KR20050090191A - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

액정표시장치는 하부 기판, 화소 전극, 상부 기판, 공통 전극 및 액정층을 포함한다. 상기 하부 기판은 화소 영역 및 상기 화소 영역 내에 배치된 스위칭 소자를 포함한다. 상기 화소 전극은 상기 하부 기판 상의 상기 화소 영역 내에 배치되고, 상기 스위칭 소자의 전극에 전기적으로 연결된다. 상기 화소 전극은 복수의 화소 전극부들 및 상기 화소 전극부들을 전기적으로 연결하는 연결부를 포함한다. 상기 상부 기판은 상기 화소 영역에 대응하는 표시 영역 및 상기 표시 영역을 포위하는 주변 영역을 포함한다. 상기 공통 전극은 상기 상부 기판 상에 배치되고 상기 각각의 화소 전극부들에 대응하는 개구패턴들을 포함한다. 상기 액정층은 상기 화소 전극과 상기 공통 전극의 사이에 배치된다. 따라서, 액정표시장치의 시야각이 향상된다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 시야각 및 화질이 향상된 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 박막 트랜지스터가 형성된 어레이 기판(Array Substrate) 및 컬러 필터 기판(Color Filter Substrate) 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계(Electric Field)를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 광의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다.
액정 표시 장치는 액정의 이방성으로 인해 광이 투과하는 방향에 따라 화질에 차이가 발생한다. 종래의 액정 표시 장치는 일정한 각도 범위 내에서만 양질의 영상을 얻을 수 있다. 특히, 상기 액정 표시 장치가 탁상용 모니터로 쓰이는 경우 상기 각도의 범위가 90°보다 넓을 수 있다. 일반적으로, 시야각은 콘트라스트비가 10:1 이상인 영상을 얻을 수 있는 각도를 말한다. 콘트라스트비는 화면에서 밝은 곳과 어두운 곳의 밝기 차이를 나타낸다. 상기 콘트라스트비는 액정 표시 장치가 보다 어두운 상태를 구현 할 수 있거나, 보다 균일한 휘도를 갖는 경우 증가한다.
상기 보다 어두운 상태를 구현하기 위해서, 빛샘 현상을 감소시키고, 노말리 블랙(Normally Black) 모드를 채용하며, 블랙 매트릭스(Black Matrix) 표면에서의 광 반사를 줄인다. 상기 노말리 블랙(Normally Black) 모드는 전계가 가해지지 않는 경우, 검은색이 디스플레이된다. 상기 보다 균일한 휘도를 갖기 위해서, 상기 액정 표시 장치는 보상 필름을 채용하고, 다중 영역을 갖는 액정층을 포함한다.
상기 시야각을 넓히기 위해서, 상기 액정 표시 장치는 MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 모드, PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, IPS(In-Plane Switching) 모드 등을 포함한다.
상기 액정 표시 장치가 상기 MVA 모드를 포함하는 경우, 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 기판 상에 돌기가 형성되어 액정층 내에 다중 영역을 형성하여 시야각을 향상시킨다. 그러나, 상기 MVA기술은 상기 컬러 필터 기판 및 상기 박막 트랜지스터 기판 상에 상기 돌기를 만들기 위한 별도의 공정이 요구되어 제조비용이 증가한다.
상기 액정 표시 장치가 상기 PVA 모드를 포함하는 경우, 공통 전극 내에 슬릿이 형성되어 상기 공통 전극과 화소 전극 사이에 왜곡된 전기장을 형성한다. 그러나, 상기 PVA기술은 슬릿 상에 배치된 액정의 배열을 조절할 수 없어서 상기 액정표시장치의 개구율이 감소한다. 특히, 중소형 액정표시장치가 상기 PVA 모드를 포함하는 경우, 개구율이 감소하여 휘도가 저하된다.
상기 액정 표시 장치가 상기 IPS 모드를 포함하는 경우, 상기 박막 트랜지스터 기판이 서로 평행한 두 개의 전극을 포함하여 왜곡된 전기장을 형성한다. 그러나, 상기 IPS 모드를 포함하는 액정표시장치는 휘도가 감소한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은, 시야각 및 화질이 향상된 액정표시장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제2 목적은, 상기 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 하부 기판, 화소 전극, 상부 기판, 공통 전극 및 액정층을 포함한다.
상기 하부 기판은 화소 영역 및 상기 화소 영역 내에 배치된 스위칭 소자를 포함한다. 상기 화소 전극은 상기 하부 기판 상의 상기 화소 영역 내에 배치되고, 상기 스위칭 소자의 전극에 전기적으로 연결된다. 상기 화소 전극은 복수의 화소 전극부들 및 상기 화소 전극부들을 전기적으로 연결하는 연결부를 포함한다. 상기 상부 기판은 상기 화소 영역에 대응하는 표시 영역 및 상기 표시 영역을 포위하는 주변 영역을 포함한다. 상기 공통 전극은 상기 상부 기판 상에 배치되고 상기 각각의 화소 전극부들에 대응하는 개구패턴들을 포함한다. 상기 액정층은 상기 화소 전극과 상기 공통 전극의 사이에 배치된다.
상기 제2 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법에서, 먼저 화소 영역이 정의된 하부 기판 상에 스위칭 소자를 형성한다. 이어서, 상기 스위칭 소자의 전극에 전기적으로 연결되며, 복수의 화소 전극부들 및 상기 화소 전극부들을 전기적으로 연결하는 연결부들을 포함하는 화소 전극을 상기 화소 영역 내에 형성한다. 이후에, 상기 화소 영역에 대응하는 표시 영역 및 상기 표시 영역을 포위하는 주변 영역이 정의된 상부 기판 상에 투명한 도전성 물질을 증착한다. 계속해서, 상기 각각의 화소 전극부들의 중앙에 대응되는 상기 증착된 투명한 도전성 물질의 일부를 제거하여 개구 패턴들을 형성한다. 마지막으로, 상기 화소 전극과 상기 증착된 도전성 물질의 사이에 액정층을 개재한다.
따라서, 상기 공통 전극이 상기 각각의 화소 전극부들에 대응하는 상기 개구 패턴들을 포함하여, 상기 개구 패턴들을 중심으로 복수의 영역들이 형성되어 상기 액정표시장치의 시야각이 향상된다.
또한, 상기 화소 전극부들이 모서리가 라운딩된 정사각형 형상을 가져서, 상기 각각의 개구 패턴들을 중심으로 형성되는 영역들의 수가 증가하여 시야각이 향상된다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 상기 도 1의 투명 전극 및 반사 전극을 나타내는 평면도이며, 도 3은 상기 도 1의 공통 전극을 나타내는 평면도이고, 도 4는 상기 도 1의 A-A'라인의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 액정표시장치는 제1 기판(170), 제2 기판(180) 및 액정층(108)을 포함한다.
