KR20050059532A - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

액정표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20050059532A
KR20050059532A KR1020030091161A KR20030091161A KR20050059532A KR 20050059532 A KR20050059532 A KR 20050059532A KR 1020030091161 A KR1020030091161 A KR 1020030091161A KR 20030091161 A KR20030091161 A KR 20030091161A KR 20050059532 A KR20050059532 A KR 20050059532A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
inclined portion
pixel electrode
common electrode
substrate surface
Prior art date
Application number
KR1020030091161A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100957612B1 (ko
Inventor
안지영
Original Assignee
엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority to KR1020030091161A priority Critical patent/KR100957612B1/ko
Publication of KR20050059532A publication Critical patent/KR20050059532A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100957612B1 publication Critical patent/KR100957612B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133784—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by rubbing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Geometry (AREA)

Abstract

본 발명은 횡전계형 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배향막의 단차부 근방에 발생하는 액정 왜곡을 방지하기 위한 IPS형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은, 배향막의 단차에 의한 경사부에서 액정 분자가 왜곡됨에 의해 발생하는 빛샘을 방지할 수 있는 IPS형 액정표시장치 및 그 형성방법을 제공함에 있다.
본 발명은, 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 화소 전극과 공통 전극 사이의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 기판 상에 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치에 있어서, 배향막은 기판면과 일정한 각도를 이루는 경사부와, 기판면과 평행한 평탄부로 이루어지고, 경사부는 평탄부보다 배향 정도가 적은 횡전계형 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명은, IPS형 액정표시장치에서 배향막의 경사부를 배향 정도를 적게하거나 배향을 하지 않음으로써 배향막 경사부 근방의 액정 배향이 왜곡되는 것을 방지하여, 액정 배향 왜곡에 의한 빛샘 발생을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{Liquid crystal display device and manufacturing method of the same}
본 발명은 횡전계(In-Plane Switching : 이하, IPS라 함.)형 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배향막의 단차부 근방에 발생하는 액정 왜곡을 방지하기 위한 IPS형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
IPS형 액정표시장치는 어레이기판(array substrate)의 화소(pixel) 내에 형성된 공통 전극과 화소 전극 사이에 발생하는 수평 전계에 의해 액정 분자를 배열시키고, 이들의 변화로 화상을 표현한다.
도 1a와 1b는 각각, IPS형 액정표시장치에서 전압 오프(off)/온(on) 상태에서의 액정 분자(52)의 구동을 개략적으로 도시한 단면도이다.
전압 오프 상태에서는, 도 1a에 도시한 바와 같이, 액정 분자(52)에 전계가 인가되지 않기 때문에, 액정 분자(52)는 배향 변화가 발생하지 않는다.
