KR100773839B1 - 액정표시장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

화소 전극(26)이 형성된 제 1 기판(10)과, 제 1 화소 전극에 대향하는 대향 전극(48)이 형성된 제 2 기판(40)과, 제 1 기판과 제 2 기판과의 사이에 봉입(封入)된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서, 화소 전극의 단부(端部) 근방 영역에서의 화소 전극과 대향 전극과의 이간(離間) 거리가 화소 전극의 단부 근방 영역을 제외한 영역에서의 화소 전극과 대향 전극과의 이간 거리보다 길다. 양호한 표시 특성을 갖는 액정표시장치 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
화소 전극, 대향 전극, 투과율, 배향막

Description

액정표시장치 및 그 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND ITS MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 전압 인가 시에 액정 분자의 경사 방향을 제어하는 수직 배향형 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터 액티브 매트릭스를 사용한 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display)로서는, 플러스의 유전율 이방성을 갖는 액정 재료를 기판면에 수평으로, 또한, 대향하는 기판 사이에서 90° 비틀어지도록 배향시킨 TN(Twisted Nematic) 모드의 액정표시장치가 널리 사용되고 있다. 그러나, TN 모드의 액정표시장치는 시각(視覺) 특성이 나쁘다는 큰 문제를 갖고 있어, 시각 특성을 개선하도록 다양한 검토가 실행되고 있다.
최근에는, TN 모드를 대신하는 방식으로서, 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정 재료를 수직 배향시키는 동시에, 기판 표면에 형성한 돌기에 의해 전압 인가 시의 액정 분자 경사 방향을 규제하는 MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 방식의 액정표시장치가 제안되어 있다.
MVA 방식의 액정표시장치는, 도 25에 나타낸 바와 같이, 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정 재료를 수직 배향시키는 VA(Vertically Aligned) 모드의 액정표시장치에 있어서, 기판(110) 상에 돌기(128, 150)를 형성하고, 전압 인가 시에 액정 분자(164)가 경사지게 배향되는 방향이 한 화소 내에서 복수의 방향으로 되도록 규제하여, 시각 특성의 개선을 도모하는 것이다.
그러나, 상기 종래의 MVA 방식의 액정표시장치에서는, 화소 전극(126)의 단부(端部) 근방 영역으로부터 화소 전극(126)의 외측 영역의 대향 전극(148)을 향하여 전계가 연장되고, 전기력선(166)이 도 26과 같이 되어 있었다. 따라서, 이상(異常) 도메인이 발생되어, 도 26의 사선부(斜線部)에 나타낸 바와 같이 디스크리네이션(disclination)이 발생되고, 휘도의 저하를 초래했다.
도 25에 나타낸 종래의 MVA 방식의 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 도 27을 이용하여 설명한다. 도 27은 종래의 MVA 방식의 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이다.
도 27에 나타낸 바와 같이, 돌기(128)와 화소 전극(126) 단부와의 사이에서 디스크리네이션이 발생되어, 투과율이 저하되고 있다. 따라서, 종래의 MVA 방식의 액정표시장치에서는, 휘도가 높은 액정표시장치를 제공하는 것이 곤란했다.
이러한 문제를 개선하기 위해, 도 28에 나타낸 바와 같이 화소 전극(126)의 단부 근방 영역의 대향 전극(148) 측에 돌기(188)를 형성함으로써 이상 도메인을 감소시키는 방식이 제안되었다. 이러한 돌기(188)를 형성하면, 도 29에 나타낸 바와 같이 표시 영역의 디스크리네이션은 소실되나, 대향 전극(148) 상에 돌기(188)를 형성하기 때문에, 이 돌기(188) 면적분 만큼 휘도의 저하를 초래하게 된다.
돌기(188)를 화소 전극의 최대한 외측에 형성함으로써 휘도를 향상시키는 것도 생각할 수 있으나, 오프셋(offset), 즉, 화소 전극(126)과 돌기(188)가 중첩되는 길이가 6㎛일 경우에는 도 29와 같이 디스크리네이션의 발생을 방지할 수 있으나, 도 30에 나타낸 바와 같이 오프셋이 5㎛일 경우에는 디스크리네이션의 발생을 방지할 수 없다. 또한, 도 31과 같이 오프셋을, 예를 들어, 10㎛로 했을 경우에는, 실질적으로 종래의 돌기를 1개 증가시킨 것과 동일해지기 때문에, 휘도는 한층 더 저하된다.
또한, MVA 방식이 아닌 종래의 액정표시장치에서도, 화소 전극(126)과 드레인 버스 라인(122) 사이의 횡방향 전계에 의해, 도 32의 사선에 나타낸 바와 같은 영역에 이상 도메인이 발생되어, MVA 방식의 액정표시장치와 동일한 문제가 발생되었다.
본 발명의 목적은 양호한 표시 특성을 갖는 액정표시장치 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
상기 목적은 화소 전극이 형성된 제 1 기판과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 봉입된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서, 상기 화소 전극의 단부 근방 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리가, 상기 화소 전극의 상기 단부 근방 영역을 제외한 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리보다 긴 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 의해 달성된다. 이렇게 함으로써, 화소 전극의 단부 근방 영역으로부터 횡방향으로 전계가 연장되는 것을 방지할 수 있고, 이로서 이상 도메인이 발생되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 휘도가 높은 액정표시장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 액정표시장치에 있어서, 상기 화소 전극의 상기 단부 근방 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리는, 상기 화소 전극과 상기 대향 전극이 대향하고 있지 않은 영역을 향하여 서서히 길어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적은 화소 전극이 형성된 제 1 기판과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 봉입된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서, 상기 대향 전극이 상기 화소 전극의 단부 근방 영역에 대응하는 영역에 제 1 슬릿을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 의해 달성된다. 이렇게 함으로써, 화소 전극의 단부 근방 영역으로부터 횡방향으로 전계가 연장되는 것을 방지할 수 있고, 이로서 이상 도메인이 발생되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 휘도가 높은 액정표시장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 목적은 화소 전극이 형성된 제 1 기판과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 봉입된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서, 상기 화소 전극의 단부 근방 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리가, 상기 화소 전극의 상기 단부 근방 영역을 제외한 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리보다 짧은 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 의해 달성된다. 이렇게 함으로 써, 화소 전극의 단부 근방 영역으로부터 횡방향으로 전계가 연장되는 것을 방지할 수 있고, 이로서 이상 도메인이 발생되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 휘도가 높은 액정표시장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 액정표시장치에 있어서, 상기 화소 전극은 상기 제 1 기판 상에 형성된 보조용량 전극 상에 연장되도록 형성되고, 상기 보조용량 전극에 의해 상기 화소 전극의 상기 단부 근방 영역과 상기 대향 전극과의 이간 거리가 짧아지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 액정표시장치에 있어서, 상기 액정은 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정이고, 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향 제어수단을 더 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 액정표시장치에 있어서, 상기 배향 제어수단은 상기 화소 전극 및/또는 상기 대향 전극 상에 형성된 돌기, 또는 상기 화소 전극 및/또는 상기 대향 전극에 형성된 제 2 슬릿인 것이 바람직하다.
