KR20080053804A - 액정표시장치와 그 제조방법 - Google Patents

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KR20080053804A
KR20080053804A KR1020060125769A KR20060125769A KR20080053804A KR 20080053804 A KR20080053804 A KR 20080053804A KR 1020060125769 A KR1020060125769 A KR 1020060125769A KR 20060125769 A KR20060125769 A KR 20060125769A KR 20080053804 A KR20080053804 A KR 20080053804A
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허정욱
이남석
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 제1절연기판과; 상기 제1절연기판 상에 형성되어 있으며 서로 절연교차하여 화소영역을 정의하는 게이트선 및 데이터선과; 상기 게이트선 및 데이터선에 전기적으로 연결되어 있는 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 데이터선과 평행한 줄기전극과, 상기 줄기전극에 연결되고 서로 평행한 복수의 가지전극을 포함하는 화소전극과; 제2절연기판과; 상기 제2절연기판 상에 형성되어 있는 공통전극과; 상기 공통전극 상에 형성되어 있으며, 상기 가지전극과 평행하게 상기 공통전극을 노출시키는 개구부가 형성되어 있는 유기막과; 상기 제1절연기판과 상기 제2절연기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 제조공정이 간단한 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치와 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 제1기판의 배치도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 제2기판의 배치도이고,
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 도면이고,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 화소전극과 공통전극의 배치관계를 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 서브화소영역의 배치를 설명하기 위한 도면이고,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 액정분자의 정렬을 설명하기 위한 도면이고,
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 다른 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에서 제2기판의 배치도이고,
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ을 따른 단면도이고,
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치에서 제2기판의 배치도이고,
도 12는 도 11의 ⅩⅡ-ⅩⅡ를 따른 단면도이고,
도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시장치에서 서브화소영역의 배치를 설명하기 위한 도면이고,
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시장치에서 액정분자의 정렬을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *
100 : 제1기판 121 : 게이트선
141 : 데이터선 160 : 화소전극
200 : 제2기판 251 : 공통전극
260 : 유기층 261 : 제1부분
262 : 제2부분 263 : 제1개구부
264 : 제2개구부 265 : 제3부분
300 : 액정층 310 : 액정분자
본 발명은 액정표시장치와 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화소전극에 가지 전극이 마련된 액정표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 액정표시패널을 포함한다. 액정표시패널은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 제1기판, 제1기판과 대향하는 제2기판, 그리고 양 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함한다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 제1기판의 후방에는 백라이트 유닛이 마련될 수 있다.
제1기판에는 화소전극이 마련되어 있으며, 제2기판에는 공통전극이 마련되어 있다. 액정층은 화소전극과 공통전극 사이에 위치하며, 양 전극 사이에 형성되는 전계에 의해 정렬상태가 결정된다.
액정표시장치 중 화소전극과 공통전극을 패터닝하여, 화소영역을 복수의 서브화소영역으로 나누는 구조가 있다. 화소전극과 공통전극은 서로 이격되도록 패터닝되어 서브화소영역을 둘러싸며, 화소전극과 공통전극 간의 전압차에 의해 전계가 발생한다.
그런데 이러한 구조를 사용하는 액정표시장치는 공통전극에 대한 패터닝 공정이 추가되어 제조가 복잡한 문제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 제조공정이 간단한 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제조공정이 간단한 액정표시장치의 제조방법을 제공 하는 것이다.
상기의 목적은 제1절연기판과; 상기 제1절연기판 상에 형성되어 있으며 서로 절연교차하여 화소영역을 정의하는 게이트선 및 데이터선과; 상기 게이트선 및 데이터선에 전기적으로 연결되어 있는 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 데이터선과 평행한 줄기전극과, 상기 줄기전극에 연결되고 서로 평행한 복수의 가지전극을 포함하는 화소전극과; 제2절연기판과; 상기 제2절연기판 상에 형성되어 있는 공통전극과; 상기 공통전극 상에 형성되어 있으며, 상기 가지전극과 평행하게 상기 공통전극을 노출시키는 개구부가 형성되어 있는 유기막과; 상기 제1절연기판과 상기 제2절연기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하는 액정표시장치에 의하여 달성된다.
