JP4438928B2

JP4438928B2 - 液晶表示装置及びその製造方法

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Publication number: JP4438928B2
Application number: JP2003111291A
Authority: JP
Inventors: 榮男尹
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2023-04-16
Also published as: CN1455291A; CN1324369C; US6876416B2; TW200405098A; JP2003337338A; TWI284238B; US20030202133A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置及びその製造方法に関するものであり、より詳細には、表示特性を向上させるための液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、情報化社会において、電子ディスプレー装置の役割はますます重要になり、各種電子ディスプレー装置が多様な産業分野に広範囲に使用されている。
【０００３】
一般的に電子ディスプレー装置とは、各種電子機器から出力される電気的な情報信号を人間の視覚により認識可能である光情報信号へ変換する電子装置であり、人間と電子機器を連結する架橋的な役割を担当する装置と言える。
【０００４】
最近、半導体技術の急速な進歩により各種電子装置の低電圧化及び低電力化と共に、電子機器の小型化及び軽量化により、多様化した情報化社会の要求に適合する新しい機能の電子ディスプレー装置が続けて開発されている。このような、フラットパネルディスプレー装置のうち、液晶表示装置は他のディスプレー装置に比べて薄くて軽く、消費電力及び駆動電圧が低いので、広く使用されている。
【０００５】
図１は一般的な液晶表示装置の断面図であり、図２は図１に示したＴＦＴ基板に配向膜を形成する工程を示す断面図である。
【０００６】
図１に示すように、一般的な液晶表示装置は薄膜トランジスター（以下、ＴＦＴと称する）アレイ基板６０と、ＴＦＴ基板６０と対向して備えられるカラーフィルタ（以下、Ｃ／Ｆと称する）基板７０と、ＴＦＴ基板６０とＣ／Ｆ基板７０との間に形成された液晶層８０とを含む。
【０００７】
ＴＦＴ基板６０は第１基板１０と、第１基板１０上に形成されたＴＦＴ２０と、ＴＦＴ２０を含む第１基板１０上に形成された有機絶縁膜３０と、有機絶縁膜３０上に形成された画素電極４０と、画素電極４０上に形成された第１配向膜（ａｌｉｇｎｆｌｉｍ）５０とからなる。
【０００８】
ＴＦＴ２０はゲート電極２１、ソース電極２５及びドレーン電極２６を有する。ここで、ゲート電極２１はゲート絶縁膜２２によりソース電極２５及びドレーン電極２６との絶縁状態を維持する。ゲート絶縁膜２２上には、ゲート電極２１に電源電圧が印加されるときにソース電極２５からドレーン電極２６に電源電圧を印加するためのアクティブパターン２３及びオーミックコンタクトパターン２４が形成される。その上にソース電極及びドレーン電極２５、２６が形成される。
【０００９】
この時、ＴＦＴ２０上には有機絶縁膜３０が形成される。有機絶縁膜３０にはドレーン電極２６を露出させるためのコンタクトホール３５が形成されている。この後、有機絶縁膜３０、コンタクトホール３５により露出されたドレーン電極２６及びコンタクトホール３５の側壁には画素電極４０が均一な厚さに塗布される。また、画素電極４０上には所定方向に延びる複数の配向溝（図示せず）を有する第１配向膜５０が形成される。
【００１０】
一方、Ｃ／Ｆ基板７０は、第２基板７１上にカラーフィルタ７２、共通電極７３及び第２配向膜７４が形成された基板として形成され、共通電極７３が画素電極４０と向き合うようにＴＦＴ基板６０と対向して備えられる。このように、Ｃ／Ｆ基板７０とＴＦＴ基板６０とが対向して結合され、Ｃ／Ｆ基板７０とＴＦＴ基板６０との間には液晶層８０が形成される。
【００１１】
液晶層８０を光が通過するようにするためには、液晶層８０を一定の方向に配向させなければならない。ここで、液晶層８０の配向は第１及び第２配向膜５０、７４により実施される。ここで、第１配向膜５０の形成工程を簡単に説明する。
【００１２】
