KR100341123B1 - 고투과율및고개구율을갖는액정표시장치및그제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고 투과율 및 고개구율을 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 액정 표시 장치에는, 제 1 기판과 제 2 기판은 제 1 거리를 두고 대향, 배치된다. 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정분자들을 포함하는 액정층이 개재된다. 제 1 전극은 제 1 기판의 내측표면상에 제 1 폭을 가지고 형성되며, 제 2 전극은 제 1 기판의 내측표면상에 제 2 폭을 가지고, 제 1 전극과 제 2 거리를 두고 이격되어 있다. 제 1 전극과 제 2 전극은 전기장을 형성하여 액정분자들을 동작시킨다. 여기서, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극은 투명한 전도체로 형성되고, 상기 두 기판사이의 제 1 거리가 상기 두 전극사이의 제 2 거리보다 같거나 크며, 상기 제 1 전극의 제 1 폭 및 상기 제 2 전극의 제 2 폭은 상기 양 전극의 각각 상부에 존재하는 액정분자들이 모두 서로 인접하는 상기 양 전극들의 전계에 의하여 동작될 수 있을 만큼의 폭이다.

Description

고 투과율 및 고 개구율을 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조방법{LCD having high transmittance and high aperture ratio and method for manufacturing the same}
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고 투과율 및 고 개구율을 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
액티브 매트릭스 액정 표시 장치의 장치성능의 급속한 발전에 의해, 액티브 매트릭스 액정 표시장치가 평판 TV 시스템 또는 휴대 컴퓨터용 고-정보량의 모니터와 같은 응용분야에 광범위하게 사용되게 되었다.
그러나, 현재 이용되는 액티브 매트릭스 액정 표시 장치의 TN 표시 모드는, 좁은 시야각 특성과 늦은 응답 특성, 특히 그레이 스케일 동작에서의 늦은 응답특성 등과 같은 근본적인 문제점을 갖는다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 액정표시소자의 새로운 다양한 개념이 제안되었다. 예를 들면, 하나의 방법은 하나의 화소가 여러개의 서브화소로 나누어지는 멀티-도메인 TN 구조를 사용하는 것이고, 다른 방법은 액정분자의 물리적 특성을 보상하는 OCB(Optically Compensated birefringence) 모드를 사용하는 것이다. 그러나, 멀티 도메인 방식은, 멀티 도메인을 형성하는데 공정이 복잡하고, 시야각 개선에도 한계가 있다. 또한, OCB 모드 방식은 시야각 특성과 응답 속도면에서 전기 광학적 성능이 우수하지만, 바이어스 전압에 의해 액정을 안정적으로 조절, 유지하기 어렵다는 단점이 있다.
최근에는 새로운 표시 모드의 일환으로, 액정 분자들을 구동시키는 전극들이 모두 동일한 기판 상에 형성되는 IPS(in plane switching) 모드가 제안되었다. [refer to M.oh-e,Mohta,S.Aratani, and K.Kondo, Proceeding of the 15thInternational Display Research Conference(Society for Information Display and the intrinsic of Television Engineer of Japan, hamamatsu, Japan 1995) p577]
이러한 종래의 IPS 모드의 액정 표시 장치에서는 하부 기판의 상부에 다수개의 게이트 버스 라인이 제 1 방향, 즉 x 방향으로 서로 평행하게 배열되고, 다수개의 데이터 버스 라인이 제 2 방향, 즉 y 방향으로 서로 평행하게 배열되어, 매트릭스 배열을 이루고 있다. 이 매트릭스 배열은 각각 단위 화소영역을 한정한다. 도1은 LCD의 단위 셀을 보여주는 도면으로, 각각 한쌍의 게이트 버스 라인(11)과 한 쌍의 데이터 버스 라인(15)이 도시되어 있다. 게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(15)은 게이트 절연막(도시되지 않음)을 사이에 두고 절연되어 있다.
카운터 전극(12)은 단위 화소공간내에 예를들어, 사각틀 형태를 갖도록 각각 형성된다. 카운터 전극(12)은 게이트 버스 라인(11)과 같이 하부 기판의 표면에 배치된다.
화소 전극(14)은 게이트 절연막(도시되지 않음)을 사이에 두고 카운더 전극(12)의 상부에 배열되어 있으며, 사각형틀 형태의 카운터 전극(12)이 둘러싸고 있는 영역을 분할하도록 문자 "Ｉ”자의 형태로 배열되어 있다. 화소전극(14)은 카운더 전극(12)이 둘러싸는 영역을 분할하는 y 방향의 웹(web)부분과, x 방향으로 카운더 전극(12)과 오버랩되는 제 1 플랜지 부분(14a) 및 제 2 플랜지 부분(14b)으로 이루어진다. 여기서, 제 1 플랜지 부분(14a)과 제 2 플랜지 부분(14b)은 서로 평행하게 배열되어 있다. 화소 전극의 웹(web) 부분(14c)은 y 방향과 평행하게 제 1 플랜지 부분(14a)과 제 2 플랜지 부분(14b)간을 연결하면서, 카운터 전극(12)으로 둘러싸여진 공간을 두 영역으로 분할한다.
박막 트랜지스터(16)는 게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(12)의 교차 부분에 설치된다. 이 박막 트랜지스터(15)는 게이트 버스 라인(11)으로부터 연장된 게이트 전극, 데이터 버스 라인(15)으로부터 연장되어 형성된 드레인 전극, 화소 전극(14)으로부터 연장된 소오스 전극 및 게이트 전극의 상부에 형성된 채널층(17)을 포함한다.
보조 용량 캐패시터(Cst)는 카운터 전극(12)과 화소 전극(14)이 오버랩되는 부분에서 형성된다. 도 1에서는 도시되지 않았지만, 컬러 필터(도시되지 않음)를 구비한 상부 기판(도시되지 않음)은 하부 기판(10)상에 소정거리를 갖으며 대향, 배치된다. 여기서, 게이트 버스 라인(11), 카운터 전극(12), 화소 전극(14) 및 데이터 버스 라인은 알루미늄, 티타늄, 탄탈륨, 크롬 및 이의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나이상의 금속으로 형성된다.
이러한 IPS 액정 표시 장치의 제조 방법을 도 1 및 도2를 참조하여 설명한다.
도 2는 도 1을 Ⅱ-Ⅱ′선으로 절단하여 나타낸 단면으로서, 하부 기판(10)상에 금속막을 예를들어, 2500 내지 3500Å의 두께로 형성한다. 금속막은 상술된 알루미늄, 티타늄, 탄탈륨, 크롬 및 이의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나이상의 금속으로 이루어진다. 이어, 금속막을 소정 부분 패터닝하여, 게이트 버스 라인(11)과 카운터 전극(12)을 형성한다. 도 2에는 카운터 전극(12)만이 보여진다. 그리고, 게이트 버스 라인(11) 및 카운터 전극(12)이 형성된 하부기판(10) 상부에 게이트 절연막(13)을 형성한다. 그후, 박막 트랜지스터(16)의 채널층(17)을 게이트 절연막(13)의 소정 부분에 형성한다. 그리고 나서, 알루미늄, 티타늄, 탄탈륨, 크롬 및 이의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나이상의 금 속의 막을, 채널층(17)이 형성된 게이트 절연막(13)상부에 예를들어, 4000 내지 4500Å의 두께로 형성한다. 이어, 금속막을 소정 부분 패터닝하여, 화소 전극(14) 및 데이터 버스 라인(15)을 형성한다. 도2에는 화소 전극(14)만이 보여진다. 그후, 하부 기판(10)의 결과물 표면에 제 1 배향막(19)을 형성한다.
하부 기판(10)상부에 상부 기판(20)을 소정 거리(d)를 두고 배열한다. 여기서, 종래의 액정표시장치에서는 하부 및 상부 기판(10, 및 20)간의 거리(d: 이하 셀갭이라 한다)가 화소 전극의 웹부분(14c)(이하, 화소전극(14)이라 약칭한다)과 카운터 전극(12)간의 거리(l)보다 크게 되어 있다. 이는 화소 전극(14)과 카운터 전극(12)사이에 형성되는 전계가 기판(10,20)에 거의 평행한 형태를 갖도록 하기 위함이다.
컬러 필터(21)를 하부 기판(10)과 대향하는 상부 기판(20)의 내측면에 형성한다. 그리고, 제 2 배향막(22)을 컬러 필터(21)표면에 형성한다. 여기서, 제 1 및 2 배향막(19, 22)은 화소 전극(14)과 카운터 전극(12)사이에 전계의 무인가시, 액정 분자(도시되지 않음)을 그의 장축이 기판(10) 표면에 거의 평행을 이루도록 배열시키는 역할을 한다. 그리고, 제 1 및 2 배향막(19,22)은 게이트 버스 라인(11)과 소정각(φ 또는 180-φ)을 이루도록 러빙처리되어 있다.
그리고 도면에 도시되지 않았지만, 하부 기판(10)의 외측면에 편광자(도시되지 않음)를 부착하고, 상부 기판(20)의 외측면에 분해자(도시되지 않음)를 부착하다.
이러한 IPS 모드의 액정 표시 장치는 게이트 버스 라인(11)중 어느 하나에 주사 신호가 인가되고, 데이터 버스 라인(15)에 디스플레이 신호가 인가되면, 신호가 인가된 게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(15)의 교차부근에 위치하는 박막 트랜지스터(16)가 턴온된다. 그러면, 데이터 버스 라인(15)의 디스플레이 신호는 박막 트랜지스터(16)를 통하여 화소 전극(14)에 전달되고, 카운터 전극(12)에는 계속적으로 공통 신호가 인가된다. 따라서, 전계가 카운터 전극(12)과 화소 전극(14) 사이에서 발생한다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 카운터 전극(12)과 화소 전극(14) 사이의 거리(ｌ)는 셀갭(d)보다 크므로, 거의 기판 표면에 평행한 형태의 전계가(EF)가 형성된다. 그에 따라서, 액정내의 액정분자들(도시되지 않음)은 그것의 유전율 이방성 특성에 따라, 그것의 광축이 전계(EF)와 평행하게 트위스트된다. 따라서, 사용자는 어느 방향에서나 액정 분자의 장축을 보게 되어, 액정 표시 장치의 시야각이 개선된다.
그러나, 상기와 같은 IPS-LCD에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저, IPS 모드의 액정 표시 장치는, 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 빛이 투과되는 면, 즉 하부 기판(10)상에 알루미늄 등과 같은 불투명 금속으로 된 카운터 전극(12)과 화소 전극(14)이 배치되어 있다. 이에 따라, 액정 표시 장치의 개구 면적이 감소되어, 투과율이 저하된다. 또한 이 결과로 적정한 휘도를 얻기 위하여는 강한 백라이트를 사용하여야 하므로, 소비 전력이 커지는 문제점이 발생된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 카운터 전극(12)과 화소 전극(14)을 투명 재질로 형성하는 방법이 제안되었다. 그러나 이러한 방법은 개구율면에서는 약간 증대되었지만, 투과율 면에서는 그리 우수하지 못하다. 즉, 인 플레인 전계(in-plane field)를 형성하기 위하여는, 전극들(12,14) 사이의 거리(l)를 셀갭(d)에 비하여 상대적으로 크게 설정하여야 하고, 적정한 세기의 전계를 얻기 위하여, 전극들(12,14)이 비교적 넓은 폭, 예를들어, 10 내지 20㎛ 정도의 폭을 가져야 한다. 그러나, 이러한 구조를 가지므로, 전극들(12,14) 사이에는 기판과 거의 평행한 전계가 형성되지만, 넓은 폭을 갖는 전극들(12,14)의 상부의 대부분의 영역에 있는 액정에는 전계의 영향이 미치지 않아, 등전위면이 발생하게 된다. 이로 인하여, 전극 상부의 액정 분자들이 초기 배열 상태를 유지하므로, 투과율은 거의 개선되지 않는다.
