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発明の名称 液晶表示装置及びその製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−219494(P2007−219494A)
公開日 平成19年8月30日(2007.8.30)
出願番号 特願2006−329252(P2006−329252)
出願日 平成18年12月6日(2006.12.6)
代理人 【識別番号】100064447
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 正夫
発明者 キム キョンジン / アン ビョングン
要約 課題
画質を向上させることができる液晶表示装置及びその製造方法を提供する。

解決手段
本発明の液晶表示装置は、ブラックマトリックス上に所定領域が離隔された補償パターンを形成し、この所定領域を少なくとも含んでカラムスペーサを形成する。したがって、本発明は、カラムスペーサにより補償パターンが押さえられなくなることにより、押さえられた後の復元不良による押さえ跡を防止することができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
第1基板と、
前記第1基板上にマトリックス状に形成されたブラックマトリックスと、
前記ブラックマトリックス上において所定領域が離隔された複数の補償パターンを含む補償層と、
前記所定領域を少なくとも含んで形成されたカラムスペーサと
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記第1基板に対向配置された第2基板と、
前記第1及び第2基板の外郭領域に形成されたシールパターンをさら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。
【請求項3】
前記外郭領域に対応した前記第1基板には、前記補償パターンが形成されていないことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記第2基板に形成された画素電極と共通電極をさらに含み、前記シールパターンは、直接前記第1基板に形成されることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記第1基板の前記補償パターン上に形成された共通電極と、
前記第2基板に形成された画素電極と
をさらに含み、
前記シールパターンは、前記共通電極に形成されることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記共通電極は、前記ブラックマトリックス上においてへこんだグルーブ形状を有し、前記共通電極のグルーブ上に前記カラムスペーサが形成されることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。
【請求項7】
前記ブラックマトリックスの間に配置されたカラーフィルタ層をさら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。
【請求項8】
前記カラーフィルタ層は、ストライプ状を有することを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。
【請求項9】
前記カラーフィルタ層は、第1方向へ前記ブラックマトリックス上に所定間隔離隔されて形成されることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。
【請求項10】
前記カラムスペーサは、前記補償パターンの所定領域と前記カラーフィルタ層の所定間隔を介して前記ブラックマトリックスに接触して形成されることを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
【請求項11】
前記カラーフィルタ層は、第2方向へ前記ブラックマトリックス上に一体に形成されることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。
【請求項12】
前記カラムスペーサは、前記補償パターンの所定領域を介して前記カラーフィルタ層に接触して形成されることを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置。
【請求項13】
前記カラムスペーサは、前記補償パターンの所定領域及び前記補償パターンの一部領域上に形成されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
【請求項14】
前記補償パターンは、反応性メソゲンで形成されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
【請求項15】
第1基板と、
前記第1基板上にマトリックス状に形成されたブラックマトリックスと、
前記ブラックマトリックス上において所定領域が離隔された複数の補償パターンを含む補償層と、
前記所定領域を少なくとも含んで形成されたカラムスペーサと、
前記第1基板に対向配置された第2基板と、
前記第1及び第2基板の間に介在された液晶層と
を含み、
前記第2基板に画素電極と共通電極とが互いに交互に配列されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項16】
前記第1及び第2基板の外郭領域に形成されたシールパターンをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の液晶表示装置。
【請求項17】
前記外郭領域に対応した前記第1基板には、前記補償パターンが形成されていないことを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。
【請求項18】
前記シールパターンは、前記第1基板に直接形成されることを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。
【請求項19】
前記ブラックマトリックスの間に配置されたカラーフィルタ層をさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。
【請求項20】
前記カラーフィルタ層は、ストライプ状を有することを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置。