또한, 상기 액정표시장치에 있어서, 상기 배향 제어수단은 연장 방향이 연속적으로 변화되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 액정표시장치에 있어서, 상기 화소 전극에 인접하는 버스 라인을 더 갖고, 상기 배향 제어수단은 상기 버스 라인 근방의 상기 화소 전극 상의 소정 영역에서 액정 분자의 배향 방향이 상기 버스 라인에 대하여 대략 수직으로 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적은 화소 전극과 상기 화소 전극 상에 형성된 제 1 배향막을 갖는 제 1 기판과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극과 상기 대향 전극 상에 형성된 제 2 배향막을 갖는 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 봉입된 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서, 상기 화소 전극 상의 제 1 영역의 상기 제 1 또는 상기 제 2 배향막에 의해 배향되는 액정 분자의 프리틸트각은, 상기 제 1 영역과는 상이한 상기 화소 전극 상의 제 2 영역의 상기 제 1 또는 상기 제 2 배향막에 의해 배향되는 액정 분자의 프리틸트각보다 작은 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 의해 달성된다. 이렇게 함으로써, 소정 영역에서 액정 분자의 프리틸트각을 작게 하기 때문에, 이상 도메인이 발생되는 것을 방지할 수 있어, 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 표시 특성이 양호한 액정표시장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 액정표시장치에 있어서, 상기 화소 전극에 인접하는 버스 라인을 더 갖고, 상기 제 1 영역은 상기 버스 라인에 근접하는 영역인 것이 바람직하다.
또한, 상기 액정표시장치에 있어서, 상기 제 2 영역의 상기 제 1 또는 상기 제 2 배향막 상에 형성된 제 3 배향막을 더 갖고, 상기 제 3 배향막에 의해 배향되는 액정 분자의 프리틸트각은 상기 제 1 또는 제 2 배향막에 의해 배향되는 액정 분자의 프리틸트각보다 큰 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적은 기판 상에 전극을 형성하는 공정과, 상기 전극 상에 배향막을 형성하는 공정과, 상기 배향막의 제 1 영역에 제 1 조사량으로 자외선을 조사하고, 상기 제 1 영역과 상이한 상기 화소 전극 상의 제 2 영역의 상기 배향막에 제 1 조사량보다 큰 제 2 조사량으로 자외선을 조사하며, 상기 제 1 영역의 상기 배향막에 의해 배향되는 액정 분자의 프리틸트각이 상기 제 2 영역의 상기 배향막에 의해 배향되는 액정 분자의 프리틸트각보다 작아지도록 하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법에 의해 달성된다. 이렇게 함으로써, 제 1 영역에서 액정 분자의 프리틸트각을 작게 하기 때문에, 이상 도메인이 발생되는 것을 방지할 수 있어서, 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있게 된다. 또한, 표시 특성이 양호한 액정표시장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 액정표시장치의 제조 방법에 있어서, 상기 자외선을 조사하는 공정에서는, 자외선에 대한 투과율이 낮은 패턴이 상기 제 1 영역에 대응하여 형성된 마스크를 사용하여 자외선을 조사하는 것이 바람직하다.
도 1은 MVA형 액정표시장치를 나타낸 평면도.
도 2는 도 1의 A-A'선 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 액정표시장치의 개략을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 따른 액정표시장치의 개략을 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 따른 액정표시장치의 개략을 나 타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 액정표시장치의 개략을 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 액정표시장치의 화소 전극을 나타낸 평면도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프.
도 10은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 액정표시장치의 개략을 나타낸 단면도.
도 11은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 제 1 그래프.
도 12는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 제 2 그래프.
도 13은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 액정표시장치의 개략을 나타낸 단면도.
도 14는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프.
도 15는 본 발명의 제 4 실시형태의 변형예에 따른 액정표시장치의 개략을 나타낸 단면도.
도 16은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 액정표시장치의 돌기 패턴을 나타 낸 평면도.
도 17은 본 발명의 제 5 실시형태의 변형예에 따른 액정표시장치의 돌기 패턴을 나타낸 평면도.
도 18은 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도 및 동작 개념도.
도 19는 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 액정표시장치의 제조 방법을 나타내는 단면도.
도 20은 UV광의 조사량과 프리틸트각과의 관계를 나타내는 그래프.
도 21은 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도 및 동작 개념도.
도 22는 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 액정표시장치의 제조 방법을 나타낸 단면도.
도 23은 본 발명의 제 7 실시형태의 변형예에 따른 액정표시장치의 개략을 나타낸 평면도.
도 24는 본 발명의 제 8 실시형태에 따른 액정표시장치의 개략을 나타낸 단면도.
도 25는 종래의 MVA 방식의 액정표시장치의 개략을 나타낸 단면도.
도 26은 디스크리네이션(disclination)의 발생 상태를 나타낸 개념도.
도 27은 종래의 MVA 방식의 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프.
도 28은 제안되어 있는 액정표시장치의 개략을 나타낸 단면도.
도 29는 제안되어 있는 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 제 1 그래프.
도 30은 제안되어 있는 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 제 2 그래프.
도 31은 제안되어 있는 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 제 3 그래프.
도 32는 종래의 액정표시장치를 나타낸 개념도.
(제 1 실시형태)
먼저, MVA형 액정표시장치의 구조에 대해서 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한다. 도 1은 MVA형 액정표시장치를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 A-A'선 단면도이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 유리 기판(10) 상에는 보조용량을 형성하기 위한 CS 전극(보조용량 전극)(12)과 TFT의 게이트 전극을 포함하는 게이트 버스 라인(14)이 형성되어 있다. CS 전극(12) 및 게이트 버스 라인(14)이 형성된 유리 기판(10) 상에는 게이트 절연막(16)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(16) 상에는 TFT의 채널 영역을 구성하는 활성층(18)이 형성되어 있다. 활성층(18)이 형성된 게이트 절연막(16) 상에는 활성층(18)의 한쪽 측에 접속된 소스 전극(20)과 활성층(18)의 다른쪽 측에 접속된 드레인 전극을 포함하는 드레인 버스 라인(22)이 형성되어 있다.
