JP4535388B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は液晶表示装置及びその製造方法に係り,液晶がスプレイ状態からベンド状態に転移をした後に駆動される,液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
液晶表示装置は,一般的に薄膜トランジスタ,配線及び画素電極で構成されたアレイが形成された基板上に,対向電極とカラーフィルターなどが形成された対向基板を合着してその内部に液晶を注入することによって形成される。
液晶表示装置は,画素電極と対向電極間に電界が印加されて,電界によって液晶が配列することによって,光の透過率が調節され,それを通じて階調表示が行われる。したがって,液晶の配列によって視野角及び表示特性が左右されているといえる。
液晶表示装置のうちからOCBモードの液晶表示装置は,広い視野角と速い応答速度が長所であり,最近研究が活発に進行している。このOCBモードは,スプレイ状態からベンド状態に転移をした後,外部から電界が印加されるにことよるベンド状態での液晶の方向性によって,階調表示が行われる液晶層の配列及び駆動モードを言う。
したがって,OCBモードは表示面の全体にかけてすべての液晶分子の配向をスプレイ状態からベンド状態に均一に転移させることが重要である。配向を転移させる方法としては転移電圧(Vcr)を高く加える方法がある。しかしこの方法で転移電圧を高めることは,電力消耗を増加させる問題がある。
配向を転移させる他の方法としては転移核を形成して,転移核周辺の液晶を転移させる方法がある。転移核を形成する方法は,配向を利用してプレチルト角を高め,転移核を形成して周辺の液晶を容易に転移されるようにすることにより,転移電圧を減少させることができる。
しかし,プレチルト角を高めるための配向膜形成または配向膜下部の構造を得るためには,製造工程が複雑になる問題があった。
そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的とするところは,液晶分子の転移核形成を容易にして転移電圧を減少させ,表示装置の電力消耗を減らし,表示装置の応答速度及び階調表示能力を向上させることのできる,液晶表示装置及びその製造方法を提供することである。
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,基板と,基板上に一方向に配列された走査信号線及び走査信号線に交差して配列された映像信号線と,走査信号線と映像信号線とにより区切られた複数の単位画素領域と,走査信号線と映像信号線との交差領域に,少なくとも二つの単位画素領域に渡って薄膜トランジスタが形成された薄膜トランジスタ領域と,単位画素領域上で,薄膜トランジスタ領域の少なくとも一部と重なる画素電極と,基板上部に対向して位置し,共通電極を有する対向基板と,基板と対向基板との間に介在する液晶層と,を備えることを特徴とする液晶表示装置が提供される。
こうして,画素電極が,単位画素領域上で,薄膜トランジスタ領域の少なくとも一部と重なることによって,画素電極に段差(凸部)ができて薄膜トランジスタ周辺に傾斜構造を有することができる。これにより,単位画素領域の傾斜部分は,液晶の配向角度が増加してスプレイ状態からベンド状態への転移が容易になり,さらに薄膜トランジスタから離隔した平らな部分に比して,対向基板とのギャップが低減するので,液晶分子の転移核形成が容易になる。
また,単位画素領域の傾斜部分が転移核となって転移が容易に進み,対面基板とのギャップも低減したので,転移電圧を低減して表示装置の電力消耗を減らすことができ,さらに,表示装置の応答速度及び階調表示能力を向上させることができる。
液晶層は,OCBモードの液晶を用いることができる。OCBモードの液晶表示装置は,広い視野角と速い応答速度とを得ることができる。OCBモードは,液晶分子の配向をスプレイ状態からベンド状態に均一に転移させることが重要であるので,液晶分子の転移核を容易に形成することができれば,均一で速い転移が可能になる。
液晶層と画素電極との間には,配向膜が介在し,配向膜は一定のプレチルト角を有するとよい。配向膜により液晶分子が基板と平行に拘束され,所定のプレチルト角を有して液晶分子を傾けることにより,液晶分子が必ず一方向から立ち上がるようにすることができる。