【請求項21】
前記カラーフィルタ層は、第1方向へ前記ブラックマトリックス上に所定間隔が離隔されて形成されることを特徴とする請求項20に記載の液晶表示装置。
【請求項22】
前記カラムスペーサは、前記補償パターンの所定領域と前記カラーフィルタ層の所定間隔を介して、前記ブラックマトリックスに接触して形成されることを特徴とする請求項21に記載の液晶表示装置。
【請求項23】
前記カラーフィルタ層は、第2方向へ前記ブラックマトリックス上に一体に形成されることを特徴とする請求項20に記載の液晶表示装置。
【請求項24】
前記カラムスペーサは、前記補償パターンの所定領域を介して、前記カラーフィルタ層に接触して形成されることを特徴とする請求項23に記載の液晶表示装置。
【請求項25】
前記カラムスペーサは、前記補償パターンの所定領域及び前記補償パターンの一部領域上に形成されることを特徴とする請求項15に記載の液晶表示装置。
【請求項26】
前記補償パターンは、反応性メソゲンで形成されることを特徴とする請求項15に記載の液晶表示装置。
【請求項27】
第1基板と、
前記第1基板上にマトリックス状に形成されたブラックマトリックスと、
前記ブラックマトリックス上において所定領域が離隔された複数の補償パターンを含む補償層と、
前記補償パターンを含む前記第1基板上に形成された共通電極と、
前記ブラックマトリックスに対応した前記共通電極上に形成されたカラムスペーサと、
前記第1基板に対向配置された第2基板と、
前記第1及び第2基板の間に介在された液晶層と
を含み、
前記第2基板に画素電極が形成されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項28】
前記第1及び第2基板の外郭領域に形成されたシールパターンをさらに含むことを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置。
【請求項29】
前記外郭領域に対応した前記第1基板には、前記補償パターンが形成されていないことを特徴とする請求項28に記載の液晶表示装置。
【請求項30】
前記シールパターンは、前記共通電極に形成されることを特徴とする請求項28に記載の液晶表示装置。
【請求項31】
前記共通電極は、前記ブラックマトリックス上においてへこんだグルーブ形状を有することを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置。
【請求項32】
前記共通電極のグルーブ上に前記カラムスペーサが形成されることを特徴とする請求項31に記載の液晶表示装置。
【請求項33】
前記ブラックマトリックスの間に配置されたカラーフィルタ層をさらに含むことを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置。
【請求項34】
前記カラーフィルタ層は、ストライプ状を有することを特徴とする請求項33に記載の液晶表示装置。
【請求項35】
前記カラーフィルタ層は、第1方向へ前記ブラックマトリックス上に所定間隔離隔されて形成されることを特徴とする請求項34に記載の液晶表示装置。
【請求項36】
前記カラムスペーサは、前記補償パターンの所定領域と前記カラーフィルタ層の所定間隔を介して、前記ブラックマトリックスに接触して形成されることを特徴とする請求項35に記載の液晶表示装置。
【請求項37】
前記カラーフィルタ層は、第2方向へ前記ブラックマトリックス上に一体に形成されることを特徴とする請求項34に記載の液晶表示装置。
【請求項38】
前記カラムスペーサは、前記補償パターンの所定領域を介して、前記カラーフィルタ層に接触して形成されることを特徴とする請求項37に記載の液晶表示装置。
【請求項39】
前記カラムスペーサは、前記補償パターンの所定領域及び前記補償パターンの一部領域上に形成されることを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置。
【請求項40】
前記補償パターンは、反応性メソゲンで形成されることを特徴とする請求項27に記載の液晶表示装置。
【請求項41】
第1基板上にマトリックス状にブラックマトリックスを形成するステップと、
前記ブラックマトリックス上において所定領域が離隔された複数の補償パターンを含む補償層を形成するステップと、
前記所定領域を少なくとも含んでカラムスペーサを形成するステップと
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項42】
前記補償パターンを形成するステップは、
前記ブラックマトリックスを含む前記第1基板の前面に補償層を形成するステップと、
前記ブラックマトリックス上の所定領域に対応した補償層をパターニングすることにより、補償パターンを形成するステップと
を含むことを特徴とする請求項41に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項43】
前記補償層は、インクジェット、ロールプリント、スクリーンプリント、バーコートまたはスピンコートのうちのいずれかの方式により形成することを特徴とする請求項42に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項44】
前記第1基板の外郭領域に対応した補償層をパターニングすることにより、補償パターンを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項42に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項45】
前記第1基板の外郭領域にシールパターンを形成するステップと、
前記糸パターンを利用して、前記第1基板に対向配置された第2基板を合着するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項41に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項46】
前記外郭領域に対応した前記第1基板には、前記補償パターンが形成されていないことを特徴とする請求項45に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項47】