도 3은 종래의 액정표시장치의 투과율을 보여지는 도면이다. 여기서 액정표시장치는 카운터 전극과 화소 전극이 불투명금속이고, 카운터 전극과 화소 전극간의 거리가 20㎛, 화소 전극과 카운터 전극의 폭이 각각 약 10㎛, 셀갭이 약 4.5㎛, 제 1 배향막의 러빙축과 전계가 이루는 각 φ이 22°이다. 또한 화소 전극에 전압 8V를 인가하였다.
도3은 이 경우에 각 시간에 따른 투과율을 보여주고 있다. 도3에서 X축은 액정 표시 장치를 통과한 투과도이고, Y축은 액정 표시 장치의 횡단면을 나타낸다. X-Y 영역내의 실선은 등전위선을 나타내고, 참고번호 25는 액정분자를 나타낸다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 전압을 인가하고 100ms의 시간이 경과한 후에는 약 33%의 투과율을 보여주고, 전압을 인가하고 100ms의 시간이 경과하기 이전에는 약 30% 이하의 투과율을 보여준다.
또한, 상기 시뮬레이션 결과에 의하면, 도 3에 보여진 바와 같이, 전기장의 인가시, 카운터 전극(12)과 화소 전극(14)이 불투명한 재질로 형성되어 있어, 빛이 투과되지 못한다.
또한, 카운터 전극(12)과 화소 전극(14)을 위에서 언급한 폭을 가지는 투명한 물질로 형성하더라도, 전극(12, 14)의 상부에는 등전위선이 소하게 나타나서,전극(12,14) 상부에는 전기장의 세기가 미약하므로써 양 전극의 상부에 존재하는 액정분자들은 거의 움직이지 못하게 된다.
따라서, 양 전극(12,14)을 위에서 언급한 폭을 갖는 투명전극으로 만드는 경우에도 불투명 전극으로 만드는 경우와 거의 동일한 투과율을 나타내게 된다는 것을 예측할 수 있다.
그리고, 상기한 액정 표시 장치의 제조 방법적 측면에서는, 카운터 전극(12)이 게이트 버스 라인(11)과 동시에 형성되고, 화소 전극(14)이 데이터 버스 라인(15)과 동시에 형성되므로, 카운터 전극(12)과 화소 전극(14)은 기판(10) 표면 또는 게이트 절연막(13) 표면에 대하여 3000Å 이상의 높이를 갖는다.
이러한 카운터 전극(12)과 화소 전극(14)의 높이로 인하여 액정 표시 장치의하부 기판 표면은 심한 단차를 지니게 되어 별도의 평탄화 공정이 요구된다. 또한 이러한 평탄화 공정이 수반되지 않으면, 이후에 진행되는 배향막의 러빙 공정을 진행하는데 어려움이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 액정표시장치의 개구율을 개선함과 동시에 투과율을 증대시킬 수 있는 고 투과율 및 고 개구율을 갖는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 액정표시장치의 전극면을 통해서도 빛이 투과되도록 하여 투과율을 더 증대시킬 수 있는 고 투과율 및 고 개구율을 갖는 액정표시 장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 별도의 평탄화 공정 없이도 하부 기판 구조물의 단차를 줄일 수 있는 고투과율 및 고개구율을 갖는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 IPS 모드 액정 표시 장치의 단위 화소를 나타낸 평면도.
도 2는 도 1을 Ⅱ-Ⅱ'선으로 절단하여 나타낸 단면도.
도 3은 종래의 IPS 모드 액정 표시 장치에서 전압 인가시 액정 분자의 배열 상태를 시뮬레이션한 결과 그래프.
도 4는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 액정 표시 장치의 단면도.
도 5a는 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 표시 장치의 단위 화소를 나타낸 평면도.
도 5b는 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 표시 장치의 단위 화소의 변형 예를 나타낸 평면도.
도 6은 도 5a의 Ⅵ-Ⅵ'선으로 절단하여 나타낸 단면도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예 1에 따른 배향막, 편광자 및 분해자의 배치 상태를 보여주는 도면.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 표시 장치의 제조방법을 설명하기 위한 각 공정별 평면도.
도 9는 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 표시 장치의 제조방법의 변형 예를 설명하기 위한 평면도.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예 1에 따른 입사광의 차단 원리를 설명하기 위한 도면.
도 11은 도 6의 "A" 부분을 확대하여 나타낸 도면.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예 1에 따른 전압 인가시 액정 분자의 배열 상태를 시뮬레이션한 결과 그래프.
도 14는 본 발명의 실시예 1에 따른, 디스플레이 전압과 광 투과도의 관계를 나타낸 그래프.
도 15a는 본 발명의 실시예 2에 따른 액정 표시 장치의 단위 화소를 나타낸 평면도.
도 15b는 본 발명의 실시예 2에 따른 액정 표시 장치의 단위 화소의 변형예를 나타낸 평면도.
도 16은 도 15a의 ⅩⅥ-ⅩⅥ'선으로 절단하여 나타낸 단면도.
도 17 및 도 18은 본 발명의 실시예 2에 따른 전압 인가시 액정 분자의 배열 상태를 시뮬레이션한 결과 그래프.
도 19a는 본 발명의 실시예 2에 따른, 액정 표시 장치의 등콘트라스트비 곡선을 나타낸 도면.
도 19b는 종래의 TN 모드 액정 표시 장치의 시야각 의존도에 따른 등 콘트라스티비 곡선을 나타낸 도면.
도 20은 본 발명의 실시예 2에 따른 액정 표시 장치의 시야각 의존도에 따른 휘도를 나타내는 도면.
도 21는 본 발명에 따른 Δnd를 변화할 때, 구동 전압에 따른 투과도의 변화를 나타내는 그래프.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
30 : 제 1 기판 32 : 제 1 전극
34 : 제 2 전극 36 : 제 2 기판
40,60 : 하부 기판 41,61: 게이트 버스 라인
42,62 : 공통 신호선 43,63: 카운터 전극
44,64 : 게이트 절연막 45,65 : 채널층
46,66 : 화소 전극 47,67 : 데이터 버스 라인
48,68 : 드레인 전극 49,69 : 소오스 전극
50,70 : 박막 트랜지스터 52,72 : 상부 기판
54,74 : 컬러 필터 55,75 : 제 1 배향막
56,76 : 제 2 배향막 55a : 제 1 배향막의 러빙축
56a : 제 2 배향막의 러빙축 57,77 : 액정
58,78 : 편광자 58a : 편광축
59,79 : 분해자 59a : 분해축
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고투과율 및 고개구율을 갖는 액정표시장치는, 제 1 기판과 제 2 기판은 서로 제 1 거리를 두고 대향, 배치되고, 액정 분자를 포함하는 액정은 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 개재된다. 제 1 기판의 대향면에는 제 1 폭을 갖는 제 1 전극이 형성되고, 제 1 기판의 대향면에 제 2 폭을 가지며 제 1 전극과 제 2 거리를 두고 이격되고, 제 1 전극과 함께 전계를 형성하여 액정을 포함한다. 여기서, 제 1 전극과 상기 제 2 전극은 투명한 전도체로형성되고, 양 기판사이의 제 1 거리는 상기 양 전극사이의 제 2 거리보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 제 1 기판과 제 2 기판은 서로 제 1 거리를 두고 대향,배치되고, 액정 분자를 포함하는 액정은 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 끼워진다. 제 1 기판상에는 매트릭스 형태로 배열되는 다수개의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 형성되고, 게이트 버스 라인중 서로 인접한 한 쌍의 게이트 버스라인과 상기 데이터 버스 라인중 서로 인접한 한쌍의 데이터 버스 라인은 단위 화소공간을 한정한다. 그리고, 다수개의 게이트 버스 라인은 제 1 방향으로 배열되고, 다수개의 데이터 버스 라인은 제 1 방향과 실질적으로 수직인 제 2 방향으로 배열된다. 카운터 전극은 제 1 기판의 단위 화소공간에 각각 형성되고, 공통 신호를 인가받으며, 상기 제 2 방향과 평행하게 분기된 다수개의 브렌치를 포함하고, 각각의 브렌치는 제 1 폭을 갖음과 동시에 그것들은 제 2 거리만큼 이격된다. 화소 전극은 카운터 전극과 마찬가지로 제 1 기판의 단위 화소 공간 각각에 형성되어, 카운터 전극과 함께 전계를 형성한다. 화소 전극은 상기 브렌치 사이에 각각 배치되고, 제 2 폭을 갖음과 동시에 제 3 거리만큼 이격되는 다수개의 스트립 부분을 포함한다. 공통 신호선은 카운터 전극의 소정 부분과 콘택되어, 공통 신호를 전달하고, 게이트 절연막은 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시킴과 아울러, 상기 카운터 전극과 화소 전극을 절연시킨다. 스위칭 소자는 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 각각 구비되고, 상기 화소 전극과 접속되어, 게이트 버스 라인의 선택시 데이터 버스 라인의 디스플레이 신호를 화소 전극에 전달한다. 여기서, 카운터 전극과 상기 화소 전극은 각각 투명한 전도체이고, 상기 양 기판사이의 제 1 거리가 카운터 전극의 브렌치 부분과 화소 전극의 스트립 부분간의 거리보다 큰 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은, 제 1 기판과 제 2 기판은 서로 제 1 거리를 두고 대향, 배치되고, 액정분자를 포함하는 액정은 제 1 기판과 제 2 기판사이에 배열된다. 제 1 기판 상에 다수개의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 매트릭스 형태로 배열된다. 여기서, 게이트 버스 라인 중 인접한 한 쌍의 게이트 버스라인과 상기 데이터 버스 라인중 인접한 한쌍의 데이터 버스 라인은 단위 화소 공간을 한정하며, 상기 다수개의 게이트 버스 라인은 제 1 방향으로 배열되고, 상기 다수개의 데이터 버스 라인은 제 1 방향과 실질적으로 수직인 제 2 방향으로 배열된다. 카운터 전극은 제 1 기판의 단위 화소 공간에 각각 형성되고, 사각의 플레이트 형상을 갖는다. 화소 전극은 제 1 기판의 단위 화소 공간내에 형성되어, 카운터 전극과 함께 전계를 형성한다. 화소 전극은 제 2 방향과 평행하게 분기된 다수개의 스트립 부분을 포함하며, 모두 카운터 전극과 오버랩되도록 배치되고, 상기 스트립 부분은 일정한 폭 및 일정한 거리를 갖으며 배열되며, 스트립 부분 사이의 공간을 통하여 카운터 전극이 노출되도록 형성된다. 공통 신호선은 게이트 버스 라인과 평행하게 연장되면서, 상기 카운터 전극과 콘택되어 카운터 전극에 공통신호를 전달하고, 게이트 절연막은 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시킴과 아울러, 상기 카운터 전극과 화소 전극을 절연시킨다. 스위칭 소자는 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 각각 구비되고, 상기 화소 전극과 접속되어, 게이트 버스 라인의 선택시 데이터 버스 라인의 디스플레이 신호를 화소 전극에 전달한다. 여기서, 카운터 전극과 상기 화소 전극은 투명한 전도체로 형성되고, 양 기판사이의 제 1 거리는 상기 카운터 전극과 화소 전극간을 절연시키는 게이트 절연막의 두께보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 견지에 따르면, 투명한 제 1 기판을 준비하고, 제 1 기판상에 제 1 투명 전도체를 형성한다. 이어서, 투명 금속막 상부에 제 1 금속막을 형성하고, 상기 제 1 금속막을 소정 부분 패터닝하여, 게이트 버스 라인과 공통 신호선을 형성한다. 그후, 상기 제 1 투명 전도체를 패터닝하여 카운터 전극을 형성한다음, 게이트 버스 라인, 공통 신호선, 카운터 전극이 형성된 제 1 기판상에 게이트 절연막을 형성한다. 그리고나서, 게이트 절연막의 소정 부분 상에 채널층을 형성하고, 게이트 절연막 상부에 제 2 투명 전도체를 형성한 후, 상기 제 2 투명 전도체를 상기 카운터 전극과 오버랩되도록 패터닝하여, 화소 전극을 형성한다. 이어서, 게이트 절연막 상부에 제 2 금속막을 증착하고, 소정 부분 패터닝하여, 데이터 버스 라인, 소오스, 드레인을 형성한다음, 제 1 기판의 결과물 상부에 제 1 배향막을 형성한다. 다음으로, 제 1 기판과 대향되어질 제 2 기판을 준비한다. 이어서, 제 2 기판상에 컬러 필터를 형성하고, 컬러 필터 상부에 제 2 배향막을 형성한다음, 제 2 기판의 제 2 배향막과 제 1 기판의 제 1 배향막이 대향되도록 합착한다. 그리고나서, 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정을 충진하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 투명한 제 1 기판을 준비하고, 제 1 기판상에 투명 전도체를 형성한다음, 소정 부분 패터닝하여 카운터 전극을 형성한다. 그후, 제 1 기판상에 제 1 금속막을 증착하고, 소정 부분 패터닝하여, 게이트 버스 라인과 공통 신호선을 형성한다. 이때, 공통 신호선은 카운터 전극과 콘택되도록 한다. 이어서, 카운터 전극 및 게이트 버스 라인, 공통 신호선, 카운터 전극이 형성된 제 1 기판상에 게이트 절연막을 형성한다음, 게이트 절연막의 소정 부분 상에 채널층을 형성한다. 그후, 게이트 절연막 상부에 투명 전도체를 형성하고, 상기 투명 전도체를 상기 카운터 전극과 오버랩되도록 패터닝하여, 화소 전극을 형성한다. 그리고나서, 게이트 절연막 상부에 제 2 금속막을 증착하고, 소정 부분 패터닝하여, 데이터 버스 라인, 소오스 및 드레인을 형성한다. 이어서, 제 1 기판의 결과물 상부에 제 1 배향막을 형성한다. 다음으로, 제 1 기판과 대향되어질 제 2 기판을 준비한다음, 제 2 기판상에 컬러 필터를 형성한다. 그후, 컬러 필터 상부에 제 2 배향막을 형성한 후, 제 2 기판의 제 2 배향막과 제 1 기판의 제 1 배향막이 대향되도록 합착한다음, 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정을 충진한다. 여기서, 카운터 전극을 형성하는 단계 전에 게이트 버스 라인 및 공통 신호선을 형성하는 단계를 먼저 실시할 수 있다.