전압이 온 상태에서는, 도 1b에 도시한 바와 같이, 공통 전극(38) 및 화소 전극(37b) 상에는 수직 전계가 형성되기 때문에 그곳에 위치한 액정 분자(52a)는 배향 방향의 변화가 없으나, 공통 전극(38)과 화소 전극(37b) 사이에 위치하는 액정 분자(52b)는 공통 전극(38)과 화소 전극(37b) 사이에 생성되는 수평 전계(56)에 의해 기판과 평행하게 배열되는 동작 특성을 가지게 된다.
전술한 바와 같은 IPS형 액정표시장치는 수평전계에 의해 액정 분자를 구동함으로써, 시야각 특성이 우수하여 널리 사용된다.
도 2는 종래의 IPS형 액정표시장치의 화소 부분을 도시한 단면도로서, 화소 전극과 공통 전극이 형성된 부분을 도시하고 있다.
도시한 바와 같이, 기판(110) 상에 공통 전극(138)이 형성되어 있고, 공통 전극(138) 상에는 게이트 절연막(115)과 보호층(120)이 형성되어 있다. 보호층(120) 상에 화소 전극(137)과 배향막(160)이 형성되어 있다.
배향막(160)은 화소 전극 및 공통 전극(137, 138)의 형상에 따라 단차를 가지게 되는데, 단차가 형성된 경사부(160a)와 기판면과 평행한 평탄부(160b)로 이루어진다.
배향막(160)은 폴리이미드(polyimide) 계통의 고분자 물질로 이루어지며, 기판에 도포된 후에 러빙(rubbing) 공정이 진행된다. 러빙 공정시 러빙포를 사용하여 일정한 방향으로 힘을 주게 되면 액정이 배향할 수 있는 방향이 배향막에 형성된다.
그런데, 종래의 IPS형 액정표시장치에 사용되는 배향막(160)은 경사부(160a)와 평탄부(160b)가 동일하게 배향된다. 따라서, 경사부(160a) 근방의 액정 분자(150a)와 평탄부(160b) 근방의 액정 분자(150b)는 배향 방향이 서로 다르게 된다.
경사부(160a) 근방의 액정 분자(150a)는 평탄부(160b) 근방의 액정 분자(150b)와 다른 액정 배향 방향을 가짐에 따라 경사부(160a) 근방을 통과하는 빛은 바람직한 화상을 표시하지 못하게 되는 문제가 발생한다. 즉, 경사부(160a) 근방의 액정 분자의 배향 왜곡에 의해 빛샘이 발생하게 된다.
전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 배향막의 단차에 의한 경사부에서 액정 분자가 왜곡됨에 의해 발생하는 빛샘을 방지할 수 있는 IPS형 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 상기 기판 상에 상기 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치에 있어서, 상기 배향막은 상기 기판면과 일정한 각도를 이루는 경사부와, 상기 기판면과 평행한 평탄부로 이루어지고, 상기 경사부는 상기 평탄부보다 배향정도가 적은 횡전계형 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 경사부는 상기 기판면과 예각을 이룰 수 있다. 그리고, 상기 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이룰 수 있고, 상기 화소 전극과 공통 전극은 각각 경사부와 평탄부를 가지며, 상기 화소 전극과 공통 전극 각각의 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이룰 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은, 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 상기 기판 상에 상기 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치에 있어서, 상기 배향막은 상기 기판면과 일정한 각도를 이루는 경사부와, 상기 기판면과 평행한 평탄부로 이루어지고, 상기 경사부는 배향되지 않는 횡전계형 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 경사부는 상기 기판면과 예각을 이룰 수 있다. 그리고, 상기 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이룰 수 있고, 상기 화소 전극과 공통 전극은 각각 경사부와 평탄부를 가지며, 상기 화소 전극과 공통 전극 각각의 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이룰 수 있다.
또다른 측면에서, 본 발명은, 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 상기 화소 전극과 공통 전극의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 상기 기판 상에 상기 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치에 있어서, 상기 배향막은, 상기 기판면과 평행하며 상기 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치하는 제 1 평탄부와, 상기 기판면과 평행하며 상기 화소 전극과 공통 전극 상에 위치하는 제 2 평탄부로 이루어지고, 상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부는 연결되지 않는 횡전계형 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부는 동일한 정도로 배향될 수 있다.