前記シールパターンは、前記第1基板に直接形成されることを特徴とする請求項45に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項48】
前記ブラックマトリックスの間にカラーフィルタ層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項41に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項49】
前記カラーフィルタ層は、ストライプ状を有することを特徴とする請求項48に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項50】
前記カラーフィルタ層は、第1方向へ前記ブラックマトリックス上に所定間隔離隔されて形成されることを特徴とする請求項49に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項51】
前記カラムスペーサは、前記補償パターンの所定領域と前記カラーフィルタ層の所定間隔を介して、前記ブラックマトリックスに接触して形成されることを特徴とする請求項50に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項52】
前記カラーフィルタ層は、第2方向へ前記ブラックマトリックス上に一体に形成されることを特徴とする請求項49に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項53】
前記カラムスペーサは、前記補償パターンの所定領域を介して、前記カラーフィルタ層に接触して形成されることを特徴とする請求項52に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項54】
前記カラムスペーサは、前記補償パターンの所定領域及び前記補償パターンの一部領域上に形成されることを特徴とする請求項41に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項55】
前記補償パターンは、反応性メソゲンで形成されることを特徴とする請求項41に記載の液晶表示装置の製造方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、基板内部に形成された補償層を含む液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
情報通信の発達に伴い、高輝度、大画面、低消費電力及び低価格化を得ることができる液晶表示装置が注目されつつある。
このような液晶表示装置は、第1及び第2電極がそれぞれ備えられ、前記第1及び第2電極が互いに対向するように合着された第1及び第2基板と、前記第1及び第2基板の間に注入された液晶とを含む。前記液晶表示装置は、前記第1及び第2電極に所定の電圧を印加して生成された電界により、前記液晶分子を動かして、変わる光の透過率により画像を表現する。
【0003】
前記液晶は、光学的に通常屈折率(ordinary reflective index)と異常屈折率(extra−ordinary refractive index)のような2つの屈折率を有する異方性物質であるから、入射光の入射角度に応じて光の経路と複屈折率が変化する特性を有する。バックライトから出る光が、前記液晶表示装置の液晶パネルの下部偏光フィルムで線形偏光された後、光学的異方性を有する液晶を通過する場合、このような特性により、前記光が液晶セルを垂直に通過するときと、斜めに通過するときに、その位相遅延値が互いに異なるため、位相差が発生し、視野角に応じる透過光の特性が異なるようになる。
これにより、従来の液晶表示装置は、視野角に応じて像がどれくらい明確に見えるかを計る尺度であるコントラスト比の変化と、階調反転現象により、視認性が落ちる。
【0004】
このような短所は、液晶セルから発生する光学位相差を補償させることで克服可能であり、その結果、視野角を向上させることができる。したがって、従来では、光学位相差を補償させ得る補償フィルムを基板に取り付けて、視野角を向上させることができる。
しかしながら、前記基板に補償フィルムを取り付ける場合、補償フィルムを介して異質物が取り付けられる可能性があり、液晶パネルの厚さを減らすのに限界があった。このような問題を解決するために、従来では、前記基板内部に光学位相差を補償させ得る補償層を形成して、補償層による異質物の付着を防止し、液晶パネルの厚さを減らすことができた。
【0005】
前記補償層は、前記基板内部の前面に形成され、その上に両基板間のセルギャップを維持するカラムスペーサが形成される。前記補償層は、強度及び復元力の弱い材質で形成されるため、前記液晶表示装置に所定の圧力が加えられる場合、このような圧力により、カラムスペーサが前記補償層を押さえるようになる。このような場合、前記補償層は、前記カラムスペーサにより押さえられる。以後、前記液晶表示装置に加えられる圧力が解除される場合、前記補償層は復元力が弱いため、元の通りに復元されなくなる。したがって、両基板間のセルギャップが減るようになり、このようなセルギャップの変化が押さえ跡を引き起こす。
【0006】
また、前記補償層が前記基板内部の前面に形成されるため、液晶表示装置の枠に沿って形成されるシール(seal)パターンが、前記補償層上に形成される。しかしながら、前記シールパターンと前記補償層との間の接着力は極めて弱いため、結局、シールパターンの破損などのような不良が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、第1の目的は、基板内部に補償層を形成して、視野角の向上とともに、異質物による汚染を減らすことができる液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明の第2の目的は、基板内部に補償層を形成して、薄型化を実現することができる液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明の第3の目的は、カラムスペーサ領域に対応した補償層を除去して複数の補償パターンを形成することにより、両基板間のセルギャップを安定的に維持できる液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明の第4の目的は、シールパターン領域に対応した補償パターンを除去して、シールパターンの破損を防止することができる液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成すべく、本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示装置によれば、第1基板と、前記第1基板上にマトリックス状に形成されたブラックマトリックスと、前記ブラックマトリックス上において所定領域が離隔された補償パターンと、前記所定領域を少なくとも含んで形成されたカラムスペーサとを含む。