画素電極の薄膜トランジスタ領域と重なる領域は,所定の傾斜を有することができる。単位画素領域の所定(一定)の領域(走査信号線及び映像信号線の交差領域)に所定(一定)の形態(薄膜トランジスタ領域と重なることによる段差)とで画素電極の一部分に所定の傾斜を形成することができるので,単位画素単位に均等に転移核を形成することができ,均一な液晶の転移を誘発し,基板全体に対して均一な配向が行われ,階調表示能力をさらに向上することができる。
また,薄膜トランジスタ領域は,四個の単位画素領域に渡って位置することができる。走査信号線と映像信号線との交差領域に薄膜トランジスタ領域を形成することにより,交差領域に四個の転移核が形成され,つまり,各単位画素領域に各々四個の転移核が形成されることになる。
薄膜トランジスタ領域は,パターニングされた絶縁膜を有することができる。このパターニングされた絶縁膜は,ゲート絶縁膜であることができる。また,薄膜トランジスタ領域の薄膜トランジスタと画素電極との間に,無機保護膜が介在するとよい。平坦化作用が起こらないように安定した絶縁膜を形成することによって画素電極の段差を維持して,液晶層の転移核形成に利用することができる。この無機保護膜は,パターニング形成されているとよい。
画素電極の,薄膜トランジスタ上の位置と,薄膜トランジスタから離隔した発光領域上の位置との段差は,0.2〜1μmであるとよい。段差を0.2〜1μmとすることによって,転移核を形成するための必要な傾斜角が得られ,段差の高さを調節することによって薄膜トランジスタ領域の傾斜角度が調節され,転移核を形成する領域の対向基板とのセルギャップを調節することができるので,好適な段差にするとよい。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,基板上に一方向に配列する走査信号線及び走査信号線に交差する映像信号線を形成し,走査信号線と映像信号線とにより複数の単位画素領域が区切られる段階と,走査信号線と映像信号線との交差領域に,走査信号線と映像信号線とに接続される薄膜トランジスタが,少なくとも二つ以上の単位画素領域に渡って形成される薄膜トランジスタ領域を形成する段階と,単位画素領域に,薄膜トランジスタ領域の少なくとも一部と重なって,薄膜トランジスタと接続される画素電極を形成する段階と,対向基板上に共通電極を形成し,対向基板を基板上部に対向配置する段階と,基板と対向基板との間に,液晶層を注入する段階と,を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法が提供される。
画素電極が,単位画素領域上で,薄膜トランジスタ領域の少なくとも一部と重なることによって,画素電極に段差ができて,薄膜トランジスタ周辺に傾斜構造を有することができる。単位画素領域の傾斜部分では,液晶の配向角度が増加してスプレイ状態からベンド状態への転移が容易になり,さらに薄膜トランジスタから離隔した平らな部分に比して,対向基板とのギャップが低減するので,液晶分子の転移核形成が容易になる。
また,単位画素領域の傾斜部分が転移核となって転移が容易に進み,対面基板とのギャップも低減したので,転移電圧を低減して表示装置の電力消耗を減らすことができ,さらに,表示装置の応答速度及び階調表示能力を向上させることができる。
液晶層は,OCB液晶とすることができる。上記のように,OCBモードの液晶表示装置は,広い視野角と速い応答速度とを得ることができ,液晶分子の配向をスプレイ状態からベンド状態に均一に転移させることが重要であるので,液晶分子の転移核を容易に形成することができれば,均一で速い転移が可能になる。
液晶層を注入する段階の前に,画素電極及び対向電極上に,一定なプレチルト角を有するようにラビングされた配向膜を形成する段階をさらに含むことができる。配向膜により液晶分子が基板と平行に拘束され,ラビングして所定のプレチルト角を有するよう液晶分子を傾けることにより,液晶分子が必ず一方向から立ち上がるようにすることができる。
画素電極の薄膜トランジスタ領域と重なる領域は,所定の傾斜を有するように形成することができる。単位画素領域の所定(一定)の領域に所定(一定)の形態で画素電極の一部分に所定の傾斜を形成することができるので,単位画素単位に均等に転移核を形成することができ,均一な液晶の転移を誘発し,基板全体に対して均一な配向が行われ,階調表示能力をさらに向上することができる。
薄膜トランジスタ領域は,四個の単位画素領域に渡って形成することができる。走査信号線と映像信号線との交差領域に薄膜トランジスタ領域を形成することにより,交差領域が角部四箇所に,各単位画素領域の転移核が形成される。