図２に示すように、画素電極４０上にはポリイミド（ｐｏｌｙ−ｉｍｉｄｅ）薄膜５１が積層される。ポリイミド薄膜５１はラビング工程により複数の配向溝５０ａを有する第１配向膜５０として形成される。具体的に、ラビングローラ５５の外周面には、複数のパイル（ｐｉｌｅ）５６ａが突出しているラビング布５６が取付けられている。ラビングローラ５５をポリイミド薄膜５１上に配置させた後、所定の方向に移動させると、薄膜５１には、薄膜５１とパイル５６ａが互いに擦れ合い、ラビングローラ５５が移動する方向に延びる複数の配向溝５０ａが形成される。これにより、第１配向膜５０が完成される。
【００１３】
しかし、ラビングローラ５５がコンタクトホール３５上を通過するとき、コンタクトホール３５の段差により、コンタクトホール３５を定義する有機絶縁膜の側壁で配向がよくならず、配向溝５０ａが浅く形成され、または配向溝５０ａが形成されない部分が生じるという問題が発生する。特に、ラビングローラが一番先に通過する側壁部分では、ラビングローラのパイルが側壁を擦らずに瞬間的にコンタクトホールの基底部に落ちるので、先にラビングされる側の側壁上に位置する配向膜には、配向溝が形成されない。これにより、コンタクトホール３５部分では液晶が均一に配向されないので、液晶表示装置のブラックモード時に光濡れ現象が発生する。従って、液晶表示装置の表示特性が低下する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、表示特性を向上させるための液晶表示装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、表示特性を向上させるための液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１６】
【発明の解決するための手段】
上述した目的を達成するための本発明による液晶表示装置は、第１基板から第１傾斜角で傾いた一つ以上の傾斜面を有する第１側壁及び前記第１側壁と向き合う第２側壁からなる側壁部により定義されるコンタクトホールを有する絶縁膜、及び前記絶縁膜上に形成され、前記第２側壁に向かう第１方向にラビング処理された第１配向膜を有するアレイ基板と、第２基板上に前記第１方向とは異なる第２方向にラビング処理された第２配向膜を備えるカラーフィルタ基板と、前記アレイ基板と前記カラーフィルタ基板との間に形成された液晶層とを含み、前記第２側壁は前記第１基板から前記第１傾斜角より大きい第２傾斜角で傾いた第２傾斜面を有する。
【００１７】
上述した他の目的を達成するための本発明による液晶表示装置の製造方法は、第１基板から第１傾斜角で傾いた一つ以上の傾斜面を有する第１側壁及び前記第１側壁と向き合う第２側壁からなる側壁部により定義されるコンタクトホールを有する絶縁膜、及び前記絶縁膜上に形成され、前記第１側壁から前記第２側壁に向かう第１方向にラビング処理された第１配向膜を有するアレイ基板を製造する段階と、第２基板上に前記第１方向と異なる第２方向にラビング処理された第２配向膜を備えるカラーフィルタ基板を製造する段階と、前記アレイ基板及びカラーフィルタ基板を結合する段階と、前記アレイ基板と前記カラーフィルタ基板との間に液晶層を形成する段階とを含み、前記第２側壁は前記第１基板から前記第１傾斜角より大きい第２傾斜角で傾いた第２傾斜面を有する。
【００１８】
このような、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法によると、アレイ基板には絶縁膜が形成され、絶縁膜には第１基板から第１傾斜角で傾いた一つ以上の傾斜面を有する第１側壁及び第１側壁と向き合う第２側壁からなる側壁部により定義されるコンタクトホールが形成される。従って、液晶表示装置の表示特性を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施形態をより詳細に説明する。
【００２０】
図３は本発明の第１実施形態による液晶表示装置を示す断面図であり、図４は図３に示したコンタクトホールをラビング方向と関連させて示した図面である。
【００２１】
図３に示すように、液晶表示装置４００はＴＦＴアレイ基板（以下「ＴＦＴ基板」という）１００、ＴＦＴ基板１００と対向して備えられるＣ／Ｆ基板２００、及びＴＦＴ基板１００とＣ／Ｆ基板２００との間に形成された液晶層３００を含む。
【００２２】
ＴＦＴ基板１００は、第１基板１１０、第１基板１１０上に形成されたＴＦＴ１２０、ＴＦＴ１２０が形成された第１基板１１０上に形成された有機絶縁膜１３０、有機絶縁膜１３０上に形成された画素電極１４０、及び画素電極１４０上に形成された第１配向膜１５０を含む複数の画素がマトリックス状に形成された基板である。