소스 전극(20) 및 드레인 버스 라인(22)이 형성된 게이트 절연막(16) 상에는 절연막(24)이 형성되어 있다. 절연막(24) 상에는 소스 전극(20)에 접속된 화소 전극(26)이 형성되어 있다. 절연막(24) 및 화소 전극(26) 상에는 지그재그 형상으로 굴곡되어 마련된 광투과성 재료로 이루어진 돌기(28)가 형성되어 있다. 돌기(28)의 재료로서는, 예를 들어, JSR 가부시키가이샤 제조의 PC-335 등의 감광성 아크릴계 재료를 사용할 수 있다. 화소 전극(26) 및 돌기(28)가 형성된 절연막(24) 상에는 액정 분자를 수직방향으로 배향시키는 배향막(30)이 형성되어 있다. 배향막(30)의 재료로서는, 예를 들어, JSR 가부시키가이샤 제조의 JALS-204 등을 사용할 수 있다.
한편, 유리 기판(40) 상에는 블랙 매트릭스층(42)이 형성되어 있다. 블랙 매트릭스층(42)이 형성된 유리 기판(40) 상에는 컬러 필터를 형성하는 착색(CF) 수지층(46)이 형성되어 있다. 착색 수지층(46) 상에는 대향 전극(48)이 형성되어 있다. 대향 전극(48) 상에는 유리 기판(10) 상에 형성된 돌기(28)에 대하여 반(半)피치 어긋나게 지그재그 형상으로 굴곡되어 마련된 광투과성 재료로 이루어진 돌기(50)가 형성되어 있다. 돌기(50)가 형성된 대향 전극(48) 상에는 액정 분자를 수직방향으로 배향시키는 배향막(30)이 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 유리 기판(TFT 기판)(10) 및 유리 기판(CF 기판)(40)은 배향막(30, 52)이 서로 마주보도록 대향하여 배치되고, 이들 기판 사이에는 유전율 이방성이 마이너스인 네거티브(negative)형 액정 재료(60)가 밀봉된다. 액정 재료(60)로서는, 예를 들어, 메루크(Merck) 가부시키가이샤 제조의 MJ95785를 사용할 수 있다. 또한, 유리 기판(10, 40) 사이에는 기판(10, 40)을 소정 거리로 이간시키기 위한 스페이서(도시 생략)가 삽입된다. 스페이서로서는, 예를 들어, 세키스이 파인 케미컬(Sekisui Fine Chemical) 가부시키가이샤 제조의 마이크로펄(MICROPEARL) 등을 사용할 수 있다. 스페이서의 직경은, 예를 들어, 3.5㎛로 할 수 있다. 이와 같이 하여, MVA형 액정표시장치가 구성된다.
다음으로, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 액정표시장치를 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한다. 도 3은 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 개략을 나타낸 단면도이다. 도 4는 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이다.
본 실시형태에 따른 액정표시장치는, 도 1 및 도 2에 나타낸 MVA형 액정표시장치의 유리 기판(40)에 오목부(62)가 형성되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
오목부(62)는 화소 전극(26)의 단부 근방 영역에서 중첩되도록 유리 기판(40) 측에 형성되어 있다. 환언하면, 화소 전극(26)의 단부 근방 영역으로부터 외측의 영역에서 유리 기판(40)에 오목부(62)가 형성되어 있다. 오프셋, 즉, 화소 전극(26)의 단부와 유리 기판(40)에 형성되는 오목부(62)가 중첩되는 길이는, 예를 들어, 5㎛로 할 수 있다. 또한, 오프셋의 길이는 원하는 표시 특성이 얻어지도록 적절히 설정할 수 있다.
본 실시형태에 따르면, 화소 전극(26)의 단부 근방 영역으로부터 외측의 영역에서 유리 기판(40)에 오목부(62)가 형성되어 있기 때문에, 전기력선(66)이 도 3 에 나타낸 바와 같이 되어, 화소 전극(26)의 단부 근방 영역으로부터 외측의 영역을 향하여 전계가 횡방향으로 연장되는 것을 억제할 수 있다. 화소 전극(26)의 단부 근방 영역으로부터 외측의 영역을 향하여 횡방향으로 전계가 연장되는 것을 억제할 수 있기 때문에, 이상 도메인의 발생을 방지할 수 있고, 액정 분자(64)의 배향 방향이 흐트러지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 따르면, 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있고, 휘도의 저하를 억제할 수 있다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 표시 특성에 대해서 도 4를 이용하여 설명한다. 도 4는 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이다. 도 4에서 횡축은 기준이 되는 점으로부터의 기판 수평방향의 거리를 나타내고, 종축은 기준이 되는 점으로부터의 기판 수직방향의 거리를 나타낸다. Tmax[26]=0.898은 기준이 되는 측정점으로부터 기판 수평방향으로 26㎛ 이간된 위치에 투과율의 최대값이 있고, 투과율의 최대값은 0.898인 것을 나타내고 있다. Tmin[50]=0.000은 기준이 되는 측정점으로부터 기판 수평방향으로 50㎛ 이간된 위치에 투과율의 최소값이 있고, 투과율의 최소값이 0.000인 것을 나타내고 있다. 다른 그래프에서도 이들은 동일한 의미로 기재되어 있기 때문에, 다른 그래프에서는 설명을 생략한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는 화소 전극(26)과 대향 전극(40)이 대향하고 있는 영역 중에서 돌기(28)가 형성되어 있는 영역을 제외한 영역에서 투과율 특성이 대략 균일하게 되어 있어, 디스크리네이션은 발생되지 않 는다.
따라서, 본 실시형태에 따르면, 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있고, 높은 휘도를 갖는 액정표시장치를 제공할 수 있다.
(제 1 변형예)
다음으로, 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 제 1 변형예를 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는 본 변형예에 따른 액정표시장치의 개략을 나타내는 평면도이다.
본 변형예에 따른 액정표시장치에서는, 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역에만 유리 기판(40)에 오목부(62)가 형성되어 있다.
이와 같이 본 변형예에 따르면, 적어도 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역에 오목부(62)가 형성되어 있기 때문에, 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있고, 양호한 표시 특성을 갖는 액정표시장치를 제공할 수 있다.
(제 2 변형예)
다음으로, 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 제 2 변형예를 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6은 본 변형예에 따른 액정표시장치의 개략을 나타내는 단면도이다.