본 발명에 의하면, 카운터 전극과 화소 전극이 투명한 물질로 형성되면서, 전극간의 거리는 다수의 프린지 전계가 발생될 수 있도록 셀갭보다 적게 형성하고, 구동 전극의 폭은 그것의 양측에 발생되는 프린지 전계로 액정 분자들이 모두 동작될 수 있을 만큼 충분히 좁게 형성하므로써, 전극 상부에 존재하는 액정 분자들을 모두 동작시킨다. 따라서, 종래의 IPS 모드의 액정 표시 장치에 비하여 투과율이 크게 개선된다.
또한, ITO층은 일반적인 불투명 금속막보다 얕은 깊이로 증착되므로, 하부 기판 구조물의 단차를 줄일 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
본 발명에서는 IPS모드 액정 표시 장치의 투과율 및 개구율을 개선시키기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 기판(30)상부에 액정 분자들을 동작시키는 제 1 전극(32)과 제 2 전극(34)이 절연막(33)을 사이에 두고, 각각 형성된다. 제 1 전극(32)과 제 2 전극(34)는 투명 전도체 재료로 이루어진다. 제 1 기판(30)과 대향하는 제 2 기판(36)이 액정층(35)을 사이에 두고 배열되어 있다. 여기서, 제 1 기판(30)과 제 2 기판(36)사이의 간격을 D로 표시한다.
제 1 전극(32)과 제 2 전극(34) 사이의 평면상의 거리(L1)는 소정의 값을 갖는다. 이 소정값은 0이거나, 또는 0 이상의 양수값을 가질 수 있으며, 또는 오버랩될 수도 있다. 제 1 전극(32)과 제 2 전극(34)사이의 거리(L1)는 제 1 기판(30)과 제 2 기판(36)간의 셀 갭(D) 보다 적게 형성되어야 한다. 그리고, 제 1 전극(32)의 폭(P1)과 제 2 전극(34)의 폭(P2)은 종래의 액정표시장치에서의 전극폭보다 좁은 폭으로 형성된다. 이 3 가지 조건이 본 발명에서 주요한 특징으로 이루는 것이다.
따라서, 제 1 전극(32)의 폭(P1)과 제 2 전극(34)의 폭(P2)은 서로 동일하거나, 또는 다를 수도 있다. 또한, 제 1 전극(32)과 인접한 제 1 전극(32)간의 거리(L2)는 제 2 전극(34)의 폭(P2)과 같거나 다를 수 있고, 제 2 전극(34)과 인접한 제 2 전극(34)간의 거리(L3)도 제 1 전극(32)의 폭(P1)과 같거나 다를 수 있다.
본 발명에서 제 1 전극(32)과 제 2 전극(34)을 투명한 전도체 재료로 형성하는 것은, 단위 셀 면적에서 개구되는 면적을 증대시키어, 개구율 및 투과율을 증대시키기 위함이다.
아울러,제 1 전극(32)과 제 2 전극(34)사이의 거리(L1)는 제 1 기판(30)과 제 2 기판(36)간의 셀 갭(D) 보다 작게 형성되어야 하고, 양 전극들의 폭(P1, 및 P2)이 또한 종래의 것보다 좁게 형성되어야 하는 이유는 다음과 같다.
제 1 전극(32)과 제 2 전극(34)사이의 거리(L1)를 셀 갭(D)보다 작게 하면, 제 1 전극(32)과 제 2 전극(34) 사이에서는 인 플레인 필드(in-plane field)보다는 포물선 형태의 필드(E: 이하 프린지 필드)가 형성된다. 이때, 전극들(32,34) 각각은, 양 전극사이에 전기장의 인가시, 양 전극상부에 존재하는 액정분자들을 충분하게 동작시킬 수 있을 정도로 전기장의 등전위선을 양 전극의 상부에서 밀하게 형성할 수 있는 폭을 가져야 한다. 이러한 관점에서는 양 전극의 폭을 될 수 있는 대로 좁게 형성하는 것이 바람직하지만, 다른 한 관점에서는 양 전극사이의 전기장이 액정을 구동시키는 데 충분한 세기를 가져야 하므로 소정범위 이상의 폭을 가져야 한다. 이러한 2 가지 관점을 고려하여 전극의 폭을 결정한다.
예를들어, 전기장의 인가시 액정분자들이 틸트될 때 광이 누설되도록 편광자 시스템(도시되지 않음)을 부착한다면, 액정 표시 장치의 개구 영역의 전 부분에서 액정 분자들이 동작되므로, 투과율이 크게 개선된다. 여기서, 참조 부호 EF는 제 1 전극(32)과 제 2 전극(34) 사이의 전계 형성시의 전기력선을 나타낸다.
(실시예 1)
먼저, 도 5a 및 도 6에 보여진 바와 같이, 다수개의 게이트 버스 라인(41a 및 41b)은 하부 기판(40)상에 일정 간격을 가지고, 도면의 x 방향으로 연장, 배열된다. 또한, 다수개의 데이터 버스 라인(47a 및 47b) 역시 하부 기판(40)상에 일정 간격을 가지고, 도면의 y 방향으로 연장, 배열된다. 한 쌍의 게이트 버스 라인(41a 및 41b)과 한 쌍의 데이터 버스 라인(47a 및 47b)에 의하여 액정 표시 장치의 단위 화소가 한정된다. 도면에서는 한 쌍의 게이트 버스 라인(41a,41b)과 한 쌍의 데이터 버스 라인(47a,47b)만이 도시되어 있다. 이때, 단위 화소의 크기는 종래와 동일하다. 그리고, 게이트 버스 라인(41a 및 41b)과 데이터 버스 라인(47a 및 47b)사이에는 게이트 절연막(44)이 끼워져, 그것들 서로를 절연시킨다. 공통 신호선(42)은 게이트 버스 라인(41a,41b)과 평행한 방향 즉, x 방향으로 연장되고, 한 쌍의 게이트 버스 라인(41a,41b) 사이에 위치된다. 예를 들어, 공통 신호선(42)은 해당 게이트 버스 라인(41a)보다는 이전 게이트 버스 라인(41b:previous gate bus line)과 더욱 근접한 위치에 배치될 수 있다. 여기서, 게이트 버스 라인(41a,41b), 공통 신호선(42), 및 데이터 버스 라인(47a,47b)은 RC 지연(RC delay)을 줄이기 위하여, 비교적 전도 특성이 우수한 Al, Mo, Ti, W, Ta, Cr 및 이의 조합으로 구성된 그룹중 어느 하나의 금속막 또는 두 개 이상의 합금막으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 MoW 합금막으로 형성하였다.
카운터 전극(43)은 하부 기판(40)의 단위 화소 공간에 각각 형성된다. 여기서, 카운터 전극(43)은 게이트 버스 라인(41)과 동일 표면 즉, 하부 기판(40) 표면에 형성되고, 공통 신호선(42)과는 콘택되도록 형성된다. 카운터 전극(43)은 공통신호선(42)과 콘택되어 공통 신호를 인가받는다. 카운터 전극(43)은 투명한 전도 물질 예를들어, ITO(indium tin oxide) 물질로 형성되고, 게이트 버스 라인(41a,41b)과 평행하면서 공통 신호선(42)과 콘택되는 바디 부분(43a)과, 바디 부분(43a)으로부터 역 y방향으로 연장되는 다수개 예를들어, 8개의 브렌치(43b)를 포함한다. 즉, 카운터 전극(43)은 콤브(comb) 형태로 형성된다. 여기서, 개개의 브렌치(43b)는 일정한 폭(P11)을 가지며, 개개의 브렌치사이에는 일정한 거리(L11)를 가지고 배열된다. 개개의 브렌치(43b)의 폭(P11)은 이후에 형성되어질 화소 전극의 폭 및 그것과의 거리를 고려하여, 종래의 카운터 전극에 비하여 다소 좁게 형성된다.