【００２３】
具体的に、ＴＦＴ１２０はゲート電極１２１、ソース電極１２５及びドレーン電極１２６を有する。この時、ゲート電極１２１はゲート絶縁膜１２２により、ソース電極１２５とドレーン電極１２６との絶縁状態を維持する。ゲート絶縁膜１２２上には、ゲート電極１２１に電源電圧が印加されるのに応じてソース電極１２５からドレーン電極１２６に電源電圧を印加するためのアクティブパターン１２３及びオーミックコンタクトパターン１２４が形成される。アクティブパターン１２３及びオーミックコンタクトパターン１２４上には、ソース及びドレーン電極１２５、１２６が形成される。
【００２４】
ここで、ＴＦＴ１２０上にはドレーン電極１２６を露出させるためのコンタクトホール１３５が形成された有機絶縁膜１３０が形成される。ここで、コンタクトホール１３５は、第１基板１１０に対して所定角度で傾いた一つ以上の傾斜面を有する側壁部１３１により定義される。側壁部１３１は第１傾斜角（θ₁）で傾いた第１傾斜面１３１ａを有する第１側壁、及び第１傾斜面１３１ａと向き合い、第２傾斜角（θ₂）で傾いた第２傾斜面１３１ｂを有する第２側壁とを含む。
【００２５】
ここで、第１及び第２傾斜角（θ₁、θ₂）は鋭角であり、さらに望ましくは第１傾斜角（θ₁）は３０°以下であり、第２傾斜角（θ₂）は３０°より大きく６０°以下である。
【００２６】
図３及び図４に示したように、第１配向膜１５０上には第１方向Ｄ１にラビング溝が形成される。図３は、図４のＡ−Ａ′に沿ってコンタクトホールを切断したときの断面を示している。第１方向Ｄ１は第１傾斜面１３１ａから第２傾斜面１３１ｂに向かう方向であり、、第１配向膜１５０は、第１傾斜面１３１ａ及び第２傾斜面１３１ｂを経て第１方向Ｄ１へラビング処理される。この時、第１傾斜面１３１ａは第２傾斜面１３１ｂより先にラビング処理される。従って、側壁部１３１で液晶をより均一に配向させることができる。
【００２７】
このようにして、有機絶縁膜１３０と、コンタクトホール１３５により露出されたドレーン電極１２６と、コンタクトホール１３５を定義する側壁部１３１には画素電極１４０が均一な厚さに塗布される。また、画素電極１４０上には一定の方向にラビング溝が形成された第１配向膜１５０が形成される。
【００２８】
一方、Ｃ／Ｆ基板２００は第２基板２１０上にカラーフィルタ２２０、共通電極２３０及び第２配向膜２４０がこの順序で形成された基板である。第２配向膜２４０は前記第１方向と実質的に垂直な方向である第２方向にラビング処理される。Ｃ／Ｆ基板２００は共通電極２３０が画素電極１４０と向き合うようにＴＦＴ基板１００と対向して結合される。その後、Ｃ／Ｆ基板２００とＴＦＴ基板１００との間には液晶層３００が形成される。
【００２９】
以下、図３に示したＴＦＴ基板の製造工程を説明する。
【００３０】
図５乃至図１０は図３に示したＴＦＴ基板の製造工程を具体的に示す図面である。
【００３１】
図５に示すように、ガラスまたはセラミックのような絶縁物質からなる第１基板１１０上にアルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）またはモリブデンタングステン（ＭｏＷ）からなる第１金属膜（図示せず）をスパッタリング方法により蒸着した後、第１金属膜をパターニングしてゲートライン（図示せず）及びゲートラインから分岐するゲート電極１２１を形成する。ゲート電極１２１はその側壁が傾斜して、テーパーしたプロファイル（ｔａｐｅｒｅｄｐｒｏｆｉｌｅ）を有するように形成される。
【００３２】
続いて、ゲートライン及びゲート電極１２１が形成された第１基板１１０の全面にシリコン窒化物をプラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）方法により蒸着してゲート絶縁膜１２２を形成する。
【００３３】
ゲート絶縁膜１２２上にアクティブ層（図示せず）として、例えば非晶質シリコン膜をプラズマ化学気相蒸着方法により蒸着し、その上にオーミックコンタクト層（図示せず）として、例えばｎ⁺ドーピングされた非晶質シリコン膜をプラズマ化学気相蒸着方法により蒸着する。ここで、非晶質シリコン膜及びｎ⁺ドーピングされた非晶質シリコン膜をプラズマ化学気相蒸着設備の同一チャンバ内でインサイチュー（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で蒸着する。続いて、オーミックコンタクト層及びアクティブ層をこの順序でパターニングしてゲート電極１２１上部分のゲート絶縁膜１２２上に非晶質シリコン膜からなるアクティブパターン１２３及びｎ⁺ドーピングされた非晶質シリコン膜からなるオーミックコンタクトパターン１２４を形成する。
