(57)【要約】【課題】開口率を向上させ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上に配設される画素電極と、前記画素電極と向かい合うルーフ層と、前記画素電極と前記ルーフ層との間に複数の微細空間を形成する隔壁と、を備え、前記複数の微細空間は液晶分子を含み、前記隔壁は遮光物質を含む。【選択図】図２
2016128906.tif 000002
【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上に配設される画素電極と、
前記画素電極と向かい合うルーフ層と、
前記画素電極と前記ルーフ層との間に複数の微細空間を形成する隔壁と、
を備え、
前記複数の微細空間は液晶分子を含み、
前記隔壁は遮光物質を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記隔壁と前記ルーフ層との間に前記微細空間に入る入口部が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３】
前記隔壁は、前記薄膜トランジスタに接続されるゲート線に平行な横隔壁と、前記薄膜トランジスタに接続されるデータ線に平行な縦隔壁と、を備え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４】
前記入口部は、前記横隔壁と隣り合う前記ルーフ層の一部が開口されて形成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。
【請求項５】
前記入口部は、前記横隔壁に沿って長く延びた形状であることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記入口部は、前記横隔壁及び前記縦隔壁が接続される部分に隣設して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】
前記入口部は、前記複数の微細空間のうちの一つの微細空間に対応する部分において前記横隔壁又は前記縦隔壁に沿って長手方向に延伸された形状を有する複数の領域を有することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記ゲート線及び前記データ線間の交差領域を取り囲む各々の画素を第１の画素、第２の画素、第３の画素及び第４の画素としたとき、各々の画素において前記交差領域に隣接する領域に前記入口部が形成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。
【請求項９】
前記ルーフ層の下に配設され、前記微細空間を基準として前記画素電極と向かい合う共通電極をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記入口部は、前記ルーフ層及び前記共通電極を同時に貫通す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】
一つの微細空間を形成する隔壁は、前記ゲート線が延びる方向に隣り合う他の微細空間の隔壁から離隔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。
【請求項１２】
前記横隔壁は、溝構造を有することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記入口部は、前記隔壁と重なり合う部分に形成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。
【請求項１４】
前記入口部は、前記ルーフ層の下面と前記横隔壁の上面との間に形成されることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記横隔壁は、前記薄膜トランジスタを覆うことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記ルーフ層の上に配設されるキャッピング層をさらに備え、前記キャッピング層は、前記入口部を覆う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１７】
基板の上に薄膜トランジスタを形成するステップと、
前記薄膜トランジスタの上に画素電極を形成するステップと、
前記画素電極の上に遮光物質層を形成するステップと、
