KR20150004346A - 액정 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 액정 표시 장치는, 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과, 상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며, 볼록부의 적어도 하나가 복수의 단차부를 구비한다. 또한, 본 발명은 액정 표시 장치의의 제조 방법을 제공한다.
Description
본 개시는 대향면에 배향막을 갖는 한 쌍의 기판의 사이에 액정층이 밀봉된 액정 표시 소자를 구비한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
근래, 액정 텔레비전 수상기나 노트형 퍼스널 컴퓨터, 차량 내비게이션 장치 등의 표시 모니터로서, 액정 디스플레이(LCD)가 많이 사용되고 있다. 이 액정 디스플레이는 기판 사이에 협지된 액정층 중에 포함되는 액정 분자의 분자 배열(배향)에 의해 다양한 표시 모드(방식)로 분류된다. 표시 모드로서, 예를 들면, 전압을 부가하지 않은 상태에서 액정 분자가 비틀려서 배향하고 있는 TN(트위스트 네마틱) 모드가 잘 알려지고 있다. TN 모드에서는, 액정 분자는 정의 유전율 이방성, 즉, 액정 분자의 장축 방향의 유전율이 단축 방향에 비하여 큰 성질을 갖고 있다. 그 때문에, 액정 분자는 기판면에 대해 평행한 면 내에서, 액정 분자의 배향 방위를 순차적으로 회전시키면서, 기판면에 수직한 방향으로 정렬시킨 구조로 되어 있다.
한편으로, 전압을 부가하지 않은 상태에서 액정 분자가 기판면에 대해 수직하게 배향하고 있는 VA(Vertical Alignment) 모드에 대한 주목이 높아지고 있다. VA 모드에서는 액정 분자는 부의 유전율 이방성, 즉, 액정 분자의 장축 방향의 유전율이 단축 방향에 비하여 작은 성질을 갖고 있고, TN 모드에 비하여 광시야각을 실현할 수 있다.
이와 같은 VA 모드의 액정 디스플레이에서는 전압이 인가되면, 기판에 대해 수직 방향으로 배향하고 있던 액정 분자가, 부의 유전율 이방성에 의해, 기판에 대해 평행 방향으로 쓰러지도록 응답함에 의해, 광을 투과시키는 구성으로 되어 있다. 그런데, 기판에 대해 수직 방향으로 배향한 액정 분자의 쓰러지는 방향은 임의이기 때문에, 전압 인가에 의해 액정 분자의 배향이 흐트러지고, 따라서, 전압에 대한 응답 특성을 악화시키는 요인으로 되어 있다.
그래서, 전압 인가시에 있어서의 액정 분자의 배향을 규제하는 수법으로서, 지금까지도 다양한 제안이 이루어지고 있다. 예를 들면, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 방식이나 PVA(Patterned Vertical Alignment) 방식, 또는 광 배향막을 사용하는 수법(예를 들면, 특허문헌 1을 참조)이 제안되어 있다. PVA 방식에서는 슬릿이나 리브(돌기)를 이용함에 의해, 배향 제어를 행하면서, 높은 시야각을 실현한다. 최근에는 이 밖에도, 일방의 기판에 형성되기 전극(구체적으로는 화소 전극)에 복수의 미세한 슬릿을 마련하고, 타방의 기판에 형성되기 전극(구체적으로는 대향 전극)을 슬릿이 없는 이른바 베타 전극으로 한 구조(파인 슬릿 구조라고도 불린다)가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2를 참조). 그러나, 파인 슬릿 구조에서는 미소한 선-공간으로 이루어지는 슬릿에서 전계가 가하여지지 않는 부분이 존재하고, 또한, 라인의 에지 부근에서, 전압 인가시, 액정 분자의 배향 상태가 트위스트 구조를 취하기 때문에, 투과율이 저하된다는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위한 기술이, 즉, 화소 전극에, 복수의 미세한 슬릿을 마련하는 대신에 요철부를 형성하는 기술이, 특허문헌 3에 개시되어 있다.
특허문헌 1에 개시된 기술은 파인 슬릿 구조에서의 상술한 문제의 발생을 효과적으로 억제할 수 있지만, 더욱 한층, 암선(dark line)의 발생을 적게 하여야 할 요망, 즉, 한층 균일한 고투과율을 실현하는 것에 대한 강한 요망이 있다. 또한, 한층 양호한 전압 응답 특성에 대한 강한 요청도 있다.
따라서, 본 개시의 목적은 한층 양호한 전압 응답 특성을 달성할 수 있고, 또한, 한층 균일한 고투과율을 실현하는 것이 가능한 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
본 개시된 제1의 양태 내지 제4의 양태에 관한 액정 표시 장치는, 제1 기판 및 제2 기판, 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 대향면에 형성된 제1 전극, 제1 전극 및 제1 기판의 대향면을 덮는 제1 배향막, 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 대향면에 형성된 제2 전극, 제2 전극 및 제2 기판의 대향면을 덮는 제2 배향막, 및, 제1 배향막 및 제2 배향막의 사이에 마련되고, 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 화소가, 복수로 배열되어 이루어지는 액정 표시 장치로서, 액정 분자에는 적어도 제1 배향막에 의해 프리틸트가 부여된다.
본 개시된 제1의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 복수의 요철부가 제1 전극상에 형성된 평탄화층상에 형성되고, 복수의 단차부가 제1 전극상에 마련된 볼록부에 형성된다.
본 개시된 제2의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 복수의 요철부가 제1 전극상에 형성된 평탄화층상에 형성되고, 볼록구조가 화소들 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서 형성되어 있고,상기 요철부의 주변부는 상기 볼록구조상에 형성되어 있다.
본 개시된 제3의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 복수의 요철부가 제1 전극상에 형성된 평탄화층상에 형성되고, 상기 요철부는 화소 중심부를 관통하고 열십자 형상으로 연장되는 간철부와, 상기 간철부로부터 화소 주변부를 향해 연장되는 복수의 지철부에 의해 구성되고, 배향 규제부가 상기 간철부에 대응하는 제2 전극의 일부에 형성되어 있다.
본 개시된 제4의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 복수의 요철부가 제1 전극상에 형성된 평탄화층상에 형성되고, 상기 요철부는 화소 주변부에서 액정 형상으로 형성되는 간철부와, 상기 간철부로부터 화소의 내측을 향해 연장되는 복수의 지철부에 의해 구성되고, 화소 중심부를 관통하며 화소 주변부와 평행인 슬릿부 또는 돌기부가 제1 전극 상에 형성된다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서, 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과, 상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며, 볼록부의 적어도 하나가 복수의 단차부를 구비한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서, 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과, 상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며, 불록구조가 화소들 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서 형성되어 있고, 요철부의 주변부가 상기 볼록구조상에 형성된다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서, 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과, 상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며, 상기 요철부는 화소 중심부를 관통하고 열십자 형상으로 연장되는 간철부와, 상기 간철부로부터 화소 주변부를 향해 연장되는 복수의 지철부에 의해 구성되고, 배향 규제부가 상기 간철부에 대응하는 제2 전극의 일부에 형성된다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서, 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과, 상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며, 상기 요철부는 화소 주변부에서 액자 형상으로 형성된 간철부와 상기 간철부로부터 화소의 내측을 향하여 연장되는 복수의 지철부를 포함하고, 슬릿부와 돌기부의 적어도 하나가 상기 제1 전극상에 형성되고, 슬릿부와 돌기부의 적어도 하나가 화소 중심부를 관통하고 화소 주변부와 평행하다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서, 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 전극상에, 제1 배향막을 형성하고, 제2 기판의 제2 면상에 형성된 제2 전극상에, 상기 제1 배향막과 대향하는 제2 배향막을 형성하고, 상기 제1 및 제2 배향막 사이에 액정층을 밀봉하고, 상기 제1 및 제2 전극 사이에 전압을 인가하고, 상기 전압을 인가하는 동안에 상기 제1 및 제2 배향막을 자외선으로 조사한다.
본 개시된 제1의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 간철부에 복수의 단차부(고저차)가 형성되어 있기 때문에, 간철부에서 전장의 강약이 생기고, 또한, 횡전계가 생긴다. 그 결과, 간철부에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 간철부에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그 때문에, 화상 표시시, 간철부에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 고투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수도 있다.
또한, 본 개시된 제2의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 요철부의 주변부는 볼록구조상에 형성되어 있기 때문에, 요철부의 주변부가 평탄한 경우에 비하여, 보다 한층 강한 전장이 요철부의 주변부에 생긴다. 그 결과, 요철부의 주변부에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 요철부의 주변부에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그 때문에, 양호한 전압 응답 특성을 유지할 수 있다.
또한, 본 개시된 제3의 양태에 관한 액정 표시 장치에서는 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에는 배향 규제부가 형성되어 있기 때문에, 제2 전극에 의해 생성된 전장이 배향 규제부 부근에서 왜곡, 또한, 배향 규제부 부근에서 액정 분자의 쓰러지는 방향이 규정된다. 그 결과, 배향 규제부 부근에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 배향 규제부 부근에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그 때문에, 화상 표시시, 간철부에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 고투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수도 있다.
또한, 나아가서는 본 개시된 제4의 양태에 관한 액정 표시 장치에서는 제1 전극에는 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있기 때문에, 슬릿부 또는 돌기부가 존재하지 않는 평탄한 오목부가 제1 전극에 형성되어 있는 경우와 비교하여, 제1 전극에 의해 생성된 전장이 슬릿부 부근에서 왜곡되고, 또한, 돌기부 부근 배향 규제부 부근에서 액정 분자의 쓰러지는 방향이 규정된다. 그 결과, 슬릿부 또는 돌기부 부근에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 슬릿부 또는 돌기부 부근에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그 때문에, 화상 표시시, 간철부에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 고투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수도 있다.
도 1은 실시례 1의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 2는 실시례 1의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 3A는 실시례 1의 액정 표시 장치에서의 도 2의 화살표 IIIA-IIIA에 따른 모식적인 부분 단면도이고, 도 3B는 실시례 1의 액정 표시 장치에서의 도 2의 화살표 IIIB-IIIB에 따른 모식적인 부분 단면도이고, 도 3C는 실시례 1의 액정 표시 장치에서의 도 2의 화살표 IIIC-IIIC에 따른 모식적인 부분 단면도이고, 도 3D는 도 3C의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도.
도 4A는 종래의 액정 표시 장치에서의 액정 분자의 움직임을 도시하는 개념도이고, 도 4B는 실시례 1의 액정 표시 장치에서의 액정 분자의 움직임을 도시하는 개념도.
도 5는 실시례 2의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 6은 실시례 3의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 7A는 실시례 2의 액정 표시 장치에서의 도 5의 화살표 VIIA-VIIA에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 7B는 실시례 2의 액정 표시 장치에서의 도 5의 화살표 VIIB-VIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 7C는 실시례 3의 액정 표시 장치에서의 도 6의 화살표 VIIC-VIIC에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 7D는 도 7C의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도.
도 8은 실시례 3의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도.
도 9는 실시례 3의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 다른 변형례의 모식적인 사시도.
도 10은 실시례 4의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 11은 도 10에 도시한 실시례 4의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 사시도.
도 12는 실시례 5의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 13A는 실시례 4의 액정 표시 장치에서의 도 10의 화살표 XIIIA-XIIIA에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 13B는 실시례 4의 액정 표시 장치에서의 도 10의 화살표 XIIIB-XIIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 13C는 도 13B의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도이고, 도 13D는 실시례 5의 액정 표시 장치에서의 도 12의 화살표 XIIID-XIIID에 따른 제1 전극의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도.
도 14는 실시례 6의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 15는 실시례 6의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 사시도.
도 16은 실시례 7의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 17은 실시례 7의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도.
도 18은 실시례 7의 액정 표시 장치에서의 도 16의 화살표 XVIIIA-XVIIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도.
도 19는 실시례 8의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 20은 실시례 8의 액정 표시 장치의 변형례의 모식적인 일부 단면도.
도 21은 실시례 9의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 22는 실시례 9의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도.
도 23은 실시례 9의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 다른 변형례의 모식적인 평면도.
도 24는 실시례 9의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 또 다른 변형례의 모식적인 평면도.
도 25A는 실시례 9의 액정 표시 장치에서의 도 21의 화살표 IIXVA-IIXVA에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 25B는 실시례 9의 액정 표시 장치에서의 도 21의 화살표 IIXVB-IIXVB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 25C는 실시례 9의 액정 표시 장치에서의 도 23의 화살표 IIXVC-IIXVC에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 25D는 실시례 9의 액정 표시 장치에서의 도 23의 화살표 IIXVD-IIXVD에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도.
도 26A는 액정 분자의 프리틸트를 설명하기 위한 모식도, 도 26B은 실시례 8의 액정 표시 장치에서의 액정 분자의 움직임을 도시하는 개념도이고, 도 26C는 실시례 8의 액정 표시 장치에서의 액정 분자의 움직임을 도시하는 개념도.
도 27은 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 회로 구성도.