상기 가지전극 간의 간격은 상기 가지전극의 폭보다 큰 것이 바람직하다.
상기 공통전극은 화소영역 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 유기막은 상기 제1절연기판을 향해 돌출되어 있는 컬럼 스페이서를 포함하는 것이 바람직하다.
이웃한 화소영역에 마련되어 있는 상기 컬럼스페이서는 서로 연결되어 있는 것이 바람직하다.
상기 컬럼스페이서는 상기 박막트랜지스터에 대응하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 화소영역은 상기 화소전극 및 노출된 상기 공통전극으로 둘러싸여 있 는 복수의 서브 화소영역을 포함하며, 상기 서브 화소영역은 길게 연장되어 있는 것이 바람직하다.
상기 서브 화소영역의 연장방향은 상기 게이트선의 연장방향과 다른 것이 바람직하다.
상기 화소전극 상에 형성되어 있으며 제1방향으로 러빙된 제1배향막을 더 포함하고, 상기 유기막 상에 형성되어 있으며 제2방향으로 러빙된 제2배향막을 더 포함하며, 상기 제1방향과 상기 제2방향은 실질적으로 평행하며 방향은 서로 반대인 것이 바람직하다.
상기 액정은 양의 이방성유전율을 가지며, 상기 서브 화소영역의 연장방향과 상기 제1 및 제2방향이 이루는 각은 0도 내지 45도 또는 135도 내지 180도인 것이 바람직하다.
상기 제1방향 및 제2방향은 상기 게이트선의 연장방향과 실질적으로 평행한 것이 바람직하다.
상기 액정은 음의 이방성유전율을 가지며, 상기 서브 화소영역의 연장방향과 상기 제1 및 제2방향이 이루는 각은 45도 내지 90도 또는 90도 내지 135도인 것이 바람직하다.
상기 제1방향 및 제2방향은 상기 게이트선의 연장방향과 실질적으로 평행한 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 목적은 제1절연기판과; 상기 제1절연기판 상에 형성되어 있으며 서로 절연교차하여 화소영역을 정의하는 게이트선 및 데이터선과; 상기 게이 트선 및 데이터선에 전기적으로 연결되어 있는 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있으며, 줄기전극과, 상기 줄기전극에 연결되고 실질적으로 서로 평행한 복수의 가지전극을 포함하는 화소전극과; 제2절연기판과; 상기 제2절연기판 상에 형성되어 있는 공통전극과; 상기 공통전극 상에 형성되어 있는 유기막과; 상기 제1절연기판과 상기 제2절연기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하며, 상기 유기막은 제1부분과 제2부분을 포함하며, 상기 제1부분은 제1높이를 가지며, 상기 박막트랜지스터, 상기 데이터선 및 상기 게이트선 중 적어도 어느 하나에 대응하며, 상기 제2부분은 상기 제1부분보다 낮은 제2높이를 가지며, 상기 공통전극을 상기 가지전극과 평행하게 노출시키는 개구부가 형성되어 있는 액정표시장치의 의해서도 달성된다.
상기 가지전극 간의 간격은 상기 가지전극의 폭보다 큰 것이 바람직하다.
상기 공통전극은 화소영역 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 제1부분과 상기 제2부분은 연결되어 있는 것이 바람직하다.