또다른 측면에서, 본 발명은, 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 상기 화소 전극과 공통 전극의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 상기 기판 상에 상기 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치를 제조하는 방법에 있어서, 상기 화소 전극과 상기 공통 전극이 형성된 상기 기판 상에 배향막을 도포하는 단계와; 상기 배향막을 배향하기 위해 러빙 공정을 진행하는 단계를 포함하고, 상기 배향막은 상기 기판면과 일정한 각도를 이루는 경사부와, 상기 기판면과 평행한 평탄부로 이루어지며, 상기 경사부는 상기 평탄부보다 배향정도가 적은 횡전계형 액정표시장치 제조방법를 제공한다.
여기서, 상기 경사부는 상기 기판면과 예각을 이루도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이루도록 형성되고, 상기 화소 전극과 공통 전극은 각각 경사부와 평탄부를 가지며, 상기 화소 전극과 공통 전극 각각의 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 배향막은 자외선에 의해 배향되는 광배향 물질로 이루어지고, 상기 경사부는 상기 평탄부에 비해 자외선을 적게 조사할 수 있다.
또다른 측면에서, 본 발명은, 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 상기 화소 전극과 공통 전극의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 상기 기판 상에 상기 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치를 형성하는 방법에 있어서, 상기 화소 전극과 상기 공통 전극이 형성된 상기 기판 상에 배향막을 도포하는 단계와; 상기 배향막을 배향하기 위해 러빙 공정을 진행하는 단계를 포함하고, 상기 배향막은 상기 기판면과 일정한 각도를 이루는 경사부와, 상기 기판면과 평행한 평탄부로 이루어져서, 상기 경사부는 배향하지 않을 수 있다.
여기서, 상기 경사부는 상기 기판면과 예각을 이루도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이루도록 형성되고, 상기 화소 전극과 공통 전극은 각각 경사부와 평탄부를 가지며, 상기 화소 전극과 공통 전극 각각의 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 배향막은 자외선에 의해 배향되는 광배향 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 경사부 상에는 러빙 공정시 배향되지 않는 물질을 형성할 수 있고, 상기 경사부는 일정 형태로 패터닝 되어 러빙 공정시 배향되지 않을 수 있다.
또다른 측면에서, 본 발명은, 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 상기 화소 전극과 공통 전극의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 상기 기판 상에 상기 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치를 형성하는 방법에 있어서, 상기 화소 전극과 상기 공통 전극이 형성된 상기 기판 상에 배향막을 도포하는 단계와; 상기 배향막을 배향하기 위해 러빙 공정을 진행하는 단계를 포함하고, 상기 배향막 도포 단계에서, 상기 배향막은 상기 기판면과 평행하며 상기 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치하는 제 1 평탄부와, 상기 기판면과 평행하며 상기 화소 전극과 공통 전극 상에 위치하는 제 2 평탄부로 이루어져서, 상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부는 서로 이격되는 횡전계형 액정표시장치 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부는 동일한 정도로 배향될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
<제 1 실시예>
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IPS형 액정표시장치용 어레이기판을 도시하고 있다.
도시한 바와 같이, 서로 직교하는 게이트 및 데이터 배선(220, 230)이 형성되어 있고, 이들 두 배선(220, 230)이 직교하여 화소 영역(P)이 정의된다. 게이트 및 데이터 배선(220, 230)이 교차하는 부분에는 스위칭(switching) 소자인 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다.