前記遮光物質層の予備隔壁領域を露光させるステップと、
前記遮光物質層の上にルーフ物質層を形成するステップと、
前記ルーフ物質層を、フォト工程を用いてパターニングしてルーフ層を形成するステップと、
前記露光された遮光物質層を現像して隔壁を形成するステップと、
を含み、
前記隔壁は、前記画素電極と前記ルーフ層との間に複数の微細空間を形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記隔壁と前記ルーフ層との間に前記微細空間に入る入口部を形成することを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記遮光物質層は、ネガティブフォト性質を有することを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記予備隔壁領域を露光させるステップ及び前記ルーフ物質層をパターニングしてルーフ層を形成するステップにおいて、露光波長は互いに異なることを特徴とする請求項１９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平板型表示装置の一つであり、画素電極と共通電極など電場生成電極が形成されている２枚の表示板と、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方向を決定し、入射光の偏光を制御することにより映像を表示する。
【０００４】
液晶表示装置の一つとして、ピクセルに複数の微細空間（マイクロキャビティ）を形成し、ここに液晶を詰め込んでディスプレイを実現する技術が開発されている。従来の液晶表示装置においては２枚の基板が用いられていたが、同技術は、１枚の基板の上に構成要素を形成することにより装置の軽量化・薄肉化などを図る場合もある。
【０００５】
複数の微細空間を形成するディスプレイ装置において、微細空間を維持するためにルーフ層が形成される。このようなルーフ層は、隣り合う微細空間、及び、該隣接する微細空間を画成するために信号線に重なり合う領域に設けられた隔壁の上に連続的に形成される。このような隔壁は、信号線に比べて広い幅を有するので、開口率が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、工程を単純化し、且つ、開口率を向上させ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】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様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上に配設される画素電極と、前記画素電極と向かい合うルーフ層と、前記画素電極と前記ルーフ層との間に複数の微細空間を形成する隔壁と、を備え、前記複数の微細空間は液晶分子を含み、前記隔壁は遮光物質を含む。
【０００８】
前記隔壁と前記ルーフ層との間に前記微細空間に入る入口部が形成され得る。
前記隔壁は、前記薄膜トランジスタに接続されるゲート線に平行な横隔壁と、前記薄膜トランジスタに接続されるデータ線に平行な縦隔壁と、を備え得る。
前記入口部は、前記横隔壁と隣り合う前記ルーフ層の一部が開口されて形成され得る。
前記入口部は、前記横隔壁に沿って長く延びた形状であり得る。
前記入口部は、前記横隔壁及び前記縦隔壁が接続される部分に隣設して形成され得る。
前記入口部は、前記複数の微細空間のうちの一つの微細空間に対応する部分において前記横隔壁又は前記縦隔壁に沿って長手方向に延伸された形状を有し得る。
前記ゲート線及び前記データ線間の交差領域を取り囲む各々の画素を第１の画素、第２の画素、第３の画素及び第４の画素としたとき、各々の画素において前記交差領域に隣接する領域に前記入口部が形成され得る。
本発明の一態様による液晶表示装置は、前記ルーフ層の下に配設され、前記微細空間を基準として前記画素電極と向かい合う共通電極をさらに備え得る。
前記入口部は、前記ルーフ層及び前記共通電極を同時に貫通し得る。
一つの微細空間を形成する隔壁は、前記ゲート線が延びる方向に隣り合う他の微細空間の隔壁から離隔され得る。
前記横隔壁は、溝構造を有し得る。
前記入口部は、前記隔壁と重なり合う部分に形成され得る。
前記入口部は、前記ルーフ層の下面と前記横隔壁の上面との間に形成され得る。
前記横隔壁は、前記薄膜トランジスタを覆い得る。
