KR100403648B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR100403648B1
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니시다신이찌
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엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
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Abstract

중간조표시의 응답을 빠르게 하여 더욱 시야각을 크게 할 수 있는 액정표시장치의 제공.
TFT 가 형성되는 제 1 투명기판 (1) 과 대향하는 제 2 투명기판 (11) 과 이들의 기판간에 끼워지는 액정 (17) 으로 이루어지고, 제 1 투명기판에는 서로 직교하여 연재하는 게이트선 (2) 및 데이터선 (6) 과 배선교차부에 설치된 TFT (4) 와 폭방향으로 번갈아 나란히 설치된 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 을 갖고, 제 2 투명기판에는 블랙매트릭스 (12) 와 색층 (13) 을 구비한 IPS 액정표시장치에 있어서, 화소전극과 공통전극이 하나 이상의 굴곡점을 갖고, 또한 양전극의 굴곡각도 또는 굴곡방향을 서로 다르게함으로써 양전극간격의 광협을 화소내에 형성하여 액정에 인가되는 전계강도 및 전계방향을 화소내에서 연속적으로 변화시켜 중간조에서의 응답특성을 개선한다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 TFT 기판에 형성한 화소전극과 공통전극 사이에 인가하는 전압에 의해 기판에 대략 평행한 면내에서 액정을 구동하는 IPS (In-Plane Switching) 방식 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
박막 트랜지스터 (이하, TFT 라 한다) 를 화소의 스위칭 소자로서 이용하는 액티브 매트릭스형 액정표시장치는 고품위의 화질을 가져 공간 절약형 데스크 톱 컴퓨터의 모니터 등으로 널리 사용되고 있다. 일반적으로 액정표시장치의 동작 모드에는 배향한 액정분자의 다이렉터 방향을 유리기판에 대하여 수직인 방향으로 회전시키는 트위스티드 네마틱 (Twisted Nematic : TN) 방식과, 유리기판에 대하여 평행한 방향으로 회전시키는 IPS 방식이 있다.
IPS 방식 액정표시장치는 TFT 를 형성하는 제 1 투명기판상에 서로 평행한 화소전극과 공통전극을 번갈아 형성하여 이들 사이에 전압을 인가하고 기판면에 평행한 전계를 형성함으로써 액정의 다이렉터 방향을 변화시켜, 이것으로 투과광량을 제어하는 것이다. 따라서, 이 표시방향에서는 다이렉터가 기판면 내에서 회전하기 때문에 TN 방식인 경우와 같이 다이렉터 방향에서 보았을 때와 기판법선방향에서 보았을 때 투과광량과 인가전압간의 관계가 크게 상이해진다는 문제는 발생하지 않아, 매우 넓은 시각에서 보았을 때 양호한 화상을 얻을 수 있다.
이러한 IPS 방식은, 액정층을 호모지니어스 배향으로 하여 서로 편광축이 직교하는 2 장의 편광판으로 이것을 지지하여 일측의 편광축을 액정분자의 배향방향과 같게 함으로써 전압무인가 상태에서 흑색 표시로 하고, 화소전극과 공통전극 사이의 전압인가에 의해 액정분자를 전계 방향으로 트위스트변형시켜 백색 표시로 하는 것이 일반적이며, 이 방법에서는 흑색 표시시의 휘도를 안정적으로 낮게 할 수 있기 때문에 널리 이용되고 있다.
그러나, 종래의 IPS 방식 액정표시장치에서는 도 24 에 나타낸 바와 같이 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 이 직선상으로 형성되어 액정분자가 1 방향으로만 회전하기 때문에, 백색 표시 상태에서 경사방향에서 보았을 때 색이 형성된다는 문제가 있다. 이 문제를 해결하는 방법으로서 1 화소 내에서 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 형상을 「〈 」 형상으로 굴곡시키는 방법이 일본특개평 9-311334 호 등에 기재되어 있다.
상기 기술에 관하여 도 22 를 참조하여 설명한다. 도 22 는 종래의 IPS액정표시장치의 구조를 나타내는 도이며, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 A-A' 선 단면도이다. 이 액정표시장치는 TFT 가 형성되는 제 1 투명기판 (1) 과 컬러 필터 (Color filter : CF) 가 형성되는 제 2 투명기판 (11) 과 그 사이에 끼워지는 액정 (17) 으로 구성되며, 제 1 투명기판 (1) 에는 게이트전극 (2), 데이터선 (6) 이 대략 직교하여 형성되고, 이들 교차부에 매트릭스형상으로 TFT (4) 가 배치되어 있다. 또한, 각 화소에는 「〈 」 형상으로 절곡된 서로 평행한 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 이 번갈아 형성되어 있다. 또, 제 2 투명기판 (11) 상에는 여분의 광을 차광하기 위한 블랙매트릭스 (12) 와 RGB 3 색의 컬러 표시를 하기 위한 색층 (13) 이 이들을 덮는 평탄화막 (14) 이 형성되어 있다.
그리고, 이들 제 1 투명기판 (1) 및 제 2 투명기판 (11) 의 표면에는 배향막 (18) 이 도포되고, 양 기판 사이에는 액정 (17) 이 끼워지며, 이 액정 (17) 은 데이터선 (6) 의 연재방향에 대략 평행하게 호모지니어스 배향되어 있다. 또, 양 기판의 외측에는 편광판 (16a, 16b) 이 첩부되며, 양 편광판의 편광축은 서로 직교하며, 일측의 편광축은 액정의 배향방향에 평행하게 설정된다. 그리고 TFT (4) 를 통하여 화소전극 (7) 에 전위를 입력하여 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 사이에 횡전압을 부여함으로써 액정 (17) 을 기판에 평행한 면내에서 트위스트 변형시켜 표시를 제어하고 있다.
이 방법에 의하면, 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 사이에 전압을 인가하면 도 25 에 나타낸 바와 같이 「〈 」 형상의 굴곡부분을 사이에 둔 2 개의 영역에서 전계가 각각 상이한 방향으로 발생하기 때문에, 액정분자는 2 방향으로 트위스트하게 된다. 그러면, 백색 표시 상태에서 경사방향에서 보았을 때 2 개의 영역에서 상이한 색이 발생하게 되어 이것이 서로 보상한 결과 색 발생이 저감한다는 효과를 얻을 수 있다.
이처럼 IPS 방식 액정표시장치에서 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 을 「〈 」 형상으로 형성함으로써 시야각을 상당히 넓게 하고 색 발생을 저감할 수 있으나, IPS 방식 액정표시장치에서는 화소영역의 개구율을 크게 유지하도록 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 을 형성할 필요가 있으므로 양 전극을 밀집시켜 형성할 수 없어, 양 전극의 간격을 좁게 할 수 없다. 따라서, 전계를 크게 하기 위해서는 인가전압을 크게 해야 하므로 소비전력이 증가하게 되며, 한편 인가전압은 작으면 전계가 작아지므로 액정 (17) 의 응답을 빠르게 할 수 없다는 문제가 있다.
이 문제를 해결하는 방법으로서 점도가 작은 액정 (17) 을 사용하는 방법 등이 있고, 이에 의해 백색표시의 응답속도를 빠르게 할 수 있지만, 중간조에서는 액정 (17) 에 인가되는 실효적인 전계가 작아 백색표시시에 비하여 응답이 2 배 정도 늦어져 버린다. 이 문제를 도 23 을 참조하여 설명한다. 도 23 은 액정에 인가하는 전압에 대한 패널의 투과율 및 응답의 상관을 나타내는 도면으로, 파선은 인가전압과 패널투과율의 상관을, 실선은 인가전압과 응답의 상관을 나타낸 도면이다.
도 23 에 나타낸 바와 같이, 패널투과율은 액정에 인가하는 전압의 증가에 따라 액정의 배향방향이 전계방향으로 트위스트하여 광을 투과하기쉬워져, 소정의전압으로 45 도로 트위스트하여 투과율이 최대로 된다 (백색표시상태). 또, 인가하는 전압이 크면 액정분자가 회전하기 쉬워지기 때문에 인가전압의 증가에 따라 응답은 서서히 빨라진다. 여기에서, 중간조표시영역은 액정에 인가하는 전압이 백색표시상태에 비하여 작은 영역이기 때문에, 그 응답은 백색표시시에 비하여 늦어져 버린다.
일반적으로 액정이 움직이기 시작하기 위한 최저전압인 역치전압 (Vth) 은 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 과의 간격 (L) 과 실효적인 셀갭 (d) 과 액정 (17) 의 트위스트탄성정수 (K22) 와 액정 (17) 의 유전율이방성 (△ε) 을 사용하여 다음과 같이 표시된다.
Vth=π·L/d×(K22/ε0△ε)1/2‥ (1)
즉, 전극간격 (L) 이 클수록 전계강도가 작아지기 때문에 역치전압 (Vth) 은 커지고, 한편 셀갭 (d) 이 커질수록 액정이 회전하기 쉬워지기때문에 역치전압 (Vth) 은 작아지는 경향에 있다. 따라서, 액정의 응답을 빨리 하기 위해서는 전극간격 (L) 을 작게 하고 셀갭 (d) 을 크게 하면 된다.
