KR100685938B1 - Ｉｐｓ모드 액정표시소자 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 상에 절연층을 형성하는 제1공정; 상기 절연층 상에 레지스트층을 소정 형상으로 패턴형성하는 제2공정; 상기 패턴형성된 레지스트층을 마스크로 하여 상기 절연층을 식각함으로써 에지부분이 테이퍼진 절연층 패턴을 형성하는 제3공정; 노출된 기판면, 상기 절연층의 테이퍼진 에지부분, 및 상기 레지스트층 상면에 공통전극 및 화소전극용 전극층을 형성하는 제4공정; 상기 노출된 기판면 및 상기 포토리지스트층 상면에 형성된 전극층을 식각하는 제5공정; 및 상기 레지스트층을 제거하여 상기 절연층의 테이퍼진 에지부분에 소정의 경사를 가지며 서로 평행하게 배열되는 공통전극 및 화소전극을 형성하는 제6공정을 포함하여 이루어진 IPS모드 액정표시소자의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 IPS모드 액정표시소자에 관한 것으로서,

본 발명에 따르면 공통전극 및 화소전극을 1 ㎛이하로 형성할 수 있어 개구율이 대폭 향상되어 투과율이 향상된다.

IPS, 개구율, 투과율

Description

ＩＰＳ모드 액정표시소자 및 그 제조방법{IPS mode Liquid Crystal Display Device and method of manufacturing the same}

도 1a 및 도 1b는 각각 종래 TN(Twisted Nematic)모드 액정표시소자에서 전압이 인가되지 않은 상태 및 전압이 인가된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 종래 TN모드 액정표시소자에서 시야각이 좁게 형성되는 문제점을 도시한 것으로서, 도 2a는 전압을 인가하지 않은 화이트 표시 상태, 도 2b는 풀 전압을 인가한 블랙 표시 상태, 도 2c는 중간전압을 인가한 중간 표시 상태를 나타내는 도면이다.

도 3은 종래 IPS모드 액정표시소자에 관한 것으로서, 도 3a 및 도 3b는 각각 전압을 인가하지 않은 상태의 단면도 및 평면도이고, 도 3c 및 도 3d는 각각 전압을 인가한 상태의 단면도 및 평면도이다.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 제1실시예에 따른 IPS모드 액정표시소자의 제조공정을 도시한 단면도이다.

도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 제2실시예에 따른 IPS모드 액정표시소자의 제조공정을 도시한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IPS모드 액정표시소자의 단면도이다.

<도면의 주요부의 부호에 대한 설명>

100: 기판 110, 110a: 절연층

120: 레지스트층 200: 금속층

200a, 200b: 공통전극, 화소전극

본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 IPS 모드 액정표시소자에 관한 것이다.

표시화면의 두께가 수 센치미터에 불과한 초박형의 평판표시소자, 그 중에서도 액정표시소자(Liquid Crystal Display Device)는 주로 노트 북 컴퓨터, 모니터, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.

이러한 액정표시소자는 하부기판, 상부기판 및 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어지는 것으로서, 전압인가에 따라 액정층의 배열이 변경되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 평판표시소자이다.

이하, 도면을 참조로 종래의 액정표시소자에 대해서 설명하기로 한다.

도 1은 종래 액정표시소자의 개략적인 사시도로서, 소위 TN(Twisted Nematic)모드 액정표시소자에 해당하는 것이다. 도 1a는 전압이 인가되지 않은 상태를 나타내고, 도 1b는 전압이 인가된 상태를 나타낸다.

우선, 종래 TN모드 액정표시소자의 구조를 간단히 설명한 후, 그 구동원리에 대해서 설명한다.

종래 TN모드 액정표시소자는 제1기판(1), 제2기판(3), 및 양 기판(1, 3) 사이에 액정층(5)을 포함하여 구성된다.

상기 제1기판(1)의 외면에는 소정 방향의 투과축을 갖는 제1편광판(7)이 형성되어 있고, 상기 제2기판(3)의 외면에는 상기 제1편광판과 반대 방향의 투과축을 갖는 제2편광판(9)이 형성되어 있다.

또한, 도시하지는 않았지만, 상기 제1기판(1)에는 화소전극이 형성되어 있고, 상기 제2기판(3)에는 공통전극이 형성되어 있어, 화소전극과 공통전극 사이에서 수직의 전계가 형성되게 된다.