박막트랜지스터(T)는 게이트 배선(220)에서 분기된 게이트 전극(222)과, 게이트 전극(222) 상부의 반도체층(218)과, 데이터 배선(230)에서 분기된 소스 전극(232)과, 소스 전극(232)과 일정간격 이격된 드레인 전극(234)으로 이루어진다. 반도체층(218)은 액티브층(active layer)과 오믹 콘택층(ohmic contact layer)(미도시)으로 이루어진다.
화소 영역(P)에는, 게이트 배선(20)과 평행하게 공통 배선(239)이 형성되어 있고, 공통 배선(239)에서 공통 전극(238)이 분기되어 있다. 공통 전극(238)은 게이트 전극(222)과 동일 공정에서 동일 물질로 형성된다.
그리고, 화소 전극(237)은 드레인 전극(234)과 드레인 컨택홀(245)을 통해 접촉하고 화소 영역(P)으로 연장된 제 1 수평부(237a)와, 제 1 수평부(237a)에서 수직하게 분기한 분기부(237b)와, 분기부(237b)를 게이트 배선 상에서 하나로 연결하는 제 2 수평부(237c)로 이루어진다. 화소 전극(237)은 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide) 와 인듐-징크-옥사이드(Indium-Zinc-Oxide)를 포함하는 투명 도전성 금속 물질 중 선택된 하나를 사용한다.
스토리지 영역(S)은, 제 1 스토리지 전극인 게이트 배선(220)과, 제 2 스토리지 전극인 화소 전극의 제 2 연결배선(237c)와, 그 사이에 위치하는 유전체인 게이트 절연막(미도시)으로 이루어진다.
또한, 게이트 및 데이터 배선(220, 230)의 일 끝단에는 외부 회로(미도시)와 연결하기 위해 게이트 패드 전극 및 데이터 패드 전극(240, 242)이 각각 형성되어 있다. 게이트 패드 전극 및 데이터 패드 전극(240, 242) 상에는, 게이트 패드 콘택홀 및 데이터 패드 콘택홀(241, 243)을 통해 게이트 패드 전극 및 데이터 패드 전극(240, 242)와 연결되는 게이트 패드 전극 단자 및 데이터 패드 전극 단자(244, 246)이 각각 형성되어 있다.
IPS형 액정표시장치는 공통 전극(238)과 화소 전극 분기부(237b) 사이에 발생하는 수평 전계에 의해 액정 분자를 배열시키고, 이들의 변화로 화상을 표현하기 때문에, 공통 전극(238)과 화소 전극 분기부(237b) 사이를 개구부 영역으로 이용하게 된다.
한편, 화소 전극(237)은 소스 및 드레인 전극(232, 234)과 동일 공정에서 동일 물질로 형성할 수 있으며, 그와 같은 경우에 보호층(미도시) 상에 드레인 컨택홀(245)을 형성하는 공정을 생략할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 제 1 실시예에 따라 도 3의 A-A을 절단하여 도시한 단면도이다. 본 발명의 제 1 실시예에 따라 배향막의 경사부(260a)를 평탄부(260b)에 비해 배향 정도가 적거나 배향하지 않음으로써 경사부(260a) 근방의 액정 분자(250a)는 평탄부(260b) 근방의 액정 분자(150b)와 거의 동일한 방향으로 배향된다.
도시한 바와 같이, 기판(210) 상에 공통 전극(238)이 형성되어 있고, 공통 전극(238) 상에는 게이트 절연막(215)과 보호층(220)이 형성되어 있다. 보호층(220) 상에 화소 전극(237)과 배향막(260)이 형성되어 있다.
배향막(260)은 화소 전극 및 공통 전극(237, 238)의 형상에 따라 단차를 가지게 되는데, 단차가 형성된 경사부(260a)와 기판면과 평행한 평탄부(260b)로 이루어진다.
평탄부(260b)는 일정 방향으로 바람직하게 배향되며, 경사부(260a)는 평탄부(260b)에 비해 배향 정도가 적거나 배향되지 않게 된다. 경사부(260a)가 평탄부(260b)에 비해 배향 정도가 적거나 배향되지 않게 됨으로써, 경사부(260a) 근방에 위치하는 액정 분자(250a)는 평탄부(260b) 근방에 위치하는 액정 분자(250b)와 배향 방향이 거의 동일하게 된다.
전술한 바와 같은 배향막(260)은 폴리이미드 계통의 고분자 물질로 이루어지며, 기판에 도포된 후에 배향을 위한 러빙 공정이 진행된다.
러빙 공정(또는 배향 공정)시 러빙포를 사용하여 일정한 방향으로 힘을 주게 되면 액정이 배향할 수 있는 배향 방향이 배향막(260)에 형성되는데, 평탄부(260b)에 대해서는 액정 분자가 바람직하게 배향될 수 있도록 러빙 공정을 진행하게 되고, 경사부(260a)에 대해서는 평탄부(260b)에 비해 약하게 러빙 공정을 진행하거나 러빙 공정을 진행하지 않게 된다.
한편, 자외선(ultra violet)이나 이온빔(ion beam)에 의해 배향되는 배향막을 사용하는 경우에는, 평탄부와 경사부에 대해 자외선이나 이온빔의 조사 강도를 달리하여 경사부를 평탄부에 비해 배향 정도가 적거나 배향하지 않도록 한다. 그에 따라, 경사부 근방의 액정 분자는 평탄부 근방의 액정 분자와 거의 동일한 배향 방향을 가지게 된다.
