絶縁層を省略して、コストの低下及び産量の向上の効果を得ることができる。カラーフィルタ材料は、骨膠、アクリル、ポリイミド（polyimide）、ポリエステル（polyester）などを含む。

【0039】

ＣＦ基板２は、ガラス基板２１と、ガラス基板２１を覆う共通電極層２４とを備え、第２配向層２９は、共通電極層２４に設けられている。

【0040】

液晶層３は、液晶分子（図示せず）及びスペーサー３０を備える。

【0041】

本発明では、このブラックマトリクス２２は、ＴＦＴアレイ基板１とＣＦ基板２とのずれを起因とする開口率の低下を防止するために、ＴＦＴアレイ基板にブラックマトリクス２２を設ける。

【0042】

図４に示したように、本実施例において、ブラックマトリクス２２は、ＴＦＴアレイ基板１の不活性化層１８０に設けられ、ＣＦ基板２には設けられない。

【0043】

図１５は、本発明の液晶表示装置の別の実施例の断面図である。本実施例において、図４に示した実施例との相違は、ブラックマトリクス２２がＴＦＴアレイ基板１のガラス基板１１に設けられるとともにゲート線１３の下方に設けられ、ＣＦ基板２にはブラックマトリクス２２が設けられていないものであり、それ以外の構成は、図４に示した実施例と同じであるので、図４を併せて参照すれば理解できることによってその説明は省略する。

【0044】

図１６は、本発明の液晶表示装置のさらに別の実施例の断面図である。本実施例において、図４に示した実施例との相違は、ブラックマトリクス２２がＴＦＴアレイ基板１のガラス基板１１に設けられるとともにゲート線１３の両側に設けられ、ＣＦ基板２にはブラックマトリクス２２が設けられていないものであり、それ以外の構成は、図４に示した実施例と同じであるので、図４を併せて参照すれば理解できることによってその説明は省略する。

【0045】

また、その他の実施例では、要求により、ブラックマトリクス２２をＴＦＴアレイ基板１の他の位置に設けることもできる。例えば、ブラックマトリクス２２をＴＦＴアレイ基板１のカラーフィルタ層１８とデータ線１２との間に設けることができる。または、ＴＦＴアレイ基板１とＣＦ基板２とに共にブラックマトリクス２２を設けることができ、その設ける位置は上述の説明を参照可能であり、同等の効果を得ることができるので、その説明は省略する。

【0046】

本発明は、上述した配向原理、過程及び液晶表示装置の構造に関する説明に基づいて、この液晶表示装置を製造する方法をさらに提供する。図１７は、本発明の液晶表示装置の製造方法のフローチャートである。本実施例では、この製造方法は、以下のようなステップを含む。

【0047】

ステップＳ１０では、ＴＦＴアレイ基板及びＣＦ基板を提供し、ＴＦＴアレイ基板のガラス基板と不活性化層との間にカラーフィルタ層を形成し、ＴＦＴアレイ基板の第１電極層に偏光感度材料を塗布して第１配向層を形成し、ＣＦ基板の第２電極層に偏光感度材料を塗布して第２配向層を形成する。

【0048】

ステップＳ１１では、第１配向層及び第２配向層をそれぞれ少なくとも１つの区画に分割し、各区画は複数の配向区を含み、第１配向層と第２配向層との互いに対応する配向区の予設定の配向方向を互いに垂直とする。

【0049】

ステップＳ１２では、第１配向層及び第２配向層の各配向区に対してそれぞれ異なる方向の直線偏光の光線で照射して、各配向区に照射する直線偏光の偏光方向と配向方向とを相応させることで、第１配向層及び第２配向層にそれぞれ各配向区に対応する予設定の配向方向を有する配向膜を形成する。

【0050】

ステップＳ１３では、ＴＦＴアレイ基板における第１電極層及びＣＦ基板における第２電極層への通電によって液晶セル中の液晶分子の配向を完成する。

【0051】

ステップＳ１４では、ＴＦＴアレイ基板にブラックマトリクスを設ける。

【0052】

具体的には、ステップＳ１４において、ブラックマトリクスを、ＴＦＴアレイ基板の不活性化層１８０に設ける、または、ＴＦＴアレイ基板１のガラス基板１１に設けるとともにゲート線１３の下方に設ける、または、ＴＦＴアレイ基板１のガラス基板１１に設けるとともにゲート線１３の両側に設ける、または、ＴＦＴアレイ基板１のカラーフィルタ層１８とデータ線１２との間のような他の位置に設ける。

【0053】

本発明は、カラーフィルタ層をＴＦＴアレイ基板に設けることにより、液晶セルの上下表面の平坦化を実現することができるので、ステップＳ１３でより良好な配向効果を得ることができる。また、適切なカラーフィルタ材料を選択して、カラーフィルタ層を絶縁層として作用させることにより、通常カラーフィルタ層の上下表面に設けられる絶縁層を省略して、コストの低下及び産量の向上の効果を得ることができる。カラーフィルタ材料は、骨膠、アクリル、ポリイミド、ポリエステルなどを含む。

【0054】

また、実施例において、第１電極層１５は画素電極層であり、第２電極層２４は共通電極層である。また、配向層の各区画の大きさを、ＴＦＴアレイ基板１の１つの画素構造の大きさ及び位置と対応させることができる。

【0055】

第１配向層及び第２配向層の配向原理及び過程については、図５から図１４に対する説明を参照することができるので、ここではその説明を省略する。

【0056】

本発明は、以下のような効果を得ることができる。
第一に、本発明の実施例において、それぞれ異なる方向の直線偏光の光線でＴＦＴアレイ基板の第１配向層及びＣＦ基板の第２配向層を照射することにより、特定の配向方向の配向層を形成するので、画素電極に対する特別な設計は必要なく、これにより、従来技術における画素電極による明暗縞の発生を防止して、光線の透過率を向上させることができる。
第二に、本発明の実施例において、第１配向層の各区画における配向区の予設定の配向方向と第２配向層の各区画における配向区の予設定の配向方向とを融通的に設定可能なので、液晶セルの各画素構造における４個の領域の配向を融通的に実現するとともに、広視野角での色かぶりを改善することができる。
第三に、ＴＦＴアレイ基板にブラックマトリクスを設けることにより、ＴＦＴアレイ基板１とＣＦ基板２とのずれを起因とする開口率が低下する問題を防止することができる。
第四に、適切なカラーフィルタ材料を選択して、カラーフィルタ層を絶縁層として作用させることにより、通常カラーフィルタ層の上下表面に設けられる絶縁層を省略して、コストの低下及び産量の向上の効果を得ることができる。
さらに、本発明の実施例において、カラーフィルタ層をＴＦＴアレイ基板に設けることにより、液晶セル（液晶層）の上下表面の平坦化を実現して液晶の配向効果を向上させることができる。

【0057】

上述した内容は本発明の最適な実施例にすぎず、本発明の権利範囲を限定することではない。この発明の要旨を逸脱しない範囲での設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。

【0058】

本願は、２０１３年１２月３１日に中国専利局（中国特許庁）に出願された、出願番号が２０１３１０７４７８５５．６であり、発明の名称が「液晶表示装置及びその製造方法」である出願に基づく優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】