도 28A는 TFT 등이 형성되고, 제1 전극에 요철부가 형성되기 전의 제1 기판의 모식적인 일부 단면도이고, 도 28B는 TFT 등이 형성되고, 제1 전극에 요철부가 형성되기 전의 제1 기판의 모식적인 일부 단면도.
도 29A는 실시례 1-A에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상이고, 도 29B 실시례 1-B에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상이고, 도 29C는 실시례 1-C에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상.
도 30A는 실시례 1-D에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상이고, 도 30B는 실시례 8에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상이고, 도 30C는 비교례에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상.
도 2는 실시례 1의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 3A는 실시례 1의 액정 표시 장치에서의 도 2의 화살표 IIIA-IIIA에 따른 모식적인 부분 단면도이고, 도 3B는 실시례 1의 액정 표시 장치에서의 도 2의 화살표 IIIB-IIIB에 따른 모식적인 부분 단면도이고, 도 3C는 실시례 1의 액정 표시 장치에서의 도 2의 화살표 IIIC-IIIC에 따른 모식적인 부분 단면도이고, 도 3D는 도 3C의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도.
도 4A는 종래의 액정 표시 장치에서의 액정 분자의 움직임을 도시하는 개념도이고, 도 4B는 실시례 1의 액정 표시 장치에서의 액정 분자의 움직임을 도시하는 개념도.
도 5는 실시례 2의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 6은 실시례 3의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 7A는 실시례 2의 액정 표시 장치에서의 도 5의 화살표 VIIA-VIIA에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 7B는 실시례 2의 액정 표시 장치에서의 도 5의 화살표 VIIB-VIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 7C는 실시례 3의 액정 표시 장치에서의 도 6의 화살표 VIIC-VIIC에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 7D는 도 7C의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도.
도 8은 실시례 3의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도.
도 9는 실시례 3의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 다른 변형례의 모식적인 사시도.
도 10은 실시례 4의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 11은 도 10에 도시한 실시례 4의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 사시도.
도 12는 실시례 5의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 13A는 실시례 4의 액정 표시 장치에서의 도 10의 화살표 XIIIA-XIIIA에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 13B는 실시례 4의 액정 표시 장치에서의 도 10의 화살표 XIIIB-XIIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 13C는 도 13B의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도이고, 도 13D는 실시례 5의 액정 표시 장치에서의 도 12의 화살표 XIIID-XIIID에 따른 제1 전극의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도.
도 14는 실시례 6의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 15는 실시례 6의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 사시도.
도 16은 실시례 7의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 17은 실시례 7의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도.
도 18은 실시례 7의 액정 표시 장치에서의 도 16의 화살표 XVIIIA-XVIIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도.
도 19는 실시례 8의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 20은 실시례 8의 액정 표시 장치의 변형례의 모식적인 일부 단면도.
도 21은 실시례 9의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도.
도 22는 실시례 9의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도.
도 23은 실시례 9의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 다른 변형례의 모식적인 평면도.
도 24는 실시례 9의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 또 다른 변형례의 모식적인 평면도.
도 25A는 실시례 9의 액정 표시 장치에서의 도 21의 화살표 IIXVA-IIXVA에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 25B는 실시례 9의 액정 표시 장치에서의 도 21의 화살표 IIXVB-IIXVB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 25C는 실시례 9의 액정 표시 장치에서의 도 23의 화살표 IIXVC-IIXVC에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도이고, 도 25D는 실시례 9의 액정 표시 장치에서의 도 23의 화살표 IIXVD-IIXVD에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도.
도 26A는 액정 분자의 프리틸트를 설명하기 위한 모식도, 도 26B은 실시례 8의 액정 표시 장치에서의 액정 분자의 움직임을 도시하는 개념도이고, 도 26C는 실시례 8의 액정 표시 장치에서의 액정 분자의 움직임을 도시하는 개념도.
도 27은 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 회로 구성도.
도 28A는 TFT 등이 형성되고, 제1 전극에 요철부가 형성되기 전의 제1 기판의 모식적인 일부 단면도이고, 도 28B는 TFT 등이 형성되고, 제1 전극에 요철부가 형성되기 전의 제1 기판의 모식적인 일부 단면도.
도 29A는 실시례 1-A에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상이고, 도 29B 실시례 1-B에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상이고, 도 29C는 실시례 1-C에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상.
도 30A는 실시례 1-D에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상이고, 도 30B는 실시례 8에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상이고, 도 30C는 비교례에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상.
이하, 도면을 참조하여, 실시례에 의거하여 본 개시를 설명하지만, 본 개시는 실시례로 한정되는 것이 아니고, 실시례에서의 여러가지의 수치나 재료는 예시이다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 본 개시된 제1의 양태 내지 제4의 양태에 관한 액정 표시 장치, 전반에 관한 설명
2. 실시례 1(본 개시된 제1-A의 양태에 관한 액정 표시 장치)
3. 실시례 2(실시례 1의 변형)
4. 실시례 3(실시례 1의 다른 변형)
5. 실시례 4(본 개시된 제1-B의 양태에 관한 액정 표시 장치)
6. 실시례 5(실시례 4의 변형)
7. 실시례 6(실시례 4의 다른 변형)
8. 실시례 7(실시례 1 내지 실시례 6을 포함하는 본 개시된 제2의 양태에 관한 액정 표시 장치)
9. 실시례 8(본 개시된 제1-A의 양태, 제2-A의 양태에 관한 액정 표시 장치를 포함하는 본 개시된 제3의 양태에 관한 액정 표시 장치)
10. 실시례 9(본 개시된 제1-B의 양태, 제2-B의 양태에 관한 액정 표시 장치를 포함하는 본 개시된 제4의 양태에 관한 액정 표시 장치), 및 기타
(본 개시된 제1의 양태 내지 제4의 양태에 관한 액정 표시 장치, 전반에 관한 설명)
본 개시된 제1의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 요철부는 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 늘어나는 간철부, 및, 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 형태를, 편의상, "본 개시된 제1-A의 양태에 관한 액정 표시 장치"라고 부른다. 여기서, 본 개시된 제1-A의 양태에 관한 액정 표시 장치에서는 열십자로 늘어나는 간철부의 각각을 X축, Y축으로 한 (X, Y)좌표계를 상정한 때, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 늘어나는 형태를 채용할 수 있다.
그리고, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제1-A의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 간철부의 늘어나는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 간철부를 절단한 때의 간철부의 단면 형상은 간철부의 단면 형상의 중심부터 간철부의 단면 형상의 연(edge)을 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다. 그리고, 이상에 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제1-A의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 간철부의 늘어나는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 간철부를 절단한 때의 간철부의 단면 형상은 간철부의 단면 형상의 중앙부로부터 간철부의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다.
또한, 이상에 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제1-A의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 지철부의 늘어나는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은 지철부의 단면 형상의 중심부터 지철부의 단면 형상의 연을 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다. 그리고, 이상에 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제1-A의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 지철부의 늘어나는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은 지철부의 단면 형상의 간철부측부터 지철부의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다.
또한, 이상에 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제1-A의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에는 배향 규제부가 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 여기서, 배향 규제부는 제2 전극에 마련된 슬릿부로 이루어지는 형태로 할 수 있고, 또한, 제2 전극에 마련된 돌기부로 이루어지는 형태로 할 수 있고, 또한, 돌기형상이 된 제2 전극의 부분으로 구성할 수도 있다. 돌기부는 예를 들면, 레지스트 재료로 이루어지고, 그 위에는 제2 전극은 형성되어 있지 않다. 돌기형상이 된 제2 전극의 부분을 마련하기 위해서는 제2 전극의 하측에 볼록부를 형성하면 좋고, 또한, 제1 전극에서의 요철부의 볼록부 형성 방법과 같은 방법으로 돌기형상이 된 제2 전극의 부분을 마련하는 것도 가능하다. 슬릿부 또는 돌기부, 돌기형상이 된 제2 전극의 부분의 폭은 간철부의 폭보다도 좁은 것이 바람직하다. 후술하는 본 개시된 제2-A의 양태에 관한 액정 표시 장치, 본 개시된 제3의 양태에 관한 액정 표시 장치에서도 마찬가지로 할 수 있다.
또한, 본 개시된 제1의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 요철부는 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부, 및, 간철부로부터 화소 내부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 형태를, 편의상, "본 개시된 제1-B의 양태에 관한 액정 표시 장치"라고 부른다. 여기서, 본 개시된 제1-B의 양태에 관한 액정 표시 장치에서는 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 직선의 각각을 X축, Y축으로 한 (X, Y)좌표계를 상정한 때, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제2 상한을 차지하는 복1수의 지철부는 X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 늘어나는 형태를 채용할 수 있다.
그리고, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제1-B의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 간철부의 늘어나는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 간철부를 절단한 때의 간철부의 단면 형상은 간철부의 단면 형상의 외측의 연으로부터 간철부의 단면 형상의 내측의 연을 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다.
나아가서는 이상에 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제1-B의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 지철부의 늘어나는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은 지철부의 단면 형상의 중심부터 지철부의 단면 형상의 연을 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다. 그리고, 이상에 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제1-B의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 지철부의 늘어나는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은 지철부의 단면 형상의 간철부측부터 지철부의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 할 수 있다.
나아가서는 이상에 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제1-B의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 제1 전극에는 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 돌기부는 예를 들면, 레지스트 재료로 이루어지고, 그 위에는 제1 전극은 형성되어 있지 않다. 또한, 제1 전극에는 화소 중심부를 통과하는 열십자형상의 볼록부가 오목부에 둘러싸여서 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 이와 같은 열십자형상의 볼록부는 제1 전극의 하측에 열십자형상의 볼록부를 형성함으로써 마련할 수 있고, 또한, 제1 전극에서의 요철부의 형성 방법과 같은 방법으로 마련하는 것도 가능하다. 또한, 슬릿부 또는 돌기부(리브)를 마련하는 대신에, 화소 중심부를 통과하는 열십자형상의 오목부를 마련하여도 좋다. 후술하는 본 개시된 제2-B의 양태에 관한 액정 표시 장치, 본 개시된 제4의 양태에 관한 액정 표시 장치에서도 마찬가지로 할 수 있다.
나아가서는 이상에 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제1-A의 양태 또는 제1-B의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서, 볼록구조가 형성되어 있고, 요철부의 주변부는 볼록구조상에 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 볼록구조는 주지의 재료로 구성된 블랙 매트릭스에 의거하여 형성되어 있는 형태로 할 수 있다.
또한, 본 개시된 제2의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 요철부는 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 늘어나는 간철부, 및, 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 형태를, 편의상, "본 개시된 제2-A의 양태에 관한 액정 표시 장치"라고 부른다. 여기서, 본 개시된 제2-A의 양태에 관한 액정 표시 장치에서는 열십자로 늘어나는 간철부의 각각을 X축, Y축으로 한 (X, Y)좌표계를 상정한 때, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 늘어나는 형태를 채용할 수 있다.
그리고, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제2-A의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에는 배향 규제부가 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 여기서, 배향 규제부는 제2 전극에 마련된 슬릿부로 이루어지는 형태로 할 수 있고, 또한, 제2 전극에 마련된 돌기부로 이루어지는 형태로 할 수 있다.
또한, 본 개시된 제2의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 요철부는 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부, 및, 간철부로부터 화소 내부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 형태를, 편의상, "본 개시된 제2-B의 양태에 관한 액정 표시 장치"라고 부른다. 여기서, 본 개시된 제2-B의 양태에 관한 액정 표시 장치에서는 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 직선의 각각을 X축, Y축으로 한 (X, Y)좌표계를 상정한 때, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부는 X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 늘어나는 형태를 채용할 수 있다.
그리고, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제2-B의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 제1 전극에는 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있는 형태로 할 수 있다.
나아가서는 이상에 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제2의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 볼록구조는 주지의 재료로 구성된 블랙 매트릭스에 의거하여 형성되어 있는 형태로 할 수 있다.
또한, 본 개시된 제3의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 배향 규제부는 제2 전극에 마련된 슬릿부로 이루어지는 형태로 할 수 있고, 또한, 제2 전극에 마련된 돌기부로 이루어지는 형태로 할 수 있다.
또한, 본 개시된 제4의 양태에 관한 액정 표시 장치에서, 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분의 사영상(projected image)과 블랙 매트릭스의 사영상이 겹쳐지도록 블랙 매트릭스를 형성하는 형태로 할 수 있고, 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분에서 요철부의 단부에 걸치는 영역의 사영상과 블랙 매트릭스의 사영상이 겹쳐지도록 블랙 매트릭스를 형성하는 형태로 할 수 있다.
이상에 설명한 각종의 바람직한 형태를 포함하는 본 개시된 제1의 양태 내지 제4의 양태에 관한 액정 표시 장치(이하, 이들을 총칭하여, 단지, "본 개시된 액정 표시 장치"라고 부르는 경우가 있다)에서, 액정 분자는 부의 유전율 이방성을 갖는 형태로 할 수 있다.