【0009】
上記の目的を達成すべく、本発明の第2の実施の形態に係る液晶表示装置によれば、第1基板と、前記第1基板上にマトリックス状に形成されたブラックマトリックスと、前記ブラックマトリックス上において所定領域が離隔された補償パターンと、前記所定領域を少なくとも含んで形成されたカラムスペーサと、前記第1基板に対向配置された第2基板と、前記第1及び第2基板の間に介在された液晶層とを含み、前記第2基板に画素電極と共通電極とが互いに交互に配列される。
【0010】
上記の目的を達成すべく、本発明の第3の実施の形態に係る液晶表示装置によれば、第1基板と、前記第1基板上にマトリックス状に形成されたブラックマトリックスと、前記ブラックマトリックス上において所定領域が離隔された補償パターンと、前記補償パターンを含む前記第1基板上に形成された共通電極と、前記ブラックマトリックスに対応した前記共通電極上に形成されたカラムスペーサと、前記第1基板に対向配置された第2基板と、前記第1及び第2基板の間に介在された液晶層とを含み、前記第2基板に画素電極が形成される。
【0011】
上記の目的を達成すべく、本発明の第4の実施の形態に係る液晶表示装置の製造方法によれば、第1基板上にマトリックス状にブラックマトリックスを形成するステップと、前記ブラックマトリックス上において所定領域が離隔された補償パターンを形成するステップと、前記所定領域を少なくとも含んでカラムスペーサを形成するステップとを含む。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、位相差を補償するとともに、ブラックマトリックスとカラーフィルタ層との間の段差を補償する機能を有する補償パターンを形成することによって、視野角を向上させることができる。
本発明は、従来の別途に製作して取り付ける補償フィルムの代りに、基板上に補償パターンを直接形成することによって、薄型化を実現することができる。
本発明は、カラムスペーサ領域に対応した補償パターンを除去することにより、両基板間のセルギャップを安定的に維持できる。
本発明は、シールパターン領域に対応した補償パターンを除去することにより、シールパターンの破損を防止することができる。
上述したように、本発明によれば、基板内部に補償層を形成することにより、視野角の向上とともに、異質物による汚染を減らすことができ、薄型化に有利な液晶表示装置を提供することができる。
また、上記の通りに、基板内部に補償層を形成する場合に発生するシールパターンの破損という不良を改善することができ、両基板間のセルギャップを安定的に維持できる液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。
【0014】
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る横電界型液晶表示装置の断面を示す図である。
同図に示すように、所定間隔に離隔されて第1及び第2基板100,200が配置され、前記第1及び第2基板100,200の間に液晶層300が介在される。前記第1及び第2基板100,200の外郭領域(シールパターン領域)Aにシールパターン400が形成され、このようなシールパターン400により、第1及び第2基板100,200が合着される。
【0015】
前記第1基板100の内側面にブラックマトリックス110及びカラーフィルタ層120が形成される。
【0016】
前記ブラックマトリックス110は、前記第2基板200の非透過領域に対応してマトリックス状に配列される。前記非透過領域は、前記第2基板200の画素領域を画定するゲート配線及びデータ配線と、前記両配線の交差部に形成された薄膜トランジスタと、前記外郭領域Aとを含む。
【0017】
前記カラーフィルタ層120は、前記第2基板200の透過領域に対応して形成される。前記透過領域は、前記ゲート配線とデータ配線との交差により画定された複数の画素領域を含む。前記カラーフィルタ層120は、各画素領域に対応して互いに異なる色相を有する。前記カラーフィルタ層120は、前記画素領域に対応して形成されるのみならず、前記ブラックマトリックス110上に一部が重なって形成される。したがって、前記ブラックマトリックス110上には、第1カラーフィルタ層と第2カラーフィルタ層とが所定間隔が離隔されて形成される。これは、図1のC領域に示されている。
【0018】
同図のB領域に示すように、前記カラーフィルタ層120がストライプ状に配列される場合には、前記ブラックマトリックス110上のカラーフィルタ層120は全て同じ色を有するため、所定間隔が離隔されず、一体に形成される。
【0019】
要するに、ストライプ状にカラーフィルタ層120が配列される場合、R,G,Bカラーフィルタ層が縦方向に配列され得る。このような場合、横方向のブラックマトリックス110上には、隣接カラーフィルタ層が互いに所定間隔が離隔されるように形成される。これに対し、縦方向のブラックマトリックス110上には、同一のカラーフィルタ層が形成されるため、互いに離隔されず、一体に形成される。
【0020】
以下、本発明は、カラーフィルタ層がストライプ状に配列される場合に限定して説明する。
【0021】
前記ブラックマトリックス110及び前記カラーフィルタ層120上に補償層130が形成されている。前記補償層130は、複数の補償パターン130a,130bを含む。前記補償パターン130a,130bは、光学位相差を補償するとともに、前記ブラックマトリックス110と前記カラーフィルタ層120との間の段差を補償するオーバーコート層としても機能する。前記補償パターン130a,130bは、光漏れを補償することができる反応性メソゲン(reactive mesogen)を利用して形成することができる。
【0022】