본 변형예에 따른 액정표시장치는, 유리 기판(40)에 단부의 단면 형상이 테이퍼 형상인 오목부(62a)가 형성되어 있는 것에 특징이 있다. 즉, 도 3에 나타낸 액정표시장치의 유리 기판(40)에 형성되는 오목부는 단부의 단면 형상이 반드시 직각일 필요는 없다. 이와 같이 화소 전극(26)의 단부 근방 영역으로부터 외측을 향 하여 전계가 연장되지 않는 정도라면, 오목부(62a)의 단면 형상을 테이퍼 형상으로 할 수도 있다.
또한, 오목부(62a)는 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역에만 형성할 수도 있다.
(제 2 실시형태)
본 발명의 제 2 실시형태에 따른 액정표시장치를 도 7 내지 도 9를 이용하여 설명한다. 도 7은 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 개략을 나타내는 단면도이다. 도 8은 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 화소 전극을 나타내는 평면도이다. 도 9는 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다. 도 1 내지 도 6에 나타낸 제 1 실시형태에 따른 액정표시장치와 동일한 구성요소에는 동일 부호를 첨부하여 설명을 생략하거나 간결하게 한다.
본 실시형태에 따른 액정표시장치는, 제 1 실시형태에 따른 액정표시장치에 형성되어 있던 돌기(28, 50)가 형성되어 있지 않고, 그 대신에 제 1 실시형태에서 돌기(28, 50)가 형성되어 있던 영역에 대응하여 슬릿(68, 70)이 형성되어 있는 것에 특징이 있다.
도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 액정표시장치에서는, 화소 전극(26a)과 대향 전극(48a)에 각각 슬릿(68, 70)이 형성되어 있다. 슬릿(68, 70)은 돌기(28, 50)와 동일하게 액정 분자(64)를 소정 방향으로 배향시키기 위한 것이다. 슬릿(68, 70)으로부터의 전계에 의해 액정 분자가 소정 방향으로 배향된다.
본 실시형태에 따르면, 화소 전극(26a)과 대향 전극(48a)에 각각 슬릿(68, 70)이 형성되어 있기 때문에, 슬릿(68, 70)으로부터 연장되는 전계에 의해 액정 분자(64)가 소정 방향으로 배향된다. 본 실시형태에 따르면, 제 1 실시형태와 같이 돌기(28, 50)를 형성할 필요가 없기 때문에, 제조 프로세스를 간략화할 수 있다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 표시 특성에 대해서 도 9를 이용하여 설명한다. 도 9는 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(26a)과 대향 전극(48a)이 대향하고 있는 영역 중에서 슬릿(68)이 형성되어 있는 영역을 제외한 영역에서 투과율이 대략 균일하게 되어 있어, 디스크리네이션은 발생되지 않는다.
이와 같이, 본 실시형태에 따르면, 화소 전극과 대향 전극에 슬릿이 형성되어 있기 때문에, 제조 프로세스를 간략화할 수 있다.
(제 3 실시형태)
본 발명의 제 3 실시형태에 따른 액정표시장치를 도 10 내지 도 12를 이용하여 설명한다. 도 10은 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 개략을 나타내는 단면도이다. 도 11 및 도 12는 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다. 도 1 내지 도 9에 나타낸 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태에 따른 액정표시장치와 동일한 구성요소에는 동일 부호를 첨부하여 설명을 생략하거나 간결하게 한다.
본 실시형태에 따른 액정표시장치는, 제 1 실시형태에서 유리 기판(40)에 형성되어 있던 오목부(62)가 형성되어 있지 않고, 그 대신에 화소 전극(26)의 단부 근방 영역에서 대향 전극(48b) 측에 슬릿(72)이 형성되어 있는 것에 특징이 있다.
본 실시형태에 따르면, 화소 전극(26)의 단부 근방 영역에서 대향 전극(48b) 측에 슬릿(72)이 형성되어 있기 때문에, 유리 기판(40)에 오목부(62)가 형성되어 있는 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 화소 전극(26)의 단부 근방 영역으로부터 외측을 향하여 전계가 연장되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 슬릿(72)은 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역에만 형성할 수도 있다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 표시 특성에 대해서 도 11을 이용하여 설명한다. 도 11은 오프셋, 즉, 슬릿(72)이 형성되어 있는 영역과 화소 전극(26)이 형성되어 있는 영역과의 중첩 길이를 2㎛로 한 경우의 그래프, 도 12는 오프셋을 1㎛로 한 경우의 그래프이다.
도 28에 나타낸 제안되어 있는 액정표시장치에서는, 오프셋이 5㎛일 경우에는 디스크리네이션이 발생되고 있고(도 30 참조), 오프셋을 6㎛로 한 경우에는 디스크리네이션이 발생되지 않았다(도 29 참조).
이에 대하여, 본 실시형태에 따른 액정표시장치에서는, 오프셋이 1㎛일 경우에는 디스크리네이션이 발생되나, 오프셋을 2㎛로 하면 디스크리네이션이 발생되지 않는다. 본 실시형태에서는 대향 전극(48b)에 슬릿(72)이 형성되어 있기 때문에, 화소 전극(26)과 대향 전극(48b)과의 대향 면적이 작아지나, 2㎛ 정도의 오프셋이 확보되어 있는 것이 좋다. 따라서, 6㎛ 정도의 오프셋이 필요했던 도 28에 나타낸 액정표시장치와 비교하여 높은 휘도를 얻을 수 있다.
(제 4 실시형태)
본 발명의 제 4 실시형태에 따른 액정표시장치를 도 13 및 도 14를 이용하여 설명한다. 도 13은 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 개략을 나타낸 단면도이다. 도 14는 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 투과율 특성의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이다. 도 1 내지 도 12에 나타낸 제 1 내지 제 3 실시형태에 따른 액정표시장치와 동일한 구성요소에는 동일 부호를 첨부하여 설명을 생략하거나 간결하게 한다.
본 실시형태에 따른 액정표시장치는, 화소 전극(26)의 단부 근방 영역에 절연막으로 이루어진 볼록부(74)가 형성되어 있고, 그 볼록부(74) 상에 화소 전극(26)의 단부가 연장되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
본 실시형태에 따르면, 화소 전극(26)의 단부가 볼록부(74) 상에 연장되어 있고, 화소 전극(26)의 단부가 대향 전극(48)을 향하여 굴곡되어 있기 때문에, 화소 전극(26)의 단부와 대향 전극(48)과의 거리가 짧아진다. 이로서, 화소 전극(26)의 단부 근방 영역으로부터 외측을 향하여 전계가 연장되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 볼록부(74)는 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역에만 형성할 수도 있다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 투과율 특성을 도 14를 이용하여 설명한다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는 화소 전극과 대향 전극이 대향하고 있는 영역 중에서 돌기(28)와 볼록부(74)가 형성되어 있는 영역을 제외한 영역에서 투과율이 대략 균일하게 되어 있어, 디스크리네이션이 발생되지 않는다.
