KR0181529B1

KR0181529B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR0181529B1
Application number: KR1019940021291A
Authority: KR
Inventors: 다카후미 나카무라; 다케루 호조; 도모히로 미우라
Original assignee: 사토 후미오; 가부시키가이샤 도시바
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1999-05-01
Also published as: DE69429394T2; US5636042A; EP0640864B1; DE69429394D1; EP0640864A2; TW250559B; EP0640864A3; KR950006502A

Abstract

본 발명은 휘점결함등의 여러가지의 결함화소모드에 대처하여 원하는 광투과율로 제어할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것에 관한 것으로서,

본 발명의 액정표시장치는 화소전극(251)중의 결함동작하는 표시화소에 대응하는 영역의 배향막의 표면이 정상동작하는 표시화소에 대응하는 영역의 배향막의 표면보다도 큰 볼록부를 구비하고 일표시화소의 광투과율이 조정되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법

제1도는 본 발명의 한 실시예의 액정표시장치의 배열기판의 일부개략 정면도.

제2도는 제1도에 있어서의 A-A' 선을 따라서 절단한 액정표시장치의 일부개략단면도.

제3도는 본 발명의 한 실시예의 액정표시장치의 동작을 설명하는 도면.

제4도는 본 발명의 한 실시예의 광투과율제어공정을 설명하기 위한 일부개략단면도.

제5도는 본 발명의 한 실시예의 광투과율제어공정을 설명하기 위한 일부개략정면도.

제6도는 본 발명의 다른 실시예의 광투과율제어공정을 설명하기 위한 일부개략단면도.

제7도는 비교예의 광투과율제어공정을 설명하기 위한 일부개략정면도.

제8도는 본 발명의 다른 실시예의 광투과율제어공정을 설명하기 위한 일부개략사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 액정표시장치 201 : 배열기판

301 : 대향기판

본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관련된 것으로 특히 표시화소의 광투과율이 조절되어 표시품위가 향상된 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 박형·경량·저소비전력이라는 장점을 살려서 많이 이용되고 있다. 예를 들면 컴퓨터, 카·네비게이션(navigation)·시스템 또는 TV표시시스템등의 각종 분야에서의 디스플레이장치로써 이용되고 있다.

이와같은 액정표시장치에 대하여 근래에는 특히 표시화면의 대형화 또는 고정밀화가 요구되고 대각선 14인치를 넘는 대화면의 것 또는 100㎛ 이하의 미세한 표시 화소피치(pitch)를 구비한 것등의 연구·개발이 진전되고 있다.

상기의 대화면 또는 고정밀한 표시화면을 구비한 액정표시장치에 있어서는 당연한 일이지만 표시화면내에 전압, 광투과율특성이 정상화소와 다른 표시화소, 즉 결함화소가 발생하는 비율이 증대하는 문제가 있다.

결함화소의 발생률은 액정표시장치의 설계 또는 제조과정을 연구함에 따라 어느 정도는 절감되지만 완전하게 해소하기에는 이르지 못하고 있다.

이 때문에 예를 들면 액정표시장치의 설계에 용장성(冗長性)을 갖게 하는 것이 제안되고 있다. 복원기능을 부여해둠에 따라 결함화소를 구제하는 것도 생각되고 있는데 각종 결함에 대응할 수 없어서 충분한 복원률은 얻어지지 않는다는 문제가 있다.

특히 액정표시장치의 표시품위를 현저하게 손상하는 결함화소모드로는 휘점 결함을 들 수 있다. 이 휘점결함은 여러가지의 원인에 의해 일어난다.

다만 여기에서 휘점결함이란 액정조성물을 끼우는 한쌍의 전극간의 전위차가 액정층의 한계값전압 이하의 전위시에 광투과율이 가장 높아지도록 구성된 이른바 노멀리·화이트·모드(normally white mode)의 액정표시장치에 있어서는 한쌍의 전극간에 전위차를 갖게 해도 광투과율이 저하하지 않는 결함화소를 말한다. 또 액정조성물을 끼우는 한쌍의 전극간의 전위차가 상기 똑같이 액정층의 한계값전압 이하인때에 광투과율이 가장 낮아지도록 구성된 이른바 노멀리·블랙·모드의 액정표시장치에 있어서는 한쌍의 전극간의 전위차가 액정층의 한계값전압 이하임에도 불구하고 광투과율이 저하하지 않는 결함화소를 총칭하여 말한다.

이와같은 휘점결함은 표시화면내에 비록 1곳이라도 존재하면 액정표시장치로서의 상품가치를 손상하는 치명적인 결함화소이다. 따라서 그에 대한 대책이 급선무이다.

