(57)【要約】【課題】  液晶表示装置を提供すること。【解決手段】  基板と、基板の上に配設される薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタの一端子と接続される画素電極と、画素電極と向かい合うように配設されるルーフ層と、を備え、画素電極とルーフ層との間に液晶注入口を有するマイクロキャビティが形成されており、マイクロキャビティは液晶分子を含む液晶層を形成し、マイクロキャビティは隔壁により仕切られる第１領域及び第２領域を備え、第１領域と第２領域にそれぞれ注入された液晶分子は異なる種類である液晶表示装置。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上に配設される薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタの一端子と接続される画素電極と、
前記画素電極と対向するように配設されるルーフ層と、
を備え、
前記画素電極と前記ルーフ層との間に液晶注入口を有するマイクロキャビティが形成されており、前記マイクロキャビティは液晶分子を含む液晶層を形成し、
前記マイクロキャビティは隔壁により仕切られる第１領域及び第２領域を備え、
前記第１領域と前記第２領域にそれぞれ注入された液晶分子は異なる種類である液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶層に電界が加えられるとき、前記第１領域における前記液晶分子の傾斜度と前記第２領域における前記液晶分子の傾斜度とが異なる請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１領域と前記第２領域にそれぞれ注入された液晶分子は、誘電率が異なる請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記マイクロキャビティと前記ルーフ層との間に配設される共通電極をさらに備える請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記マイクロキャビティと前記共通電極との間に配設される配向膜をさらに備える請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記隔壁は、前記配向膜を形成する物質と同じ物質を含む請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記隔壁と対応する部分に、前記共通電極と前記ルーフ層が下端に突出した部分が配設される請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記隔壁は、前記共通電極及び前記ルーフ層が充填されて形成される請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記基板の上に配設されるサステイン電極線をさらに備え、前記隔壁は、前記サステイン電極線と重なり合う部分に配設される請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記画素電極は、前記第１領域と前記第２領域にそれぞれに配設される第１画素電極と第２画素電極を備え、前記第１画素電極と前記第２画素電極は互いに接続されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、現在最も幅広く用いられているフラットパネル表示装置の一つであり、例えば、画素電極と共通電極など電場を生成する電極を有する２つのパネル（一対のパネル）と、これらの間に挟持されている液晶層と、を備える。
【０００３】
液晶表示装置は、電場生成電極に電圧を印加して液晶層に電場を生成し、これにより液晶層の液晶分子の配向を決定し、入射光の偏光を制御することにより映像を表示する。
【０００４】
液晶表示装置の一例として、有機物質などから犠牲層を形成し、上部に支持部材を形成した後に犠牲層を除去し、犠牲層の除去により形成された微細空間（マイクロキャビティ）に液晶を充填してディスプレイを作製する装置がある。
【０００５】