상기 제1 기판(170)은 상부 기판(Upper Plate, 100), 블랙 매트릭스(Black Matrix, 102), 컬러 필터(Color Filter, 104a, 104b), 공통 전극(Common Electrode, 106) 및 스페이서(Spacer, 110)를 포함한다. 상기 제1 기판(170)은 영상이 표시되는 표시 영역(150) 및 상기 표시 영역(150)을 포위하는 주변 영역(155)을 포함한다.
상기 제2 기판(180)은 하부 기판(120), 박막 트랜지스터(119), 스토리지 캐패시터(196), 소오스 라인(118a'), 게이트 라인(118b'), 스토리지 캐패시터 라인(190), 게이트 절연막(126), 패시베이션막(116), 스토리지 캐패시터(도시되지 않음), 유기막(114), 투명 전극(220a) 및 반사 전극(230a)을 포함한다.
상기 제2 기판(180)은 영상이 표시되는 화소 영역(140) 및 광이 차단되는 차광 영역(145)을 포함한다. 상기 화소 영역(140)은 상기 표시 영역(150)에 대응되고, 상기 차광 영역(145)은 상기 주변 영역(155)에 대응된다. 상기 화소 영역(140)은 백라이트 어셈블리(Backlight Assembly, 도시되지 않음)로부터 발생된 광을 투과시키는 투과창(129a) 및 외부광을 반사시키는 반사 영역(128)을 포함한다. 바람직하게는, 상기 투과창(129a)은 상기 소오스 라인(118a')과 평행한 방향으로 연장된 직사각형 형상(Shape)이다.
상기 액정층(108)은 상기 제1 기판(170) 및 상기 제2 기판(180)의 사이에 배치된다.
상기 상부 기판(100) 및 상기 하부 기판(120)은 광을 통과시킬 수 있는 투명한 재질의 유리를 사용한다. 상기 유리는 무알칼리 특성이다. 상기 유리가 알칼리 특성인 경우, 상기 유리에서 알칼리 이온이 액정 셀 중에 용출되면 액정 비저항이 저하되어 표시 특성이 변하게 되고, 상기 씰과 유리와의 부착력을 저하시키고, 스위칭 소자의 동작에 악영향을 준다.
이때, 상기 상부 기판(100) 및 상기 하부 기판(120)이 트리아세틸셀룰로오스 (Triacetylcellulose; TAC), 폴리카보네이트 (Polycarbonate; PC), 폴리에테르설폰 (Polyethersulfone; PES), 폴리에틸렌테라프탈레이트 (Polyethyleneterephthalate; PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 (Polyethylenenaphthalate; PEN), 폴리비닐알콜 (Polyvinylalcohol; PVA), 폴리메틸메타아크릴레이트 (Polymethylmethacrylate; PMMA), 싸이클로올핀 폴리머 (Cyclo-Olefin Polymer; COP) 등을 포함할 수도 있다.
바람직하게는, 상기 상부 기판(100) 및 상기 하부 기판(120)은 광학적으로 등방성이다.
상기 박막 트랜지스터(119)는 상기 하부기판(120)의 상기 반사 영역(128) 내에 형성되며 소오스 전극(118a), 게이트 전극(118b), 드레인 전극(118c) 및 반도체층 패턴을 포함한다. 구동회로(도시되지 않음)는 데이터 전압을 출력하여 상기 소오스 라인(118a')을 통해서 상기 소오스 전극(118a)에 전달하고, 선택 신호를 출력하여 상기 게이트 라인(118b')을 통해서 상기 게이트 전극(118b)에 전달한다.
상기 게이트 절연막(126)은 상기 게이트 전극(118b)이 형성된 상기 하부 기판(120) 상에 배치되어 상기 게이트 전극(118b)을 상기 소오스 전극(118a) 및 상기 드레인 전극(118c)과 전기적으로 절연한다. 상기 게이트 절연막(126)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등을 포함한다.
상기 패시베이션막(116)은 상기 박막 트랜지스터(119)가 형성된 상기 하부 기판(120) 상에 배치되고, 상기 드레인 전극(118c)의 일부를 노출하는 콘택홀을 포함한다. 상기 패시베이션막(116)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등을 포함한다.
상기 스토리지 캐패시터(196)는 상기 스토리지 캐패시터 라인(190)을 포함한다. 상기 스토리지 캐패시터(196)는 상기 하부 기판(120) 상에 형성되어 상기 공통 전극(106)과 상기 반사 전극(230a) 사이 및 상기 공통 전극(106)과 상기 투명 전극(220a) 사이의 전위차를 유지시켜준다. 이때, 상기 게이트 라인(118b')의 일부가 상기 투명 전극(220a)의 일부와 중첩되어(Overlapped) 상기 스토리지 캐패시터(196)를 형성할 수도 있다.
상기 유기막(114)은 상기 박막 트랜지스터(119) 및 상기 패시베이션막(116)이 형성된 상기 하부 기판(120) 상에 배치되어 상기 박막 트랜지스터(119)를 상기 투명 전극(220a) 또는 상기 반사 전극(230a)과 절연한다. 상기 드레인 전극(118c)의 일부를 노출하는 콘택홀을 포함한다.
또한, 상기 유기막(114)의 상기 투과창(129a)에 대응하는 부분이 개구되어, 상기 제2 기판(180)의 상기 투과창(129a)에 대응하는 부분이 상기 반사 영역(128)에 대응하는 부분과 서로 다른 높이를 갖는다. 이때, 상기 투과창(129a) 내에 상기 유기막(114)의 일부가 잔류할 수도 있다.
상기 유기막(114)은 돌출부(Protruded Portion, 115) 및 요철부(Convex and Concave Portion)를 포함한다. 상기 돌출부(115)는 상기 스페이서(110)에 대응하여 배치되어 인접하는 상기 수직 배향된 액정의 일부의 배열을 조절한다. 상기 요철부는 상기 반사 영역(128) 내에 배치되어 상기 반사 전극(230a)의 반사 효율을 증가시킨다.
상기 투명 전극(220a)은 상기 화소 영역(140) 내의 상기 유기막(114)의 표면, 상기 콘택홀의 내면 및 상기 유기막(114)에 의해 노출되는 상기 패시베이션막(116)의 일부 상에 형성되어 상기 드레인 전극(118c)과 전기적으로 연결된다. 상기 투명 전극(220a)은 상기 공통 전극(106)과의 사이에 인가된 전압에 의해 상기 액정층(108) 내의 액정을 제어하여 광의 투과를 조절한다. 상기 투명 전극(220a)은 투명한 도전성 물질인 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO), 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO), 산화 아연(Zinc Oxide, ZO) 등을 포함한다.