本発明の一態様による液晶表示装置は、前記ルーフ層の上に配設されるキャッピング層をさらに備え、前記キャッピング層は、前記入口部を覆い得る。
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様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するステップと、前記薄膜トランジスタの上に画素電極を形成するステップと、前記画素電極の上に遮光物質層を形成するステップと、前記遮光物質層の予備隔壁領域を露光させるステップと、前記遮光物質層の上にルーフ物質層を形成するステップと、フォト工程を用いて前記ルーフ物質層をパターニングしてルーフ層を形成するステップと、前記露光された遮光物質層を現像して隔壁を形成するステップと、を含み、前記隔壁は、前記画素電極と前記ルーフ層との間に複数の微細空間を形成する。
【００１０】
本発明の一態様による液晶表示装置の製造方法は、前記隔壁と前記ルーフ層との間に前記微細空間に入る入口部を形成し得る。
前記遮光物質層は、ネガティブフォト性質を有し得る。
前記予備隔壁領域を露光させるステップ及び前記ルーフ物質層をパターニングしてルーフ層を形成するステップにおいて、露光波長は互いに異なり得る。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明の一実施形態によれば、遮光物質を含む隔壁を用いて複数の微細空間を形成することにより、工程が単純化される。
また、複数の微細空間を形成するディスプレイ装置において、隔壁の側壁に配設される共通電極を取り外すことにより、共通電極と画素電極間の短絡が防がれるとともに、開口率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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の切取線ＩＩ−ＩＩに沿って切り取った断面図である。
【図３】図１の切取線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って切り取った断面図である。
【図４】図１〜図３の一実施形態による隔壁を示す斜視図である。
【図５】図４の隔壁の変形例を示す斜視図である。
【図６】図４の隔壁の変形例を示す斜視図である。
【図７】図４の隔壁の変形例を示す斜視図である。
【図８】図７の実施形態による隔壁を備える液晶表示装置を図１の切取線ＩＩ−ＩＩに沿って切り取った断面図である。
【図９】図１〜図３の一実施形態による隔壁及びルーフ層を示す斜視図である。
【図１０】図９のルーフ層の変形例を示す斜視図である。
【図１１】図９のルーフ層の変形例を示す斜視図である。
【図１２】図９のルーフ層の変形例を示す斜視図である。
【図１３】図９のルーフ層の変形例を示す斜視図である。
【図１４】図９のルーフ層の変形例を示す斜視図である。
【図１５】図９のルーフ層の変形例を示す斜視図である。
【図１６】本発明の一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１７】本発明の一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１８】本発明の一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１９】本発明の一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】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明は、ここで説明する実施形態に限定されるものではなく、他の形態に具現化可能である。
【００１４】
図中、様々な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。明細書全体に亘って同じ構成部分に対しては同じ図面符号を付する。なお、層、膜、領域、板などの構成部分が他の構成部分の「上」にあるとした場合、それは、他の構成部分の「真上」にある場合だけではなく、これらの間に更に他の構成部分がある場合も含む。逆に、ある構成部分が他の構成部分の「直上」にあるとした場合には、これらの間に他の構成部分がないことを意味する。
【００１５】
図中、本発明の実施形態を明確に説明するために、本発明に関係のない部分についての説明は省略し、明細書全体に亘って同一又は類似の構成要素に対しては同じ図面符号を付する。