上記液晶表示装置の製造方法は、液晶分子を整列・配向するために、液晶を注入するステップ前に、配向液を注入した後に乾燥させる工程を含む。配向液を乾燥させる過程で配向液の固形分が固まる現象が発生して光漏れ現象または透過率低下現象など問題が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、配向液の固形分が固まる現象に伴う問題を極力抑えることのできる液晶表示装置及びその製造方法を提供することである。
【０００７】
また、本発明が解決しようとする課題は、視認性が改善された液晶表示装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態による液晶表示装置は、基板と、前記基板の上に配設される薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタの一端子と接続される画素電極と、前記画素電極と向かい合うように配設されるルーフ層と、を備え、前記画素電極と前記ルーフ層との間に液晶注入口を有するマイクロキャビティが形成されており、前記マイクロキャビティは液晶分子を含む液晶層を形成し、前記マイクロキャビティは隔壁により仕切られる第１領域及び第２領域を備え、前記第１領域と前記第２領域にそれぞれ注入された液晶分子は異なる種類である。
【０００９】
前記液晶層に電界が加えられるとき、前記第１領域における前記液晶分子の傾斜度と前記第２領域における前記液晶分子の傾斜度とが異なっていてもよい。
【００１０】
前記第１領域と前記第２領域にそれぞれ注入された液晶分子は、誘電率が異なっていてもよい。
【００１１】
前記液晶表示装置は、前記マイクロキャビティと前記ルーフ層との間に配設される共通電極をさらに備えていてもよい。
【００１２】
前記液晶表示装置は、前記マイクロキャビティと前記共通電極との間に配設される配向膜をさらに備えていてもよい。
【００１３】
前記隔壁は、前記配向膜を形成する物質と同じ物質を含んでいてもよい。
【００１４】
前記隔壁と対応する部分に、前記共通電極と前記ルーフ層が下端に突出した部分が配設されていてもよい。
【００１５】
前記隔壁は、前記共通電極及び前記ルーフ層が充填されて形成されていてもよい。
【００１６】
前記液晶表示装置は、前記基板の上に配設されるサステイン電極線をさらに備え、前記隔壁は、前記サステイン電極線と重なり合う部分に配設されていてもよい。
【００１７】
前記画素電極は、前記第１領域と前記第２領域にそれぞれに配設される第１画素電極と第２画素電極を備え、前記第１画素電極と前記第２画素電極は互いに接続されていてもよい。
【００１８】
前記液晶注入口は、前記第１領域に配設される第１液晶注入口と、前記第２領域に配設される第２液晶注入口とを備え、前記第１液晶注入口と前記第２液晶注入口は、前記隔壁を基準として互いに反対側に配設されていてもよい。
【００１９】
本発明の一実施形態による液晶表示装置の製造方法は、基板の上に薄膜トランジスタを形成し、前記薄膜トランジスタの一端子と接続するように画素電極を形成し、前記画素電極の上に犠牲層を形成し、前記犠牲層の上にルーフ層を形成し、前記犠牲層を除去して液晶注入口が形成され、第１領域と第２領域を備えるマイクロキャビティを形成し、前記第１領域に第１液晶物質を注入し、前記第２領域に第２液晶物質を注入し、前記ルーフ層の上に前記液晶注入口を覆うようにキャッピング膜を形成すること、を含み、前記第１領域と前記第２領域は隔壁により仕切られ、前記第１液晶物質と前記第２液晶物質は異なる種類である。
【００２０】
前記第１領域と前記第２領域において、前記第１液晶物質に含まれている液晶分子と前記第２液晶物質に含まれている液晶分子の傾斜度が異なっていてもよい。
【００２１】
前記第１領域と前記第２領域にそれぞれ注入された液晶分子は、誘電率が異なっていてもよい。
【００２２】
前記液晶表示装置の製造方法は、前記犠牲層をパターニングして前記第１領域と前記第２領域とが当接する部分に開口部を形成することをさらに含み、前記ルーフ層を形成することにおいて、前記ルーフ層は、前記開口部を充填しながら形成されてもよい。
【００２３】
前記液晶表示装置の製造方法は、前記ルーフ層を形成する前に、下部絶縁層を形成することをさらに含み、前記下部絶縁層は、前記開口部を覆いながら形成されてもよい。
【００２４】
前記液晶注入口は、第１液晶注入口及び第２液晶注入口を備え、前記第１液晶注入口を介して前記第１液晶物質を注入し、前記第２液晶注入口を介して前記第２液晶物質を注入してもよい。
【００２５】