상기 투명 전극(220a)은 제1 투명 전극부(First Transparent Electrode Portion, 212a), 제2 투명 전극부(Second Transparent Electrode Portion, 212b), 제1 연결부(136a) 및 제2 연결부(136b)를 포함한다.
상기 제1 투명 전극부(212a) 및 상기 제2 투명 전극부(212b)는 상기 투과창(129a) 내의 유기막(114) 상에 배치된다. 상기 제1 투명 전극부(212a) 및 상기 제2 투명 전극부(212b)는 서로 인접하게 배치된다.
상기 제1 연결부(136a)는 상기 제1 투명 전극부(212a)와 상기 제2 투명 전극부(212b) 사이에 배치되어, 상기 제1 투명 전극부(212a)와 상기 제2 투명 전극부(212b)를 전기적으로 연결한다. 상기 제1 투명 전극부(212a) 및 상기 제2 투명 전극부(212b)는 다각형 형상 또는 원형 형상을 갖는다. 바람직하게는, 상기 제1 투명 전극부(212a) 및 상기 제2 투명 전극부(212b)는 정사각형 형상을 갖는다.
상기 제2 연결부(136b)는 상기 제2 투명 전극부(212b)의 상기 제1 연결부(136a)의 반대편에 배치되어, 상기 제2 투명 전극부(136b)와 상기 반사 전극(230a)을 전기적으로 연결한다. 상기 제2 투명 전극부(136b)의 일부가 상기 콘택홀 내로 연장되어, 상기 제2 투명 전극부(136b)와 상기 박막 트랜지스터(119)의 드레인 전극(118c)을 전기적으로 연결할 수도 있다.
상기 반사 전극(230a)은 상기 반사 영역(128) 내의 상기 유기막(114) 상에 배치되어 외부광을 반사시킨다. 바람직하게는, 상기 반사 전극(230a)은 상기 유기막(114)의 표면상에 형성된 요철부의 형상을 따라서 배치되어 외부광을 일정한 방향으로 반사시킨다. 상기 반사 전극(230a)은 상기 투명 전극(220a)을 통해서 상기 드레인 전극(118c)과 전기적으로 연결된다.
상기 블랙 매트릭스(102)는 상기 주변 영역(155)에 대응하는 상기 상부 기판(100)의 일부에 형성되어 광을 차단한다. 상기 블랙 매트릭스(102)는 액정을 제어할 수 없는 상기 차광 영역(145)을 통과하는 광을 차단하여 화질을 향상시킨다.
상기 블랙 매트릭스(102)는 금속, 금속화합물 또는 불투명한 유기물을 증착하고 식각하여 형성된다. 상기 금속은 크롬(Cr) 등을 포함하고, 상기 금속화합물은 산화 크롬(CrOx), 질화 크롬(CrNx) 등을 포함하며, 상기 불투명한 유기물은 카본 블랙(Carbon Black), 안료 혼합물, 염료 혼합물 등을 포함한다. 상기 안료 혼합물은 적색, 녹색 및 청색 안료를 포함하고, 상기 염료 혼합물은 적색, 녹색 및 청색 염료를 포함한다. 또한, 상기 블랙 매트릭스(102)는 포토레지스트(Photoresist) 성분을 포함하는 불투명 물질을 도포한 후에, 사진 공정(Photo Process)을 통해 형성될 수도 있다. 이때, 복수의 컬러 필터들을 중첩하여 블랙 매트릭스를 형성할 수도 있다.
상기 컬러 필터(104a, 104b)는 상기 상부 기판(100)의 상기 표시 영역(150) 내에 형성되어 소정의 파장을 갖는 광만을 선택적으로 투과시킨다. 상기 컬러 필터(104a, 104b)는 적색 컬러 필터부(104a), 녹색 컬러 필터부(104b) 및 청색 컬러 필터부(도시되지 않음)를 포함한다. 상기 컬러 필터(104a, 104b)는 광중합 개시제, 모노머, 바인더, 안료, 분산제, 용제, 포토레지스트 등을 포함한다. 이때, 상기 컬러 필터(106)가 상기 하부 기판(120) 또는 상기 패시베이션막(116) 상에 배치될 수도 있다.
상기 공통 전극(106)은 상기 블랙 매트릭스(102) 및 상기 컬러 필터(104a, 104b)가 형성된 상기 상부 기판(100)의 전면에 형성된다. 상기 공통 전극(106)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZO(Zinc Oxide)와 같은 투명한 도전성 물질을 포함한다.
상기 공통 전극(106)은 상기 액정층(108) 내에 다중 영역을 형성하기 위하여 상기 공통 전극(106)의 일부가 제거된 제1 개구 패턴(133a) 및 제2 개구 패턴(133b)을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 공통 전극(106)은 두 개의 제1 개구 패턴(133a)을 포함한다. 상기 제1 개구 패턴들(133a)은 각각 상기 제1 투명 전극부(212a) 및 상기 제2 투명 전극부(212b)의 중앙부에 대응된다. 상기 제2 개구 패턴(133b)은 상기 반사 전극(230a)의 중앙부에 대응된다.
상기 스페이서(110)는 상기 블랙 매트릭스(102), 상기 컬러 필터(104a, 104b) 및 상기 공통 전극(106)이 형성된 상기 상부 기판(100) 상에 형성된다. 상기 스페이서(110)에 의해 상기 제1 기판(170) 및 상기 제2 기판(180) 사이의 셀 갭이 일정하게 유지된다. 바람직하게는, 상기 스페이서(110)는 상기 블랙 매트릭스(102)에 대응하여 배치된 컬럼 스페이서(Column Spacer)를 포함한다. 이때, 상기 스페이서(110)가 볼 스페이서(Ball Spacer) 또는 상기 컬럼 스페이서와 상기 볼 스페이서가 혼합된 스페이서를 포함할 수도 있다.
이때, 상기 제1 기판(170) 및 상기 제2 기판(180)의 표면에 배향막들(도시되지 않음)을 배치하여 액정을 배향할 수도 있다.
상기 액정층(108)은 상기 제1 기판(170) 및 상기 제2 기판(180)의 사이에 배치되어 씰런트(Sealant, 도시되지 않음)에 의해 밀봉된다. 상기 액정층(108) 내의 액정은 수직 배향(Vertical Alignment, VA), 트위스트 배향(Twisted Nematic, TN), 엠티엔 배향(Mixed Twisted Nematic, MTN) 또는 호모지니우스(Homogeneous) 배향 모드로 배열된다. 바람직하게는, 상기 액정층(108) 내의 액정은 수직 배향(Vertical Alignment) 모드로 배열된다.
