(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素領域の画素電極を有する第１基板を製造する工程と、
前記画素電極と対向する共通電極及び非画素領域を遮るブラックマトリックスを有する第２基板を製造する工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間にシーラントで密封された空間を作り、その中に液晶分子を含む液晶組成物を介する工程と、
透光率の相異なる第１透光部と第２透光部とを有するハーフトーンマスクを用意して、前記画素領域に相対的に透光率の高い前記第１透光部が、前記ブラックマトリックスで遮られた前記非画素領域に相対的に透光率の低い前記第２透光部がそれぞれ位置するように、前記ハーフトーンマスクを設ける工程と、
前記ハーフトーンマスクを通じて、前記画素領域と前記非画素領域とを相異なる光量で露光させて液晶層を形成する露光工程と、を含み、
前記露光用の光は、前記第１基板側から前記第２基板側に向かって照射され、前記ハーフトーンマスクは、前記第１基板上に設けられることを特徴とする、液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記ハーフトーンマスクの前記第１透光部と前記第２透光部との透光率差は、前記ブラックマトリックスにより反射されて前記非画素領域内へ戻る反射光に鑑みて、前記画素領域の露光量と均衡をなすように設定することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１基板は、前記画素領域の液晶ドメインを形成するための陥入パターンを有するドメイン形成層をさらに備え、前記液晶組成物は、前記液晶分子を固定させるための反応性メソゲンモノマー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の製造方法。
【請求項４】
前記露光工程は、
前記画素電極と前記共通電極との間に電圧を印加した状態で、前記液晶分子及び反応性メソゲンモノマーに光を照射して液晶層を形成する電界露光工程と、
前記画素電極と前記共通電極との間に電圧を印加していない状態で、前記液晶分子及び反応性メソゲンモノマーに光を照射して液晶層を形成する非電界露光工程と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記電界露光工程では、６〜７分間１０〜１５ジュールの紫外線を照射し、
前記非電界露光工程では、５０〜６０分間１５ジュール以上の紫外線を照射することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記シーラントを露光で硬化させるシーラント硬化工程をさらに含み、
前記シーラント硬化工程では、１０〜１５秒間３〜５ジュールの紫外線を照射することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記露光工程時、前記反応性メソゲンモノマーはメソゲンポリマーに重合され、前記液晶分子は、前記陥入パターンに沿って液晶ドメインを形成しつつ配列されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記共通電極には、液晶ドメインを形成するためのパターンがないことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記露光工程時、前記シーラントの領域は露光されないように遮光させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記シーラントを前記非画素領域に位置させることを特徴とする請求項１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、液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に、電極にパターンを形成しなくても液晶ドメインを形成できる液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置は、各画素領域を駆動するためのスイッチング素子が形成されたアレイ基板と、前記アレイ基板と対向する対向基板と、前記アレイ基板と対向基板との間に介されて形成された液晶層とを備える。前記液晶表示装置は、前記液晶層に電圧を印加して光の透過率を制御する方式で画像を表示する。
【０００３】