이와같은 휘점결함으로 대표되는 결함화소모드에 대처하는 방법으로 일본 특허 공개 공보 소60-243635호에 제안되고 있는 방법이 있다. 이 방법은 결함 화소에 대하여 레이저광을 조사하고 이에 따라 배향막과 화소전극 자체를 소손(燒損)시켜서 액정조성물에 대한 배향성을 소실시키는 방법이다. 이와같은 수법은 휘점결함을 비롯하여 각종 결함화소의 결함으로서 관찰되는 이상한 광투과성을 눈에 띄지 않게 하려 하는 것이다.

그러나 일본 특허공개 공보 소60-243635호에 개시된 바와같은 수법으로 레이저광을 조사하고 배향막과 화소전극 자체를 소손시키는 방법에서는 휘점결함을 멸점화(滅点化)하는 효과는 실제로는 기대한만큼 효과적은 아니라는 문제가 있다.

본 발명은 이와같은 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로 그 목적은 휘점결함등의 여러가지의 결함화소모드에 대처하여 원하는 광투과율로 제어할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 액정표시장치 및 그 제조방법은 제1기판상에 제1전극이 형성된 제1전극기판과, 제2기판상에 상기 제1전극에 대향하는 제2전극이 배치된 제2전극기판과, 상기 제1전극기판과 상기 제2전극기판의 사이에 유지되는 액정조성물을 주재료로 하는 액정층과, 적어도 상기 제1전극기판과 상기 액정층의 사이 또는 상기 제2전극기판과 상기 액정층의 사이에 개재되어 상기 액정층의 액정분자를 소정의 방향으로 배열시키는 배향성이 부여된 배향막을 구비하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극의 사이의 전위차에 따라서 광투과율이 변화하는 표시화소가 복수 형성된 액정표시장치에 있어서, 상기 표시화소중 결함동작하는 표시화소에 대응하는 배향막의 표면이 상기 표시화소중 정상 동작하는 표시화소에 대응하는 영역의 배향막의 표면보다도 큰 볼록부를 구비하고 해당 결함동작하는 표시화소의 광투과율이 조정되는 액정표시장치인 것 및 그와같은 액정표시장치를 제조하는 것을 특징으로 하고 있다.

휘점결함화소에 대하여 단순히 레이저광을 조사하여 배향막과 화소전극 자체를 태우는 방법으로는 충분한 멸점화가 달성되지 않는 이유에 대하여 본 발명자들은 여러가지로 검토했다. 그 결과 다음과 같은 것이 판명되었다.

즉 레이저광을 조사하여 배향막과 화소전극 자체를 태우는 방법에서는 큰 면적에 걸쳐서 배향막과 화소전극 자체가 균일하게 제거되어 버리고 이 배향막과 화소 전극 자체가 제거된 영역은 예상과 달리 액정분자에 있어서는 배향이 제어될 만큼의 효과는 적고 오히려 평탄한 표면이 된다. 이때문에 배향막과 화소전극 자체가 제거된 영역에서는 액정층을 구성하는 각 액정 분자가 한결같이 재배향되어 버리고 그 영역의 액정층에 입사한 직선편향 상태의 입사광은 타원편향이 되고 빛이 새는 일이 발생하고 있었다. 이와같은 빛이 새는 것 때문에 단순히 레이저광을 조사하여 배향막과 화소전극 자체를 태우는 방법으로는 충분한 멸점화가 달성되지 않아서 휘점결함의 해소가 곤란했다.

이에 대하여 본 발명에 따르면 배향막과 화소전극 자체가 큰 면적에 걸쳐서 균일하게 제거되는 것은 아니고 액정분자가 접하는 배향면은 적당한 거칠기로 거칠어져 있다. 따라서 이 영역의 액정분자는 한결같이 재배향되는 것은 아니고 액정 분자가 접하는 배향면에 잔존하는 배향막과 화소전극등의 배향면을 따라서 대개 랜덤(random)한 배향상태, 수직배향상태, 수평배향상태, 소구역을 형성한 산란상태, 또는 이들의 혼상상태가 된다고 생각된다. 이에 따라 광투과율을 제어하는 것이 가능하게 된다.

그리고 본 발명자들의 실험에 따르면 상기 액정층에 접한 배향면의 표면 거침은 러빙(rubbing)등의 배향처리에 의하여 배향막 표면에 형성되는 거칠기에 비하여 거칠어져 있을 필요가 있으며 0.1㎛ 이상의 볼록부의 높이가 10㎛이하의 피치로 형성되어 이루어지는 것이 바람직하고 이에 따라 휘점결함 화소의 광투과율을 25% 이하로 할 수 있고 멸점화를 달성할 수 있다.

또한 본 명세서에 있어서의 볼록부의 높이란 한 영역내의 액정층에 접하는 배향면의 볼록부가 형성된 부분의 골짜기부분으로부터 볼록부의 정상부까지의 높이에 대한 것을 가리키는 것이다.