前記補償パターン130a,130bは、前記ブラックマトリックス110上において所定領域P1が離隔されて形成される。すなわち、前記補償パターン130a,130bは、前記ブラックマトリックス110の全ての領域に対応して一体に形成されるものではなく、前記所定領域P1分だけ除去される。これにより、前記所定領域P1により補償パターン130a,130bが除去されるため、前記所定領域P1には、補償パターン130a,130bが存在しなくなる。したがって、前記ブラックマトリックス110上において、補償パターン130a,130bは、所定領域P1分だけ離隔される。このとき、前記所定領域P1は、後述するカラムスペーサ140分だけ離隔されることが好ましい。それは、カラムスペーサ140のサイズ分だけ補償パターンが除去されても、カラムスペーサにより補償パターン130a,130bが押さえられなくなり、これにより、補償パターンが押さえられた後の復元不良による押さえ跡を防止することができるためである。
【0023】
前記補償パターン130a,130bの所定領域P1を完全に含んで、前記第1基板100と前記第2基板200との間のセルギャップを維持するためのカラムスペーサ140が形成される。
【0024】
このような場合、前記カラムスペーサ140は、縦方向(図1のB領域)と横方向(図1のC領域)により接触位置が変わる。
【0025】
例えば、横方向(図1のC領域)の場合、前記カラムスペーサ140は、ブラックマトリックス110、カラーフィルタ層120、補償パターン130a,130bに局部的に接触することができる。すなわち、横方向(図1のC領域)の場合、カラーフィルタ層120が所定間隔分だけ離隔され、前記補償パターン130a,130bが所定領域P1分だけ離隔されるため、カラムスペーサ140が前記補償パターン130a,130bの所定領域P1を通過して、前記カラーフィルタ層120の所定間隔を中心に、両方に前記カラーフィルタ層120に局部的に接触され、前記カラーフィルタ層120の所定間隔を通過して、前記ブラックマトリックス110に接触され得る。また、前記カラムスペーサ140の直径が、前記補償パターン130a,130bの所定領域P1の直径より少なくとも大きくなるように形成されるため、前記カラムスペーサ140は、前記補償パターン130a,130bの前記所定領域P1を中心に、両方に前記補償パターン130a,130bと局部的に接触され得る。
【0026】
縦方向(図1のB領域)の場合、前記カラムスペーサ140がカラーフィルタ層120及び補償パターン130a,130bに局部的に接触され得る。すなわち、縦方向(図1のB領域)の場合、カラーフィルタ層120が離隔されず、一体に形成されるため、カラムスペーサ140が前記補償パターン130a,130bの所定領域P1を通過して、前記カラーフィルタ層120に局部的に接触され、前記カラムスペーサ140の直径が、前記補償パターン130a,130bの所定領域P1の直径より少なくとも大きくなるように形成されるため、前記カラムスペーサ140は、前記補償パターン130a,130bの前記所定領域P1を中心に、両方に前記補償パターン130a,130bと局部的に接触され得る。
【0027】
カラムスペーサは、前記補償パターン130a,130bと可能な限り多く接触されないことが好ましい。したがって、ブラックマトリックス110上の補償パターン130a,130bが所定領域P1分だけ離隔されて、カラムスペーサ140が前記補償パターン130a,130bよりは前記カラーフィルタ層120又はブラックマトリックス110と主に接触されるため、カラムスペーサ140により補償パターン130a,130bが押さえられた後に、復元されなくなることから発生する押さえ跡を防止することができる。
【0028】
一方、前記第1及び第2基板100,200の外郭領域Aには、前記補償パターン130a,130bが形成されない。このために、前記外郭領域Aに形成された前記補償パターン130a,130bは除去されることができる。
【0029】
前記補償パターン130a,130bが形成されない外郭領域Aにおいて、シールパターン400が第1基板100に直接接触される。したがって、シールパターン400が、前記第1基板100に強く接触されるようになって、シールパターンの接触不良によるシールパターンの破損を防止することができる。
【0030】
一方、前記第2基板200の内側面に横方向にゲート配線(図示せず)が配列され、前記ゲート配線に交差して縦方向にデータ配線(図示せず)が配列される。前記ゲート配線と前記データ配線との交差により、画素領域が画定される。前記画素領域において、前記ゲート配線及びデータ配線の交差点に薄膜トランジスタTrが配列され、前記ゲート配線と平行するように、画素領域内に共通配線(図示せず)が配列され、前記共通配線で複数の共通電極212が分岐して配置され、前記薄膜トランジスタTrに接続され、前記共通電極212と交互に配置された画素電極215が配置される。
【0031】
前記薄膜トランジスタTrは、前記ゲート配線から分岐したゲート電極211と、前記ゲート電極211を含む前記第2基板200上に形成されたゲート絶縁膜210と、前記ゲート電極211に対応した前記ゲート絶縁膜210上に位置し、チャネル層212aとオームコンタクト層212bとが積層されたアクティブ層と、前記アクティブ層の両端部上にそれぞれ位置するソース/ドレイン電極213a,213bを含む。
【0032】
前記ソース/ドレイン電極213a,213bを含む前記第2基板200上に保護膜220が位置する。前記画素電極215は、前記保護膜220上に前記共通電極212と交互に配列されて位置することができる。
【0033】
前記共通電極212と画素電極215との間に所定の電圧を印加するとき、前記共通電極212と前記画素電極215との間に横電界が発生する。このような横電界により液晶分子が配列され、これにより視野角が向上することができる。
【0034】
しかしながら、前記横電界型液晶表示装置は、暗い状態の場合、傾斜角から光が漏れてコントラスト比が低下するという問題を有する。
【0035】
これを解決するために、前記第1基板100の内側面には、傾斜角の暗い状態で漏れる光漏れを補償させ得る補償パターン130a,130bを形成し、前記第2基板200には、前記液晶の配向を調節して視野角を向上させることによって、画質を改善することができる横電界型液晶表示装置を製造することができる。
【0036】