본 개시된 액정 표시 장치 또는 액정 표시 소자는, 제1 기판에 제1 전극을 형성하고, 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 대향면상, 및, 제1 전극상에, 제1 배향막을 형성하는 공정과, 제2 기판에 제2 전극을 형성하고, 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 대향면상, 및, 제2 전극상에, 제2 배향막을 형성하는 공정과, 제1 기판 및 제2 기판을, 제1 배향막과 제2 배향막이 대향하도록 배치하고, 제1 배향막과 제2 배향막 사이에 액정층을 밀봉하는 공정과, 액정층에 대해 소정의 전장을 인가하면서, 적어도 제1 배향막을 구성하는 고분자 화합물을 반응(가교 또는 변형)시킴에 의해 액정 분자를 배향시키는 공정을 구비한다.
그리고, 이 경우, 액정 분자를 한 쌍의 기판의 적어도 일방의 기판의 표면에 대해 경사 방향으로 배열시키도록, 액정층에 대해 전장을 인가하는 것이 바람직하다. 또한, 기본적으로, 프리틸트가 부여될 때의 액정 분자의 방위각(편각)은 전장의 강도와 방향, 및, 배향막 재료의 분자 구조에 의해 규정되고, 극각(천정 각)은 전장의 강도, 및, 배향막 재료의 분자 구조에 의해 규정된다.
한 쌍의 기판은 화소 전극을 갖는 기판, 및, 대향 전극을 갖는 기판으로 구성되어 있는데, 예를 들면, 제1 기판을 화소 전극을 갖는 기판으로 하고, 제2 기판을 대향 전극을 갖는 기판으로 하면 좋다. 대향 전극을 갖는 기판(제2 기판)측에 컬러 필터층이 형성되어 있고, 또한, 화소 전극을 갖는 기판(제1 기판)측에 컬러 필터층이 형성되어 있다. 화소 전극을 갖는 기판(제1 기판)에는 TFT 등의 화소를 구동하기 위한 회로가 마련되어 있다. 또한, TFT 등의 화소를 구동하기 위한 회로를 포함하는 층을, "TFT층"이라고 부르는 경우가 있다. 대향 전극을 갖는 기판(제2 기판)측에 컬러 필터층이 형성되어 있는 경우, TFT층의 위에는 평탄화층이 형성되어 있고, 평탄화층상에 제1 전극이 형성되어 있다. 한편, 화소 전극을 갖는 기판(제1 기판)측에 컬러 필터층이 형성되어 있는 경우, TFT층의 위에는 컬러 필터층이 형성되어 있고, 컬러 필터층상에, 또한, 컬러 필터층의 위에 형성된 오버코트층의 위에 또는 무기 재료로 이루어지는 패시베이션막의 위에, 제1 전극이 형성되어 있다. 액정 표시 장치에서, 화소가 복수의 부화소로 구성되는 경우, 화소를 부화소로 바꾸어 읽으면 좋다. 제1 전극 및 제2 전극은 예를 들면, ITO(인듐주석산화물)나 IZO, ZnO, SnO 등의 투명성을 갖는 재료로 구성하면 좋다. 또한, 제2 전극은 이른바 베타 전극(패터닝되지 않은 전극)으로 할 수 있다. 지철부 및 오목부의 폭으로서, 1㎛ 내지 20㎛, 바람직하게는 2㎛ 내지 10㎛를 예시할 수 있다. 지철부 및 오목부의 폭이 1㎛ 미만에서는 지철부 및 오목부의 형성이 곤란해지고, 충분한 제조 수율을 확보할 수가 없게 될 우려가 있다. 한편, 지철부 및 오목부의 폭이 20㎛를 넘으면, 구동 전압을 제1 전극 및 제2 전극에 인가한 때, 제1 전극과 제2 전극 사이에 양호한 경사 전계가 생기기 어려워질 우려가 있다. 간철부의 폭으로서, 2×10-6m 내지 2×10-5m, 바람직하게는 4×10-6m 내지 1.5×10-5m를 예시할 수 있다. 오목부로부터, 오목부에 가장 가까운 볼록부까지의 높이로서, 5×10-8m 내지 1×10-6m, 바람직하게는 1×10-7m 내지 5×10-7m를 예시할 수 있고, 볼록부에서의 각 단차부의 높이(단차부를 구성하는 볼록부가 인접한 정상면(top surface) 사이의 고저차)로서, 5×10-8m 내지 1×10-6m, 바람직하게는 1×10-7m 내지 5×10-7m를 예시할 수 있다. 그리고, 이에 의해, 양호한 배향 제어가 가능해지고, 충분한 제조 수율을 확보할 수 있음과 함께, 투과율의 저하, 프로세스 시간의 연장을 막을 수 있다.
실시례 1
실시례 1은 본 개시된 제1의 양태에 관한 액정 표시 장치, 구체적으로는 본 개시된 제1-A의 양태에 관한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 도 1에, 실시례 1의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도를 도시하고, 도 2에, 실시례 1의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 3A, 도 3B, 도 3C에, 도 2의 화살표 IIIA-IIIA, 화살표 IIIB-IIIB, 화살표 IIIC-IIIC에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도시하고, 도 3D에, 도 3C의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도를 도시한다.
실시례 1 또는 후술하는 실시례 2 내지 실시례 9의 액정 표시 장치는, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50), 제2 기판(50)과 대향하는 제1 기판(20)의 대향면에 형성된 제1 전극(화소 전극)(140, 240, 340, 440), 제1 전극(140, 240, 340, 440) 및 제1 기판(20)의 대향면을 덮는 제1 배향막(21), 제1 기판(20)과 대향하는 제2 기판(50)의 대향면에 형성된 제2 전극(대향 전극)(160), 제2 전극(160) 및 제2 기판(50)의 대향면을 덮는 제2 배향막(51), 및, 제1 배향막(21) 및 제2 배향막(51)의 사이에 마련되고, 액정 분자(71A, 71B, 71C)를 포함하는 액정층(70)을 갖는 화소(10)가, 복수로 배열되어 이루어지는 액정 표시 장치로서, 액정 분자에는 적어도 제1 배향막(21)에 의해 프리틸트가 부여된다. 또한, 액정 분자는 부의 유전율 이방성을 갖는다.
액정 분자(71)는 제1 배향막(21)과의 계면 부근에서, 제1 배향막(21)에 유지된 액정 분자(71A)와, 제2 배향막(51)과의 계면 부근에서 제2 배향막(51)에 유지된 액정 분자(71B)와, 그들 이외의 액정 분자(71C)로 분류할 수 있다. 액정 분자(71C)는 액정층(70)의 두께 방향에서의 중간 영역에 위치하고, 구동 전압이 오프인 상태에 있어서 액정 분자(71C)의 장축 방향(다이렉터(director))이 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)에 대해 거의 수직이 되도록 배열되어 있다. 여기서, 구동 전압이 온으로 되면, 액정 분자(71C)의 다이렉터가 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)에 대해 평행하게 되도록 기울어져서 배향한다. 이와 같은 거동은 액정 분자(71C)에서, 장축 방향의 유전율이 단축 방향보다도 작다는 성질을 갖는 것에 기인하고 있다. 액정 분자(71A, 71B)도 같은 성질을 갖기 때문에, 구동 전압의 온·오프의 상태 변화에 응하여, 기본적으로는 액정 분자(71C)와 같은 거동을 나타낸다. 단, 구동 전압이 오프인 상태에서, 액정 분자(71A)는 제1 배향막(21)에 의해 프리틸트(θ1)가 부여되고, 그 다이렉터가 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 법선 방향에서 경사한 자세가 된다. 마찬가지로, 액정 분자(71B)는 제2 배향막(51)에 의해 프리틸트(θ2)가 부여되고, 그 다이렉터가 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 법선 방향에서 경사한 자세가 된다. 또한, 여기서, "지지된다"의 의미는, 배향막(21, 51)과 액정 분자(71A, 71B)가 고착되지 않고서, 액정 분자(71)의 배향을 규제하고 있는 것을 나타내고 있다. 또한, 「프리틸트(θ)(θ1, θ2)」란, 도 26A 도시하는 바와 같이, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 표면에 수직한 방향(법선 방향)을 Z라고 한 경우에, 구동 전압이 오프인 상태에서, Z방향에 대한 액정 분자(71)(71A, 71B)의 다이렉터(D)의 경사 각도를 가리킨다.
액정층(70)에서는 프리틸트(θ1, θ2)의 쌍방이 0°보다도 큰 값을 갖고 있다. 액정층(70)에서는 프리틸트(θ1, θ2)는 같은 각도(θ1 = θ2)라도 좋고, 다른 각도(θ1≠θ2)라도 좋지만, 그 중에서, 프리틸트(θ1, θ2)는 다른 각도인 것이 바람직하다. 이에 의해, 프리틸트(θ1, θ2)의 쌍방이 0°인 경우보다도 구동 전압의 인가에 대한 응답 속도가 향상함과 함께, 프리틸트(θ1, θ2)의 쌍방이 0°인 경우와 거의 동등한 콘트라스트를 얻을 수 있다. 따라서, 응답 특성을 향상시키면서, 흑 표시일 때의 광의 투과량을 저감할 수 있고, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 프리틸트(θ1, θ2)를 다른 각도로 하는 경우, 프리틸트(θ1, θ2) 중이 큰 쪽의 프리틸트(θ)는 1° 이상, 4° 이하인 것이 보다 바람직하다. 큰 쪽의 프리틸트(θ)를 상기한 범위 내로 함에 의해, 특히, 높은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제1 기판(20)의 위에는 TFT층(30)(상세는 후술한다)이 형성되어 있고, TFT층(30)상에, 감광성의 폴리이미드 수지나 아크릴 수지 등의 유기 절연 재료로 이루어지는 평탄화층(22)이 형성되어 있고, 평탄화층(22)상에 제1 전극(140, 240, 340, 440)이 형성되어 있다. 참조 번호 146, 246은 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분을 나타낸다. 평탄화층(22)은 SiO2나 SiN, SiON 등의 무기 절연 재료로 구성할 수도 있다.
그리고, 실시례 1의 액정 표시 장치에서는 제1 전극(140)에는 복수의 요철부(141)(볼록부(142) 및 오목부(145))가 형성되어 있고, 제1 전극(140)에 마련된 볼록부(142)에는 복수의 단차부가 형성되어 있다.
구체적으로는 실시례 1의 액정 표시 장치에서, 요철부(141)는 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 늘어나는 간철부(주 볼록부)(143), 및, 간철부(143)로부터 화소 주변부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부(부 볼록부)(144)로 구성되어 있다. 보다 구체적으로는 열십자로 늘어나는 간철부(143)의 각각을 X축, Y축으로 한 (X, Y)좌표계를 상정한 때, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부(144)는 X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부(144)는 X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부(144)는 X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부(144)는 X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 늘어난다.
그리고, 간철부(143)의 늘어나는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 간철부(143)를 절단한 때의 간철부(143)의 단면 형상은 간철부(143)의 단면 형상의 중심부터 간철부(143)의 단면 형상의 연을 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는다. 구체적으로는 간철부(143)의 정상면은 간철부(143)의 중앙부의 정상면(143B), 및, 정상면(143B)의 양측에 위치하는 정상면(143A)으로 구성되어 있다. 이와 같이, 간철부(143)에는 2개의 단차부가 존재하고, 오목부(145)를 기준으로 하였을 때, 정상면(143A), 정상면(143B)의 순서로 높아지고 있다. 지철부(144)의 정상면을 참조 번호 144A로 나타내는데, 간철부(143)의 정상면(143A)과 지철부(144)의 정상면(144A)은 같은 레벨에 있다. 도면에서, 간철부(143)의 정상면(143B)에는 횡방향으로 늘어나는 해칭을 붙이고, 오목부(145)에는 종방향으로 늘어나는 해칭을 붙이고 있다.
간철부 또는 후술하는 지철부에서의 단차부는, 예를 들면, (a) 하지(base)인 평탄화층(또는 후술하는 컬러 필터층)의 위에서의 레지스트 재료층의 형성(평탄화층 및 컬러 필터층을 총칭하여, "평탄화층 등"이라고 부른다)과, (b) 노광·현상에 의한 레지스트 재료층에서의 요철부의 형성과, (c) 레지스트 재료층 및 평탄화층 등의 에이치 백에 의한, 평탄화층 등에서의 요철부의 형성과, (d) 평탄화층 등의 위에서의 투명 도전 재료층의 형성 및 패터닝에 의해 얻을 수 있다.
또한, 간철부 또는 후술하는 지철부에서의 단차부는 예를 들면, (a) 평탄화층 등의 위에 형성된 하지층의 위에서의 레지스트 재료층의 형성과, (b) 노광·현상에 의한 레지스트 재료층에서의 요철부의 형성과, (c) 레지스트 재료층 및 평탄화층 등의 에이치 백에 의한, 하지층에서의 요철부의 형성과, (d) 하지층의 위에서의 투명 도전 재료층의 형성 및 패터닝에 의해 얻을 수 있다.
또한, 간철부 또는 후술하는 지철부에서의 단차부는 예를 들면, (a) 하지인 평탄화층 등의 위에서의 패터닝된 절연 재료층의 형성과, (b) 평탄화층 등 및 절연 재료층상에서의 투명 도전 재료층의 형성 및 패터닝에 의해 얻을 수 있다.