화소 전극(46) 역시 하부 기판(40)의 단위 화소 공간에 각각 형성된다. 이때, 화소 전극(46)은 카운터 전극(43)과 포개어지도록, 게이트 절연막(44) 상부에 형성된다. 화소 전극(46)은 카운터 전극(43)과 마찬가지로 투명한 전도 물질 예를들어, ITO 물질로 형성된다. 화소 전극(46)은 카운터 전극의 바디 부분(43a)과 오버랩되는 제 1 부분(46a)과, 제 1 부분(46a)으로부터 역 y 방향으로 연장되어 스트립 형태를 갖는 다수개 예를들어, 7개의 제 2 부분(46b)을 포함한다. 이때, 제 2 부분(46b)은 일정한 폭(P12)을 갖으며, 일정한 거리(L12)를 가지고 배열된다. 그리고, 제 2 부분(46b)은 카운터 전극의 브렌치들(43b) 사이에 위치한다.
이때, 도 5b에 도시된 바와 같이, 카운터 전극(43)의 브렌치 부분(43b)의 끝단은 게이트 버스 라인(41a)과 평행하는 바(43c)에 의하여 모두 묶이고, 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)들의 끝단도 게이트 버스 라인(41a)과 평행하는 제 3 부분(46c)에 의하여 묶여있도록 변형할 수 있다. 또한, 도면에는 나타내지 않았지만, 선택적으로 카운터 전극(43)의 브렌치 부분(43b)의 끝단만이 묶일 수 있고, 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)들의 끝단만이 묶이도록 변형할 수 있다. 또한, 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)들은 제 3 부분(46c)에 의하여만 묶여있고, 제 1 부분(46a)이 제거되는 형태로도 변형할 수 있다.
본 실시예에서는 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)의 폭(P12)은 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)들 간의 거리(L11)보다 좁게 형성된다. 따라서, 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)은 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)와 소정거리(ll1)만큼 이격된다. 이때, 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)과 카운터 전극(43)의 브렌치(43b) 간의 거리(l11)는 상하 기판간의 셀갭(d11)보다는 작게 형성되고, 예를들어, 단위 화소 사이즈가 110㎛×330㎛일 때, 0.1㎛ 이상 5㎛ 이하가 되도록 형성된다. 카운터 전극(43)의 브렌치 부분(43b)과 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)의 폭은 그것들 사이에 형성되는 프린지 필드에 의하여, 전극들(43b,46b) 상부의 액정 분자들이 모두 동작될 수 있을 만큼으로 형성되어야 한다. 예를들어, 단위 화소 사이즈가 110㎛×330㎛이고, 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)와 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)이 각각 8개, 7개일 때, 그것들(43b,46b)의 폭은 1 내지 8㎛정도, 더욱 바람직하게는 2 내지 5㎛가 될 수 있다. 또한, 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)의 폭(P11)에 대한 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)의 폭(P12)의 비는 0.2 내지 4 정도가 된다.
여기서, 단위 화소의 사이즈와, 카운터 전극(43)의 브렌치(43b) 및 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)의 수에 따라, 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)와 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)의 폭과 거리는 유동적일 수 있다. 하지만, 전극들(43b,46b)의 폭은, 전극들(43b,46b) 사이의 프린지 필드에 의하여 전극(43b,46b) 상부에 존재하는 액정 분자들이 모두 동작될 수 있을 만큼의 폭이여야 한다.
스위칭 소자인 박막 트랜지스터(50)는 게이트 버스 라인(41a)과 데이터 버스 라인(47a)의 교차점 부근에 각각 형성된다. 박막 트랜지스터(50)는 게이트 버스 라인(41a) 상부에 형성되는 채널층(45)과, 채널층(45)의 일측과 오버랩되며 데이터 버스 라인(47a)으로부터 신장된 드레인 전극(48)과, 채널층(45)의 타측과 오버랩되며 화소 전극(46)의 소정 부분과 콘택되는 소오스 전극(49)을 포함한다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 카운터 전극(43)과 화소 전극(46)이 오버랩되는 부분에서 발생된다. 이 스토리지 캐패시터(Cst)는 한 프레임 동안 데이터 신호를 유지시키는 역할을 하며, 본 실시예에서는 카운터 전극(43)의 바디 부분(43a)과 화소 전극(46)의 제 1 부분(46a)이 오버랩되는 부분에서 발생된다.
상기한 구조를 갖는 하부 기판(40)상에는 소정 거리(d11: 이하 셀갭)를 두고 상부 기판(52)이 배치된다. 상부 기판(52)의 하부 기판(40) 대향면에는 컬러 필터(54)가 형성된다.
제 1 및 제 2 배향막(55,56)은 하부 기판(40)과 상부 기판(52)의 내측 표면에 각각 형성된다. 이때, 배향막(55,56)은 액정 분자(도시되지 않음)를 일정 방향으로 배열시키는 표면을 갖는다. 또한, 제 1 및 제 2 배향막(55,56)은 액정 분자가0 내지 10도의 프리틸트각을 갖도록 처리되어 있다. 하부 기판(40)에 형성되는 제 1 배향막(55)은 x 방향과 φ 만큼의 각도차를 갖도록 러빙되고, 상부 기판(52)에 형성되는 제 2 배향막(56)은 제 1 배향막(56)의 러빙 방향과 180°각도차를 갖도록 러빙된다.
이들 배향막(55,56) 사이에는 액정(57)이 끼워진다. 이때, 액정(57)은 네마틱(nematic) 액정이고, 트위스트할 수 있다. 그리고, 액정(57)의 굴절율 이방성(Δn)은 셀갭(d11)과의 곱이 0.2 내지 0.6㎛가 될 수 있도록 설정되고, 유전율 이방성(Δε)은 제 1 배향막(55)의 러빙축과 x축이 이루는 각에 의하여 결정된다. 유전율 이방성(Δε)의 결정은 이하에서 자세히 설명될 것이다.
편광자(58)는 액정(57)과 광학적으로 관련되고, 하부 기판(40)의 외측 표면에 위치한다. 분해자(59)는 편광자(58)와 광학적으로 관련되고, 상부 기판(52)의 외측 표면에 위치된다. 이때, 편광자(58)의 편광축과 분해자(59)의 흡수축은 거의 90도를 이룬다.
여기서, 편광자(58), 편광축(58a), 분해자(59), 흡수축(59a), 제 1 및 제 2 배향막(55,56)의 러빙축(55a,56a)의 관계에 대하여, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명한다.
도 7a를 참조하여, 편광자(58)의 편광축(58a)과 x축(전기장 방향)은 φ도 만큼의 각도차 즉, 전극들(43b,46b)들과는 90-φ도 만큼의 각도차를 갖는다. 분해자(59)의 흡수축(59a)은 편광자의 편광축(58a)과 거의 90도를 이룬다. 제 1 배향막(55)은 러빙축(55a)이 편광자(58)의 편광축(58a)과 거의 0도를 이루도록 러빙된다. 제 2 배향막(56)은 러빙축(56a)이 제 1 배향막의 러빙축(55a)과 180도 각도를 이루도록 러빙된다.
또는, 도 7b에 도시된 바와 같이, 편광자(58)의 편광축(58a)과 제 1 배향막의 러빙축(55b)이 거의 90도를 이루도록 설치할 수 있다. 즉, 편광자(58)의 편광축(58a)과 분해자(59)의 흡수축(59a)은 도 7a와 동일하게 하고, 제 1 배향막(55)의 러빙축(55b)과 편광자(58)의 편광축(58a)이 거의 90도를 이루도록 설치할 수 있다. 이때, 제 2 배향막(56)의 러빙축(56b)과 제 1 배향막(55)의 배향축과 180도 각도차를 갖는다.
또한, 액정(57)은 전계와 액정 분자의 장축이 수직이 되도록 배열되는 유전율 이방성이 음인 액정을 사용하거나, 또는 전계와 액정 분자의 장축이 일치되도록 배열되는 유전율 이방성이 양인 액정을 사용할 수 있다. 이때, 도 7a와 같은 배열에서, 제 1 배향막(55)의 러빙축(55a)과 x 축과의 이루는 각(φ)이 0∼45도 이 유전율 이방성이 음인 액정을 사용하고, 45∼90도 이면, 유전율 이방성이 양인 액정을 사용한다. 여기서, 배향막의 러빙축에 따라 유전율 이방성 특성이 다른 액정을 사용하는 것은 액정 표시 장치의 최대 투과율을 얻기 위함이다.
이를 보다 자세히 설명하면, 일반적인 IPS 모드의 투과율은 다음 식과 같이 나타내어진다.
T≒T0sin2(2χ)·sin2(π·Δnd/λ)..............(식 1)
T: 투과율
T0: 참조(reference)광에 대한 투과율
χ: 액정 분자의 광축과 편광자의 편광축이 이루는 각
Δn : 굴절율 이방성
d : 상하 기판사이의 거리 또는 갭(액정층의 두께)
λ: 입사되는 광 파장
식 1에 의하면, 액정 표시 장치는 편광자(58)의 편광축(58a)과 액정 분자(57a)의 광축이 이루는 각(χ)이 π/4(45도)이고, Δnd/λ가 1/2일 때 최대가 된다. 이를 만족시키기 위하여는, 액정 분자의 Δnd가 λ/2가 되어야 하고, 전계 인가시 액정 분자(57a)가 전계 방향으로 틀어지는 각도가 45도 이상이 되어야 한다.
만약, 배향막(55)의 러빙축(55a)과 전계(x 방향) 사이에 이루는 각(φ)이 45도 이하이면, 유전율 이방성이 양인 액정의 사용시에는 액정 분자는 45도 이하밖에 틀어지지 않으므로, 최대 투과율에 이르지 못하게 된다. 한편, 유전율 이방성이 음인 액정의 사용할 때에는 액정 분자는 90-φ(φ는 45도 이하의 각)만큼 틀어지므로, 최대 투과율에 이르게 된다.
또한, 배향막(55)의 러빙축(55a)과 전계(x 방향) 사이에 이루는 각(φ)이 45도 이상이면, 유전율 이방성이 양인 액정의 사용시 액정 분자는 45도 이상의 각만큼 틀어지게 된다. 이에따라, 전계와 평행하게 틀어지는 동작 중에 45도 구간을 지나므로, 최대 투과율에 이르게 된다. 반면, 유전율 이방성이 음인 액정의 사용할때에는 액정 분자는 90-φ(φ는 45도 이상의 각)만큼 틀어지므로, 최대 투과율을 얻지 못하게 된다.
예를들어, 제 1 배향막(55)의 러빙축이 x 축이 이루는 각(φ)이 30도이고, 유전율 이방성이 양인 액정을 사용하면, 전계 형성시 전계와 액정 분자의 장축이 평행하게 배열되기 위하여 30도 만큼 틀어질 것이다. 이때, 광은 누설되나, 편광축과 액정 분자간이 이루는 각이 30도밖에 되지 않아 최대 투과율에 이르지 못한다. 반대로, 유전율 이방성이 음인 액정을 사용하면, 전계와 액정 분자의 장축이 수직으로 배열되기 위하여 60도 만큼 틀어지게 된다. 이때, 60도 만큼 틀어지는 가운데 45도 구간을 지나므로, 액정 표시 장치는 최대 투과율에 이르게 되는 것이다.
이하, 상기한 액정 표시 장치의 제조방법을 설명한다.