また、前記補償パターン130a,130bは、前記ブラックマトリックス110上に所定領域P1が離隔するように形成して、前記所定領域P1上にカラムスペーサ140を形成することによって、カラムスペーサが押さえられた後に、復元の際、補償パターンが復元されなくなることから発生する押さえ跡現象を防止することができる。
【0037】
また、前記カラムスペーサ140が、前記補償パターン130a,130bにほとんど影響されず、前記ブラックマトリックス110上に形成されることによって、前記第1及び第2基板100,200間のセルギャップが一定に安定的に維持され得る。
【0038】
なお、前記第1及び第2基板100,200の外郭領域Aにおいて、前記第1基板100上に補償パターン130a,130bが形成されないようにして、前記第1基板100上にシールパターン400を直接接触させることによって、前記シールパターン400がより強く前記第1基板100に取り付けられ得るため、シールパターンの破損などのような不良を防止することができる。
【0039】
図2a〜図2eは、本発明の第1の実施の形態に係る横電界型液晶表示装置の製造方法を説明するために示す工程図である。
【0040】
図2aに示すように、ブラックマトリックス110とカラーフィルタ層120が形成された第1基板100を提供する。ブラックマトリックス110は、非透過領域に対応して配列されるため、横軸と縦軸とが交差接続されて形成されたマトリックス状を有する。前記カラーフィルタ層120は、ストライプ状に配列される。前記カラーフィルタ層120は、必要に応じてR,G,Bの順に配列されたり、R,G,G,Bの順に配列されたりすることができる。例えば、前記各カラーフィルタ層120は、横方向には、縦軸ブラックマトリックス110の間に形成され、前記カラーフィルタ層120の一部領域は、縦軸ブラックマトリックス110上に重なって形成されるされる。これにより、前記縦軸ブラックマトリックス110上において隣接するカラーフィルタ層120が、所定間隔が離隔されて配列され得る。前記各カラーフィルタ層120は、縦方向に沿って一体に長く配列されるため、横軸ブラックマトリックス110上をそのまま通って配列されるため、前記横軸ブラックマトリックス110上では、前記カラーフィルタ層120が所定間隔に離隔されず、そのまま一体に形成される。
【0041】
前記ブラックマトリックス110は、前記第1基板100上に遮光物質を塗布し、露光及び現像工程を経た後、硬化させて形成し得る。前記遮光物質は、カーボンブラック又は酸化チタンであり得る。前記カラーフィルタ層120は、前記ブラックマトリックス110が形成されない透過領域に色相を発現させる顔料を含む感光膜を塗布し、露光及び現像工程を経た後、硬化させて形成できる。
【0042】
図2bに示すように、前記ブラックマトリックス110及び前記カラーフィルタ層120上に補償層130を形成する。前記補償層130は、反応性メソゲンを含む補償層の形成物質をインクジェット、ロールプリント、スクリーンプリント、バーコート又はスピンコートのうちのいずれかの方式により形成することができる。
【0043】
以後、前記補償層130上にマスクを整列した後、露光工程を経て、前記ブラックマトリックス110上の所定領域と、前記第1基板100の外郭領域A、すなわちシールパターン領域上に位置する前記補償層130を除く領域に光を照射して硬化させる。
【0044】
図2cに示すように、前記補償層130をアセトン、エタノール、PGMA(Poly glycidyl methacrylate)を含む現像液を利用して現像工程を経て、前記ブラックマトリックス110上の所定領域と前記シールパターン領域Aとに対応した補償層130を除去して、補償パターン130a,130bを形成する。
【0045】
図2dに示すように、前記補償パターン130a,130bを含む前記第1基板100上に感光性膜を塗布した後、パターニングして、カラムスペーサ140を形成する。前記カラムスペーサ140は、前記ブラックマトリックス110上の前記補償パターン130a,130bの所定領域P1に形成されることができる。したがって、前記カラムスペーサ140は、前記補償パターン130a,130bの所定領域P1を通過してカラーフィルタ層120上に形成されることができる。または、前記カラムスペーサ140は、前記補償パターン130a,130bの所定領域P1と前記カラーフィルタ層120の所定間隔を通過して、前記ブラックマトリックス110上に形成され得る。
【0046】
図2eに示すように、前記第1基板100と対向する第2基板200を提供する。
【0047】
前記第2基板200には、内側面に互いに交差して配列されたゲート配線とデータ配線と、前記ゲート配線とデータ配線との交差領域に配置された薄膜トランジスタTrと、前記ゲート配線と平行するように画素領域内に配置された共通配線(図示せず)と、前記共通配線から分岐した複数の共通電極212と、前記薄膜トランジスタTrに接続し、前記共通電極212と交互に配置された画素電極215とを含む。
【0048】
前記第1基板100及び前記第2基板200の外郭領域Aにシールパターンを形成した後、前記両基板を合着することにより、横電界型液晶表示装置を製造することができる。
【0049】
前記シールパターン400が形成された外郭領域Aには、補償パターン130a,130bが形成されないため、前記シールパターン400がより強い付着力を有し、前記第1基板100に直接取り付けられることにより、シールパターンの破損などのような不良を防止することができる。
【0050】
図3は、本発明の第2の実施の形態に係るTN型液晶表示装置の断面を示す図である。
同図に示すように、所定間隔に離隔されて第1、第2基板500,600が配置される。前記第1及び第2基板500,600の間に液晶層700が介在される。前記第1及び第2基板500,600の外郭領域(シールパターン領域)Aにシールパターン800が形成され、このようなシールパターン800により、前記第1及び第2基板500,600が合着される。
【0051】
前記第1基板500の内側面にブラックマトリックス510及びカラーフィルタ層520が形成される。
【0052】
前記ブラックマトリックス510は、前記第2基板600の非透過領域に対応して形成される。前記非透過領域は、前記第2基板600の画素領域を確定するゲート配線及びデータ配線と、前記両配線の交差部に形成された薄膜トランジスタと、前記外郭領域Aとを含む。
【0053】