一方、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード液晶表示装置の一種であるＰＶＡモード（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｍｏｄｅ）液晶表示装置は、パターニングされた透明電極を利用して、液晶分子を相異なる方向に配列させて液晶ドメインを形成することによって、液晶表示装置の視野角を向上させる構造になっている。したがって、前記ＰＶＡモードの液晶表示装置を製造するためには、前記パターニングされた透明電極を形成する工程が伴われねばならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記のように液晶表示装置の液晶ドメインを形成するためには、透明電極をパターニングする工程をさらに行わねばならないので、液晶表示装置の製造工程数が増加する。また、アレイ基板及び対向基板のアセンブリ工程で、前記アレイ基板と前記対向基板とのミスアラインは、前記アレイ基板の画素電極と前記対向基板の共通電極とのパターンのミスアラインにつながって、正常な液晶ドメインを形成できなくなる原因として作用する。
【０００５】
したがって、電極にパターンを形成しなくても液晶ドメインを形成できる方案が求められるが、このためには、液晶層に対する紫外線露光の頻度及び強度を、既存のＰＶＡモードに比べて増大させる必要がある。ところが、このようになれば、紫外線に長時間露光された有機膜からガスが抜け出て画面に斑が生じうるが、特に、画面の枠のようにブラックマトリックスが位置する付近で、ガスが抜け出るガス抜き（ｏｕｔｇａｓｉｎｇ）現象が激しく発生する。したがって、液晶表示装置の製造工程を簡略化するためには、ブラックマトリックス付近のガス抜きを緩和させうる対策が必要である。
【０００６】
本発明の実施形態は、電極にパターンを形成しなくて液晶ドメインを形成でき、かつブラックマトリックス周辺に斑が発生する現象を抑制できるように改善された液晶表示装置及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法は、画素領域の画素電極を備える第１基板を製造する工程と、前記画素電極と対向する共通電極及び非画素領域を遮るブラックマトリックスを備える第２基板を製造する工程と、前記第１基板と前記第２基板との間にシーラントで密封された空間を作り、その中に液晶分子を含む液晶組成物を介する工程と、透光率の相異なる第１透光部と第２透光部とを備えるハーフトーンマスクを用意して、前記画素領域に相対的に透光率の高い前記第１透光部が、前記ブラックマトリックスで遮られた前記非画素領域に相対的に透光率の低い前記第２透光部がそれぞれ位置するように、前記ハーフトーンマスクを設ける工程と、前記ハーフトーンマスクを通じて、前記画素領域と前記非画素領域とを相異なる光量で露光させて液晶層を形成する露光工程と、を含む。
【０００８】
前記露光用光は、前記第１基板側から前記第２基板側に向かって照射されてよく、前記ハーフトーンマスクは、前記第１基板上に設けられてもよい。
【０００９】
前記ハーフトーンマスクの前記第１透光部と前記第２透光部との透光率差は、前記ブラックマトリックスにより反射されて前記非画素領域内へ戻る反射光に鑑みて、前記画素領域の露光量と均衡をなすように設定できる。
【００１０】
前記第１基板は、前記画素領域の液晶ドメインを形成するための陥入パターンが備えられたドメイン形成層をさらに備え、前記液晶組成物は、前記液晶分子を固定させるための反応性メソゲンモノマーをさらに含んでもよい。
【００１１】
前記露光工程は、前記画素電極と前記共通電極との間に電圧を印加した状態で、前記液晶分子及び反応性メソゲンモノマーに光を照射して液晶層を形成する電界露光工程と、前記画素電極と前記共通電極との間に電圧を印加していない状態で、前記液晶分子及び反応性メソゲンモノマーに光を照射して液晶層を形成する非電界露光工程と、を含んでもよい。
【００１２】
前記電界露光工程では、６〜７分間１０〜１５ジュールの紫外線を照射し、前記非電界露光工程では、５０〜６０分間１５ジュール以上の紫外線を照射してもよい。
【００１３】
前記シーラントを露光で硬化させるシーラント硬化工程をさらに含み、前記シーラント硬化工程では、１０〜１５秒間３〜５ジュールの紫外線を照射してもよい。
【００１４】
前記露光工程時、前記メソゲンモノマーはメソゲンポリマーに重合され、前記液晶分子は、前記陥入パターンに沿って液晶ドメインを形成しつつ配列されてもよい。
【００１５】
液晶ドメインを形成するためのパターンは、共通電極上に形成されなくてもよい。
【００１６】
前記露光工程時、前記シーラント領域は露光されないように遮光させる。
【００１７】
前記シーラントは、前記非画素領域に位置してもよい。
【００１８】