도 8a를 참조하여, 투명 금속막(도시되지 않음)인 ITO층은 하부 기판상에 400 내지 1000Å 두께로 하부 기판(40) 상부에 형성된다. 그후, 금속막 예를들어, MoW막이 2500 내지 3500Å두께로 ITO층 상부에 형성된다. 그후, 포토리소그라피 방식에 의하여, 금속막이 소정 부분 패터닝되어, 게이트 버스 라인(41a,41b) 및 공통 신호선(42)이 형성된다. 이어서, 노출된 ITO층은 소정 형태 즉, 소정의 브렌치를 갖는 콤브 형태로 패터닝되어 카운터 전극(43)이 형성된다. 여기서, 카운터 전극(43) 상술한 바와 같이, 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)는 일정한 폭(P11)을 갖고, 일정한 간격(L11)만큼 이격되도록 형성된다. 또한, 카운터 전극(43)은 공통 신호선(42)과 콘택되도록 형성된다. 여기서, 하부 기판(40)은 투명한 글래스 기판으로서, 그것의 표면에 알칼리 이온들의 침투를 방지하기 위하여 버퍼용 보호막이증착되어 있을 수 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 게이트 절연막(도시되지 않음)이 하부 기판(40)의 결과물 상부에 증착된다. 게이트 절연막은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 산화막과 실리콘 질화막의 적층막 및 금속 산화막등이 이용된다.
이때, 본 실시예의 액정 표시 장치는 도 9에 도시된 바와 같이, 제조될 수 있다. 즉, 투명한 금속막이 하부 기판(40) 상부에 증착된다음, 소정 부분 패터닝되어, 카운터 전극(43)이 형성된다. 그리고 나서, 금속막 예를들어, MoW 막이 증착된 다음, 소정 부분 패터닝되어, 게이트 버스 라인(41a,41b) 및 공통 신호선(42)이 형성된다. 여기서, 공통 신호선(42)은 카운터 전극(43)의 소정 부분 예를들어, 바디 부분(43b)과 콘택되도록 패터닝된다.
또는 도면에서는 도시되지 않았지만, 금속막이 하부 기판(40) 표면에 형성된다음, 소정 부분 패터닝되어 게이트 버스 라인(41a, 41b) 및 공통 신호선(43)이 하부 기판(40) 표면에 형성된다. 이어, 투명 금속막이 증착되고, 공통 신호선(43)과 콘택되도록 패터닝되어, 카운터 전극(43)이 형성될 수 있다.
도 8b를 참조하여, 단결정 실리콘층, 비정질 실리콘층 또는 폴리 실리콘 중 어느 하나의 막이 증착된 다음, 소정 부분 패터닝되어, 채널층(45)이 형성된다. 이어서, ITO가 예를들어 400 내지 1000Å의 두께로 형성된다음, 포토리소그라피 공정에 의하여 카운터 전극(43)과 오버랩되도록 패터닝되어, 화소 전극(46)이 형성된다.
도 8c에 도시된 바와 같이, 금속막 예를들어, Al, Mo, Ti, W, Ta, Cr 및 이의 조합으로 구성된 그룹중 어느 하나의 금속막이 약 4000 내지 4500Å 두께로 형성된다. 이어서, 금속막이 포토리소그라피 공정에 의하여 소정 부분 패터닝되어, 데이터 버스 라인(47a,47b), 드레인(48) 및 소오스(49)가 형성된다. 따라서, 박막 트랜지스터(50)가 완성된다. 여기서, 카운터 전극(43)과 화소 전극(46)은 종래 보다 얕은 두께로 형성되므로, 하부 기판(40)에 심한 단차가 발생되지 않는다. 따라서, 별도의 평탄화 공정을 진행하지 않아도 무방하다.
그리고 도면에는 도시되지 않았지만, 제 1 배향막 즉, 프리틸트가 10도 이하를 갖는 수평 배향막이 하부 기판(40)의 결과물 상부에 코팅된다. 또한, 컬러 필터가 형성된 상부 기판(도시되지 않음)이 준비되고, 프리틸트가 10도 이하인 제 2 배향막이 형성된다. 제 1 및 제 2 배향막은 코팅된 후, 예정된 방향으로 러빙 처리된다. 그후, 상부 기판과 하부 기판(40)은 각각의 배향막이 대향되도록, 일정한 갭을 갖으며 합착된다. 이어서, 상하부 기판사이의 공간에 액정이 주입되고, 실(seal)처리 된다.
이와같은 액정 표시 장치는 다음과 같은 동작을 한다.
먼저, 게이트 버스 라인(41a)이 선택되지 않으면, 화소 전극(46b)에는 신호가 인가되지 않아, 카운터 전극(43)과 화소 전극(46b) 사이에 전계가 형성되지 않는다. 그러면, 편광자(58) 저부로부터 입사되는 광은, 편광자(58), 분해자(59) 및 액정 분자의 배치에 의하여 빛이 차단된다.
여기서, 상기 도 7a와 같이, 편광자(58), 분해자(69), 제 1 배향막(55), 제 2 배향막(56)이 배치되어 있으면 다음과 같이 빛이 진행한다. 즉, 도 10a에 도시된바와 같이, 편광자(58)로부터 직선 편광된 광의 진행 방향은 제 1 배향막(55)에 따라 배열된 액정 분자(57a)의 장축과 일치한다. 액정 분자(57a)의 장축은 광축이므로, 광은 편광 상태의 변화없이, 액정(57)을 통과하게 된다. 그러나, 액정(57)을 통과한 광은 편광축(58a)과 수직인 흡수축(59a)을 갖는 분해자(59)를 통과하지 못하게 되어, 화면은 다크 상태가 된다.
또는, 도 7b와 같이, 편광자(58), 분해자(69), 제 1 배향막(55), 제 2 배향막(56)이 배치되어 있으면 다음과 같이 빛이 진행한다. 즉, 도 10b에 도시된 바와 같이, 편광자(58)로부터 직선 편광된 광의 진행 방향은 제 1 배향막(55)에 따라 배열된 액정 분자(57a)의 단축과 일치한다. 이때, 액정 분자(57a)의 단축 역시 액정 분자의 광축이므로, 광은 편광 상태의 변화없이, 액정(57)을 통과하게 된다. 그러나, 액정(57)을 통과한 광은 편광축(58a)과 수직인 흡수축(59a)을 갖는 분해자(59)를 통과하지 못하게 되어, 화면은 다크 상태가 된다.
한편, 게이트 버스 라인(41a)에 주사 신호가 인가되고, 데이터 버스 라인(47a)에 디스플레이 신호가 인가되면, 게이트 버스 라인(41a)과 데이터 버스 라인(47a)의 교차점 부근에 형성되는 박막 트랜지스터(50)가 턴온되어, 화소 전극(46)에 전달된다. 이때, 카운터 전극(43)에는 디스플레이 신호와 소정의 전압차를 갖는 공통 신호가 계속적으로 인가되고 있는 상태이므로, 카운터 전극(43)과 화소 전극(46) 사이에 전계가 형성된다. 여기서, 실질적으로 전계가 형성되는 부분은 카운터 전극(43)의 브렌치 부분(43b)과 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b) 사이이다.
카운터 전극(43)의 브렌치 부분(43b)과 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b) 사이의 거리(l11)가 종래에 비하여 매우 좁으므로, 전계는 소수의 직선 전계(E1s)와, 종래보다 곡률이 큰 다수의 포물선 형태의 프린지 필드(E1f)가 발생된다. 여기서, 프린지 필드(E1f)의 시점 또는 종점은 전극들(43b,46b)의 상부 가장자리 부근이되므로, 전극들(43b,46b) 상부 가장자리에 있는 액정 분자들은 프린지 필드(E1f)의 영향으로 동작된다. 이때, 전극들(43b,46b)의 폭이 충분히 좁으므로, 이 프린지 필드(E1f)만으로도 전극들(43b,46b) 상부에 있는 액정 분자들이 모두 움직이게 된다.
이를 보다 자세히 설명하면, 도 11에 도시된 바와 같이, 전극들(43b,46b)은 그것의 일측 상부에서 발생되는 프린지 전계(e1)들 중 최외곽의 전계(e1-n)의 종점(또는 시점)과, 그것의 타측 상부에서 발생되는 프린지 전계(e2)들 중 최외곽의 전계(e2-n)의 종점(또는 시점)이 일치 또는 중첩될 수 있을 만큼의 폭을 갖는다. 이에따라, 전극들(43b,46b) 상부에 존재하는 대부분의 액정 분자가 전계의 영향을 받아 동작된다.
이때, 액정 분자(57a)는 편광축(55a)과 0도 보다는 크고 90도보다는 작은 각도 차이를 갖는 전계에 대하여 그것의 장축이 평행 또는 수직이 되도록 틀어지므로, 상기 식 1에 의거하여 광이 투과된다. 이때, 배향막의 러빙축과 전계가 이루는 각(φ)을 고려하여 유전율 이방성이 양 또는 음이 선택되었으므로, 액정 표시 장치는 최대 투과율을 보인다.
또한 상기와 같이 전극간의 거리(l11)를 셀갭(d)보다 작게 함으로써, 종래보다 낮은 문턱 전압을 얻을 수 있다. 일반적으로 IPS 모드의 액정 표시 장치의 문턱전압은 다음의 식 2로 나타내어진다.
Vth=πl/d(K2/ε0Δε)1/2-------(식 2)
Vth : 문턱 전압
l : 전극 사이의 거리
d : 셀갭
K2 : 트위스트 탄성 계수
ε0: 유전 상수
Δε : 유전율 이방성
상기 식에서와 같이, l/d가 본 실시예에 의하면 상대적으로 감소되므로, 더욱 낮은 문턱 전압(Vth)을 얻게 된다. 따라서, 저전압 구동이 가능하여 진다.
도 12는 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)의 폭(P11)과 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)의 폭(P12)을 각각 3㎛, 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)와 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)간의 거리(l11)를 1㎛, 셀갭(d)을 3.9㎛, 프리틸트각을 2도, 제 1 배향막(55)의 러빙축(55a)과 전계(x축)가 이루는 각을 12도, 액정(57)의 유전율 이방성(Δε)을 -4, 액정(57)의 굴절율 이방성(Δn)과 셀갭(d)간의 곱을 0.29 광의 파장(λ)을 546nm, 구동 전압을 6V로 하고 시뮬레이션한 결과도면이다.
여기서, 도 3과 동일하게 X는 액정 표시 장치를 통과한 투과도이고, Y는 액정 표시 장치의 단면 상태이고, Y 영역내의 라인은 등전위선이고, 참조 번호 57a는 액정내 분자를 나타낸다.
도면에서와 같이, 전극들(43b,46b) 사이 및 그것들 상부에서 액정 분자들이 모두 틀어지므로, 전 영역에서 고른 투과율을 보인다. 화소 전극(46b)에 전압을 인가하고 31.17ms 후에 포화되고, 약 40.31%라는 높은 투과율을 나타낸다. 이에따라, 종래의 같은 시간대와 비교하여 상당히 높은 투과율을 보이며, 응답 속도도 크게 개선된다. 더욱이, 종래 보다 더 낮은 구동 전압을 인가하여도, 더 높은 투과율을 얻으므로, 저전압 구동이 가능하다.
도 13은 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)의 폭(P11)과 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)의 폭(P12)을 각각 4㎛, 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)와 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)간의 거리(l11)를 1㎛, 셀갭(d)을 3.9㎛, 프리틸트각을 2도, 제 1 배향막(55)의 러빙축(55a)과 전계(x축)가 이루는 각을 12도, 액정(57)의 유전율 이방성(Δε)을 -4, 액정(57)의 굴절율 이방성(Δn)과 셀갭(d)간의 곱을 0.29, 광의 파장(λ)을 546nm, 구동 전압을 6V로 하고 시뮬레이션한 결과도면이다.