前記カラーフィルタ層520は、前記第2基板600の透過領域に対応して形成される。前記透過領域は、前記ゲート配線とデータ配線との交差により画定される複数の画素領域を含む。前記カラーフィルタ層520は、各画素領域に対応して互いに異なる色相を有する。前記カラーフィルタ層520は、前記画素領域に対応して形成されるのみでなく、前記ブラックマトリックス510上に一部が重なって形成される。したがって、前記ブラックマトリックス510上には、第1カラーフィルタ層と第2カラーフィルタ層とが所定間隔離隔されて形成される。これは、図3のC領域に示されている。
【0054】
同図のB領域に示すように、前記カラーフィルタ層520がストライプ状に配列される場合には、前記ブラックマトリックス510上のカラーフィルタ層520は、全て同じ色を有するため、所定間隔が離隔されず、一体に形成される。
【0055】
要するに、ストライプ状にカラーフィルタ層520が配列される場合、R,G,Bカラーフィルタ層が縦方向に配列され得る。このような場合、横方向のブラックマトリックス510上には、隣接カラーフィルタ層が互いに所定間隔が離隔されるように形成される。これに対し、縦方向のブラックマトリックス510上には、同一のカラーフィルタ層が形成されるため、互いに離隔されず、一体に形成される。
【0056】
以下、本発明は、カラーフィルタ層がストライプ状に配列される場合に限定して説明する。
【0057】
前記ブラックマトリックス510及び前記カラーフィルタ層520上に補償層530が形成されている。前記補償層530は、複数の補償パターン530a,530bを含む。前記補償パターン530a,530bは、光学位相差を補償するとともに、前記ブラックマトリックス510と前記カラーフィルタ層520との間の段差を補償するオーバーコート層としても機能する。前記補償パターン530a,530bは、光漏れを補償することができる反応性メソゲンを利用して形成することができる。
【0058】
前記補償パターン530a,530bは、前記ブラックマトリックス510上において所定領域P1が離隔されて形成される。すなわち、前記補償パターン530a,530bは、前記ブラックマトリックス510の全ての領域に対応して一体に形成されるものではなく、前記所定領域P1分だけ除去される。これにより、前記所定領域P1により補償パターン530a,530bが除去されるため、前記所定領域P1には、補償パターン530a,530bが存在しなくなる。したがって、前記ブラックマトリックス510上において隣接する補償パターン530a,530bの間には、所定領域P1分だけ離隔されるようになる。
【0059】
前記補償パターン530a,530bを含む前記第1基板500上に共通電極550が形成される。前記共通電極550は透明電極であって、ITO又はIZOであり得る。したがって、前記共通電極550は、前記ブラックマトリックス510上において前記補償パターン530a,530bの所定領域P1を通過して、カラーフィルタ層520と接触されたり(図3のB領域参照)、又は前記ブラックマトリックス510上において前記補償パターン530a,530bの所定領域P1と前記カラーフィルタ層520の所定間隔を通過して、前記ブラックマトリックス510上に接触されたりすることができる(図3のC領域参照)。
【0060】
したがって、前記共通電極550は、前記ブラックマトリックス510上においてへこんだグルーブ形状を有する。
【0061】
前記補償パターン530a,530bの所定領域P1に対応した前記共通電極550上に、前記第1基板500と前記第2基板600との間のセルギャップを維持するためのカラムスペーサ540が形成される。したがって、前記カラムスペーサ540は、前記ブラックマトリックス510上において前記共通電極550のへこんだグルーブ上に形成される。前記グルーブの下部には、前記補償パターン530a,530bが形成されなくなるため、前記カラムスペーサ540が押さえられた後、復元の際、補償パターンの復元不良による押さえ跡を防止することができる。結局、前記カラムスペーサ540は、前記補償パターン530a,530bに全く影響されないため、前記カラムスペーサ540により完全に前記第1及び第2基板500,600間のセルギャップが一定に安定的に維持されることができる。
【0062】
一方、前記第1及び第2基板100,200の外郭領域Aには、前記補償パターン130が形成されず、共通電極550が前記第1基板500上に直接形成され、前記共通電極550上にシールパターン800が直接形成されることによって、従来、シールパターンが接着力の弱い補償パターンと取り付けられることに比べて、より強い接着力で共通電極550上にシールパターン800が取り付けられるため、シールパターンの破損のような不良を防止することができる。
【0063】
一方、前記第2基板600の内側面に一方向に配列されたゲート配線(図示せず)と、前記ゲート配線に垂直な方向に配列されたデータ配線(図示せず)と、前記ゲート配線及びデータ配線の交差部位に配置された薄膜トランジスタTrと、前記薄膜トランジスタTrのドレイン電極613bに接続する画素電極615とを含む。
【0064】
前記第2基板600には、複数の絶縁膜、すなわち、ゲート絶縁膜610及び保護膜620が形成され、配線間のショットを防止することができる。
【0065】
これにより、前記第1基板500の内側面には、光位相差を補償する補償パターン530a,530bを形成することによって、視野角が改善された完成されたTN型液晶表示装置を製造することができる。
【0066】
また、前記補償パターン530a,530bを、外圧の力が集中するカラムスペーサ540の形成領域を露出させるように形成して、前記第1基板500と前記第2基板600との間のセルギャップを一定に維持できる。
【0067】
本発明の実施の形態は、TN型液晶表示装置に限定されるものではなく、VA型液晶表示装置、OCB液晶表示装置、STN液晶表示装置など、多様な形態の液晶表示装置に適用されることができる。
【0068】
図4a〜図4dは、本発明の第2の実施の形態に係るTN型液晶表示装置の製造方法を示す工程図である。
【0069】