상기 투명 전극(220) 및 상기 반사 전극(230)과 상기 공통 전극(106)의 사이에 전압이 인가되면, 상기 돌출부(115) 및 상기 스페이서(110)에 인접하는 영역, 상기 반사 영역(128)과 상기 투과창(129a) 사이의 단차진 부분(Stepped Portion), 상기 개구 패턴(133a, 133b)에 인접하는 영역, 상기 제1 투명 전극부(212a)와 상기 제2 투명 전극부(212b) 사이의 영역 및 상기 제2 투명 전극부(212b)와 상기 반사 전극(230a) 사이의 영역에 전기장의 왜곡이 발생한다. 상기 액정이 수직 배향 모드로 배열되는 경우, 상기 왜곡된 전기장에 의해 상기 액정층(108) 내에 다중 영역이 형성되어 시야각이 향상된다.
상기 제1 기판(170) 및/또는 상기 제2 기판(180)을 러빙하는 경우, 상기 유기막(114) 등에 의해 형성된 단차에 의해 배향이 불량해질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 액정표시장치는 러빙을 하지 않고 상기 단차에 의해 상기 액정이 소정의 방향으로 기울어진다.
그러나, 상기 액정표시장치가 연장된 형상의 상기 투명 전극(220) 및/또는 상기 반사 전극(230)을 갖는 경우, 상기 액정이 상기 연장된 형상의 상기 투명 전극(220) 및/또는 상기 반사 전극(230)의 중심선을 따라서 기울어져서, 상기 중심선에 상기 액정의 배향이 불량한 라인이 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 액정표시장치는 정사각형 형상을 갖는 상기 제1 투명 전극부(212a), 정사각형 형상을 갖는 상기 제2 투명 전극부(212b), 정사각형 형상을 갖는 상기 반사 전극(213) 및 상기 개구 패턴(133a, 133b)을 포함하여, 상기 액정이 각각의 상기 제1 투명 전극부(212a), 상기 제2 투명 전극부(212b) 및 상기 반사 전극(230)의 중심을 향하여 기울어져서, 상기 배향이 불량한 부분이 상기 제1 투명 전극부(212a), 상기 제2 투명 전극부(212b) 및 상기 반사 전극(230)의 중심으로 집중된다. 또한, 상기 각각의 개구 패턴들(133a, 133b)을 중심으로 4개의 영역들이 형성되어 시야각이 향상된다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 먼저 상기 하부 기판(120)에 상기 화소 영역(140) 및 상기 차광 영역(145)을 정의한다. 상기 화소 영역(140)은 상기 백라이트 어셈블리(도시되지 않음)로부터 발생된 상기 광을 투과시키는 상기 투과창(129a) 및 상기 외부광을 반사시키는 상기 반사 영역(128)을 포함한다.
이어서, 상기 하부 기판(120) 상에 도전성 물질을 증착한다. 계속해서, 상기 도전성 물질의 일부를 제거하여 상기 게이트 전극(118b) 및 상기 게이트 라인(118b')을 형성한다. 이후에, 상기 게이트 전극(118b) 및 상기 게이트 라인(118b')이 형성된 하부 기판(120)의 전면에 상기 게이트 절연막(126)을 증착한다. 상기 게이트 절연막(126)은 투명한 절연물질을 포함한다.
계속해서, 아몰퍼스 실리콘 및 N+ 아몰퍼스 실리콘을 증착하고 식각하여 상기 게이트 전극(118b)에 대응하는 상기 게이트 절연막(126) 상에 상기 반도체층을 형성한다. 이어서, 상기 반도체층이 형성된 상기 게이트 절연막(126) 상에 도전성 물질을 증착한다. 이후에, 상기 도전성 물질의 일부를 식각하여 상기 소오스 전극(118a), 상기 소오스 라인(118a') 및 상기 드레인 전극(118c)을 형성한다. 따라서, 상기 소오스 전극(118a), 상기 게이트 전극(118b), 상기 드레인 전극(118c) 및 상기 반도체층을 포함하는 상기 박막 트랜지스터(119)가 형성된다.
이어서, 상기 박막 트랜지스터(119)가 형성된 상기 하부 기판(120) 상에 투명한 절연물질을 증착한다.
도 5b를 참조하면, 계속해서 상기 증착된 투명한 절연물질(116') 상에 유기물을 도포한다. 바람직하게는, 상기 유기물은 포토레지스트를 포함한다.
이어서, 마스크를 이용하여 상기 도포된 유기물을 노광하고 현상하여 상기 콘택홀, 상기 돌출부(115) 및 상기 요철부를 형성한다. 또한, 상기 투과창(129a)에 대응하는 상기 증착된 투명한 절연물질(116')이 노출된다. 상기 노광 및 현상 공정은 하나의 마스크를 이용한 한번의 공정 또는 복수의 마스크를 갖는 복수회의 공정을 포함한다. 상기 하나의 마스크를 이용한 한번의 공정을 통해 상기 콘택홀, 상기 돌출부(115) 및 상기 요철부를 형성하고 상기 투과창(129a)에 대응하는 상기 증착된 투명한 절연물질(116')을 노출하는 경우, 상기 하나의 마스크는 불투명한 부분, 반투명한 부분들 및 투명한 부분을 포함한다. 바람직하게는, 상기 불투명한 부분은 상기 돌출부(115)에 대응되고, 상기 반투명한 부분들은 상기 요철부 및 상기 다중 영역용 돌기(131a)에 각각 대응된며, 상기 콘택홀 및 상기 투과창(129a)은 상기 투명한 부분에 대응된다. 이때, 상기 마스크가 상기 반투명한 부분 대신에 슬릿을 포함할 수도 있다.
계속해서, 상기 콘택홀에 대응하는 상기 증착된 투명한 절연물질(116')의 일부를 제거하여 상기 드레인 전극(118c)의 일부를 노출하는 상기 패시베이션막(116)을 형성한다.
도 5c를 참조하면, 이후에 상기 유기막(114), 상기 콘택홀의 내면, 상기 다중 영역용 돌기(131a)의 표면 및 상기 투과창(129a)에 대응하는 상기 패시베이션막(116)의 일부 상에 투명한 도전성 물질을 증착한다. 상기 투명한 도전성 물질은 ITO, IZO, ZO 등을 포함한다. 바람직하게는, 상기 투명한 도전성 물질은 ITO를 포함한다. 계속해서, 상기 증착된 투명한 도전성 물질의 일부를 식각하여 상기 제1 투명 전극부(212a), 상기 제2 투명 전극부(212b), 상기 제1 연결부(136a) 및 상기 제2 연결부(136b)를 형성하여 상기 투명 전극(220a)을 형성한다.
도 5d를 참조하면, 계속해서 상기 투명 전극(220a)이 형성된 하부 기판(120) 상에 상기 반사율이 높은 도전체를 증착한다. 바람직하게는, 상기 반사율이 높은 도전체는 알미늄(Al) 및 네드뮴(Nd)을 포함한다. 계속해서, 상기 반사율이 높은 도전체의 일부를 식각하여 상기 반사 영역(128) 내에 상기 반사 전극(230a)을 형성한다.