그러나, 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 과의 전극간격 (L) 을 균일하게 좁게 하거나 셀갭을 균일하게 크게 하면 Vth 는 작아지지만, 여전히 저전압영역에서의 중간조에서의 응답을 빨리 할 수 없고, 또, 전극간격 (L) 을 작게 하면 화소영역에서의 전극이 차지하는 면적이 커져 개구율이 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 목적은 중간조표시의 응답을 빠르게 하여 더욱 시야각을 크게 할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것에 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 1a 는 평면도, 도 1b 는 도 1a 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 액정표시장치의 전계방향을 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 액정표시장치의 인가전압과 패널 투과율 및 응답의 상관을 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 액정표시장치의 인가전압과 응답의 상관을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 액정표시장치의 전극의 절곡 각도 차이와 응답의 상관을 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 6a 는 평면도, 도 6b 는 도 6a 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 7a 는 평면도, 도 7b 는 도 7a 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8 은 본 발명의 제 3 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 8a 는 평면도, 도 8b 는 도 8a 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 9 는 본 발명의 제 4 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 9a 는 평면도, 도 9b 는 도 9a 의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 10 은 본 발명의 제 4 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 10a 는 평면도, 도 10b 는 도 10a 의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 11 은 본 발명의 제 4 실시예에 관한 액정표시장치의 인가전압과 패널 투과율 및 응답의 상관을 나타낸 도면이다.
도 12 는 본 발명의 제 4 실시예에 관한 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 13 은 본 발명의 제 5 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 13a 는 평면도, 도 13b 는 도 13a 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 14 는 본 발명의 제 5 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 14a 는 평면도, 도 14b 는 도 14a 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 15 는 본 발명의 제 6 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 15a 는 평면도, 도 15b 는 도 15a 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 16 은 본 발명의 제 6 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 17 은 본 발명의 제 7 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 17a 는 평면도, 도 17b 는 도 17a 의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 18 은 본 발명의 제 7 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 18a 는 평면도, 도 18b 는 도 18a 의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 19 는 본 발명의 제 8 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 19a 는 평면도, 도 19b 는 도 19a 의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 20 은 본 발명의 제 9 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 20a 는 평면도, 도 20b 는 도 20a 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 21 은 본 발명의 제 10 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 21a 는 평면도, 도 21b 는 도 21a 의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 22 는 종래의 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로, 도 22a 는 평면도, 도 22b 는 도 22a 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 23 은 종래의 액정표시장치의 인가전압과 패널 투과율 및 응답의 상관을 나타낸 도면이다.
도 24 는 종래의 액정표시장치의 전계방향을 나타낸 도면이다.
도 25 는 종래의 액정표시장치의 전계방향을 나타낸 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호설명*
1 : 제 1 투명기판 2 : 게이트전극
3 : 공통전극 4 : TFT
5 : 층간절연막 6 : 데이터선
7 : 화소전극 8 : 소스전극
9 : 드레인전극 10 : 패시베이션막
11 : 제 2 투명기판 12 : 블랙매트릭스
13 : 색층 14 : 평탄화막
15 : 도전막 16a,16b : 편광판
17 : 액정 18 : 배향막
19a,19b : 셀갭이 큰 영역 20a,20b : 셀갭이 작은 영역
21 : 마스크 22 : 자외선
23 : 오목부 23a : 오목부의 정점
24 : 유기층간막
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 1 쌍의 대향하는 기판과 상기 1 쌍의 기판간에 끼워진 액정을 갖고, 상기 1 쌍의 기판의 일측에는 서로 거의 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸인 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극을 구비하고, 상기 화소전극과 상기 공통전극의 사이에 인가하는 전압에 의해 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 거의 평행한 면내에서 회전시키는 IPS 방식의 액정표시장치에 있어서, 상기 화소전극과 상기 공통전극이 모두 1 이상의 굴곡점에서 절곡되어, 상기 각 화소내에서 상기 액정에 인가되는 전계의 강도 및 방향의 쌍방이 연속적으로 변화하도록, 상기 화소전극 및 상기 공통전극의 굴곡형상이 설정되어 있는 것이다.
또, 본 발명은 1 쌍의 대향하는 기판과 상기 1 쌍의 기판간에 끼워진 액정을 갖고, 상기 1 쌍의 기판의 일측에는 서로 거의 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸여진 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극을 구비하고, 상기 화소전극과 상기 공통전극의 사이에 인가하는 전압에 의해 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 거의 평행한 면내에서 회전시키는 IPS 방식의 액정표시장치에 있어서, 상기 화소전극과 상기 공통전극이 모두 1 이상의 굴곡점에서 절곡되어 상호 전극의 굴곡각도에 차이가 형성되어 있는 것으로, 상기 화소전극 및 상기 공통전극의 굴곡각도의 차이가 5°이상으로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명은 1 쌍의 대향하는 기판과 상기 1 쌍의 기판간에 끼워진 액정을 갖고, 상기 1 쌍의 기판의 일측에는 서로 거의 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸여진 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극을 구비하고, 상기 화소전극과 상기 공통전극의 사이에 인가하는 전압에 의해 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 거의 평행한 면내에서 회전시키는 IPS 방식의 액정표시장치에 있어서, 상기 화소전극과 상기 공통전극이 모두 1 이상의 굴곡점에서 절곡되어, 상호 전극의 굴곡방향이 반대방향으로 설정되어 있는 것이다.
또, 본 발명은 1 쌍의 대향하는 기판과 상기 1 쌍의 기판간에 끼워진 액정을 갖고, 상기 1 쌍의 기판의 일측에는 서로 거의 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸여진 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극을 구비하고, 상기 화소전극과 상기 공통전극의 사이에 인가하는 전압에 의해, 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 거의 평행인 면내에서 회전시키는 IPS 방식의 액정표시장치에 있어서, 상기 화소전극과 상기 공통전극이 모두 5 이상의 홀수의 굴곡점에서 절곡되는 형상으로 형성되어 있는 것이다.
본 발명은 1 쌍의 대향하는 기판과 상기 1 쌍의 기판간에 끼워진 액정을 갖고, 적어도 제 1 기판상에는 서로 거의 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸여진 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극과, 각각의 전극을 덮는 절연막을 갖고, 제 2 기판상에는 소정의 개구를 갖는 블랙매트릭스와 색층과, 상기 블랙매트릭스 및 상기 색층을 덮는 평탄화막을 갖고, 상기 화소전극과 상기 공통전극의 사이에 인가하는 전압에 의해 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 거의 평행인 면내에서 제어하는 IPS 방식의 액정표시장치에 있어서, 상기 절연막 및 상기 평탄화막의 적어도 일측에 소정의 단면형상의 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 의해 상기 대향하는 기판간의 갭이 다른 영역이 상기 화소영역내에 형성되어 있는 것이다.
또, 본 발명은 1 쌍의 대향하는 기판과 상기 1 쌍의 기판간에 끼워진 액정을 갖고, 상기 1 쌍의 기판의 일측에는 소정의 개구를 갖는 블랙매트릭스와 색층과, 서로 거의 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸여진 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극과, 상기 블랙매트릭스 및 상기 색층을 덮는 층간막과, 각각의 상기 전극을 덮는 절연막을 하나 이상 갖고, 상기 화소전극과 상기 공통전극과의 사이에 인가하는 전압에 의해 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 거의 평행한 면내에서 제어하는 IPS 방식의 액정표시장치에 있어서, 상기 층간막 또는 상기 절연막에 소정의 단면형상의 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 의해 상기 대향하는 기판간의 갭이 다른 영역이 상기 화소영역내에 형성되어 있는 것이다.
본 발명은 상기 구성에 의해 액정의 역치전압이 작은 영역부터 큰 영역까지를 1 화소내에 연속적으로 형성할 수 있어, 역치전압이 작은 영역에서는 액정으로의 인가전압이 낮은 중간조에서도 패널투과율을 크고, 또한 응답을 빨리 할 수 있다. 또, 액정에 인가되는 전계의 방향을 1 화소내에서 연속적으로 변화시킬 수 있기때문에 액정은 모든 방향으로 트위스트되어 훨씬 시야각특성을 향상시킬 수 있다.
(발명의 실시형태)
(실시형태 1)
본 발명에 관련되는 액정표시장치는 그 제 1 실시형태에 있어서 TFT 가 형성되는 제 1 투명기판과 대향하는 제 2 투명기판과 이들의 기판간에 끼워지는 액정으로 이루어지고, 제 1 투명기판에는 서로 직교하여 연재하는 게이트선 및 데이터선과 배선교차부에 형성된 TFT 와 폭방향으로 번갈아 나란히 형성된 화소전극 및 공통전극을 갖고, 제 2 투명기판에는 화소영역 이외의 광을 차단하는 블랙매트릭스와 컬러표시를 실행하는 색층을 구비하고, 화소전극과 공통전극이 하나 이상의 굴곡점을 갖고, 또한 양전극의 굴곡각도 또는 굴곡방향을 서로 다르게함으로써 양전극간격의 광협(廣狹)을 화소내에 형성하여 액정에 인가되는 전계강도 및 전계방향을 화소내에서 연속적으로 변화시켜 중간조에서의 응답특성을 개선하는 것이다.