【００３４】
結果物の全面にクロム（Ｃｒ）のような第２金属膜（図示せず）をスパッタリング方法により蒸着した後、第２金属膜をパターニングしてゲートラインに直交するデータライン（図示せず）、データラインから分岐するソース電極１２５及びドレーン電極１２６を形成する。
【００３５】
従って、ゲート電極１２１、アクティブパターン１２３、オーミックコンタクトパターン１２４、ソース電極１２５及びドレーン電極１２６を含むＴＦＴ１２０が完成される。ゲートラインとデータラインとの間に介されたゲート絶縁膜１２２はゲートラインとデータラインが接触することを防止する。
【００３６】
続いて、ソース電極１２５とドレーン電極１２６間の露出されたオーミックコンタクトパターン１２４を反応性イオンエッチング（ｒｅａｃｔｉｖｅｉｏｎｅｔｃｈｉｎｇ；ＲＩＥ）方法により除去する。そうすると、ソース／ドレーン電極１２５、１２６間の露出されたアクティブパターン領域がＴＦＴ１２０のチャンネル領域に提供される。
【００３７】
図６に示すように、ＴＦＴ１２０が形成された第１基板１１０の全面にはソース電極及びドレーン電極と、その上に形成される画素電極１４０間を電気的に絶縁させるための層間絶縁膜として、例えば、アクリル系樹脂のような感光性有機絶縁層１３７をスピン−コーティング方法やスリット−コーティング方法により塗布する。
【００３８】
感光性有機絶縁層１３７上にはコンタクトホールパターンが形成されているマスク１３７ａが形成される。具体的に、マスク１３７ａはコンタクトホール形成領域Ａを備え、コンタクトホール領域Ａは、相対的に露光量が少ないスリット露光領域Ａ１と、相対的に露光量が多いフル露光領域Ａ２に区分される。スリット露光領域Ａ１は側壁部１３１の第１傾斜面１３１ａに対応する。
【００３９】
感光性有機絶縁層１３７を露光すると、スリット露光領域Ａ１に対応する感光性有機絶縁層１３７はスリット露光され、フル露光領域Ａ２に対応する感光性有機絶縁層１３７はフル露光される。
【００４０】
図７に示すように、テトラメチル−水酸化アンモニウム（ＴＭＡＨ）現像液を利用して感光性有機絶縁層１３７を現像処理する。そうすると、感光性有機絶縁層１３７の露光された領域が除去され、ドレーン電極１２６の表面一部分が露出したコンタクトホール１３５が形成される。即ち、スリット露光領域Ａ１と対応する側壁部１３１には第１基板１１０から第１傾斜角（θ₁）で傾いた第１傾斜面１３１ａが形成される。また、フル露光領域Ａ２の境界部に対応して側壁部１３１には第１基板１１０から第２傾斜角（θ₂）で傾いた第２傾斜面１３１ｂが形成される。
【００４１】
ここで、第１傾斜角（θ₁）は第２傾斜角（θ₂）より小さい。即ち、第１傾斜角（θ₁）は３０°以下であり、第２傾斜角（θ₂）は３０°より大きく６０°以下である。
【００４２】
図８に示すように、有機絶縁膜１３０とコンタクトホール１３５上にインジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）またはインジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）のような透明な導電膜を蒸着した後、透明導電膜をパターニングして画素電極１４０を形成する。ここで、画素電極１４０はコンタクトホール１３５を通じてＴＦＴ１２０のドレーン電極１２６と接続される。
【００４３】
図９及び図１０に示すように、画素電極１４０上にはポリイミド薄膜１５５が積層される。薄膜１５５は、ラビング工程により複数の配向溝１５１が形成された第１配向膜１５０として形成される。
【００４４】
具体的に、ラビングローラ９０の外面には複数のパイル９１ａが形成されたラビング布９１が取付けられている。ラビングローラ９０を薄膜１５５上に配置した後、ラビングローラ９０を所定の方向に移動させると、薄膜１５５と複数のパイル９１ａとが互いに擦れ合い、薄膜１５５にはラビングローラ９０が移動する方向に延びる複数の配向溝１５１が形成される。これにより、第１配向膜１５０が完成する。ラビングローラ９０は、第１傾斜面１３１ａから第２傾斜面１３１ｂに向かう第１方向Ｄ１に移動しながら薄膜１５５をラビングする。