また、本発明の実施形態による液晶表示装置は、画素領域の画素電極を備える第１基板と、前記画素電極と対向する共通電極及び非画素領域を遮る光反射性ブラックマトリックスを備える第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間のシーラントで密封された空間に介され、液晶ドメインを形成する液晶分子を持つ液晶層と、を備え、前記液晶層形成のための露光時に、前記光反射性ブラックマトリックスの光反射作用により前記非画素領域の露光程度が増大して、相対的に少ない光量でも前記画素領域と均一に露光される。
【００１９】
前記第１基板は、前記画素領域の液晶ドメインを形成するための陥入パターンが備えられたドメイン形成層をさらに備え、前記液晶組成物は、前記液晶分子を固定させる反応性メソゲンポリマーをさらに含む。
【００２０】
前記液晶ドメインを形成するためのパターンは、共通電極上に形成されなくてもよい。
【００２１】
前記ブラックマトリックスは、クロムと有機物のうちいずれか一つの材質を含む。
【００２２】
前記シーラントは、前記非画素領域に位置してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の実施形態による液晶表示装置は、ガス抜きによるブラックマトリックス周辺の斑現象を抑制でき、共通電極に別途のパターンを形成せずに液晶ドメインを形成することができて、パターンアラインの負担も解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態による液晶表示装置の平面図である。
【図２Ａ】図１のＩ−Ｉ’線の断面図である。
【図２Ｂ】図１のＩＩ−ＩＩ’線の断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂに図示された液晶表示装置に電圧が印加された状態の断面図である。
【図３Ａ】図２Ｂに図示された液晶表示装置の製造過程を説明するための断面図である。
【図３Ｂ】図２Ｂに図示された液晶表示装置の製造過程を説明するための断面図である。
【図３Ｃ】図２Ｂに図示された液晶表示装置の製造過程を説明するための断面図である。
【図３Ｄ】図２Ｂに図示された液晶表示装置の製造過程を説明するための断面図である。
【図３Ｅ】図２Ｂに図示された液晶表示装置の製造過程を説明するための断面図である。
【図４Ａ】図２Ｂに図示された液晶表示装置の製造過程のうち、露光工程を説明するための断面図である。
【図４Ｂ】図２Ｂに図示された液晶表示装置の製造過程のうち、露光工程を説明するための断面図である。
【図４Ｃ】図２Ｂに図示された液晶表示装置の製造過程のうち、露光工程を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明すれば、次の通りである。
【００２６】
まず、共通電極にパターンを形成しなくても液晶ドメインを形成できる本発明の液晶表示装置構造についてまず説明し、次いで、その構造を作るために紫外線露光を長時間行う時、ブラックマトリックスの光反射による斑の発生を抑制できる方案を続いて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態による液晶表示装置の平面図である。そして、図２Ａは、図１のＩ−Ｉ’線の断面図であり、図２Ｂは、図１のＩＩ−ＩＩ’線の断面図である。
【００２８】
図２Ａ及び図２Ｂの液晶層は、画素電極と共通電極との間に電圧が印加されていないビジョン系の液晶分子及び反応性メソゲン（Ｒｅａｃｔｉｖｅ
Ｍｏｓｏｇｅｎ、ＲＭ）の状態を表す。
【００２９】
図１、図２Ａ及び図２Ｂを参照すれば、本実施形態による表示装置は、第１基板（またはアレイ基板）１００、第２基板（または対向基板）２００及び液晶層３００を備える。
【００３０】
前記第１基板１００は、第１ベース基板１１０、第１及び第２ゲートラインＧＬ１、ＧＬ２、ストレージラインＳＴＬ、ゲート絶縁層１２０、第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２、スイッチング素子の薄膜トランジスタＳＷ、パッシベーション層１４０、ドメイン形成層１５０、画素電極ＰＥ及び第１配向膜ＡＬ１などを備える。
【００３１】