이때, 상기 반사 전극(230a)은 다층 구조를 가질 수 있다. 상기 반사 전극(230a)이 상기 다층 구조를 갖는 경우, 상기 반사 전극(230a)은 몰리브덴(Mo)-텅스텐(W) 합금층 및 상기 몰리브덴(Mo)-텅스텐(W) 합금층 상에 형성된 알루미늄(Al)-네드뮴(Nd) 합금층을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 반사 전극(230a)은 상기 투명 전극(220a) 및 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극(118c)에 전기적으로 연결된다.
이때, 상기 반사 전극(230a)을 상기 유기막(114) 및 상기 콘택홀의 내면 상에 형성하고 상기 투명 전극(220a)을 상기 투과창(129a) 및 상기 반사 전극(230a)의 일부 상에 형성하여, 상기 투명 전극(220a)이 상기 반사 전극(230a)을 통하여 상기 드레인 전극(118c)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
따라서, 상기 하부 기판(120), 상기 박막 트랜지스터(119), 상기 소오스 라인(118a'), 상기 게이트 라인(118b'), 상기 유기막(114), 상기 투명 전극(220a) 및 상기 반사 전극(230a)을 포함하는 상기 제2 기판(180)이 형성된다.
도 5e를 참조하면, 이어서 상기 상부 기판(100) 상에 불투명한 물질을 증착한다. 계속해서, 상기 불투명한 물질의 일부를 제거하여 상기 블랙 매트릭스(102)를 형성한다. 이때, 불투명한 물질 및 포토레지스트를 상기 상부 기판(100) 상에 도포한 후에 사진 공정(Photo Process)을 이용하여 상기 블랙 매트릭스(102)를 형성할 수도 있다. 상기 사진 공정(Photo Process)은 노광 공정(Exposure Process) 및 현상 공정(Development Process)을 포함한다. 이때, 상기 블랙 매트릭스(102)를 상기 하부 기판(120) 상에 형성할 수도 있다.
이후에, 상기 블랙 매트릭스(102)가 형성된 상기 상부 기판(100) 상에 적색 안료 및 포토레지스트를 포함하는 혼합물을 도포한다.
이어서, 마스크를 이용하여 상기 도포된 혼합물을 노광하고 현상하여 상기 적색 컬러 필터부(104a)를 형성한다.
계속해서, 상기 블랙 매트릭스(102) 및 상기 적색 컬러 필터부(104a)가 형성된 상기 상부 기판(100) 상에 상기 녹색 컬러 필터부(104b) 및 상기 청색 컬러 필터부를 형성한다.
계속해서, 상기 블랙 매트릭스(102) 및 상기 컬러 필터(104a, 104b) 상에 투명한 도전성 물질을 증착한다.
도 5f를 참조하면, 이어서 상기 증착된 투명한 도전성 물질(106') 상에 포토레지스트를 도포한다. 이후에, 마스크를 이용하여 상기 도포된 포토레지스트를 노광하고 현상한다. 이어서, 상기 증착된 투명한 도전성 물질을 식각하여 상기 제1 개구 패턴들(133a) 및 상기 제2 개구 패턴(133b)을 형성하여 상기 공통 전극(106)을 형성한다.
계속해서, 상기 공통 전극(106) 상에 유기물을 도포한다. 바람직하게는, 상기 유기물은 포토 레지스트(Photoresist) 성분을 포함한다. 이후에, 상기 유기물을 노광하고 현상하여 상기 블랙 매트릭스(102)에 대응하는 상기 공통 전극(106) 상에 상기 스페이서(110)를 형성한다. 이때, 상기 스페이서(110)가 상기 하부 기판(120) 상에 형성될 수도 있다.
도 5g를 참조하면, 이어서 상기 제1 기판(170) 및 상기 제2 기판(180)을 대향하여 결합한다.
계속해서, 상기 제1 기판(170) 및 상기 제2 기판(180) 사이에 액정층(108)을 주입한 후에 씰런트(Sealant, 도시되지 않음)에 의해 밀봉한다. 이때, 씰런트(도시되지 않음)가 형성된 상기 제1 기판(170) 또는 상기 제2 기판(180) 상에 액정을 적하(Drop)한 후에 상기 제1 기판(170) 및 상기 제2 기판(180)을 대향하여 결합하여 상기 액정층(108)을 형성할 수도 있다.
따라서, 상기 개구 패턴들(133a, 133b)을 중심으로 복수의 영역들이 형성되어 상기 액정표시장치의 시야각이 향상된다.
실시예 2
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 평면도이고, 도 7은 상기 도 6의 B-B'라인의 단면도이다.
본 실시예에서 유기막 및 오버코팅층을 제외한 나머지 구성 요소들은 실시예 1과 동일하므로 중복된 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 액정표시장치는 제1 기판(170), 제2 기판(180) 및 액정층(108)을 포함한다.
상기 제1 기판(170)은 상부 기판(Upper Plate, 100), 블랙 매트릭스(Black Matrix, 102), 컬러 필터(Color Filter, 104a, 104b), 오버 코팅층(105), 공통 전극(Common Electrode, 106) 및 스페이서(Spacer, 110)를 포함한다. 상기 제1 기판(170)은 영상이 표시되는 표시 영역(150) 및 상기 표시 영역(150)을 포위하는 주변 영역(155)을 포함한다.
상기 제2 기판(180)은 하부 기판(120), 박막 트랜지스터(119), 소오스 라인(118a'), 게이트 라인(118b'), 게이트 절연막(126), 패시베이션막(116), 스토리지 캐패시터(196), 유기막(114), 투명 전극(220a) 및 반사 전극(230a)을 포함한다.
상기 제2 기판(180)은 영상이 표시되는 화소 영역(140) 및 광이 차단되는 차광 영역(145)을 포함한다. 상기 화소 영역(140)은 상기 표시 영역(150)에 대응되고, 상기 차광 영역(145)은 상기 주변 영역(155)에 대응된다. 상기 화소 영역(140)은 투과창(129a) 및 반사 영역(128)을 포함한다. 바람직하게는, 상기 투과창(129a)은 상기 소오스 라인(118a')과 평행한 방향으로 연장된 직사각형 형상(Shape)이다.
상기 유기막(114)은 상기 박막 트랜지스터(119) 및 상기 패시베이션막(116)이 형성된 상기 하부 기판(120) 상에 배치되어 상기 박막 트랜지스터(119)를 상기 투명 전극(220a) 또는 상기 반사 전극(230a)과 절연한다.
또한, 상기 유기막(114)은 상기 드레인 전극(118c)의 일부를 노출하는 콘택홀, 돌출부(Protruded Portion, 115) 및 요철부(Convex and Concave Portion)를 포함한다. 상기 돌출부(115)는 상기 스페이서(110)에 대응하여 배치되어 인접하는 상기 수직 배향된 액정의 일부의 배열을 조절한다. 상기 요철부는 상기 반사 영역(128) 내에 배치되어 상기 반사 전극(230a)의 반사 효율을 증가시킨다.