이와같은 액정표시장치를 얻기위해서는 에너지선을 복수개의 대략 평행한 가는 선모양으로 조사하는 것이 유효하다. 에너지선을 복수개의 대략 평행한 가는 선모양으로 조사함에 따라 에너지선끼리의 완충에 의해 비교적 용이하게 상기 구성이 얻어진다. 더우기 에너지선의 조사의 궤적이 표시상태로 반영되는 일없이 한 표시화소내에서 균일한 광투과율의 제어가 달성된다. 또 에너지선을 펄스상으로 하여 주사하고 특히 중복하도록 주사해도 에너지선의 조사의 궤적이 표시상태로 반영되는 일이 없다. 그리고 이들 수법을 조합하여 이용하는 것이 효율적이고 또한 일표시화소내에서의 광투과율에 흐트러짐 없이 투과율을 저하시킬 수 있다.

또 에너지선으로써 초점위치를 배열기판 및 대향기판의 밖의 심도에 위치하도록 제어하여 조사함에 따라 배향막 또는 화소전극 자체가 치명적으로는 태워져서 제거되는 일 없이 배향면에 상기한 적당한 표면거침을 효과적으로 실현할 수 있다.

특히 칼라필터등의 광투과 파장이 다른 복수의 영역을 구비한 광학필터를 구비한 액정표시장치의 경우는 광학필터가 배치되지 않은 기판측으로부터 에너지선을 조사하는 것이 표시화소간의 균일성을 확보하는 면에서 바람직하다.

또한 본 발명에 있어서의 에너지선으로는 특히 레이저광을 가장 적절하게 이용 할 수 있다.

이하 본 발명에 관련되는 액정표시장치 및 그 제조방법을 노멀리·화이트·모드로 대각선 5인치의 표시영역을 구비한 광투과형의 액정표시장치를 예로 들어서 설명한다.

이 액정표시장치(101)는 제1도내지 제2도에 나타내는 바와같이 배열기판(201)과 대향기판(301)이 각각 배향막(411)(413)을 통하여 트위스트·네마틱형의 액정 조성물(421)이 기판(201)(301)간에서 90°비틀어지도록 대향 배치되고 도시하지 않은 시일제에 의하여 유지되어 있다. 각 기판(201)(301)의 외향측의 표면제는 각각 편광판(431)(433)이 그 편광축이 직교하도록 배치되어 있다.

배열기판(201)은 투명한 유리기판(200)상에 640×3개의 영상신호선(203)과 480개의 주사선(205)이 대략 직교하도록 배치되어 있다. 각 영상신호선(203)과 각 주사선(205)의 교차점부근에는 각각 TFT(221)를 통하여 화소전극(251)이 배치되어 있다. 또한 이 화소전극(251)은 영상신호선(203)을 따르는 변이 70㎛, 주사선(205)을 따르는 변이 80㎛로 형성되고 이와같은 화소전극(25)이 100㎛피치로 배치되어 있다.

이 TFT(221)는 제2도 내지 제3도에 나타내는 바와같이 주사선(205) 자체를 게이트전극으로 하고 이 위에 산화실리콘과 질화실리콘이 적층되어 형성된 절연막(213)이 배치되고 절연막(213)상에는 a-Si:H막이 반도체막(215)으로서 배치되어 있다. 또 이 반도체막(215)상에는 주사선(205)에 자기정합되어 질화 실리콘을 이용하여 형성된 채널보호막(217)이 배치되어 있다. 그리고 반도체막(215)은 저저항 반도체막(219)으로서 배치되는 n+형a-Si:H막 및 소스전극(231)을 통하여 각각의 화소전극(251)에 전기적으로 접속되어 있다. 또 반도체막(215)은 저저항반도체막(219)으로서 배치되는 n+형a-Si:H막 및 신호선(203)으로부터 연장된 드레인전극(204)을 통하여 신호선(203)에 전기적으로 접속되어 있다.

또 주사선(205)에 대하여 대략 평행하게, 또한 화소전극(251)과 중복하는 영역을 갖고 배치되는 보조용량선(261)을 구비하고 화소전극(251)과 보조 용량선(261)에 의하여 보조용량(Cs)이 형성되어 있다. 또한 보조용량선(261)은 대향전극(341)과 대략 동전위로 설정되어 있다.

대향기판(301)은 투명한 유리기판(300)상에 배열기판(201)상에 형성된 TFT(221)와 영상신호선(203)과 화소전극(251)의 간격과 주사선(205)과 화소전극(251)의 간격의 각각을 차광하기 위해 매트릭스상의 크롬(Cr)산화막과 크롬(Cr)의 적층체로 이루어지는 차광층(311)을 구비하고 있다.

그리고 차광층(311)의 각 격자패턴내에는 칼라표시를 실현하기 위한 적(R), 녹(G), 청(B)의 3원색으로 구성되는 색부(321)가 각각 설치되고 유기보호막(331)을 통하여 ITO로 이루어지는 대향전극(341)이 배치되어 있다.