【００１６】
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の切取線ＩＩ−ＩＩに沿って切り取った断面図であり、図３は、図１の切取線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って切り取った断面図である。図１は、複数の微細空間３０５の各々に対応する複数の画素の一部である３×３の画素部分を示し、本発明の一実施形態による液晶表示装置では、このような画素が上下左右に繰り返し配列される。
【００１７】
図１〜図３を参照すると、透明ガラス製又はプラスチック製の基板１１０の上にゲート線１２１及び維持電極線１３１が形成される。ゲート線１２１は、ゲート電極１２４を備える。維持電極線１３１は、主として横方向に延び、共通電圧Ｖｃｏｍなどの所定の電圧を送信する。維持電極線１３１は、ゲート線１２１に対して実質的に直交方向に延びた一対の縦部１３５ａ及び一対の縦部１３５ａの終端を接続する横部１３５ｂを備える。維持電極１３５ａ、１３５ｂは、画素電極１９１を取り囲む構造を有する。
【００１８】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１の上にゲート絶縁膜１４０が形成される。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半導体層１５１及びソース／ドレイン電極の下部及び薄膜トランジスタＱのチャンネル部分に配設される半導体層１５４が形成される。
【００１９】
各半導体層１５１、１５４の上であって、データ線１７１、ソース／ドレイン電極の間には、複数のオーミックコンタクト部材（図示せず）が形成される。
【００２０】
各半導体層１５１、１５４及びゲート絶縁膜１４０の上に、ソース電極１７３及びソース電極１７３と接続されるデータ線１７１、ドレイン電極１７５を含むデータ導電体１７１、１７３、１７５が形成される。
【００２１】
ゲート電極１２４、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のチャンネルは、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の半導体層の部分１５４に形成される。
【００２２】
データ導電体１７１、１７３、１７５及び露出された半導体層１５４部分の上には、第１の層間絶縁膜１８０ａが形成される。第１の層間絶縁膜１８０ａは、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）や酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などの無機絶縁物又は有機絶縁物を含む。
【００２３】
第１の層間絶縁膜１８０ａの上には、カラーフィルタ２３０が形成される。
【００２４】
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一つを表示する。しかしながら、赤色、緑色及び青色の三原色に限定されず、青緑色（ｃｙａｎ）、紫紅色（ｍａｇｅｎｔａ）、黄色（ｙｅｌｌｏｗ）、白色のうちの一つを表示し得る。カラーフィルタ２３０は、隣り合う画素ごとに互いに異なる色を呈示する物質により作製される。
【００２５】
カラーフィルタ２３０の上には、これを覆う第２の層間絶縁膜１８０ｂが形成される。第２の層間絶縁膜１８０ｂは、ケイ素窒化物（ＳｉＮｘ）やケイ素酸化物（ＳｉＯｘ）などの無機絶縁物又は有機絶縁物を含む。
【００２６】
隣り合うカラーフィルタ２３０が重なり合って段差が生じた場合には、第２の層間絶縁膜１８０ｂに有機絶縁物を含めて段差を低減又は除去する。
【００２７】
カラーフィルタ２３０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孔１８５が形成される。
【００２８】
第２の層間絶縁膜１８０ｂの上には、画素電極１９１が配設される。画素電極１９１は、酸化インジウムスズ  （ＩＴＯ）又は酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）などの透明な導電物質により作製される。
【００２９】
画素電極１９１は、全体的な形状が四角形状であり、横幹部１９１ａ及びこれと交差する縦幹部１９１ｂからなる十字状の幹部を備える。
また、横幹部１９１ａ及び縦幹部１９１ｂにより４つの副領域に画成され、各副領域は複数の微細枝部１９１ｃを備える。