이와 같이 본 실시형태에 따르면, 화소 전극의 단부가 볼록부에 의해 굴곡되어 있어, 화소 전극의 단부와 대향 전극과의 거리가 짧아진다. 이로서, 화소 전극의 단부 근방 영역으로부터 화소 전극의 외측을 향하여 전계가 연장되는 것을 방지할 수 있다.
(변형예)
다음으로, 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 변형예를 도 15를 이용하여 설명한다. 도 15는 본 변형예에 따른 액정표시장치의 개략을 나타낸 단면도이다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 본 변형예에 따른 액정표시장치는, 볼록부(74a)가 CS 전극(12)과 CS 전극(12)을 덮는 절연막(75)으로 구성되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
본 변형예와 같이 CS 전극(12)과 CS 전극(12)을 덮는 절연막(75)로 볼록부(74a)를 구성한 경우일지라도, 화소 전극(26)의 단부와 대향 전극(48)과의 거리를 짧게 할 수 있기 때문에, 화소 전극의 단부 근방 영역으로부터 화소 전극의 외측을 향하여 전계가 연장되는 것이 방지된다. 따라서, 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있고, 휘도가 높은 액정표시장치를 제공할 수 있다.
(제 5 실시형태)
본 발명의 제 5 실시형태에 따른 액정표시장치를 도 16을 이용하여 설명한 다. 도 16은 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 돌기 패턴을 나타내는 평면도이다. 도 1 내지 도 15에 나타낸 제 1 내지 제 4 실시형태에 따른 액정표시장치와 동일한 구성요소에는 동일 부호를 첨부하여 설명을 생략하거나 간결하게 한다.
도 32에 나타낸 종래의 액정표시장치에서는, 사선으로 나타낸 영역에서 이상 도메인이 강하게 발생되고, 이것에 의해 액정 분자의 배향 방향이 크게 흐트러졌다. 또한, 돌기(128, 150)의 연장 방향이 버스 라인의 연장 방향에 대하여 45°로 되어 있기 때문에, 시각 특성이 전체 방위에서 동일하지 않고, 버스 라인에 대하여 약 45°의 방향에서 시각 특성이 나빠지고 있었다.
본 실시형태에 따른 액정표시장치는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 돌기(28a, 50a)의 연장 방향이 일정 방향이 아니라 연속적으로 변화되고 있는 것에 주된 특징이 있다.
돌기(28a)는 화소 전극(26) 상에 형성되어 있고, 돌기(50a)는 대향 전극(48) 상에 형성되어 있다. 돌기(28a, 50a)는, 예를 들어, 폭을 10㎛, 높이를 1.5㎛로 할 수 있다. 본 실시형태에서는, 돌기(28a, 50a)의 연장 방향이 일정 방향이 아니라 곡선적으로, 또한, 연속적으로 변화되고 있기 때문에, 액정 분자(64)의 배향 방위가 전체 방위로 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역, 즉, 드레인 버스 라인(22)과 화소 전극(26)과의 사이, 또는 게이트 버스 라인(14)과 화소 전극(26)과의 사이에서 액정 분자(64)의 배향 방향이 전계 방향과 대략 일치하도록 돌기(28a, 50a)가 형성되어 있다. 전계의 방향과 액정 분자의 배향 방향이 대략 일치하기 때문에, 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 휘도가 높은 액정표시장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따르면, 돌기(28a, 50a)의 연장 방향이 일정 방향이 아니라 연속적으로 변화되고 있기 때문에, 액정 분자의 배향 방향을 전체 방위로 할 수 있어, 양호한 시각 특성을 전체 방위에서 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따르면, 액정 분자가 전체 방향으로 균등하게 배향되기 때문에, TN형의 액정표시장치에 널리 사용되고 있는 저렴한 편광판을 사용할 수 있어, 액정표시장치의 비용 저감에 기여할 수 있다.
(변형예)
다음으로, 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 변형예를 도 17을 이용하여 설명한다. 도 17은 본 변형예에 따른 액정표시장치의 돌기 패턴을 나타낸 평면도이다.
본 변형예에 따른 액정표시장치는, 돌기(28b, 50b)가 도 17과 같이 형성되어 있다. 돌기(28b)는 화소 전극(26) 상에 형성되어 있고, 돌기(50b)는 대향 전극(48) 상에 형성되어 있다. 돌기(28b, 50b)는, 예를 들어, 폭을 10㎛, 높이를 1.5㎛로 할 수 있다. 돌기(28b, 50b)는 각각 버스 라인에 대하여 45°의 각도를 이루는 직선형상의 패턴과 버스 라인에 대하여 90°의 각도를 이루는 직선형상의 패턴과의 조합에 의해 구성되어 있다.
본 변형예에서는, 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역, 즉, 드레인 버스 라인(22)과 화소 전극(26)과의 사이, 또는 게이트 버스 라인(14)과 화소 전극(26) 과의 사이에서 액정 분자(64)의 배향 방향이 전계 방향과 대략 일치하도록 돌기(28b, 50b)가 형성되어 있다. 전계의 방향과 액정 분자의 배향 방향이 대략 일치하기 때문에, 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 본 변형예에 따르면, 제 5 실시형태와 마찬가지로 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있으며, 시각 특성을 전체 방위에서 양호하게 할 수 있다.
(제 6 실시형태)
본 발명의 제 6 실시형태에 따른 액정표시장치 및 그 제조 방법을 도 18 내지 도 20을 이용하여 설명한다. 도 18은 본 실시형태에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도 및 동작 개념도이다. 도 19는 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 제조 방법을 나타낸 단면도이다. 도 20은 UV광의 조사량과 프리틸트각과의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 1 내지 도 17에 나타낸 제 1 내지 제 5 실시형태에 따른 액정표시장치와 동일한 구성요소에는 동일 부호를 첨부하여 설명을 생략하거나 간결하게 한다.
본 실시형태에 따른 액정표시장치는, 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역, 즉, 도 18a에서 사선으로 도시된 영역에 UV광을 강하게 조사함으로써, 액정 분자의 프리틸트각을 작게 하고, 이렇게 함으로써 액정표시장치의 표시 특성을 개선하는 것에 주된 특징이 있다. 또한, 본 명세서 중에서는 기판 수평방향을 0°로 하여 프리틸트각을 나타내기로 한다.