【００４５】
図１０に示したように、第１傾斜面１３１ａが緩やかに形成されることにより、第１傾斜面１３１ａ上にも配向溝１５１を形成することができる。従って、コンタクトホール１３５の第１傾斜面１３１ａ部分においても液晶が均一に配向されることにより、光濡れ現象を防止することができる。
【００４６】
図１１は本発明の第２実施形態による液晶表示装置の断面図であり、図１２は図１１に示したコンタクトホールをラビング方向と関連させて示した図面である。
【００４７】
図１１に示すように、ＴＦＴ１２０が形成された第１基板１１０上にはドレーン電極１２６を露出させるためのコンタクトホール１６５が形成された有機絶縁膜１６０が形成される。ここで、コンタクトホール１６５は、第１基板１１０から第１傾斜角（θ₁）で傾いた一つ以上の傾斜面を有する、第１側壁及び第１側壁と向き合う第２側壁からなる側壁１６１により定義される。具体的に、第１側壁は第１傾斜角（θ₁）で傾いた第１傾斜面１６１ａからなり、第２側壁は第１傾斜角（θ₁）で傾いた第２傾斜面１６１ｂからなる。
【００４８】
ここで、第１傾斜角（θ₁）は鋭角であり、さらに望ましく第１傾斜角（θ₁）は３０°以下である。
【００４９】
また、図１１及び図１２に示したように有機絶縁膜１６０上には、第１方向Ｄ１にラビング処理された第１配向膜１５０が形成される。具体的に、第１方向Ｄ１は第１傾斜面１６１ａから第２傾斜面１６１ｂに向かう方向であり、第１配向膜１５０は第１傾斜面１６１ａ及び第２傾斜面１６１ｂ上でもラビング処理されるため、側壁部１６１で液晶をより均一に配向させることができる。
【００５０】
以下、本発明の第３及び第４実施形態は、有機絶縁膜の表面に凹凸を形成する構造を例として説明する。一般に、有機絶縁膜の表面に凹凸を形成する構造は、反射型または反射−透過型液晶表示装置に利用される。従って、図１３乃至図１９では、反射型液晶表示装置で本発明を適用した構造を、本発明の第３及び第４実施形態として示す。
【００５１】
図１３は本発明の第３実施形態による反射型液晶表示装置を示す断面図であり、図１４は図１３に示したコンタクトホールをラビング方向と関連させて示した図面である。
【００５２】
図１３に示すように、本発明の第３実施形態による反射型液晶表示装置５００は、第１基板１１０上に形成されるＴＦＴ１２０、ＴＦＴ１２０上に形成された有機絶縁膜１７０、有機絶縁膜１７０上に均一な厚さに積層された反射電極１９０、及び反射電極１９０上に形成された第１配向膜１５０からなる、複数の画素がマトリックス状に形成されたＴＦＴアレイ基板を含む。
【００５３】
ＴＦＴ１２０が形成された第１基板１１０上にはドレーン電極１２６を露出させるためのコンタクトホール１７５が形成された有機絶縁膜１７０が形成される。有機絶縁膜１７０の表面には、第１基板１１０に対して相対的な高低差をつけることによって凹部１７７ａと凸部１７７ｂを反復的に形成することにより、凹凸１７７が形成される。ここで、有機絶縁膜１７０の表面に凹凸１７７が形成されることにより、反射電極１９０の面積が増加する。したがって、反射効率が向上され、反射角が調節され、これにより視野角が拡張される。
【００５４】
コンタクトホール１７５は有機絶縁膜に形成された側壁部１７１により定義される。側壁部１７１は、第１基板１１０から第１傾斜角（θ₁）で傾いた複数の第１傾斜面１７１ａ及び複数の第１傾斜面１７１ａの間に設けられて各第１傾斜面１７１ａを連結するフラット面１７１ｂにより階段形状に形成された第１側壁を含む。また、側壁部１７１は第１傾斜面１７１ａと向き合い、第１傾斜角（θ₁）より大きい第２傾斜角（θ₂）で傾いた第２傾斜面１７１ｃを有する第２側壁を含む。
【００５５】
図１３及び図１４に示したように、第１配向膜１５０は第１方向Ｄ１にラビング処理されることにより形成された配向溝を有する。具体的に、第１方向Ｄ１は前記第１傾斜面１７１ａから前記第２傾斜面１７１ｃに向かう方向であり、第１配向膜１５０は前記第１傾斜面１７１ａ、フラット面１７１ｂ及び第２傾斜面１７１ｃ上においてもラビング処理される。ここで、第１傾斜面１７１ａは第２傾斜面１７１ｃより先にラビング処理される。
【００５６】
このように、側壁部１７１を緩やかに形成することにより、側壁部１７１上で液晶をより均一に配向させることができる。
【００５７】
以下、図１３に示したＴＦＴ基板の製造工程を具体的に説明する。
【００５８】