前記第１及び第２ゲートラインＧＬ１、ＧＬ２は、前記第１ベース基板１１０上に第１方向Ｄ１に沿って延びうる。前記第１及び第２ゲートラインＧＬ１、ＧＬ２は、互いに前記第１方向Ｄ１と異なる第２方向Ｄ２に平行に配列されうる。前記第２方向Ｄ２は、例えば、前記第１方向Ｄ１と垂直な方向でありうる。前記ストレージラインＳＴＬは、前記第１及び第２ゲートラインＧＬ１、ＧＬ２の間に配され、前記第１方向Ｄ１に沿って延びうる。前記ゲート絶縁層１２０は、前記第１及び第２ゲートラインＧＬ１、ＧＬ２と前記ストレージラインＳＴＬとを覆うように、前記第１ベース基板１１０上に形成される。前記第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２は、前記ゲート絶縁層１２０上に前記第２方向Ｄ２に沿って延び、前記第１方向Ｄ１に互いに平行に配列されうる。前記第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２は、それぞれ前記第１及び第２ゲートラインＧＬ１、ＧＬ２及び前記ストレージラインＳＴＬと交差できる。前記第１基板１００は、前記第１及び第２ゲートラインＧＬ１、ＧＬ２と前記第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２とによって画素領域Ｐが区切られ、前記画素領域Ｐに前記画素電極ＰＥが形成されうる。
【００３２】
前記薄膜トランジスタＳＷは、前記第１ゲートラインＧＬ１と連結されたゲート電極ＧＥ、前記ゲート電極ＧＥと対応するように前記ゲート絶縁層１２０上に形成されたアクティブパターンＡＰ、前記第１データラインＤＬ１と連結されて前記アクティブパターンＡＰと重畳したソース電極ＳＥ、前記ソース電極ＳＥと離隔して前記アクティブパターンＡＰと重畳したドレイン電極ＤＥ、及び前記ドレイン電極ＤＥから延びて前記画素領域Ｐに延びたコンタクト電極ＣＮＴを備えることができる。前記アクティブパターンＡＰは、前記ゲート絶縁層１２０上に順次に形成された半導体層１３０ａ及びオーミックコンタクト層１３０ｂを備えることができる。前記コンタクト電極ＣＮＴは、前記ドレイン電極ＤＥから延びて前記ストレージラインＳＴＬまで延び、そのストレージラインＳＴＬと重重するように配される。
【００３３】
前記パッシベーション層１４０は、前記第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２、前記ソース電極ＳＥ、前記ドレイン電極ＤＥ及び前記コンタクト電極ＣＮＴを覆うように、前記ゲート絶縁層１２０上に形成されうる。
【００３４】
前記ドメイン形成層１５０は、前記パッシベーション層１４０上に形成されうる。前記ドメイン形成層１５０は、前記第１基板１００を平坦化させることができる。前記ドメイン形成層１５０は、前記ドメイン形成層１５０の表面から下方に陥入されて形成された陥入パターン１５２を備える。前記陥入パターン１５２は、前記画素領域Ｐに形成され、前記画素領域Ｐの液晶ドメインを形成できる。前記陥入パターン１５２は、ドット状に前記ドメイン形成層１５０に形成されうる。前記陥入パターン１５２は、前記コンタクト電極ＣＮＴと対応するように前記コンタクト電極ＣＮＴ上に形成されうる。前記陥入パターン１５２は、前記コンタクト電極ＣＮＴの一部を露出させるドット状のホールで形成されうる。前記陥入パターン１５２が前記ホール状に形成されるとしても、前記陥入パターン１５２の下部に形成された前記ストレージラインＳＴＬ及び前記コンタクト電極ＣＮＴにより、前記陥入パターン１５２が形成された領域の光漏れを防止できる。前記ドメイン形成層１５０は、有機物質または無機物質で形成されうる。または、前記ドメイン形成層が有機層及び無機層をいずれも備え、前記有機層または無機層に前記陥入パターン１５２が形成されてもよい。
【００３５】
前記画素電極ＰＥは、前記画素領域Ｐの前記ドメイン形成層１５０上に形成される。前記画素電極ＰＥは、透明で導電性のある物質からなりうる。前記画素電極ＰＥは、前記陥入パターン１５２を全体的に覆うように形成されうる。前記画素電極ＰＥは、前記陥入パターン１５２を通じて前記コンタクト電極ＣＮＴと接触することによって、前記薄膜トランジスタＳＷと電気的に連結されうる。平面的に同じ面積を持つ領域において、前記陥入パターン１５２上の前記画素電極ＰＥの面積が、前記ドメイン形成層１５０の扁平な領域上に形成された前記画素電極ＰＥの面積に比べて相対的に広い。これにより、前記第１基板１００と前記第２基板２００との間に電界が形成される場合、前記陥入パターン１５２と隣接する領域の電界の強度が、前記陥入パターン１５２が形成されていない前記扁平な領域の電界の強度に比べて相対的に大きい。
【００３６】
前記第１配向膜ＡＬ１は、前記画素電極ＰＥを備える第１基板１００の全面に形成されうる。
【００３７】
前記第２基板２００は、前記第１基板１００と対向する第２ベース基板２１０、ブラックマトリックス２２０、第１ないし第３カラーフィルタ２３２、２３４、２３６、オーバーコーティング層２４０、共通電極２５０及び第２配向膜ＡＬ２を備える。前記第２基板２００は、前記オーバーコーティング層２４０を備えなくてもよい。
【００３８】
