JP2006154725A - Ｏｃｂモードの液晶層を備える液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 表示品質が低下されず、充分なバンド転移を誘導することのできる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 本発明の液晶表示装置は、開口領域及び該開口領域に隣接する非開口領域を有する下部基板を備える。前記開口領域上に画素電極が位置する。前記下部基板の上部に前記下部基板に対向する対向面を有する上部基板が位置する。少なくとも前記対向面の前記非開口領域に対応する領域に上部突起(Upper Protrusion)が位置する。前記上部突起上に対向電極が位置する。前記画素電極と前記対向電極との間にＯＣＢモードの液晶層が位置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特にＯＣＢモードの液晶層を備える液晶表示装置に関するものである。
液晶表示装置は、一般的に画素電極と対向電極との間に液晶を注入し、前記画素電極と前記対向電極との間に電界を形成して液晶の配列を変更させる。前記液晶の変更された配列は、光の透過率を調節し、調節された光の透過率は画像を形成する。
このような液晶表示装置の一つとして、応答速度が早く、視野角特性に優れるＯＣＢ(Optically Compensated Bend)モードの液晶表示装置がある。このようなＯＣＢモードの液晶表示装置は、画素電極、下部配向膜、対向電極、上部配向膜及び誘電率異方性(Dielectric Constant Anisotropy；Δε)が正であるネマチック液晶を備える液晶層を含む。前記下部配向膜と前記上部配向膜とは同じ方向にラビング(Rubbing)され、前記液晶はスプレー(Splay)配列を持つ。
このようなＯＣＢモードの液晶表示装置に画像を形成するためには、まず、前記画素電極と前記対向電極との間に高電界を印加する。前記高電界は、前記液晶層の中央に位置した液晶の傾斜角を９０°に形成して、液晶をベンド(Bend)配列になるようにする。これをベンド転移(Bend Transition)と呼ぶ。次に、前記画素電極と前記対向電極との間に所定の電圧を印加して前記配向膜に隣接した液晶と前記中央に位置した液晶とを除いた残りの液晶の傾斜角の変化を誘導する。これにより、前記液晶層を通過する光の偏光を変調して画像を形成する。
このような液晶表示装置が多数個の画素を備える場合、鮮明な画質を具現するためには、前記多数個の画素に位置する液晶のほとんどは、ベンド転移されなければならない。しかしながら、このためには、相当時間が必要となり、たまにベンド転移されない画素が存在することがある。これを解決するために、前記ベンド転移のために印加する電圧を増加させるが、これは消費電力の増加を誘発する可能性がある。
このような問題を解決するため、大韓民国公開特許出願第２００１-００６０５２２号に、突起を備える液晶表示装置が開示されている。前記液晶表示装置は、互いに向い合う上部及び下部基板を含み、各基板の内側面上には、第１及び第２の電極がそれぞれ形成されている。前記電極のそれぞれの上部には、無秩序に突起が互いに対応する位置に形成されており、それぞれの電極上部には突起を覆う配向膜が形成されている。前記両基板の配向膜間には、誘電率異方性が正であるネマチック液晶物質層が注入されている。前記液晶分子は、前記配向膜の配向規制力によって突起の傾斜角に沿って基板面に対して任意の角をもって配列されるので、安定する曲がり(Bend)配列を持つことができる。その結果、初期転移電圧を下げることができる。しかし、前記突起の周りにディスクリネーションライン(Disclination Line)が生じることができ、無秩序に配置された突起は表示品質の低下を引き起こす可能性がある。
また、特許文献１に転移の伝播を促進する構造体を備える液晶表示装置が開示されている。前記液晶表示装置は、アレイ基板、対向基板及び前記アレイ基板と前記対向基板との間に位置する液晶層を備える。前記アレイ基板または前記対向基板に伝播を促進する構造体が位置する。前記伝播を促進する構造体は、伝播用電極線であっても突起部であってもよい。しかし、前記突起部によって液晶の配列を制御するだけではバンド転移が不充分なことがあり得る。
なお、特許文献２に転移核領域を備える液晶表示装置が開示されている。前記液晶表示装置は、第１及び第２の基板、前記第１の基板上に形成された複数のピクセル電極、第２の基板上に形成された共通電極を備える。前記第１の基板に端面が鋸歯状である連続的な傾斜面を持つ第１の転移核領域が形成され、前記第２の基板に端面が鋸歯状である連続的な傾斜面を持つ第２の転移核領域が形成される。しかし、小さな領域内に前記鋸歯状を連続的に形成するのは工程面で難しいことがあり、前記鋸歯状を持つ転移核領域によって液晶の配列を制御するだけではバンド転移が不充分なことがあり得る。