また,薄膜トランジスタ領域は,薄膜トランジスタを構成する絶縁膜をパターニングして形成することができる。この絶縁膜のパターニングは,ゲート絶縁膜のパターニングであることができる。
さらに,薄膜トランジスタと接続される画素電極を形成する段階において,薄膜トランジスタ領域の薄膜トランジスタ上に無機保護膜を形成し,無機保護膜上に画素電極を形成するとよい。また,薄膜トランジスタと接続される画素電極を形成する段階において,薄膜トランジスタ上に形成された無機保護膜をパターニングして形成することができる。平坦化作用が起こらないように安定した絶縁膜を形成することによって画素電極の段差を維持して,液晶層の転移核形成に利用することができる。
画素電極の,薄膜トランジスタ上部の位置と,薄膜トランジスタから離隔した発光領域上の位置との段差は,0.2〜1μmとすることができる。段差を0.2〜1μmとすることによって,転移核を形成するための必要な傾斜角が得られ,段差の高さを調節することによって薄膜トランジスタ領域の傾斜角度が調節され,転移核を形成する領域の対向基板とのセルギャップを調節することができるので,好適な段差にするとよい。
以上詳述したように本発明によれば,基板上の画素電極が,単位画素領域上で薄膜トランジスタ領域の少なくとも一部と重なることによって,段差により,画素電極の一部分に傾斜を形成することができ,傾斜部分では液晶の配向角度が増加して,液晶分子の転移核形成を容易にすることができる。基板と対向基板との間の電界は相対的に上昇するので,薄膜トランジスタ上部領域に存在する転移核は,周辺の液晶の転移をさらに誘発し,液晶の転移電圧を減少させることができる。したがって,表示装置の電力消耗を減らして,表示装置の応答速度及び階調表示能力を改善させることができる。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図1は本実施の形態による液晶表示装置のアレイ基板に対する平面図であって,図4は図1のI−I’に沿った断面図である。図1を参照すると,基板上に一方向に配列された走査信号線1,及び走査信号線1に交差するように配列された映像信号線3が位置している。そして,走査信号線1と映像信号線3とにより単位画素領域Aが形成される。単位画素領域Aは,単位画素領域Aのそれぞれの画素電極140毎に連結された薄膜トランジスタ領域Trを含み,薄膜トランジスタに離隔して発光領域Bが形成されている。
薄膜トランジスタ領域Trは,走査信号線1と映像信号線3との交差領域に位置する。すなわち,それぞれの薄膜トランジスタ領域Trは,ゲートラインである走査信号線1とソースラインである映像信号線3と連結されて,配線の走査信号線1及び映像信号線3から入力される信号によって動作するようになる。
また,薄膜トランジスタ領域Trは,単位画素領域Aのうち少なくとも2つ以上の単位画素領域Aに渡って位置する。単位画素領域Aには,画素電極140が位置して,画素電極140の薄膜トランジスタ領域Trの少なくとも一部と重なる。ひいては,薄膜トランジスタ領域Trに隣接するそれぞれの単位画素の画素電極140は,薄膜トランジスタ領域Trの四方一部分a,b,c,dと重なることができる。
画素電極140が薄膜トランジスタ領域Trの四方一部分a,b,c,dと重なる部位は,断面を見た場合に,一定な傾斜を有することができる。ひいては,画素電極140の四隅が薄膜トランジスタ領域Trの少なくとも2つ以上の一部分と重なって,画素電極140の隅部分は一定の(各隅とも同様な)傾斜を有することができる。
図4を参照して前記の構造を詳細に説明すると,基板100上にはゲート電極110が位置する。ゲート電極110上にはパターニングされたゲート絶縁膜115が位置して,ゲート絶縁膜115上にゲート電極110と対応する半導体層120が位置する。また,ソース電極130a及びドレイン電極130bが半導体層120に一部接するように位置する。
半導体層120,ゲート電極110,ソース電極130a,及びドレイン電極130bで構成される薄膜トランジスタK上には,絶縁膜135が位置する。絶縁膜135は,無機保護膜とすることができる。この無機保護膜はパターニングされて形成される。
絶縁膜135上には,四方一部分dで,薄膜トランジスタKのドレイン電極130bと連結される画素電極140が位置する。薄膜トランジスタK及び画素電極140を具備する基板100上には,共通電極215を具備する対向基板200が位置する。対向基板200上にはブラックマトリックス205が位置して,対向基板200と共通電極215との間にカラーフィルター210a,210bが介在される。