상기 유기막은 상기 제1높이보다 낮은 제3높이를 가지며, 이웃한 화소영역에 마련되어 있는 상기 제1부분을 서로 연결하는 제3부분을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 다른 목적은 제1절연기판과, 상기 제1절연기판 상에 형성되어 있으며 서로 절연교차하여 화소영역을 정의하는 게이트선 및 데이터선과, 상기 데이터선과 평행한 줄기전극과, 상기 제1줄기전극에 연결되고 실질적으로 서로 평행한 복수의 가지전극을 포함하는 제1기판을 마련하는 단계와; 제2절연기판 상에 공통전극을 형성하는 단계와; 상기 공통전극 상에 감광층을 형성하고 노광 현상하여, 제1높이를 가지는 제1부분과 상기 제1높이보다 낮은 제2높이를 가지며 상기 공통전극을 상기 가지전극과 평행하게 노출시키는 제2부분을 포함하는 유기막을 형성하여 제2기판을 마련하는 단계와; 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법에 의하여 달성된다.
상기 노광에 사용되는 마스크는 상기 제2부분에 대응하는 슬릿패턴을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 노광에 사용되는 마스크는 상기 제2부분에 대응하는 반투과패턴을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1기판은 상기 게이트선 및 데이터선과 전기적으로 연결되어 있는 박막트랜지스터를 더 포함하고, 상기 제2기판의 제1부분은 상기 박막트랜지스터에 대응하도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 유기막은 상기 제1높이보다 낮은 제3높이를 가지며, 이웃한 화소영역에 마련되어 있는 상기 제1부분을 서로 연결하는 제3부분을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1부분과 상기 제2부분은 연결되어 있는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본발명을 더욱 상세히 설명하겠다.
상세한 설명에 앞서, 여러 실시예에 있어 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 부여하였다. 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하 며 다른 실시예에서는 설명하지 않을 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하여 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치를 설명한다.
먼저 도 3을 보면, 액정표시장치(1)는 서로 대향하는 제1기판(100), 제2기판(200), 그리고 양 기판(100, 200) 사이에 위치하는 액정층(300)을 포함한다. 제1실시예에서 액정층(300)의 액정분자(310)는 이방성유전율이 양으로서, 전계를 가하면 액정분자는 장축이 전계에 평행하게 정렬된다.
도 1 및 도 3을 참조하여 제1기판(100)을 설명한다.
제1절연기판(111)위에 게이트 배선(121, 122, 123)이 형성되어 있다. 게이트 배선(121, 122, 123)은 금속 단일층 또는 다중층일 수 있다. 게이트 배선(121, 122, 123)은 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(121), 게이트선(121)에 연결되어 있는 게이트 전극(122), 그리고 게이트선(121)과 평행하게 연장되어 있는 유지전극선(123)을 포함한다. 유지전극선(123)은 화소전극(160)과 중첩되어 저장 용량(storage capacitor)을 형성한다.
제1절연기판(111) 위에는 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(131)이 게이트 배선(121, 122, 123)을 덮고 있다.
게이트 전극(122)의 게이트 절연막(131) 상부에는 비정질 규소 등의 반도체로 이루어진 반도체층(132)이 형성되어 있으며, 반도체층(132)의 상부에는 실리사 이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 등의 물질로 만들어진 저항 접촉층(133)이 형성되어 있다. 저항 접촉층(133)은 2부분으로 분리되어 있다.
저항 접촉층(133) 및 게이트 절연막(131) 위에는 데이터 배선(141, 142, 143)이 형성되어 있다. 데이터 배선(141, 142, 143) 역시 금속층으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있다. 데이터 배선(141, 142, 143)은 세로방향으로 형성되어 게이트선(121)과 교차하는 데이터선(141), 데이터선(141)의 분지이며 저항 접촉층(133)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(142), 소스 전극(142)과 분리되어 있으며 일측의 저항 접촉층(133) 상부에 형성되어 있는 드레인 전극(143)을 포함한다.
화소영역은 게이트선(121) 및 데이터선(141)으로 둘러싸인 부분으로서 대략 사각형 형상을 가진다. 화소영역은 유지전극선(123)을 중심으로 상부 화소영역과 하부 화소영역으로 나누어진다.