[실시형태 2]
또, 본 발명의 제 2 실시형태는 TFT 가 형성되는 제 1 투명기판과 대향하는 제 2 투명기판과 이들의 기판간에 끼워지는 액정으로 이루어지고, 제 1 투명기판에는 서로 직교하여 연재하는 게이트선 및 데이터선과 배선교차부에 설치된 TFT 와 폭방향으로 번갈아 나란히 설치된 화소전극 및 공통전극을 갖고, 제 2 투명기판에는 화소영역이외의 광을 차단하는 블랙매트릭스와 컬러표시를 실행하는 색층을 구비하고, 화소전극과 공통전극이 복수, 바람직하게는 5 이상의 홀수개의 굴곡점을 갖고, 굴곡부에서의 액정의 탄성력을 이용하여 전압무인가시에서의 액정의 배향상태의 복원을 빠르게 하여 응답특성을 개선하는 것이다.
[실시형태 3]
또, 본 발명의 제 3 실시형태는, TFT 가 형성되는 제 1 투명기판과 대향하는 제 2 투명기판과 이들의 기판간에 끼워지는 액정으로 이루어지고, 제 1 투명기판에는 서로 직교하여 연재하는 게이트선 및 데이터선과 배선교차부에 설치된 TFT 와 폭방향으로 번갈아 나란히 설치된 화소전극 및 공통전극과 이들의 전극을 덮는 절연막을 갖고, 제 2 투명기판에는 화소영역 이외의 광을 차단하는 블랙매트릭스와 컬러표시를 실행하는 색층과 이들을 덮는 평탄화막을 구비하고, 화소영역에 대응하는 부분의 제 1 투명기판의 절연막, 또는, 제 2 투명기판의 평탄화막에 소정 형상의 오목부를 형성하고, 제 1 및 제 2 투명기판간의 셀갭의 광협을 화소내에 형성하여, 셀갭이 넓은 부분의 Vth 를 낮춤으로써 중간조에서의 응답특성을 개선하는 것이다.
[실시형태 4]
또, 본 발명의 제 4 실시형태는 TFT 가 형성되는 제 1 투명기판과 대향하는 제 2 투명기판과 이들의 기판간에 끼워지는 액정으로 이루어지고, 제 1 투명기판에는 화소영역이외의 광을 차단하는 블랙매트릭스와 컬러표시를 실행하는 색층과 서로 직교하여 연재하는 게이트선 및 데이터선과 배선교차부에 설치된 TFT 와 폭방향으로 번갈아 나란히 설치된 화소전극 및 공통전극과, 이들의 전극 또는 색층을 덮는 절연막을 갖고, 화소영역에 대응하는 부분의 제 1 투명기판의 절연막에 소정형상의 오목부를 형성하고, 제 1 및 제 2 투명기판간의 셀갭의 광협을 화소내에 설치하여, 셀갭이 넓은 부분의 Vth 를 낮춤으로써 중간조에서의 응답특성을 개선하는 것이다.
[실시예]
상기의 본 발명의 실시형태에 대하여 더욱 상세하게 설명하기 위해 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
[실시예 1]
먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 관련되는 IPS 방식의 액정표시장치에 대하여 도 1 내지 도 5 를 참조하여 설명한다. 도 1 은 제 1 실시예에 관련되는 액정표시장치의 구조를 나타내는 도면으로, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다. 또, 도 2 는 본 구성에서의 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 사이에 인가되는 전압의 등전위면과 전계의 방향을 나타내는 도면이고, 도 3 은 액정에 인가하는 전압과 패널투과율 및 응답과의 상관을 나타내는 도면이다. 또, 도 4 및 도 5 는 본 실시예의 효과를 설명하기 위한 도면으로 액정에 인가하는 전압과 응답의 상관을 나타내는 도면이다.
먼저, 본 실시예의 IPS 액정표시장치의 구성에 대하여 설명하면, IPS 액정표시장치는 TFT 를 형성하는 제 1 투명기판 (1) 과 제 2 투명기판 (11) 과 그 사이에 끼워지는 액정 (17) 으로 구성되고, 제 1 투명기판 (1) 측에는 게이트전극 (2), 데이터선 (6) 이 거의 직교하여 형성되며, 이들 교차부에 매트릭스상으로 TFT (4) 가 배치되어 1 화소가 형성되어 있다. 또, 각 화소에는 「〈 」형상으로 절곡된 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 이 형성되어 있고, 화소전극 (7) 은 TFT 의 소스전극 (8) 에 접속되며, 공통전극 (3) 은 게이트전극 (2) 에 평행으로 연재하는 공통전극 (3) 배선에 접속되어 있다. 그리고, 이들의 전극을 덮도록 패시베이션막 (10) 이 형성되어 있다.
한편, 제 2 투명기판 (11) 상에는 게이트전극 (2), 데이터선 (6) 상 및 이들과 화소표시부 사이의 여분의 광을 차광하기 위한 블랙매트릭스 (12), RGB 3 색의 컬러표시를 실행하기 위한 색층 (13), 또한 색층 (13) 을 덮도록 평탄화막 (14) 이 형성되어 있다.
그리고, 이들의 제 1 투명기판 (1) 및 제 2 투명기판 (11) 의 표면에는 배향막 (18) 이 도포되고, 양기판의 사이에는 액정 (17) 이 끼워져, 이 액정 (17) 은 데이터선 (6) 의 연재방향에 거의 평행으로 호모지니어스배향되어 있다. 또, 양기판의 외측에는 편광판 (16a, 16b) 이 첩부되고, 양편광판의 편광축은 서로 직교하며, 일측의 편광축은 액정 (17) 의 배향방향에 평행이 되도록 설정된다. 또, 모든 공통전극 (3) 에는 공통전극 (3) 배선을 통하여 일정한 공통전위가 공급되고 있고, TFT (4) 를 통하여 화소전극 (7) 에 전위를 입력하며, 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 사이에 횡전계를 부여함으로써 액정 (17) 을 기판에 평행한 면내에서 트위스트변형시켜 표시를 제어하고 있다.
여기에서, 종래의 액정표시장치에서는 백색표시시의 경사방향으로부터 보았을 때의 색 발생을 방지하기 위해 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 을 「〈 」형상으로 형성하여 양전극간에 발생하는 전계방향을 2 방향으로 되도록 형성하고 있지만, 본 실시예에서는 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 간격이 화소내에서 변화하도록 각각의 전극의 「〈 」형상의 굴곡정도를 변경하여 전극간격이 가장 좁아지는 부분에서 2 ㎛ 정도, 전극간격이 가장 넓어지는 부분에서 종래의 전극간격인 7 ㎛ 정도로 되도록 하고 있다.
즉, 도 1 및 도 2 에 나타낸 바와 같이, 화소전극 (7) 의 굴곡정도를 공통전극 (3) 보다도 크게 하여, 화소전극 (7) 의 「〈 」형상의 볼록부측에 형성한 공통전극 (3) 과의 간격이 화소전극 (7) 의 굴곡부의 정점에서 좁고 화소전극 (7) 의 양단부에서 넓게 함으로써 화소전극 (7) 의 단부에서 굴곡부의 정점을 향해 전계강도를 서서히 크게 하고 있다. 따라서, 간격이 넓은 부분에서는 종래와 마찬가지로 큰 전압을 인가하면 전계강도가 커지도록 하고, 간격이 좁은 부분에서는 작은 전압으로 큰 전계가 가해지도록 함으로써, 화소 전체로서는 작은 전압으로도 액정 (17) 의 응답을 빠르게 할 수 있다.
이 효과를 도 3 을 참조하여 설명하면, 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 간격이 큰 부분에서는 액정의 인가전압과 패널투과율의 관계는, 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 되어 큰 전압에서 패널투과율이 최대로 되는데, 화소전극 (7) 의 정점 근방의 간격이 좁은 부분에서는 작은 인가전압이어도 전계강도는 커지기 때문에, 패널투과율의 피크가 저전압측에 시프트하도록 할 수 있고, 양자를 서로 합하면 파선으로 나타낸 바와 같이 저전압영역에서도 패널투과율이 커지도록 할 수 있다.또한, 응답속도에 관해서는 인가전압이 작은 영역에서도 전극간격이 좁은 부분에서는 응답을 빠르게 할 수 있으므로 중간조표시의 응답의 개선을 도모할 수 있다.
이 중간조에 있어서의 응답속도의 개선효과를 도 4 를 사용하여 설명하면, 등간격으로 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 을 배치한 종래구조에서는, 파선으로 나타낸 바와 같이 인가전압이 작은 부분에서 응답이 느리고, 그 후 전압의 상승에 따라 서서히 응답이 빨라지지만, 본 실시예의 구조에서는 실선으로 나타낸 바와 같이 인가전압이 작은 부분에서도 응답을 빠르게 할 수 있으므로 중간조에 있어서의 응답속도가 개선되어 있음을 알 수 있다.