상기 투명 전극(220a)은 상기 화소 영역(140) 내의 상기 유기막(114)의 표면 및 상기 콘택홀의 내면 상에 형성되어 상기 드레인 전극(118c)과 전기적으로 연결된다.
상기 투명 전극(220a)은 제1 투명 전극부(First Transparent Electrode Portion, 212a), 제2 투명 전극부(Second Transparent Electrode Portion, 212b), 제1 연결부(136a) 및 제2 연결부(136b)를 포함한다.
상기 제1 투명 전극부(212a) 및 상기 제2 투명 전극부(212b)는 상기 투과창(129a) 내의 유기막(114) 상에 배치된다. 상기 제1 투명 전극부(212a) 및 상기 제2 투명 전극부(212b)는 서로 인접하게 배치된다.
상기 제1 투명 전극부(212a) 및 상기 제2 투명 전극부(212b)는 다각형 형상 또는 원형 형상을 갖는다. 바람직하게는, 상기 제1 투명 전극부(212a) 및 상기 제2 투명 전극부(212b)는 모서리가 라운딩된(Rounded Edge) 정사각형 형상을 갖는다.
상기 반사 전극(230a)은 상기 반사 영역(128) 내의 상기 유기막(114) 상에 배치되어 외부광을 반사시킨다.
상기 투명 전극(220a) 및 상기 반사 전극(230a)과 상기 공통 전극(106)의 사이에 전압이 인가되면, 상기 개구 패턴들(133a, 133b)에 인접하는 영역, 상기 제1 투명 전극부(212c)와 상기 제2 투명 전극부(212d) 사이의 영역 및 상기 제2 투명 전극부(212d)와 상기 반사 전극(230b) 사이의 영역에 전기장의 왜곡이 발생한다. 상기 액정이 수직 배향 모드로 배열되는 경우, 상기 왜곡된 전기장에 의해 상기 액정층(108) 내에 다중 영역이 형성되어 시야각이 향상된다.
상기 오버코팅층(105)은 상기 블랙 매트릭스(102) 및 상기 컬러 필터(104a, 104b)가 형성된 상기 상부 기판(100) 상에 형성되어, 상기 블랙 매트릭스(102) 및 상기 컬러 필터(104a, 104b)를 보호한다. 상기 오버코팅층(105)은 상기 투과창(129a)에 대응하는 상기 컬러 필터(104a, 104b)의 일부를 노출하여, 상기 제1 기판(170)의 상기 투과창(129a)에 대응하는 부분이 상기 반사 영역(128)에 대응하는 부분과 서로 다른 높이를 갖는다. 이때, 상기 오버코팅층(105)의 일부가 상기 투과창(129a)에 대응하는 상기 컬러 필터(104a, 104b) 상에 잔류할 수도 있다. 또한, 상기 블랙 매트릭스(102) 및 상기 컬러 필터(104a, 104b)가 형성된 상기 제1 기판(170)의 표면을 평탄화(Planarize)한다.
상기 공통 전극(106)은 상기 액정층(108) 내에 다중 영역을 형성하기 위하여 상기 공통 전극(106)의 일부가 제거된 두 개의 제1 개구 패턴들(133a) 및 하나의 제2 개구 패턴(133b)을 포함한다.
따라서, 상기 오버코팅층(105)에 의해 상기 액정층(108)의 상기 투과창(129a)에 대응하는 부분이 상기 반사 영역(128)에 대응하는 부분과 서로 다른 높이를 가져서, 상기 액정층(108)의 광학적인 특성이 조절된다.
실시예 3
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 평면도이고, 도 9는 상기 도 8의 C-C'라인의 단면도이다.
본 실시예에서 투명 전극의 위치를 제외한 나머지 구성 요소들은 실시예 1과 동일하므로 중복된 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 액정표시장치는 제1 기판(170), 제2 기판(180) 및 액정층(108)을 포함한다.
상기 제1 기판(170)은 상부 기판(Upper Plate, 100), 블랙 매트릭스(Black Matrix, 102), 컬러 필터(Color Filter, 104a, 104b), 공통 전극(Common Electrode, 106) 및 스페이서(Spacer, 110)를 포함한다. 상기 제1 기판(170)은 영상이 표시되는 표시 영역(150) 및 상기 표시 영역(150)을 포위하는 주변 영역(155)을 포함한다.
상기 제2 기판(180)은 하부 기판(120), 박막 트랜지스터(119), 소오스 라인(118a'), 게이트 라인(118b'), 게이트 절연막(126), 패시베이션막(116), 스토리지 캐패시터(196), 스토리지 캐패시터 라인(190), 유기막(114), 투명 전극(220a) 및 반사 전극(230a)을 포함한다.
상기 제2 기판(180)은 영상이 표시되는 화소 영역(140) 및 광이 차단되는 차광 영역(145)을 포함한다. 상기 화소 영역(140)은 상기 표시 영역(150)에 대응되고, 상기 차광 영역(145)은 상기 주변 영역(155)에 대응된다. 상기 화소 영역(140)은 투과창(129a) 및 반사 영역(128)을 포함한다. 바람직하게는, 상기 투과창(129a)은 상기 소오스 라인(118a')과 평행한 방향으로 연장된 직사각형 형상(Shape)이다.
상기 패시베이션막(116)은 상기 박막 트랜지스터(119)가 형성된 상기 하부 기판(120) 상에 배치되고, 상기 드레인 전극(118c)의 일부를 노출하는 콘택홀을 포함한다.
상기 투명 전극(220a)은 상기 화소 영역(140) 내의 상기 패시베이션막(116)의 표면 및 상기 콘택홀의 내면 상에 형성되어 상기 드레인 전극(118c)과 전기적으로 연결된다. 상기 투명 전극(220a)은 제1 투명 전극부(212a), 제2 투명 전극부(212b), 제1 연결부(136a) 및 제2 연결부(136b)를 포함한다.
상기 유기막(114)은 상기 박막 트랜지스터(119), 상기 패시베이션막(116) 및 상기 투명 전극(220a)이 형성된 상기 하부 기판(120) 상에 배치되어 상기 박막 트랜지스터(119)를 상기 투명 전극(220a) 또는 상기 반사 전극(230a)과 절연한다.
또한, 상기 유기막(114)의 상기 투과창(129a)에 대응하는 부분이 개구되어, 상기 제2 기판(180)의 상기 투과창(129a)에 대응하는 부분이 상기 반사 영역(128)에 대응하는 부분과 서로 다른 높이를 갖는다. 이때, 상기 투과창(129a) 내에 상기 유기막(114)의 일부가 잔류할 수도 있다.