도 1a에서와 같이 전압이 인가되지 않은 상태에서는, 액정층(5)은 제1기판(1)과 제2기판(3) 사이에서 90도 비틀린 형태로 배열되어 있다. 여기서, 광(10)이 제2편광판(9)을 통해 입사되면 액정층(5)을 투과하게 되고, 이때 90도 비틀린 액정분자들과 마찬가지로 광도 90도 비틀려 투과하게 되어 제1편광판(7)을 통과하게 된다. 따라서, 화상은 화이트 상태가 된다.

도 1b에서와 같이 전압이 인가된 상태에서는, 액정층(5)을 이루는 액정분자들이 화소전극과 공통전극 사이의 수직 전계에 의해 양 기판(1, 3) 사이에서 수직으로 배열된다. 여기서, 광(10)이 제2편광판(9)을 통해 입사되면 액정층(5)을 투과하게 되는데, 이때 광의 편광방향의 회전이 이루어지지 않게 되어 제1편광판(7)을 통과하지 못한다. 따라서, 화상은 블랙 상태가 된다.

그러나, 이와 같은 TN모드 액정표시소자는 시야각이 좁다는 큰 결점이 있다.

도 2는 TN모드 액정표시소자의 시야각 문제점을 보여주기 위한 도면이다.

도 2a는 전압을 인가하지 않은 화이트 표시 상태이고, 도 2b는 풀 전압을 인가한 블랙 표시 상태이고, 도 2c는 중간전압을 인가한 중간 표시 상태이다.

도 2a와 같이, 전압이 인가되지 않은 상태에서는 액정분자(5)들이 동일한 방향으로 미세한 경사각으로 비틀려 있고, 입사한 광(화살표로 도시됨)은 어느 방향에서도 화이트를 표시한다.

도 2b와 같이, 풀 전압이 인가된 상태에서는 액정분자(5)들이 전기장의 영향으로 수직방향으로 배향되고, 입사한 광은 비틀리지 않고 블랙을 표시한다.

도 2c와 같이, 중간 전압이 인가된 상태에서는 액정분자(5)들이 비스듬한 방향으로 배향되어, 입사하는 광의 방향에 따라 표시상태가 상이하게 된다. 즉, 우하로부터 좌상으로 입사하는 광은 광의 편광방향이 변경되지 않게 되어 블랙을 표시하는 반면, 좌하로부터 우상으로 입사하는 광은 광의 편광방향이 비틀리어 화이트를 표시하게 된다.

이와 같이, TN모드 액정표시소자는 표시상태가 광의 입사 방향에 따라 상이하게 되어 시야각이 좁다는 단점이 있다.

따라서, 시야각을 넓히기 위한 연구가 활발히 진행되었고, 그 일환으로 다양한 방법들이 제안되었다. 일 예로, 수평방향의 전계를 이용하는 소위 IPS(In Plane Switching)모드, 수직배향막을 이용하는 소외 VA(Vertical Alignment)모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence)모드 등이 제안되었고, 그 이외에도 도메인을 분할하여 액정분자 배열의 평균값을 이용하는 멀티도메인 방법, 그리고 위상차 필름을 이용하여 시야각의 변화에 따라 위상차의 변화를 주는 위상보상 방 법 등이 제안되었다.

본 발명은 이와 같은 시야각을 넓히기 위한 다양한 방법 중 IPS모드 액정표시소자에 관한 것으로서, 이하 종래 IPS모드 액정표시소자에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 종래 IPS모드 액정표시소자에 관한 것으로서, 도 3a 및 도 3b는 각각 전압을 인가하지 않은 상태의 단면도 및 평면도이고, 도 3c 및 도 3d는 각각 전압을 인가한 상태의 단면도 및 평면도이다.

우선, 종래 IPS모드 액정표시소자의 구조를 간단히 설명한 후, 그 구동원리에 대해서 설명한다.

종래 IPS모드 액정표시소자는 제1기판(1), 제2기판(3), 및 양 기판(1, 3) 사이에 액정층(5)을 포함하여 구성된다.

상기 제1기판(1)의 외면에는 소정 방향의 투과축을 갖는 제1편광판(7)이 형성되어 있고, 상기 제2기판(3)의 외면에는 상기 제1편광판과 반대 방향의 투과축을 갖는 제2편광판(9)이 형성되어 있다.