さらに、本実施形態において、前記画素電極１９１は、画素電極１９１の左右外縁において微細枝部１９１ｃを接続する外縁幹部１９１ｄをさらに備える。
本実施形態における外郭幹部１９１ｄは、画素電極１９１の左右外縁に配設されるが、画素電極１９１の上部又は下部まで延設されてもよい。
【００３０】
画素電極１９１の微細枝部１９１ｃは、ゲート線１２１又は横幹部と約４０°〜４５°の角度をなす。また、隣り合う両副領域の微細枝部は、互いに直交する。なお、微細枝部の幅は、漸進的に広くなるか、あるいは、微細枝部１９１ｃ間の間隔が異なる。
【００３１】
画素電極１９１は、縦幹部１９１ｂの下端において接続され、縦幹部１９１ｂよりも広い面積を有する延長部１９７を備え、延長部１９７においてコンタクト孔１８５を介してドレイン電極１７５に物理的・電気的に接続され、ドレイン電極１７５からデータ電圧が印加される。
【００３２】
上述し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は本実施形態において説明した構造に限定されず、変形して本発明の一実施形態による内容を適用できる。
【００３３】
以下、本実施形態による隔壁２２０ｗについて図１〜図４を参照して説明する。
図４は、図１〜図３の一実施形態による隔壁を示す斜視図である。
【００３４】
図１〜図４を参照すると、画素電極１９１及び第２の層間絶縁膜１８０ｂの上には隔壁２２０ｗが形成される。本発明の一実施形態による液晶表示装置では、複数の微細空間３０５に液晶物質３１０を含む液晶層が形成される。隔壁２２０ｗは、各々の微細空間３０５を画成する。隔壁２２０ｗは、ゲート線１２１と実質的に平行に延びる横隔壁２２０ｗ１と、データ線１７１と実質的に平行に延びる縦隔壁２２０ｗ２と、を備える。本実施形態において、隔壁２２０ｗは、光を遮断する遮光物質により作製される。遮光物質としては、外光の反射を吸収し、且つ、コントラストを向上させるために、液晶表示装置に汎用されるブラックマトリックスに適用される材料が使用可能である。
【００３５】
本実施形態において一つの微細空間３０５を形成する隔壁２２０ｗの内の縦隔壁２２０ｗ２は、ゲート線１２１が延びる方向に隣り合う他の微細空間３０５の縦隔壁２２０ｗ２から離隔される。一方、一つの微細空間３０５を形成する隔壁２２０ｗの内の横隔壁２２０ｗ１は、データ線１７１が延びる方向に隣り合う他の微細空間３０５の横隔壁２２０ｗ１から離隔されて形成される。このとき、ゲート線１２１の方向に沿ってトレンチ３０７ＦＰが形成される。
【００３６】
本実施形態において、横隔壁２２０ｗ１は、図１に示すように、薄膜トランジスタＱを覆う。横隔壁２２０ｗ１は、薄膜トランジスタに光が照射されて光漏れ電流が発生することを防ぐ。縦隔壁２２０ｗ２は、データ線１７１の互いに平行な２つの辺のうちの一方の辺と重なり合う。
【００３７】
以下、図５〜図８を参照して変形例による様々な隔壁２２０ｗについて説明する。ここで説明する隔壁２２０ｗに限定されず、発明の趣旨に見合う範囲において種々に変形可能である。
【００３８】
図５〜図７は、図４の隔壁の変形例を示す斜視図である。図８は、図７の実施形態による隔壁を備える液晶表示装置を図１の切取線ＩＩ−ＩＩに沿って切り取った断面図である。
【００３９】
図５を参照すると、本実施形態による横隔壁２２０ｗ１は、ゲート線１２１が延びる方向に離隔されずに連続する。このような相違点に加えて、図４に基づいて説明した内容は、本実施形態に適用可能である。
【００４０】
図６を参照すると、図５に基づいて説明した隔壁と同様に、横隔壁２２０ｗ１は、ゲート線１２１が延びる方向に離隔されずに連続する。但し、図５の実施形態とは異なり、横隔壁２２０ｗ１は、溝構造Ｐ１、Ｐ２を有する。溝構造Ｐ１、Ｐ２は、横隔壁２２０ｗ１から微細空間３０５に向かって突き出た第１の溝Ｐ１及び微細空間３０５から遠ざかる方向に突き出た第２の溝Ｐ２を備える。上述した相違点に加えて、図４に基づいて説明した内容は本実施形態に適用可能である。
【００４１】
図７及び図８を参照すると、本実施形態による横隔壁２２０ｗ１は、縦隔壁２２０ｗ２に比べて低い高さを有する。このとき、隔壁２２０ｗの上に形成される共通電極２７０及びルーフ層３６０は、横隔壁２２０ｗ１の上部面を覆う。本実施形態においては、横隔壁２２０ｗ１の上部面と共通電極２７０／ルーフ層３６０との間に入口部３０７が形成されて水平方向に液晶物質３１０が注入される。上述した相違点に加えて、図４に基づいて説明した内容は本実施形態に適用可能である。
