(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１領域と第２領域とが液晶表示装置の１つの画素内で少なくとも１回以上交互に形成された垂直配向膜を形成し、
大気圧状態で前記垂直配向膜の前記第１領域に第１噴射条件で第１プラズマガスを噴射し、
大気圧状態で前記垂直配向膜の前記第２領域に第２噴射条件で第２プラズマガスを噴射することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１及び第２プラズマガスの噴射方向は、前記基板に対して一定の角度を有して噴射し、前記第１噴射条件による前記第１プラズマガスの噴射と前記第２噴射条件による前記第２プラズマガスの噴射は、前記第１及び前記第２プラズマガスの噴射方向と前記基板の移動方向がなす角度が互いに異なる角度条件で行われる噴射であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１噴射条件による前記第１プラズマガスの噴射と前記第２噴射条件による前記第２プラズマガスの噴射は、前記第１及び前記第２プラズマガスがそれぞれ噴射される放出部と前記基板との間の距離が互いに異なる距離条件で行われる噴射であるか、又は前記第１及び前記第２プラズマガスの噴射時間が互いに異なる時間の条件で行われる噴射であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１噴射条件は前記第１プラズマガスと前記基板とがなす第１角度、前記第１プラズマガスが噴射される放出部と前記基板との間の第１距離、及び単位面積当たり前記第１プラズマガスの第１噴射時間を含み、
前記第２噴射条件は、前記第２プラズマガスと前記基板とがなす第２角度、前記第２プラズマガスが噴射される放出部と前記基板との間の第２距離、及び単位面積当たり前記第２プラズマガスの第２噴射時間を含み、
前記第１及び前記第２角度、前記第１及び前記第２距離、及び前記第１及び前記第２噴射時間のうち、少なくとも一つの噴射条件は互いに異なることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
画素電極を含む下部基板上に第１垂直配向膜を形成し、大気圧状態で前記第１垂直配向膜の第１領域に第１噴射条件を有するプラズマガスを噴射し、且つ大気圧状態で前記第１垂直配向膜の第２領域に第２噴射条件を有するプラズマガスを噴射して下部基板を形成し、
共通電極を含む上部基板上に第２垂直配向膜を形成し、大気圧状態で前記第２垂直配向膜の第３領域に第３噴射条件を有するプラズマガスを噴射し、且つ大気圧状態で前記第２垂直配向膜の第４領域に第４噴射条件を有するプラズマガスを噴射して上部基板を形成し、
前記下部基板と前記上部基板との間に液晶分子を介在させ、
前記第１領域と前記第２領域は前記下部基板上に交互に形成される領域で、前記第３領域と前記第４領域は前記上部基板上に交互に形成される領域で、前記第１領域と前記第３領域は対向して位置して、前記第２領域と前記第４領域は対向して位置することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記下部基板は、複数の信号ラインによって形成される複数の画素領域を含み、前記第１領域及び前記第２領域は前記各画素領域内に形成され、前記第１領域及び前記第２領域の各配向方向は互いに同じであり、前記信号ラインに平行であるか、又は前記信号ラインに対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記下部基板は、複数の信号ラインによって形成される複数の画素領域を含み、前記第１領域及び前記第２領域は前記各画素領域内に形成され、前記第１領域及び前記第２領域の各配向方向は互いに同じであり、前記信号ラインに対して傾斜して形成されており、一つのピクセル列での前記第１領域及び前記第２領域の各配向方向は、隣接した他のピクセル列での前記第１領域及び前記第２領域の各配向方向と異なることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記下部基板は、複数の信号ラインによって形成される複数の画素領域を含み、前記第１領域及び前記第２領域は前記各画素領域内に形成され、各画素は、第１配向方向を有する第１部分と第２配向方向を有する第２部分を有し、前記第１配向方向及び前記第２配向方向は互いに同じであり、前記信号ラインに対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
基板上に垂直配向膜を形成し、
前記垂直配向膜が形成された前記基板上に第１領域を露出させるマスクを具備し、
大気圧状態で前記垂直配向膜の前記第１領域にプラズマガスを噴射し、
大気圧状態で前記垂直配向膜全体にプラズマガスを噴射することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記垂直配向膜の前記第１領域へのプラズマガスの噴射は、
第１マスクを利用して前記第１領域内の第１サブ領域にプラズマガスを噴射し、
第２マスクを利用して前記第１領域内の第２サブ領域にプラズマガスを噴射し、