前記ブラックマトリックス２２０は、前記第１及び第２ゲートラインＧＬ１、ＧＬ２、前記第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２及び前記薄膜トランジスタＳＷが形成された非画素領域と対応する前記第２ベース基板２１０上に形成されうる。前記第１ないし第３カラーフィルタ２３２、２３４、２３６は、前記ブラックマトリックス２２０により区切られる前記第２ベース基板２１０の領域に形成されうる。例えば、前記画素電極ＰＥが形成された画素領域Ｐと対応する領域の前記第２ベース基板２１０上に、前記第１カラーフィルタ２３２が形成されうる。前記第１カラーフィルタ２３２の前記第１方向Ｄ１に前記第２カラーフィルタ２３４が形成され、前記第１カラーフィルタ２３２の前記第１方向Ｄ１の逆方向に前記第３カラーフィルタ２３６が形成されうる。前記オーバーコーティング層２４０は、前記ブラックマトリックス２２０、及び前記第１ないし第３カラーフィルタ２３２、２３４、２３６が形成された前記第２ベース基板２１０上に形成され、前記第２基板２００を平坦化させることができる。
【００３９】
前記共通電極２５０は前記オーバーコーティング層２４０上に形成されうる。前記共通電極２５０は、透明で導電性のある物質からなりうる。前記共通電極２５０は、別途のパターンなしに前記第２基板２００の全面に形成されうる。すなわち、前記陥入パターン１５２により電界の強度を変更できる画素電極ＰＥと、パターンのない前記共通電極２５０とによって、前記液晶層３００の液晶ドメインを形成できる。
【００４０】
前記第２配向膜ＡＬ２は、前記共通電極２５０が形成された前記第２ベース基板２１０上に形成され、前記第２基板２００の前記第１基板１００に向かう全面に形成されうる。
前記液晶層３００は、前記第１基板１００と前記第２基板２００との間のシーラント３５０（図２Ａ参照）で密封された空間中に介され、前記液晶分子３１０及び反応性メソゲンポリマー３２０（以下、“ＲＭポリマー”と称する）を含む。
【００４１】
前記液晶分子３１０は、前記画素電極ＰＥと前記共通電極２５０との間に形成される電界により配列が変更されることによって光の透過率を調節できる。前記液晶分子３１０は、例えば、負の誘電率異方性を持つことができる。
【００４２】
前記画素電極ＰＥと前記共通電極２５０との間に電圧が印加されていない状態で、前記第１基板１００及び／または前記第２基板２００と隣接する液晶分子３１０は、前記液晶分子３１０の長軸が、前記第１ベース基板１１０及び／または前記第２ベース基板２１０の表面を基準に垂直な状態に配列されうる。前記陥入パターン１５２と隣接する液晶分子３１０の長軸は、前記陥入パターン１５２を形成する前記ドメイン形成層１５０の側壁の表面を基準に、前記側壁の表面と垂直な方向に配列されうる。
【００４３】
前記ＲＭポリマー３２０は、前記液晶分子３１０の間に介されうる。ＲＭポリマー３２０は、前記画素電極ＰＥ及び／または前記共通電極２５０と隣接する液晶分子３１０の間に介されうる。さらに具体的には、前記ＲＭポリマー３２０は、前記第１配向膜ＡＬ１と隣接する液晶分子３１０の間に介されうる。また、前記ＲＭポリマー３２０は、前記第２配向膜ＡＬ２と隣接する液晶分子３１０の間に介されうる。
【００４４】
前記ＲＭポリマー３２０は、前記画素電極ＰＥと前記共通電極２５０との間に電界が印加されていない場合でも、前記第１基板１００及び／または前記第２基板２００と隣接する前記液晶分子３１０が、前記第１ベース基板１１０及び／または前記第２ベース基板２１０の表面を基準にプレチルトされた状態を維持させることができる。前記ＲＭポリマー３２０は、液晶表示装置を製造する工程中で、紫外線露光によりＲＭモノマー３３０（図３Ｅ参照）がＲＭポリマーに重合されて形成されうる。
【００４５】
図２Ｃは、図２Ｂに図示された表示装置に電圧が印加された状態の断面図である。
【００４６】
図２Ｃを参照すれば、前記画素電極ＰＥと前記共通電極２５０との間に電界が形成された場合、前記画素領域Ｐの内部での前記電界の方向は、前記第１基板１００及び／または前記第２基板２００の表面と垂直な方向である。
【００４７】
前記画素電極ＰＥの端部と前記共通電極２５０との間では、前記電界の方向が曲がる。前記画素電極ＰＥと隣接する他の画素電極の端部と前記共通電極２５０との間でも、前記電界の方向が曲がる。これにより、互いに隣接する画素電極ＰＥの間では、前記液晶分子３１０が、前記共通電極２５０の相異なる地点に向かって発散されるように配列されることによって、互いに隣接する画素領域Ｐの間に液晶ドメインが分割されうる。
【００４８】
前記陥入パターン１５２と隣接する領域の電界形態は、前記陥入パターン１５２の側壁によるプレチルトによって、前記共通電極２５０の一地点、例えば、前記陥入パターン１５２と対応する領域の前記共通電極２５０に向かって収束する形状を持つ。