데이터 배선(141, 142, 143) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(132)의 상부에는 질화규소, PECVD 방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 또는 a-Si:O:F 그리고 코팅 등의 방법으로 형성된 아크릴계 유기절연물질 등으로 이루어진 보호막(151)이 형성되어 있다. 보호막(151)에는 드레인 전극(143)을 드러내는 접촉구(152)가 형성되어 있다.
보호막(151)의 상부에는 화소전극(160)이 형성되어 있다. 화소전극(160)은 통상 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전물질로 이루어져 있다.
화소전극(160)은 데이터선의 연장방향과 나란하게 형성되어 있는 한 쌍의 줄기전극(161)과, 한 쌍의 줄기전극(161)을 연결하며 길게 연장되어 있는 가지전극(162)을 포함한다. 가지전극(162)은 게이트선(121)과 평행하지 않게 연장되어 있으며, 유지전극선(123)을 중심으로 대략 대칭을 이루고 있다.
가지전극(162)의 폭(d1)은 가지전극(162) 간의 간격(d2)에 비하여 작게 형성되어 있다.
화소전극(160)은 접촉구(152)를 통해 드레인 전극(143)과 전기적으로 연결되어 있다. 화소전극(160)의 상부에는 제1배향막(171)이 형성되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여 제2기판(200)에 대하여 설명한다.
제2절연기판(211) 위에 블랙매트릭스(221)가 형성되어 있다. 블랙매트릭스(221)는 일반적으로 적색, 녹색 및 청색 필터 사이를 구분하며, 제1기판(100)에 위치하는 반도체층(132)으로의 직접적인 광조사를 차단하는 역할을 한다. 블랙매트릭스(221)는 통상 검은색 안료가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어져 있다. 상기 검은색 안료로는 카본블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 사용한다.
컬러필터(231)는 블랙매트릭스(221)를 경계로 하여 형성되어 있다. 도시ㄷ하지는 않았지만 컬러필터(231)는 각각 적색, 녹색 및 청색을 가지는 3개의 서브층을 포함한다. 컬러필터(231)는 백라이트 유닛(도시하지 않음)으로부터 조사되어 액정층(300)을 통과한 빛에 색상을 부여하는 역할을 한다. 컬러필터(231)는 통상 감 광성 유기물질로 이루어져 있다.
컬러필터(231)와 블랙매트릭스(221) 상에는 오버 코트층(241)이 형성되어 있다. 오버 코트층(241)은 유기물질로 이루어져 있으며, 평탄한 표면을 제공한다. 오버 코트층(241)은 생략될 수 있다.
오버 코트층(241) 상에는 공통전극(251)이 형성되어 있다. 공통전극(251)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전물질로 이루어진다. 공통전극(251)은 제1기판(100)의 화소전극(160)과 함께 액정층(300)에 전압을 인가한다. 공통전극(251)은 패터닝되어 있지 않으며 화소영역 전체에 걸쳐 형성되어 있다.
공통전극(251) 상에는 유기막(260)이 형성되어 있다. 유기막(260)은 박막트랜지스터(T) 상부에 위치하는 제1부분(261)과 화소영역에 위치하는 제2부분(262)을 포함한다.
제1부분(261)은 섬처럼 형성되어 있으며, 제2부분(262)은 복수개의 부분으로 나누어져 있다. 제2부분(262) 사이는 제1개구부(263)가 되며 제2부분(262)의 둘레는 제2개구부(264)가 된다. 개구부(263, 264)에서는 공통전극(251)이 노출되어 있다.
제1부분(261)의 높이(h1)는 제2부분(262)의 높이(h2)보다 높으며, 제1부분(261)의 단부는 제1기판(100)과 접할 수 있다. 제1부분(261)은 컬럼 스페이서(column spacer)라 불리며, 제1기판(100)과 제2기판(200) 간의 셀 갭(cell gap)을 유지한다.