前記第１サブ領域と前記第２サブ領域は、前記垂直配向膜上に交互に形成されることを特徴とする請求項９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の製造方法に関し、具体的には、配向膜の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な液晶配向膜の処理方法は、ラビング布を利用して有機配向薄膜を特定方向にラビングする方法である。しかし、ラビング布が配向膜に直接接触することで発生する静電気や汚染物質等は、基板上の電気回路に影響を及ぼすか、配向均一度を低下させることになる。又、ラビング布を利用したラビング工程は、液晶分子のプレチルト角を調節する、若しくは、微細配向することが困難であるため、一つの液晶表示装置で多重領域配向構造（ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を形成するのに限界がある。このような問題を解決するために、従来のラビング工程に代替する光配向技術が提案されたが、光反応性高分子は、熱的安定性などの安定性が、時間経過によって減少していくため、配向の信頼性が低下する。また、大きなエネルギーの光源を必要とするため、光配向技術は、産業界では実際には用いられていない。
【０００３】
最近では、配向膜にイオンビームを傾斜するように照射する配向技術に関する研究が活発になされている。イオンビーム照射による配向技術は、一般的に用いられている配向膜であるポリイミド系列の有機物薄膜でも液晶分子を配向させることができるため、新しい配向膜が不要となり、小さいエネルギーを有するイオンビームでも液晶分子のプレチルト角を調節することができるという長所を有する。しかし、イオンビーム照射によるプレチルト角調節特性は、液晶分子の水平配向構造にのみ限定され、その調節範囲が制限されるのみならず、連続的にプレチルト角の変化を誘導することが非常に困難である。又、イオンビームを発生させて照射するためには、真空チャンバーが要求されるという短所を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、大気圧状態で非接触式で配向膜処理をする液晶表示装置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】
【０００５】
本発明による液晶表示装置の製造方法は、配向膜にプラズマガスを噴射することを特徴とする。
【０００６】
本発明による液晶表示装置の製造方法は、配向膜上に配向膜の一定領域を露出させるマスクを配置した後、プラズマガスを噴射することを特徴とする。
【０００７】
本発明による液晶表示装置の製造方法の一実施例としての液晶表示装置の製造方法は、垂直配向膜に、互いに異なる条件を有するプラズマガスを噴射することを特徴とする。
【０００８】
本発明による液晶表示装置の製造方法の他の実施例としての液晶表示装置の製造方法は、基板上に垂直配向膜を形成し、大気圧状態で垂直配向膜の第１領域に第１噴射条件を有するプラズマガスを噴射し、及び大気圧状態で垂直配向膜の第２領域に第２噴射条件を有するプラズマガスを噴射することを特徴とする。
【０００９】
本発明による液晶表示装置の製造方法の他の実施例として、液晶表示装置の製造方法は、基板上に垂直配向膜を形成し、大気圧状態で垂直配向膜の第１領域にプラズマガスを噴射し、及び大気圧状態で垂直配向膜の全体にプラズマガスを噴射することをを特徴とする。
【００１０】
本発明による液晶表示装置の製造方法の他の実施例としての液晶表示装置の製造方法は、画素電極を含む下部基板上に第１垂直配向膜を形成し、大気圧状態で第１垂直配向膜の第１領域に第１噴射条件を有するプラズマガスを噴射し、且つ大気圧状態で第１垂直配向膜の第２領域に第２噴射条件を有するプラズマガスを噴射することを特徴とする下部基板形成と、共通電極を含む上部基板上に第２垂直配向膜を形成し、大気圧状態で第２垂直配向膜の第３領域に第３噴射条件を有するプラズマガスを噴射し、且つ大気圧状態で第２垂直配向膜の第４領域に第４噴射条件を有するプラズマガスを噴射することを特徴とする上部基板形成と、下部基板配向膜と基板配向膜との間に液晶分子を介在させることを特徴とする。
【００１１】
第１領域と第２領域とは、基板上に交互に形成される領域でもよい。又、一つの画素で第１領域と第２領域が少なくとも１回以上反復して形成してもよい。又、第１領域と第２領域は、基板の対角方向に延長してもよい。一方、第３領域と第４領域は上部基板上に交互に形成される領域で、第１領域と第３領域を対向に位置し、第２領域と第４領域を対向に位置してもよい。
【００１２】
一実施例として、噴射条件は、単位面積当たりに噴射するプラズマガスの粒子数、単位面積当たりの総噴射時間、噴射方向、噴射速度、噴射強度、基板の移動速度、噴射距離等で、このような条件はプラズマガスの放出スリットと基板の距離、プラズマガスの放出方向と基板の角度、プラズマガスによる基板処理回数等で変化を与えてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００１４】
多様な実施例において、同じ構成要素には同じ参照番号を付与した。
【００１５】
図１は、本発明によって液晶表示装置を製造する方法を示す図である。
【００１６】
図１を参照すると、基板１００上に噴射するプラズマガス５は、ヘリウム、ネオン等の非活性ガス、窒素ガス、又はこれらの組み合わせを原料ガスとしてプラズマガス形成装置１で形成してもよい。プラズマガス５は、原料ガスに対してラジオ周波数（ＲＦ）パワーが印加されて形成され、スリット形状の放出部３を通して大気圧状態の外部に放出される。このように放出されるプラズマガス５を配向膜２００が形成された基板１００上に噴射することにより、本発明による液晶表示装置を製造してもよい。基板１００は、ベース８上に位置する。