【００４９】
図３Ａないし図３Ｅは、図２Ｂに図示された液晶表示装置の製造過程を説明するための断面図である。
【００５０】
図３Ａないし図３Ｅでは、表示装置の各製造工程での図１のＩＩ−ＩＩ’線の断面図を図示したが、図３Ａないし図３Ｅを説明する時、それぞれ図１、図２Ｂ及び図２Ｃを共に参照して説明する。
【００５１】
図３Ａないし図３Ｃは、図２Ｂに図示された第１基板を製造する方法を説明するための断面図である。
【００５２】
図３Ａを参照すれば、前記第１ベース基板１１０上にゲート金属層（図示せず）を形成し、前記ゲート金属層を写真エッチング工程を通じてパターニングして、前記第１及び第２ゲートラインＧＬ１、ＧＬ２、前記ゲート電極ＧＥ及び前記ストレージラインＳＴＬを備えるゲートパターンを形成する。
【００５３】
前記ゲートパターンが形成された前記第１ベース基板１１０上に前記ゲート絶縁層１２０を形成する。前記ゲート絶縁層１２０を形成する物質の例としては、酸化シリコン、窒化シリコンなどを挙げることができる。
【００５４】
前記ゲート絶縁層１２０が形成された前記第１ベース基板１１０上に前記アクティブパターンＡＰを形成する。前記ゲート絶縁層１２０上に前記半導体層１３０ａ及び前記オーミックコンタクト層１３０ｂを順次に形成できる。前記半導体層１３０ａは、例えば、非晶質シリコンを含み、前記オーミックコンタクト層１３０ｂは、ｎ型不純物が高濃度でドーピングされた非晶質シリコンを含むことができる。
【００５５】
前記アクティブパターンＡＰが形成された前記第１ベース基板１１０上にデータ金属層（図示せず）を形成し、前記デート金属層を、写真エッチング工程を通じてパターニングして、前記第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２、前記ソース電極ＳＥ、前記ドレイン電極ＤＥ及び前記コンタクト電極ＣＮＴを備えるソースパターンを形成できる。
【００５６】
前記ソースパターンが形成された前記第１ベース基板１１０上に、前記パッシベーション層１４０及び前記ドメイン形成層１５０を順次に形成する。前記パッシベーション層１４０を形成する物質の例としては、酸化シリコン、窒化シリコンなどを挙げることができる。前記ドメイン形成層１５０を形成する物質の例としては、ポジティブ型フォトレジスト組成物またはネガティブ型フォトレジスト組成物などの有機物質や、酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機物質を挙げることができる。
【００５７】
図３Ｂを参照すれば、前記ドメイン形成層１５０をパターニングして前記陥入パターン１５２を形成する。前記陥入パターン１５２は、前記コンタクト電極ＣＮＴ上に形成されうる。前記コンタクト電極ＣＮＴは、前記ストレージラインＳＴＬと重畳できる。前記陥入パターン１５２は、前記コンタクト電極ＣＮＴ上の前記パッシベーション層１４０を露出させるホール状に形成されうる。
【００５８】
次いで、前記陥入パターン１５２を通じて露出される前記パッシベーション層１４０を除去して、パッシベーションホール１４２を形成する。前記パッシベーションホール１４２は、前記コンタクト電極ＣＮＴ上に形成される。前記パッシベーションホール１４２及び前記陥入パターン１５２を通じて、前記コンタクト電極ＣＮＴの一部が露出されうる。
【００５９】
図３Ｃを参照すれば、前記陥入パターン１５２が形成された前記ドメイン形成層１５０を備える前記第１ベース基板１１０上に透明電極層（図示せず）を形成し、前記透明電極層をパターニングして前記画素電極ＰＥを形成する。前記透明電極層を形成する物質の例としては、酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ  ＴＩＮ  Ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ、ＩＺＯ）などを挙げることができる。
前記画素電極ＰＥが形成された前記第１ベース基板１１０上に、前記第１配向膜ＡＬ１を形成する。前記第１配向膜ＡＬ１は、前記液晶分子３１０を垂直配向できる垂直配向物質を含むことができる。
【００６０】
これにより、前記ゲートパターン、前記ゲート絶縁層１２０、前記アクティブパターンＡＰ、前記ソースパターン、前記パッシベーション層１４０、前記陥入パターン１５２を備える前記ドメイン形成層１５０、前記画素電極ＰＥ及び前記第１配向膜ＡＬ１を備える本実施形態による前記第１基板１００を製造できる。
【００６１】
図３Ｄは、図２Ｂに図示された第２基板を製造する方法を説明するための断面図である。