또한, 상기 제1기판(1)에는 서로 평행하게 화소전극(2)과 공통전극(4)이 형성되어 있어, 화소전극(2)과 공통전극(4) 사이에 수평전계가 형성된다.

도 3a 및 도 3b에서와 같이 전압이 인가되지 않은 상태에서는, 액정층(5)은 제1기판(1)과 제2기판(3) 사이에서 전극(2, 4)의 길이방향에 대해 거의 수평으로 배열되어 있다. 여기서, 광(10)이 제1편광판(7)을 통해 입사되면 액정층(5)을 투과하게 되는데, 이때 광의 편광방향의 회전이 이루어지지 않게 되어 투과축이 제1편 광판(7)과 반대인 제2편광판(9)을 통과하지 못한다. 따라서, 화상은 블랙 상태가 된다.

도 3c 및 도 3d에서와 같이 전압이 인가된 상태에서는, 액정층(5)은 제1기판(1) 부근과 제2기판(3) 부근에서 상이하게 배열된다. 즉, 제1기판(1) 부근에서는 화소전극(2)과 공통전극(4)사이의 수평 전계에 의해 전극(2,4)의 길이방향에 대해 수직방향으로 배열되게 되고, 제2기판(3) 부근에서는 전계의 영향이 적어 전압무인가시와 동일하게 전극(2, 4)의 길이방향에 대해 수평방향으로 배열된다.

따라서, 광(10)이 제1편광판(7)을 통해 입사되면 액정층(5)을 투과하게 되고, 이때 비틀린 액정분자들과 마찬가지로 광도 비틀려 투과하게 되어 투과축이 제1편광판(7)과 반대인 제2편광판(9)을 통과하게 된다. 따라서, 화상은 화이트 상태가 된다.

이와 같이, IPS모드 액정표시소자는 액정분자들을 수직으로 세우지 않고 수평으로 스위칭하기 때문에 중간전압이 인가되는 경우에도 광의 입사방향에 따라 시야각 특성이 변하지 않게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 IPS모드 액정표시소자는 제1기판(1) 상에 화소전극(2)과 공통전극(4)을 형성함으로써 투과율이 작은 문제점이 있다.

투과율이 작은 이유는 상기 화소전극(2)과 공통전극(4)의 폭만큼 개구율이 저하되기 때문이다. 현재 화소전극(2)과 공통전극(4)의 폭은 약 4㎛ 정도인데, 이는 포토리소그래피공정으로 형성할 수 있는 최소한의 두께로서, 포토리소그라피공정을 이용할 경우에는 공정 특성상 화소전극(2)과 공통전극(4)의 폭을 줄이는데 한 계가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명의 제1목적은 새로운 방식의 공정을 적용함으로써 화소전극과 공통전극의 폭을 대폭 줄여 개구율을 향상시킬 수 있는 IPS모드 액정표시소자 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은 화소전극과 공통전극의 폭이 대폭 줄어들어 개구율이 향상된 IPS모드 액정표시소자를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 제1목적을 달성하기 위해서, 기판 상에 절연층을 형성하는 제1공정; 상기 절연층 상에 레지스트층을 소정 형상으로 패턴형성하는 제2공정; 상기 패턴형성된 레지스트층을 마스크로 하여 상기 절연층을 식각함으로써 에지부분이 테이퍼진 절연층 패턴을 형성하는 제3공정; 노출된 기판면, 상기 절연층의 테이퍼진 에지부분, 및 상기 레지스트층 상면에 공통전극 및 화소전극용 전극층을 형성하는 제4공정; 상기 노출된 기판면 및 상기 포토리지스트층 상면에 형성된 전극층을 식각하는 제5공정; 및 상기 레지스트층을 제거하여 상기 절연층의 테이퍼진 에지부분에 소정의 경사를 가지며 서로 평행하게 배열되는 공통전극 및 화소전극을 형성하는 제6공정을 포함하여 이루어진 IPS모드 액정표시소자의 제조방법을 제공한다.