特開２００２-２９６５９６号公報 大韓民国公出願開第２００２-００９７０２５号明細書
本発明が達成しようとする技術的課題は、前記の従来技術の問題点を解決するためのもので、表示品質が低下されず、充分なバンド転移を誘導することのできる液晶表示装置を提供することにある。
前記技術的課題を達成するために、本発明の一側面は、液晶表示装置を提供する。前記液晶表示装置は、開口領域及び該開口領域に隣接する非開口領域を有する下部基板を備える。前記開口領域上に画素電極が位置する。前記下部基板の上部に前記下部基板に対向する対向面を有する上部基板が位置する。前記対向面の前記非開口領域に対応する領域に上部突起が位置する。前記上部突起上に対向電極が位置する。前記画素電極と前記対向電極との間にＯＣＢモードの液晶層が位置する。
前記技術的課題を達成するために、本発明の他の一側面は、液晶表示装置の製造方法を提供する。前記製造方法は、開口領域及び該開口領域に隣接する非開口領域を備える下部基板の前記開口領域上に画素電極を形成することを含む。上部基板の前記非開口領域に対応する領域に上部突起を形成する。前記上部突起上に対向電極を形成する。前記上部基板と前記下部基板とを前記対向電極が前記下部基板に向かうように合着する。前記上部基板と前記下部基板との間に液晶を注入してＯＣＢモードの液晶層を形成する。
前述したように、本発明によれば、ＯＣＢモードの液晶表示装置において、上部突起上に対向電極を形成することで、ベンド転移時間をより短縮できるだけではなく、充分なバンド転移を誘導することができ、前記上部突起を遮光膜パターン上に形成することで、表示品質が低下しないようにすることができる。
上記では、本発明の望ましい実施例を参照して説明したが、該当の技術分野の熟練された当業者は、下記の特許請求の範囲に記載の本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内において、本発明を様々に修正及び変更できることが理解できるだろう。
以下、本発明をより具体的に述べるために、本発明に係る望ましい実施例を添付された図面を参照してより詳しく述べる。しかし、本発明は、ここで説明される実施例に限定されず、他の形態に具体化されることもできる。図面において、層が他の層または基板“上”にあると言及される場合に、それは他の層または基板上に直接形成できるか、あるいは、それらの間に第３の層が介在されることもできる。明細書全体に亘って同一の参照番号は同一の構成要素を示す。
図１は、本発明の一実施例による液晶表示装置を示す断面図であり、液晶表示装置の画素領域に限定して示す図である。
図１を参照すれば、開口領域(Aperture Region；Ａ)及び前記開口領域(Ａ)に隣接する非開口領域(Ｂ)を備える下部基板１００が提供される。前記開口領域(Ａ)は、画像を表示できる領域である。前記非開口領域(Ｂ)上に信号線１０７及び薄膜トランジスタ(図示せず)が位置することができる。前記信号線１０７は、走査線またはデータ線であってもよい。前記薄膜トランジスタは、前記走査線の制御によってスイッチングされて、前記データ線に印加された電圧を後述する画素電極に印加する役割をする。
前記信号線１０７及び前記薄膜トランジスタ上に前記信号線１０７及び前記薄膜トランジスタを覆う絶縁膜１４０が位置する。
前記開口領域(Ａ)の前記絶縁膜１４０上に画素電極１５０が位置する。前記開口領域(Ａ)は、画素電極１５０によって正義されることもできる。前記画素電極１５０は、ITO(Indium Tin Oxide)膜またはIZO(Indium Zinc Oxide)膜であってもよい。
前記非開口領域(Ｂ)の絶縁膜１４０上に前記画素電極１５０と所定間隔離隔された下部突起１４５とが位置することができる。前記下部突起１４５は、前記信号線１０７に重なり合って位置することができる。なお、前記下部突起１４５は、前記信号線１０７に沿って延長されることができる。一方、前記下部突起１４５の少なくとも一側面は、傾斜面であることが望ましい。前記下部突起１４５の一側面及び他の一側面がいずれも傾斜面の場合、前記傾斜面は、相互に対称または非対称であってもよい。例えば、前記下部突起１４５の断面の形態は、図６に示したように、、対称傾斜面を持つ三角形(a)、非対称傾斜面を持つ三角形(b)、対称傾斜面を持つ半円(c)または非対称傾斜面を持つ半円(b)であってもよい。前記傾斜面の傾斜角、すなわち、前記傾斜面と前記下部基板１００とがなす角θ１は１０から８０°であるのが望ましい。前記傾斜角θ１が１０°未満の場合は、後述する下部配向膜の配向処理によって同様の効果が得られるので、前記下部突起１４５による効用性が低減し、前記傾斜角θ１が８０°を超える場合は、前記傾斜角θ１によるベンド転移効率が低減してしまう。より望ましくは、ベンド配列がより安定になるように、前記傾斜角θ１は１０から６０°である。