図１５乃至図１７は、図１３に示したＴＦＴ基板の製造工程を示した断面図である。図１５乃至図１７に示した製造工程は、有機絶縁膜を形成するための二度の露光工程からなる。
【００５９】
図１５に示すように、ＴＦＴ１２０が形成された第１基板１１０の全面に、データ配線とその上に形成される反射電極１９０との間を絶縁させるための層間絶縁膜として、たとえば、アクリル系樹脂のような感光性有機絶縁層１７９が、スピン−コーティング方法やスリット−コーティング方法により塗布される。
【００６０】
そして、有機絶縁膜にコンタクトホールを形成するために感光性有機絶縁層１７９を露光する第１露光工程が行われる。即ち、感光性有機絶縁層１７９上にはコンタクトホールパターンが形成されている第１マスク１７９ａが形成される。第１マスク１７９ａはコンタクトホール形成領域Ａを備え、コンタクトホール領域Ａは相対的に露光量が少ないスリット露光領域Ａ１と、相対的に露光量が多いフル露光領域Ａ２に区分される。スリット露光領域Ａ１は第１傾斜面１７１ａが形成される領域であり、フル露光領域Ａ２は第２傾斜面１７１ｃが形成される領域である。ここで、感光性有機絶縁層１７９上に第１マスク１７９ａが形成された状態で感光性有機絶縁層１７９が露光される。
【００６１】
その後、有機絶縁膜の表面に凹凸を形成するために感光性有機絶縁層１７９を露光する第２露光工程が行われる。
【００６２】
図１６に示すように、感光性有機絶縁層１７９上には凹凸１７７と対応するパターンが形成されている第２マスク１７９ｂが形成される。具体的には、第２マスク１７９ｂは凹部１７７ａに対応して形成された第１ハーフ露光領域Ｂ１と、前記コンタクトホール形成領域Ａのうち、側壁部１７１に対応して形成された第２ハーフ露光領域Ｂ２を含む。ここで、第２ハーフ露光領域Ｂ２は、側壁部１７１の第１傾斜面１７１ａ間にフラット面１７１ｂが形成される領域である。感光性有機絶縁層１７９上に第２マスク１７９ｂが形成された状態で感光性有機絶縁層１７９を再び露光する。
【００６３】
そして、図１７に示すように、テトラメチル−水酸化アンモニウム（ＴＭＡＨ）現像液を利用して感光性有機絶縁層１７９を現像する。そうすると、感光性有機絶縁層１７９の露光された領域が除去され、ドレーン電極１２６の表面一部分を露出させるコンタクトホール１７５と凹凸１７７とが形成されて有機絶縁膜１７０が完成される。
【００６４】
具体的には、スリット露光領域Ａ１に対応して形成され、第１基板１１０から第１傾斜角（θ₁）で傾いた複数の第１傾斜面１７１ａと、第２ハーフ露光領域Ｂ２に対応して形成され、前記第１傾斜面１７１ａを連結するフラット面１７１ｂとにより、側壁部１７１の階段形状部分が形成される。また、フル露光領域Ａ２の境界部に対応して、第１傾斜面１７１ａと向き合う第２傾斜面１７１ｃが、第１傾斜角（θ₁）より大きい第２傾斜角（θ₂）で傾いて形成される。ここで、第１傾斜角（θ₁）は第２傾斜角（θ₂）より小さい。例えば、第１傾斜角（θ₁）は３０°以下であり、第２傾斜角（θ₂）は３０°より大きく６０°以下であることが望ましい。
【００６５】
図１８は本発明の第４実施形態による液晶表示装置を示す断面図であり、図１９は図１８に示したコンタクトホールをラビング方向と関連させて示す図面である。
【００６６】
図１８に示すように、ＴＦＴ１２０が形成された第１基板１１０上には、ドレーン電極１２６を露出させるためのコンタクトホール１８５と、凹部１８７ａ及び凸部１８７ｂからなる凹凸１８７とが形成された有機絶縁膜１８０が形成される。コンタクトホール１８５は、互いに向き合う第１及び第２側壁からなる側壁部１８１により定義される。
【００６７】
具体的には、側壁部１８１は、第１基板１１０から第１傾斜角（θ₁）で傾いた複数の第１傾斜面１８１ａ及び複数の第１傾斜面１８１ａを連結する第１フラット面１８１ｂにより形成された階段形状を有する第１側壁を含む。また、側壁部１８１は、第１傾斜面１８１ａと向き合い、第１傾斜角（θ₁）で傾いた複数の第２傾斜面１８１ｃ及び複数の第２傾斜面１８１ｃを連結する第２フラット面１８１ｄにより形成された階段形状を有する第２側壁を含む。ここで、第１傾斜角（θ₁）は３０°以下であることが望ましい。
【００６８】
図１８及び図１９に示したように、有機絶縁膜１８０上には第１方向Ｄ１にラビング処理された第１配向膜５０が形成される。具体的には、第１方向Ｄ１は第１傾斜面１８１ａから第２傾斜面１８１ｃに向かう方向であり、第１配向膜１５０は、第１傾斜面１８１ａ及び第２傾斜面１８１ｃを経てラビング処理される。従って、側壁部１８１上で液晶をより均一に配向させることができる。