【００４２】
図１〜図３に戻ると、画素電極１９１の上には下部配向膜１１が形成され、下部配向膜１１は垂直配向膜である。下部配向膜１１は、ポリアミック酸、ポリシロキサン又はポリイミドなどの液晶配向膜であり、通常のこれらの物質のうちの少なくとも一つを含む。
【００４３】
下部配向膜１１と向かい合う部分に上部配向膜２１が配設され、下部配向膜１１と上部配向膜２１との間には微細空間３０５が形成される。微細空間３０５には液晶分子を含む液晶物質３１０が注入され、微細空間３０５は、図２に示すように、入口部３０７を有する。入口部３０７は、隔壁２２０ｗとルーフ層３６０との間に配設される。本実施形態において、入口部３０７は、横隔壁２２０ｗ１と重なり合う領域に配設され、横隔壁２２０ｗ１の中心部に近い個所に形成される。入口部３０７についての詳細な説明は後述する。
【００４４】
微細空間３０５は、画素電極１９１の列方向、換言すると、縦方向に沿って複数形成される。本実施形態において、配向膜１１、２１を形成する配向物質及び液晶分子を含む液晶物質３１０は、毛管力により微細空間３０５に注入される。本実施形態において、下部配向膜１１及び上部配向膜２１は、単に位置により区別されるだけであり、図３に示すように、互いに接続され得る。下部配向膜１１及び上部配向膜２１は、同時に形成される。
【００４５】
微細空間３０５は、ゲート線１２１と重なり合う部分に配設される複数のトレンチ３０７ＦＰ又は横隔壁２２０ｗ１により縦方向に画成されて複数の微細空間３０５を形成し、複数の微細空間３０５は、画素電極１９１の列方向、換言すると、縦方向に沿って形成される。また、縦隔壁２２０ｗ２により微細空間３０５は横方向に画成されて複数の微細空間３０５を形成し、複数の微細空間３０５は、画素電極１９１の行方向、換言すると、ゲート線１２１が延びる横方向に沿って形成される。複数形成された微細空間３０５の各々は、画素領域の一つ又は２以上に対応し、画素領域は、画面を表示する領域に対応する。
【００４６】
上部配向膜２１の上には、共通電極２７０、ルーフ層３６０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２つの電極間の微細空間３０５に位置する液晶物質３１０が傾く方向を決定する。共通電極２７０は画素電極１９１とキャパシタを構成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。
【００４７】
本実施形態においては、共通電極２７０が微細空間３０５を基準として画素電極１９１と向かい合う個所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が画素電極１９１と共に微細空間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行うことも可能である。
【００４８】
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微細空間３０５が形成されるように支持する役割を果たす。ルーフ層３６０は、ケイ素窒化物（ＳｉＮｘ）又はケイ素酸化物（ＳｉＯＸ）などの無機物質により形成された無機絶縁層である。ルーフ層３６０は、単一の無機層として形成されてもよく、多層の無機層として形成されてもよい。多層の無機層として形成する場合には、互いに異なる応力を有する無機層を積み重ねて形成する。
【００４９】
図９は、図１〜図３の一実施形態による隔壁及びルーフ層を示す斜視図である。
【００５０】
図９を参照すると、本実施形態において、共通電極２７０及びルーフ層３６０を同時に貫通して入口部３０７が形成される。入口部３０７は、各々の微細空間３０５に少なくとも一つ以上形成される。入口部３０７は、横隔壁２２０ｗ１と隣り合う共通電極２７０及びルーフ層３６０の一部が開口されて形成される。
【００５１】
以下、図１０〜図１５に基づいて、変形例による様々な共通電極２７０及びルーフ層３６０の構造について説明する。ここで説明する共通電極２７０及びルーフ層３６０の構造に限定されず、発明の趣旨に見合う範囲において様々に変形可能である。
【００５２】
図１０〜図１５は、図９のルーフ層の変形例を示す斜視図である。
【００５３】
図１０を参照すると、本実施形態による共通電極２７０及びルーフ層３６０は、横隔壁２２０ｗ１に沿って長く延びた形状の入口部３０７を有する。このとき、入口部３０７は、横隔壁２２０ｗ１と隣り合う個所に横隔壁２２０ｗ１と平行に形成される。