제1개구부(263)는 가지전극(161)과 나란히 형성되어 있으며, 이웃한 가지전극(161)의 대략 중심부를 지나간다. 제1개구부(263)의 폭(d3)은 대체로 일정하다.
유기막(260)과 유기막(260)이 가리지 않은 공통전극(251) 사에는 제2배향막(271)이 형성되어 있다.
제1배향막(171)과 제2배향막(271)은 게이트선(121)과 평행한 방향으로 러빙되어 있다.
화소전극(160)과 제1개구부(263)에 의해 노출된 공통전극(251)의 배치 관계를 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4 는 하부 화소영역의 일부를 나타낸 것이다.
도 4를 보면 화소영역은 화소전극(160)과 제1개구부(263)를 따라 노출된 공통전극(251)으로 둘러싸인 복수의 서브화소영역으로 나누어진다. 각 서브화소영역의 크기는 실질적으로 동일하다. 서브화소영역은 길게 연장되어 있는 평행사변형 형상이다.
도 5를 보면 서브화소영역은 상부화소영역과 하부화소영역에서 서로 다른 방향으로 연장되어 있다.
하부 화소영역에서 서브화소영역의 연장방향과 게이트선(121) 연장방향이 이루는 기울기각(θ1)은 0도 내지 45도이다. 상부 화소영역에서 서브화소영역의 연장방향과 게이트선(121) 연장방향이 이루는 기울기각(θ2)은 135도 내지 180도이다.
하부화소영역과 상부화소영역의 기울기각(θ1, θ2)의 합은 180도일 수 있다.
전압이 인가되지 않은 상태에서 액정층(300)의 액정분자(310)는 절연기판(111, 211)에 거의 평행하게 배향되며, 액정분자는 장축이 러빙방향과 실질적으로 평행하게 정렬된다. 제1배향막(171)은 게이트선(121)과 평행한 제1방향으로 러빙되어 있으며, 제2배향막(271)은 제1방향과 평행하며 반대방향인 제2방향으로 러빙되어 있다.
전압이 인가되어 전계가 형성된 경우, 액정분자(310)의 정렬을 도 3, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한다. 도 6a 및 도 6b는 위에서 본 액정분자(310)의 정렬을 나타낸 것으로 도 6a는 하부화소영역을 도 6b는 상부화소영역을 나타낸다.
전압이 인가되면, 도 3과 같이 화소전극(160)과 노출된 공통전극(251) 사이에 전계가 형성된다. 특히 서로 길게 마주하고 있는 화소전극(160)의 가지전극(161)과 제1개구부(263)에 의해 노출된 공통전극(251) 사이에 전계가 형성된다. 화소전극(160)과 공통전극(251)은 액정층(300)을 사이에 두고 수직방향으로 이격되어 있으므로, 전계는 수평 전계와 수직 전계가 모두 형성된다. 그러나 수평 방향의 전계가 우세하므로, 액정 분자(310)는 주로 절연기판(111, 211)과 평행한 평면 상에서 회전하여 광투과율을 조절한다.
수평 방향의 전계는 도 6a 및 도 6b와 같이 서브화소영역의 연장방향의 수직방향으로 형성되며, 액정분자(310)는 장축이 전계와 평행하도록 정렬된다.
한편 도 6a 및 도 6b와 같이 상부 화소영역과 하부 화소영역의 기울기각(θ1, θ2)은 서로 다르다. 이에 따라 액정분자(310)는 상부 화소영역과 하부 화소영역에서 다른 방향으로 회전하며, 두 개의 도메인을 형성한다. 하나의 화소영역이 두 개의 도메인으로 나누어져 시인성이 개선된다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하여 제1실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명한다.
먼저 도7a와 같이 제2절연기판(211)상에 블랙매트릭스(221)를 형성한다. 블랙매트릭스(221)를 형성하는 과정은 다음과 같다. 먼저 감광성 유기물질에 검은색 안료를 첨가하여 블랙매트릭스 감광액을 만든다. 검은색 안료로는 카본 블랙이나 티타늄 옥사이드를 사용할 수 있다. 블랙매트릭스 감광액을 제2절연기판(211)상에 도포하고 노광, 현상, 베이크하면 블랙매트릭스(221)가 완성된다.