【００６９】
また、第１傾斜面１８１ａ間に備えられた第１フラット面１８１ｂ及び第２傾斜面１８１ｃ間に備えられた第２フラット面１８１ｄにより、側壁部１８１で液晶をより均一に配向させることができる。
【００７０】
以上、本発明の実施例によっ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であろう。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の目的は、有機絶縁膜には第１基板から傾いた一つ以上の傾斜面を有する第１側壁及び第１側壁と向き合う第２側壁を有する側壁部により定義されるコンタクトホールが形成され、コンタクトホール領域において、配向膜は第１側壁から第２側壁に向かう第１方向にラビング処理される。
【００７２】
従って、コンタクトホールの側壁部で液晶をより均一に配向させることにより、コンタクトホール領域での光濡れ現象を防止することができる。
【００７３】
また、このような光濡れ現象を改善することにより液晶表示装置の表示特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】図１に示したＴＦＴ基板に配向膜を形成する工程を示す図面である。
【図３】本発明の第１実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図４】図３に示したコンタクトホールをラビング方向と関連させて示す図面である。
【図５】図３に示したＴＦＴ基板の製造工程を示した図面である。
【図６】図３に示したＴＦＴ基板の製造工程を示した図面である。
【図７】図３に示したＴＦＴ基板の製造工程を示した図面である。
【図８】図３に示したＴＦＴ基板の製造工程を示した図面である。
【図９】図３に示したＴＦＴ基板の製造工程を示した図面である。
【図１０】図３に示したＴＦＴ基板の製造工程を示した図面である。
【図１１】本発明の第２実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図１２】図１１に示したコンタクトホールをラビング方向と関連させて示す図面である。
【図１３】本発明の第３実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図１４】図１３に示したコンタクトホールをラビング方向と関連させて示す図面である。
【図１５】図１３に示したＴＦＴ基板の製造工程を示す図面である。
【図１６】図１３に示したＴＦＴ基板の製造工程を示す図面である。
【図１７】図１３に示したＴＦＴ基板の製造工程を示す図面である。
【図１８】本発明の第４実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図１９】図１８に示したコンタクトホールをラビング方向と関連させて示した図面である。
【符号の説明】
１００ＴＦＴ基板
１３０有機絶縁膜
１３１側壁部
１３５コンタクトホール
１４０画素電極
２００カラーフィルタ基板
３００液晶層
４００液晶表示装置

Claims

第１基板から第１傾斜角で傾いた一つ以上の傾斜面を有する第１側壁及び前記第１側壁と向き合う第２側壁からなる側壁部により定義されるコンタクトホールを有する絶縁膜、及び前記絶縁膜上に形成され、前記第１側壁から前記第２側壁に向かう第１方向にラビング処理された第１配向膜を有するアレイ基板と、
第２基板上に前記第１方向と異なる第２方向にラビング処理された第２配向膜を備えるカラーフィルタ基板と、
前記アレイ基板と前記カラーフィルタ基板との間に形成された液晶層とを含み、
前記第２側壁は前記第１基板から前記第１傾斜角より大きい第２傾斜角で傾いた第２傾斜面を有することを特徴とする液晶表示装置。
前記第１傾斜角は鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記第１傾斜角は３０°以下であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記第２傾斜角は３０°より大きく、６０°以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記第１側壁は前記第２側壁より先にラビング処理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。