도 13에서 역시, 전극들(43b,46b) 사이 및 그것들 상부에서 액정 분자들이 모두 틀어지므로, 전 영역에서 고른 투과율을 보인다. 화소 전극(46b)에 전압을 인가하고 31.08ms 후에 약 37.10%의 비교적 높은 투과율을 나타낸다. 이에따라, 종래의 같은 시간대와 비교하여 상당히 높은 투과율을 보이며, 응답 속도도 크게 개선된다.
여기서, 본 실시예의 응답 속도가 종래의 IPS 모드의 액정 표시 장치 보다 크게 개선되는 것은, 첫째로, 전극들 사이에 발생되는 전계의 직선 길이가 종래에 비하여 크게 단축되어 전계의 세기가 커지기 때문이다. 둘째로는, 전극들 사이의거리가 종래에 비하여 짧아지므로, 종래보다 곡률 및 반경이 큰 포물선 형태의 프린지 전계가 형성되어, 상부 기판측에 위치하는 액정 분자들을 효과적으로 동작시키기 때문이다.
상기의 두 시뮬레이션 결과는 모두 종래의 IPS 모드의 액정 표시 소자보다는 투과율 및 응답 속도가 크게 향상되었다. 하지만, 상기 두 시뮬레이션 결과를 비교하여 볼 때, 전극들의 폭이 좁은 편(도 12)이 투과율이 응답 속도면에서 좀 더 유리함을 알 수 있다.
도 14는 화소 전극에 인가되는 디스플레이 전압에 따른 광의 투과율을 보여주는 그래프로서, A1는 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)의 폭(P11)이 3㎛, 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)의 폭(P12)이 3㎛, 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)와 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)간의 거리를 1㎛로 한 경우이고, A2는 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)의 폭(P11)이 4, 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)의 폭(P12)이 3㎛, 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)와 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)간의 거리를 1㎛로 한 경우이고, A3은 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)의 폭(P11)이 4㎛, 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)의 폭(P12)이 4㎛, 카운터 전극(43)의 브렌치(43b)와 화소 전극(46)의 제 2 부분(46b)간의 거리를 1㎛로 한 경우이고, A4는 종래의 IPS 모드의 경우로서, 화소 전극과 카운터 전극의 폭을 20㎛, 화소 전극과 카운터 전극의 거리를 210㎛로 한 경우이다.
상기 A1, A2, A3은 모두 거의 동일한 전압(약 1.7V)에서 광이 투과되기 시작하고, 거의 비슷한 전압(약 6V)에서 약 4.5%의 투과율을 보이며, 포화된다. 하지만, A4(종래의 IPS 모드)는 동일 전압하에서 광의 투과율이 상기 A1,A2,A3 보다 적으며, 포화 영역 구간이 매우 좁고, 약 4V에서 2.2%의 낮은 투과율을 보이며 포화된다.
(실시예 2)
도 15a 및 도 16을 참조하여, 게이트 버스 라인(61a,61b), 데이터 버스 라인(67a,67b) 및 공통 신호선(62)은 실시예 1과 동일한 형태로 하부 기판(60) 상에 배치된다. 여기서, 게이트 버스 라인(61a,61b), 공통 신호선(62), 데이터 버스 라인(67a,67b)은 실시예 1과 마찬가지로, 비교적 전도 특성이 우수한 Al, Mo, Ti, W, Ta, Cr 및 이의 조합으로 구성된 그룹중 어느 하나의 금속막으로 형성된다. 본 실시예에서는 MoW 합금막으로 형성된다.
카운터 전극(63)은 하부 기판(60)의 단위 화소 공간에 각각 형성된다. 여기서, 카운터 전극(63)은 게이트 버스 라인(61)과 동일 평면에 형성되고, 공통 신호선(62)과 콘택된다. 카운터 전극(63)은 투명한 전도 물질 예를들어, ITO물질로 형성되고, 사각 플레이트 형상, 더욱 바람직하게는 단위 화소가 축소된 형상으로 형성된다. 여기서, 카운터 전극(63)은 게이트 버스 라인(61a,61b) 및 데이터 버스 라인(47a,47b)과 각각 소정 거리만큼 이격되도록 배치된다.
화소 전극(66) 역시 하부 기판(60)의 단위 화소 공간에 각각 형성된다. 이때, 화소 전극(66)은 카운터 전극(63)과 포개어지도록, 게이트 절연막(64) 상부에 형성된다. 화소 전극(66)은 카운터 전극(63)과 마찬가지로 투명한 전도 물질 예를들어, ITO 물질로 형성되고, 게이트 버스 라인(61a,61b:x 방향)과 평행하게 배치되는 제 1 부분(66a)과, 제 1 부분(66a)으로부터 역 y 방향으로 연장되며 스트립 형태를 갖는 다수개 예를들어, 7개의 제 2 부분(66b)을 포함한다. 이때, 화소 전극(66)의 제 1 부분(66a)과 제 2 부분(66b)은 모두 카운터 전극(63)과 오버랩되므로, 제 1 실시예 보다 스토리지 캐패시턴스가 더욱 증대된다.
제 2 부분(66b)은 일정한 폭(P22)을 갖으며, 일정한 거리(L22)를 가지고 배열된다. 그리고, 카운터 전극(63)이 플레이트 형태로 되어 있으므로, 화소 전극(66)의 제 2 부분(66b) 사이의 공간으로 부터 카운터 전극(63)이 노출된다.
이때, 화소 전극(66)의 제 2 부분(66b)들은 도 15b에 도시된 바와 같이, 그것의 끝단이 x 방향과 평행하는 제 3 부분(66c)으로 연결될 수 있다.
화소 전극(66)의 제 2 부분(66b)과 카운터 전극(63) 사이에는 평면으로 보았을 경우에는 거리가 존재하지 않게 보이며, 단면 상태로 보았을 경우 게이트 절연막(64) 두께 만큼의 거리가 존재한다.
화소 전극(66)의 제 2 부분(66b)간의 거리(L22)는 단위 화소 사이즈가 110 ×330㎛일 때, 약 1㎛ 내지 8㎛ 이며, 이때, 거리(L22)는 단위 화소 사이즈 및 제 2 부분(66b)의 개수에 따라서 다소 변화될 수 있다. 또한, 동일한 화소 사이즈에서, 화소 전극(66)의 제 2 부분(66b)의 거리(L22)에 대한 화소 전극(66)의 제 2 부분(66b)의 폭(P22)의 비는 0.2 내지 5이고, 셀갭(d22)에 대한 화소 전극(66)의 제 2 부분(66b) 사이의 거리(L22)의 비는 0.1 내지 5가 되도록 한다. 여기서, 화소 전극(66)은 화소 전극(66)의 제 2 부분(66b)과 노출되어지는 카운터 전극(63)의 가장자리에 발생되는 프린지 필드(E2f)가 그것들(66b,63) 중앙까지 영향을 미칠수 있을만큼이 되도록 형성되어야 한다.
박막 트랜지스터(70)는 실시예 1과 동일한 위치에 형성되며, 게이트 버스 라인(61a) 상부에 형성되는 채널층(65)과, 채널층(65)의 일측과 오버랩되며 데이터 버스 라인(67a)으로부터 신장된 드레인 전극(68)과, 채널층(65)의 타측과 오버랩되며 화소 전극(66)의 소정 부분과 콘택되는 소오스 전극(69)을 포함한다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 상기에서 언급한 바와 같이, 화소 전극(66)의 하부에서 발생된다.
상기한 구조를 갖는 하부 기판(60)상에는 소정 거리(d22)를 두고 상부 기판(72)이 배치된다. 상부 기판(72)의 하부 기판(60) 대향면에는 컬러 필터(56)가 형성된다.
제 1 및 제 2 배향막(75,76)의 배향 상태, 러빙축과 x축이 이루는 각등은 실시예 1과 동일하다. 또한, 편광자(78) 및 분해자(79)의 배치 상태도 실시예 1과 동일하다.
액정(77)은 제 1 및 제 2 배향막(75,76) 사이에 개재된다. 이때, 액정(77)은 실시예 1과 동일하게 네마틱 액정을 이용하고, 트위스트 특성을 갖는다. 또한, 상기에서 언급된 바와 같이, 최대 투과율 조건을 만족할 수 있도록, 러빙축과 x방향과의 각을 고려하여 유전율 이방성(Δε)을 선택한다. 액정(57)내 분자의 굴절율 이방성(Δn)과 셀갭(d11)의 곱이 0.2 내지 0.6㎛가 되도록 설정한다.
본 발명의 실시예 2의 제조 방법은 실시예 1과 동일하다.
이와같은 실시예 2에 따른 액정 표시 장치는 다음과 같은 동작을 한다.
먼저, 카운터 전극(63)과 화소 전극(66) 사이에 전계가 형성되지 않는 경우 실시예 1과 동일한 원리에 의하여 입사되는 광이 차단된다.
한편, 카운터 전극(63) 및 화소 전극(66)에 소정의 전압이 인가되면, 카운터 전극(63)과 화소 전극(66)의 제 2 부분(66b) 사이에 거리가 실시예 1보다 더욱 미세하므로, 전계는 소수의 직선 전계(E2s)와, 종래보다 곡률이 큰 다수의 포물선 형태의 프린지 전계(E2f)가 발생된다. 여기서, 프린지 전계(E2f)는 실시예 1에서 설명된 바와 같이, 전극들(63,66b) 상부에 존재하는 액정 분자들이 대부분 동작시키어, 광이 투과된다.
도 17은 화소 전극(66)의 제 2 부분(66b)의 폭(P22)을 각각 3㎛, 화소 전극(66)의 제 2 부분(66b)간의 간격(L22)을 5㎛, 셀갭(d)을 3.9㎛, 프리틸트각을 2도, 제 1 배향막(75)의 러빙축과 전계(x축)가 이루는 각을 12도, 액정(77)의 유전율 이방성(Δε)을 -4, 액정(77)의 굴절율 이방성(Δn)과 셀갭(d)간의 곱을 0.29, 광의 파장(λ)을 546nm, 구동 전압을 6.3V로 하고 시뮬레이션한 결과도면이다.
도면에서와 같이, 전극들(63,66b) 사이 및 그것들 상부에서 액정 분자들이 모두 틀어지므로, 전 영역에서 고른 투과율을 보인다. 화소 전극(46b)에 전압을 인가하고 40.03ms 후에 포화되고, 약 41.88%라는 높은 투과율을 나타낸다. 이에따라, 종래의 같은 시간대와 비교하여 상당히 높은 투과율을 보이며, 응답 속도도 크게 개선된다.
도 18은 화소 전극(66)의 제 2 부분(66b)의 폭(P22)을 각각 3㎛, 화소 전극(66)의 제 2 부분(66b)간의 폭을 3㎛, 셀갭(d)을 3.9㎛, 프리틸트각을 2도, 제1 배향막(75)의 러빙축과 전계(x축)가 이루는 각을 12도, 액정(77)의 유전율 이방성(Δε)을 -4, 액정(77)의 굴절율 이방성(Δn)과 셀갭(d)간의 곱을 0.28, 광의 파장(λ)을 546nm, 구동 전압을 6V로 하고 시뮬레이션한 결과도면이다.
도면에서와 같이, 전극들(63,66b) 사이 및 그것들 상부에서 액정 분자들이 모두 틀어지므로, 전 영역에서 고른 투과율을 보인다. 화소 전극(46b)에 전압을 인가하고 41.15ms 후에 포화되고, 약 40.32%라는 높은 투과율을 나타낸다. 이에따라, 종래의 같은 시간대와 비교하여 상당히 높은 투과율을 보이며, 응답 속도도 크게 개선된다.