前記下部突起１４５及び前記画素電極１５０上に前記下部突起１４５及び前記画素電極１５０を覆う下部配向膜１７０が位置する。前記下部配向膜１７０は、無機膜または有機膜であってもよい。望ましくは、前記下部配向膜１７０は、ポリイミド系有機膜である。前記下部配向膜１７０は、第１の方向(Rb)に水平配向処理(Parallel Alignment)または所定の傾斜角を持つように傾斜配向処理(Tilt Alignment)された配向膜であってもよい。一般的に、傾斜配向処理時のプレチルト角は、１０°以下に過ぎない。
前記下部突起１４５が前記信号線１０７に沿って延長した場合、前記下部配向膜１７０の配向処理方向(Rb)は、前記下部突起１４５の延長方向と実質的に垂直とすることができる。これにより、前記下部配向膜１７０と隣接して位置する液晶の長軸方向は、前記傾斜面に沿って位置することができる。結果的に、前記下部配向膜１７０と隣接して位置する液晶のプレチルト角を前記下部突起１４５の傾斜角程度になるように調節できる。
これとは異なり、前記下部突起１４５は省略できる。前記下部突起１４５が省略された場合の液晶表示装置は、図５に示した。
続いて、図１を参照すれば、前記下部基板１００上部に前記下部基板１００に対向する対向面を有する上部基板２００が提供される。前記上部基板２００の前記非開口領域(Ｂ)に対応する領域に遮光膜パターン２１０が位置する。前記遮光膜パターン２１０は、前記薄膜トランジスタ及び前記信号線１０７が位置する領域に対応する領域を遮蔽させ、前記開口領域(Ａ)に対応する領域を露出する。
前記遮光膜パターン２１０によって露出された部分上にカラーフィルター２１５が位置することができる。前記カラーフィルター２１５は、各単位画素別に、赤色、緑色及び青色のカラーフィルターに区分されて位置することができる。
前記遮光膜パターン２１０上に上部突起２４５が位置する。言い換えれば、前記遮光膜パターン(Black Matrix)２１０は、前記上部突起２４５と前記上部基板２００との間に位置する。また、前記上部突起２４５は、前記非開口領域(Ｂ)に対応する領域に位置することができる。なお、前記上部突起２４５の幅(WUP)は、前記遮光膜パターン２１０の幅(WBM)に等しいか小さいことが望ましい。より望ましくは、前記上部突起２４５の幅(WUP)は、前記遮光膜パターン２１０の幅(WBM)よりも小さい。
前記上部突起２４５は、前記下部突起１４５と同様に、少なくとも一側面は傾斜面であることが望ましい。なお、前記上部突起２４５の一側面及び他の一側面がいずれも傾斜面の場合、前記傾斜面は相互対称または非対称であってもよい。例えば、前記上部突起２４５の断面の形態は、図６に示したように、、対称傾斜面を持つ三角形(a)、非対称傾斜面を持つ三角形(b)、対称傾斜面を持つ半円(c)または非対称傾斜面を持つ半円(b)であってもよい。前記傾斜面の傾斜角、すなわち、前記傾斜面と前記上部基板２００とがなす角θ２は、１０から８０°であるのが望ましい。前記傾斜角θ２が１０°未満の場合は、後述する上部配向膜の配向処理によって同様の効果が得られるので、前記上部突起２４５による効用性が低減し、前記傾斜角θ２が８０°を超える場合は、前記傾斜角θ２によるベンド転移効率が低減してしまう。より望ましくは、ベンド配列がより安定になるように、前記傾斜角θ２は、１０から６０°である。
前記上部突起２４５及び前記下部突起１４５は、互いに対応して位置することが望ましい。また、前記下部突起１４５が前記信号線１０７に沿って延長する場合、前記上部突起２４５も同じ方向に延長できる。
前記上部突起２４５及び前記カラーフィルター２１５の面上に、前記上部突起２４５及び前記カラーフィルター２１５を覆う対向電極２５０が位置する。言い換えれば、前記上部突起２４５を含む前記上部基板２００の対向面上に前記対向電極２５０が位置する。前記対向電極２５０は、ITO(Indium Tin Oxide)膜またはIZO(Indium Zinc Oxide)膜であってもよい。
前記対向電極２５０上に上部配向膜２７０が位置することができる。前記上部配向膜２７０は無機膜または有機膜であってもよい。望ましくは、前記上部配向膜２７０は、ポリイミド系有機膜である。また、前記上部配向膜２７０は、前記下部配向膜１７０の配向処理方向(Rb)と同じ方向(Rt)に水平配向処理(Parallel Alignment)または所定の傾斜角を持つように傾斜配向処理(Tilt Alignment)された配向膜であってもよい。したがって、前記上部突起２４５が前記信号線１０７に沿って延長した場合、前記配向処理方向(Rt)は、前記上部突起２４５の延長方向と実質的に垂直であることができる。これにより、前記上部配向膜２７０と隣接して位置する液晶の長軸方向が前記傾斜面に沿って位置するようにできる。結果的に、前記上部配向膜２７０と隣接して位置する液晶のプレチルト角を前記上部突起２４５の傾斜角程度になるように調節できる。