이와같은 노멀리·화이트·모드의 액정표시장치(101)의 동작에 대하여 제3도를 참조하여 설명한다.

제3(a)도에 나타내는 바와같이 화소전극(251)과 대향전극(341)의 사이의 전위차가 액정층의 한계값전압 이하∼대략 0인 경우 입사광은 편광판(431)의 투과축을 따라서 직선편광으로 되고 대향하는 편광판(433)의 투과축에 모이도록 액정층(421)의 액정분자의 배향방향을 따라서 대략 90° 선회하여 표시측의 화면으로 출사되고 흰(밝은) 표시가 관찰된다.

한편 동일도면(b)도에 나타내는 바와같이 화소전극(251)과 대향전극(341)의 사이의 전위차가 액정층(421)을 구성하는 액정분자를 여기하기에 충분한 경우 각 액정분자는 전계를 따라서 배열한다. 이 때문에 입사광은 편광판(431)의 투과축을 따라서 직선편광으로 되고 액정층(421)을 통과한다. 그러나 이 액정층(421)을 통과하는 직선편광은 편광판(433)의 광투과축과 대략 직교하는 직선편광광이기 때문에 검은(어두운)표시가 관찰된다.

이와같은 노멀리·화이트·모드의 액정표시장치(101)에 있어서는 화소전극(251)과 대향전극(341)의 사이에 도전성의 이물질이 제조도중에 개재하여 화소전극(251)이 대향전극(341)과 실질적으로 동전위가 되는, 또는 화소전극(251)과 보조용량선(261)(제2도 참조)이 절연막(203)의 불량에 의해 단락되고 화소전극(251)이 대향전극(341)의 전위에 가까운 보조용량선(261)과 동전위가 되는 등의 이유에서 항상 화소전극(251)과 대향전극(341)의 사이의 전위차가 실질적으로 대략 0과 동등한 높은 광투과율을 나타내는 휘점결함이 되는 일이 있다.

그래서 이 실시예에서는 우선 휘점결함화소를 다음과 같이 하여 검출한다. 즉 액정표시장치(101)의 영상신호선(203)에 예를 들면 중심전압에 대하여 각 필드기간마다에 +5V, -5V로 극성이 정반(正反)되는 전압을 인가하고, 또 대향전극(341) 및 보조용량선(261)에 5V의 전압을 인가하여 각 주사선(205)에 차례로 주사펄스를 공급하고 검은(어두운) 표시를 이룬다.

다음으로 표시화면의 주변 및 중앙의 임의의 100개의 표시화소의 표시휘도를 검출하고 그 평균값을 기준흑레벨로서 기억한다. 이후 표시화면을 차례로 주사하고 기준흑레벨로부터 30% 이상 표시휘도가 큰 화소를 검출하고 이것을 휘점결함화소로서 그 위치를 기억한다.

이와같이 하여 검출된 휘점결함화소에 대하여 에너지선으로서 레이저광을 조사하여 휘점결함화소의 광투과율을 제어했다.

이하에 이 광투과율조정공정의 한 예에 대하여 설명한다. YAG레이저를 AO-Q 스위치에 의하여 조정하여 피크값이 높은 펄스상의 출력광으로 하고, 또한 이것을 콜리메터로 확대한 후 2색 거울(dichroic mirror)로 반사하여 집광 렌즈계로 처리할 대상물에 집광조사하고 그 처리할 대상물인 휘점결함화소를 다음과 같이 하여 주사했다. 또한 이하의 실시예 및 비교예에서는 화소전극(251)과 보조용량선(261)이 단락되어 화소전극(251)과 대향전극(341)의 전위차가 대략 0에 있어서의 정상 화소의 광투과율을 100%로 하면 화소전극(251)과 대향전극(341)의 사이에 액정층(421)의 한계값전압 이상의 전위차가 인가됨에도 불구하고 100%에 가까운 광투과율이 검출되는 가장 가혹한 결함모드인 휘점결함화소를 적(R)표시화소, 녹(G)표시화소 및 청(B)표시화소의 각각에 대하여 별개 준비하고 이것에 대하여 광투과율의 제어를 실시했다.

[실험예 1]

제4도에 나타내는 바와같이 펄스사이클: 1kHz; 6mW의 YAG레이저를 배열기판(201)측으로부터 대향기판(301)측의 스폿직경(θ) 3㎛의 초점이 배열기판(201) 앞에 결부되도록 입사한다. 또한 배열기판(201)측의 스폿직경(θ)은 5㎛, 대향기판(301)측의 스폿직경(θ) 은 8㎛이다.