또한, 본 실시예의 구조의 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 각각의 절곡각도의 차이를 파라미터로서 계산한 도 5 를 참조하면, 절곡각도의 차이가 커지면 커질수록 응답속도를 빠르게 할 수 있고, 특히 각도차가 5 도 이상이 되면 응답속도의 개선효과가 현저하게 나타남을 알 수 있다. 이와 같이, 절곡각도의 차이는 클수록 응답속도를 빠르게 할 수 있으나, 한편 각도차가 너무 커지면 화소내의 전극이 차지하는 면적이 커져서 개구율을 저하시키게 되기 때문에, 각도차에는 바람직한 범위가 발생한다.
예컨대, 간격이 좁은 부분이 2 ㎛ 정도, 간격이 넓은 부분이 7 ㎛ 정도인 본 실시예의 구성에서는, 각도차가 커지면 개구율은 서서히 저하되지만, 반대로 각도차가 3 도 이상이 되면 쌍을 이루는 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 으로 둘러싸이는 칼럼을 1 화소내에 많이 형성할 수 있기 때문에, 개구율을 크게 할 수 있다. 따라서, 개구율을 각도차가 없는 종래예와 동등하게 하는 것을 조건으로 하면, 각도차는 12 도 정도 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한,「〈 」의 굴곡부를 연결하는 A-A' 선에서 양전극의 형상이 선대칭이 되도록 전극을 형성함으로써, 서로 인접하는 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 으로 둘러싸이는 칼럼내에서 전계방향이 반대로 되는 부분의 면적을 서로 동등하게 할 수 있기 때문에, TN 방식의 멀티도메인구조와 같이 시각의존성을 개선할 수 있다.
그리고, 본 실시예의 구조에서는, 도 2 에 나타낸 바와 같이 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 사이의 전계는, 그 위치에 의해 크기 뿐만 아니라 방향도 달라지기 때문에, 액정분자를 모든 방향으로 트위스트시킬 수 있기 때문에, 종래의 2 방향의 전계가 발생하는 구조에 비하여 훨씬 시야각특성을 향상시킬 수 있고, 방향의존성이 없는 액정표시장치를 형성할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 액정표시장치의 구조에 의하면, 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의「〈 」의 굴곡각도를 변경함으로써, 양전극의 간격을 1 화소내에서 변화시켜 전계강도가 작은 영역에서 큰 영역까지 분포시킬 수 있기 때문에, 액정으로의 인가전압이 작은 중간조표시에 있어서도 액정의 응답을 빠르게 할 수 있다. 그리고, 전계방향을 1 화소내에서 변화시킬 수 있기 때문에, 시야각특성이 매우 양호한 방향의존성이 없는 액정표시장치를 제공할 수 있다.
그리고, 본 실시예에서는 화소전극 (7) 의 절곡이 공통전극 (3) 의 절곡보다 큰 예에 대하여 기재하였으나, 본 발명은 상기 실시예로 한정되는 것은 아니며, 양전극 사이의 거리를 1 화소내에서 변화시킬 수 있는 구조이면 되고, 예컨대 공통전극 (3) 의 절곡측이 큰 구조나 「〈 」의 돌출부가 도면의 상하좌우 어느 방향을향하는 구조여도 됨은 분명하다.
[실시예 2]
이어서, 본 발명의 제 2 실시예에 관한 IPS 방식의 액정표시장치에 대하여, 도 6 및 도 7 을 참조하여 설명한다. 도 6 및 도 7 은 제 2 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로서, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다. 그리고, 본 실시예는 화소전극 또는 공통전극의 형상이 상기한 제 1 실시예와 다른 것이고, 다른 부분의 구성에 관해서는 제 1 실시예와 동일하다.
즉, 상기한 제 1 실시예에서는, 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 은「〈 」의 볼록부분이 같은 방향을 향하고, 그 굴곡각도를 변경함으로써 전극간격이 좁은 부분과 넓은 부분을 형성하였으나, 본 실시예에서는 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 굴곡방향을 서로 반대방향으로 함으로써,「〈 」의 볼록부 끼리가 마주보는 부분에서는 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 간격을 좁게 하고, 오목부가 마주보는 부분에서는 양전극의 간격을 종래와 동일한 정도로 넓게 하고 있다. 따라서, 간격이 넓은 부분에서는 종래와 마찬가지로 큰 전압을 인가하면 전계강도가 커지고, 간격이 좁은 부분에서는 작은 전압이어도 전계강도가 커지기 때문에, 화소 전체로서는 작은 전압이어도 액정의 응답을 빠르게 할 수 있다.
이 효과를 상기한 제 1 실시예와 마찬가지로 도 3 을 참조하여 설명하면, 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 간격이 큰 부분에서는 액정의 인가전압과 패널투과율의 관계는 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 되어 큰 전압으로 패널투과율이 최대로 되는데, 양전극의 볼록부가 마주보는 간격이 좁은 부분에서는 작은 인가전압이어도 전계강도는 커지기 때문에, 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이 패널투과율의 피크를 저전압측에 시프트할 수 있고, 양자를 서로 합하면 저전압영역에서도 패널투과율을 크게 할 수 있다. 또한, 응답에 관해서는 전극간격이 좁은 부분에서는 인가전압이 작은 영역에서도 응답을 빠르게 할 수 있기 때문에, 중간조표시의 응답의 개선할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 있어서도「〈 」의 굴곡부를 연결하는 A-A' 선에서 양전극의 형상이 선대칭으로 되도록 전극을 형성함으로써, 서로 인접하는 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 으로 둘러싸이는 칼럼내에서 전계방향이 반대로 되는 부분의 면적을 서로 동등하게 할 수 있기 때문에, TN 방식의 멀티도메인구조와 같이 시각의존성을 개선할 수 있다.
그리고, 본 실시예의 구조에서도 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 사이의 전계는 그 위치에 따라 크기 뿐만 아니라 방향도 달라지기 때문에, 액정부분을 모든 방향으로 트위스트시킬 수 있으므로, 종래와 같은 2 방향으로 전계가 발생하는 구조에 비하여 훨씬 시야각특성을 향상시킬 수 있고, 방향의존성이 없는 액정표시장치를 형성할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 액정표시장치의 구조에 의하면, 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의「〈 」의 굴곡방향을 반대로 함으로써, 양전극의 간격을 1 화소내에서 변화시켜 양전극 사이의 전계강도를 연속적으로 변화시킬 수 있기 때문에, 액정으로의 인가전압이 작은 중간조표시에 있어서도 액정의 응답을 빠르게 할 수 있다.그리고, 전계방향을 1 화소내에서 변화시킬 수 있기 때문에, 시야각특성이 매우 양호한 방향의존성이 없는 액정표시장치를 제공할 수 있다.
그리고, 본 실시예에서는 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 절곡각도가 동등한 예에 대하여 기재하였으나, 양전극의 절곡각도는 동일해도 상이해도 동일한 효과를 가져올 수 있으며, 또한 도 7 에 나타낸 바와 같이 전극의 중앙부분을 두껍게 하여 양전극 사이의 간격을 좁게 하는 구조나, 반대로 전극의 연결부분을 두껍게 하여 전극의 양단부에 있어서 양전극 사이의 간격을 좁게 하는 구조로 할 수도 있다.
[제 3 실시예]
이어서, 본 발명의 제 3 실시예에 관한 IPS 방식의 액정표시장치에 대하여, 도 8 을 참조하여 설명한다. 도 8 은 제 3 실시형태에 관한 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면으로서, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다. 상기한 제 1 및 제 2 실시예에서는, 화소전극과 공통전극의 형상으로서 굴곡점이 1 개인「〈 」형상을 사용하였으나, 본 실시예에서는 화소전극과 공통전극의 형상을 2 점 이상의 굴곡점이 있는 지그재그형상으로 한 것을 특징으로 하고, 액정의 탄성특성을 이용하여 응답의 향상을 도모하는 것이다. 그리고, 다른 부분의 구성에 관해서는 상기한 실시예와 동일하다.
우선, 일반적인 액정의 동작에 대하여 설명하면, 액정은 전압이 인가된 경우, 각각의 액정분자가 서로 독립하여 회전하는 것이 아니라, 상호간의 분자가 탄성특성에 기초하여 서로 영향을 미치고, 1 개의 분자의 회전에 이어지도록 다른 분자가 회전하여 액정분자의 집단이 트위스트변형한다. 즉, 확장, 비틀림, 구부러짐 각각의 변형에 대하여 탄성상수 (K11, K22, K33) 에 대응하여 탄성력이 작용한다.