【００１７】
プラズマガス５の噴射過程において、基板１００に噴射するプラズマガス５の速度、基板１００の移動速度（ｖ）及び方向、基板１００と噴射するプラズマガスの角度（θ）、及びプラズマガスを噴射する噴射距離（Ｌ）を調節してもよく、このような条件の変化は配向膜の液晶分子の配向特性に影響を与える。
【００１８】
プラズマガス放出部３は、スリット形状以外の多様な形状でもよい。基板１００上の特定領域にのみプラズマガスを噴射するように、特定領域の形状に対応する形状を有する放出部３でもよい。放出部３は、正方形、長方形、多角形、円形、又は楕円形でもよく、多角形の一部分が円形処理された形状でもよい。又、２個以上の放出部３を一つのプラズマガス形成装置１に配置してもよく、配置されたそれぞれの放出部３が互いに異なる形状を有する、若しくは、配向膜２００からの噴射距離を異なるようにしてもよい。又、放出部３を通して噴射するプラズマガス５と基板１００との間の角度（θ）を調節することができるように放出部３の位置や角度等を調節してもよい。
【００１９】
プラズマガス５の噴射は、非活性ガスや窒素ガス等を用いた送風方式を用いてもよい。又、電場や磁場を用いて、プラズマガス５を基板１００上に噴射してもよい。
【００２０】
配向膜２００は、ポリイミドやレシチン等の高分子化合物、又はＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  ｌｉｋｅ  ｃａｒｂｏｎ）等の無機化合物で構成してもよい。又、配向膜２００は、基板全体にかけて均一に形成された膜、若しくは、基板１００上に形成されているパッド領域又は／及び基板の周辺領域を除いた残り領域にのみ存在する膜でもよい。
【００２１】
基板１００は、絶縁体であるガラス、クォーツ、高分子樹脂（プラスティック等）でもよく、基板上に回路配線、パッド、及び電極、場合によっては、スイッチング素子や駆動回路等が形成された基板１００でもよい。一方、基板１００と噴射するプラズマガス５は、相対的に位置関係が変化してもよい。例えば、プラズマガス５を、固定された位置で基板１００に向かって噴射し、基板１００がいずれか一方向に一定速度（ｖ）を有して移動してもよい。
【００２２】
図２及び図３は、図１に図示された装置の噴射前後の配向膜の表面特性を示す図である。図２は噴射前配向膜の表面特性を示す図で、図３は噴射後の配向膜の表面特性を示す図である。
【００２３】
図２及び図３を参照すると、垂直配向膜が図１のプラズマガス処理を通して液晶分子が一定のプレチルト角を有するように表面処理された状態を示す図である。
【００２４】
本図面は概略的な図であって、液晶分子が垂直に配向される配向膜と傾斜するように配向される配向膜を図面上区別するために配向膜を垂直である線や傾斜する線で表現した。従って、本図面で表現される配向膜の形状は、理解のための形状である。
【００２５】
垂直配向膜２００は、液晶分子と配向膜２００の相互作用で液晶分子が垂直に配向する膜で、このような垂直配向膜２００にプラズマガス５を噴射して液晶分子が傾斜するように配向することができる。又、プラズマガス５の噴射条件によって、配向される液晶分子のプレチルト角に変化を与えてもよい。
【００２６】
図４乃至図１１は、配向膜にプラズマガスを噴射したときの、噴射回数による液晶表示装置の特性の変化を示す写真である。
【００２７】
図４乃至図１１を参照すると、本実験におけるプラズマガスを１回噴射する条件、例えば、プラズマガスの傾斜角、噴射強度、基板の移動速度等を固定し、噴射回数（プラズマガスを利用した配向膜の表面処理回数を意味する）を変化することにより、一定面積に噴射する噴射時間の変化による液晶表示装置の特性の変化を測定した。
【００２８】
電極が形成された基板上に配向膜を形成した後、プラズマガスの噴射回数が異なる下部基板を準備した。前記下部基板と電極及び配向膜が形成された上部基板の間に液晶層を介在させた液晶表示パネルを製作した後、パネル下側にバックライトユニットと下側偏光板等を配置し、パネル上側に下側偏光板と透過軸方向が垂直である上側偏光板等を配置して液晶表示装置を形成した。この際、上部基板は、下部基板と同様の条件でプラズマを噴射した基板である。一方、基板上に配置される電極の配置によって、液晶層の液晶分子は負の誘電性異方性を有する液晶分子を用いてもよく、正の誘電性異方性を有する液晶分子を用いてもよい。
【００２９】
具体的に、配向膜はポリイミド系列の垂直配向膜であるＪＡＬＳ−６８４（Ｊａｐａｎ  Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｒｕｂｂｅｒ  Ｉｎｃ．，Ｊａｐａｎ）を用い、プラズマガスはアルゴン気体にラジオ周波数交流電場を印加して形成した。又、２ｍｍのプラズマガス噴射距離と１７°の傾斜角度を条件で反復して基板上に噴射した。一方、液晶層に負の誘電異方性を有するＥＮ−３７（Ｃｈｉｓｓｏ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．，Ｊａｐａｎ）液晶を注入した。
【００３０】
図４乃至図７は、０Ｖを印加したときの液晶表示装置の明るさを示す写真である。噴射回数が増加する毎に、液晶表示装置の明るさが明るくなることがわかる。これは、噴射回数が増加するにしたがい、初期垂直配向膜によって垂直配向された液晶分子が順次に水平配向されるためである。