前記第１液晶注入口と前記第２液晶注入口は、前記隔壁を基準として互いに反対側に配設されてもよい。
【００２６】
前記液晶表示装置の製造方法は、前記マイクロキャビティに配向物質を注入し、前記配向物質を乾燥させること、をさらに含み、前記配向物質が乾燥されて残った固形分が前記隔壁を形成してもよい。
【００２７】
前記液晶表示装置の製造方法は、前記犠牲層をパターニングして前記第１領域と前記第２領域とが当接する部分に凹部を形成することをさらに含み、前記ルーフ層を形成することにおいて、前記ルーフ層は、前記凹部を充填しながら形成されてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一実施形態によれば、画素領域内に隔壁を形成して配向物質の固形分がマイクロキャビティの途中で固まる現象を防ぐことができ、隔壁により仕切られる各領域に異なる種類の液晶物質を注入することにより視認性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。
【図２】図１における切断線ＩＩ−ＩＩに沿って切り取った断面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるマイクロキャビティを示す斜視図である。
【図４】図１における切断線ＩＶ−ＩＶに沿って切り取った断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図８Ｃ】本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述する。しかしながら、本発明は、ここで説明される実施形態に何ら限定されるものではなく、他の形態に具体化可能である。むしろ、ここで紹介される実施形態は、開示された内容を徹底した且つ完全たるものにし、且つ、当業者に本発明の思想を十分に伝えるために提供されるものである。
【００３１】
図中、層及び領域の厚さは、明確性を図るために誇張されている。なお、層が他の層または基板の「上」にあるとしたとき、それは、他の層または基板の上に直接的に形成されてもよく、あるいは、これらの間に第３の層が介されてもよい。明細書全般に亘って同じ参照番号で表示された部分は、同じ構成要素を意味する。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す平面図であり、図２は、図１における切断線ＩＩ−ＩＩに沿って切り取った断面図であり、図３は、本発明の一実施形態によるマイクロキャビティを示す斜視図であり、そして図４は、図１における切断線ＩＶ−ＩＶに沿って切り取った断面図である。
【００３３】
図１から図３を参照すると、透明なガラスまたはプラスチックなどから作製された絶縁基板１１０の上にゲート線１２１及びサステイン電極線１３１が配設される。ゲート線１２１は、ゲート電極１２４を備える。サステイン電極線１３１は主として横方向に伸びており、共通電圧Ｖｃｏｍなど所定の電圧を伝達する。サステイン電極線１３１はゲート線１２１と実質的に平行に配設され、ゲート線１２１と平行な部分から延出して相対向する一対のサステイン電極部１３５を備える。
【００３４】
ゲート線１２１及びサステイン電極線１３１の上にはゲート絶縁膜１４０が形成されている。ゲート絶縁膜１４０の上には、データ線１７１の下部に配設される線状半導体層（図示せず）と、ソース／ドレイン電極１７３、１７５の下部及び薄膜トランジスタＱのチャネルの部分に配設される半導体層１５４と、が配設される。
【００３５】
線状の半導体層とデータ線との間、又は半導体層１５４とソース／ドレイン電極１７３、１７５との間には抵抗性接触部材が配設されていてもよいが、図面には省略されている。
【００３６】
線状の半導体層、半導体層１５４及びゲート絶縁膜１４０の上に、データ線１７１と、データ線１７１と接続するソース電極１７３及びドレイン電極１７５を含む導電体（１７１、１７３、１７５）が形成されている。
【００３７】
ゲート電極１２４と、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５は半導体層１５４と共に薄膜トランジスタＱを形成し、薄膜トランジスタＱのチャネルはソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の半導体層の一部分１５４に形成される。
【００３８】