또한, 간철부 또는 후술하는 지철부에서의 단차부는 예를 들면, (a) 하지인 평탄화층 등에서의 투명 도전 재료층의 형성과, (b) 투명 도전 재료층상에서의 레지스트 재료층의 형성과, (c) 노광·현상에 의한 레지스트 재료층에서의 요철부의 형성과, (d) 레지스트 재료층 및 투명 도전 재료층의 에이치 백에 의해 얻을 수 있다.
또한, 간철부 또는 후술하는 지철부에서의 단차부는 예를 들면, (a) 하지인 평탄화층 등에서의 제1 투명 도전 재료층(도 3A, 도 3B의 참조 번호 140A를 참조)의 형성 및 패터닝과, (b) 제1 투명 도전 재료층상에서의, 제1 투명 도전 재료층과 에칭 선택비를 갖는 제2 투명 도전 재료층(도 3A, 도 3B의 참조 번호 140B를 참조)의 형성 및 패터닝에 의해 얻을 수 있다.
또한, 간철부 또는 후술하는 지철부에서의 단차부는 예를 들면, 평탄화층의 두께의 최적화를 도모함으로써, 제1 기판의 위, 또는 제1 기판의 상방에 형성된 액정 표시 장치 구성 요소(예를 들면, 각종 신호선이나 보조 용량 전극, 게이트 전극, 소스/드레인 전극, 각종 배선)의 두께의 영향으로 평탄화층에 볼록부를 형성함으로써 얻을 수도 있다.
간철부 또는 후술하는 지철부의 측면은 수직면이라도 좋고, 순방향으로 테이퍼가 붙여져 있어도 좋고, 역방향으로 테이퍼가 붙여져 있어도 좋다.
이상의 간철부 또는 지철부에 관한 설명은 다른 실시례에 적용할 수 있다.
도 27은 도 1에 도시한 액정 표시 장치, 또는 후술하는 실시례 2 내지 실시례 9의 액정 표시 장치에서의 회로 구성을 도시하고 있다.
도 27에 도시하는 바와 같이, 액정 표시 장치는 표시 영역(80) 내에 마련된 복수의 화소(10)를 갖는 액정 표시 소자를 포함하여 구성되어 있다. 이 액정 표시 장치에서는 표시 영역(80)의 주위에는 소스 드라이버(81) 및 게이트 드라이버(82)와, 소스 드라이버(81) 및 게이트 드라이버(82)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(83)와, 소스 드라이버(81) 및 게이트 드라이버(82)에 전력을 공급하는 전원 회로(84)가 마련되어 있다.
표시 영역(80)은 영상이 표시되는 영역이고, 복수의 화소(10)가 매트릭스형상으로 배열됨에 의해 영상을 표시 가능하게 구성된 영역이다. 또한, 도 27에서는 복수의 화소(10)를 포함하는 표시 영역(80)을 나타내고 있는 외에, 4개의 화소(10)에 대응하는 영역을 별도 확대하여 나타내고 있다.
표시 영역(80)에서는 행방향으로 복수의 소스선(91)이 배열되어 있음과 함께, 열방향으로 복수의 게이트선(92)이 배열되어 있고, 소스선(91) 및 게이트선(92)이 서로 교차하는 위치에 화소(10)가 각각 배치되어 있다. 각 화소(10)는 제1 전극(140) 및 액정층(70)과 함께, TFT(93) 및 커패시터(94)를 포함하여 구성되어 있다. 각 TFT(93)에서는 소스 전극이 소스선(91)에 접속되고, 게이트 전극이 게이트선(92)에 접속되고, 드레인 전극이 커패시터(94) 및 제1 전극(140)에 접속되어 있다. 각 소스선(91)은 소스 드라이버(81)에 접속되어 있고, 소스 드라이버(81)로부터 화상 신호가 공급된다. 각 게이트선(92)은 게이트 드라이버(82)에 접속되어 있고, 게이트 드라이버(82)로부터 주사 신호가 순차적으로 공급된다.
소스 드라이버(81) 및 게이트 드라이버(82)는 복수의 화소(10) 중에서 특정한 화소(10)를 선택한다.
타이밍 컨트롤러(83)는 예를 들면, 화상 신호(예를 들면, 적, 녹, 청에 대응하는 RGB의 각 영상 신호)와, 소스 드라이버(81)의 동작을 제어하기 위한 소스 드라이버 제어 신호를, 소스 드라이버(81)에 출력한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(83)는 예를 들면, 게이트 드라이버(82)의 동작을 제어하기 위한 게이트 드라이버 제어 신호를 게이트 드라이버(82)에 출력한다. 소스 드라이버 제어 신호로서, 예를 들면, 수평 동기 신호, 스타트 펄스 신호 또는 소스 드라이버용의 클록 신호 등을 들 수 있다. 게이트 드라이버 제어 신호로서, 예를 들면, 수직 동기 신호나, 게이트 드라이버용의 클록 신호 등을 들 수 있다.
실시례 1의 액정 표시 장치의 제조에서는 최초에, 제1 기판(20)의 표면에 제1 배향막(21)을 형성함과 함께, 제2 기판(50)의 표면에 제2 배향막(51)을 형성한다. 구체적으로는 우선, 제1 기판(20)의 표면에, 제1 전극(140)을 예를 들면 매트릭스형상으로 마련함에 의해 제1 기판(20)을 제작한다. 또한, 컬러 필터가 형성된 제2 기판(50)의 컬러 필터상에 제2 전극(160)을 마련함에 의해 제2 기판(50)을 제작한다.
그리고, 배향막 재료를, 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)의 각각의 위에 도포 또는 인쇄한 후, 가열 처리를 한다. 가열 처리의 온도는 80℃ 이상이 바람직하고, 150℃ 이상, 200℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 가열 처리는 가열 온도를 단계적으로 변화시켜도 좋다. 이에 의해, 도포 또는 인쇄된 배향막 재료에 포함되는 용제가 증발하고, 고분자 화합물을 포함하는 배향막(21, 52)이 형성된다. 그 후, 필요에 응하여, 러빙 등의 처리를 시행하여도 좋다.
다음에, 제1 기판(20)과 제2 기판(50)을 배향막(21)과 배향막(51)이 대향하도록 배치하고, 배향막(21)과 배향막(51) 사이에, 액정 분자(71)를 포함하는 액정층(70)을 밀봉한다. 구체적으로는 제1 기판(20) 또는 제2 기판(50)의 어느 한쪽의, 배향막(21, 51)이 형성되어 있는 면에 대해, 셀 갭을 확보하기 위한 스페이서 돌기물, 예를 들면, 플라스틱 비즈 등을 살포함과 함께, 예를 들면, 스크린 인쇄법에 의해 에폭시 접착제 등을 이용하여 실 부를 인쇄한다. 그 후, 제1 기판(20)과 제2 기판(50)을, 배향막(21, 51)이 대향하도록, 스페이서 돌기물 및 실 부를 통하여 접합하고, 액정 분자(71)를 포함하는 액정 재료를 주입한다. 그리고, 가열하는 등으로 실 부의 경화를 행함에 의해, 액정 재료를 제1 기판(20)과 제2 기판(50) 사이에 밀봉한다.
뒤이어, 제1 전극(140)과 제2 전극(160) 사이에, 전압 인가 수단을 이용하여, 전압을 인가한다. 전압은 예를 들면, 3볼트 내지 30볼트이다. 이에 의해, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 표면에 대해 소정의 각도를 이루는 방향의 전장(전계)이 생기고, 액정 분자(71)가, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 수직 방향에서 소정 방향으로 기울어져서 배향한다. 즉, 이 때의 액정 분자(71)의 방위각(편각)은 전장의 강도와 방향, 및, 배향막 재료의 분자 구조에 의해 규정되고, 극각(천정 각)은 전장의 강도, 및, 배향막 재료의 분자 구조에 의해 규정된다. 따라서, 전압의 값을 적절히 조절함에 의해, 액정 분자(71A, 71B)의 프리틸트(θ1, θ2)의 값을 제어하는 것이 가능하다.
또한, 전압을 인가한 상태 그대로, 에너지선(구체적으로는 자외선(UV))을, 예를 들면, 제1 기판(20)의 외측부터 배향막(21, 51)에 대해 조사한다. 즉, 액정 분자(71)를 한 쌍의 기판(20, 50)의 표면에 대해 경사 방향으로 배열시키도록, 액정층에 대해 전장 또는 자장을 인가하면서 자외선을 조사한다. 이에 의해, 배향막(21, 51) 중의 고분자 화합물이 갖는 가교성 관능기 또는 중합성 관능기를 반응시켜, 가교시킨다. 이렇게 하여, 고분자 화합물에 의해 액정 분자(71)의 응답하여야 할 방향이 기억되고, 배향막(21, 51) 부근의 액정 분자(71)에 프리틸트가 부여된다. 그리고, 이 결과, 비구동 상태에서, 액정층(70)에서의 배향막(21, 51)과의 계면 부근에 위치하는 액정 분자(71A, 71B)에 프리틸트(θ1, θ2)가 부여된다. 자외선(UV)으로서, 파장 295㎚부터 파장 365㎚ 정도의 광성분을 많이 포함하는 자외선이 바람직하다. 이보다도 단파장역의 광성분을 많이 포함하는 자외선을 이용하면, 액정 분자(71)가 광분해하여, 열화될 우려가 있기 때문이다. 또한, 여기서는 자외선(UV)을 제1 기판(20)의 외측에서 조사하였지만, 제2 기판(50)의 외측에서 조사하여도 좋고, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)의 쌍방의 기판의 외측에서 조사하여도 좋다. 이 경우, 투과율이 높은 쪽의 기판측으로부터 자외선(UV)을 조사한 것이 바람직하다. 또한, 제2 기판(50)의 외측에서 자외선(UV)을 조사하는 경우, 자외선(UV)의 파장역에 따라서는 컬러 필터에 흡수되어 가교 반응하기 어렵게 될 우려가 있다. 그 때문에, 제1 기판(20)의 외측(화소 전극을 갖는 기판측)으로부터 조사한 것이 바람직하다.
이상의 공정에 의해, 도 1에 도시한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 완성시킬 수 있다.
액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 동작에서는 선택된 화소(10)에서는 구동 전압이 인가되면, 액정층(70)에 포함되는 액정 분자(71)의 배향 상태가, 제1 전극(140)과 제2 전극(160) 사이의 전위차에 응하여 변화한다. 구체적으로는 액정층(70)에서는 도 1에 도시한 구동 전압의 인가 전의 상태로부터, 구동 전압이 인가됨에 의해, 배향막(21, 51)의 부근에 위치하는 액정 분자(71A, 71B)가 스스로가 기울어지는 방향으로 쓰러지고, 또한, 그 동작이 그 밖의 액정 분자(71C)에 전파된다. 그 결과, 액정 분자(71)는 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)에 대해 거의 수평(평행)하게 되는 자세를 취하도록 응답한다. 이에 의해, 액정층(70)의 광학적 특성이 변화하고, 액정 표시 소자에의 입사광이 변조된 출사광으로 되고, 이 출사광에 의거하여 계조 표현됨으로써, 영상이 표시된다.
이 액정 표시 장치에서는 이하의 요령으로 제1 전극(화소 전극)(140)과 제2 전극(대향 전극)(160) 사이에 구동 전압을 인가함에 의해, 영상이 표시된다. 구체적으로는 소스 드라이버(81)가, 타이밍 컨트롤러(83)로부터의 소스 드라이버 제어 신호의 입력에 의해, 마찬가지로 타이밍 컨트롤러(83)로부터 입력된 화상 신호에 의거하여 소정의 소스선(91)에 개별의 화상 신호를 공급한다. 이와 함께, 게이트 드라이버(82)가, 타이밍 컨트롤러(83)로부터의 게이트 드라이버 제어 신호의 입력에 의해 소정의 타이밍에서 게이트선(92)에 주사 신호를 순차적으로 공급한다. 이에 의해, 화상 신호가 공급된 소스선(91)과 주사 신호가 공급된 게이트선(92)과의 교차점에 위치하는 화소(10)가 선택되고, 화소(10)에 구동 전압이 인가된다.
구체적으로는 이하에 설명하는 방법에 의거하여 TFT를 형성하고, 또한, 평탄화층(22)이 형성된 제1 기판(20)의 대향면상에, 평균 막두께 2.5㎛의 ITO로 이루어지는 투명 도전 재료층을 형성하였다. 또한, 제1 기판(20)은 두께 0.7㎜의 유리 기판으로 이루어진다.