도 19a은 실시예 2에 의한, 시야각에 따른 이소 콘트라스트 커브(iso - contrast curve)를 보여주는 도면이다. 도면에서와 같이, 4사분면의 가장자리 부분을 제외하고, 화면의 전영역이 양호한 화질 정도라 일컬어지는 콘트라스트비 10 이상으로 나타내어 진다. 따라서, 종래의 TN 모드에서의 시야각에 따른 이소 콘트라스트 커브(도 19b 참조)를 비교하여 볼 때, 콘트라스트비가 10 이상인 영역이 훨씬 넓음을 알 수 있다.
도 20은 실시예 2에 의한 시야각에 따른 밝기(brightness)를 보여주는 도면이다. 도면에서와 같이, 화면의 대부분의 영역에서 10% 이상의 균일한 밝기를 보이므로, 종래 TN 모드에서 발생되는 익세시브 화이트(excessive white: 180°방위각에서 볼 때 빛이 극히 다량으로 투과되는 현상)에 및 익세시브 블랙((excessive black: 0°방위각에서 볼 때 빛이 극히 소량으로 투과되는 현상) 현상이 발생되지 않는다.
도 21은 화소 전극에 인가되는 디스플레이 전압에 따른 투과도를 나타내는 그래프로서, a1은 본 실시예들과 같은 구조를 취하며, 액정의 굴절율 이방성(Δn)이 0.1인 경우이고, a2는 본 실시예들과 같은 구조를 취하며, 액정의 굴절율 이방성(Δn)이 0.1인 경우이고, a3은 일반적인 IPS 모드의 구조를 취하여, 액정의 굴절율 이방성(Δn)이 0.08인 경우이다. 도면에서와 같이, 일반적인 IPS 모드 액정 표시 장치보다 본 실시예들에 따른 액정 표시 장치의 투과도가 훨씬 우수하다. 또한, a1과 a2를 비교하여 보았을 경우에는, 액정의 굴절율 이방성(Δn)이 큰 편이 투과도면에서는 유리하다. 그러나, 굴절율 이방성(Δn)이 너무 큰 액정을 사용하면, 투과도 면에서는 유리하다는 장점은 있지만, 컬러 쉬프트(color shift) 현상이 발생될 수 있다는 단점이 있어, 이를 적절히 조절하여 사용하여야 한다.
또한, 본 발명은 상기한 실시예에만 국한되지는 않는다.
예를들어, 화소 전극의 폭이 카운터 전극간의 거리보다 크게 형성되어도, 동일한 효과를 거둘 수 있다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 발휘된다.
첫째로, 카운터 전극과 화소 전극이 투명한 물질로 형성되면서, 전극간의 거리는 다수의 프린지 전계가 발생될 수 있도록 셀갭보다 적게 형성하고, 구동 전극의 폭은 그것의 양측에 발생되는 프린지 전계로 액정 분자들이 모두 동작될 수 있을 만큼 충분히 좁게 형성하므로써, 전극 상부에 존재하는 액정 분자들을 모두 동작시킨다. 따라서, 종래의 IPS 모드의 액정 표시 장치에 비하여 투과율이 크게 개선된다.
둘째로, 카운터 전극과 화소 전극을 투명한 물질로 형성하므로써, 개구율이 개선된다.
셋째로, 카운터 전극과 화소 전극 사이의 거리가 미세함에 따라, 곡률이 큰 프린지 필드가 발생되어, 상부 기판측 부분에 있는 액정 분자들을 효과적으로 동작시키고, 전극간의 거리가 짧아 전계의 세기가 증대되어, 응답속도가 크게 개선된다.
넷째로, 전극간의 거리가 셀갭보다 적으므로, 종래의 IPS 모드의 액정 표시 장치(전극간의 거리가 셀갭보다 큼)보다 문턱전압을 낮출 수 있다. 따라서, 저전압 구동이 가능하다.
다섯째로, 종래의 TN 모드의 액정 표시 장치보다 광시야각을 얻는다.
또한, 제조 방법의 측면에서 보면, 카운터 전극과 화소 전극의 단차를 낮출 수 있어, 별도의 평탄화 공정이 요구없이, 용이하게 러빙 공정을 진행할 수 있다.
본 발명의 원리와 정신에 위배되지 않는 범위에서 여러 실시예는 이 기술에 속하는 당업자에게 자명할 뿐만 아니라 용이하게 발명해낼 수 있다. 따라서 여기에 첨부된 청구범위는 앞서 설명된 것에 한정하지 않고, 상기 의 청구범위는 이 발명에 내제되어 있는 특허성 있는 신규한 모든 것을 포함하며, 아울러 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해서 균등하게 처리되는 모든 특징을 포함한다.

Claims (55)

  1. 서로 제 1 거리를 두고 대향, 배치되는 투명한 제 1 기판과 제 2 기판;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 배열되며, 액정분자들을 포함하는 액정;
    상기 제 1 기판의 대향면에 형성되고, 제 1 폭을 갖는 제 1 전극; 및
    상기 제 1 기판의 대향면에 제 2 폭을 가지고 형성되고, 제 1 전극과 제 2 거리를 두고 이격되어 있으며, 상기 제 1 전극과 함께 전계를 형성하여 액정을 동작시키는 제 2 전극을 포함하며,
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극은 투명한 전도체로 형성되고,
    상기 양 기판사이의 제 1 거리는 상기 양 전극사이의 제 2 거리보다 큰 것을 특징으로 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 투명 전도체는 ITO 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 양 전극사이의 제 2 거리는 0.1 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 폭에 대한 제 2 폭의 비는 0.2 내지 4인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 전극의 폭과 제 2 전극의 폭은 각각 1 내지 8㎛인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 액정분자들은, 전계 무인가시 기판 표면과 그것의 장축이 거의 평행하도록 배열되고, 전계 인가시, 액정 분자들의 광축이 전계와 평행 또는 수직을 이루도록 배열되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 기판의 대향면에 형성된 제 1 배향막 및 상기 제 2 기판의 대향면에 형성된 제 2 배향막을 추가로 포함하며, 상기 제 1 배향막은 상기 전계 방향과 소정각을 이루는 제 1 러빙축을 가지고, 전계 무인가시, 상기 액정분자들을 상기 제 1 러빙축 방향으로 배열시키며, 또한 상기 제 2 배향막은 상기 전계방향과 소정각을 이루는 제 2 러빙축을 가지고, 전계 무인가시, 상기 액정분자들을 상기 제 2 러빙축 방향으로 배열시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 액정 분자들은 프리틸트각을 갖고, 그 프리틸트각은 0도 이상 10도 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 배향막의 러빙축과 제 2 배향막의 러빙축은 서로 180도를 이루는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 기판의 외측면에 배치되고, 소정 방향의 편광축을 갖으며 상기 액정과 광학적으로 관련된 편광자와 상기 제 2 기판의 외측면에 배치되고 소정 방향의 흡수축을 갖으며 상기 편광자와 광학적으로 관련된 분해자를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 편광자의 편광축 상기 제 1 기판에 형성되는 배향막의 러빙축이 이루는 각은 약 0도 또는 약 90도가 되고, 상기 분해자의 흡수축과 편광자의 편광축이 이루는 각이 약 90도가 되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 기판에 형성되는 배향막의 러빙축과 상기 전계가 이루는 각이 약 0도 내지 약 45도이면, 상기 액정은 유전율 이방성이 음이고, 상기 제 1 기판에 형성되는 배향막의 러빙축과 상기 전계가 이루는 각이 약 45 내지 약 90도이면, 상기 액정은 유전율 이방성이 양인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 액정은 네마틱 액정이고, 액정내 분자들의 굴절율 이방성지수와 제 1 거리의 곱이 약 0.2 내지 약 0.6㎛ 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 제 5 항에 있어서, 상기 액정은 네마틱 액정이고, 액정내 분자들의 굴절율 이방성지수와 제 1 거리의 곱이 약 0.2 내지 약 0.6㎛ 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 공통 신호가 인가되는 카운터 전극이고, 제 2 전극은 디스플레이 신호가 인가되는 화소 전극인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 서로 제 1 거리를 두고 대향,배치되는 제 1 기판과 제 2 기판;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 배열되고 액정분자들을 포함하는 액정층;
    상기 제 1 기판상에 매트릭스 형태로 배열되는 다수개의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인으로, 상기 게이트 버스 라인중 서로 인접한 한 쌍의 게이트 버스라인과 상기 데이터 버스 라인중 서로 인접한 한쌍의 데이터 버스 라인은 단위 화소공간을 한정하며, 상기 다수개의 게이트 버스 라인은 제 1 방향으로 배열되고, 상기 다수개의 데이터 버스 라인은 제 1 방향과 실질적으로 수직인 제 2 방향으로 배열되는 상기 다수개의 게이트 버스 라인 및 상기 다수개의 데이터 버스 라인;
    상기 제 1 기판의 단위 화소공간에 각각 형성되는 카운터 전극으로서, 상기 카운터 전극은 공통 신호를 인가받으며, 상기 제 2 방향과 평행하게 분기된 다수개의 브렌치를 포함하고, 각각의 브렌치는 제 1 폭을 갖음과 동시에 제 2 거리를 만큼 이격되는 상기 카운터 전극;
    상기 제 1 기판의 단위 화소 공간 각각에 형성되어, 카운터 전극과 함께 전계를 형성하는 화소 전극으로서, 상기 화소 전극은 상기 브렌치 사이에 각각 배치되고, 제 2 폭을 갖음과 동시에 제 3 거리만큼 이격되는 다수개의 스트립 부분을 포함하는 상기 화소전극;
    상기 카운터 전극의 소정 부분과 콘택되어, 공통 신호를 전달하는 공통 신호선;
    상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시킴과 아울러, 상기 카운터 전극과 화소 전극을 절연시키는 게이트 절연막; 및
    상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 각각 구비되고, 상기 화소 전극과 접속되어, 게이트 버스 라인의 선택시 데이터 버스 라인의 디스플레이 신호를 화소 전극에 전달하는 스위칭 소자를 포함하며,
    상기 카운터 전극과 상기 화소 전극은 각각 투명한 전도체이고,
    상기 양 기판사이의 제 1 거리가 상기 카운터 전극의 브렌치 부분과 화소 전극의 스트립 부분간의 거리보다 큰 것을 특징으로 액정 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 투명 전도체는 ITO 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 화소전극의 제 2 폭은 상기 카운터 전극사이의 제 2 거리보다 작고, 상기 카운터 전극의 제 1 폭은 상기 화소전극사이의 제 3 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 카운터 전극의 브렌치 부분과 화소 전극의 스트립 부분간의 거리는 약 0.1 내지 약 5㎛인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 카운터 전극의 제 1 폭에 대한 상기 화소전극의 제 2 폭의 비는 0.2 내지 4인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 카운터 전극의 폭과 상기 화소전극의 폭은 각각 약 1 내지 약 8㎛인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 카운터 전극은 상기 제 1 방향과 평행하고 상기 브렌치들의 일단을 연결하는 바디 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 화소 전극은 제 1 방향과 평행하고 상기 스트립 부분들의 일단을 연결하면서 상기 바디 부분과 오버랩되는 제 1 연결 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 카운터 전극은 제 1 방향과 평행하고 상기 브렌치의 타단을 연결하는 바 부분을 더 포함하고, 상기 화소 전극은 제 1 방향과 평행하고 상기 스트립 부분의 타단을 연결하면서 상기 바 부분과 오버랩되는 제 2 연결 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  25. 제 22 항에 있어서, 상기 화소 전극은 상기 카운터 전극의 바디 부분과 평행하고 상기 스트립 부분의 타단을 연결하는 제 2 연결 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  26. 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 기판의 대향면에 형성된 제 1 배향막 및 상기 제 2 기판의 대향면에 형성된 제 2 배향막을 추가로 포함하고, 상기 제 1 배향막은 상기 전계 방향과 소정각을 이루는 제 1 러빙축을 가지고 전계 무인가시 상기 액정분자들을 상기 제 1 러빙축 방향으로 배열시키며, 상기 제 2 배향막은 상기 전계방향과 소정각을 이루는 제 2 러빙축을 가지고 전계 무인가시 상기 액정분자들을 상기 제 2 러빙축 방향으로 배열시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 제 1 배향막의 러빙축과 제 2 배향막의 러빙축은 서로 약 180도를 이루는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  28. 