도 18b 및 도 18c는 도 18a의 A-A'선 단면도이다. 도 18b는 TFT가 오프(off)로 되어 있는 상태, 즉, 화소 전극과 대향 전극과의 사이에 전압이 인가 되어 있는 상태, 도 18c는 TFT가 온(on)으로 되어 있는 상태, 즉, 화소 전극과 대향 전극과의 사이에 전압이 인가되어 있지 않은 상태를 나타내고 있다.
도 18b에 나타낸 바와 같이, UV광을 강하게 조사한 영역에서는 액정 분자의 프리틸트각이 작게 되어 있다. 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역에서 액정 분자의 프리틸트각이 작게 되어 있기 때문에, 화소 전극과 버스 라인과의 사이에 큰 전위차가 발생된 경우에도, 디스크리네이션의 발생을 억제할 수 있다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 제조 방법을 도 19를 이용하여 설명한다.
도 19에 나타낸 바와 같이, 배향막이 형성된 TFT 기판을 준비한다.
다음으로, UV광의 투과율이, 예를 들어, 50%인 크롬막으로 이루어진 차광막(76)이 형성된 마스크(78)를 사용하여 배향막(30)에 UV광을 조사한다. 차광막(76)은 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역(80)을 제외한 영역에 형성되어 있다. 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역(80)을 제외한 영역에 차광막(76)이 형성되어 있기 때문에, 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역(80)에 이상 도메인이 발생되기 어려운 영역(82)의 약 2배의 UV광이 조사된다. UV광이 강하게 조사된 영역(80)의 배향막(30) 상에서는 액정 분자의 프리틸트각을 작게 할 수 있기 때문에, 디스크리네이션을 발생시키기 어렵게 할 수 있다. 또한, 배향막(30)에는 JSR 가부시키가이샤 제조의 수직 배향재 등을 사용할 수 있다.
UV광의 조사 조건은 기판면에 대하여, 예를 들어, 45°의 각도로부터 조사한다. 기판면에 대하여 경사 방향으로부터 UV광을 조사함으로써 액정 분자의 프리틸 트각은 결정되나, 기판면에 대하여 UV광의 입사각이 지나치게 작으면 유효한 조사량이 적기 때문에 노광에 시간이 소요된다. UV광의 입사각을 기판면에 대하여 약 45°로 함으로써, 효율적으로 원하는 프리틸트각을 설정할 수 있다.
UV광의 조사량은, 예를 들어, 29㎽/㎠, 60초로 할 수 있다. 도 20은 횡축에 UV광의 조사량, 종축에 프리틸트각을 나타낸 그래프이다. 도 20에 나타낸 바와 같이, UV광의 조사량을 증가시킴에 따라 프리틸트각은 작아지는 경향이 있다. 따라서, 원하는 프리틸트각이 얻어지도록 적절히 UV광의 조사량을 설정하는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 실시형태에 따르면, 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역의 배향막에 UV광을 강하게 조사하여 프리틸트각을 작게 하기 때문에, 이상 도메인이 발생되기 쉬운 영역에서 디스크리네이션이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
(제 7 실시형태)
본 발명의 제 7 실시형태에 따른 액정표시장치 및 그 제조 방법을 도 21 및 도 22를 이용하여 설명한다. 도 21은 본 실시형태에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도 및 동작 개념도이다. 도 22는 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 제조 방법을 나타낸 단면도이다. 도 1 내지 도 20에 나타낸 제 1 내지 제 6 실시형태에 따른 액정표시장치 및 그 제조 방법과 동일한 구성요소에는 동일 부호를 첨부하여 설명을 생략하거나 간결하게 한다.
본 실시형태에 따른 액정표시장치는, 도 21a에서 사선으로 도시된 영역에 UV광을 큰 조사량으로 조사함으로써, 액정 분자의 프리틸트각을 작게 하고, 이렇게 함으로써 액정표시장치의 표시 특성을 개선하는 것에 주된 특징이 있다.
도 21b 및 도 21c는 도 21a의 A-A'선 단면도이다. 도 21b는 TFT가 오프로 되어 있는 상태, 도 21c는 TFT가 온으로 되어 있는 상태를 나타내고 있다.
도 21b에 나타낸 바와 같이, UV광의 조사량이 큰 영역에서는 액정 분자의 프리틸트각이 작게 되어 있다. 한편, UV광의 조사량이 작은 영역에서는 액정 분자의 프리틸트각이 크게 되어 있다.
일반적으로 액정 분자의 프리틸트각의 제어는 UV광을 조사함으로써 설정할 수 있고, UV광의 조사량에 의해 프리틸트각을 원하는 각도로 설정할 수 있다. 그러나, 프리틸트각을 수직으로부터 1° 정도 경사지게 하는 것은 양호한 재현성(再現性)으로 실현할 수 있었으나, 1° 이상 경사지게 하는 것은 재현성이 곤란했다.
도 21에 나타낸 액정표시장치에서는, 프리틸트각이 작은 영역이 스트라이프 형상으로 형성되어 있기 때문에, 전체적으로 시각 특성을 양호하게 할 수 있다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 제조 방법을 도 22를 이용하여 설명한다.
도 22에 나타낸 바와 같이, 배향막(30)이 형성된 TFT 기판을 준비한다.
다음으로, 도면에 나타낸 바와 같이 스트라이프 형상으로 차광막(76a)이 형성된 마스크(78a)를 사용하여 배향막(30)에 UV광을 조사한다. 차광막(76a)으로서는 UV광의 투과율이, 예를 들어, 50%인 크롬막으로 이루어진 차광막을 사용할 수 있다. 차광막(76a)의 스트라이프 피치는, 예를 들어, 20㎛로 할 수 있다. 소정 피치로 차광막(76a)이 형성된 마스크(78a)를 사용하여 UV광을 노광시키기 때문에, 차광막(76a)을 개재시켜 UV광이 노광된 영역에서는, 차광막(76a)을 개재시키지 않고 노광된 영역의 약 2배의 강도로 UV광이 조사된다.
본 실시형태에서는, 스트라이프 형상으로 형성된 차광막에 따른 패턴으로 프리틸트각이 제어되기 때문에, 전체적으로 안정된 표시 특성이 얻어진다. 또한, 배향막에는 JSR 가부시키가이샤 제조의 수직 배향재 등을 사용할 수 있다. UV광의 조사 조건은 기판면에 대하여, 예를 들어, 45°의 각도로부터 조사한다. 또한, 원하는 프리틸트각이 얻어지도록 적절히 UV 조사량을 설정하는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 실시형태에 따르면, 스트라이프 형상으로 차광막이 형성된 마스크를 사용하여 UV광을 노광시키기 때문에, 전체적으로 안정된 표시 특성을 얻을 수 있다.