【００３１】
具体的には、透過軸方向が垂直に配置された偏光板を使用するので、液晶層が光の偏光特性に影響を与えないと、液晶表示パネルは暗く観測され、液晶層が光の偏光特性に影響を与えると、液晶表示パネルは明るく観測される。通常、液晶分子が垂直配向されていると、光の偏光特性に影響を与えないが、水平に配向されていると、光の偏光特性に影響を与えるので、図４乃至図７でプラズマガスの噴射回数が多くなるにつれて、液晶分子が垂直配向から水平配向にその配向特性が変化していることがわかる。
【００３２】
図８乃至図１１は、液晶表示装置に３Ｖの電圧を印加したときの液晶表示装置の明るさを示す写真である。液晶表示装置は、図４乃至図７における液晶表示装置に対応するものである。プラズマガス処理によって垂直配向された液晶分子（２回、３回）の場合、電圧印加で液晶分子が水平配向されるため、液晶表示装置は明るく表示される。又、画面の明るさが均一なので、プラズマガス処理を通して液晶分子が電圧印加時に一定方向に動くことがわかる。これは、液晶分子が電圧印加時に任意の方向に動くことになると、画面上に暗い部分と明るい部分が同時に示されるためである。
【００３３】
プラズマガスを通した配向膜処理によって、水平配向された液晶分子（４回、５回）は、電圧が印加されても、液晶分子が電場に水平に動くので、電圧印加前後も液晶表示装置の明るさは殆ど差異がなかった。
【００３４】
図１２は、図４乃至図１１における噴射回数によって液晶分子のプレチルト角を測定したグラフである。
【００３５】
図１２を参照すると、噴射回数が増加することにより、プレチルト角が減少した。プラズマガスの噴射回数が増加することにより、垂直配向膜が水平配向膜にその特性が変化するため、噴射回数等の噴射条件を調整することにより、所望するプレチルト角を有する配向膜を形成してもよい。
【００３６】
具体的には、噴射回数が２回、３回、５回に増加することにより、液晶分子のプレチルト角は８９．３８°、８３．７３°、１．９５°に変化した。プラズマガスを利用して表面処理された配向膜のプレチルト角は、プラズマガスの噴射回数のみならず、プラズマ放電強度、放出圧力、基板の進行速度等の噴射条件によって調節してもよい。噴射回数が２回、３回である場合、配向膜上に配向された液晶分子の表面固定エネルギーは、それぞれ１４．９×１０−５Ｊ／ｍ２、１２．９×１０−５Ｊ／ｍ２で、配向膜をラビングして製作された液晶表示装置の液晶分子の表面固定エネルギーは１６．３×１０−５Ｊ／ｍ２である。前記数値は、噴射条件の変化によって変化させることができるため、噴射条件によって噴射回数を変化させてもよい。
【００３７】
図１３は、垂直配向膜にプラズマガスを噴射するとき、距離条件の変化による液晶分子の配向特性を観察するための実験装置の図である。図１４は、図１３に図示された装置を用いた液晶分子の配向特性を説明するための、基板の上部から見た平面図である。
【００３８】
図１３及び図１４を参照すると、図１と大部分の構成が同じであるが、基板１００を傾斜するように配置した。即ち、基板１００は、傾斜するベース９上に位置する。これを通して、基板のＡ−Ｂ領域から基板のＣ−Ｄ領域にプラズマガス５の噴射距離（Ｌ）が順次長くなるようにした。
【００３９】
プラズマガス５の噴射方向と基板１００の角度（θ）は、約１７°の角度をなすようにした。その他、プラズマガスの原料ガス等は図４乃至図１１で説明したとおりである。１７°の角度を有してプラズマガス５を噴射する場合、基板１００上の１０００μｍの距離の差異は、噴射距離３００μｍの距離の差異に対応する。
【００４０】
図１５乃至図１８は、０Ｖの電圧を印加したとき、液晶表示装置の明るさを示す写真及びグラフである。図１５は、図１４に図示されたＲ１を示す写真で、図１６は、図１５の相対的距離の差異に対する透過度の関係を示すグラフである。図１７は、図１４に図示されたＲ２を示す写真で、図１８は、図１７の相対的距離の差異に対する透過度の関係を示すグラフである。液晶表示装置は、図１３によって形成された下部基板と、いかなる処理を行わない上部基板との間に液晶層を介在させた液晶表示パネルに図４乃至図１１で説明したバックライトユニットや偏光板等を具備して形成される。
【００４１】
図１５乃至図１８を参照すると、プラズマ噴射距離が近い領域で撮影したＲ１写真がプラズマ噴射距離が遠い領域で撮影したＲ２写真よりも明るいため、プラズマ噴射距離が近いほど、液晶分子はより水平に配向されることが確認できる。
【００４２】
又、図１５の写真において、噴射距離の差異が３００μｍであるＡ領域とＢ領域でも透過度の差異があるため、液晶分子はＢ領域よりも噴射距離が相対的に近いＡ領域において、より水平に配向されている。図１７の写真においても、噴射距離の差異が３００μｍであるＣ領域とＤ領域で透過度の差異があるため、液晶分子はＣ領域よりも噴射距離が相対的に遠いＤ領域において、より垂直に配向されている。
【００４３】
又、相対的に噴射距離が近い領域で撮影した図１７の写真は、噴射距離の変化による透過度変化が小さいが、相対的に噴射距離が長い領域で撮影した図１７の写真は、噴射距離の変化による透過度変化が大きい。
【００４４】
これらの図面において、透過度は任意の単位（ａｒｂｉｔｒａｒｙ  ｕｎｉｔ）であって、相対的差異のみが意味を有する。即ち、透過度が低い値よりは、高い値のほうがより明るく観察されることをのみ意味し、それぞれの透過度値それ自体は意味を有しない。