前記下部配向膜１７０と前記上部配向膜２７０との間、すなわち、前記画素電極１５０と前記対向電極２５０との間にＯＣＢモードの液晶層３００が位置する。前記ＯＣＢモードの液晶層３００は、誘電率異方性が正であるネマチック液晶を備えることができる。前記液晶層３００内の液晶は、前記突起１４５、２４５と離隔して位置する液晶３００bと前記突起１４５、２４５に隣接して位置する液晶３００a、３００cに仕分けされることができる。
前記突起１４５、２４５に離隔して位置する液晶３００bのうち前記下部配向膜１７０及び前記上部配向膜２７０に隣接した液晶は、前記配向処理された配向膜の配向規制力(Anchoring Force)によって前記配向処理方向(Rb、Rt)に水平または１０°以下のプレチルト角(Pretilt angle)をもって配列される。しかし、前記突起１４５、２４５に隣接して位置する液晶３００a、３００cのうち前記下部突起１４５上の下部配向膜１７０に隣接した液晶は、前記下部突起１４５を覆う下部配向膜１７０の配向規制力によって前記下部突起１４５の傾斜角θ１程度のプレチルト角をもって配列され、前記上部突起２４５上の上部配向膜２７０に隣接した液晶は、前記上部突起２４５を覆う上部配向膜２７０の配向規制力によって前記上部突起２４５の傾斜角θ２程度のプレチルト角をもって配列される。
プレチルト角の変化によるスプレー配列とベンド配列との自由エネルギーを示す図７を参照すると、プレチルト角が大きくなるほどベンド配列の自由エネルギーがスプレー配列の自由エネルギーよりも低くて、安定になる。したがって、前記突起１４５、２４５に離隔して位置する液晶３００bは、スプレー配列(Splay Arrangement)を持つようになり、前記突起１４５、２４５に隣接して位置する液晶３００a、３００cは、殆どベンド配列(Bend Arrangement)に近い配列を持つことができる。なお、前記上部突起２４５及び前記下部突起１４５が互いに対応して位置する場合、前記下部突起１４５が形成されていない場合に比べて、ベンド配列に更に近づいた配列を持つことができる。しかし、前記突起１４５、２４５に隣接して位置する液晶３００a、３００cのうちの一部は、スプレー配列で残すことができる。
一方、前記突起１４５、２４５の左右に位置した液晶３００a、３００cは、互いにプレチルト角の方向が異なっている。したがって、それらの間には、ディスクリネーションライン(Disclination Line)が発生することができる。しかし、前記上部突起２４５を前記遮光膜パターン２１０上に形成することで、ディスクリネーションラインによる画面品質の低下を防ぐことができる。このような効果は、前記上部突起２４５の幅(WUP)を前記遮光膜パターン２１０の幅(WBM)に等しいか小さく形成する場合に更に著しく現われる。
前記液晶表示装置は、前記下部基板１００下部に、白色光を放出するバックライト４００を備えることができる。このような液晶表示装置は、前記カラーフィルター層２１５を使ってカラーイメージを具現することができる。
これとは異なり、前記下部基板１００下部に、赤色(Ｒ)、緑色(Ｇ)及び青色(Ｂ)のバックライト４００が位置することができる。この場合、前記カラーフィルター層２１５は省略できる。このような液晶表示装置をフィールド順次駆動方式の液晶表示装置(Field Sequential LCD； FS-LCD)と呼び、これは、前記赤色、緑色及び青色の光を一つの単位画素に位置した液晶を通じて時分割的に順次ディスプレイすることで、目の残像効果を利用してカラーイメージをディスプレイする。これは、著しく応答速度が早くて、動画を具現するのに好適である。
図２は、図１に示す液晶表示装置のベンド転移を説明するための断面図である。
図２を参照すれば、対向電極２５０及び画素電極１５０に電圧を印加して前記対向電極２５０及び前記画素電極１５０が所定の電圧差(Vt)を持つようにする。その結果、前記対向電極２５０及び前記画素電極１５０の間に電界３００a、３００bが形成される。詳しくは、前記対向電極２５０の平たい部分と前記画素電極１５０とが向かい合う領域には、垂直方向の直線状に電界３５０bが形成される。しかし、前記対向電極２５０が前記上部突起２４５によって突出された部分と前記画素電極１５０のエッジ部とが向かい合う領域には、垂直方向ながら曲げられた形態を持つ電界３５０aが形成される。また、前記対向電極２５０が前記上部突起２４５によって突出された部分は、前記画素電極１５０との距離が他の部分に比べて相対的に近いので、電界の強さが大きい。このような電界の歪曲及び大きい電界の強さは、前記上部突起２４５に隣接した液晶のうち、スプレー配列で残っているか、ベンド配列で充分に転移できなかった液晶を、ベンド配列により早く転移させることができる。纏めると、前記上部突起２４５上に前記対向電極２５０が位置することで、電界が歪曲されることができ、かつ、電界の強さを大きくすることができ、前記上部突起２４５近くの液晶を短時間で充分にベンド転移させることができる。