또한, 경사부에 배향이 되는 않는 일정 물질을 도포하거나, 경사부를 패터닝 함으로써 러빙 공정시 경사부가 배향이 되지 않도록 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따라 배향막의 경사부를 평탄부에 비해 배향 정도가 적거나 배향하지 않게 되면, 경사부 근방의 액정 분자는 평탄부 근방의 액정 분자와 거의 동일한 배향 방향을 가지게 된다. 따라서, 배향막 경사부 근방의 액정 분자의 배향 방향 왜곡에 따른 빛샘을 방지할 수 있게 된다.
한편, 전술한 바는, 화소 전극과 공통 전극 상에 위치하는 배향막의 경사부 뿐만 아니라 액정표시장치 내의 다양한 금속 패턴 상에 위치하는 배향막의 경사부에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
<제 2 실시예>
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 도 3의 A-A을 절단하여 도시한 단면도이다. 본 발명의 제 2 실시예에서는 본 발명의 제 1 실시예와 동일하거나 대응되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
본 발명의 제 2 실시예는, 배향막(360)의 경사부(도 4의 260a 참조)가 형성되지 않도록 함으로써 경사부 근방의 액정 분자(도 4의 250a 참조)가 왜곡되는 것을 방지하게 된다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 배향막(360)은 경사부가 형성되지 않으며, 기판면과 평행한 평탄부(360b)와, 화소 전극(237)과 공통 전극(238)이 위치하는 보호막(220)의 상부에 위치하며 평탄부(360b)와 연결되지 않는 단절부(360c)로 이루어진다. 평탄부(360b)와 단절부(360c)는 동일한 정도로 배향된다.
배향막(360)은 단차에 의한 경사부를 가지지 않게 됨으로써, 경사부 근방의 액정 배향 왜곡이 발생하지 않게 된다. 따라서, 액정 배향의 왜곡에 의한 빛샘은 발생하지 않게 된다.
배향막은 경사부에 대응되는 부분에 배향막이 형성되지 않도록 하여 도포하거나, 배향막을 기판 전면에 도포한 후에 경사부를 제거하는 공정을 통해 단차에 의한 경사부를 가지지 않게 된다.
<제 3 실시예>
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 도 2의 A-A을 절단하여 도시한 단면도이다. 본 발명의 제 3 실시예에서는 본 발명의 제 1 실시예와 동일하거나 대응되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
본 발명의 제 3 실시예는, 배향막의 경사부(460d)와 기판면이 이루는 각을 둔각이 되도록 함으로써, 러빙 공정(또는 배향 공정)시 경사부(460d)가 배향되지 않도록 한다.
본 발명의 제 3 실시예에서는, 바람직하게는 화소 전극(237)과 공통 전극(238)의 측면이 기판면과 둔각이 되도록 형성한다. 화소 전극(237)의 측면이 기판면과 둔각이 되도록 형성됨에 따라 화소 전극(237) 상에 도포되는 배향막(460)은 경사부(460d)가 기판면과 둔각을 이루게 된다. 그리고, 공통 전극(238)이 기판면과 둔각이 되도록 형성되고, 공통 전극(238) 상에 증착된 게이트 절연막(215)과 보호막(220) 역시 공통 전극(238)의 형상을 따라 형성되며, 그에 따라 공통 전극(238) 상의 보호막(220) 상에 도포되는 배향막(460)은 경사부(460d)가 기판면과 둔각을 이루게 된다.
배향막(460)의 경사부(460d)가 기판면과 둔각을 이루도록 형성됨으로써 러빙 공정시 경사부(460d)는 배향되지 않게 된다.
경사부(460d)가 배향되지 않게 되어, 경사부(460d) 근방의 액정 분자는 왜곡되지 않게 되고, 그에 따라 액정 배향의 왜곡에 의한 빛샘은 방지된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은, IPS형 액정표시장치에서 배향막의 경사부를 배향 정도를 적게하거나 배향을 하지 않음으로써 배향막 경사부 근방의 액정 배향이 왜곡되는 것을 방지하여, 액정 배향 왜곡에 의한 빛샘 발생을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1a와 1b는 각각, IPS형 액정표시장치에서 전압 오프/온 상태에서의 액정 분자의 구동을 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 종래의 IPS형 액정표시장치의 화소 부분을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IPS형 액정표시장치용 어레이기판을 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 도 3의 절단선 A-A를 따라 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 도 3의 절단선 A-A를 따라 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 도 3의 절단선 A-A를 따라 도시한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
210 : 기판 237 : 화소전극
238 : 공통전극 250 : 액정
260 : 배향막