본 발명자는 IPS모드 액정표시소자에서 개구율을 향상시키기 위해서 화소전극과 공통전극의 폭을 대폭 줄일 수 있는 방법에 대해서 연구하던 중, 식각공정시 절연층의 에지부분이 테이퍼지게 형성되는 모습에서 본 발명을 착안한 것으로, 상기 절연층의 테이퍼진 에지부분에 화소전극과 공통전극을 형성할 경우 화소전극과 공통전극의 폭을 대폭 줄일 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

여기서, 상기 제3공정은 식각액을 이용한 습식식각공정을 통해 수행할 수도 있고, 식각가스를 이용한 건식식각공정을 통해 수행할 수도 있다. 다만, 건식식각공정을 통해 수행할 경우에는 식각가스를 경사지게 투여하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제5공정은 식각가스를 이용한 건식식각공정을 통해 수행할 수 있다. 다만, 건식식각공정시 식각가스를 수직하게 투여하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제4공정과 제5공정 사이에, 상기 레지스트층에 열처리를 수행하여 상기 레지스트를 유동시킴으로써 상기 절연층의 테이퍼진 에지부분 상면에 레지스트층을 형성하는 공정을 추가로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제2목적을 달성하기 위해서, 서로 대향하며 화소영역이 구비된 제1기판과 제2기판; 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층; 상기 제1기판 상의 화소영역 내에 에지부분이 테이퍼지게 형성된 절연층; 상기 절연층의 테이퍼진 에지부분에 소정의 경사를 가지며, 서로 평행하게 배열되는 화소전극 및 공통전극을 포함하여 이루어진 IPS모드 액정표시소자를 제공한다.

이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

1. IPS모드 액정표시소자의 제조방법

제1실시예

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 제1실시예에 따른 IPS모드 액정표시소자의 제 조공정을 도시한 단면도로서, 이는 IPS모드 액정표시소자의 단위 화소 영역 내에서 화소전극과 공통전극이 형성되는 모습만을 도시한 것이다. 그 외의 부분은 당업계에 공지된 다양한 방법으로 변경 적용될 수 있을 것이다.

우선, 도 4a와 같이, 기판(100) 상에 절연층(110)을 형성한다.

상기 절연층(110)은 SiOx, SiNx 등의 무기절연물질로 이루어질 수도 있고, BCB(benzocyclobutene), 폴리비닐알콜(Polyvinylalcohol) 등의 유기절연물질로 이루어질 수도 있으며, 무기절연물질과 유기절연물질의 이중층으로 이루어질 수도 있다.

상기 절연층(110)은 액정표시소자의 게이트절연막 및/또는 보호막으로 기능할 수 있다.

그 후, 도 4b와 같이, 상기 절연층(110) 상에 레지스트층(120)을 소정 형상으로 패턴 형성한다.

상기 레지스트층(120)은 광에 반응할 수 있는 포토레지스트물질을 노광공정을 통해 패턴 형성하는 것이 바람직하다.

그 후, 도 4c와 같이, 상기 패턴 형성된 레지스트층(120)을 마스크로 하여 상기 절연층을 식각하여 에지부분이 테이퍼진 절연층 패턴(110a)을 형성한다.

상기 에지부분이 테이퍼진 절연층 패턴(110a)은 습식식각공정 또는 건식식각공정을 통해 형성할 수 있다.

습식식각공정은 공정 특성상 식각액이 마스크 하부로 침투하는 특성이 있기 때문에, 습식식각공정을 이용할 경우 레지스트층(120) 하부로 식각액이 침투하여 에지부분이 테이퍼지도록 절연층(110a)을 식각할 수 있다.

건식식각공정을 이용할 경우에는 식각가스를 경사지게 투여함으로써, 에지부분이 테이퍼지도록 절연층(110a)을 식각할 수 있다.

그 후, 도 4d와 같이, 노출된 기판(100)면, 상기 절연층(110a)의 테이퍼진 에지부분, 및 상기 레지스트층(120) 상면에 공통전극 및 화소전극용 전극층(200)을 형성한다.

상기 전극층(200)의 재료는 ITO 등과 같은 투명금속일 수도 있고, Mo 또는 Ti등과 같은 불투명금속일 수도 있다.

상기 노출된 기판(100)면과 상기 레지스트층(120) 상면에 전극층(200)을 형성하는 것은 통상적인 조건하에서 증착공정 또는 스퍼터링공정 등을 통해 가능하고, 상기 절연층(110a)의 테이퍼진 에지부분에 전극층(200)을 형성하는 것은 통상의 공정조건에 약간의 수정을 가함으로써 가능하다.