前記ベンド配列に転移された液晶、すなわち転移核から、残りの領域にベンド転移が伝播される。したがって、液晶層３００に位置した液晶全体がベンド配列に転移される。結果的に、前記突起１４５、２４５近くでより早くベンド配列に転移された液晶によって、ベンド転移を液晶層３００全体に伝播させる時間、すなわち、転移時間を減少させることができ、更には、転移電圧も減少させることができる。
以後、前記画素電極１５０と前記対向電極２５０との間の電圧差は、前記ベンド配列を保持するための臨界電圧(Critical Voltage；Vcr)よりも高い電圧で保持される。次に、前記電圧差を高くすれば、前記配向膜１７０、２７０に隣接した液晶と前記液晶層３００の中央に位置した液晶とを除いた残りの液晶の傾斜角は増加し、前記電圧差を低くすれば、傾斜角は減少する。これにより、前記液晶層３００を経る光の偏光を変調して画像を形成する。前記液晶の傾斜角の変化は、極めて早くて、早い応答速度特性を具現することができる。このような方式の液晶表示装置をＯＣＢ型液晶表示装置と呼ぶ。このようなＯＣＢ型液晶表示装置は、より早い応答速度を具現するためにフィールド順次駆動方式で駆動されることが望ましい。
図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の一実施例による液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、液晶表示装置の画素領域に限定して示す図である。
図３Ａを参照すれば、開口領域(Ａ)及び該開口領域(Ａ)に隣接する非開口領域(Ｂ)を備える下部基板１００上に導電膜を積層し、前記導電膜をパターニングして前記非開口領域(Ｂ)上に信号線１０７を形成する。前記信号線１０７は、走査線またはデータ線であってもよい。前記信号線１０７上に絶縁膜１４０を形成する。
前記非開口領域(Ｂ)の絶縁膜１４０上に下部突起１４５を形成する。前記下部突起１４５は、有機膜または無機膜で形成することができる。前記突起１４５を形成する有機膜は、アクリル系高分子膜またはＢＣＢ(Benzo Cyclo Butene)膜であってもよく、無機膜は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜であってもよい。前記下部突起１４５は、その少なくとも一側面が傾斜面になるように形成することができる。なお、前記傾斜面の傾斜角、すなわち、前記傾斜面と前記下部基板１００とがなす角θ１は、１０から８０°になるように形成することが望ましい。より望ましくは、前記傾斜面の傾斜角θ１は、１０から６０°である。
前記少なくとも一側面が傾斜面である突起１４５を形成するのは、プレス法、斜方蒸着法、フォトリソグラフィ法またはレーザー加工法を用いて行える。詳しくは、前記プレス法を用いて前記突起１４５を形成することは、前記絶縁膜１４０上に有機膜を積層し、溝を備えるモールド(Mold)を前記有機膜上に位置させて熱と圧力とをかけた後、冷却し、前記モールドを基板から取り外すことにより行える。前記斜方蒸着法を用いて前記突起１４５を形成することは、突起材料を基板に対して所定角度傾斜した方向に蒸着することで行える。前記フォトリソグラフィ法を用いて前記突起１４５を形成することは、突起材料を基板上に積層した後、前記突起材料上にフォトレジストを積層し、光透過率を連続的に変化させるパターンを備えるフォトマスクを用いて、前記フォトレジストを露光することでフォトレジストパターンを形成し、前記フォトレジストパターンを用いて前記突起材料をエッチングすることで行える。前記レーザー加工法を用いて前記突起１４５を形成することは、突起材料を基板上に積層した後、前記突起材料上に所定角度傾斜した方向にレーザーを照射することで行える。
図３Ｂを参照すれば、前記下部突起１４５が形成された基板上に画素導電膜を形成し、前記画素導電膜をパターニングして前記開口領域(Ａ)上に前記下部突起１４５と所定間隔離隔された画素電極１５０とを形成する。前記画素導電膜は、ITO膜またはIZO膜であってもよい。これとは異なり、前記画素電極１５０を形成した後、前記下部突起１４５を形成することもできる。
次に、前記画素電極１５０を含む下部基板全面に下部配向膜１７０を形成する。前記配向膜１７０は、有機膜または無機膜で形成することができる。望ましくは、前記配向膜１７０は、ポリイミド系有機膜で形成する。次に、前記下部配向膜１７０を第１の方向(Rb)に水平配向処理または傾斜配向処理をする。前記配向処理は、ラビング法または光配向法を用いて行える。