그리고 제5도에 나타내는 바와같이 주사선(205)의 긴쪽방향을 따라서 화소전극(251)의 단부(도면중 점a)로부터 타단부(도면중 점b)에서 주사방향을 되돌아가서 차례로 도면중 아랫쪽으로 대략 평행하게 주사하여 조사했다.

또한 레이저광의 각 펄스는 그 스폿직경이 제5도에 나타내는 바와같이 각 상하 좌우에서 중복하도록 60초간에 걸쳐서 조사했다.

이와같이 하여 처리된 배향막(411)(413)의 표면성을 측정한 바 0.1㎛ 이상의 볼록부를 10㎛이하의 피치, 즉 2㎛ 피치로 구비하고 있었다. 또 6500[1X]의 조도를 갖는 백라이트를 배열기판(201) 뒷면에 배치하고(제4도 참조) 대향전극(341)과 화소전극(251)의 사이의 전위차(0V)가 되도록 대향전극전압(Vcom)과 영상신호전압(Vsig)을 선택하고 각 주사선(205)에 주사펄스(Vg)를 인가하여 흰(밝은) 표시를 실시한바 정상화소의 광투과율을 100%로 한 경우 각각 20개의 샘플로 적(R)표시화소의 휘점결함화소에서는 광투과율은 15%로부터 20%를 넘지 않는 범위내로, 녹(G)표시화소의 휘점결함 화소에서는 광투과율은 100% 이하의 것으로부터 17%를 넘는 UE범위내로, 청(B)표시화소의 휘점결함화소에서는 광투과율은 10%로부터 17%를 넘지 않는 범위내로 충분한 멸점화가 달성되었다.

레이저광으로는 수kHz정도, 바람직하게는 1∼2kHz정도의 주파수로, 그 파워로서는 1~10mW정도의 펄스레이저가 가장 적절하게 이용된다. 펄스레이저의 주파수로서 1~2kHz의 것은 각 펄스간에서 적당한 중복이 얻어지고 균질로 배향막표면을 드러낼 수 있기때문이며 파워로서 지나치게 크면 배향막 자체를 균질로 제거해 버릴 염려가 있기때문에 1∼10mW가 가장 적합하다.

또 이때 펄스레이저의 배향막(411)(413)상에 있어서의 외형치수로서는 적당한 표면거침을 확보하기 위해 화소전극(251)의 면적의 1/25 이하인 것이 바람직하고 특히 직경(θ) 2∼10㎛ 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 또한 이와같은 펄스레이저의 각 형식은 그것을 이용하는 액정표시장치(101)의 화소전극(251)의 외형치수와 배향막의 재료등에 따라 적절히 변경해도 좋다.

또한 펄스레이저의 주사간격은 반드시 스폿직경이 중복하도록 실시할 필요는 없지만 주사간격을 서서히 떨어짐에 따라서 광투과율이 커지는 것도 확인했다. 또한 본 발명자들의 실험에 따르면 이 영역은 랜덤배향상태와 소구역을 형성한 상태를 포함하는 혼상으로 이루어져 있는 것이 확인되었다.

[실험예 2]

상기한 YAG레이저를 배열기판(201)측으로부터 대향기판(301)측에 입사 시켰다.

이때 대향기판(301)의 외측, 즉 대향기판(301)보다도 깊은 위치에서 스폿직경 3㎛의 초점을 결부하도록 입사시켰다. 이와같은 YAG레이저를 주사한 외에는 실험예 1과 똑같이 하여 광투과율조정공정을 실시했다.

이와같은 YAG레이저조사에 의하여 형성된 배향막(411)(413)의 표면의 거침을 측정한바 0.1㎛ 이상의 높이로 10㎛ 이하의 피치, 즉 2㎛ 피치로 구비했다. 또 6500[1x]의 조도를 갖는 백라이트를 배열기판(201) 뒷면에 배치하고 대향전극(341)과 화소전극(251)의 사이의 전위차(0V)가 되도록 대향전극전압(Vcom)과 영상신호전압(Vsig)를 선택하고 각 주사선에 대하여 주사펄스(Vg)를 인가하고 흰(밝은) 표시를 실시했다. 그 결과 실험예 1에 비하여 약간 뒤떨어지지만 25% 이하로 충분하게 광투과율을 절감할 수 있었다.

[실험예 3]

제6도에 나타내는 바와같이 YAG레이저를 대향기판(301)측으로부터 배열기판(201)측에 입사했다. 이때 배열기판(201)의 외측쪽, 즉 배열기판(201)보다도 깊은 심도로 스폿직경 3㎛의 초점을 결부하도록 입사했다. 이와같은 YAG 레이저를 주사 한 외에는 실험예 1과 똑같이 하여 광투과율조정공정을 실시했다.