(변형예)
다음으로, 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 변형예를 도 23을 이용하여 설명한다. 도 23은 본 변형예에 따른 액정표시장치의 개략을 나타낸 평면도이다.
본 변형예에 따른 액정표시장치는, 도 23에서 사선으로 도시된 영역에 UV광을 큰 조사량으로 조사함으로써, 액정 분자의 프리틸트각을 작게 하고, 이렇게 함으로써 액정표시장치의 표시 특성을 개선하는 것에 주된 특징이 있다.
본 변형예에서는, 프리틸트각이 작은 영역이 도트 형상으로 산재되어 있기 때문에, 전체적으로 시각 특성을 양호하게 할 수 있다.
또한, 자외선을 강하게 조사하는 영역은 도트 형상의 패턴에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어, 바둑판 모양 등의 다른 패턴으로 할 수도 있다.
(제 8 실시형태)
본 발명의 제 8 실시형태에 따른 액정표시장치를 도 24를 이용하여 설명한다. 도 24는 본 실시형태에 따른 액정표시장치의 개략을 나타낸 단면도이다. 도 1 내지 도 23에 나타낸 제 1 내지 제 7 실시형태에 따른 액정표시장치 및 그 제조 방법과 동일한 구성요소에는 동일 부호를 첨부하여 설명을 생략하거나 간결하게 한다.
본 실시형태에 따른 액정표시장치는, 도 24에 나타낸 바와 같이, UV광이 조사된 배향막(30) 상에 별개의 배향막(84)이 스트라이프 형상으로 형성되어 있는 것에 주된 특징이 있다. 또한, 배향막에는 JSR 가부시키가이샤 제조의 수직 배향재 등을 사용할 수 있다. 스트라이프 형상으로 형성된 배향막(84)에는 자외선이 조사되지 않는다.
도 24에 나타낸 바와 같이, UV광이 조사된 배향막(30) 상의 액정 분자는 프리틸트각이 작아지고, UV광이 노광되지 않은 배향막(84) 상의 액정 분자는 프리틸트각이 커진다. 따라서, 전체적으로 안정된 표시 특성이 얻어진다. UV광의 조사 조건은 기판면에 대하여, 예를 들어, 45°의 각도에서 조사한다. 또한, 원하는 프리틸트각이 얻어지도록 적절히 UV 조사량을 설정하는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 실시형태에 따르면, UV광이 노광된 배향막 상에 별개로 배향막을 형성하기 때문에, 전체적으로 안정된 표시 특성을 얻을 수 있다.
(변형 실시형태)
본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 다양한 변형이 가능하다.
예를 들면, 제 1 내지 제 5 실시형태는 MVA 방식의 액정표시장치에 적용했으나, MVA 방식뿐만 아니라, TN 방식의 액정표시장치 등과 같은 모든 종류의 액정표시장치에 적용할 수 있다.
또한, 제 5 실시형태에서는, 돌기의 연장 방향이 곡선적으로 변화되는 경우를 예로 들어 설명했으나, 돌기의 연장 방향은 곡선적으로 변화되는 것에 한정되지 않고, 연장 방향이 연속적으로 변화된다면, 예를 들어, 단계적으로 변화되고 있을 수도 있다.
또한, 제 5 실시형태에서는, 돌기를 형성하는 경우를 예로 들어 설명했으나, 돌기 대신에 동일한 패턴으로 슬릿을 형성할 수도 있다.
또한, 제 8 실시형태에서는, TFT 기판 측의 배향막(30) 상에 별개의 배향막(84)을 형성했으나, 별개의 배향막(84)은 CF 기판 측의 배향막(52) 상에 형성할 수도 있다.
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조 방법에 적합하며, 특히, 전압 인가 시에 액정 분자의 경사 방향을 제어하는 수직 배향형 액정표시장치 및 그 제조 방법에 유용하다.

Claims (22)

  1. 화소 전극이 형성된 제 1 기판과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 봉입(封入)된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소 전극의 단부 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리는, 상기 화소 전극의 상기 단부 영역을 제외한 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리보다 길고,
    상기 액정은 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정이고,
    액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향 제어 수단을 더 갖고,
    상기 배향 제어 수단은 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극 위에 형성된 돌기, 또는 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극에 형성된 제2 슬릿이며,
    상기 배향 제어 수단은 버스 라인의 연재 방향에 대하여 경사지게 연재하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 전극의 상기 단부 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리는, 상기 화소 전극과 상기 대향 전극이 대향하고 있지 않은 영역을 향하여 서서히 길어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 삭제
  4. 화소 전극이 형성된 제 1 기판과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 봉입된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소 전극의 단부 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리는, 상기 화소 전극의 상기 단부 영역을 제외한 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리보다 짧고,
    상기 화소 전극은 상기 제 1 기판 위에 형성된 볼록부 위에 연재하도록 형성되고, 상기 볼록부에 의해 상기 화소 전극의 상기 단부 영역과 상기 대향 전극과의 이간 거리가 짧게 되어 있고,
    상기 액정은 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정이고,
    액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향 제어 수단을 더 갖고,
    상기 배향 제어 수단은 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극 위에 형성된 돌기, 또는 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극에 형성된 제2 슬릿이며,
    상기 배향 제어 수단은 버스 라인의 연재 방향에 대하여 경사지게 연재하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 화소 전극은 상기 제 1 기판 위에 형성된 보조용량 전극 위에 연재하도록 형성되고, 상기 보조용량 전극에 의해 상기 화소 전극의 상기 단부 영역과 상기 대향 전극과의 이간 거리가 짧게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 화소 전극이 형성된 제 1 기판과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 봉입(封入)된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소 전극의 단부 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리는, 상기 화소 전극의 상기 단부 영역을 제외한 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리보다 길고,
    상기 액정은 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정이고,
    액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향 제어 수단을 더 갖고,
    상기 배향 제어 수단은 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극 위에 형성된 돌기, 또는 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극에 형성된 제2 슬릿이며,
    상기 배향 제어수단은 연재 방향이 연속적으로 변화하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 삭제
  14. 화소 전극이 형성된 제 1 기판과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 봉입(封入)된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소 전극의 단부 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리는, 상기 화소 전극의 상기 단부 영역을 제외한 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리보다 짧고,
    상기 화소 전극은 상기 제 1 기판 위에 형성된 볼록부 위에 연재하도록 형성되고, 상기 볼록부에 의해 상기 화소 전극의 상기 단부 영역과 상기 대향 전극과의 이간 거리가 짧게 되어 있고,
    상기 액정은 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정이고,