이후 도 7b와 같이 블랙매트릭스(221) 사이에 컬러필터(231)를 형성하고,컬러필터(231) 상에 오버코트층(241)과 공통전극(251)을 형성한. 컬러필터(231)의 제조는 각 색상별로 컬러필터 조성물을 도포, 노광, 현상, 베이크하여 이루어질 수 있다. 공통전극(251)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질을 스퍼터링 방법에 의해 증착시켜 마련할 수 있다. 공통전극(251)은 별도의 패터닝 과정을 거치지 않는다.
이후 도 7d에 도시한 바와 같이 공통전극(251) 상에 감광층(280)을 형성하고 노광한다. 감광층(280)은 스핀 코팅, 노즐 코팅, 스크린 프리팅 등의 방법으로 마련될 수 있다. 감광층(280)의 두께(d4)는 제1부분(261)의 높이(h1)보다 크게 마련되는데 이는 현상과정에서의 두께 감소를 감안한 것이다.
유기물질층(251)의 노광에 사용되는 마스크(400)는 마스크 기판(411)과 광차단 패턴(421, 422)으로 이루어져 있다. 마스크 기판(411)은 쿼츠로 이루어질 수 있으며 광차단 패턴(421, 421)은 크롬층으로 이루어질 수 있다. 광차단 패턴(421, 421)을 살펴보면 다음과 같다.
제1부분(261)이 형성될 부분에 해당하는 광차단 패턴(421)은 실질적으로 광을 100%차단할 수 있도록 마련되어 있다. 반면 제2부분(262)이 형성될 부분에 해당하는 광차단 패턴(422)은 슬릿으로 형성되어 있다. 반면 제1개구부(263)과 제2개구부(264)가 형성될 부분(A1, A2)에 해당하는 마스크(400)에는 광차단 패턴(421, 422)이 마련되어 있지 않다.
도 7d는 감광층(280)을 노광한 후 현상 과정을 거쳐 유기막(260)을 완성한 상태를 나타낸다. 유기막(260)은 광차단 패턴(421)에 대응하는 비교적 높은 제1부분(261), 광차단 패턴(422)에 대응하는 비교적 낮은 제2부분(262)을 포함한다.
이후 배향막(271)을 형성하면 제2기판(200)이 완성된다.
제1기판(100)은 공지의 방법으로 제조될 수 있으며 설명은 생략한다.
완성된 제2기판(200)의 둘레를 따라 실런트를 도포한 후 액정층(300)을 적하(dropping)방식으로 형성한다. 이 후 제1기판(100)과 제2기판(200)을 접합한 후 실런트를 경화시킨다. 이 때 제2기판(200)의 제1부분(261)이 제1기판(100)의 박막트랜지스터(T)에 대응하도록 한다. 액정층(300)은 적하방식이 아닌 주입(filling) 방식으로도 형성될 수 있다.
도 8을 참조하여 제1실시예에 따른 액정표시장치의 다른 제조방법을 설명한다. 도 8은 도 7c에 대응하는 제조단계를 나타낸 것이다.
감광층(280) 중 제2부분(262)이 형성될 부분에 대응하는 마스크(400)에는 반투과막(423)이 형성되어 있다. 반투과막(423)은 MoSi등으로 이루어질 수 있다.
이상의 제조방법에서 사용된 감광층(280)은 자외선을 받은 부분이 제거되는 타입이다. 이와 반대로 자외선을 받은 부분이 남는 타입의 감광층(280)을 사용할 경우 광차단 패턴은 다르게 마련된다.
도 9 및 도 10을 참조하여 제2실시예를 설명한다.