즉, 제1 기판(20)상에 형성된 절연막(20')의 위에 게이트 전극(31)을 형성하고, 게이트 전극(31) 및 절연막(20')의 위에 게이트 절연층(32)을 형성한다. 게이트 절연층(32)은 예를 들면, SiO2나 SiN, SiON, 금속 산화물로 이루어진다. 뒤이어, 게이트 절연층(32)상에 채널 형성 영역이 되는 반도체층(33)을 형성한 후, 반도체층(33)상에 소스/드레인 전극(34)을 형성한다. 반도체층(33)은 예를 들면, 폴리실리콘이나 어모퍼스 실리콘으로 이루어지고, 소스/드레인 전극(34)은 예를 들면, 티탄, 크롬, 알루미늄, 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 구리 등의 금속막이나, 이들의 합금막 또는 적층막으로 이루어진다. 이렇게 하여, TFT층(30)을 얻을 수 있다. 이상의 TFT층(30)의 형성은 주지의 방법에 의거하여 행할 수 있다. 또한, TFT는 이와 같은 이른바 보텀 게이트/톱 콘택트형으로 한정되지 않고, 보텀 게이트/보텀 콘택트형으로 할 수도 있고, 톱 게이트/톱 콘택트형으로 할 수도 있고, 톱 게이트/보텀 콘택트형으로 할 수도 있다. 뒤이어, 전면에 평탄화층(22)을 형성한 후, 일방의 소스/드레인 전극(34)의 상방의 평탄화층(22)에 접속구멍(35)을 형성한다. 그리고, 접속구멍(35)을 포함하는 평탄화층(22)의 위에, 제1 전극(140)을 형성하기 위한 도전 재료층을 성막한다(도 28A 참조).
뒤이어, 투명 도전 재료층상에 레지스트 재료층을 형성한 후, 노광·현상을 행함으로써, 레지스트 재료층에 요철부를 형성한다. 그리고, 레지스트 재료층 및 투명 도전 재료층의 에이치 백을 행함으로써, 요철부(141)(간철부(143), 지철부(144), 오목부(145))를 형성할 수 있다. 그 후, 전면에, 두께 0.1㎛의 ITO로 이루어지는 투명 도전 재료층을 형성한다. 간철부(143), 지철부(144), 오목부(145)의 사양을 이하의 표 1 및 표 2와 같이 하였다. 뒤이어, 제1 전극(140)의 위에 3.0㎛의 스페이서 돌기물(JSR 주식회사제의 감광성 아크릴 수지 PC-335)을 형성한다. 한편, 두께 0.7㎜의 유리 기판으로 이루어지는 제2 기판(50)에 컬러 필터를 형성하고, 컬러 필터상에, 이른바 베타 전극의 제2 전극(160)을 형성한다.
(표 1)
간철부(143)의 정상면(143A)과 오목부(145) 사이의 고저차 : 평균 0.20㎛
지철부(144)의 정상면(144A)과 오목부(145) 사이의 고저차 : 평균 0.20㎛
간철부(143)의 폭(간철부(143)의 정상면(143A)의 폭) : 8.0㎛
간철부(143)의 정상면(143B)의 폭 : 4.0㎛
지철부(144)의 폭(지철부(144)의 정상면(144A)의 폭) : 2.5㎛
지철부(144)와 지철부(144)의 간격(스페이스) : 2.5㎛
(표 2)
간철부(143)의 정상면(143B)과 정상면(143A) 사이의 고저차
실시례 1-A : 평균 0.10㎛
실시례 1-B : 평균 0.20㎛
실시례 1-C : 평균 0.30㎛
실시례 1-D : 평균 0.60㎛
그 후, 제1 전극(140)상에 제1 배향막(21)을 형성하고, 제2 전극(160)의 위에 제2 배향막(51)을 형성한다. 구체적으로는 제1 배향막(21) 및 제2 배향막(51)으로서, 수직 배향막 재료인 JSR 주식회사제 JALS2131-R6을 사용하고, 수직 배향막 재료를 스핀 코트법에 의거하여, 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)의 위에 도포한다. 뒤이어, 핫 플레이트상에서 80℃, 80분의 건조 공정을 행한 후, 질소 분위기의 클린 오븐 내에서, 200℃, 60분간의 베이킹을 행하여, 제1 배향막(21) 및 제2 배향막(51)을 얻었다.
뒤이어, 제2 기판(50)상의 외연에, 입경 3.5㎛의 실리카 입자를 포함하는 자외선 경화 수지를 도포함에 의해 실 부를 형성하고, 실 부에 둘러싸여진 부분에, 네가형 액정에 아크릴 모노머(신나카무라화학공업 주식회사제 A-BP-2E)를 0.3 질량% 혼입된 액정 재료를 적하 주입한다. 또한, 이와 같은 액정 표시 장치의 제조 방식은 PSA 방식(Polymer Stabilied Alignment 방식)이라고 불린다. 그 후, 제1 기판(20)과 제2 기판(50)을 접합하고, 실 부를 경화시킨다. 계속해서, 120℃의 오븐에서 1시간 가열하여, 실 부를 완전히 경화시킨다. 이에 의해, 액정층(70)이 밀봉되고, 액정 셀을 완성시킬 수 있다. 또한, 프리틸트를 기억하는 기능을 갖는 배향막을 적어도 일방의 전극상에 도포한 후, 네가형 액정을 주입 밀봉하는 FPA 방식(Field-induced Photo-reactive Alignment 방식)을 채용하여도 좋다.
그 후, 이와 같이 제작된 액정 셀에 대해, 실효치 전압 7볼트의 구형파의 교류 전계(60Hz)를 인가한 상태에서, 10J(파장 360㎚로의 측정)의 균일한 자외선을 조사하여, 배향막(21, 51) 중의 고분자 화합물을 반응시킨다. 또한, 제1 전극(140)에 형성된 요철부(141)에 의해, 제1 기판(20)과 제2 기판(50) 사이에 경사 전계가 가하여진다. 이상에 의해, 제1 기판(20) 및 제2 기판(50)측의 액정 분자(71A)가 프리틸트를 이루는 도 1에 도시하는 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 완성시킬 수 있다. 최후에, 액정 표시 장치의 외측에, 흡수축이 직교하도록 한 쌍의 편광판(도시 생략)을 부착한다.
또한, 이하에 설명한 실시례 2 내지 실시례 9에서의 액정 표시 장치도, 대강 같은 방법으로 제조할 수 있다.
한편, 제1 전극에 복수의 요철부가 형성되어 있지만, 제1 전극에 마련된 볼록부에는 단차부가 형성되지 않은 즉, 간철부(143)가 정상면(143A)만으로 구성된 제1 전극을 구비한 액정 표시 장치를, 비교례의 액정 표시 장치로서 제작하였다.
이렇게 하여 얻어진 실시례 1 및 비교례의 액정 표시 장치에서의 특성 평가를 행하였다. 또한, 투과율을, 3차원 액정 다이렉터·전장·광학계산 소프트웨어(신텍 주식회사제, LCD Master 3DFEM Version 7.31)에 의한 시뮬레이션에 의거하여 평가하였다. 시뮬레이션에서는 비교례의 액정 표시 장치에 의한 시뮬레이션 결과를 기준으로 하여, 이에 대해, 투과율의 개선을 행한 설계 부분에 관한 파라미터만을 변경하여 검토를 행하였다. 7.5V 인가시의 투과율 개선률의 결과를 표 3에 표시한다. 또한, 실시례 1-A, 실시례 1-B, 실시례 1-C, 실시례 1-D, 실시례 8, 및, 비교례에서의 투과율의 시뮬레이션 결과를 도시하는 화상을, 도 29A, 도 29B, 도 29C, 도 30A, 도 30B 및 도 30C에 도시한다. 도 30C에 도시하는 비교례의 액정 표시 장치에서의 암선(국소적으로 광투과량이 적은 부분)의 폭과 비교하여, 실시례 1-A, 실시례 1-B, 실시례 1-C, 실시례 1-D, 실시례 8의 암선의 폭은 좁게 되어 있다.
(표 3)
투과율 개선률
실시례 1-A 3.1%
실시례 1-B 5.0%
실시례 1-C 4.7%
실시례 1-D 2.1%
실시례 8 1.8%
나아가서는 응답 속도에 관해서는 실시례 1-A, 실시례 1-B, 실시례 1-C, 실시례 1-D와 비교례의 액정 표시 장치는 동등한 값을 나타냈다. 응답 시간을 측정할 때에는 측정 장치로서 LCD5200(오쓰카 전자주식회사제)를 이용하여, 제1 전극(140)과 제2 전극(160) 사이에, 구동 전압(2.5볼트 내지 7.5볼트)을 인가하고, 휘도 10%로부터 그 구동 전압에 응한 계조의 90%의 휘도가 될 때까지의 시간을 측정하였다.
제1 기판(20)에 컬러 필터층을 형성하여도 좋다. 구체적으로는 상술한 바와 같이, 제1 기판(20)에 TFT층(30)을 형성한 후, 주지의 방법에 의거하여, 평탄화층(22) 대신에 컬러 필터층(23)을 TFT층(30)의 위에 형성한다. 이렇게 하여, COA(Color Filter On Array) 구조를 얻을 수 있다. 그리고, 일방의 소스/드레인 전극(34)의 상방의 컬러 필터층(23)에 접속구멍(35)을 형성한 후, 접속구멍(35)을 포함하는 컬러 필터층(23)상에, 도전 재료층을 형성하면 좋다(도 28B 참조).
종래의 액정 표시 장치에서, 간철부에는 단차부가 형성되어 있지 않다. 그 때문에, 액정 분자의 움직임을 도 4A의 개념도에 도시하는 바와 같이, 간철부의 중앙부에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력이 약하고, 간철부의 중앙부에서의 액정 분자의 틸트 상태가 정하여지지 않은 상태가 된다. 한편, 실시례 1에서는 이와 같이 간철부(143)에 복수의 단차부가 형성되어 있기 때문에, 즉, 간철부(143)에는 복수의 정상면(143A, 143B)이 형성되어 있기 때문에, 간철부(143)의 중앙부에서의 전장이 가장 높고, 간철부(143)의 연부를 향하여 전장이 낮아진다. 그 때문에, 액정 분자의 움직임을 도 4B의 개념도에 도시하는 바와 같이, 간철부(143)의 중앙부에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 간철부(143)의 중앙부에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그 때문에, 화상 표시시, 간철부(143)의 중앙부에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 고투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수도 있다.
실시례 2
실시례 2는 실시례 1의 변형이다. 도 5에, 실시례 2의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 7A, 도 7B에, 도 5의 화살표 VIIA-VIIA, 화살표 VIIB-VIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도시한다.
실시례 2에서, 간철부(143)의 정상면은 간철부(143)의 중앙부의 정상면(143C), 정상면(143C)의 양측에 위치하는 정상면(143B), 및, 정상면(143B)의 외측에 위치하는 정상면(143A)으로 구성되어 있다. 이와 같이, 간철부(143)에는 3개의 단차부가 존재하고, 오목부(145)를 기준으로 하였을 때, 정상면(143A), 정상면(143B), 정상면(143C)의 순서로 높아지고 있다. 또한, 간철부(143)의 늘어나는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 간철부(143)를 절단한 때의 간철부(143)의 단면 형상은 간철부(143)의 단면 형상의 중앙부(정상면(143C))로부터 간철부(143)의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는다(정상면(143B) 및 정상면(143A)). 또한, 도면에서, 정상면(143C)에는 크로스 해칭을 붙이고 있다. 간철부(143)의 정상면(143C)과 정상면(143B) 사이의 고저차, 및, 정상면(143B)과 정상면(143A) 사이의 고저차를, 평균 0.20㎛로 하였다. 간철부(143), 지철부(144), 오목부(145)의 다른 사양은 표 1과 마찬가지이다.
이상의 점을 제외하고, 실시례 2의 액정 표시 장치의 구성, 구조는 실시례 1의 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
실시례 3
실시례 3 또한 실시례 1의 변형이다. 도 6에, 실시례 3의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 7C에, 도 6의 화살표 VIIC-VIIC에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도시하고, 도 7C의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도를 도 7D에 도시한다.
실시례 3에서는 지철부(144)의 늘어나는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 지철부(144)를 절단한 때의 지철부(144)의 단면 형상은 지철부(144)의 단면 형상의 중심부터 지철부(144)의 단면 형상의 연을 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는다. 구체적으로는 지철부(144)의 정상면은 간철부(143)로부터 늘어나는 정상면(144B), 및, 정상면(144B)의 양측에 위치하는 정상면(144A)으로 구성되어 있다. 이와 같이, 지철부(144)에는 2개의 단차부가 존재하고, 오목부(145)를 기준으로 하였을 때, 정상면(144A), 정상면(144B)의 순서로 높아지고 있다. 또한, 도면에서, 정상면(144B)에는 횡방향으로 늘어나는 해칭을 붙이고 있다. 또한, 도 6, 도 8, 도 14에서는 간철부과 지철부의 경계를 실선으로 도시하고 있다. 지철부(144)의 정상면(143B)과 정상면(143A) 사이의 고저차를 평균 0.20㎛로 하였다. 간철부(143), 지철부(144), 오목부(145)의 다른 사양은 표 1과 마찬가지이다. 간철부(143)의 정상면(143B)과 지철부(144)의 정상면(144B)은 같은 레벨에 있다.