画素電極140の上部と共通電極215の上部には配向膜145,225が位置して,配向膜145,225間に液晶層155が介在される。本実施の形態の場合,液晶層はOCBモードであり,液晶層は,プレチルト角を有する。
薄膜トランジスタ領域Trに隣接するそれぞれの単位画素の画素電極140は,薄膜トランジスタ領域Trの四方一部分a,b,c,d(図1)と重なるようになる。画素電極と薄膜トランジスタとの重なる部分(四方一部分a,b,c)では下部膜の段差によって,画素電極140が段差を有するようになって,この段差が傾斜を作り出す。
画素電極140の,薄膜トランジスタ上部の位置と,薄膜トランジスタから離隔した発光領域B上の位置との段差は,0.2〜1μmとすることができる。段差を0.2〜1μmとすることによって,転移核を形成するための必要な傾斜角が得られ,この段差を調節することによって画素電極の傾斜角度を調節することができる。画素電極140の傾斜部分に位置する液晶155aは,液晶層155のプレチルト角と画素電極140の傾斜部分の傾斜角を加えた値の傾斜角を有することができる。
傾斜部分の傾斜角は,傾斜部分に存在する液晶の配向角度を増加させるので,傾斜部分以外の部位に存在する液晶より転移が容易になる。これは,液晶の転移時に触媒の役割をする転移核として作用するようになる。したがって,基板100上に形成された薄膜トランジスタK上部に形成される傾斜構造を利用して,画素電極140の一部分に傾斜を形成することによって,液晶分子の転移核形成を容易にすることができる。
上記のように,転移核形成が容易になることによって,転移電圧を減少させることができ,それにより表示装置の電力消耗を減らすことができる。また,転移核の形成により転移速度が増加するので,表示装置の応答速度及び階調表示能力が改善することができる。
さらに,画素電極140の一定領域または一定面積に転移核が形成されるので,単位画素全体に対して均等な転移核を形成することができる。これにより,それぞれの単位画素には均一な液晶の転移を誘発させることができて,基板全体に対して均一な配向が行われるので,階調表示能力をさらに向上することができる。
そして,画素電極の段差によって薄膜トランジスタ上部に位置する液晶は,発光領域上に位置する液晶より強い電界を受けるようになる。したがって,薄膜トランジスタ上部に位置する液晶層が転移核になると,液晶の転移をより容易に誘発させ,転移電圧を減少させる効果を有するようにする。
以下,図面を参照して本実施の形態による液晶表示装置の製造方法を詳細に叙述する。図2は図1のI−I’に沿った基板の断面図である。図2を参照すると,単位画素領域Aを具備する基板100上にそれぞれの単位画素領域A毎に,薄膜トランジスタKを形成する。薄膜トランジスタKは,走査信号線と映像信号線との交差領域に複数の単位画素領域Aのうち少なくとも二つ以上の単位画素領域Aに渡るように形成され,薄膜トランジスタ領域Tr(図1)となる。
すなわち,基板100上に導電膜を積層後,パターニングしてゲート電極110を形成する。ゲート電極110上にゲート絶縁膜115を形成して,パターニングを行う。ゲート絶縁膜115は,シリコン酸化膜とするとよく,基板下部のバックライトユニットで発生した光をさらによく透過させることができる。
ゲート絶縁膜115上に,非晶質シリコン膜を積層後パターニング,または多結晶シリコン膜に結晶化した後にパターニングして,半導体層120を形成する。そして,半導体層120上に導電膜を積層後,パターニングしてソース電極130a及びドレイン電極130bを形成することによって薄膜トランジスタKを形成する。
薄膜トランジスタKが形成された基板100上に絶縁膜135を形成し,一つの単位画素領域Aの四方一部分dにおいて,絶縁膜135内にドレイン電極130bを露出するビアホール137(図1)を形成する。絶縁膜135は,無機保護膜を用いるとよく,シリコン窒化膜を用いることができる。無機保護膜は,パターニングして形成する。こうしてシリコン窒化膜を用いることにより,基板下部のバックライトユニットで発生した光をさらによく透過させることができる。
絶縁膜135上には導電膜を積層後パターニングし,薄膜トランジスタKのドレイン電極130bと連結して,薄膜トランジスタKのゲート電極110上部の一部分を覆うように画素電極140を形成する。そして,画素電極140上には,さらに配向膜145を形成する。