상기 유기막(114)은 돌출부(Protruded Portion, 115) 및 요철부(Convex and Concave Portion)를 더 포함한다. 상기 돌출부(115)는 상기 스페이서(110)에 대응하여 배치되어 인접하는 상기 수직 배향된 액정의 일부의 배열을 조절한다. 상기 요철부는 상기 반사 영역(128) 내에 배치되어 상기 반사 전극(113)의 반사 효율을 증가시킨다.
상기 반사 전극(230a)은 상기 반사 영역(128) 내의 상기 유기막(114) 상에 배치되어 외부광을 반사시킨다. 상기 반사 전극(230a)의 일부는 상기 투명 전극(220a)의 제2 연결부(136b) 상에 배치되어 상기 투명 전극(112)을 통해서 상기 드레인 전극(118c)과 전기적으로 연결된다.
따라서, 상기 제2 연결부(136b)의 일부가 상기 유기막(114)의 하부에 배치되어 상기 유기막(114)의 구조가 단순해진다.
실시예 4
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 평면도이고, 도 11은 상기 도 10의 D-D'라인의 단면도이다.
본 실시예에서 투명 전극, 반사 전극, 유기막 및 오버코팅층을 제외한 나머지 구성 요소들은 실시예 1과 동일하므로 중복된 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 액정표시장치는 제1 기판(170), 제2 기판(180) 및 액정층(108)을 포함한다.
상기 제1 기판(170)은 상부 기판(Upper Plate, 100), 블랙 매트릭스(Black Matrix, 102), 컬러 필터(Color Filter, 104a, 104b), 오버 코팅층(105), 공통 전극(Common Electrode, 106) 및 스페이서(Spacer, 110)를 포함한다. 상기 제1 기판(170)은 영상이 표시되는 표시 영역(150) 및 상기 표시 영역(150)을 포위하는 주변 영역(155)을 포함한다.
상기 제2 기판(180)은 하부 기판(120), 박막 트랜지스터(119), 소오스 라인(118a'), 게이트 라인(118b'), 게이트 절연막(126), 패시베이션막(116), 스토리지 캐패시터(196), 유기막(114), 투명 전극(220b) 및 반사 전극(230b)을 포함한다.
상기 제2 기판(180)은 영상이 표시되는 화소 영역(140) 및 광이 차단되는 차광 영역(145)을 포함한다. 상기 화소 영역(140)은 상기 표시 영역(150)에 대응되고, 상기 차광 영역(145)은 상기 주변 영역(155)에 대응된다. 상기 화소 영역(140)은 투과창(129a) 및 반사 영역(128)을 포함한다. 바람직하게는, 상기 투과창(129a)은 상기 소오스 라인(118a')과 평행한 방향으로 연장된 직사각형 형상(Shape)이다.
상기 유기막(114)은 상기 박막 트랜지스터(119) 및 상기 패시베이션막(116)이 형성된 상기 하부 기판(120) 상에 배치되어 상기 박막 트랜지스터(119)를 상기 투명 전극(220b) 또는 상기 반사 전극(230b)과 절연한다.
또한, 상기 유기막(114)은 상기 드레인 전극(118c)의 일부를 노출하는 콘택홀, 돌출부(Protruded Portion, 115) 및 요철부(Convex and Concave Portion)를 포함한다. 상기 돌출부(115)는 상기 스페이서(110)에 대응하여 배치되어 인접하는 상기 수직 배향된 액정의 일부의 배열을 조절한다. 상기 요철부는 상기 반사 영역(128) 내에 배치되어 상기 반사 전극(230b)의 반사 효율을 증가시킨다.
상기 투명 전극(220b)은 상기 화소 영역(140) 내의 상기 유기막(114)의 표면 및 상기 콘택홀의 내면 상에 형성되어 상기 드레인 전극(118c)과 전기적으로 연결된다.
상기 투명 전극(220b)은 제1 투명 전극부(First Transparent Electrode Portion, 212c), 제2 투명 전극부(Second Transparent Electrode Portion, 212d), 제1 연결부(136a) 및 제2 연결부(136b)를 포함한다.
상기 제1 투명 전극부(212c) 및 상기 제2 투명 전극부(212d)는 상기 투과창(129a) 내의 유기막(114) 상에 배치된다. 상기 제1 투명 전극부(212c) 및 상기 제2 투명 전극부(212d)는 서로 인접하게 배치된다.
상기 제1 투명 전극부(212a) 및 상기 제2 투명 전극부(212b)는 다각형 형상 또는 원형 형상을 갖는다. 바람직하게는, 상기 제1 투명 전극부(212a) 및 상기 제2 투명 전극부(212b)는 모서리가 라운딩된(Rounded Edge) 정사각형 형상을 갖는다.
상기 반사 전극(230b)은 상기 반사 영역(128) 내의 상기 유기막(114) 상에 배치되어 외부광을 반사시킨다. 상기 반사 전극(230b)은 모서리가 라운딩된(Rounded Edge) 정사각형 형상을 갖는다.
상기 투명 전극(220b) 및 상기 반사 전극(230b)과 상기 공통 전극(106)의 사이에 전압이 인가되면, 상기 개구 패턴들(133a, 133b)에 인접하는 영역, 상기 제1 투명 전극부(212c)와 상기 제2 투명 전극부(212d) 사이의 영역 및 상기 제2 투명 전극부(212d)와 상기 반사 전극(230b) 사이의 영역에 전기장의 왜곡이 발생한다. 상기 액정이 수직 배향 모드로 배열되는 경우, 상기 왜곡된 전기장에 의해 상기 액정층(108) 내에 다중 영역이 형성되어 시야각이 향상된다.
상기 오버코팅층(105)은 상기 블랙 매트릭스(102) 및 상기 컬러 필터(104a, 104b)가 형성된 상기 상부 기판(100) 상에 형성되어, 상기 블랙 매트릭스(102) 및 상기 컬러 필터(104a, 104b)를 보호한다. 또한, 상기 블랙 매트릭스(102) 및 상기 컬러 필터(104a, 104b)가 형성된 상기 제1 기판(170)의 표면을 평탄화(Planarize)한다. 이때, 상기 오버코팅층(105)의 일부가 상기 투과창(129a)에 대응하는 상기 컬러 필터(104a, 104b) 상에 잔류할 수도 있다.
상기 공통 전극(106)은 상기 액정층(108) 내에 다중 영역을 형성하기 위하여 상기 공통 전극(106)의 일부가 제거된 두 개의 제1 개구 패턴들(133a) 및 하나의 제2 개구 패턴(133b)을 포함한다.