図４Ａを参照すれば、上部基板２００を用意し、前記上部基板２００上に遮光膜パターン２１０を形成する。前記遮光膜パターン２１０は、前記下部基板(図３Ｂの１００)の前記非開口領域(図３ＢのＢ)に対応する領域に形成され、前記開口領域(図３ＢのＡ)に対応する部分を露出させる。
前記遮光膜パターン２１０上に上部突起２４５を形成する。前記上部突起２４５は、少なくとも一側面が傾斜面になるように形成することが望ましい。前記傾斜面の傾斜角、すなわち、前記傾斜面と前記上部基板２００とがなす角θ２は、１０から８０°になるように形成することが望ましい。より望ましくは、前記傾斜面の傾斜角θ２は、１０から６０°になるように形成する。前記上部突起２４５を形成する物質及び形成方法は、前記下部突起１４５を形成する物質及び形成方法と同様であるので、それについての説明は省略することにする。
図４Ｂを参照すれば、前記遮光膜パターン２１０によって露出された部分上にカラーフィルター層２１５を形成する。
前記カラーフィルター層２１５及び前記上部突起２４５上に、前記カラーフィルター層２１５及び前記上部突起２４５を覆う対向電極２５０を形成する。前記対向電極２５０上に上部配向膜２７０を形成し、前記上部配向膜２７０を前記下部配向膜１７０と同じ方向(Rt)に配向処理する。前記上部配向膜を形成する物質及び配向処理方法は、前記下部配向膜１７０を形成する物質及び配向処理方法と同様であるので、それについての説明は省略することにする。
次に、前記下部基板１００と前記上部基板２００とが一定間隔を保持するようにして合着し、前記下部基板１００と前記上部基板２００との間に液晶を注入してＯＣＢモードの液晶層３００を形成することで、図１に示したような液晶表示装置を製造することができる。
本発明の一実施例による液晶表示装置を示す断面図である。 図１に示した液晶表示装置のベンド転移を説明するための断面図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の他の実施例による液晶表示装置を示す断面図である。 突起の例示的な形態を示す断面図である。 プレチルト角の変化によるスプレー配列とベンド配列との自由エネルギー変化を示すグラフである。
符号の説明
１００ 下部基板
１４５ 下部突起
１５０ 画素電極
１７０ 下部配向膜
２００ 上部基板
２４５ 上部突起
２５０ 対向電極
２７０ 上部配向膜

Claims (28)

  1. 開口領域及び該開口領域に隣接する非開口領域を備える下部基板と；
    前記開口領域上に位置する画素電極と；
    前記下部基板の上部に位置して、前記下部基板に対向する対向面を有する上部基板と；
    前記対向面の前記非開口領域に対応する領域に位置する上部突起(Upper Protrusion)と；
    前記上部突起上に位置する対向電極と；
    前記画素電極と前記対向電極との間に位置するＯＣＢモードの液晶層とを含むことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記上部突起の少なくとも一側面は、傾斜面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。
  3. 前記傾斜面と前記上部基板とがなす角は、１０から８０°であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
  4. 前記傾斜面と前記上部基板とがなす角は、１０から６０°であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
  5. 前記非開口領域上に位置する下部突起を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  6. 前記上部突起及び前記下部突起は、互いに対応して位置することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
  7. 前記下部突起の少なくとも一側面は、傾斜面であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
  8. 前記傾斜面と前記下部基板とがなす角は、１０から８０°であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
  9. 前記傾斜面と前記下部基板とがなす角は、１０から６０°であることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