ここで,画素電極140を形成する際には,絶縁膜135内に,各単位画素領域Aに対応して1つのビアホール137を形成し,導電膜を積層後,パターニングして下部の薄膜トランジスタKと接続されるようにする。この時,薄膜トランジスタ領域Tr(図1)に隣接するそれぞれの単位画素領域Aの画素電極140は,単位画素領域Aの隅部で,少なくとも2つの薄膜トランジスタ領域Trの一部分と重なるように形成する。
すなわち,四個の単位画素領域Aに渡って位置するように形成された薄膜トランジスタ領域Trにより,一つの単位画素領域Aの画素電極140の2個以上の角部(隅部)は,薄膜トランジスタ領域Trと重なるようになる。つまり,薄膜トランジスタ領域Trに隣接するそれぞれの単位画素の画素電極140は,薄膜トランジスタ領域Trの四方一部分a,b,c,d(図1)と重なるように形成することができ,画素電極140の段差によって所定の(一定の)傾斜を有することができる。さらに,画素電極140上には配向膜を形成する。
図3は,対向基板200の断面図である。図3を参照すると,基板100と対向する対向基板200を形成するために,先に,対向基板200上に画素を定義するブラックマトリックス205を積層する。そして,ブラックマトリックス205が形成された対向基板200上にカラーフィルター210a,210bを形成する。カラーフィルター210a,210b上に対向電極である共通電極215を形成する。共通電極の材料としては,ITO(Indium Tin Oxide)などの透明素材を用いることができる。共通電極215上には配向膜225を形成する。
図4は,本実施の形態による図1のI−I’に沿った液晶表示装置の断面図である。図4を参照すると,図2の基板100と図3の対向基板200tを,配向膜145,225が向い合うように対向させて封止し,液晶層155を注入する。
液晶層155は,OCBモードの液晶を用いることができる。また,液晶層155は,一定なプレチルト角を有するように配向させる段階を含んで形成されることができる。例えば,配向膜形成時のラビングの強度と方向とを調節して,一定なプレチルト角を有するように調節することができる。画素電極140の傾斜部分に位置する液晶155aは,液晶層のプレチルト角と画素電極の傾斜角とを加えた値の傾斜角を有することができる。
すなわち,下部の構造(薄膜トランジスタK)によって凸部が形成された画素電極140の段差によって,画素電極140の四方には一定角度の傾斜が形成されて,傾斜が形成された部位の液晶155aは,傾斜が形成された部位以外の領域よりも,大きい値のプレチルト角を得ることになる。
このようにして,画素電極140の薄膜トランジスタ上部の位置と発光領域(薄膜トランジスタと離隔した領域)上部の位置との段差は,0.2〜1μmとするとよい。したがって,段差を調節することによって画素電極140の傾斜角度を調節することができる。
傾斜角により傾斜部位に存在する液晶の配向角度は増えて,それによって傾斜角以外の部位に存在する液晶より転移が容易になる。これにより,傾斜部位に存在する液晶は,液晶の転移時に触媒の役割をする転移核として作用するようになる。したがって,基板100上に形成された薄膜トランジスタによって形成された傾斜構造を利用して,画素電極140の一部分に傾斜を形成することによって液晶分子の転移核形成を容易にすることができる。
したがって,転移核形成が容易になることによって転移電圧を減少させることができて,それによって表示装置の電力消耗を減らすことができる。また,転移核の形成により転移速度が増加することによって表示装置の応答速度及び階調表示能力を改善することができる。
さらに,画素電極140の一定領域または一定面積に転移核が形成されるので,単位画素全体に対して均等な転移核を形成することができる。これにより,それぞれの単位画素には,均一な液晶の転移を誘発させることができて,基板全体に対して均一な配向が行われるので,階調表示能力をさらに向上することができる。
そして,段差によって薄膜トランジスタ領域Trの上部に位置する画素電極140の領域に位置する液晶155aは,基板100の発光領域上に位置する液晶より相対的に強い電界を受けるようになる。したがって,薄膜トランジスタ上部に位置する液晶層155aが転移核になって,液晶の転移をさらに誘発させて,転移電圧を減少させる効果を有するようになる。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は,液晶表示装置及びその製造方法に適用可能であり,液晶がスプレイ状態からベンド状態に転移をした後に駆動される,液晶表示装置及びその製造方法に適用可能である。