이와 같은 탄성특성이 있는 액정의 동작을, 예컨대「〈 」형상의 전극구조의 액정표시장치에서 생각하면, 전압이 인가된 ON 상태에서는「〈 」의 굴곡부를 경계로 하여 액정은 2 개의 다른 방향으로 회전하는데, 이 때 굴곡부 근방의 액정분자 끼리에는 원래의 배향상태로 되돌아가려는 탄성력이 작용한다. 이 탄성력에 의해 직선형상의 전극의 경우에 비하여 전압이 OFF 로 되었을 때에 액정이 보다 빨리 회전하여 원래의 배향상태로 되돌아간다.
즉, 전극형상은 직선형상보다「〈 」형상의 편이 응답은 빠르고, 또한 굴곡부분을 많이 형성하면 할수록 그 효과는 현저하게 나타난다. 따라서, 본 실시예에서는 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 형상을「〈 」형상 대신에 많은 굴곡점을 갖는 지그재그형상으로 하고 있다. 이와 같이 굴곡점이 많아지면, 각각의 굴곡점에 있어서 상술한 바와 같은 탄성력이 작용하고, 보다 빨리 원래의 배향상태로 되돌아가려고 하기 때문에 응답을 더욱 빠르게 할 수 있고, 이 효과는 특히 흑색표시에서 현저하게 나타난다.
여기에서, 이 굴곡점의 수로서는 응답을 빠르게 하기 위해서는 많을수록 바람직하지만, 한편 굴곡점이 많아지면, 1 화소에 차지하는 전극의 면적이 커지기 때문에 적절히 액정표시장치에 요구되는 스페크에 따라 최적의 굴곡점 수를 결정하는 것이 바람직하다. 또, 굴곡점을 끼는 전계방향이 상이한 영역에 의해 시각특성을 서로 보상하기 위해서는 전계방향이 상이한 영역을 쌍으로 하여 형성할 필요가 있기 때문에, 영역의 수는 짝수, 즉 굴곡점의 수는 홀수로 하는 것이 바람직하다.
이 같이, 본 실시예의 액정표시장치의 구조에 따르면, 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 굴곡점을 복수, 바람직하게는 5 이상의 홀수로 함으로써 굴곡점 근방의 액정의 탄성력을 이용하여 OFF 상태에서 액정을 초기배향상태로 되돌리기 쉽게 할 수 있으며, 액정의 응답을 빠르게 할 수 있다. 또, 전계방향을 1 칼럼내에서 다수의 방향으로 변화시킬 수 있기 때문에, 시야각특성이 양호한 액정표시장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 이 동일한 형상이 되는 예에 관하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 일측의 전극의 절곡각도가 큰 제 1 실시예의 구조나 절곡방향이 서로 반대가 되는 제 2 실시예의 구조를 병용해도 되고, 이 경우에는 추가로 중간조의 응답도 빠르게 할 수 있다.
[실시예 4]
이어서, 본 발명의 제 4 실시예에 관한 IPS 방식의 액정표시장치에 관하여 도 9 내지 도 12 를 참조하여 설명한다. 도 9 및 도 10 은 제 4 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타내는 도면으로, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다. 또, 도 11 은 본 실시예의 효과를 설명하는 도면으로서, 액정으로의 인가전압과 패널투과율 및 응답의 상관을 나타내는 도면이다. 또, 도 12 는 오목부를 형성하는 방법을 나타내는 공정 단면도이다. 또한, 본실시예에서는 액정의 중간조의 응답을 빠르게 하는 방법으로서 전극간격을 변화시키는 대신에 셀갭에 광협을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
먼저, 도 9 를 참조하여 본 실시예의 IPS 액정표시장치의 구성에 관하여 설명하면, 제 1 투명기판 (1) 측에는 게이트전극 (2), 데이터선 (6) 이 대략 직교하여 형성되며, 이들의 교차부에 매트릭스형상으로 TFT (4) 가 배치되어 1 화소를 구성하고 있다. 또, 각 화소에는 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 이 형성되어 있으며, 화소전극 (7) 은 TFT (4) 에 접속되어 있다. 여기에서, 상기한 제 1 내지 제 3 실시예에서는 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 의 형상은 적어도 1 이상의 굴곡점을 갖는 형상으로 하였지만, 본 실시예에서는 양 전극은 직선형상이거나 굴곡점을 갖는 형상이라도 된다.
또, 제 2 투명기판 (11) 상에는 게이트전극 (2), 데이터선 (6) 상 및 이들과 화소표시부의 사이의 여분의 광을 차광하기 위한 블랙매트릭스 (12), RGB 3 색의 컬러표시를 실행하기 위한 색층 (13), 또한 색층 (13) 을 덮도록 평탄화막 (14) 이 형성되어 있지만, 본 실시예에서는 이 평탄화막 (14) 의 일부에 소정의 형상의 오목부 (23) 를 형성하는 것을 특징으로 하고 있다. 즉, 이 오목부 (23) 를 화소중앙부에 게이트전극 (2) 방향으로 연재하도록 형성하고, 1 화소내에서 오목부 (23) 의 깊이를 변화시킴으로써 제 1 투명기판 (1) 과 제 2 투명기판 (11) 의 셀갭을 변화시키고 있다.
여기에서, 셀갭과 액정의 응답의 관계에 관하여 고찰하면, 식 1 에 나타내는 바와 같이 액정을 구동하는 최저전압인 역치전압 (Vth) 은 셀갭 (d) 에 반비례하고있으며, 셀갭 (d) 이 커지면 액정분자는 회전하기 쉬워지기 때문에, 역치전압 (Vth) 은 작아진다. 이 역치전압 (Vth) 이 작아진다는 것은 작은 전압으로 액정이 회전한다는 것으로, 중간조에서의 응답이 빨라진다는 것이다. 즉, 셀갭을 변화시키는 것에 의해서도 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 간격을 변화시키는 경우와 동일하게 응답을 개선할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 화소중앙부분을 통과하여 게이트전극 (2) 방향으로 연재하도록 셀갭이 큰 영역 (19a) 이 형성되며, 게이트전극 (2) 에 가까워짐에 따라 셀갭이 서서히 작아지도록 (도면의 20a 참조) 오목부 (23) 를 형성하고 있다.
이어서, 제 2 투명기판 (11) 에 오목부 (23) 를 형성하는 방법에 관하여 도 12 를 참조하여 설명한다. 먼저, 도 12 (a) 에 나타내는 바와 같이 제 2 투명기판 (11) 의 소정의 영역에 블랙매트릭스 (12) 와 색층 (13) 을 형성한 후, 블랙매트릭스 (12) 와 색층 (13) 을 덮도록 레지스트, 폴리이미드 등의 자외선경화형의 평탄화막 (14) 을 소정의 막두께로 도포한다. 이어서, 도 12 (b) 에 나타내는 바와 같이 오목부 (23) 를 형성하는 부분에 자외선 (22) 이 맞지 않도록 자외선커트필터 등의 마스크 (21) 를 배치한 후, 기판 전면에 자외선 (22) 을 조사한다.
그러면, 자외선 (22) 이 맞은 부분에서는 평탄화막 (14) 은 경화되고, 마스크 (21) 가 배치된 부분에서는 평탄화막 (14) 은 경화되지 않기 때문에, 소정의 현상액 등으로 에칭하면 도 12 (c) 에 나타내는 바와 같이 마스크 (21) 부분의 평탄화막 (14) 이 보다 깊게 에칭되어 소정의 형상의 오목부 (23) 가 형성된다. 또한, 자외선 (22) 의 조사조건, 현상ㆍ에칭조건 등을 최적화함으로써 오목부 (23)의 형상을 제어할 수 있으며, 도 10 에 나타내는 바와 같은 단면형상이 V 자형의 오목부 (23) 를 형성할 수도 있다.
이 오목부의 효과를 도 11 을 참조하여 설명하면, 셀갭이 작은 부분에서는 액정의 인가전압과 패널투과율의 관계는 제 1 실시예의 전극간격이 넓은 부분과 동일하게 1 점 쇄선과 같이 되지만, 오목부 (23) 가 형성된 셀갭이 큰 부분에서는 액정은 회전하기 쉬워지기 때문에, 2 점 쇄선과 같이 패널투과율의 피크를 저전압측으로 시프트한다. 따라서, 화소전체에서는 파선으로 나타내는 바와 같이 되며, 패널투과율을 저전압영역에서도 크게 할 수 있다. 또, 응답에 관해서도 셀갭이 큰 부분에서는 액정은 회전하기 쉬워지기 때문에, 저전압영역에서 응답을 빠르게 할 수 있으며, 중간조의 응답의 개선을 도모할 수 있다.