제2실시예에서, 유기막(260)의 제1부분(261)과 제2부분(262)은 서로 연결되어 있다. 또한 이웃한 화소영역 간에 유기막(260)은 서로 연결되어 있다.
제2실시예에 따르면 제1부분(261)은 주위를 둘러싸고 있는 제2부분(262)에 의해 강도가 증가되어, 셀갭이 안정적으로 유지된다.
도 11 및 도 12를 참조하여 제3실시예를 설명한다.
제3실시예에서, 유기막(260)은 제1부분(261) 간을 연결하는 제3부분(265)를 포함한다. 제3부분(265)의 높이(h3)는 제1부분(261) 보다 낮으며 제2부분(262)과 동일할 수 있다.
제3실시예에 따르면 제1부분(261)을 서로 연결해주는 제3부분(265)에 의해 제1부분(261)의 강도가 증가한다. 이에 따라 제1부분(261)의 강도가 증가되어, 셀갭이 안정적으로 유지된다.
이상의 실시예에서 액정층(300)의 액정분자(310)는 양의 이방성유전율을 가진다. 이와 달리 액정층(300)의 액정분자(310)가 음의 이방성유전율을 가질 수 있으며 이를 도 13, 도 14a 및 도 14b를 참조하여 설명한다. 도 14a 및 도 14b는 위에서 본 액정분자(310)의 정렬을 나타낸 것이다.
도 13을 보면 화소영역은 복수의 서브화소영역을 포함하며, 서브화소영역은 상부화소영역과 하부화소영역에서 서로 대칭되도록 배치되어 있다.
하부화소영역에서 서브화소영역의 연장방향과 게이트선(121)이 이루는 기울기각(θ3)은 45 도 내지 90도이다. 상부화소영역에서의 서브화소영역의 연장방향과 게이트선(121)이 이루는 기울기각(θ4)은 90도 내지 135도이다. 하부화소영역과 상부화소영역의 기울기각(θ3, θ4)의 합은 180도일 수 있다.
도 14a 및 도 14b를 보면 전압이 인가되어 전계가 형성된 경우, 수평 방향의 전계는 서브화소영역의 연장방향의 수직방향으로 형성되며, 액정분자(310)는 단축이 전계와 평행하도록 정렬된다. 도 14a는 하부화소영역을 나타내며, 도 14b는 상부화소영역을 나타낸다.
상부 화소영역과 하부 화소영역의 기울기각(θ3, θ4)은 서로 다르다. 이에 따라 액정분자(310)는 상부 화소영역과 하부 화소영역에서 다른 방향으로 회전하며, 두 개의 도메인을 형성한다. 하나의 화소영역이 두 개의 도메인으로 나누어져 시인성이 개선된다.
비록 본발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 제조방법이 간단한 액정표시장치와 그 제조방법이 제공된다.