이와같이 하여 형성된 배향막(411)(413)의 표면의 거침을 측정한바 높이가 0.1㎛ 이상이고 10㎛ 이하의 피치, 즉 2㎛ 피치를 구비했다. 또 6500[1x]의 조도를 갖는 백라이트를 배열기판(201) 뒷면에 배치하고 대향전극과 화소전극의 사이의 전위차 0V가 되도록 대향전극전압(Vcom)과 영상신호전압(Vsig)을 선택하고 각 주사선에 주사펄스(Vg)를 인가하여 횐(밝은) 표시를 실시한 바 정상화소의 광투과율을 100%로 한 경우 각각 20개의 샘플로 적(R)표시화소의 휘점결함화소에서는 광투과율은 15%로부터 30%를 넘지 않는 범위내에, 녹(G)표시화소의 휘점결함화소에서는 광투과율은 10%이하의 것으로부터 20%를 넘지 않는 범위내에, 청(B)표시화소의 휘점결함 화소에서는 광투과율은 27%를 넘지 않는 범위내, 실험예 1,2에 비하면 뒤떨어지지만 휘점결함이 충분한 멸점화를 달성하는 것을 확인할 수 있었다.

또한 이 실험예에 있어서는 조사시간은 색부(321)의 악화를 고려하여 40초로 했다. 즉 상기한 각 구체예에 비하여 조사시간을 짧게 했다.

[비교예]

YAG레이저를 배열기판(201)측의 배향막(411)상에 제7도에 나타내는 바와같은 형상으로 제어하여 조사한 외는 실험예 1과 똑같이 하여 광투과율 조정공정을 실시했다.

이와같이 하여 형성된 배향막(411)(413)의 표면에 있어서의 레이저광이 조사된 부분은 배향막(411)(413)및 화소전극(251)자체가 제거되어 있었다.

또 6500[1x]의 조도를 갖는 백라이트를 배열기판 뒷면에 배치하고 대향 전극과 화소전극의 사이의 전위차 0V가 되도록 대향전극전압(Vcom)과 영상신호전압(Vsig)을 선택하고 각 주사선에 주사펄스(Vg)를 인가하여 흰(밝은) 표시를 실시한바 정상화소의 광투과율을 100%로 한 경우 각 표시 화소 함께 70%정도밖에 광투과율의 저하가 인정되지 않았다.

이상과 같이 본 발명에 따르면 휘점결함화소를 충분하게 멸점화할 수 있다. 상기의 실시예에 있어서는 레이저광은 어느쪽도 직선상으로 주사했다. 이 레이저광의 주사방법은 반드시 직선상이 아니고 서로 대략 평행하면 파선상이어도 좋다. 또는 화소전극의 끝부근을 따르는 이외에도 예를 들면 화소전극의 대각선을 따라서 주사해도 좋다. 시간의 단축을 고려하면 화소 전극의 긴쪽부근을 따라서 주사하는 것이 바람직하다.

또 제8도에 나타내는 바와같은 서로 평행한 가는 선모양의 복수개의 슬릿(611)을 갖는 마스크(601)를 통하여 큰 직경의 레이저광을 조사해도 좋다.

상기의 실험예 만큼의 광투과율 절감의 효과보다는 효과는 약간 낮아진다고 예상되지만 광투과율 제어공정에 요하는 시간을 단축할 수 있다.

또한 이상의 실시예에 있어서는 어느쪽도 휘점결함화소율멸점화에 대처한 경우를 예로 들어서 설명했지만 이밖의 휘점결함모드에 대해서도 본 발명은 효과적이다. 예를 들면 정전파괴에 의한 TFT의 이상동작과 도전성금속이 물질의 혼입, 층간절연막의 파손에 의한 전극 및 그 배선계통등의 쇼트, 또는 화소전극의 결락, 결손, 배향이상, 투명도전성이물질의 혼입등의 원인에 의하여 발생하는 휘점결함 이외의 결함표시화소등에 대해서도 본 발명은 유효하다.

또 상기의 실시예에 있어서는 광투과형의 액정표시장치를 예로 들어서 설명 했지만 반사형의 액정표시장치이어도 본 발명은 적용 가능하다.

또 본 발명은 상기한 실시예와 같은 대략 90°비틀림의 트위스티드·네마틱 액정과 편광축방향이 서로 직교하도록 배치되는 편광판을 조합한 노멀리·화이트·모드로 동작하는 액정표시장치외에도 대략 90° 뒤틀림의 트위스티드·네마틱액정과 편광판의 편광축방향이 서로 평행하도록 배치된 노멀리·블랙·모드로 동작하는 액정표시장치에 있어서도 적용 가능하다. 또 본 발명은 상기한 실시예와 같은 각 표시화소마다에 스위칭소자로써 TFT를 구비한 액티브매트릭스형 액정표시장치외에도 예를 들면 MIM소자를 구비한 액티브매트릭스형 액정표시장치, 또는 스트라이프상의 전극을 구비한 전극기판이 직교배치되는 단순매트릭스형 액정표시장치등에도 적용할 수 있다.