이상의 점을 제외하고, 실시례 3의 액정 표시 장치의 구성, 구조는 실시례 1의 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도 8에 도시하는 바와 같이, 지철부(144)의 늘어나는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 지철부(144)를 절단한 때의 지철부(144)의 단면 형상은 지철부(144)의 단면 형상의 간철부측부터 지철부(144)의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 하는 것도 가능하다. 또한, 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 사시도를 도 9에 도시하는 바와 같이, 실시례 2에서 설명한 간철부(143)와 조합시킬 수도 있다.
실시례 4
실시례 4 또한 실시례 1의 변형이지만, 본 개시된 제1-B의 양태에 관한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 실시례 4의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도 10에 도시하고, 모식적인 사시도를 도 11에 도시하고, 도 10의 화살표 XIIIA-XIIIA 및 화살표 XIIIB-XIIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도 13A 및 도 13B에 도시하고, 도 13B의 일부를 확대한 모식적인 일부 단면도를 도 13C에 도시한다.
실시례 4의 액정 표시 장치에서도, 제1 전극(240)에는 복수의 요철부(241)(볼록부(242) 및 오목부(245))가 형성되어 있고, 제1 전극(240)에 마련된 볼록부(242)에는 복수의 단차부가 형성되어 있다. 구체적으로는 실시례 4의 액정 표시 장치에서, 요철부(241)는 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부(주 볼록부)(243), 및, 간철부(243)로부터 화소 내부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부(부 볼록부)(244)로 구성되어 있다. 그리고, 실시례 4의 액정 표시 장치에서는 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 직선의 각각을 X축, Y축으로 한 (X, Y)좌표계를 상정한 때, 제1 상한을 차지하는 복수의 지철부(244)는 X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제2 상한을 차지하는 복수의 지철부(244)는 X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 증가하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제3 상한을 차지하는 복수의 지철부(244)는 X좌표의 값이 감소한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 늘어나고, 제4 상한을 차지하는 복수의 지철부(244)는 X좌표의 값이 증가한 때 Y좌표의 값이 감소하는 방향으로 평행하게 늘어난다.
그리고, 간철부(243)의 늘어나는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 간철부(243)를 절단한 때의 간철부(243)의 단면 형상은 간철부(243)의 단면 형상의 외측의 연으로부터 간철부(243)의 단면 형상의 내측의 연을 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는다. 구체적으로는 간철부(243)의 정상면은 간철부(243)의 외측의 연부 부근의 정상면(243B), 및, 내측의 연부 부근의 정상면(243A)으로 구성되어 있다. 이와 같이, 간철부(243)에는 2개의 단차부가 존재하고, 오목부(245)를 기준으로 하였을 때, 정상면(243A), 정상면(243B)의 순서로 높아지고 있다. 또한, 지철부(244)의 정상면을 참조 번호 244A로 나타내는데, 간철부(243)의 정상면(243A)과 지철부(244)의 정상면(244A)은 같은 레벨에 있다. 도면에서, 간철부(243)의 정상면(243B)에는 횡방향으로 늘어나는 해칭을 붙이고, 오목부(245)에는 종방향으로 늘어나는 해칭을 붙이고 있다. 화소의 중앙부에 위치하는 오목부의 부분의 형상은 대강 열십자 상이다. 간철부(243), 지철부(244), 오목부(245)의 사양을 이하의 표 4와 같이 하였다.
(표 4)
간철부(243)의 정상면(243B)과 정상면(243A) 사이의 고저차 : 평균 0.20㎛
간철부(243)의 정상면(243A)과 오목부(245) 사이의 고저차 : 평균 0.20㎛
지철부(244)의 정상면(244A)과 오목부(245) 사이의 고저차 : 평균 0.20㎛
간철부(243)의 폭(간철부(243)의 정상면(243A)의 폭) : 8.0㎛
간철부(243)의 정상면(243B)의 폭 : 4.0㎛
지철부(244)의 폭(지철부(244)의 정상면(244A)의 폭) : 2.5㎛
지철부(244)와 지철부(244)의 간격(스페이스) : 2.5㎛
화소의 중앙부에 마련된 열십자형상의 오목부의 폭 : 4.0㎛
이상의 점을 제외하고, 실시례 4의 액정 표시 장치의 구성, 구조는 실시례 1의 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
실시례 4에서는 간철부(243)에 복수의 단차부가 형성되어 있기 때문에, 간철부(243)의 외측의 연부에서 전장이 가장 높고, 간철부(243)의 내측의 연부를 향하여 전장이 낮아진다. 그 결과, 간철부(243)에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 간철부(243)에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그 때문에, 화상 표시시, 간철부(243)에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 고투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수도 있다.
(실시례 5)
실시례 5는 실시례 4의 변형이다. 실시례 5의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도 12에 도시하고, 도 12의 화살표 XIIID-XIIID에 따른 제1 전극을 확대한 모식적인 일부 단면도를 도 13D에 도시한다.
실시례 5에서, 간철부(243)의 정상면은 간철부(243)의 외측의 연부 부근의 정상면(243C), 및, 내측의 연부를 향하여, 정상면(243B) 및 정상면(243A)으로 구성되어 있다. 이와 같이, 간철부(243)에는 3개의 단차부가 존재하고, 오목부(245)를 기준으로 하였을 때, 정상면(243A), 정상면(243B), 정상면(243C)의 순서로 높아지고 있다. 또한, 도면에서, 정상면(243C)에는 크로스 해칭을 붙이고 있다. 간철부(243)의 정상면(243C)과 정상면(243B) 사이의 고저차, 정상면(243B)과 정상면(243A) 사이의 고저차를, 평균 0.20㎛로 하였다. 간철부(243), 지철부(244), 오목부(245)의 다른 사양은 표 4와 마찬가지이다.
이상의 점을 제외하고, 실시례 5의 액정 표시 장치의 구성, 구조는 실시례 4의 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
실시례 6
실시례 6은 실시례 5의 변형이다. 도 14에 실시례 6의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도시한다.
실시례 6에서는 지철부(244)의 늘어나는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 지철부(244)를 절단한 때의 지철부(244)의 단면 형상은 지철부(244)의 단면 형상의 중심부터 지철부(244)의 단면 형상의 연을 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는다. 구체적으로는 지철부(244)의 정상면은 간철부(243)의 정상면(243B)으로부터 늘어나는 정상면(244B), 및, 정상면(244B)의 양측에 위치하는 정상면(244A)으로 구성되어 있다. 그리고, 오목부(245)를 기준으로 하였을 때, 지철부(244)에는 2개의 단차부가 존재하고, 정상면(244A), 정상면(244B)의 순서로 높아지고 있다. 또한, 도면에서, 정상면(244B)에는 횡방향으로 늘어나는 해칭을 붙이고 있다. 지철부(244)의 정상면(243B)과 정상면(243A) 사이의 고저차를 평균 0.28㎛로 하였다. 간철부(243), 지철부(244), 오목부(245)의 다른 사양은 표 4와 마찬가지이다. 간철부(243)의 정상면(243B)과 지철부(244)의 정상면(244B)은 같은 레벨에 있다.
또한, 도 15에 실시례 6의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 사시도를 도시하는 바와 같이, 지철부(244)의 늘어나는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 지철부(244)를 절단한 때의 지철부(244)의 단면 형상은 지철부(244)의 단면 형상의 간철부측부터 지철부(244)의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 형태로 하는 것도 가능하다.
이상의 점을 제외하고, 실시례 6의 액정 표시 장치의 구성, 구조는 실시례 4의 액정 표시 장치의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략하다. 또한, 실시례 4와 마찬가지로 하여, 간철부(243)의 정상면을, 정상면(243B), 및, 정상면(243B)의 양측에 위치하는 정상면(243A)으로 구성할 수도 있다.
실시례 7
실시례 7은 실시례 1 내지 실시례 6에서 설명한 액정 표시 장치의 변형이고, 또한, 본 개시된 제2의 양태에 관한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 실시례 7의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도 16에 도시하는데, 도 16에 도시하는 예는 실시례 1의 변형이다. 또한, 실시례 7의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도를 도 17에 도시하는데, 이 액정 표시 장치에서는 제1 전극(340)에는 복수의 요철부(341)가 형성되어 있지만, 복수의 단차부는 형성되어 있지 않다. 도 16의 화살표 XVIIIA-XVIIIB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도 18에 도시한다.
실시례 7의 액정 표시 장치에서는 제1 전극(140, 340)에는 복수의 요철부(141, 341)가 형성되어 있고, 화소(10)와 화소(10) 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서, 볼록구조(147)가 형성되어 있고, 요철부(141, 341)의 주변부(141A, 341A)는 볼록구조(147)상에 형성되어 있다. 여기서, 볼록구조(147)는 구체적으로는 컬러 필터층(23)에 형성된 블랙 매트릭스(147A)에 의거하여 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(147A)는 카본이 첨가된 광경화성 수지로 구성되어 있다. 또한, 간철부(143), 지철부(144), 오목부(145)의 사양을 표 1과 같이 하고, 간철부(143)의 정상면(143B)과 정상면(143A) 사이의 고저차를, 평균 0.20㎛로 하였다. 또한, 평탄화층(22)으로부터 요철부(141, 341)의 단부까지의 높이는 평균 0.3㎛이다.
실시례 7의 액정 표시 장치에서, 요철부(141, 341)의 주변부(141A, 341A)는 볼록구조(147)상에 형성되어 있기 때문에, 요철부의 주변부가 평탄한 경우에 비하여, 보다 한층 강한 전장이 요철부의 주변부에 생긴다. 그 결과, 요철부(141, 341)의 주변부(141A, 341A)에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 요철부(141, 341)의 주변부(141A, 341A)에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그 때문에, 양호한 전압 응답 특성을 유지할 수 있다.
또한, 볼록구조는 블랙 매트릭스에 의거하여 형성된 형태로 한정하는 것이 아니고, 제1 기판(20)의 위, 또는 제1 기판(20)의 상방에 형성된 액정 표시 장치 구성 요소, 예를 들면, 각종 신호선이나 보조 용량 전극, 게이트 전극, 소스/드레인 전극, 각종 배선으로 구성할 수도 있다. 그리고, 이 경우, 평탄화층(22)의 두께의 최적화를 도모함으로써, 액정 표시 장치 구성 요소의 두께의 영향으로 평탄화층(22)에 볼록구조를 형성할 수 있다.
실시례 8
실시례 8은 본 개시된 제3의 양태에 관한 액정 표시 장치에 관한 것이고, 또한, 실시례 1 내지 실시례 3(본 개시된 제1-A의 양태에 관한 액정 표시 장치)의 변형, 실시례 7(본 개시된 제2-A의 양태에 관한 액정 표시 장치)의 변형에 관한 것이다. 실시례 8의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도를 도 19 또는 도 20에 도시한다. 또한, 실시례 8의 액정 표시 장치에서의 액정 분자의 움직임을 도시하는 개념도를 도 26B 및 도 26C에 도시한다.
실시례 8의 액정 표시 장치에서는 도 2, 도 5, 도 6, 도 8, 도 9, 도 16, 도 17에 도시한 바와 같이, 제1 전극(140)에는 복수의 요철부(141)가 형성되어 있고, 요철부(141)는 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 늘어나는 간철부(143), 및, 간철부(143)로부터 화소 주변부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부(144)로 구성되어 있다. 그리고, 도 19 또는 도 20에 도시하는 바와 같이, 간철부(143)와 대응하는 제2 전극(160)의 부분에는 배향 규제부(161)가 형성되어 있다.
여기서, 배향 규제부(161)는 구체적으로는 제2 전극(160)에 마련된 4.0㎛의 슬릿부(162)로 이루어지고(도 19 및 도 26B 참조), 또한, 제2 전극(160)에 마련된 돌기부(리브)(163)로 이루어진다(도 20 및 도 26C 참조). 돌기부(163)는 보다 구체적으로는 네가형 감광성 수지 재료(JSR 주식회사제 : 오푸토마AL)로 이루어지고, 폭 1.4㎛, 높이 1.2㎛이다. 또한, 간철부(143), 지철부(144), 오목부(145)의 사양을 이하의 표 1과 같이 하고, 간철부(143)의 정상면(143B)과 정상면(143A) 사이의 고저차를, 평균 0.20㎛로 하였다. 슬릿부(162) 또는 돌기부(리브)(163)의 평면 형상은 열십자형상이고, 돌기부(163)의 단면 형상은 이등변삼각형이다. 슬릿부(162) 또는 돌기부(163)의 위에는 제2 전극(160)은 형성되어 있지 않다.
제2 전극(160)에 마련된 4.0㎛의 슬릿부(162)로 이루어지는 배향 규제부(161)를 갖는 도 19에 도시한 액정 표시 장치(단, 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도는 도 17을 참조)에서의 특성 평가를 행한 바, 표 3에 표시하는 결과가 얻어졌다. 또한, 응답 속도에 관해서는 실시례 8과 비교례의 액정 표시 장치는 동등한 값을 나타냈다.