이 같이, 본 실시예의 액정표시장치의 구조에 따르면, 제 2 투명기판 (11) 의 평탄화막 (14) 에 소정의 형상의 오목부 (23) 를 형성함으로써 1 화소내에서 셀갭이 넓은 부분과 좁은 부분을 형성할 수 있다. 따라서, 식 1 에서 액정의 역치전압 (Vth) 을 화소내에서 연속적으로 변화시킬 수 있기 때문에, 액정으로의 인가전압이 작은 중간조 표시에서도 액정의 응답을 빠르게 할 수 있으며, 전극간격에 광협을 가지게 한 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 오목부 (23) 의 단면형상이 반원형상 또는 V 자형의 예를 기재하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 셀갭이 화소내에서 변화하는 오목부 (23) 라면 되고, 예를 들어 단면형상이 U 자형, 사다리꼴, 직사각형 등의 오목부라도 되는 것은 확실하다. 또, 본 실시예에서는 오목부(23) 가 형성된 요철이 있는 면에 배향막 (18) 을 형성하기 위하여 배향막재료의 점도가 작으면 배향막재료가 오목부 (23) 내부에 고이는 경우가 있다. 따라서, 배향막 (18) 로서는 30 cp 이상의 점도를 갖는 재료를 오프세트인쇄에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
[실시예 5]
이어서, 본 발명의 제 5 실시예에 관한 IPS 방식의 액정표시장치에 관하여 도 13 및 도 14 를 참조하여 설명한다. 도 13 및 도 14 는 제 5 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타내는 도면으로, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다. 또한, 상기한 제 4 실시예와 본 실시예의 상이점은 오목부의 형성방향을 데이터선 방향으로 한 것이며, 다른 부분의 구조에 관해서는 제 4 실시예와 동일하다.
즉, 제 2 투명기판 (11) 상에 블랙매트릭스 (12) 와 색층 (13) 과 소정의 막두께의 평탄화막 (14) 이 형성되며, 이 평탄화막 (14) 에 단면이 반원형상 또는 V 자형의 오목부 (23) 를 형성하고, 이 오목부 (23) 가 데이터선 (6) 방향으로 연재하고, 또한 셀갭이 최대가 되는 오목부의 정점영역이 화소전극 (7) 또는 공통전극 (3) (본 실시예의 구성에서는 중앙의 공통전극 (3)) 을 따르도록 형성되어 있다. 그리고, 화소내에서 오목부 (23) 의 깊이를 변화시킴으로써 제 1 투명기판 (1) 과 제 2 투명기판 (11) 의 셀갭을 변화시켜 이 셀갭이 큰 부분에서 역치전압 (Vth) 을 내려 응답을 빠르게 하고 있다.
따라서, 화소중앙의 공통전극 (3) 을 따른 부분에 셀갭이 큰 영역 (19b) 이형성되며, 데이터선 (6) 에 가까워짐에 따라 셀갭이 작아지도록 오목부 (23) 를 형성하고, 이 오목부 (23) 에 의해 셀갭이 작은 데이터선 (6) 측의 영역에서는 액정의 인가전압과 패널투과율의 관계는 제 1 실시예의 전극간격이 넓은 경우와 동일해지지만, 오목부 (23) 의 중앙부분에서는 셀갭이 넓기 때문에, 액정은 회전하기 쉬워져 패널투과율의 피크가 저전압측으로 시프트하기 때문에, 화소전체에서는 패널투과율을 저전압영역에서도 크게 할 수 있다. 또, 응답에 관해서도 셀갭이 넓은 부분에서는 액정은 회전하기 쉬워져 저전압영역에서 응답을 빠르게 할 수 있으며, 중간조의 응답의 개선을 도모할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 의 형상은 직선형상이거나 굴곡점을 갖는 형상이라도 되며, 또 오목부 (23) 의 단면형상은 U 자형, 사다리꼴, 직사각형이라도 되는 것은 상기한 제 4 실시예와 동일하다.
[실시예 6]
이어서, 본 발명의 제 6 실시예에 관한 IPS 방식의 액정표시장치에 관하여 도 15 및 도 16 을 참조하여 설명한다. 도 15 및 도 16 은 제 6 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타내는 도면으로, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 A-A' 선에서의 단면도이다. 또한, 상기한 제 5 실시예와 본 실시예의 상이점은 오목부를 복수 형성한 것이며, 다른 부분의 구조에 관해서는 제 5 실시예와 동일하다.
즉, 제 2 투명기판 (11) 상에 평탄화막 (14) 에 단면이 V 자형, 반원형상, U 자형, 사다리꼴 또는 직사각형의 오목부 (23) 를 복수 형성하고, 이 오목부 (23) 가 데이터선 (6) 방향으로 연재하고, 또한 그 각각의 정점이 화소전극 (7) 또는 공통전극 (3) 에 평행해지도록 형성되어 있다. 그리고, 화소내에서 오목부 (23) 의 깊이를 변화시킴으로써 제 1 투명기판 (1) 과 제 2 투명기판 (11) 의 셀갭을 변화시켜 이 셀갭이 넓은 부분에서 역치전압 (Vth) 을 낮추어 응답을 빠르게 할 수 있다.
구체적으로는 본 실시예에서는 오목부의 정점 (23a) 을 화소전극 (7) 과 그 양 외측의 공통전극 (3) 의 중간에 배치하여, 오목부의 정점 (23a) 근방에서 셀갭이 최대가 되며 그 영역으로부터 내측 또는 데이터선 (6) 에 가까와짐에 따라 셀갭이 좁아지도록 설정되어 있다. 이 오목부 (23) 에 의해 셀갭이 큰 영역을 만들 수 있어 액정이 회전되어지기 쉬워지므로, 화소 전체에서는 저전압영역에서 패널투과율을 크게 하고 응답을 빠르게 할 수 있어, 중간조 표시의 개선을 꾀할 수 있다.
또, 본 실시예에서는 단면이 V 형상인 오목부 (23) 를 2 개 형성한 예에 대하여 설명했지만 오목부 (23) 의 수는 임의이며, 예컨대 도 16 에 나타낸 바와 같이 3 개 형성하고 각각의 오목부의 정점이 공통전극 (3) 및 화소전극 (7) 과 평행하게 되도록 형성하여도 동일한 효과를 나타낼 수 있으며, 또 오목부 (23) 의 깊이나 단면형상을 각각의 오목부로 변경할 수도 있다.
[실시예 7]
다음에서, 본 발명의 제 7 실시예에 관한 IPS 방식의 액정표시장치에 대하여 도 17 내지 도 18 을 참조하여 설명한다. 도 17 및 도 18 은 제 7 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타내는 도로서, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다. 또, 본 실시예에서는 전술한 제 4 내지 제 6 실시예와 달리 셀갭의 크기를 변경하기 위한 오목부를 제 1 투명기판측에 형성한 것이다.
이러한 본 실시예의 IPS 액정표시장치의 구성에 대해서 설명하면, 제 1 투명기판 (1) 측에는 게이트전극 (2), 데이터선 (6) 이 대략 직교하여 형성되고, 이들 교차부에 매트릭스형으로 TFT (4) 가 배치되어 1 화소를 구성하고 있다. 또, 각 화소에는 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 이 형성되어 있으며, 공통전극 (3) 은 게이트전극 (2) 과 동층으로 형성되고 화소전극 (7) 은 층간절연막 (5) 을 통하여 데이터선 (6) 과 동층으로 형성되어 있다. 그리고, 데이터선 (6) 및 화소전극 (7) 상에는 패시베이션막 (10) 이 형성되어 있다. 여기서, 본 실시예에서는 화소내의 층간절연막 (5) 과 패시베이션막 (10) 에 오목부 (23) 를 형성하여 셀갭에 광협을 형성하고 있다.
여기서, 제 1 투명기판 (1) 측에 오목부 (23) 를 형성하는 방법에 대해서 설명하면, 제 1 투명기판 (1) 상에 게이트전극 (2) 과 공통전극 (3) 을 형성한 후, 층간절연막 (5) 을 퇴적하고 그 위에 소정 형상의 레지스트 패턴 등을 형성하여, 이를 마스크로서 드라이에칭 또는 웨트에칭에 의해 화소영역 내의 층간절연막 (5) 을 선택적으로 에칭 제거한다. 다음으로, 데이터선 (6) 과 화소전극 (7) 을 형성한 후 패시베이션막 (10) 을 퇴적하고, 층간절연막 (5) 을 제거한 영역의 패시베이션막 (10) 을 마찬가지로 드라이에칭 또는 웨트에칭에 의해 제거하여 화소내에 오목부 (23) 를 형성한다. 그 후, 배향막 (18) 을 형성하여 제 1 투명기판 (1) 을 형성한다. 이와 같이 화소내에서 오목부 (23) 의 깊이를 변경함으로써 제 1투명기판 (1) 과 제 2 투명기판 (11) 의 셀갭을 변화시키고, 이 셀갭이 넓은 부분에서 역치전압 (Vth) 을 낮춰 응답을 빠르게 할 수 있다.
즉 화소영역의 중앙을 통과하여 게이트전극 (2) 에 평행하게 연재하는 오목부 (23) 를 형성하고, 이 영역의 셀갭을 크게 함으로써 액정을 쉽게 회전되게 하여, 패널투과율의 피크 저전압측으로 시프트시킬 수 있다. 따라서, 화소전체에서는 저전압영역에서 패널투과율을 크게 하고 응답을 빠르게 할 수 있어, 중간조 표시의 개선을 꾀할 수 있다.