前記第１側壁は前記第１基板から前記第１傾斜角で傾いた複数の第１傾斜面及び前記複数の第１傾斜面を連結するフラット面により階段形状を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記第１側壁は前記第２側壁より先にラビング処理されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
前記絶縁膜は感光性有機絶縁膜であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記絶縁膜は感光性有機絶縁膜と前記感光性有機絶縁膜上に形成された非感光性有機絶縁膜とからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記アレイ基板は前記絶縁膜上に形成された凹凸部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。
前記凹凸部は複数の凹部と複数の凸部とからなり、前記凹部と前記凸部は、前記第１基板に対して相異する高さを有することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
前記第２配向膜は前記第１方向と実質的に垂直をなす第２方向にラビング処理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。
第１基板から第１傾斜角で傾いた一つ以上の傾斜面を有する第１側壁及び前記第１側壁と向き合う第２側壁からなる側壁部により定義されるコンタクトホールを有する絶縁膜及び前記絶縁膜上に形成され、第１方向にラビング処理された第１配向膜を有するアレイ基板を製造する段階と、
第２基板上に前記第１方向と異なる第２方向にラビング処理された第２配向膜を備えるカラーフィルタ基板を製造する段階と、
前記アレイ基板及びカラーフィルタ基板を結合する段階と、
前記アレイ基板と前記カラーフィルタ基板との間に液晶層を形成する段階とを含み、
前記第２側壁は前記第１基板から前記第１傾斜角より大きい第２傾斜角で傾いた第２傾斜面を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記第１方向は前記第１側壁から前記第２側壁側へ向かう方向であることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記アレイ基板を製造する段階は、
前記第１基板上にスイッチング素子を形成する段階と、
前記スイッチング素子が形成された前記第１基板上に前記絶縁膜を形成する段階と、前記絶縁膜に前記コンタクトホールを形成する段階と、
前記コンタクトホールにより露出された前記スイッチング素子と前記絶縁膜との上に電極を均一な厚さで形成する段階と、
前記電極上に前記第１方向にラビング処理された前記第１配向膜を形成する段階とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記コンタクトホールを形成する段階は、
前記絶縁膜上に前記コンタクトホールに対応するフル露光領域と前記側壁部に対応するスリット露光領域を有する第１マスクを形成する段階と、
前記第１マスクが形成された状態で前記絶縁膜を露光する段階と、
前記絶縁膜を現像して前記側壁部に前記一つ以上の傾斜面を形成する段階とを含むことを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記薄膜はポリイミド薄膜を含むことを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記アレイ基板を製造する段階は、前記電極を塗布する段階より前に、前記絶縁膜の表面に凹部と凸部が反復的に示される凹凸を形成する段階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の製造方法。
前記凹凸を形成する段階は、
前記絶縁膜上に前記凹部と前記側壁部とに対応するハーフ露光領域を有する第２マスクを形成する段階と、
前記第２マスクが形成された状態で前記絶縁膜を露光する段階と、
前記絶縁膜を現像して前記凹凸を形成するとともに、前記側壁部に対応してフラット面を形成する段階とを含む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。
前記第１傾斜角は３０°以下であることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。