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KR101274682B1 - 액정표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

액정표시장치 및 그의 제조방법 Download PDF

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KR101274682B1
KR101274682B1 KR1020060064828A KR20060064828A KR101274682B1 KR 101274682 B1 KR101274682 B1 KR 101274682B1 KR 1020060064828 A KR1020060064828 A KR 1020060064828A KR 20060064828 A KR20060064828 A KR 20060064828A KR 101274682 B1 KR101274682 B1 KR 101274682B1
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카즈요시 나가야마
유이치 모모이
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

백(白) 화소를 형성할 필요없이 상하좌우 방향에 시야각 조정을 행할 수 있는 FFS 방식의 액정표시장치를 얻는다.
화소의 집합으로 이루어진 표시화면을 갖는 FFS 방식의 액정표시장치에 있어서, 하나의 화소 각각은 "＜"형태의 슬릿을 가지는 화소 전극을 구비하며, 인가되는 전압에 의해 상기 "＜"형태의 슬릿과 대응하는 방향으로 액정분자가 기울어지도록 배향 제어된 표시 제어 영역과, "─" 또는 "│"형태의 슬릿을 가지는 시야각 제어 전극을 구비하며, 상기 표시 제어 영역의 공통 라인과는 독립한 시야각 제어라인을 통해 인가되는 제어전압에 따라 액정 분자가 상하방위 또는 좌우 방위로 기울어지도록 배향제어되는 시야각 제어 영역을 구비하며, 상기 표시 제어 영역과 시야각 제어 영역에는 공통 전극이 공통으로 형성되며, 상기 시야각 제어 영역에 대향하는 기판 위에 칼라 필터에 의한 착색층을 만들지 않는 것을 특징으로 한다.
시야각 조정, 액정표시장치, 액정분자, FFS