실시례 8의 액정 표시 장치에서, 간철부(143)와 대응하는 제2 전극(160)의 부분에는 슬릿부(162)로 이루어지는 배향 규제부(161)가 형성되어 있기 때문에, 제2 전극(160)에 의해 생성된 전장이, 배향 규제부(161)의 부근에서 왜곡된다. 또한, 돌기부(리브)(163)로 이루어지는 배향 규제부(161)가 형성되어 있기 때문에, 돌기부(163) 부근에서 액정 분자의 쓰러지는 방향이 규정된다. 그 결과, 배향 규제부(161)의 부근에서의 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 배향 규제부(161)의 부근에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그 때문에, 화상 표시시, 간철부에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 고투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수도 있다. 또한, 배향 규제부(161)를, 돌기형상이 된 제2 전극(160)의 부분으로 구성할 수도 있다.
실시례 9
실시례 9는 본 개시된 제4의 양태에 관한 액정 표시 장치에 관한 것이고, 또한, 실시례 4 내지 실시례 6(본 개시된 제1-B의 양태에 관한 액정 표시 장치)의 변형, 실시례 7(본 개시된 제2-B의 양태에 관한 액정 표시 장치)의 변형에 관한 것이다. 실시례 9의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 모식적인 평면도를 도 21 및 도 23에 도시하는데, 도 21 및 도 23에 도시하는 예는 실시례 4의 변형이다. 또한, 실시례 9의 액정 표시 장치를 구성하는 1화소분의 제1 전극의 변형례의 모식적인 평면도를 도 22 및 도 24에 도시하는데, 이 액정 표시 장치에서는 제1 전극(440)에는 복수의 요철부(441)가 형성되어 있지만, 복수의 단차부는 형성되어 있지 않다. 도 21의 화살표 IIXVA-IIXVA 및 화살표 IIXVB-IIXVB에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도 25A 및 도 25B에 도시하고, 도 23의 화살표 IIXVC-IIXVC 및 화살표 IIXVD-IIXVD에 따른 제1 전극 등의 모식적인 일부 단면도를 도 25C 및 도 25D에 도시한다.
실시례 9의 액정 표시 장치에서는 제1 전극(240, 440)에는 복수의 요철부(241, 441)가 형성되어 있고, 요철부(241, 441)는 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부(243, 443), 및, 간철부(243, 443)로부터 화소 내부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부(244, 444)로 구성되어 있고, 제1 전극(240, 440)에는 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부(248, 448)(도 21, 도 23 참조) 또는 돌기부(리브)(249, 449)(도 22, 도 24 참조)가 형성되어 있다. 즉, 화소의 중앙부에 마련된 열십자형상의 오목부의 부분에, 슬릿부(248, 448) 또는 돌기부(249, 449)가 형성되어 있다. 슬릿부(248, 448) 또는 돌기부(249, 449)의 평면 형상은 열십자이다. 또한, 간철부(243), 지철부(244), 오목부(245)의 사양을 표 4와 같이 하였다. 슬릿부(248, 448)의 폭을 4.0㎛로 하였다. 또한, 네가형 감광성 수지 재료(JSR 주식회사제 : 오푸토마AL)로 이루어지는 돌기부(249, 449)의 폭을 1.4㎛, 높이를 1.2㎛로 하였다. 돌기부(249, 449)의 단면 형상은 이등변삼각형이다. 슬릿부(248, 448) 또는 돌기부(249, 449)의 위에는 제1 전극(240, 440)은 형성되어 있지 않다.
실시례 9의 액정 표시 장치에서, 제1 전극에는 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있기 때문에, 슬릿부 또는 돌기부가 존재하지 않은 평탄한 오목부가 제1 전극에 형성되어 있는 경우와 비교하여, 제1 전극에 의해 생성된 전장이, 슬릿부 또는 돌기부 부근에서 왜곡되고(슬릿부를 형성한 경우), 또한, 액정 분자의 쓰러지는 방향이 규정된다(돌기부를 형성한 경우). 그 결과, 슬릿부 또는 돌기부 부근에서 액정 분자에 대한 배향 규제력을 강하게 할 수 있고, 슬릿부 또는 돌기부 부근에서의 액정 분자의 틸트 상태를 확실하게 규정할 수 있다. 그 때문에, 화상 표시시, 간철부에 대응하는 화상의 부분에 암선이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 양호한 전압 응답 특성을 유지하면서, 한층 균일한 고투과율을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있고, 백라이트를 구성하는 광원의 비용 저감, 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 또한, TFT의 신뢰성의 향상을 도모할 수도 있다. 또한, 돌기부(249, 449)를, 제1 전극(240, 440)에는 화소 중심부를 통과하는 열십자형상의 볼록부가 오목부에 둘러싸여서 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 이와 같은 열십자형상의 볼록부는 제1 전극(240, 440)의 하측에 열십자형상의 볼록부를 형성함으로써 마련할 수 있고, 또한, 제1 전극(240, 440)에서의 요철부의 형성 방법과 같은 방법으로 마련하는 것도 가능하다. 또한, 슬릿부(248, 448) 또는 돌기부(리브)(249, 449)를 마련하는 대신에, 화소 중심부를 통과하는 열십자형상의 오목부를 마련하여도 좋다.
이상, 본 개시를 바람직한 실시례에 의거하여 설명하였지만, 본 개시는 이들의 실시례로 한정하는 것이 아니고, 복수 가지의 변형이 가능하다. 지철부의 평면 형상은 실시례에서 설명한 V자형상양으로 한정되지 않고, 예를 들면 스트라이프형상이나 사다리모양 등, 지철부가 복수의 방위를 향하여 늘어나는 다양한 패턴을 채용할 수 있다. 지철부 전체로서 본 경우, 지철부의 단부의 평면 형상은 직선형상이라도 좋고, 계단형상으로 할 수도 있다. 나아가서는 각 지철부의 단부의 평면 형상은 직선형상이라도 좋고, 선분의 조합으로 구성되어 있어도 좋고, 원호 등의 곡선을 그리고 있어도 좋다. 요철부의 단부의 위로부터 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분의 사영상과 블랙 매트릭스의 사영상이 겹쳐지도록 블랙 매트릭스를 형성하여도 좋다.
실시례에서는 VA 모드의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해 설명하였지만, 본 개시는 반드시 이것으로 한정되지 않고, ECB 모드(수평 배향으로 포지 액정의 모드 ; 트위스트 없음), IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 또는 OCB(Optically Compensated Bend) 모드 등의, 다른 표시 모드에도 적용 가능하다. 이 경우에도 같은 효과를 얻을 수 있다. 단, 본 개시에서는 프리틸트 처리가 시행되지 않는 것과 비교하면, VA 모드에서, IPS 모드나 FFS 모드보다도, 특히 높은 응답 특성의 개선 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 실시례에서는 오로지 투과형의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해 설명하였지만, 반드시 투과형으로 한정되지 않고, 예를 들면, 반사형으로 하여도 좋다. 반사형으로 한 경우에는 화소 전극이 알루미늄 등의 광반사성을 갖는 전극 재료에 의해 구성된다.
또한, 본 개시는 이하와 같은 구성을 취하는 것도 가능하다.
(1) 제1 기판 및 제2 기판, 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 대향면에 형성된 제1 전극, 제1 전극 및 제1 기판의 대향면을 덮는 제1 배향막, 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 대향면에 형성된 제2 전극, 제2 전극 및 제2 기판의 대향면을 덮는 제2 배향막, 및, 제1 배향막 및 제2 배향막의 사이에 마련되고, 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 화소가, 복수로 배열되어 이루어지는 액정 표시 장치로서, 액정 분자에는 적어도 제1 배향막에 의해 프리틸트가 부여되고, 제1 전극에는 복수의 요철부가 형성되어 있고, 제1 전극에 마련된 볼록부에는 복수의 단차부가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
(2) (1)에 있어서, 요철부는 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 늘어나는 간철부, 및, 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부로 구성되어 있는 액정 표시 장치.
(3) (2)에 있어서, 간철부의 늘어나는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 간철부를 절단한 때의 간철부의 단면 형상은 간철부의 단면 형상의 중심부터 간철부의 단면 형상의 연을 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 액정 표시 장치.
(4) (2) 또한 (3)에 있어서, 간철부의 늘어나는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 간철부를 절단한 때의 간철부의 단면 형상은 간철부의 단면 형상의 중앙부로부터 간철부의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 액정 표시 장치.
(5) (2) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 지철부의 늘어나는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은 지철부의 단면 형상의 중심부터 지철부의 단면 형상의 연을 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 액정 표시 장치.
(6) (2) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 지철부의 늘어나는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은 지철부의 단면 형상의 간철부측부터 지철부의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 액정 표시 장치.
(7) (2) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에는 배향 규제부가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
(8) (1)에 있어서, 요철부는 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부, 및, 간철부로부터 화소 내부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부로 구성되어 있는 액정 표시 장치.
(9) (8)에 있어서, 간철부의 늘어나는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 간철부를 절단한 때의 간철부의 단면 형상은 간철부의 단면 형상의 외측의 연으로부터 간철부의 단면 형상의 내측의 연을 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 액정 표시 장치.
(10) (8) 또는 (9)에 있어서, 지철부의 늘어나는 방향과 직교하는 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은 지철부의 단면 형상의 중심부터 지철부의 단면 형상의 연을 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 액정 표시 장치.
(11) (8) 내지 (10) 중 어느 하나에 있어서, 지철부의 늘어나는 방향에 평행한 가상 수직 평면으로 지철부를 절단한 때의 지철부의 단면 형상은 지철부의 단면 형상의 간철부측부터 지철부의 단면 형상의 단부를 향하여 단차부가 하강하여 가는 단면 형상을 갖는 액정 표시 장치.
(12) (8) 내지 (11) 중 어느 하나에 있어서, 제1 전극에는 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
(13) (2) 내지 (12) 중 어느 하나에 있어서, 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서, 볼록구조가 형성되어 있고, 요철부의 주변부는 볼록구조상에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
(14) 제1 기판 및 제2 기판, 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 대향면에 형성된 제1 전극, 제1 전극 및 제1 기판의 대향면을 덮는 제1 배향막, 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 대향면에 형성된 제2 전극, 제2 전극 및 제2 기판의 대향면을 덮는 제2 배향막, 및, 제1 배향막 및 제2 배향막의 사이에 마련되고, 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 화소가, 복수로 배열되어 이루어지는 액정 표시 장치로서, 액정 분자에는 적어도 제1 배향막에 의해 프리틸트가 부여되고, 제1 전극에는 복수의 요철부가 형성되어 있고, 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서, 볼록구조가 형성되어 있고, 요철부의 주변부는 볼록구조상에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
(15) (14)에 있어서, 요철부는 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 늘어나는 간철부, 및, 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부로 구성되어 있는 액정 표시 장치.
(16) (15)에 있어서, 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에는 배향 규제부가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
(17) (14)에 있어서, 요철부는 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부, 및, 간철부로부터 화소 내부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부로 구성되어 있는 액정 표시 장치.
(18) (17)에 있어서, 제1 전극에는 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
(19) 제1 기판 및 제2 기판, 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 대향면에 형성된 제1 전극, 제1 전극 및 제1 기판의 대향면을 덮는 제1 배향막, 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 대향면에 형성된 제2 전극, 제2 전극 및 제2 기판의 대향면을 덮는 제2 배향막, 및, 제1 배향막 및 제2 배향막의 사이에 마련되고, 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 화소가, 복수로 배열되어 이루어지는 액정 표시 장치로서, 액정 분자에는 적어도 제1 배향막에 의해 프리틸트가 부여되고, 제1 전극에는 복수의 요철부가 형성되어 있고, 요철부는 화소 중심부를 통과하고, 열십자로 늘어나는 간철부, 및, 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부로 구성되어 있고, 간철부와 대응하는 제2 전극의 부분에는 배향 규제부가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
(20) 1 기판 및 제2 기판, 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 대향면에 형성된 제1 전극, 제1 전극 및 제1 기판의 대향면을 덮는 제1 배향막, 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 대향면에 형성된 제2 전극, 제2 전극 및 제2 기판의 대향면을 덮는 제2 배향막, 및, 제1 배향막 및 제2 배향막의 사이에 마련되고, 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 화소가, 복수로 배열되어 이루어지는 액정 표시 장치로서, 액정 분자에는 적어도 제1 배향막에 의해 프리틸트가 부여되고, 제1 전극에는 복수의 요철부가 형성되어 있고, 요철부는 화소 주변부에 액자형상으로 형성된 간철부, 및, 간철부로부터 화소 내부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부로 구성되어 있고, 제1 전극에는 화소 중심부를 통과하고, 화소 주변부에 평행한 슬릿부 또는 돌기부가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
(21) 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과, 상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며, 볼록부의 적어도 하나가 복수의 단차부를 구비한 액정 표시 장치.
(22) (21)에 있어서, 상기 복수의 요철부는 화소 중심부를 통과하고 열십자 형상으로 늘어나는 간철부, 및 상기 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부를 포함하는 액정 표시 장치.