예를 들어, 증착공정시 압력을 통상의 조건보다 높게 설정하면 증작되는 전극층 재료가 압력에 의해 그 경로가 경사지게 변경될 수 있어 상기 테이퍼진 에지부분에 전극층(200)이 형성될 수 있다.

그 후, 도 4e와 같이, 상기 절연층(110a)의 테이퍼진 에지부분에 형성된 전극층(200a, 200b)은 남기고, 상기 노출된 기판(100)면 및 상기 레지스트층(120) 상면에 형성된 전극층(200)은 식각한다.

이와 같은 공정은 식각가스를 수직으로 투여하는 건식식각공정을 통해 수행될 수 있다. 식각가스를 수직으로 투여하면 노출된 기판(100)면 및 상기 레지스트 층(120) 상면에 형성된 전극층(200)은 식각되는 반면, 상기 절연층(110a)의 테이퍼진 에지부분에 형성된 전극층(200a, 200b)은 상기 레지스트층(120)이 마스크로 작용하여 식각되지 않고 잔존하게 된다.

그 후, 도 4f와 같이, 상기 레지스트층(120)을 제거하여 공통전극(200a)과 화소전극(200b)을 완성한다.

상기 공통전극(200a)과 화소전극(200b)은 그 단면이 각각 상기 절연층(110a)의 테이퍼진 에지부분에 소정의 경사를 가지며, 평면상으로는 양자가 서로 평행하게 배열되게 되어, 양자간에 수평 전계를 형성할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 도 4a 내지 도 4f와 같은 공정에 의해 공통전극(200a) 및 화소전극(200b)의 폭(도 4f에서 길이 X 참조)을 1㎛이하로 형성할 수 있으며, 따라서 개구율이 대폭 향상되게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 도 4a 내지 도 4f에는 단위 화소 영역 내에서 화소전극과 공통전극이 형성되는 모습만을 도시한 것으로서, 단위 화소 영역 내에는 서로 교차되는 게이트라인과 데이터라인, 그리고 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 박막트랜지스터가 형성된다.

상기 게이트라인과 데이터라인, 및 박막트랜지스터의 구체적인 형성방법은 당업계에 공지된 다양한 방법에 의해 수행 가능하다.

또한, 도 4a 내지 도 4f에는 화소전극과 공통전극이 형성되는 기판의 형성공정만을 도시하였는데, IPS액정표시소자는 액정층을 사이에 두고 상기 기판 및 상기 기판과 대향되는 대향기판이 합착되어 형성되게 된다.

이때, 상기 대향기판은 광의 누설을 방직하기 위한 차광층, 및 적색, 청색, 녹색의 컬러필터층을 순차로 형성하여 제조된다.

또한, 상기 양 기판 중 하나의 기판 상에는 액정표시소자의 셀갭 유지를 위해 스페이서를 추가로 형성할 수 있다.

또한, 상기 양 기판 중 적어도 하나의 기판 상에는 액정의 초기배향을 위해서 배향막을 추가로 형성할 수 있다. 상기 배향막은 폴리아미드(polyamide) 또는 폴리이미드(polyimide)계 화합물, PVA(polyvinylalcohol), 폴리아믹산(polyamic acid)등의 물질을 이용하여 러빙 배향 처리하여 형성할 수도 있고, PVCN(polyvinylcinnamate), PSCN(polysiloxanecinnamate), 또는 CelCN(cellulosecinnamate)계 화합물과 같은 광반응성 물질을 이용하여 광 배향 처리하여 형성할 수도 있다.

한편, 상기 양 기판 사이에 액정층을 형성하는 방법으로는 진공주입법과 액정적하법이 있다.

진공주입법은 양 기판을 합착한 후에 소정의 주입구를 통해 액정을 주입하는 방법이고, 액정적하법은 양 기판 중 어느 하나의 기판 상에 액정을 적하한 후 양 기판을 합착하는 방법이다. 기판의 사이즈가 커질 경우 상기 진공주입법은 액정을 주입하는데 시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지므로 상기 액정적하법이 바람직하다.