Claims

제1기판상에 적어도 제1전극 및 제1배향막이 형성된 제1전극기판; 제2기판상에 적어도 상기 제1전극에 대응하는 제2전극 및 제2배향막이 형성된 제2전극기판; 상기 제1전극기판과 상기 제2전극기판 사이에 끼워지고, 상기 제1배향막 및 제2배향막에 부여된 배향성에 기초하여 소정 방향으로 배열되는 액정분자를 포함하는 액정층을 구비하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극사이의 전위차가 0에 가깝게 됨에 따라 광투과율이 높아지는 표시화소를 여러개 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 표시화소 가운데 결함동작하는 표시화소에 대응하여 상기 액정층에 접하는 상기 제1전극기판의 한 영역의 배향면은 상기 표시화소 가운데 정상동작하는 표시화소에 대응하여 상기 액정층에 접하는 제1전극기판의 다른 영역의 배향면보다도 큰 볼록부를 구비하고, 상기 액정분자의 배열상태가 다른 것에 의해 상기 결함동작하는 표시화소의 광투과율이 상기 정상동작하는 표시화소의 광투과율의 25% 이하로 조정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1기판에 적어도 2차원상으로 배열된 복수의 화소전극 및 제1배향막이 형성된 배열기판; 제2기판상에 적어도 상기 화소전극에 대향하는 대향전극 및 제2배향막이 배치된 대향기판; 상기 배열기판과 상기 대향기판 사이에 유지되어 상기 제1배향막 및 상기 제2배향막에 부여된 배향성을 기초하여 소정 방향으로 배열되는 액정분자를 포함하는 액정층을 구비하고, 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이의 전위차에 따라 광투과율이 변화하는 표시화소를 복수개 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 표시화소중 결함동작하는 표시화소에 대응하여 상기 액정층에 접하는 상기 배열기판의 한 영역의 배향면은 상기 표시화소중 정상동작하는 표시화소에 대응하여 상기 액정층에 접하는 상기 배열기판의 다른 영역의 배향면보다도 큰 볼록부를 구비하고, 또는 상기 표시화소중 결함동작하는 표시화소에 대응하여 상기 액정층에 접하는 상기 대향기판의 한 영역의 배향면은 상기 표시 화소중 정상동작하는 표시화소에 대응하여 상기 액정층에 접하는 상기 대향기판의 다른 영역의 배향면보다도 큰 볼록부를 구비하여 상기 결함동작하는 표시화소의 광투과율이 조정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제2항에 있어서, 상기 화소전극 각각은 스위치 소자를 통하여 영상신호선 및 주사선에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제3항에 있어서, 상기 스위치 소자는 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제2항에 있어서, 상기 정상동작하는 표시화소는 상기 화소전극과 상기 대향전극간의 전위차가 0에 가까워짐에 따라 광투과율이 높아지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제5항에 있어서, 상기 배열기판은 상기 화소전극에 절연막을 통하여 대향배치되는 보조용량선을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 결함동작하는 표시화소에 대응하는 상기 화소전극과 상기 보조용량선은 단락되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제2항에 있어서, 상기 결함동작하는 표시화소에 대응하는 상기 한 영역의 배향면은 높이가 적어도 0.1㎛ 이상의 볼록부가 10㎛ 이하의 피치로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제8항에 있어서, 상기 화소전극과 상기 대향전극의 사이의 전위차가 상기 액정층의 한계값 이하의 전위차에 있어서의 상기 결함동작하는 표시화소의 광투과율이 상기 정상동작하는 표시화소의 광투과율의 25% 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제9항에 있어서, 상기 화소전극과 상기 대향전극의 사이의 전위차가 상기 액정층의 한계값 이하의 전위차에 있어서의 상기 결함동작하는 표시화소의 광투과율이 상기 정상동작하는 표시화소의 광투과율의 20% 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1기판상에 적어도 제1전극 및 제1배향막이 형성된 제1전극기판; 제2기판상에 적어도 상기 제1전극에 대향하는 제2전극 및 제2배향막이 형성된 제2전극기판; 상기 제1전극기판과 상기 제2전극기판의 사이에 유지되고 상기 제1배향막 및 상기 제2배향막에 부여되는 배향성을 기초로 하여 소정 방향으로 배열되는 액정분자를 포함하는 액정층을 구비하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 전위차에 따라 광투과율이 변화하는 표시화소를 복수개 구비한 액정표시장치에 있어서, 적어도 상기 한 표시화소의 상기 액정층에 접하는 상기 제1전극기판의 한 영역의 배향면은 상기 다른 표시화소의 상기 액정층에 접하는 상기 제1전극기판의 다른 영역의 배향면보다도 큰 볼록부를 구비하여 상기 한 표시화소의 광투과율이 조정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1기판상에 적어도 제1전극 및 제1배향막이 형성된 제1전극기판; 제2기판상에 적어도 상기 제1전극에 대향하는 제2전극 및 제2배향막이 형성된 제2전극기판; 상기 제1전극기판과 상기 제2전극기판 사이에 유지되고 