本実施の形態による液晶表示装置のアレイ基板に対する説明図である。 図1のI−I’に沿った基板の断面図である。 図2の基板に対向する対向基板の断面図である。 本実施の形態による液晶表示装置の図1のI−I’に沿った断面図である。
符号の説明
1 走査信号線
3 映像信号線
100 基板
110 ゲート電極
115 ゲート絶縁膜
120 半導体層
130a ソース電極
130b ドレイン電極
135 絶縁膜
140 画素電極
145 配向膜
155 液晶層
200 対向基板
205 ブラックマトリックス
210a カラーフィルター
210b カラーフィルター
215 共通電極
225 配向膜
A 単位画素領域
Tr 薄膜トランジスタ領域

Claims (16)

  1. 基板と;
    前記基板上に一方向に配列された走査信号線及び前記走査信号線に交差して配列された映像信号線と;
    前記走査信号線と前記映像信号線とにより区切られた複数の単位画素領域と;
    前記走査信号線と前記映像信号線との交差領域に,少なくとも二つの前記単位画素領域に渡って薄膜トランジスタが形成された薄膜トランジスタ領域と;
    前記単位画素領域上で,前記薄膜トランジスタ領域の少なくとも一部と重なる画素電極と;
    前記基板上部に対向して位置し,共通電極を有する対向基板と;
    前記基板と前記対向基板との間に介在する液晶層と;
    を備え,
    前記液晶層は,OCBモードであり,
    前記画素電極の前記薄膜トランジスタ領域と重なる領域は,所定の傾斜を有することを特徴とする,液晶表示装置。
  2. 前記液晶層と前記画素電極との間には,配向膜が介在し,前記配向膜は一定のプレチルト角を有することを特徴とする,請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記薄膜トランジスタ領域は,四個の前記単位画素領域に渡って位置することを特徴とする,請求項1または2に記載の液晶表示装置。
  4. 前記薄膜トランジスタ領域は,パターニングされた絶縁膜を有することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の液晶表示装置。
  5. 前記パターニングされた絶縁膜は,ゲート絶縁膜であることを特徴とする,請求項に記載の液晶表示装置。
  6. 前記薄膜トランジスタ領域の薄膜トランジスタと画素電極との間に,無機保護膜が介在すること特徴とする,請求項1〜のいずれかに記載の液晶表示装置。
  7. 前記無機保護膜は,パターニング形成されていることを特徴とする,請求項に記載の液晶表示装置。
  8. 前記画素電極の,前記薄膜トランジスタ上の位置と,前記薄膜トランジスタから離隔した発光領域上の位置との段差は,0.2〜1μmであることを特徴とする,請求項1〜のいずれかに記載の液晶表示装置。
  9. 基板上に一方向に配列する走査信号線及び前記走査信号線に交差する映像信号線を形成し,前記走査信号線と前記映像信号線とにより複数の単位画素領域が区切られる段階と;
    前記走査信号線と前記映像信号線との交差領域に,前記走査信号線と前記映像信号線とに接続される薄膜トランジスタが,少なくとも二つ以上の前記単位画素領域に渡って形成される薄膜トランジスタ領域を形成する段階と;
    前記単位画素領域に,薄膜トランジスタ領域の少なくとも一部と重なって,前記薄膜トランジスタと接続される画素電極を形成する段階と;
    対向基板上に共通電極を形成し,前記対向基板を前記基板上部に対向配置する段階と;
    前記基板と前記対向基板との間に,液晶層を注入する段階と;
    を含み,
    前記液晶層は,OCB液晶であり,
    前記画素電極の前記薄膜トランジスタ領域と重なる領域は,所定の傾斜を有するように形成することを特徴とする,液晶表示装置の製造方法。
  10. 前記液晶層を注入する段階の前に,前記画素電極及び前記対向電極上に,一定なプレチルト角を有するようにラビングされた配向膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする,請求項に記載の液晶表示装置の製造方法。
  11. 前記薄膜トランジスタ領域は,四個の前記単位画素領域に渡って形成することを特徴とする,請求項に記載の液晶表示装置の製造方法。
  12. 前記薄膜トランジスタ領域は,前記薄膜トランジスタを構成する絶縁膜をパターニングして形成することを特徴とする,請求項に記載の液晶表示装置の製造方法。