제2실시예

도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 제2실시예에 따른 IPS모드 액정표시소자의 제조공정을 도시한 단면도로서, 이 또한 IPS모드 액정표시소자의 단위 화소 영역 내 에서 화소전극과 공통전극이 형성되는 모습만을 도시한 것으로, 그 외의 부분은 당업계에 공지된 다양한 방법으로 변경 적용될 수 있을 것이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 IPS모드 액정표시소자의 제조방법은 도 5e에 도시된 공정이 추가된 것을 제외하고, 전술한 제1실시예에 따른 방법과 동일하다. 따라서, 동일한 부분에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였다. 이하 설명한다.

도 5a 내지 도 5d는 전술한 도 4a 내지 도 4d와 동일하다.

즉, 도 5a와 같이 기판(100) 상에 절연층(110)을 형성하고, 그 후, 도 5b와 같이 상기 절연층(110) 상에 레지스트층(120)을 소정 형상으로 패턴 형성하고, 그 후, 도 5c와 같이 상기 패턴 형성된 레지스트층(120)을 마스크로 하여 상기 절연층(110a)을 식각하되, 절연층(110a)의 에지부분이 테이퍼지도록 식각하고, 도 5d와 같이, 노출된 기판(100)면, 상기 절연층(110a)의 테이퍼진 에지부분, 및 상기 레지스트층(120) 상면에 공통전극 및 화소전극용 전극층(200)을 형성한다.

상기 각각의 공정에 대한 구체적인 설명은 전술한 제1실시예와 동일하므로 생략하기로 한다.

그 후, 도 5e와 같이, 상기 레지스트층(120)에 열처리를 수행하여 레지스트층(120)을 유동시킴으로써, 상기 절연층(110a)의 테이퍼진 에지부분 상면에 레지스트층(120)이 형성되도록 한다.

상기 열처리조건은 레지스트층(120)이 유동성을 부여할 정도면 충분하고, 적용되는 레지스트층(120)의 재료 특성에 따라 적절히 조절하면 된다.

그 후, 도 5f와 같이, 상기 절연층(110a)의 테이퍼진 에지부분에 형성된 전 극층(200a, 200b)은 남기고, 노출된 기판(100)면 및 상기 레지스트층(120) 상면에 형성된 전극층(200)은 식각한다.

그 후, 도 5g와 같이, 상기 레지스트층(120)을 제거하여 공통전극(200a)과 화소전극(200b)을 완성한다.

그 외에, 상기 기판 상에 게이트라인, 데이터라인, 그리고 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 박막트랜지스터가 추가로 형성될 수 있고, 액정층을 사이에 두고 상기 기판 및 상기 기판과 대향되는 대향기판이 합착되어 IPS모드 액정표시소자가 제조되며, 상기 대향기판은 그 위에 차광층 및 컬러필터층이 형성되는 등은 전술한 바와 동일하다.

2. IPS모드 액정표시소자

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IPS모드 액정표시소자의 단면도로서, 이는 IPS모드 액정표시소자의 단위 화소 영역 내에서 화소전극과 공통전극이 형성되는 모습만을 도시한 것이다.

도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 IPS모드 액정표시소자는 서로 대향하는 제1기판(100)과 제2기판(300), 그리고 상기 양 기판(100, 300) 사이에 형성된 액정층(400)을 포함하여 이루어진다.

상기 제1기판(100)에는 에지부분이 테이퍼진 절연층(110a)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 절연층(110a)의 테이퍼진 에지부분에 각각의 단면은 소정의 경사를 가지며 평면상으로는 양자가 서로 평행하게 배열된 공통전극(200a)과 화소전극(200b)이 형성되어 있다.

상기 공통전극(200a)과 화소전극(200b)의 재료는 ITO 등과 같은 투명금속일 수도 있고, Mo 또는 Ti등과 같은 불투명금속일 수도 있다.

상기 공통전극(200a)과 화소전극(200b)의 폭(X)은 1㎛이하이다.

그리고, 도시하지는 않았지만, 상기 제1기판(100) 상에는 서로 교차되어 화소영역을 정의하는 게이트라인 및 데이터라인이 형성되어 있고, 상기 게이트라인 및 데이터라인의 교차영역에 박막트랜지스터가 형성되어 있다.

또한, 상기 양 기판(100, 300)은 씨일재에 의해 밀봉되어 있으며, 상기 양 기판(100, 300) 사이에는 액정표시소자의 셀갭을 유지하기 위해서 스페이서가 형성되어 있다. 상기 스페이서는 볼 형상의 볼 스페이서 또는 기둥 형상의 컬럼 스페이서일 수 있다.