상기 제1배향막 및 상기 제2배향막에 부여되는 배향성을 기초로 하여 소정방향으로 배열되는 액정분자를 포함하는 액정층을 구비하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 전위차에 따라 광투과율이 변화하는 표시화소를 복수개 구비한 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 복수의 상기 결함표시화소중에서 결함표시화소를 검출하는 공정과, 상기 결함표시화소에 대하여 에너지선을 복수개의 대략 평행한 가는 선모양으로 조사하여 상기 결함화소의 광투과율을 조절하는 광투과율 조절공정을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제12항에 있어서, 상기 에너지선이 레이저광인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제12항에 있어서, 상기 광투과율 조절공정에 의해 상기 결함동작하는 표시화소에 대응하여 상기 액정층에 접하는 상기 배열기판의 한 영역의 배향면에는 상기 표시화소 중 정상동작하는 표시화소에 대응하여 상기 액정층에 접하는 상기 배열기판의 다른 영역의 배향면보다도 큰 볼록부가 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 광투과율 조절공정에 의해 상기 결함동작하는 표시화소에 대응하는 상기 한 영역의 배향면은 높이가 적어도 0.1㎛ 이상의 볼록부가 10㎛ 이하의 피치로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제15항에 있어서, 상기 정상동작하는 표시화소는 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이의 전위차가 0에 가까워짐에 따라 광투과율이 높아지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제16항에 있어서, 상기 광투과율 조절공정에 의해 상기 제1전극과 상기 제2전극의 사이의 전위차가 상기 액정층의 한계값 이하의 전위차에 있어서의 상기 결함동작하는 표시 화소의 광투과율이 상기 정상동작하는 표시화소의 광투과율의 25% 이하로 조절되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제1기판상에 적어도 제1전극 및 제1배향막이 형성된 제1전극기판; 제2기판상에 적어도 상기 제1전극에 대향하는 제2전극 및 제2배향막이 형성된 제2전극기판; 상기 제1전극기판과 상기 제2전극기판의 사이에 유지되어 상기 제1배향막 및 상기 제2배향막에 부여되는 배향성을 기초로 하여 소정방향으로 배열되는 액정분자를 포함하는 액정층을 구비하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극의 사이의 전위차에 따라 광투과율이 변화하는 표시화소를 복수개 구비한 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 복수의 상기 표시화소중에서 결함표시화소를 검출하는 공정과, 상기 결함표시화소에 대하여 집점의 위치가 상기 제1전극 및 상기 제2전극기판의 밖의 위 또는 아래의 심도 위치에 에너지선을 조사하여 상기 결함화소의 광투과율을 조절하는 광투과율 조절공정을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제18항에 있어서, 상기 제1전극은 2차원상으로 배열된 복수의 화소전극을 포함하고, 상기 화소 전극 각각은 스위치소자에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제19항에 있어서, 상기 제2전극기판은 광투과 파장이 다른 복수의 영역을 포함하는 광학필터를 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제20항에 있어서, 상기 광투과율 조절공정은 상기 결함화소에 대하여 집점의 심도가 상기 제2전극기판의 밖의 심도에 위치하는 에너지선을 상기 제1전극기판측으로부터 조사하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제20항에 있어서, 상기 광투과율 조절공정은 상기 결함화소에 대하여 집점의 심도가 상기 제1전극기판의 밖의 심도에 위치하는 에너지선을 상기 제1전극기판측으로부터 조사하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제1기판상에 적어도 제1전극 및 제1배향막이 형성된 제1전극기판; 제2전극기판에 적어도 상기 제1전극에 대향하는 제2전극 및 제2배향막이 형성된 제2전극기판; 상기 제1전극기판과 상기 제2전극기판의 사이에 유지되고 상기 제1배향막 및 상기 제2배향막에 부여되는 배향성을 기초로 하여 소정방향으로 배열되는 액정분자를 포함하는 액정층을 구비하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극의 사이의 전위차에 따라 광투과율이 변화하는 표시화소를 복수개 구비한 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 복수의 상기 표시화소중에서 결함화소를 검출하는 공정과, 상기 결함표시화소에 대하여 상기 표시화소 면적의 1/25 이하의 조사면적을 갖는 펄스상의 에너지선을 주사하면서 조사하여 광투과율을 조절하는 광투과율 조절공정을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제23항에 있어서, 상기 광투과율 조절공정은 상기 제1배향막 또는 상기 제2배향막상에 있어서 상기 에너지선이 서로 이웃하는 주사궤적이 중복하는 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.