제 16 항 또는 제 27 항에 있어서, 상기 액정 분자들은 프리틸트각을 갖고, 그 프리틸트각은 약 0도 이상 약 10도 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 제 1 기판의 외측면에 배치되고, 소정 방향의 편광축을 갖으며 상기 액정과 광학적으로 관련된 편광자와 상기 제 2 기판의 외측면에 배치되고 소정 방향의 흡수축을 갖으며 상기 편광자와 광학적으로 관련된 분해자를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 편광자의 편광축 상기 제 1 기판에 형성되는 배향막의 러빙축이 이루는 각은 약 0도 또는 약 90도가 되고, 상기 분해자의 흡수축과 편광자의 편광축이 이루는 각이 약 90도가 되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 제 1 기판에 형성되는 배향막의 러빙축과 상기 전계가 이루는 각이 약 0도 내지 약 45도이면, 상기 액정층은 유전율 이방성이 음이고, 상기제 1 기판에 형성되는 배향막의 러빙축과 상기 전계가 이루는 각이 약 45 내지 약 90도 이면, 상기 액정층은 유전율 이방성이 양인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 액정은 네마틱 액정이고, 액정내 분자들의 굴절율이방성지수와 제 1 거리의 곱이 약 0.2 내지 약 0.6㎛ 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  33. 제 17 항에 있어서, 상기 화소전극의 제 2 폭은 상기 카운터 전극사이의 제 2 거리 보다 크고, 상기 카운터 전극의 제 1 폭은 상기 화소전극사이의 제 3 거리 보다 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  34. 제 16 항에 있어서, 상기 게이트 버스 라인, 데이터 버스 라인 및 공통 신호선은 Al, Mo, Ti, W, Ta, Cr 및 이의 조합으로 구성된 그룹중 어느 하나 금속막 또는 두 개이상의 합금막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  35. 제 16 항에 있어서, 상기 액정내 분자들의 굴절율 이방성지수와 제 1 거리의 곱이 약 0.2 내지 약 0.6㎛ 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  36. 서로 제 1 거리를 두고 대향,배치되는 투명한 제 1 기판과 제 2 기판;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 배열되며, 액정분자들을 포함하는 액정층;
    상기 제 1 기판상에 매트릭스 형태로 배열되는 다수개의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인으로, 상기 게이트 버스 라인중 인접한 한쌍의 게이트 버스라인과 상기 데이터 버스 라인중 인접한 한쌍의 데이터 버스 라인은 단위 화소공간을 한정하며, 상기 다수개의 게이트 버스 라인은 제 1 방향으로 배열되고, 상기 다수개의 데이터 버스 라인은 제 1 방향과 실질적으로 수직인 제 2 방향으로 배열되는 상기 다수개의 게이트 버스라인 및 데이터 버스 라인;
    상기 제 1 기판의 단위 화소 공간에 각각 형성되는 카운터 전극으로서, 상기 사각의 플레이트 형상을 갖는 상기 카운터 전극;
    상기 게이트 버스 라인과 평행하게 연장되며, 상기 카운터 전극과 콘택되어 공통신호를 전달하는 공통 신호선;
    상기 제 1 기판의 단위 화소 공간내에 형성되어, 카운터 전극과 함께 전계를 형성하는 화소 전극으로서, 제 2 방향과 평행하게 분기된 다수개의 스트립 부분을 포함하며, 모두 카운터 전극과 오버랩되도록 배치되고, 상기 스트립 부분은 일정한 폭 및 일정한 거리를 갖으며 배열되며, 스트립 부분 사이의 공간을 통하여 카운터 전극이 노출되도록 형성된 상기 화소전극;
    상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시킴과 아울러, 상기 카운터 전극과 화소 전극을 절연시키는 게이트 절연막; 및
    상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 각각 구비되고, 상기 화소 전극과 접속되어, 게이트 버스 라인의 선택시 데이터 버스 라인의 디스플레이 신호를 화소 전극에 전달하는 스위칭 소자를 포함하며,
    상기 카운터 전극과 상기 화소 전극은 투명한 전도체로 형성되고,
    상기 양 기판사이의 제 1 거리는 상기 카운터 전극과 화소 전극간을 절연시키는 게이트 절연막의 두께보다 큰 것을 특징으로 액정 표시 장치.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 투명 전도체는 ITO 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  38. 제 36 항 또는 제 37 항에 있어서, 상기 스트립 부분간의 거리에 대한 화소 전극의 제 2 부분의 폭의 비는 약 0.2 내지 약 5 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 스트립 부분의 폭은 약 1 내지 약 8㎛ 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 제 1 거리에 대한 상기 화소 전극의 스트립간의 거리의 비는 약 0.1 내지 약 5인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 화소 전극은 제 1 방향과 평행하고 상기 스트립 부분들의 일단을 연결하면서 상기 카운터 전극과 오버랩되는 제 1 연결 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  42. 제 41 항에 있어서, 상기 화소 전극은 제 1 방향과 평행하고 상기 스트립 부분들의 타단을 연결하면서 상기 카운터 전극과 오버랩되는 제 2 연결 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 제 1 기판의 대향면에 형성된 제 1 배향막 및 상기 제 2 기판의 대향면에 형성된 제 2 배향막을 추가로 포함하며, 상기 제 1 배향막은 상기 전계 방향과 소정각을 이루는 제 1 러빙축을 가지고, 전계 무인가시, 상기 액정분자들을 상기 제 1 러빙축 방향으로 배열시키며, 또한 상기 제 2 배향막은 상기 전계방향과 소정각을 이루는 제 2 러빙축을 가지고, 전계 무인가시, 상기 액정분자들을 상기 제 2 러빙축 방향으로 배열시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 제 1 배향막의 러빙축과 제 2 배향막의 러빙축은 서로 약 180도를 이루는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  45. 제 36 항 또는 제 44 항에 있어서, 상기 액정 분자들은 프리틸트각을 갖고, 그 프리틸트각은 약 0도 이상 약 10도 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  46. 제 45 항에 있어서, 상기 제 1 기판의 외측면에 배치되고, 소정 방향의 편광축을 갖으며 상기 액정과 광학적으로 관련된 편광자와 상기 제 2 기판의 외측면에 배치되고 소정 방향의 흡수축을 갖으며 상기 편광자와 광학적으로 관련된 분해자를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 편광자의 편광축 상기 제 1 기판에 형성되는 배향막의 러빙축이 이루는 각은 약 0도 또는 약 90도가 되고, 상기 분해자의 흡수축과 편광자의 편광축이 이루는 각이 약 90도가 되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  48. 제 47 항에 있어서, 상기 제 1 기판에 형성되는 배향막의 러빙축과 상기 전계가 이루는 각이 약 0도 내지 약 45도이면, 상기 액정은 유전율 이방성이 음이고, 상기제 1 기판에 형성되는 배향막의 러빙축과 상기 전계가 이루는 각이 45 내지 90도이면, 상기 액정은 유전율 이방성이 양인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  49. 제 48 항에 있어서, 상기 액정은 네마틱 액정이고, 액정내 분자들의 굴절율 이방성지수와 제 1 거리의 곱이 약 0.2 내지 약 0.6㎛ 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  50. 제 36 항에 있어서, 상기 액정은 네마틱 액정이고, 액정내 분자들의 굴절율 이방성지수와 제 1 거리의 곱이 약 0.2 내지 약 0.6㎛ 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  51. 제 36 항에 있어서, 상기 게이트 버스 라인, 데이터 버스 라인 및 공통 신호선은 Al, Mo, Ti, W, Ta, Cr 및 이의 조합으로 구성된 그룹중 어느 하나 금속막 또는 두 개이상의 합금막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  52. 투명한 제 1 기판을 준비하는 단계;
    상기 제 1 기판상에 제 1 투명 전도체를 형성하는 단계;
    상기 투명 금속막 상부에 제 1 금속막을 형성하고, 상기 제 1 금속막을 소정 부분 패터닝하여, 게이트 버스 라인과 공통 신호선을 형성하는 단계;
    상기 제 1 투명 전도체를 패터닝하여 카운터 전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 버스 라인, 공통 신호선, 카운터 전극이 형성된 제 1 기판상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;
    상기 게이트 절연막의 소정 부분 상에 채널층을 형성하는 단계;
    상기 게이트 절연막 상부에 제 2 투명 전도체를 형성하고, 상기 제 2 투명 전도체를 상기 카운터 전극과 오버랩되도록 패터닝하여, 화소 전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 절연막 상부에 제 2 금속막을 증착하고, 소정 부분 패터닝하여, 데이터 버스 라인, 소오스, 드레인을 형성하는 단계;
    상기 제 1 기판의 결과물 상부에 제 1 배향막을 형성하는 단계;
    상기 제 1 기판과 대향되어질 제 2 기판을 준비하는 단계;
    상기 제 2 기판상에 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 컬러 필터 상부에 제 2 배향막을 형성하는 단계;
    상기 제 2 기판의 제 2 배향막과 제 1 기판의 제 1 배향막이 대향되도록 합착하는 단계; 및
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정을 충진하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  53. 제 52 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 투명 전도체는 ITO 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  54. 투명한 제 1 기판을 준비하는 단계;
    상기 제 1 기판상에 투명 전도체를 형성하고 소정 부분 패터닝하여 카운터 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 1 기판상에 제 1 금속막을 증착하고, 소정 부분 패터닝하여, 게이트 버스 라인과 공통 신호선을 형성하는 단계로, 상기 공통 신호선은 카운터 전극과 콘택되도록 한다.;
    상기 카운터 전극 및 게이트 버스 라인, 공통 신호선, 카운터 전극이 형성된 제 1 기판상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;
    상기 게이트 절연막의 소정 부분 상에 채널층을 형성하는 단계;
    상기 게이트 절연막 상부에 투명 전도체를 형성하고, 상기 투명 전도체를 상기 카운터 전극과 오버랩되도록 패터닝하여, 화소 전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 절연막 상부에 제 2 금속막을 증착하고, 소정 부분 패터닝하여, 데이터 버스 라인, 소오스 및 드레인을 형성하는 단계;
    상기 제 1 기판의 결과물 상부에 제 1 배향막을 형성하는 단계;
    상기 제 1 기판과 대향되어질 제 2 기판을 준비하는 단계;
    상기 제 2 기판상에 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 컬러 필터 상부에 제 2 배향막을 형성하는 단계;
    상기 제 2 기판의 제 2 배향막과 제 1 기판의 제 1 배향막이 대향되도록 합착하는 단계; 및
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정을 충진하는 단계를 포함하며,
    상기 카운터 전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 버스 라인 및 공통 신호선을 형성하는 단계는 서로 바꾸어 실시할 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  55. 제 54 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 투명 전도체는 ITO 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조방법.
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