データ導電体１７１、１７３、１７５及び露出された半導体層の一部分１５４の上には第１層間絶縁膜１８０ａが形成されている。第１層間絶縁膜１８０ａは、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）や酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などの無機絶縁物または有機絶縁物を含んでいてもよい。
【００３９】
第１層間絶縁膜１８０ａの上には、カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０が形成されている。
【００４０】
まず、遮光部材２２０は画像を表示する領域に対応する開口部を有する格子構造となっており、光を透過しない物質で形成されている。遮光部材２２０の開口部にはカラーフィルタ２３０が形成されている。カラーフィルタ２３０は、画像を表示する領域、すなわち画素領域に対応して配設される。
【００４１】
カラーフィルタ２３０は、赤色、緑色及び青色の三原色など基本色のうちのいずれかを表示することができる。しかしながら、赤色、緑色及び青色の三原色に制限されるものではなく、シアン（ｃｙａｎ）、マゼンダ（ｍａｇｅｎｔａ）、イエロー（ｙｅｌｌｏｗ）、ホワイト系の色のうちの一つを表示してもよい。カラーフィルタ２３０は、隣り合う画素ごとに異なる色を表示する物質から形成されていてもよい。
【００４２】
カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０の上には、これらを覆う第２層間絶縁膜１８０ｂが形成されている。第２層間絶縁膜１８０ｂは、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）や酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などの無機絶縁物または有機絶縁物を含んでいてもよい。図２の断面図とは異なり、カラーフィルタ２３０と遮光部材２２０との間の厚さの差により段差が生じた場合には、第２層間絶縁膜１８０ｂに有機絶縁物を含めて段差を低減または除去してもよい。
【００４３】
カラーフィルタ２３０と、遮光部材２２０及び層間絶縁膜１８０ａ、１８０ｂには、ドレイン電極１７５を露出させるコンタクトホール１８５が形成されている。
【００４４】
第２層間絶縁膜１８０ｂの上には、画素電極１９１が形成されている。画素電極１９１は、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質から形成されてもよい。
【００４５】
画素電極１９１は、第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂを備え、第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂはそれぞれ全体的な形状が第１矩形状と第２矩形状であり、第１画素電極１９１ａの第１矩形状は第２画素電極１９１ｂの第２矩形状よりも小さくてもよい。
【００４６】
本実施形態において、図１を参照すると、第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂは、サステイン電極線１３１と重なり合う部分において構造的に分離されているかのように見える。しかしながら、接続電極９１により第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂは物理的・電気的に接続されている。
【００４７】
第１画素電極１９１ａ及び第２画素電極１９１ｂはそれぞれ、水平分岐部及びこれと交差する垂直分岐部からなる十字状の分岐部を備える。また、水平分岐部横幹部と垂直分岐部により４つの副領域に分けられ、各副領域は複数の微細な分岐部を備える。なお、本実施形態において、画素電極１９１の外郭を取り囲む周辺分岐部をさらに備えていてもよい。
【００４８】
画素電極１９１の微細な分岐部は、ゲート線１２１と略４０度から４５度の角度をなしてもよい。また、隣り合う二つの副領域の微細な分岐部は互いに直交してもよい。なお、微細な分岐部の幅は次第に広くなってもよく、微細な分岐部同士の間隔が異なっていてもよい。
【００４９】