Claims (25)

  1. 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 상기 기판 상에 상기 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치에 있어서,
    상기 배향막은 상기 기판면과 일정한 각도를 이루는 경사부와, 상기 기판면과 평행한 평탄부로 이루어지고,
    상기 경사부는 상기 평탄부보다 배향 정도가 적은 횡전계형 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사부는 상기 기판면과 예각을 이루는 횡전계형 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이루는 횡전계형 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 공통 전극은 각각 경사부와 평탄부를 가지며, 상기 화소 전극과 공통 전극 각각의 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이루는 횡전계형 액정표시장치.
  5. 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 상기 기판 상에 상기 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치에 있어서,
    상기 배향막은 상기 기판면과 일정한 각도를 이루는 경사부와, 상기 기판면과 평행한 평탄부로 이루어지고,
    상기 경사부는 배향되지 않는 횡전계형 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 경사부는 상기 기판면과 예각을 이루는 횡전계형 액정표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이루는 횡전계형 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 공통 전극은 각각 경사부와 평탄부를 가지며, 상기 화소 전극과 공통 전극 각각의 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이루는 횡전계형 액정표시장치.
  9. 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 상기 화소 전극과 공통 전극의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 상기 기판 상에 상기 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치에 있어서,
    상기 배향막은, 상기 기판면과 평행하며 상기 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치하는 제 1 평탄부와, 상기 기판면과 평행하며 상기 화소 전극과 공통 전극 상에 위치하는 제 2 평탄부로 이루어지고,
    상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부는 연결되지 않는 횡전계형 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부는 동일한 정도로 배향된 횡전계형 액정표시장치.
  11. 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 상기 화소 전극과 공통 전극의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 상기 기판 상에 상기 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극이 형성된 상기 기판 상에 배향막을 도포하는 단계와;
    상기 배향막을 배향하기 위해 러빙 공정을 진행하는 단계를 포함하고,
    상기 배향막은 상기 기판면과 일정한 각도를 이루는 경사부와, 상기 기판면과 평행한 평탄부로 이루어지며, 상기 경사부는 상기 평탄부보다 배향 정도가 적은 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 경사부는 상기 기판면과 예각을 이루도록 형성되는 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이루도록 형성되는 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 공통 전극은 각각 경사부와 평탄부를 가지며, 상기 화소 전극과 공통 전극 각각의 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이루도록 형성되는 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 배향막은 자외선에 의해 배향되는 광배향 물질로 이루어진 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 경사부는 상기 평탄부에 비해 자외선을 적게 조사하는 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  17. 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 상기 화소 전극과 공통 전극의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 상기 기판 상에 상기 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치를 형성하는 방법에 있어서,
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극이 형성된 상기 기판 상에 배향막을 도포하는 단계와;
    상기 배향막을 배향하기 위해 러빙 공정을 진행하는 단계를 포함하고,
    상기 배향막은 상기 기판면과 일정한 각도를 이루는 경사부와, 상기 기판면과 평행한 평탄부로 이루어져서, 상기 경사부는 배향하지 않는 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 경사부는 상기 기판면과 예각을 이루도록 형성되는 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이루도록 형성되는 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 공통 전극은 각각 경사부와 평탄부를 가지며, 상기 화소 전극과 공통 전극 각각의 경사부는 상기 기판면과 둔각을 이루도록 형성되는 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 배향막은 자외선에 의해 배향되는 광배향 물질로 이루어진 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 경사부 상에는 러빙 공정시 배향되지 않는 물질을 형성하는 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  23. 제 17 항에 있어서,
    상기 경사부는 일정 형태로 패터닝 되어 러빙 공정시 배향되지 않는 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  24. 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판 상에 형성되어 상기 화소 전극과 공통 전극의 수평 전계에 의해 액정을 구동하며, 상기 기판 상에 상기 액정을 배향하기 위한 배향막을 가지는 횡전계형 액정표시장치를 형성하는 방법에 있어서,
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극이 형성된 상기 기판 상에 배향막을 도포하는 단계와;
    상기 배향막을 배향하기 위해 러빙 공정을 진행하는 단계를 포함하고,
    상기 배향막 도포 단계에서, 상기 배향막은 상기 기판면과 평행하며 상기 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치하는 제 1 평탄부와, 상기 기판면과 평행하며 상기 화소 전극과 공통 전극 상에 위치하는 제 2 평탄부로 이루어져서, 상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부는 서로 이격되는 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부는 동일한 정도로 배향되는 횡전계형 액정표시장치 제조방법.
KR1020030091161A 2003-12-15 2003-12-15 액정표시장치 및 그 제조방법 KR100957612B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030091161A KR100957612B1 (ko) 2003-12-15 2003-12-15 액정표시장치 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030091161A KR100957612B1 (ko) 2003-12-15 2003-12-15 액정표시장치 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050059532A true KR20050059532A (ko) 2005-06-21
KR100957612B1 KR100957612B1 (ko) 2010-05-13