【００４５】
図１９乃至図２２は、プラズマガスを用いた配向膜の表面処理を通して、配向膜の領域によって液晶分子が一定のプレチルト角を有する実施例を示す図である。図１９及び図２１は、表面処理前の配向膜の表面特性を示す図で、図２０及び図２２は、表面処理後の配向膜の表面特性を示す図である。これらの図面は、図２及び図３のように、理解のための概略的な図である。
【００４６】
図１９乃至図２２を参照すると、基板上の領域によって、噴射条件を変更することにより、液晶分子のプレチルト角が互いに異なる配向膜を形成してもよい。図１９及び図２０のように、配向膜に配向される液晶分子が高いプレチルト角を有する配向膜と低いプレチルト角を有する配向膜を形成、若しくは、図２１及び図２２のように、配向膜のプレチルト角の方向が互いに異なる方向を有する配向膜を形成してもよい。
【００４７】
図２３乃至図２９は、図１９乃至図２２のようなプレチルト角を有する配向膜を形成するために、プラズマガスを基板上に噴射する方法の実施例を示す図である。本図面は、図２及び図３と同様に、理解のための概略的な図である。
【００４８】
共通的事項として、基板１００上に配向膜２００が位置し、前記配向膜２００をプラズマガス５を通して処理する。但し、プラズマガス５の放出部３の方向、位置等に変化を与えるか、若しくは、マスク３００、３０５、３１０等を具備して、多様な噴射条件を実現してもよい。
【００４９】
図２３は、配向膜に配向される液晶分子のプレチルト角方向が領域によって互いに異なる方向を有するように、プラズマガスを配向膜２００上に噴射する一実施例を示す図である。
【００５０】
図２４は、配向膜に配向される液晶分子が高いプレチルト角、低いプレチルト角を有するようにプラズマガスを配向膜２００上に噴射する一実施例を示す図である。
【００５１】
図２５及び図２６は、配向膜に配向される液晶分子が高いプレチルト角、低いプレチルト角を有するようにプラズマガスを配向膜２００上に噴射する他の実施例を示す図である。図２５に示すように、マスク３００を使用して、第１領域２４１にプラズマガス５を噴射させ、その後、図２６に示すように、基板１００の配向膜２００上に全体的にプラズマガス５を噴射する。第１領域２４１と第２領域２４５でプラズマガスの噴射回数が異なるため、液晶分子が領域によって高いプレチルト角又は低いプレチルト角を有して配向させることができる。
【００５２】
図２７及び図２８は、配向膜に配向される液晶分子のプレチルト角方向が領域によって互いに異なる方向を有するように、プラズマガスを配向膜２００上に噴射する実施例を示す図である。図２７に示すように、第１マスク３０５を用いて、第１領域２５１にプラズマガス５を噴射した後、基板を１８０°回転する。その後、図２８に示すように、第２マスク３１０を用いて、第２領域２５５にプラズマガス５を噴射する。第１領域２５１と第２領域２５５でプラズマガスの噴射方向が異なるので（基板の回転で噴射方向が実質的に変わる）、液晶分子の領域によって互いに異なるプレチルト角方向を有して液晶分子を配向させることができる。
【００５３】
図２９を参照すると、基板１００上に位置する配向膜２００の第１領域２６１と第２領域２６５にプラズマガスを噴射するとき、噴射の高さが互いに異なるので、液晶分子の領域によって高いプレチルト角又は低いプレチルト角を有して液晶分子を配向させることができる。
【００５４】
図３０乃至図３３は、プラズマガスを用いた配向膜の表面処理を通して、配向膜の領域によって液晶分子が一定のプレチルト角を有する液晶表示装置を示す図である。
【００５５】
図３０を参照すると、下部基板１００上に本発明によるプラズマガス処理された配向膜２００が位置する。具体的には、下部基板の第１領域Ａ１と第２領域Ｂ１は、プレチルト角が互いに異なる。一実施例として、第１領域Ａ１と第２領域Ｂ１のプレチルト角方向は互いに同じであるが、第１領域Ａ１のプレチルト角が第２領域Ｂ１のプレチルト角より大きくてもよい。一方、第１領域Ａ１と第２領域Ｂ１は、一つの画素内で分割される領域、若しくは、第１領域Ａ１が一つの画素内の領域で、第２領域Ｂ１が隣接する他の一つの画素内の領域でもよい。
【００５６】
上部基板５００上に本発明によるプラズマガス処理された配向膜６００が位置する。具体的には、上部基板の第３領域Ｃ１と第４領域Ｄ１は、プレチルト角が互いに異なる。第３領域Ｃ１は、下部基板の第１領域Ａ１に対応する領域で、第４領域Ｄ１は、下部基板の第２領域Ｂ１に対応する領域である。一実施例として、第３領域Ｃ１と第４領域Ｄ１のプレチルト角方向は互いに同じであるが、第４領域Ｄ１のプレチルト角が第３領域Ｃ１のプレチルト角より大きくてもよい。又、第１領域Ａ１、第２領域Ｂ１、第３領域Ｃ１、第４領域Ｄ１の全体プレチルト角の方向は同じであるが、それぞれの領域（Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１）が反復して表示装置を構成するとき、反復される領域（Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１）が全部同じプレチルト角方向を有するようにしてもよく、互いに異なる方向のプレチルト角を有するようにしてもよい。
【００５７】
図３１を参照すると、図３０の下部基板１００と上部基板５００との間に液晶層１０００が介在している。楕円形として図示した液晶分子１０１０が配向膜２００、６００に一定のプレチルト角を有して配向された状態を概略的に図示した。このように領域によって、互いに異なるプレチルト角を有するように、液晶分子１０１０を配向させることにより、広視野角を実現してもよい。