【００５４】
図１１を参照すると、本実施形態による共通電極２７０及びルーフ層３６０は、横隔壁２２０ｗ１及び縦隔壁２２０ｗ２が接続される部分に隣設する入口部３０７を有する。
【００５５】
図１２を参照すると、本実施形態による共通電極２７０及びルーフ層３６０は、一つの微細空間３０５に対応する隔壁２２０ｗに３つの入口部３０７を有する。このとき、一つの微細空間３０５を画成するための向かい合う２つの横隔壁２２０ｗ１の各々に隣設する入口部３０７の数は、互いに異なる。
【００５６】
図１３及び図１４を参照すると、本実施形態による共通電極２７０及びルーフ層３６０は、横隔壁２２０ｗ１又は縦隔壁２２０ｗ２に沿って長手方向に延伸された形状の入口部３０７を有する。
【００５７】
図１及び図１５を参照すると、本実施形態による共通電極２７０及びルーフ層３６０は、図１１に基づいて説明した実施形態と同様に、横隔壁２２０ｗ１及び縦隔壁２２０ｗ２が接続される部分に隣設する入口部３０７を有する。加えて、ゲート線１２１とデータ線１７１との間の交差領域ＧＤを取り囲む各々の画素を第１の画素、第２の画素、第３の画素、及び第４の画素としたとき、各々の画素において交差領域ＧＤと隣り合うように入口部３０７が形成される。
【００５８】
図１〜図３に戻ると、ルーフ層３６０の上にキャッピング層３９０が配設される。キャッピング層３９０は、有機物質又は無機物質を含む。本実施形態において、キャッピング層３９０は、ルーフ層３６０の上部だけではなく、トレンチ３０７ＦＰにも形成される。このとき、キャッピング層３９０は、露出された微細空間３０５の入口部３０７を覆う。本実施形態においては、入口部３０７から液晶物質が取り除かれた場合を開示しているが、微細空間３０５に注入された後に残った液晶物質が入口部３０７に残存する場合もある。
【００５９】
本実施形態においては、図３に示すように、横方向に隣り合う微細空間３０５の間に縦隔壁２２０ｗ２が離隔して配置された構造を有するので、カーブドディスプレイ装置に好適に使用可能であるというメリットがある。
【００６０】
また、本実施形態においては、微細空間３０５の間に隔壁２２０ｗの構造が形成されるので、基板１１０が反っても発生するストレスが少なく、セルギャップ（上、下部配向膜間の距離）の変更度が減少される。
【００６１】
図示はしないが、基板１１０及びキャッピング層３９０の外側面部に偏光子が形成される。
【００６２】
以下、図１６〜図１９に基づいて上述した液晶表示装置を製造する一実施形態について説明する。後述する実施形態は、製造方法の一実施形態に過ぎず、他の形態に変形可能である。
【００６３】
図１６〜図１９は、本発明の一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。
【００６４】
図１、図２、図３及び図１６を参照すると、基板１１０の上に周知のスイッチング素子を形成するために、横方向に延びるゲート線１２１を形成し、ゲート線１２１の上にゲート絶縁膜１４０を形成し、ゲート絶縁膜１４０の上に半導体層１５１、１５４を形成し、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５を形成する。このとき、ソース電極１７３と接続されたデータ線１７１は、ゲート線１２１と交差しながら縦方向に延びるように形成する。
【００６５】
ソース電極１７３、ドレイン電極１７５及びデータ線１７１を備えるデータ導電体１７１、１７３、１７５及び露出された半導体層１５４の部分の上には、第１の層間絶縁膜１８０ａを形成する。
【００６６】
第１の層間絶縁膜１８０ａの上における画素領域に対応する個所にカラーフィルタ２３０を形成する。
【００６７】
カラーフィルタ２３０を覆う第２の層間絶縁膜１８０ｂを形成し、第２の層間絶縁膜１８０ｂは、画素電極１９１及びドレイン電極１７５を電気的・物理的に接続するコンタクト孔１８５を有するように形成される。
【００６８】
次いで、第２の層間絶縁膜１８０ｂの上に画素電極１９１を形成し、画素電極１９１の上に遮光物質層２２０ｐを形成する。遮光物質層２２０ｐにフォト工程の露光ステップとして光を照射する。このとき、光が照射される領域は、最終的な構造において隔壁２２０ｗとなるべき予備隔壁領域２２１である。
【００６９】
図１７を参照すると、隔壁物質層２２０ｐの上に共通電極物質層２７０ｐ及びルーフ物質層３６０ｐをこの順に形成する。
【００７０】