【００６２】
図３Ｄを参照すれば、前記第２ベース基板２１０上に前記ブラックマトリックス２２０を形成する。前記ブラックマトリックス２２０は、有機インキを噴射して形成するか、または金属層を写真エッチング工程を通じてパターニングして形成できる。前記ブラックマトリックス２２０は、以下で説明されるカラーフィルタ２３２、２３４、２３６の間と、画面の枠に該当する枠部とに形成される。
【００６３】
前記ブラックマトリックス２２０が形成された前記第２ベース基板２１０上に、前記第１ないし第３カラーフィルタ２３２、２３４、２３６を形成する。例えば、前記第１カラーフィルタ２３２を形成し、前記第２カラーフィルタ２３４を、前記第１カラーフィルタ２３２を備える前記第２ベース基板２１０上に形成し、前記第３カラーフィルタ２３６を、前記第１及び第２カラーフィルタ２３２、２３４を備える前記第２ベース基板２１０上に形成できる。前記第１ないし第３カラーフィルタ２３２、２３４、２３６は、カラーフォトレジスト層を、写真エッチング工程を通じてパターニングして形成するか、またはカラーインキを噴射して形成できる。
【００６４】
前記ブラックマトリックス２２０、及び前記第１ないし第３カラーフィルタ２３２、２３４、２３６を備える前記第２ベース基板２１０上に、前記オーバーコーティング層２４０を形成できる。前記オーバーコーティング層２４０を形成する物質の例としては、アクリル樹脂を挙げることができる。
【００６５】
前記オーバーコーティング層２４０が形成された前記第２ベース基板２１０上に透明電極層（図示せず）を形成することによって、前記共通電極２５０を形成できる。前記共通電極２５０は、前記透明電極層をパターニングする工程なしに前記第２ベース基板２１０の全面をカバーするように形成されうる。前記共通電極２５０を形成する物質の例としては、ＩＴＯ、ＩＺＯなどを挙げることができる。
【００６６】
前記共通電極２５０が形成された前記第２ベース基板２１０上に、前記第２配向膜ＡＬ２を形成できる。前記第２配向膜ＡＬ２は、前記共通電極２５０が形成された前記第２ベース基板２１０の全面をカバーできる。
【００６７】
これにより、前記ブラックマトリックス２２０、前記第１ないし第３カラーフィルタ２３２、２３４、２３６、前記オーバーコーティング層２４０、前記共通電極２５０及び前記第２配向膜ＡＬ２を備える、本実施形態による前記第２基板２００を製造できる。
図３Ｅは、図２Ｂに図示された液晶層を形成する露光工程を説明するための断面図である。
【００６８】
図３Ｅを参照すれば、前記第１基板１００及び前記第２基板２００をアセンブリする。前記第１基板１００と前記第２基板２００との間には、前記液晶分子３１０及び前記ＲＭモノマー３３０を介することができる。前記液晶分子３１０及び前記ＲＭモノマー３３０は、前記第１基板１００と前記第２基板２００との間にランダムに介されうる。
【００６９】
次いで、前記共通電極２５０に第１電圧Ｖｃｏｍを印加し、前記画素電極ＰＥに前記第１電圧Ｖｃｏｍと異なる第２電圧Ｖｄａｔａを印加する。前記共通電極２５０に前記第１電圧Ｖｃｏｍを印加し、前記画素電極ＰＥに前記第２電圧Ｖｄａｔａを印加すれば、前記画素電極ＰＥと前記共通電極２５０との間に電界が形成される。前記電界が形成されれば、前記液晶分子３１０は、その長軸が前記電界の方向と垂直な方向に傾く。
【００７０】
前記第１電圧Ｖｃｏｍは、前記第２電圧Ｖｄａｔａより高いレベルを持つことができる。具体的に、前記第１電圧Ｖｃｏｍは約０Ｖでああり、前記第２電圧Ｖｄａｔａは負の値を持つことができる。前記第２電圧Ｖｄａｔａは、例えば、約−５Ｖでありうる。
【００７１】
前記第１基板１００と前記第２基板２００との間に電界が形成されて前記液晶分子３１０がプレチルトされた状態で、前記第１基板１００及び前記第２基板２００に光を調べる。すなわち、電界露光を進める。前記光は、例えば、紫外線（ｕｌｔｒａ
ｖｉｏｌｅｔ ｒａｙ、ＵＶ）でありうる。前記光により、前記ＲＭモノマー３３０が光反応し、前記ＲＭモノマー３３０が重合されることによって前記液晶分子３１０の間に介された前記ＲＭポリマー３２０を形成できる。次いで、電界を印加しない非電界露光を進めて液晶ドメインが完全に位置を占めるようにする。これにより、前記第１基板１００と前記第２基板２００との間に介された、本実施形態による前記液晶層３００を形成できる。
【００７２】
ここで、前述したように前記露光工程を進める時、前記ブラックマトリックス２２０で遮られた非画素領域の周辺に斑が発生しうるため、以下では、図４Ａないし図４Ｃを参照して、露光時に該問題を防止するための方案を説明する。便宜のために、図１ないし図３Ｅで説明した液晶表示装置の構造を簡略化して図示した。
【００７３】