또, 본 실시예에서는 층간절연막 (5) 과 패시베이션막 (10) 의 양쪽을 제거하여 제 1 투명기판 (1) 에 오목부 (23) 를 형성했지만, 제 1 투명기판 (1) 에 오목부 (23) 를 형성할 수 있는 구성이라면 되며 예컨대 도 18 에 나타낸 바와 같이 패시베이션막 (10) 만을 제거하여 오목부 (23) 를 형성하거나, 패시베이션막 (10) 을 퇴적한 후 패시베이션막 (10) 과 층간절연막 (5) 을 동시에 제거하거나 또는 층간절연막 (5) 만을 제거하여 그 단차를 패시베이션막 (10) 에 반영시켜 오목부 (23) 를 형성할 수도 있다.
[실시예 8]
다음으로, 본 발명의 제 8 실시예에 관한 IPS 방식의 액정표시장치에 대해서 도 19 를 참조하여 설명한다. 도 19 는 제 8 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타내는 도로서, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다. 또, 본 실시예에서는 상기한 제 4 내지 제 7 실시예와 달리, 제 1 투명기판 (1) 측에 블랙매트릭스와 색층을 형성하고, 오목부를 제 1 투명기판 (1) 측에형성한 것을 특징으로 하고 있다.
본 실시예의 IPS 액정표시장치의 구성에 대해서 설명하면, 우선 제 1 투명기판 (1) 상에 게이트전극 (2), 데이터선 (6) 상 및 이들과 화소표시부의 사이의 여분의 광을 차광하기 위한 블랙매트릭스 (12), RGB 3 색의 컬러표시를 실행하기 위한 색층 (13) 을 형성한 후, 소정 막두께의 유기층간막 (24) 을 퇴적한다. 다음으로, 본 실시예에서는 화소영역의 유기층간막 (24) 을 소정의 조건에서 에칭하여 오목부 (23) 를 형성한다. 그리고, 유기층간막 (24) 상에 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 을 형성한 후, 층간절연막 (5) 을 통하여 데이터선 (6) 을 형성하고, 그 위에 패시베이션막 (10) 을 퇴적한다. 그 후, 배향막 (18) 을 형성하여 제 1 투명기판 (1) 을 형성한다.
한편, 제 2 투명기판 (11) 측에는 배향막 (18) 만을 형성하고, 양 기판의 사이에 액정 (17) 을 끼운다. 이러한 구조의 액정표시장치에서는 블랙매트릭스 (12) 를 전극이 형성되는 제 1 투명기판 (1) 측에 형성하고 있기 때문에 블랙매트릭스 (12) 와 게이트전극 (2), 데이터선 (6) 및 공통전극 (3) 의 위치관계를 보다 정확하게 유지할 수 있다. 따라서, 설계의 마진을 줄이고 이들을 배치할 수 있기 때문에 개구율을 보다 크게 할 수 있다.
이렇게 본 실시예에서는, 화소영역 중앙의 공통전극 (3) 에 따라 오목부 (23) 가 형성되어 셀갭이 커지고 데이터선 (6) 에 가까와짐에 따라 셀갭이 작아지기 때문에, 셀갭이 큰 부분에서 액정이 회전되어지기 쉬어지므로, 저전압영역에서 패널투과율을 크게 응답을 빠르게 할 수 있어, 중간조 표시의 개선을 꾀할 수 있다. 또, 블랙매트릭스 (12) 와 각 전극이 동일기판에 형성되기 때문에 이들 위치정밀도를 향상시킬 수 있고, 개구율을 크게 할 수 있다.
[실시예 9]
다음으로, 본 발명의 제 9 실시예에 관한 IPS 방식의 액정표시장치에 대하여, 도 20 을 참조하여 설명한다. 도 20 은 제 9 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타내는 도로서, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다. 또, 본 실시예에서는 상기한 제 8 실시예와 마찬가지로, 제 1 투명기판측에 블랙매트릭스와 색층을 형성한 구조의 액정표시장치에 있어서, 오목부를 제 1 투명기판측에 형성한 것이며, 화소전극의 형성방법, 오목부의 형상 및 형성방법이 제 8 실시예와 상이한 것이다.
이러한 본 실시예의 IPS 액정표시장치의 구성에 대하여 설명하면, 우선 제 1 투명기판 (1) 상에 여분의 광을 차광하기 위한 블랙매트릭스 (12), RGB 3 색의 컬러표시를 실행하기 위한 색층 (13) 을 형성한다. 다음으로, 도 20(b) 에 나타낸 바와 같이, 화소내의 색층 (13) 의 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 이 형성되는 부분을 제거하고, 거기를 매입하도록 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 을 형성한다.
그 후 소정 막두께의 유기층간막 (24) 을 퇴적하고, 이 때 색층 (13) 의 막두께에 대하여 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 의 막두께가 얇기 때문에 양자의 사이에 단차가 발생되어 있으며, 이 단차가 유기층간막 (24) 에도 반영되어 유기층간막 (24) 표면에 단차에 대응한 오목부가 형성된다. 다음으로, 게이트전극 (2) 과 화소외측의 공통전극 (3) 을 형성하고, 그 위에 층간절연막 (5) 을 통하여 데이터선 (6) 을 형성한 후 패시베이션막 (10) 을 퇴적한다. 그러면, 층간절연막 (5) 및 패시베이션막 (10) 에도 상기 단차에 대응한 오목부 (23) 가 순차 형성된다. 그 후, 배향막 (18) 을 형성하여 제 1 투명기판 (1) 을 형성한다. 한편, 제 2 투명기판 (11) 측에는 배향막 (18) 만을 형성하고, 양 기판의 사이에 액정 (17) 을 끼운다.
이러한 구조의 액정표시장치에서는 블랙매트릭스 (12) 및 색층 (13) 을 전극이 형성되는 제 1 투명기판 (1) 측에 형성하기 때문에, 상기한 제 8 실시예와 동일하게 블랙매트릭스 (12) 및 색층 (13) 과 게이트전극 (2), 데이터선 (6), 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 의 위치관계를 보다 정확하게 유지할 수 있어, 설계 마진을 줄이고 이들을 배치할 수 있기 때문에 개구율을 보다 크게 할 수 있다. 또 셀갭은 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 의 단차에 따라 자동적으로 형성되기 때문에, 오목부 (23) 와 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 의 위치관계도 보다 정확하게 제어할 수 있다.
또, 본 실시예에서도 화소영역의 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 에 따라 셀갭이 커지고 화소의 다른 부분에서는 셀갭이 작아지기 때문에, 저전압영역에서도 패널투과율을 크게 하고 응답을 빠르게 할 수 있어, 전극간격에 광협을 부여한 경우과 동일하게 중간조 표시의 개선을 꾀할 수 있다.
또, 본 실시예에서는 색층 (13) 과 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 의 단차가 유기층간막 (24), 층간절연막 (5) 및 패시베이션막 (10) 에 반영되는 경우에 대해서 설명했지만, 이 단차와는 별도로 유기층간막 (24) 에 오목부를 형성할 수도 있고, 또 층간절연막 (5) 과 패시베이션막 (10) 에 오목부를 형성할 수도 있음이 분명하다.
[실시예 10]
다음으로, 본 발명의 제 10 실시예에 관한 IPS 방식의 액정표시장치에 대하여 도 21 을 참조하여 설명한다. 도 21 은 제 10 실시예에 관한 액정표시장치의 구조를 나타내는 도로서, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다. 또, 본 실시예에서는 화소전극과 공통전극의 간격에 광협을 형성한 제 1 내지 제 3 실시예와, 제 2 투명기판 또는 제 1 투명기판에 오목부를 형성한 셀갭에 광협을 형성하는 제 4 내지 제 9 실시예를 병용한 것이다.
즉, 본 실시예의 제 1 투명기판 (1) 측에 게이트전극 (2), 데이터선 (6) 이 거의 직교하여 형성되어 있고, 이들 교차부에 매트릭스형으로 TFT (4) 가 배치되며 1 화소가 형성되어 있다. 또, 각 화소에는「〈 」형상 또는 복수의 굴곡점을 갖는 화소전극 (7) 및 공통전극 (3) 이 형성되어 있으며 (본 실시예에서는「〈 」형상), 화소전극 (7) 과 공통전극 (3) 의 간격에는 광협이 형성되어 있다. 그리고, 이들 전극을 덮도록 패시베이션막 (10) 이 형성되어 있다.
한편, 제 2 투명기판 (11) 상에는 여분의 광을 차광하기 위한 블랙매트릭스 (12), 컬러표시를 하기 위한 색층 (13), 그리고 색층 (13) 을 덮도록 평탄화막 (14) 이 형성되어 있으며, 이 평탄화막 (14) 일부에는 소정 형상의 오목부 (23) 가 한군데 이상 형성되어 있다. 이 오목부 (23) 는 게이트전극 (2) 방향 또는 화소전극 (7), 공통전극 (3) 을 따라 형성되고 (본 실시예에서는 게이트전극 (2) 방향), 화소 내에서 오목부 (23) 의 깊이를 변화시킴으로써 제 1 투명기판 (1) 과 제 2 투명기판 (11) 의 셀갭이 변화되도록 되어 있다.