第１画素電極１９１ａは、コンタクトホール１８５を介してドレイン電極１７５と物理的・電気的に接続されており、ドレイン電極１７５からデータ電圧が印加される。第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂは接続電極９１により接続されるため、第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂには同じ電圧が印加される。
【００５０】
これまで述べた薄膜トランジスタＱ及び画素電極１９１に関する説明は一つの例示に過ぎず、側面視認性を向上させるために薄膜トランジスタの構造及び画素電極のデザインを変形してもよい。
【００５１】
画素電極１９１の上には下部配向膜１１が形成されており、下部配向膜１１は垂直配向膜であってもよい。下部配向膜１１は、ポリアミド酸、ポリシロキサンまたはポリイミドなどの液晶配向膜であり、一般に用いられる物質のうちの少なくとも一種を含んで形成されてもよい。
【００５２】
下部配向膜１１と対向する部分に上部配向膜２１が配設され、下部配向膜１１と上部配向膜２１との間にはマイクロキャビティ３０５が形成されている。マイクロキャビティ３０５には液晶注入口３０７を通じて液晶分子３１０を含む液晶物質が注入されている。マイクロキャビティ３０５は、画素電極１９１の列方向、換言すれば、縦方向に沿って形成されてもよい。本実施形態において、配向膜１１、２１を形成する配向物質と液晶分子３１０を含む液晶物質は、毛管力を用いてマイクロキャビティ３０５に注入してもよい。
【００５３】
図１から図３を参照すると、マイクロキャビティ３０５は、ゲート線１２１と重なり合う部分に配設される複数の液晶注入口形成領域３０７ＦＰにより縦方向に分けられ、また、ゲート線１２１が伸びている方向Ｄに沿って複数形成されている。複数形成されたマイクロキャビティ３０５のそれぞれは画素領域ＰＸに対応し、画素領域は画面を表示する領域に対応する。
【００５４】
このとき、液晶注入口３０７は、液晶注入口形成領域３０７ＦＰが伸びている方向に沿って形成されている。また、図示はしないが、ゲート線１２１が伸びている方向Ｄに隣り合うマイクロキャビティ３０５の間はルーフ層３６０などにより覆われていてもよい。
【００５５】
上部配向膜２１の上には、共通電極２７０及び下部絶縁層３５０が配設される。共通電極２７０には共通電圧が印加され、データ電圧が印加された画素電極１９１と共に電場を生成して、それによって二つの電極の間のマイクロキャビティ３０５に配設される液晶分子３１０が傾く方向を決定する。共通電極２７０と画素電極１９１はキャパシタをなして、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を維持する。下部絶縁層３５０は窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯ２）から形成されてもよい。
【００５６】
本実施形態においては、共通電極２７０がマイクロキャビティ３０５の上に形成されると説明したが、他の実施形態によれば、共通電極２７０がマイクロキャビティ３０５の下部に形成されて水平電界モードによる液晶駆動をしてもよい。
【００５７】
下部絶縁層３５０の上にルーフ層３６０が配設される。ルーフ層３６０は、画素電極１９１と共通電極２７０との間の空間であるマイクロキャビティ３０５が形成可能なように支持する役割を果たす。ルーフ層３６０は、フォトレジストまたはその他の有機物質を含んでいてもよい。
【００５８】
ルーフ層３６０の上に上部絶縁層３７０が配設される。上部絶縁層３７０は、ルーフ層３６０の上部面と接触してもよい。上部絶縁層３７０は、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯ２）から形成されてもよい。
【００５９】
上部絶縁層３７０の上にキャッピング膜３９０が配設される。本実施形態において、キャッピング膜３９０は上部絶縁層３７０の上部面及び側面と接触し、且つ、外部に露出されたルーフ層３６０の側面と接触してもよい。
【００６０】
キャッピング膜３９０は、液晶注入口形成領域３０７ＦＰを充填しながら液晶注入口形成領域３０７ＦＰにより露出されたマイクロキャビティ３０５の液晶注入口３０７を覆う。キャッピング膜３９０は、熱硬化性樹脂、シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ）またはグラフェンから形成されてもよい。