【００５８】
図３２を参照すると、下部基板１００上に本発明によるプラズマガス処理された配向膜２００が位置する。具体的には、下部基板の第１領域Ａ２と第２領域Ｂ２は、プレチルト角の方向が互いに異なる。第１領域Ａ２と第２領域Ｂ２は、一つの画素内で分割される領域、若しくは、第１領域Ａ２が一つの画素内の領域で、第２領域Ｂ２が隣接する他の一つの画素内の領域でもよい。
【００５９】
上部基板５００上に本発明によるプラズマガス処理された配向膜６００が位置する。上部基板の第３領域Ｃ２と第４領域Ｄ２は、プレチルト角の方向が互いに異なる。第３領域Ｃ２は、下部基板の第１領域Ａ２に対応する領域で、第４領域Ｄ２は、下部基板の第２領域Ｂ２に対応する領域である。
【００６０】
図３３を参照すると、図３２の下部基板１００と上部基板５００との間に液晶層１０００を介在している。楕円形として図示した液晶分子１０１０が配向膜２００、６００に一定のプレチルト角を有して配向された状態を概略的に図示した。このように領域によって、互いに異なるプレチルト角を有するように、液晶分子１０１０を配向させることにより、広視野角を実現してもよい。
【００６１】
図３４は、本発明による液晶表示装置における上部基板と下部基板の間の断面図を示す図である。
【００６２】
図３４を参照すると、下部基板である絶縁基板１００上に複数のゲート線１０１ａ及び複数の維持電極線１０１ｂが形成されている。
【００６３】
ゲート線１０１ａはゲート信号を伝達し、維持電極線１０１ｂは共通電圧等の所定の電圧の印加を受ける。
【００６４】
ゲート線１０１ａ及び維持電極線１０１ｂは、比較的抵抗が低い銀や銀合金等の銀系列金属、アルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム系列金属、及び銅や銅合金等の銅系列の金属等からなる導電膜又はクロム、チタニウム、タンタル、モリブデン、及びこれらの合金（例：モリブデン−タングステン（ＭｏＷ）合金）等からなる単層膜又は多層膜構造を有してもよい。下部膜と上部膜の組合の例としては、クロム／アルミニウム−ネオジウム（Ｎｄ）合金が挙げられる。
【００６５】
ゲート線１０１ａ及び維持電極線１０１ｂの側面は傾斜しており、傾斜角は基板１００の表面に対して約３０°〜８０°の範囲である。
【００６６】
ゲート線１０１ａ及び維持電極線１０１ｂ上に窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなるゲート絶縁膜１０３が形成されている。
【００６７】
ゲート絶縁膜１０３上には、水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンは略称でａ−Ｓｉという）等からなる半導体１０５が形成されている。
【００６８】
半導体１０５の上部には、シリサイド又はｎ型不純物が高濃度でドーピングされているｎ＋水素化非晶質シリコン等の物質で形成されたオーミックコンタクト部材１０７が形成されている。
【００６９】
半導体１０５とオーミックコンタクト部材１０７の側面も傾斜しており、傾斜角は３０°〜８０°である。
【００７０】
オーミックコンタクト部材１０７及びゲート絶縁膜１０３上には、一対のソース電極１０９ｓとドレイン電極１０９ｄは互いに分離して位置する。ソース電極１０９ｓとドレイン電極１０９ｄは、銀系列金属、アルミニウム系列金属、クロム、チタニウム、タンタル、モリブデン、又はこれらの合金等で形成された金属物質でもよい。ソース電極１０９ｓとドレイン電極１０９ｄの側面も傾斜しており、傾斜角は水平面に対して約３０°〜９０°の範囲である。
【００７１】
ゲート電極１０１ａ、ソース電極１０９ｓ、及びドレイン電極１０９ｄは、半導体１０５と共に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成し、薄膜トランジスタのチャンネルは、ソース電極１０９ｓとドレイン電極１０９ｄの間の半導体１０５に形成される。
【００７２】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の上部に保護層１１１が形成されており、場合によっては、平坦化膜１１３等が形成されてもよい。透明な画素電極は、前記保護層１１１又は平坦化膜１１３上に位置し、ソース電極１０９ｓと電気的に接続している。通常、透明な画素電極は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）等を含む。
【００７３】
上部基板である絶縁基板５００上に複数のブラックマトリックス５０１とカラーフィルタ５０３が形成される。又、カラーフィルタ５０３上に、場合によっては、平坦化膜５０５が形成されてもよく、カラーフィルタ５０３又は平坦化膜５０５上に透明な共通電極５０７が形成される。
【００７４】
下部基板１００及び上部基板５００上に位置する配向膜２００、６００は、プラズマガス処理された配向膜で、画素電極１１５が位置した領域内で互いに異なる配向特性を有する配向膜２００、６００であってもよい。本図面では、画素電極１１５が位置する領域内で液晶層のプレチルト角方向が互いに異なる場合を示した。
【００７５】
図３５乃至図３８は、本発明による液晶表示装置で下部基板の概略的な配置図である。
【００７６】