또한, 상기 양 기판(100, 300) 중 적어도 하나의 기판 상에는 액정의 초기배향을 위한 배향막이 형성되어 있다.

그 외에, 구체적으로 설명하지는 않았지만, 본 발명의 핵심이 되는 공통전극(200a) 및 화소전극(200b) 이외의 다양한 구성요소에 대해서는 당업자에게 공지된 다양한 방법에 의해 변경될 수 있다.

상기 구성에 의한 본 발명에 따르면, 공통전극 및 화소전극을 1 ㎛이하로 형성할 수 있어, 종래에 비하여 개구율이 대폭 향상되어 투과율이 향상된다.

Claims (14)

1. 기판 상에 절연층을 형성하는 제1공정;

   상기 절연층 상에 레지스트층을 소정 형상으로 패턴형성하는 제2공정;

   상기 패턴형성된 레지스트층을 마스크로 하여 상기 절연층을 식각함으로써 에지부분이 테이퍼진 절연층 패턴을 형성하는 제3공정;

   노출된 기판면, 상기 절연층의 테이퍼진 에지부분, 및 상기 레지스트층 상면에 공통전극 및 화소전극용 전극층을 형성하는 제4공정;

   상기 노출된 기판면 및 상기 레지스트층 상면에 형성된 전극층을 식각하는 제5공정; 및

   상기 레지스트층을 제거하여 상기 절연층의 테이퍼진 에지부분에 소정의 경사를 가지며, 서로 평행하게 배열되는 공통전극 및 화소전극을 형성하는 제6공정을 포함하여 이루어진 IPS모드 액정표시소자의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제4공정과 제5공정 사이에, 상기 레지스트층에 열처리를 수행하여 상기 레지스트를 유동시킴으로써, 상기 절연층의 테이퍼진 에지부분 상면에 레지스트층을 형성하는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시소자의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제3공정은 식각액을 이용한 습식식각공정을 통해 수행하는 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시소자의 제조방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제3공정은 식각가스를 이용한 건식식각공정을 통해 수행하되, 식각가스를 경사지게 투여하여 수행하는 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시소자의 제조방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제5공정은 식각가스를 이용한 건식식각공정을 통해 수행하되, 식각가스를 수직하게 투여하여 수행하는 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시소자의 제조방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 기판 상에 서로 교차되도록 게이트라인 및 데이터라인을 형성하는 공정; 및

   상기 게이트라인 및 데이터라인의 교차영역에 박막트랜지스터를 형성하는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시소자의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 기판에 대향하며, 그 위에 차광층 및 컬러필터층이 구비된 대향기판을 준비하는 공정; 및

   상기 양 기판 사이에 액정층을 형성하는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시소자의 제조방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 양 기판 사이에 액정층을 형성하는 공정은

   상기 양 기판 중 어느 하나의 기판 상에 액정층을 적하하는 공정; 및

   상기 양 기판을 합착하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시소자의 제조방법.
9. 서로 대향하며 화소영역이 구비된 제1기판과 제2기판;

   상기 양 기판 사이에 형성된 액정층;

   상기 제1기판 상의 화소영역 내에 에지부분이 테이퍼지게 형성된 절연층;

   상기 절연층의 테이퍼진 에지부분에 서로 평행하게 배열되는 공통전극 및 화소전극을 포함하여 이루어진 IPS모드 액정표시소자.
10. 제9항에 있어서,

    상기 공통전극 및 화소전극은 투명금속 또는 불투명금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시소자.
11. 제9항에 있어서,

    상기 공통전극 및 화소전극은 그 폭이 1 ㎛이하인 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시소자.
12. 제9항에 있어서,

    상기 제1기판 상에는 서로 교차되도록 형성된 게이트라인 및 데이터라인; 및

    상기 게이트라인 및 데이터라인의 교차영역에 박막트랜지스터가 형성된 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시소자.
13. 제9항에 있어서,

    상기 제2기판 상에는 차광층 및 컬러필터층이 형성된 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시소자.
14. 제9항에 있어서,

    상기 제1기판 및 제2기판 사이에는 셀갭유지를 위한 스페이서가 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 IPS모드 액정표시소자.

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