(23) (22)에 있어서, 상기 복수의 단차부는 상기 간철부에 마련되고, 상기 복수의 단차부 각각은 상기 간철부 중의 하나의 중심부에 위치하는 제1 면과, 상기 제1 면의 양측에 위치하는 제2 면과, 상기 제2 면 외측에 위치하는 제 3면을 포함하고, 상기 제1 면의 높이는 상기 제2 면의 높이보다 더 크고, 상기 제2 면의 높이는 상기 제3 면의 높이보다 더 큰 액정 표시 장치.
(24) (22)에 있어서, 상기 복수의 단차부는 상기 지철부에 마련되고, 상기 복수의 단차부 각각은, 상기 간철부의 하나로부터 연장되는 제1 면과 상기 제1 면의 양측에 위치하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면의 높이는 상기 제2 면의 높이보다 더 큰 액정 표시 장치.
(25) (24)에 있어서, 상기 복수의 단차부 각각은, 간철부의 하나의 측(side)으로부터 상기 지철부의 하나의 단부를 향해 하강하는 액정 표시 장치.
(26) (21)에 있어서, 상기 요철부는 화소 주변부에서 액자 형상으로 형성된 간철부와 상기 간철부로부터 화소의 내측을 향하여 연장되는 복수의 지철부를 포함하는 액정 표시 장치.
(27) (26)에 있어서, 상기 간철부는 상기 간철부의 외측 엣지에 위치하는 제1 면과, 상기 간철부의 내측 에지에 위치하는 제3 면과, 상기 제1 면과 상기 제3면 사이에 위치하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면의 높이는 상기 제2 면의 높이보다 더 크고, 상기 제2 면의 높이는 상기 제 3면의 높이보다 더 큰 액정 표시 장치.
(28) (26)에 있어서,
상기 지철부 각각은 상기 간철부의 한 면으로부터 연장되는 제1 면과, 상기 제1 면의 양측에 위치하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면의 높이는 상기 제2 면의 높이보다 더 큰 액정 표시 장치.
(29) 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과, 상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며, 불록구조가 화소들 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서 형성되어 있고, 요철부의 주변부가 상기 볼록구조상에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
(30) (29)에 있어서. 상기 볼록구조는 컬러 필터층상에 형성된 블랙 매트릭스를 포함하는 액정 표시 장치.
(31) (29)에 있어서, 상기 복수의 요철부는 화소 중심부를 통과하고 열십자 형상으로 늘어나는 간철부를 포함하고, 복수의 단차부가 상기 간철부에 마련되고, 상기 복수의 단차부 각각은 상기 간철부의 하나의 중심부에 위치하는 제1 면과 상기 제1 면의 양측에 위치하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면의 높이는 상기 제2 면의 높이보다 더 큰 액정 표시 장치.
(32) 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과, 상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며, 상기 요철부는 화소 중심부를 관통하고 열십자 형상으로 연장되는 간철부와, 상기 간철부로부터 화소 주변부를 향해 연장되는 복수의 지철부에 의해 구성되고, 배향 규제부가 상기 간철부에 대응하는 제2 전극의 일부에 형성되는 액정 표시 장치.
(33) (32)에 있어서, 상기 배향 규제부는 상기 제2 전극에 마련된 슬릿부를 포함하는 액정 표시 장치.
(34) (32)에 있어서, 상기 배향 규제부는 상기 제2 전극에 마련된 돌기부를 포함하는 액정 표시 장치.
(35) 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과, 상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며, 상기 요철부는 화소 주변부에서 액자 형상으로 형성된 간철부와 상기 간철부로부터 화소의 내측을 향하여 연장되는 복수의 지철부를 포함하고, 슬릿부와 돌기부의 적어도 하나가 상기 제1 전극상에 형성되고, 슬릿부와 돌기부의 적어도 하나가 화소 중심부를 관통하고 화소 주변부와 평행한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
(36) (35)에 있어서, 상기 슬릿부는 상기 제1 전극상에 형성되며 화소 중심부를 관통하며 상기 화소 주변부와 평행한 액정 표시 장치.
(37) (35)에 있어서, 상기 돌기부는 상기 제1 전극상에 형성되며 화소 중심부를 관통하며 상기 화소 주변부와 평행한 액정 표시 장치.
(38) 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 전극상에, 제1 배향막을 형성하고, 제2 기판의 제2 면상에 형성된 제2 전극상에, 상기 제1 배향막과 대향하는 제2 배향막을 형성하고, 상기 제1 및 제2 배향막 사이에 액정층을 밀봉하고, 상기 제1 및 제2 전극 사이에 전압을 인가하고, 상기 전압을 인가하는 동안에 상기 제1 및 제2 배향막을 자외선으로 조사하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
(39) (38)에 있어서, 상기 제1 및 제2 배향막의 각각에 대한 열처리를 실행하는 것을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
본 개시는 2012년 4월 27일자로 출원된 JP 2012-102884호의 우선권 주장을 수반하는 것이고, 그 개시 내용은, 그대로 본원의 일부를 구성하는 것이다.
이상 본 발명을 상기 실시예에 입각하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예의 구성에만 한정되는 것이 아니고, 특허청구의 범위의 각 청구항의 발명의 범위 내에서 당업자라면 행할 수 있는 각종 변형, 수정을 포함하는 것은 물론이다.
10, 10A, 10B, 10C : 화소
20 : 제1 기판
21 : 제1 배향막
22 : 평탄화층
23 : 컬러 필터층
30 : TFT층
31 : 게이트 전극
32 : 게이트 절연층
33 : 반도체층(채널 형성 영역)
34 : 소스/드레인 전극
35 : 접속구멍
50 : 제2 기판
51 : 제2 배향막
70 : 액정층
71A, 71B, 71C : 액정 분자
80 : 표시 영역
81 : 소스 드라이버
82 : 게이트 드라이버
83 : 타이밍 컨트롤러
84 : 전원 회로
91 : 소스선
92 : 게이트선
93 : TFT
94 : 커패시터
140, 240, 340, 440 : 제1 전극
140A : 제1 투명 도전 재료층
140B : 제2 투명 도전 재료층
141, 241, 341, 441 : 요철부
141A, 341A : 요철부의 주변부
142, 242 : 볼록부
143, 243, 443 : 간철부(주 볼록부)
143A, 143B, 143C, 243A, 243B : 간철부의 정상면
144, 244, 444 : 지철부(부 볼록부)
144A, 144B, 244A, 244B : 지철부의 정상면
145, 245 : 오목부
146, 246 : 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분
147 : 볼록구조
147A : 블랙 매트릭스
160 : 제2 전극
161 : 배향 규제부
162 : 슬릿부
163 : 돌기부(리브)
248, 448 : 슬릿부
249, 449 : 돌기부(리브)
20 : 제1 기판
21 : 제1 배향막
22 : 평탄화층
23 : 컬러 필터층
30 : TFT층
31 : 게이트 전극
32 : 게이트 절연층
33 : 반도체층(채널 형성 영역)
34 : 소스/드레인 전극
35 : 접속구멍
50 : 제2 기판
51 : 제2 배향막
70 : 액정층
71A, 71B, 71C : 액정 분자
80 : 표시 영역
81 : 소스 드라이버
82 : 게이트 드라이버
83 : 타이밍 컨트롤러
84 : 전원 회로
91 : 소스선
92 : 게이트선
93 : TFT
94 : 커패시터
140, 240, 340, 440 : 제1 전극
140A : 제1 투명 도전 재료층
140B : 제2 투명 도전 재료층
141, 241, 341, 441 : 요철부
141A, 341A : 요철부의 주변부
142, 242 : 볼록부
143, 243, 443 : 간철부(주 볼록부)
143A, 143B, 143C, 243A, 243B : 간철부의 정상면
144, 244, 444 : 지철부(부 볼록부)
144A, 144B, 244A, 244B : 지철부의 정상면
145, 245 : 오목부
146, 246 : 화소와 화소 사이에 위치하는 제1 기판의 부분
147 : 볼록구조
147A : 블랙 매트릭스
160 : 제2 전극
161 : 배향 규제부
162 : 슬릿부
163 : 돌기부(리브)
248, 448 : 슬릿부
249, 449 : 돌기부(리브)
Claims (19)
- 제1 기판 및 제2 기판과,
상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과,
상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과,
상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며,
볼록부의 적어도 하나가 복수의 단차부를 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 요철부는 화소 중심부를 통과하고 열십자 형상으로 늘어나는 간철부, 및 상기 간철부로부터 화소 주변부를 향하여 늘어나는 복수의 지철부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 복수의 단차부는 상기 간철부에 마련되고,
상기 복수의 단차부 각각은 상기 간철부 중의 하나의 중심부에 위치하는 제1 면과, 상기 제1 면의 양측에 위치하는 제2 면과, 상기 제2 면 외측에 위치하는 제 3면을 포함하고,
상기 제1 면의 높이는 상기 제2 면의 높이보다 더 크고, 상기 제2 면의 높이는 상기 제3 면의 높이보다 더 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 복수의 단차부는 상기 지철부에 마련되고,
상기 복수의 단차부 각각은, 상기 간철부의 하나로부터 연장되는 제1 면과 상기 제1 면의 양측에 위치하는 제2 면을 포함하고,
상기 제1 면의 높이는 상기 제2 면의 높이보다 더 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제4항에 있어서,
상기 복수의 단차부 각각은, 간철부의 하나의 측(side)으로부터 상기 지철부의 하나의 단부를 향해 하강하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 요철부는 화소 주변부에서 액자 형상으로 형성된 간철부와 상기 간철부로부터 화소의 내측을 향하여 연장되는 복수의 지철부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제6항에 있어서,
상기 간철부는 상기 간철부의 외측 엣지에 위치하는 제1 면과, 상기 간철부의 내측 에지에 위치하는 제3 면과, 상기 제1 면과 상기 제3면 사이에 위치하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면의 높이는 상기 제2 면의 높이보다 더 크고, 상기 제2 면의 높이는 상기 제 3면의 높이보다 더 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 지철부 각각은 상기 간철부의 한 면으로부터 연장되는 제1 면과, 상기 제1 면의 양측에 위치하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면의 높이는 상기 제2 면의 높이보다 더 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제1 기판 및 제2 기판과,
상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과,
상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과,
상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며,
불록구조가 화소들 사이에 위치하는 제1 기판의 부분부터, 화소 주변부에 대응하는 제1 기판의 부분에 걸쳐서 형성되어 있고,
요철부의 주변부가 상기 볼록구조상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제9항에 있어서.
상기 볼록구조는 컬러 필터층상에 형성된 블랙 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제9항에 있어서,
상기 복수의 요철부는 화소 중심부를 통과하고 열십자 형상으로 늘어나는 간철부를 포함하고,
복수의 단차부가 상기 간철부에 마련되고, 상기 복수의 단차부 각각은 상기 간철부의 하나의 중심부에 위치하는 제1 면과 상기 제1 면의 양측에 위치하는 제2 면을 포함하고,
상기 제1 면의 높이는 상기 제2 면의 높이보다 더 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제1 기판 및 제2 기판과,
상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과,
상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과,
상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며,
상기 요철부는 화소 중심부를 관통하고 열십자 형상으로 연장되는 간철부와, 상기 간철부로부터 화소 주변부를 향해 연장되는 복수의 지철부에 의해 구성되고,
배향 규제부가 상기 간철부에 대응하는 제2 전극의 일부에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제12항에 있어서,
상기 배향 규제부는 상기 제2 전극에 마련된 슬릿부를 포함하는 것을 특징으로 하나는 액정 표시 장치. - 제12항에 있어서,
상기 배향 규제부는 상기 제2 전극에 마련된 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 하나는 액정 표시 장치. - 제1 기판 및 제2 기판과,
상기 제2 기판과 대향하는 제1 기판의 제1 면상에 형성되며, 복수의 요철부를 포함하는 제1 전극과,
상기 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 배향막과,
상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 제2 면상에 형성되는 제2 전극과,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 마련된 액정층을 포함하며,
상기 요철부는 화소 주변부에서 액자 형상으로 형성된 간철부와 상기 간철부로부터 화소의 내측을 향하여 연장되는 복수의 지철부를 포함하고,
슬릿부와 돌기부의 적어도 하나가 상기 제1 전극상에 형성되고,
슬릿부와 돌기부의 적어도 하나가 화소 중심부를 관통하고 화소 주변부와 평행한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제15항에 있어서,
상기 슬릿부는 상기 제1 전극상에 형성되며 화소 중심부를 관통하며 상기 화소 주변부와 평행한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제15항에 있어서,
상기 돌기부는 상기 제1 전극상에 형성되며 화소 중심부를 관통하며 상기 화소 주변부와 평행한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. - 제1 기판의 제1 면상에 형성된 제1 전극상에, 제1 배향막을 형성하고,
제2 기판의 제2 면상에 형성된 제2 전극상에, 상기 제1 배향막과 대향하는 제2 배향막을 형성하고,
상기 제1 및 제2 배향막 사이에 액정층을 밀봉하고,
상기 제1 및 제2 전극 사이에 전압을 인가하고,
상기 전압을 인가하는 동안에 상기 제1 및 제2 배향막을 자외선으로 조사하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법. - 제18항에 있어서,
상기 제1 및 제2 배향막의 각각에 대한 열처리를 실행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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