Claims (24)

  1. 제1절연기판과;
    상기 제1절연기판 상에 형성되어 있으며 서로 절연교차하여 화소영역을 정의하는 게이트선 및 데이터선과;
    상기 게이트선 및 데이터선에 전기적으로 연결되어 있는 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 데이터선과 평행한 줄기전극과, 상기 줄기전극에 연결되고 서로 평행한 복수의 가지전극을 포함하는 화소전극과;
    제2절연기판과;
    상기 제2절연기판 상에 형성되어 있는 공통전극과;
    상기 공통전극 상에 형성되어 있으며, 상기 가지전극과 평행하게 상기 공통전극을 노출시키는 개구부가 형성되어 있는 유기막과;
    상기 제1절연기판과 상기 제2절연기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가지전극 간의 간격은 상기 가지전극의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공통전극은 화소영역 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기막은 상기 제1절연기판을 향해 돌출되어 있는 컬럼 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    이웃한 화소영역에 마련되어 있는 상기 컬럼스페이서는 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 컬럼스페이서는 상기 박막트랜지스터에 대응하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소영역은 상기 화소전극 및 노출된 상기 공통전극으로 둘러싸여 있는 복수의 서브 화소영역을 포함하며,
    상기 서브 화소영역은 길게 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 서브 화소영역의 연장방향은 상기 게이트선의 연장방향과 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 화소전극 상에 형성되어 있으며 제1방향으로 러빙된 제1배향막을 더 포함하고,
    상기 유기막 상에 형성되어 있으며 제2방향으로 러빙된 제2배향막을 더 포함하며,
    상기 제1방향과 상기 제2방향은 실질적으로 평행하며 방향은 서로 반대인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 액정은 양의 이방성유전율을 가지며,
    상기 서브 화소영역의 연장방향과 상기 제1 및 제2방향이 이루는 각은 0도 내지 45도 또는 135도 내지 180도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1방향 및 제2방향은 상기 게이트선의 연장방향과 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 액정은 음의 이방성유전율을 가지며,
    상기 서브 화소영역의 연장방향과 상기 제1 및 제2방향이 이루는 각은 45도 내지 90도 또는 90도 내지 135도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1방향 및 제2방향은 상기 게이트선의 연장방향과 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제1절연기판과;
    상기 제1절연기판 상에 형성되어 있으며 서로 절연교차하여 화소영역을 정의하는 게이트선 및 데이터선과;
    상기 게이트선 및 데이터선에 전기적으로 연결되어 있는 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있으며, 줄기전극과, 상기 줄기전극에 연결되고 실질적으로 서로 평행한 복수의 가지전극을 포함하는 화소전극 과;
    제2절연기판과;
    상기 제2절연기판 상에 형성되어 있는 공통전극과;
    상기 공통전극 상에 형성되어 있는 유기막과;
    상기 제1절연기판과 상기 제2절연기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하며,
    상기 유기막은 제1부분과 제2부분을 포함하며,
    상기 제1부분은 제1높이를 가지며, 상기 박막트랜지스터, 상기 데이터선 및 상기 게이트선 중 적어도 어느 하나에 대응하며,
    상기 제2부분은 상기 제1부분보다 낮은 제2높이를 가지며, 상기 공통전극을 상기 가지전극과 평행하게 노출시키는 개구부가 형성되어 있는 액정표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가지전극 간의 간격은 상기 가지전극의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 공통전극은 화소영역 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1부분과 상기 제2부분은 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 유기막은 상기 제1높이보다 낮은 제3높이를 가지며, 이웃한 화소영역에 마련되어 있는 상기 제1부분을 서로 연결하는 제3부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제1절연기판과, 상기 제1절연기판 상에 형성되어 있으며 서로 절연교차하여 화소영역을 정의하는 게이트선 및 데이터선과, 상기 데이터선과 평행한 줄기전극과, 상기 제1줄기전극에 연결되고 실질적으로 서로 평행한 복수의 가지전극을 포함하는 제1기판을 마련하는 단계와;
    제2절연기판 상에 공통전극을 형성하는 단계와;
    상기 공통전극 상에 감광층을 형성하고 노광 현상하여, 제1높이를 가지는 제1부분과 상기 제1높이보다 낮은 제2높이를 가지며 상기 공통전극을 상기 가지전극과 평행하게 노출시키는 제2부분을 포함하는 유기막을 형성하여 제2기판을 마련하는 단계와;
    상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 노광에 사용되는 마스크는 상기 제2부분에 대응하는 슬릿패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 노광에 사용되는 마스크는 상기 제2부분에 대응하는 반투과패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 제1기판은 상기 게이트선 및 데이터선과 전기적으로 연결되어 있는 박막트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제2기판의 제1부분은 상기 박막트랜지스터에 대응하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 유기막은 상기 제1높이보다 낮은 제3높이를 가지며 이웃한 화소영역에 마련되어 있는 상기 제1부분을 서로 연결하는 제3부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 제1부분과 상기 제2부분은 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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