液晶表示装置の製造中に、露光は、前記電界露光工程と非電界露光工程及びシーラント３５０を硬化させるシーラント硬化工程の３回が進められる。
【００７４】
まず、液晶層３００を密封するシーラント３５０を硬化させる露光が先ず進められる。液晶分子３１０とＲＭモノマー３３０（図３Ｅ参照）とをシーラント３５０で密封された空間に注入しシーラント３５０を紫外線露光を通じて先ず硬化させることである。この時には、図４Ａに図示されたように、シーラント３５０が形成された領域のみに紫外線が照射されるように、残りの領域は紫外線遮断マスク４００で遮る。もちろん、シーラント３５０が形成された領域も非画素領域である。したがって、この時にはシーラント３５０部位のみ露光され、約１０〜１５秒間３〜５ジュールほどの紫外線のみ照射されることであるため、有機物のガス抜きによる斑問題はあまり生じない。
【００７５】
次いで、液晶層３００の液晶ドメインを形成するために、前述したように電界露光工程と無電界露光工程を経るが、この時、ブラックマトリックス２２０が配された非画素領域でガス抜きの問題が生じうる。その理由は、ブラックマトリックス２２０がクロムや有機物などの光反射性材質を含むため、露光時に照射された紫外線が、このブラックマトリックス２２０に反射されて非画素領域内へ戻るためである。したがって、画素領域と同じ光量を照射すれば、非画素領域の露光量が相対的に多くなる。特に、本実施形態のように、共通電極２５０にパターンを設けずに陥入パターン１５２で液晶ドメインを形成する構造では、液晶層の形成のための露光工程も、電界露光と非電界露光との２工程であり、全体露光時間も長くて露光量が多くなるので、ガス抜きがさらに激しくなりうる。前記電界露光時には、水銀ランプを光源として使用して６〜７分間１０〜１５ジュールの紫外線を照射し、前記非電界露光時には、蛍光ランプを光源として使用して、５０〜６０分間１５ジュール以上の紫外線を照射する。
【００７６】
したがって、これを解決するために、図４Ｂ及び図４Ｃに図示されたようなハーフトーンマスク５００を使用する。このハーフトーンマスク５００は、ブラックマトリックス２２０のない画素領域は、光をそのまま透過させる第１透光部５１０と、ブラックマトリックス２２０のある非画素領域は光を半分ほど透過させる第２透光部５２０とを備えている。したがって、このハーフトーンマスク５００を第１基板１００上に当接させて紫外線で露光させれば、非画素領域の直接的な露光量は減少する。しかし、前記ブラックマトリックス２２０が紫外線を反射して非画素領域内へ戻すため、実質的な露光量は画素領域と非画素領域とが類似になる。したがって、ブラックマトリックス２２０の光反射率に鑑みて、非画素領域も画素領域と類似したレベルに露光させてガス抜きを低減させることである。例えば、露光に使われる波長３００ｎｍ以上の紫外線を、露光条件で５０％ほど反射するブラックマトリックス２２０ならば、第２透光部５２０の透光率を、それに鑑みて第１透光部５１０より小さく設定する。そうすれば、結局、画素領域と非画素領域との露光条件が類似になり、非画素領域で露光過剰によってガス抜きが激しくなる現象も抑制される。
【００７７】
そして、前記電界露光工程及び非電界露光工程を行う時には、露光時間が長くて万が一シーラント３５０でもガス抜きが発生する恐れがあるので、前記紫外線遮断マスク４００でシーラント３５０領域を露光されないように遮っておくことが望ましい。
したがって、本実施形態によれば、前記共通電極２５０に別途のパターンを形成せずに、前記ドメイン形成層１５０の前記陥入パターン１５２により液晶ドメインを形成でき、ガス抜きによるブラックマトリックス周辺の斑現象もハーフトーンマスクを利用して抑制できる。
【００７８】
また、前記共通電極２５０に別途のパターンがないので、前記第１基板１００と前記第２基板２００とのミスアラインの原因を根本的に除去でき、共通電極２５０をパターニングするための別途のパターニング工程を省略することによって、製造工程を単純化させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、液晶表示装置関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００８０】
１００    第１基板
２００    第２基板
２２０    ブラックマトリックス
３００    液晶層
５００    ハーフトーンマスク
５１０    第１透光部
５２０    第２透光部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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