상기 제1 투명 전극부(212c), 상기 제2 투명 전극부(212d) 및 상기 반사 전극(230b)이 모서리가 라운딩된 정사각형 형상을 갖는 경우, 상기 각각의 개구 패턴들(133a, 133b)을 중심으로 형성되는 영역들의 수가 증가하여 시야각이 향상된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 공통 전극이 제1 투명 전극부, 제2 투명 전극부 및 반사 전극에 대응하는 개구 패턴들을 포함하여, 상기 개구 패턴들을 중심으로 복수의 영역들이 형성되어 상기 액정표시장치의 시야각이 향상된다.
또한, 상기 제1 투명 전극부, 상기 제2 투명 전극부 및 상기 반사 전극이 모서리가 라운딩된 정사각형 형상을 가져서, 상기 각각의 개구 패턴들을 중심으로 형성되는 영역들의 수가 증가하여 시야각이 향상된다.
따라서, 액정표시장치의 화질이 향상된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 상기 도 1의 투명 전극 및 반사 전극을 나타내는 평면도이다.
도 3은 상기 도 1의 공통 전극을 나타내는 평면도이다.
도 4는 상기 도 1의 A-A'라인의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 평면도이다.
도 7은 상기 도 6의 B-B'라인의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 평면도이다.
도 9는 상기 도 8의 C-C'라인의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 평면도이다.
도 11은 상기 도 10의 D-D'라인의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 상부 기판 102 : 블랙 매트릭스
104a, 104b : 컬러 필터 105 : 오버코팅층
106 : 공통 전극 108 : 액정층
110 : 스페이서 220a, 220b : 투명 전극
230a, 230b : 반사 전극
212a, 212b, 212c, 212d : 투명 전극부
114 : 유기막 115 : 돌출부
116 : 게이트 절연막 118a : 소오스 전극
118a' : 소오스 라인 118b : 게이트 전극
118b' : 게이트 라인 118c : 드레인 전극
119 : 박막 트랜지스터 120 : 하부 기판
126 : 패시베이션막 128 : 반사 영역
129a : 투과 영역 133a, 133b : 개구 패턴
136a, 136b : 연결부 140 : 화소 영역
145 : 차광 영역 150 : 표시 영역
155 : 주변 영역 170 : 제1 기판
180 : 제2 기판 190 : 스토리지 캐패시터 라인
196 : 스토리지 캐패시터

Claims (14)

  1. 화소 영역 및 상기 화소 영역 내에 배치된 스위칭 소자를 포함하는 하부 기판;
    상기 하부 기판 상의 상기 화소 영역 내에 배치되고, 상기 스위칭 소자의 전극에 전기적으로 연결되며, 복수의 화소 전극부들 및 상기 화소 전극부들을 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하는 화소 전극;
    상기 화소 영역에 대응하는 표시 영역 및 상기 표시 영역을 포위하는 주변 영역을 포함하는 상부 기판;
    상기 상부 기판 상에 배치되고 상기 각각의 화소 전극부들에 대응하는 개구패턴들을 포함하는 공통 전극; 및
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극의 사이에 배치된 액정층을 포함하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각각의 개구 패턴들은 상기 각각의 화소 전극부들의 중심에 대응하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 각각의 화소 전극부들은 다각형 또는 원형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 화소 전극부는 정사각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 화소 전극부는 라운딩된 에지를 갖는 정사각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 화소 전극은 투명한 도전성 물질을 포함하는 제1 화소 전극부, 투명한 도전성 물질을 포함하는 제2 화소 전극부, 반사율이 높은 도전성 물질을 포함하는 제3 화소 전극부, 상기 제1 화소 전극부와 상기 제2 화소 전극부를 연결하는 제1 연결부, 및 상기 제2 화소 전극부와 상기 제3 화소 전극부를 연결하는 제2 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제1항에 있어서, 투명한 도전성 물질을 포함하는 화소 전극부를 포함하는 상기 하부 기판 상에 배치된 유기막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하부 기판과 투명한 도전성 물질을 포함하는 화소 전극부의 사이에 배치되고, 상기 스위칭 소자의 전극과 상기 화소 전극부를 전기적으로 연결하는 콘택홀을 갖는 유기막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 화소 영역이 정의된 하부 기판 상에 스위칭 소자를 형성하는 단계;
    상기 스위칭 소자의 전극에 전기적으로 연결되며, 복수의 화소 전극부들 및 상기 화소 전극부들을 전기적으로 연결하는 연결부들을 포함하는 화소 전극을 상기 화소 영역 내에 형성하는 단계;
    상기 화소 영역에 대응하는 표시 영역 및 상기 표시 영역을 포위하는 주변 영역이 정의된 상부 기판 상에 투명한 도전성 물질을 증착하는 단계;
    상기 각각의 화소 전극부들의 중앙에 대응되는 상기 증착된 투명한 도전성 물질의 일부를 제거하여 개구 패턴들을 형성하는 단계; 및
    상기 화소 전극과 상기 증착된 도전성 물질의 사이에 액정층을 개재하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 개구 패턴들을 형성하는 단계는,
    상기 증착된 투명한 도전성 물질 상에 포토레지스트를 도포하는 단계;
    마스크를 이용하여 상기 도포된 포토레지스트를 노광하는 단계;
    상기 노광된 포토레지스트를 현상하는 단계; 및
    상기 증착된 투명한 도전성 물질을 식각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 스위칭 소자가 형성된 하부 기판 상에 상기 전극의 일부를 노출하는 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 화소 전극을 형성하는 단계는,
    상기 절연막 및 상기 콘택홀의 내면 상에 투명한 도전성 물질을 증착하는 단계;
    상기 투명한 도전성 물질의 일부를 식각하여 제1 화소 전극부, 상기 제1 화소 전극부에 인접하게 배치된 제2 화소 전극부, 상기 제1 화소 전극부를 상기 제2 화소 전극부에 전기적으로 연결하는 제1 연결부 및 상기 콘택홀을 통하여 상기 제2 화소 전극부를 상기 스위칭 소자의 전극에 전기적으로 연결하는 제2 연결부를 형성하는 단계;
    상기 제1 화소 전극부, 상기 제2 화소 전극부, 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부가 형성된 상기 절연막 상에 반사율이 높은 도전체를 증착하는 단계;
    상기 증착된 도전성 물질의 일부를 식각하여 상기 제2 연결부에 전기적으로 연결되는 제3 화소 전극부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 화소 전극을 형성하는 단계는,
    상기 화소 영역 내에 투명한 도전성 물질을 포함하는 화소 전극부를 형성하는 단계; 및
    상기 화소 전극부가 형성된 상기 하부 기판 상에 유기막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 화소 전극을 형성하는 단계는,
    상기 화소 영역 내에 상기 스위칭 소자의 전극의 일부를 노출하는 콘택홀을 갖는 유기막을 형성하는 단계; 및
    상기 유기막 상에 투명한 도전성 물질을 포함하는 화소 전극부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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