【００６１】
キャッピング膜３９０の上に無機膜または有機膜から形成されたオーバーコート膜（図示せず）が配設されてもよい。オーバーコート膜は、外部の衝撃からマイクロキャビティ３０５に注入された液晶分子３１０を保護し、且つ、膜を平坦化させる役割を果たす。
【００６２】
絶縁基板１１０の下部及び上部絶縁層３７０の上部には偏光板（図示せず）が配設されている。偏光板は、偏光を生成する偏光素子と、耐久性を確保するためのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ：Ｔｒｉ−ａｃｅｔｙｌ−ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）層を備えていてもよく、実施形態によっては、上部偏光板と下部偏光板は透過軸の方向が垂直であってもよく、平行であってもよい。
【００６３】
図４を参照すると、一つの画素領域に対応するマイクロキャビティ３０５は、第１領域Ｘと第２領域Ｙを備える。第１領域Ｘと第２領域Ｙは隔壁４００により仕切られる。隔壁４００は、配向膜１１、２１を形成する物質と同じ物質を含んでもよい。本実施形態において、隔壁４００は、配向膜１１、２１の形成過程で乾燥された後に残った固形分物質が固まって形成された部分であってもよい。隔壁４００は、サステイン電極線１３１が伸びている方向に沿って配設される。例えば、隔壁４００は、マイクロキャビティ３０５を囲むように配向膜１１、２１と統合されてもよい。また、隔壁４００は、マイクロキャビティ３０５の側壁をなしてもよい。
【００６４】
第１領域Ｘに対応して第１画素電極１９１ａが配設され、第２領域Ｙに対応して第２画素電極１９１ｂが配設される。上述したように、第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂは接続電極９１により物理的・電気的に接続されている。
【００６５】
第１領域Ｘには第１液晶注入口３０７Ａが形成されており、第２領域Ｙには第２液晶注入口３０７Ｂが形成されている。第１液晶注入口３０７Ａと第２液晶注入口３０７Ｂは隔壁４００を基準として互いに反対側に配設される。
【００６６】
本実施形態において、第１領域Ｘには第１液晶分子３１０ａが注入されており、第２領域Ｙには第２液晶分子３１０ｂが注入されている。第１液晶分子３１０ａと第２液晶分子３１０ｂは異なる物性を有していてもよい。具体的に、第１液晶分子３１０ａと第２液晶分子３１０ｂは異なる誘電率を有していてもよい。それゆえ、単一の画素領域ＰＸに対応する同じマイクロキャビティ３０５は、異なる種類の液晶分子を含んでもよい。
【００６７】
ここで、本実施形態において、画素電極１９１と共通電極２７０に電圧が印加されて液晶層に電界が形成されるとき、電界の未印加時に垂直配向されていた第１液晶分子３１０ａと第２液晶分子３１０ｂの傾斜度が異なる。反対に、マイクロキャビティ３０５において、単一の種類の液晶分子のみが使用される場合には、液晶層の電界によって全ての液晶分子の傾斜度が同じになる。このため、たとえ一つの画素領域であるとしても、第１領域Ｘに対応する画素領域の部分と第２領域Ｙに対応する画素領域の部分において異なる電圧−透過率曲線を有して輝度値が変化されるため、視認性が向上する。
【００６８】
また、本実施形態においては、一つの画素領域に接続された薄膜トランジスタが一つである。それにも拘わらず、隔壁４００を基準として分けられる第１領域Ｘと第２領域Ｙに異なる液晶物質を注入して視認性を改善することができるので、薄膜トランジスタの構造を単純化することができるというメリットがある。
【００６９】
図５は、本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【００７０】
図５に基づいて説明する実施形態は、図１から図４に基づいて説明した実施形態とほとんどの構成要素が同様である。以下、異なる部分について説明する。
【００７１】
図５を参照すると、隔壁４００の高さがマイクロキャビティ３０５の高さよりも小さい。隔壁４００の上部ＤＰが下方へ凹まれており、その部分ＤＰを共通電極２７０と、下部絶縁層３５０及びルーフ層３６０が覆っている。
【００７２】
上述した相違点を除いては、ほとんどの構成要素は図４の実施形態と同様である点で、図４に基づいて説明した実施形態の内容を本実施形態に適用してもよい。
【００７３】