図３５を参照すると、複数のゲート線１０１とデータ線１０９で構成された内部領域に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に電気的に接続された画素電極１１５が配置される。薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、ゲート線１０１とデータ線１０９上に配置してもよい。
【００７７】
画素電極１１５上に位置する配向膜（図示せず）は、本発明によるプラズマガス処理を通して配向特性が互いに異なる領域２７１、２７２に区別してもよい。本図面の実施例のように、それぞれの領域２７１、２７２は、ゲート線１０１に平行な領域に区別してもよく、それぞれの領域２７１、２７２は、プレチルト角の方向が互いに異なる、若しくは、プレチルト角の角度が互いに異なるようにしてもよい。一方、本図面と異なり、領域２７１、２７２をデータ線１０９に平行な領域に区別してもよい。
【００７８】
図３６を参照すると、画素電極１１５上に位置する配向膜（図示せず）は、本発明によるプラズマガス処理を通して配向特性が互いに異なる領域２７５、２７６に区別してもよい。本図面の実施例のように、それぞれの領域２７５、２７６は、ゲート線１０１又はデータ線１０９に沿って傾斜する領域に区別してもよく、それぞれの領域２７５、２７６は、プレチルト角の方向が互いに異なる、若しくは、プレチルト角の角度が互いに異なるようにしてもよい。
【００７９】
図３７を参照すると、画素電極１１５上に位置する配向膜（図示せず）は、本発明によるプラズマガス処理を通して配向特性が互いに異なる領域２８１、２８２、２８５、２８６に区別してもよい。本図面の実施例のように、それぞれの領域２８１、２８２、２８５、２８６は、ゲート線１０１又はデータ線１０９に沿って傾斜する領域に区別してもよく、1つの画素電極１１５内において、その傾斜方向が互いに異なることができる。それぞれの領域２８１、２８２、２８５、２８６は、プレチルト角の方向が互いに異なる、若しくは、プレチルト角の角度が互いに異なるようにしてもよい。
【００８０】
図３８を参照すると、画素電極１１５上に位置した配向膜（図示せず）は、本発明によるプラズマガス処理を通して配向特性が互いに異なる領域２９１、２９２、２９５、２９６に区別してもよい。本図面の実施例のように、それぞれの領域２９１、２９２、２９５、２９６は、ゲート線１０１又はデータ線１０９に沿って傾斜する領域に区別してもよく、一つの画素電極１１５内において傾斜方向が互いに異なるようにしてもよい。それぞれの領域２９１、２９２、２９５、２９６は、プレチルト角の方向が互いに異なる、若しくは、プレチルト角の角度が互いに異なるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の液晶配向技術は、常温の大気圧状態で基板上にプラズマガスを噴射する非接触式であって、液晶配向工程が迅速で簡単である。又、大面積液晶配向が可能で、液晶配向工程時に、静電気及び汚染物質が発生しないという長所がある。又、プラズマガスの噴射条件によって垂直配向から水平配向まで液晶分子のプレチルト角を連続的に調節することができるため、多重領域液晶配向を実現することができる。
【００８２】
以上、本発明の実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明によって液晶表示装置を製造する方法を示す図である。
【図２】図１に図示された装置の噴射前後の配向膜の表面特性を示す図である。
【図３】図１に図示された装置の噴射前後の配向膜の表面特性を示す図である、
【図４】配向膜にプラズマガスを噴射した後、噴射回数による液晶表示装置の特性の変化を示す写真である。
【図５】配向膜にプラズマガスを噴射した後、噴射回数による液晶表示装置の特性の変化を示す写真である。
【図６】配向膜にプラズマガスを噴射した後、噴射回数による液晶表示装置の特性の変化を示す写真である。
【図７】配向膜にプラズマガスを噴射した後、噴射回数による液晶表示装置の特性の変化を示す写真である。
【図８】配向膜にプラズマガスを噴射した後、噴射回数による液晶表示装置の特性変化を示す写真である。
【図９】配向膜にプラズマガスを噴射した後、噴射回数による液晶表示装置の特性の変化を示す写真である。
【図１０】配向膜にプラズマガスを噴射した後、噴射回数による液晶表示装置の特性の変化を示す写真である。
【図１１】配向膜にプラズマガスを噴射した後、噴射回数による液晶表示装置の特性の変化を示す写真である。
【図１２】図４乃至図１１の噴射回数によって液晶分子のプレチルト角を測定したグラフである。
【図１３】垂直配向膜にプラズマガスを噴射したとき、距離の条件の変化による液晶分子の配向特性を観察するためのプラズマ形成装置及び基板を示す断面図である。
【図１４】図１３に図示された装置を用いた液晶分子の配向特性を説明するために基板の上部から見た平面図である。
【図１５】０Ｖ電圧を印加したとき、図１４に図示されたＲ１の明るさを示す写真である。
【図１６】０Ｖ電圧を印加したとき、図１４に図示されたＲ１の透過度の関係を示すグラフである。
【図１７】０Ｖ電圧を印加したとき、図１４に図示されたＲ２の明るさを示す写真である。
【図１８】０Ｖ電圧を印加したとき、図１４に図示されたＲ２の透過度の関係を示すグラフである。
【図１９】プラズマガスを用いた配向膜の表面処理を通して、配向膜の領域によって液晶分子が一定のプレチルト角を有する実施例を示す図である。