  10. 前記上部突起と前記対向面との間に位置する遮光膜パターンを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  11. 前記上部突起の幅は、前記遮光膜パターンの幅に等しいか、前記遮光膜パターンの幅よりも小さいことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
  12. 前記上部突起の幅は、前記遮光膜パターンの幅よりも小さいことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
  13. 前記画素電極上に位置する下部配向膜及び前記対向電極上に位置する上部配向膜を更に含み、
    前記下部配向膜及び前記上部配向膜は、同じ方向に配向処理されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  14. 前記対向面の前記開口領域に対応する領域に位置するカラーフィルターを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  15. 前記下部基板の下部に位置する赤色(Ｒ)、緑色(Ｇ)及び青色(Ｂ)のバックライトを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  16. 前記ＯＣＢ液晶層は、誘電率異方性が正であるネマチック液晶を備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  17. 開口領域及び該開口領域に隣接する非開口領域を備える下部基板の前記開口領域上に画素電極を形成し、
    上部基板の前記非開口領域に対応する領域に上部突起を形成し、
    前記上部突起上に対向電極を形成し、
    前記上部基板と前記下部基板とを、前記対向電極と前記下部基板とが向かい合うように合着し、
    前記上部基板と前記下部基板との間に液晶を注入してＯＣＢモードの液晶層を形成することを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  18. 前記上部突起は、少なくとも一側面が傾斜面になるように形成することを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
  19. 前記上部突起は、プレス法、フォトリソグラフィ法、斜方蒸着法及びレーザー加工法からなる群から選ばれる一つの方法を用いて形成することを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
  20. 前記画素電極を形成する前または後に、
    前記非開口領域上に下部突起を形成することを更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
  21. 前記下部突起は、少なくとも一側面が傾斜面になるように形成することを特徴とする請求項２０に記載の液晶表示装置の製造方法。
  22. 前記下部突起は、プレス法、フォトリソグラフィ法、斜方蒸着法及びレーザー加工法からなる群から選ばれる一つの方法を用いて形成することを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置の製造方法。
  23. 前記上部突起を形成する前に、前記上部基板の前記非開口領域に対応する領域に遮光膜パターンを形成することを更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
  24. 前記上部突起は、前記遮光膜パターンの幅に等しいか小さな幅を持つように形成することを特徴とする請求項２３に記載の液晶表示装置の製造方法。
  25. 前記下部基板と前記上部基板とを合着する前に、
    前記画素電極上に下部配向膜を形成して、前記下部配向膜を第１の方向に配向処理し、
    前記対向電極上に上部配向膜を形成して、前記上部配向膜を前記下部配向膜の配向処理方向と同じ方向に配向処理することを更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
  26. 前記配向処理は、ラビング法または光配向法であることを特徴とする請求項２５に記載の液晶表示装置の製造方法。
  27. 前記上部突起を形成する前または後に、
    前記対向面の前記開口領域に対応する領域にカラーフィルターを形成することを更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
  28. 前記液晶は、誘電率異方性が正であるネマチック液晶であることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
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