図１８を参照すると、共通電極物質層３７０ｐ及びルーフ物質層３６０ｐを、フォト工程を用いてパターニングして共通電極２７０及びルーフ層３６０を形成する。このとき、フォト工程の露光ステップにおける光波長は、上述した予備隔壁領域２２１を露光させるときの光波長とは異なる。例えば、予備隔壁領域２２１を露光させる波長は約３６５ナノメートルであり、共通電極物質層３７０ｐ及びルーフ物質層３６０ｐを露光させる波長は約４００ナノメートル以上である。共通電極物質層３７０ｐ及びルーフ物質層３６０ｐをパターニングする過程において遮光物質層２２０ｐが取り除かれることを防ぐためである。
【００７１】
図１８には、図１３に基づいて説明した共通電極２７０及びルーフ層３６０の構造が例示されているが、これに限定されず、フォト工程のマスク設計の変更により、上述したように、共通電極２７０及びルーフ層３６０の構造を種々に形成してもよい。
【００７２】
図１９を参照すると、既に露光された遮光物質層２２０ｐを、現像液を用いて現像する。このとき、未露光の遮光物質層２２０ｐが取り除かれて微細空間２０５と横隔壁２２０ｗ１及び縦隔壁２２０ｗ２が形成される。
【００７３】
次いで、入口部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の上に図２及び図３に示す配向膜１１、２１を形成する。具体的に、入口部３０７を介して固形分及び溶媒を含む配向物質を注入した後にベーク工程を行う。
【００７４】
次いで、インクジェット方法などを用いて入口部３０７に液晶物質を注入する。このとき、毛細管現象などにより入口部３０７を介して液晶分子を含む液晶物質３１０が微細空間３０５に入る。
【００７５】
次いで、ルーフ層３６０の上に入口部３０７及びトレンチ３０７ＦＰを覆うようにキャッピング層３９０を形成すると、図１〜図３に示す液晶表示装置が形成される。
【００７６】
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限定されるものではなく、次の請求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様々な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものといえる。
【符号の説明】
【００７７】
１１、２１  下部、上部配向膜
１１０  基板
１２１  ゲート線
１２４  ゲート電極
１３１  維持電極線
１３５ａ  縦部
１３５ｂ  横部
１４０  ゲート絶縁膜
１５１、１５４  半導体層
１７１  データ線
１７３  ソース電極
１７５  ドレイン電極
１８０ａ、１８０ｂ  第１、第２の層間絶縁膜
１８５  コンタクト孔
１９１  画素電極
１９１ａ、１９１ｂ  横幹部、縦幹部
１９１ｃ、１９１ｄ  微細枝部、外郭幹部
１９７  延長部
２２０ｐ  遮光物質層
２２０ｗ  隔壁
２２１  予備隔壁領域
２２０ｗ１、２２０ｗ２  横隔壁、縦隔壁
２３０  カラーフィルタ
２７０  共通電極
３０５  微細空間
３０７  入口部
３０７ＦＰ  トレンチ
３１０  液晶物質
３６０  ルーフ層
３７０  上部絶縁層
３９０  キャッピング層
Ｐ１、Ｐ２  溝構造
Ｑ  薄膜トランジスタ
Ｖｃｏｍ  共通電圧
【図１】
2016128906.tif 000003
【図２】
2016128906.tif 000004
【図３】
2016128906.tif 000005
【図４】
2016128906.tif 000006
【図５】
2016128906.tif 000007
【図６】
2016128906.tif 000008
【図７】
2016128906.tif 000009
【図８】
2016128906.tif 000010
【図９】
2016128906.tif 000011
【図１０】
2016128906.tif 000012
【図１１】
2016128906.tif 000013
【図１２】
2016128906.tif 000014
【図１３】
2016128906.tif 000015
【図１４】
2016128906.tif 000016
【図１５】
2016128906.tif 000017
【図１６】
2016128906.tif 000018
【図１７】
2016128906.tif 000019
【図１８】
2016128906.tif 000020
【図１９】
2016128906.tif 000021