【図２０】プラズマガスを利用した配向膜の表面処理を通して、配向膜の領域によって液晶分子が一定のプレチルト角を有する実施例を示す図である。
【図２１】プラズマガスを用いた配向膜の表面処理を通して、配向膜の領域によって液晶分子が一定のプレチルト角を有する実施例を示す図である。
【図２２】プラズマガスを用いた配向膜の表面処理を通して、配向膜の領域によって液晶分子が一定のプレチルト角を有する実施例を示す図である。
【図２３】プレチルト角を有する配向膜を形成するためにプラズマガスを基板上に噴射する方法の実施例を示す図である。
【図２４】プレチルト角を有する配向膜を形成するためにプラズマガスを基板上に噴射する方法の実施例を示す図である。
【図２５】プレチルト角を有する配向膜を形成するためにプラズマガスを基板上に噴射する方法の実施例を示す図である。
【図２６】プレチルト角を有する配向膜を形成するためにプラズマガスを基板上に噴射する方法の実施例を示す図である。
【図２７】プレチルト角を有する配向膜を形成するためにプラズマガスを基板上に噴射する方法の実施例を示す図である。
【図２８】プレチルト角を有する配向膜を形成するためにプラズマガスを基板上に噴射する方法の実施例を示す図である。
【図２９】プレチルト角を有する配向膜を形成するためにプラズマガスを基板上に噴射する方法の実施例を示す図である。
【図３０】プラズマガスを利用した配向膜の表面処理を通して、配向膜の領域によって液晶分子が一定のプレチルト角を有する液晶表示装置を示す図である。
【図３１】プラズマガスを用いた配向膜の表面処理を通して、配向膜の領域によって液晶分子が一定のプレチルト角を有する液晶表示装置を示す図である。
【図３２】プラズマガスを用いた配向膜の表面処理を通して、配向膜の領域によって液晶分子が一定のプレチルト角を有する液晶表示装置を示す図である。
【図３３】プラズマガスを用いた配向膜の表面処理を通し、配向膜の領域によって液晶分子が一定のプレチルト角を有する液晶表示装置を示す図である。
【図３４】本発明による液晶表示装置で上部基板と下部基板との間の断面図を示す図である。
【図３５】本発明による液晶表示装置における下部基板の概略的な配置図である。
【図３６】本発明による液晶表示装置における下部基板の概略的な配置図である。
【図３７】本発明による液晶表示装置における下部基板の概略的な配置図である。
【図３８】本発明による液晶表示装置における下部基板の概略的な配置図である。
【符号の説明】
【００８４】
１    プラズマガス形成装置
３    放出部
５    プラズマガス
１００    基板
１０３    ゲート絶縁膜
１０５    半導体
１０７    オーミックコンタクト部材
１０９ｓ    ソース電極
１０９ｄ    ドレイン電極
１１１    保護層
１１３    平坦化膜
２００    配向膜
５０３    カラーフィルタ
５０７    共通電極
１０００    液晶層
１０１０    液晶分子
【図１】
0004822981.tif 000002
【図２】
0004822981.tif 000003
【図３】
0004822981.tif 000004
【図１２】
0004822981.tif 000005
【図１３】
0004822981.tif 000006
【図１４】
0004822981.tif 000007
【図１６】
0004822981.tif 000008
【図１８】
0004822981.tif 000009
【図１９】
0004822981.tif 000010
【図２０】
0004822981.tif 000011
【図２１】
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【図２２】
0004822981.tif 000013
【図２３】
0004822981.tif 000014
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
0004822981.tif 000019
【図２９】
0004822981.tif 000020
【図３０】
0004822981.tif 000021
【図３１】
0004822981.tif 000022
【図３２】
0004822981.tif 000023
【図３３】
0004822981.tif 000024
【図３４】
0004822981.tif 000025
【図３５】
0004822981.tif 000026
【図３６】
0004822981.tif 000027
【図３７】
0004822981.tif 000028
【図３８】
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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８】
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【図９】
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【図１０】
0004822981.tif 000036
【図１１】
0004822981.tif 000037
【図１５】
0004822981.tif 000038
【図１７】
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