Family

ID=37252434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030091161A KR100957612B1 (ko) 2003-12-15 2003-12-15 액정표시장치 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100957612B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130048059A (ko) * 2011-11-01 2013-05-09 엘지디스플레이 주식회사 액정 디스플레이 장치와 이의 제조방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05142544A (ja) * 1991-11-22 1993-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd アクテイブ型液晶パネル
JP3003358B2 (ja) * 1992-03-03 2000-01-24 松下電器産業株式会社 アクティブマトリクス型液晶パネル
JP3213540B2 (ja) * 1995-03-27 2001-10-02 三洋電機株式会社 アクティブマトリクス型液晶表示装置
JP3989238B2 (ja) * 2001-12-07 2007-10-10 シャープ株式会社 液晶表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130048059A (ko) * 2011-11-01 2013-05-09 엘지디스플레이 주식회사 액정 디스플레이 장치와 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100957612B1 (ko) 2010-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100313947B1 (ko) 액정표시장치
US7986289B2 (en) Liquid crystal display device
US7796225B2 (en) Method of fabricating array substrate for IPS-mode LCD device has a shorter processing time and low error rate without an increase in fabrication and production costs
US7812909B2 (en) Liquid crystal display
US8456600B2 (en) Array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device
US20070153206A1 (en) Array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US7884912B2 (en) Liquid crystal display device
JP2008083386A (ja) 液晶表示素子
KR100278813B1 (ko) 액정표시소자 및 그 수정방법
KR101097927B1 (ko) 액정 표시장치 제조 방법
KR20090088723A (ko) 수직 배향 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
JP2004077718A (ja) 液晶表示装置
US6476898B2 (en) Optically compensated bend liquid crystal display with controlling apertures and buffer electrodes
US7133103B2 (en) In-plane switching liquid crystal display device and manufacturing method of the same
US7327427B2 (en) Liquid crystal display device
US20030128325A1 (en) Liquid crystal display device
KR100957612B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
JP5183091B2 (ja) 表示装置
KR20090038775A (ko) 액정표시장치 및 이의 제조 방법
JP2009151094A (ja) 表示装置
JP2021026166A (ja) 電子素子と液晶表示装置
US6970224B2 (en) Biased bending vertical alignment mode liquid crystal display
KR100686231B1 (ko) 액정 표시 장치
KR100998021B1 (ko) 수평전계 방식 액정표시장치용 어레이 기판
KR100417865B1 (ko) 박막트랜지스터-액정표시장치어레이구조

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130329

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150429

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160428

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170413

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180416

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190417

Year of fee payment: 10