    액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향 제어 수단을 더 갖고,
    상기 배향 제어 수단은 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극 위에 형성된 돌기, 또는 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극에 형성된 제2 슬릿이며,
    상기 배향 제어 수단은 연재 방향이 연속적으로 변화하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 화소 전극이 형성된 제 1 기판과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 봉입(封入)된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소 전극의 단부 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리는, 상기 화소 전극의 상기 단부 영역을 제외한 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리보다 길고,
    상기 액정은 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정이고,
    액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향 제어 수단을 더 갖고,
    상기 배향 제어 수단은 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극 위에 형성된 돌기, 또는 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극에 형성된 제2 슬릿이며,
    상기 화소 전극에 인접하고, 상기 화소 전극의 단부에 대하여 평행하게 연재하는 버스 라인을 더 갖고,
    상기 배향 제어 수단은 상기 버스 라인에 대하여 45°의 각도를 이루는 직선 형상의 패턴과 상기 버스 라인에 대하여 90°의 각도를 이루는 직선 형상의 패턴과의 조합에 의해 구성되어 있고, 상기 버스 라인 근방의 상기 화소 전극 위의 소정 영역에서 액정 분자의 배향 방향이 상기 버스 라인의 연재 방향에 대하여 수직으로 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 화소 전극이 형성된 제 1 기판과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 봉입(封入)된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
    상기 대향 전극은 상기 화소 전극의 단부 영역에 대응하는 영역에 제1 슬릿을 갖고,
    상기 액정은 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정이고,
    액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향 제어 수단을 더 갖고,
    상기 배향 제어 수단은 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극 위에 형성된 돌기, 또는 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극에 형성된 제2 슬릿이며,
    상기 화소 전극에 인접하고, 상기 화소 전극의 단부에 대하여 평행하게 연재하는 버스 라인을 더 갖고,
    상기 배향 제어 수단은 상기 버스 라인에 대하여 45°의 각도를 이루는 직선 형상의 패턴과 상기 버스 라인에 대하여 90°의 각도를 이루는 직선 형상의 패턴과의 조합에 의해 구성되어 있고, 상기 버스 라인 근방의 상기 화소 전극 위의 소정 영역에서 액정 분자의 배향 방향이 상기 버스 라인의 연재 방향에 대하여 수직으로 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 화소 전극이 형성된 제 1 기판과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 봉입(封入)된 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소 전극의 단부 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리는, 상기 화소 전극의 상기 단부 영역을 제외한 영역에서의 상기 화소 전극과 상기 대향 전극과의 이간 거리보다 짧고,
    상기 화소 전극은 상기 제 1 기판 위에 형성된 볼록부 위에 연재하도록 형성되고, 상기 볼록부에 의해 상기 화소 전극의 상기 단부 영역과 상기 대향 전극과의 이간 거리가 짧게 되어 있고,
    상기 액정은 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정이고,
    액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향 제어 수단을 더 갖고,
    상기 배향 제어 수단은 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극 위에 형성된 돌기, 또는 상기 화소 전극 혹은 상기 대향 전극 혹은 상기 화소 전극 및 상기 대향 전극에 형성된 제2 슬릿이며,
    상기 화소 전극에 인접하고, 상기 화소 전극의 단부에 대하여 평행하게 연재하는 버스 라인을 더 갖고,
    상기 배향 제어 수단은 상기 버스 라인에 대하여 45°의 각도를 이루는 직선 형상의 패턴과 상기 버스 라인에 대하여 90°의 각도를 이루는 직선 형상의 패턴과의 조합에 의해 구성되어 있고, 상기 버스 라인 근방의 상기 화소 전극 위의 소정 영역에서 액정 분자의 배향 방향이 상기 버스 라인의 연재 방향에 대하여 수직으로 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 화소 전극과 상기 화소 전극 위에 형성된 제 1 배향막을 갖는 제 1 기판과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극과 상기 대향 전극 위에 형성된 제 2 배향막을 갖는 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 봉입된 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정을 갖는 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소 전극 위의 제 1 영역 및 제 2 영역의 상기 제 1 또는 상기 제 2 배향막에 의해 배향되는 액정 분자의 프리틸트각은, 상기 제 1 영역 및 제 2 영역과는 상이한 상기 화소 전극 위의 제 3 영역의 상기 제 1 또는 상기 제 2 배향막에 의해 배향되는 액정 분자의 프리틸트각보다 작고,
    상기 화소 전극의 상기 제 1 영역에 인접하고, 상기 화소 전극의 단부에 대하여 평행하게 연재하는 제 1 버스 라인과,
    상기 화소 전극의 상기 제 2 영역에 인접하고, 상기 화소 전극의 상기 단부에 대하여 평행하게 연재하는 제 2 버스 라인을 더 갖고,
    상기 제 1 영역은 상기 제 1 버스 라인에 근접하는 영역이며,
    상기 제 2 영역은 상기 제 2 버스 라인에 근접하는 영역인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 삭제
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 3 영역의 상기 제 1 또는 상기 제 2 배향막 위에 형성된 제 3 배향막을 더 갖고,
    상기 제 3 배향막에 의해 배향되는 액정 분자의 프리틸트각은 상기 제 1 또는 제 2 배향막에 의해 배향되는 액정 분자의 프리틸트각보다 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 기판 위에 화소 전극을 형성하는 공정과,
    상기 화소 전극 위에 배향막을 형성하는 공정과,
    상기 배향막의 제 1 영역 및 제 2 영역에 제 1 조사량으로 자외선을 조사하고, 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역과 상이한 상기 화소 전극 위의 제 3 영역의 상기 배향막에 제 1 조사량보다 큰 제 2 조사량으로 자외선을 조사하여, 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역의 상기 배향막에 의해 배향되는 액정 분자의 프리틸트각이 상기 제 3 영역의 상기 배향막에 의해 배향되는 액정 분자의 프리틸트각보다 작아지도록 하는 공정을 갖고,
    상기 화소 전극의 상기 제 1 영역에 인접하고, 상기 화소 전극의 단부에 대하여 평행하게 연재하는 제 1 버스 라인과,
    상기 화소 전극의 상기 제 2 영역에 인접하고, 상기 화소 전극의 상기 단부에 대하여 평행하게 연재하는 제 2 버스 라인이 형성되어 있고,
    상기 제 1 영역은 상기 제 1 버스 라인에 근접하는 영역이고,
    상기 제 2 영역은 상기 제 2 버스 라인에 근접하는 영역인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 자외선을 조사하는 공정에서는, 자외선에 대한 투과율이 낮은 패턴이 상기 제 1 영역 및 제 2 영역에 대응하여 형성된 마스크를 사용하여 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법.
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