図4aに示すように、ブラックマトリックス510及びカラーフィルタ層520が形成された第1基板500を提供する。ブラックマトリックス510は、非透過領域に対応して配列されるため、横軸と縦軸とが交差接続されて形成されたマトリックス状を有する。前記カラーフィルタ層520は、ストライプ状に配列される。前記カラーフィルタ層520は、必要に応じてR,G,Bの順に配列されたり、R,G,G,Bの順に配列され得る。例えば、前記各カラーフィルタ層520は、横方向には、縦軸ブラックマトリックス510の間に形成され、前記カラーフィルタ層520の一部領域は、縦軸ブラックマトリックス510上に重なって形成される。これにより、前記縦軸ブラックマトリックス510上において隣接するカラーフィルタ層520が所定間隔離隔されて配列され得る。前記各カラーフィルタ層520は、縦方向に沿って一体に長く配列され、横軸ブラックマトリックス510上をそのまま通って配列されるため、前記横軸ブラックマトリックス510上では、前記カラーフィルタ層520が所定間隔離隔されず、そのまま一体に形成される。
【0070】
前記ブラックマトリックス510は、前記第1基板500上に遮光物質を塗布し、露光及び現像工程を経た後、硬化させて形成することができる。前記遮光物質は、カーボンブラックまたは酸化チタンであり得る。前記カラーフィルタ層520は、前記ブラックマトリックス510が形成されない透過領域に色相を発現させる顔料を含む感光膜を塗布し、露光及び現像工程を経た後、硬化させて形成することができる。
【0071】
以後、前記ブラックマトリックス510上に所定領域P1分だけ補償層を除去して、補償パターン530a,530bを形成する。まず、反応性メソゲンを含む補償層の形成物質をインクジェット、ロールプリント、スクリーンプリント、バーコート又はスピンコートのうちのいずれかの方式により補償層を形成する。
【0072】
以後、前記補償層状にマスクを整列した後、露光工程を経て、前記ブラックマトリックス510上の所定領域と、前記第1基板500の外郭領域A、すなわちシールパターン領域上に位置する前記補償層を除く領域に光を照射して硬化させる。
【0073】
以後、アセトン、エタノール、PGMAを含む現像液を利用して現像工程を経て、前記ブラックマトリックス510上の所定領域と前記シールパターン領域Aとに対応した補償層を除去することにより、補償パターン530a,530bを形成する。
【0074】
図4bに示すように、前記補償パターン530a,530bを含む前記第1基板500上に共通電極550を形成する。前記共通電極550は、ITO又はIZOをスパッタリング法により形成することができる。したがって、前記共通電極550は、前記ブラックマトリックス510上において前記補償パターン530a,530bの所定領域P1を通過して、カラーフィルタ層520と接触されるか(B領域)、または前記ブラックマトリックス510上において前記補償パターン530a,530bの所定領域P1と前記カラーフィルタ層520の所定間隔を通過して、前記ブラックマトリックス510上に接触され得る(C領域)。前記共通電極550は、前記ブラックマトリックス510上において前記補償パターン530a,530bがないため、へこんだグルーブ形状を有することができる。
【0075】
図4cに示すように、前記共通電極550上に感光性膜を塗布した後、パターニングして、カラムスペーサ540を形成する。したがって、前記カラムスペーサ540は、前記ブラックマトリックス510上において前記共通電極550のへこんだグルーブ上に形成される。前記グルーブの下部には、前記補償パターン530a,530bが形成されなくなるため、前記カラムスペーサ540が押さえられる後、復元の際に、補償パターンの復元不良による押さえ跡を防止することができる。
【0076】
図4dに示すように、前記第1基板500と対向する第2基板600を提供する。
【0077】
前記第2基板600には、内側面に互いに交差して配列されたゲート配線とデータ配線、前記ゲート配線とデータ配線との交差領域に配置された薄膜トランジスタTrと、前記薄膜トランジスタTrのドレイン電極と電気的に接続した画素電極615が形成されている。
【0078】
前記第1基板500又は前記第2基板600の外郭領域Aにシールパターン800を形成した後、前記両基板を合着することにより、TN型液晶表示装置を製造することができる。
【0079】
前記第1及び第2基板100,200の外郭領域Aには、前記補償パターン130が形成されず、共通電極550が前記第1基板500上に直接形成され、前記共通電極550上に直接シールパターン800が形成されることによって、従来、シールパターンが接着力の弱い補償パターンと取り付けられることに比べて、より強い接着力で共通電極550上にシールパターン800が取り付けられるため、シールパターンの破損のような不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0080】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る横電界型液晶表示装置の断面を示す図である。
【図2a】本発明の第1の実施の形態に係る横電界型液晶表示装置の製造方法を説明するために示す工程図である。
【図2b】本発明の第1の実施の形態に係る横電界型液晶表示装置の製造方法を説明するために示す工程図である。
【図2c】本発明の第1の実施の形態に係る横電界型液晶表示装置の製造方法を説明するために示す工程図である。
【図2d】本発明の第1の実施の形態に係る横電界型液晶表示装置の製造方法を説明するために示す工程図である。
【図2e】本発明の第1の実施の形態に係る横電界型液晶表示装置の製造方法を説明するために示す工程図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るTN型液晶表示装置の断面を示す図である。
【図4a】本発明の第2の実施の形態に係るTN型液晶表示装置の製造方法を示す工程図である。
【図4b】本発明の第2の実施の形態に係るTN型液晶表示装置の製造方法を示す工程図である。
【図4c】本発明の第2の実施の形態に係るTN型液晶表示装置の製造方法を示す工程図である。
【図4d】本発明の第2の実施の形態に係るTN型液晶表示装置の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【0081】
100 第1基板
110 ブラックマトリックス
120 カラーフィルタ層
130 補償層
130a,130b 補償パターン
140 カラムスペーサ
200 第2基板
212 共通電極
215 画素電極
220 保護膜
300 液晶層
400 シールパターン




 

 


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