図６は、本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【００７４】
図６に基づいて説明する実施形態は、図１から図４に基づいて説明した実施形態とほとんどの構成要素が同様である。以下、異なる部分について説明する。
【００７５】
図６を参照すると、第１領域Ｘと第２領域Ｙとの間に空き空間が形成されており、その空き空間を共通電極２７０と、下部絶縁層３５０及びルーフ層３６０が覆いながら隔壁４００を形成する。隔壁４００の周りに配向膜１１、２１を形成する乾燥された固形分が残っていてもよいが、図４及び図５に基づいて説明したように、固まる度合いが非常に弱いか、あるいは、残余固形分がない。
【００７６】
図７から図１４は、本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。図７から図１４は、図１における切取線ＩＶ−ＩＶに沿って切り取った断面図による工程手順図である。
【００７７】
図７を参照すると、基板１１０の上に薄膜トランジスタ及びゲート線と並ぶように伸びているサステイン電極線１３１を形成する。薄膜トランジスタを覆うように第１層間絶縁膜１８０ａを形成する。第１層間絶縁膜１８０ａの上にカラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０を形成し、その上に第２層間絶縁膜１８０ｂを形成する。第２層間絶縁膜１８０ｂの上に画素電極１９１を形成する。画素電極１９１は、第１予備領域ＸＰに対応する第１画素電極１９１ａと第２予備領域ＹＰに対応する第２画素電極１９１ｂとを備えるように形成してもよい。
【００７８】
図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃは、それぞれ犠牲層３００を形成する様々な実施形態を示す。
【００７９】
図８Ａを参照すると、画素電極１９１の上に犠牲層３００を形成する。本実施形態において、犠牲層３００は、一つの画素領域において、第１画素電極１９１ａ、第２画素電極１９１ｂ、第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の隙間を覆うように形成する。
【００８０】
図８Ｂを参照すると、他の実施形態によれば、画素電極１９１の上に犠牲層３００を形成した後にパターニングして凹部ＤＰを形成してもよい。凹部ＤＰは、サステイン電極線１３１が伸びている方向に沿って形成してもよい。凹部ＤＰは、スリットマスクなどを用いて形成してもよく、露光量を調節して形成してもよい。
【００８１】
図８Ｃを参照すると、さらに他の実施形態によれば、画素電極１９１の上に犠牲層３００を形成した後にパターニングして開口部ＯＰＮを形成してもよい。開口部ＯＰＮは、サステイン電極線１３１が伸びている方向に沿って形成してもよい。開口部ＯＰＮは、第２層間絶縁膜１８０ｂや画素電極１９１を露出させないようにその下端に犠牲層３００の一部を残してもよい。
【００８２】
図９から図１２は、図８Ａに基づいて説明した実施形態による後続工程を示すものである。
【００８３】
図９を参照すると、犠牲層３００の上に共通電極２７０、下部絶縁層３５０及びルーフ層３６０をこの順に形成する。ルーフ層３６０は、露光及び現像工程により縦方向に隣り合う画素領域の間に配設され、遮光部材２２０と対応する領域から除去されてもよい。ルーフ層３６０は、遮光部材２２０と対応する領域において下部絶縁層３５０を外部に露出させる。ルーフ層３６０と露出された下部絶縁層３６０の上を覆うように上部絶縁層３７０を形成する。
【００８４】
図１０を参照すると、エッチングマスクを用いて、上部絶縁層３７０、下部絶縁層３５０及び共通電極２７０をエッチングする。上部絶縁層３７０、下部絶縁層３５０及び共通電極２７０を部分的に除去することにより、液晶注入口形成領域３０７ＦＰを形成する。このようにして形成された液晶注入口形成領域３０７ＦＰにより、犠牲層３００を、酸素（Ｏ２）アッシング処理法またはウェットエッチング法などを用いて除去する。このとき、両周縁部に液晶注入口３０７Ａ、３０７Ｂを有するマイクロキャビティ３０５が形成される。マイクロキャビティ３０５は、犠牲層３００が除去された空き空間の状態である。
【００８５】