즉, 본 실시예에서는 화소전극 (7) 의 굴곡 각도를 공통전극 (3) 보다 크게 함으로써 화소전극 (7) 의 단부에서 굴곡부의 정점에 가까워짐으로써 전계강도를 서서히 크게 할 수 있다. 따라서, 전계 간격이 넓은 부분에서는 큰 전압을 인가하면 전계 강도가 커지도록 하고, 전극 간격이 좁은 부분에서는 작은 전압으로 큰 전계가 가해지도록 함으로써 화소 전체로서는 작은 전압이라도 패널 투과율을 크게, 액정 응답을 빠르게 할 수 있다.
또한, 화소 중앙을 지나 게이트전극 (2) 방향을 따라 셀갭이 큰 영역이 형성되고, 게이트전극 (2) 에 가까워짐으로써 셀갭이 작아지기 때문에, 셀갭이 큰 영역에서 패널 투과율을 크게 그리고 응답을 빠르게 할 수 있어 상기 전극 구조와의 상승 효과로 한층 더 층간조표시의 개선을 도모할 수 있다.
또, 본 실시예에서는 제 1 실시예의 구성과 제 4 실시예의 구성을 조합한 예에 대해서 기재하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 제 1 내지 제 3 실시예 중 어느 하나에 기재된 전극형상과, 제 4 내지 제 9 실시예 중 어느 하나에 기재된 오목부 (23) 를 임의로 조합할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 IPS 액정표시장치의 구성에 따르면 하기 기재된 효과를 나타낸다.
본 발명의 제 1 효과는 화소전극과 공통전극의 굴곡 각도를 변경하여 양 전극간의 간격에 광협을 갖게 하거나 또는 TFT 를 형성하는 기판이나 대향 기판에 오목부를 형성하고 양 기판간의 셀갭에 광협을 갖게 하여 액정의 역치 전압이 작은 영역을 1 화소내에 형성함으로써 액정으로의 인가 전압이 낮은 부분에서도 패널 투과율을 크게 그리고 응답을 빠르게 하여 중간조 표시의 특성을 개선할 수 있다는 것이다.
또, 본 발명의 제 2 효과는 화소전극과 공통전극의 굴곡 각도를 변경함으로써 액정에 인가되는 전계 방향이 연속적으로 변화되고, 액정을 모든 방향으로 트위스트시킴으로써 시야각 특성을 더 향상시킬 수 있으며 방향 의존성이 없는 액정표시장치를 형성할 수 있다는 것이다.
또한, 본 발명의 제 3 효과는 화소전극 및 공통전극에 복수의 굴곡점을 가지며, 액정의 탄성력을 이용하여 초기 배향상태로 되돌리기 쉽게 함으로써 액정의 OFF 특성을 향상시킬 수 있다는 것이다.

Claims (20)

  1. 한 쌍의 대향하는 기판과 상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정을 구비하고, 상기 한 쌍의 기판 중 일측은 서로 대략 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸인 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극을 구비하며, 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 인가하는 전압에 의해 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 대략 평행한 면내에서 회전시키는 IPS 방식 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소전극과 상기 공통전극이 함께 1 이상의 굴곡점에서 절곡되고, 상기 각 화소 내에서 상기 액정에 인가되는 전계의 강도 및 방향 양방이 연속적으로 변화하도록 상기 화소전극 및 상기 공통전극의 굴곡형상이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 한 쌍의 대향하는 기판과 상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정을 구비하고, 상기 한 쌍의 기판 중 일측은 서로 대략 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸인 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극을 구비하며, 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 인가하는 전압에 의해 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 대략 평행한 면내에서 회전시키는 IPS 방식 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소전극과 상기 공통전극이 함께 1 이상의 굴곡점에서 절곡되고, 상호전극의 굴곡각도에 차가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 화소전극 및 상기 공통전극의 굴곡각도의 차가 5°이상으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 한 쌍의 대향하는 기판과 상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정을 구비하고, 상기 한 쌍의 기판 중 일측은 서로 대략 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸인 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극을 구비하며, 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 인가하는 전압에 의해 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 대략 평행한 면내에서 회전시키는 IPS 방식 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소전극과 상기 공통전극이 함께 1 이상의 굴곡점에서 절곡되고, 상호 전극의 굴곡방향이 반대방향으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소전극과 상기 공통전극이 함께 「〈 」 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 한 쌍의 대향하는 기판과 상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정을 구비하고, 상기 한 쌍의 기판 중 일측은 서로 대략 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸인 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극을 구비하며, 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 인가하는 전압에 의해 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 대략 평행한 면내에서 회전시키는 IPS 방식 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소전극 또는 상기 공통전극 중 적어도 일측이 상기 전극의 길이방향에서 전극폭이 변화하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 한 쌍의 대향하는 기판과 상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정을 구비하고, 상기 한 쌍의 기판 중 일측은 서로 대략 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸인 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극을 구비하며, 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 인가하는 전압에 의해 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 대략 평행한 면내에서 회전시키는 IPS 방식 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소전극과 상기 공통전극이 함께 5 이상의 홀수의 굴곡점에서 절곡되는 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소의 중심을 통과하고 상기 게이트선에 평행한 선을 축으로 하여 상기 화소전극 및 상기 공통전극이 선대칭으로 형성되며, 또한 인접하는 상기 화소전극과 상기 공통전극으로 둘러싸인 영역이 각각 동일면적인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 한 쌍의 대향하는 기판과 상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정을 구비하고, 적어도 제 1 기판상에는 서로 대략 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸인 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극과, 각 전극을 덮는 절연막을 구비하고, 제 2 기판상에는 소정의 개구를 갖는 블랙매트릭스와, 색층과, 상기 블랙매트릭스 및 상기 색층을 덮는 평탄화막을 가지며, 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 인가하는 전압에 의해 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 대략 평행한 면내에서 제어하는 IPS 방식 액정표시장치에 있어서,
    상기 절연막 및 상기 평탄화막 중 적어도 일측에 소정의 단면형상의 오목부가 형성되며, 상기 오목부에 의해 상기 대향하는 기판 사이의 갭이 상이한 영역이 상기 화소영역 내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 오목부는, 상기 화소의 중심을 통과하고 상기 게이트선에 평행한 방향으로 연재하여 형성되며, 상기 오목부의 정점을 연결하는 선을 축으로 하여 상기 갭이 상이한 영역이 선대칭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 오목부의 정점을 연결하는 선이 상기 화소전극 또는 상기 공통전극의 길이방향을 따라 연재하도록 상기 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 한 쌍의 대향하는 기판과 상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정을 구비하고, 상기 한 쌍의 기판 중 일측에는 소정의 개구를 갖는 블랙매트릭스와, 색층과, 서로 대략 직교하는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선으로 둘러싸인 각 화소에 번갈아 형성된 화소전극 및 공통전극과, 상기 블랙매트릭스 및 상기 색층을 덮는 층간막과, 각각의 상기 전극을 덮는 절연막을 적어도 구비하고, 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 인가하는 전압에 의해 상기 데이터선의 연재방향으로 배향된 액정을 상기 기판에 대략 평행한 면내에서 제어하는 IPS 방식 액정표시장치에 있어서,
    상기 층간막 또는 상기 절연막에 소정의 단면형상의 오목부가 형성되며, 상기 오목부에 의해 상기 대향하는 기판 사이의 갭이 상이한 영역이 상기 화소영역 내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 색층이 상기 화소내에서 분단되어 형성되고, 상기 화소전극 및 상기 공통전극은 분단된 상기 색층 사이를 메우기 위해 상기 색층과 동층에 형성되며, 상기 화소전극 및 상기 공통전극과 상기 색층 간의 막두께차에 의해 상기 층간막 또는 상기 절연막에 상기 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 오목부의 정점을 연결하는 선이 상기 화소전극 또는 상기 공통전극의 길이방향을 따라 연재하도록 상기 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오목부는 서로 평행하게 복수 배치 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오목부의 연재방향에 직교하는 방향의 단면이 반원형, U 자형, V 자형, 사다리꼴 또는 직사각형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 전극구조를 갖는 액정표시장치에, 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 기판의 액정협지면측에 형성되는 배향막은 점도가 30 cp 이상인 재료를 이용해 옵셋 인쇄에 의해 형성된 막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 액정표시장치를 제조하는 방법으로서,
    상기 평탄화막 또는 상기 층간막으로서 자외선 경화형 재료를 이용하여 상기 평탄화막 또는 상기 층간막을 형성한 후, 자외선을 국소적으로 조사함으로써 소정의 단면형상의 오목부를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    자외선 경화형 재료로는 레지스트 또는 폴리이미드로 이루어지는 자외선 경화수지를 이용하며, 자외선 커트 필터에 의해 자외선을 국부적으로 조사하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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