  13. 前記絶縁膜のパターニングは,ゲート絶縁膜のパターニングであることを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置の製造方法。
  14. 前記薄膜トランジスタと接続される画素電極を形成する段階において,前記薄膜トランジスタ領域の前記薄膜トランジスタ上に無機保護膜を形成し,前記無機保護膜上に画素電極を形成することを特徴とする,請求項9〜13のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
  15. 前記薄膜トランジスタと接続される画素電極を形成する段階において,前記薄膜トランジスタ上に形成された前記無機保護膜をパターニングすることを特徴とする,請求項14に記載の液晶表示装置の製造方法。
  16. 前記画素電極の,前記薄膜トランジスタ上部の位置と,前記薄膜トランジスタから離隔した発光領域上の位置との段差は,0.2〜1μmであることを特徴とする,請求項9〜15のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI662526B (zh) * 2018-05-02 2019-06-11 友達光電股份有限公司 半導體結構及畫素結構

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10142638A (ja) * 1996-11-12 1998-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネル
JP2003129052A (ja) * 2001-06-29 2003-05-08 Dainippon Ink & Chem Inc 液晶表示素子

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100670058B1 (ko) * 2000-03-30 2007-01-16 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR100481590B1 (ko) * 2000-04-21 2005-04-08 세이코 엡슨 가부시키가이샤 전기 광학 장치, 투사형 표시 장치 및 전기 광학 장치의제조 방법
TWI234027B (en) * 2000-06-14 2005-06-11 Hannstar Display Corp Liquid crystal display device
JP4406173B2 (ja) * 2001-03-08 2010-01-27 東芝モバイルディスプレイ株式会社 液晶表示装置
US6859246B2 (en) * 2001-06-20 2005-02-22 Nec Lcd Technologies, Ltd. OCB type liquid crystal display having transition nucleus area from splay alignment to bend alignment
KR100831229B1 (ko) * 2001-12-10 2008-05-22 삼성전자주식회사 고개구율 액정 표시 장치
JP3870897B2 (ja) * 2002-01-07 2007-01-24 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
KR100859521B1 (ko) * 2002-07-30 2008-09-22 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 어레이 기판
KR20040084453A (ko) * 2003-03-28 2004-10-06 삼성전자주식회사 액정 표시 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10142638A (ja) * 1996-11-12 1998-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネル
JP2003129052A (ja) * 2001-06-29 2003-05-08 Dainippon Ink & Chem Inc 液晶表示素子

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