図１１を参照すると、液晶注入口３０７を介して配向物質を注入して画素電極１９１及び共通電極２７０の上に配向膜１１、２１を形成する。具体的に、液晶注入口３０７を介して固形分と溶媒を含む配向物質を注入した後にベーク工程を行う。このとき、両液晶注入口３０７Ａ、３０７Ｂにおいて同時に乾燥が始まってマイクロキャビティ３０５の内部において固形分が固まる。固形分は、配向物質の溶媒が揮発されながら残る成分である。このように固まった固形分は、マイクロキャビティ３０５の内部において隔壁４００を形成することがある。このように隔壁４００が形成されれば、マイクロキャビティ３０５は第１領域Ｘと第２領域Ｙとに仕切られる。
【００８６】
図１２を参照すると、第１液晶注入口３０７Ａを介して第１液晶分子３１０ａを含む第１液晶物質を注入し、第２液晶注入口３０７Ｂを介して第２液晶分子３１０ｂを含む第２液晶物質を注入する。
【００８７】
次いで、上部絶縁層３７０の上に液晶注入口３０７Ａ、３０７Ｂを覆うようにキャッピング膜を形成すると、図４に示す液晶表示装置が形成される。
【００８８】
以下、図８Ｂ、図８Ｃに基づいて説明した実施形態の後続工程について説明する。
【００８９】
図８Ｂに基づいて説明した実施形態は、図８Ａに基づいて説明した実施形態とほとんど同じ方法により形成することができる。但し、図８Ｂに基づいて説明したステップにおいて凹部ＤＰが形成されているため、共通電極２７０、下部絶縁層３５０及びルーフ層３６０を形成するステップにおいて犠牲層３００上の構成要素は凹部ＤＰを充填しながら形成される。なお、凹部ＤＰが形成された部分の高さが両液晶注入口３０７Ａ、３０７Ｂの高さよりも低いため、毛管力が強く働いて凹部ＤＰに固形分が固まるように誘導することができる。一般に、毛管力は構造的に狭い空間に強く働く。
【００９０】
図８Ｃに基づいて説明した実施形態による後続工程を図１３及び図１４に基づいて説明する。
【００９１】
図１３を参照すると、図８Ｃのステップの後に犠牲層３００の上に開口部ＯＰＮを充填しながら共通電極２７０、下部絶縁層３５０及びルーフ層３６０を形成する。次いで、図９及び図１０に基づいて説明した方法と同様にパターニングを行って液晶注入口形成領域３０７ＦＰを形成する。このようにして形成された液晶注入口形成領域３０７ＦＰにより、犠牲層３００を、酸素（Ｏ２）アッシング処理法またはウェットエッチング法などを用いて除去する。このとき、両周縁部に液晶注入口３０７Ａ、３０７Ｂを有するマイクロキャビティ３０５が形成される。本実施形態においては既に隔壁４００が形成されているため、本ステップにおいて第１領域Ｘと第２領域Ｙが形成される。第１領域Ｘの一方の周縁には第１液晶注入口３０７Ａが形成されており、他方の周縁には隔壁４００が形成されて閉塞されている。第２領域Ｙの一方の周縁には第２液晶注入口３０７Ｂが形成されており、他方の周縁には隔壁４００が形成されて閉塞されている。
【００９２】
図１４を参照すると、それぞれの液晶注入口３０７Ａ、３０７Ｂを介して配向物質を注入して画素電極１９１及び共通電極２７０の上に配向膜１１、２１を形成する。具体的に、液晶注入口３０７を介して固形分と溶媒を含む配向物質を注入した後にベーク工程を行う。このとき、図８Ａ、図８Ｂに基づいて説明した実施形態とは異なり、第１領域Ｘと第２領域Ｙの一方の周縁は隔壁４００により閉塞されている構造であるため、第１領域Ｘ及び第２領域Ｙの内部において固形分が固まるような現象は発生しない。
【００９３】
上述した相違点を除いては、図８Ｃに基づいて説明する実施形態の後続工程は、図８Ａまたは図８Ｂに基づいて説明する実施形態の後続工程に関する説明が同様に適用される。
【００９４】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに何ら限定されるものではなく、下記の特許請求の範囲において定義している本発明の基本概念を用いた当業者の種々の変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
【符号の説明】
【００９５】
３００…犠牲層
３１０…液晶分子
３０５…マイクロキャビティ
３０７…液晶注入口
３５０…下部絶縁層
３６０…ルーフ層
３７０…上部絶縁層
３９０…キャッピング膜
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図３】
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