Description

액정표시장치 및 그의 제조방법{liquid crystal display device and method for manufacturing thereof}
도 1은 본 발명의 실시예에서 FFS 방식의 액정표시장치의 화소근접의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 좌우방위의 공통전극을 갖는 시야각 제어 영역에서의 액정분자의 동작 설명도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 액정표시장치의 제조방법의 공정 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 액정표시장치의 도 3의 제조공정에 의해 형성된 화소 근접의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 시야각 제어 영역의 전압인가에 의한 시야각 의존의 휘도 분포를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 FFS 방식의 액정표시장치의 화소근접의 다른 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에서 시야각 제어 영역의 전압인가에 의한 시야각 의존의 휘도 분포를 나타낸 다른 도면이다.
도 8은 비밀 모드를 갖는 종래의 액정표시장치의 설명도이다.
도 9는 수직 배향형 액정표시장치를 정면에서 볼 때의 액정분자의 모양을 나 타낸 도면이다.
도 10은 수직 배향형 액정표시장치를 기울어서 볼 때의 액정분자의 모양을 나타낸 도면이다.
도 11은 표시의 비밀성을 제어하기 위한 구체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11에서 각 부화소의 액정분자 배열상태를 나타낸 도면이다.
도 13은 종래의 FFS 방식의 액정표시장치의 근접화소의 평면도이다.
도 14는 종래의 FFS 방식의 액정표시장치의 전압인가에 의한 액정분자의 동작 설명도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
10 : 표시 제어 영역 11, 11a, 11b : 공통전극
20 : 시야각 제어 영역 21a, 21b : 공통전극
30 : 시야각 제어 라인 40 : 기판
41 : 게이트 전극 42 : 게이트 패드
43 : 데이터 패드 44 : 게이트 절연막
45 : 소오스 전극 46 : 드레인 전극
47a : 제 1 패시베이션층 47b : 제 2 패시베이션층
48 : 화소전극 49 : 시야각 제어전극
50 : 포토 아크릴층 51a,51b : 공통전극
본 발명은 시야각 제어가 가능한 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 FFS(Fringe Field Switching) 구조를 구비한 것에 관한 것이다.
액정표시장치, 특히 TFT(Thin Film Transistor : 박막트랜지스터)를 이용한 액정표시장치가 넓게는 휴대전화에서 대형 텔레비전까지 이용되고 있다.
이 중에서 개인적으로 사용하는 표시장치에 있어서는, 사용하고 있는 본인에게는 보이지만, 옆에서 들여다보아도 보이지 않는 표시장치가 요구되고 있다.
특히, 어느 때에는 표시화면을 다수 인(人)이 공유하고, 어느 때에는 개인만 사용할 수 있도록 한 것이 바람직하다.
도 8은 비밀 모드를 갖는 종래 액정표시장치의 설명도이다.
도 8에 나타낸 바와 같은 비밀 모드를 갖는 디스플레이가 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1참조).
도 8에서, 액정패널을 배면측에서 조사하는 백라이트로서는, 지향성이 강한 것이 사용되고 있다.
그리고 통상의 액정패널과 이 지향성 백라이트 사이에, 산란 상태 및 비(非)산란 상태를 절환하는 예를 들면, 폴리머 분산형 액정패널(산란 및 비산란 스위칭)이 형성되어 있다.
산란층이 비산란 상태인 경우에는, 백라이트로부터의 광은, 정면으로밖에 조사되지 않기 때문에 기울어진 표시를 볼 수 없다.
한편, 산란층이 산란 상태인 경우에는, 백라이트 광은 기울어진 방향에도 조 사되기 때문에 기울어진 표시를 볼 수 있어 표시를 복수 인이 공유할 수 있다.
이 경우에는 통상의 액정패널과는 다르게 특별한 액정패널을 만들 필요가 있기 때문에 고가가 되어 버린다는 문제가 발생했다.
이 문제를 해결하기 위한 방책으로서, 수직배향형 액정표시장치를 이용하는 방법이 제안되고 있다. 이하, 그 기본원리를 도 9 내지 도 12를 이용하여 설명한다.
도 9는 수직 배향형 액정표시장치를 정면에서 보았을 때의 액정분자의 모양을 나타낸 도면이다.
도 9(a)의 전압 무인가 상태에서 액정분자는 수직 배향하고 있고, 도 9(b)와 같이 전압이 인가되면 액정분자는 상(上)방향으로 기울어진 경우를 나타내고 있다.
편광자(polarizer)와 검광자(analyser)는 각각 상하방위 및 좌우방위로 그 흡수축을 향하고 있다.
도 9(a)는 전압 무인가의 수직 배향한 액정패널을 정면에서 본 경우를 나타내고 있다. 액정분자의 복굴절(複屈折)은 발현되지 않고 모든 광은 누설되지 않는다.
한편, 도 9(b)는 전압 인가된 액정패널을 정면에서 본 경우이다. 액정분자의 광축은 편광자의 흡수축과 평행이고, 결과 역시 복굴절은 보이지 않고 모든 광은 누설되지 않는다.
이에 비해 도 10은 수직 배향형 액정표시장치를 경사지게 볼 때의 액정분자의 모양을 나타낸 도면이다.
도 10(a)에 나타낸 바와 같이, 전압 무인가의 경우에는 액정분자의 축은 검광자(analyser)의 흡수축에 평행으로 보이기 때문에 광은 누설되지 않는다.
한편, 도 10(b)에 나타낸 바와 같이, 전압인가의 경우에는 액정분자의 축은 편광자나 검광자의 축에서 어긋나게 되고 복굴절이 발현되어 광이 누설되고 있다.
상기 광의 누설을 이용하면, 상기 좌우방향에서는 표시 콘트라스트가 극단(極端)으로 떨어지게 되어 횡(橫)방향에서 표시를 보아도 무엇이 써 있는지 알 수가 없게 된다. 따라서 이 현상을 이용하여 표시의 비밀성을 제어할 수 있다.
도 11은 표시의 비밀성을 제어하기 위한 구체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 11에서, 하나의 화소내에는 RGB의 부(副)화소에 백(W)의 부화소가 추가로 형성되어 있다.
또한, 도 12는 도 11에서 각 부화소의 액정분자의 배열상태를 나타낸 도면이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 상기 백의 화소 부분의 액정분자의 배향 상태를 다른 RGB와는 다르게 상하방위로 하고 있다.
이에 비해 백 화소의 부분에 전압을 인가하지 않는 경우에는 이 부분은 모두 표시에는 기여하지 않기 때문에 통상의 표시가 실현된다.
한편, 백 화소의 부분에 전압이 인가된 경우에는, 백 표시가 전면(前面)에 좌우방위로서 행해지게 된다. 그 결과 디스플레이의 콘트라스트가 좌우 시각 방위로 저하하게 되고 타인에게 표시를 보여질 염려가 경감(輕減)된다.
이어, 공통전극의 형상을 "＜"자 모양으로 하는 것에 의해, 시야각을 개선한 종래의 FFS(Fringe Field Switching) 방식의 액정표시장치에 관해서 설명한다.
도 13은 종래의 FFS 방식의 액정표시장치의 RGB 각 화소의 평면도이다. 더구나 도 14는 종래의 FFS 방식의 액정표시장치의 전압인가에 의한 액정분자의 동작 설명도이다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 종래의 액정표시장치에서는, 액정의 쓰러지는 방향을 규정하기 위해 "＜"자 모양의 공통전극이 형성되어 있다.
그리고 액정분자는 전압 무(無)인가 상태에서는 도 14(a)에 나타낸 바와 같이, 수직 방향을 향하고 있다.
한편, 액정분자는 전압 인가상태에서는 도 14(b)에 나타낸 바와 같이 공통전극에 의한 기울어진 전계의 영향으로 결정되어진 방향 즉, 공통전극의 신장된 방향과 수직한 방향으로 쓰러진다.
이것에 의해 "＜"자와 대응하는 2방향으로 액정이 쓰러지는 것이 가능하게 되어 양호한 시야각을 갖는 액정표시장치가 실현되고 있다.
특허문헌 1 일본공개특허 특개평 5-72529호 공보
그러나 종래 기술에 의한 액정표시장치는 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 백 화소를 형성하는 구성으로 되어 있지만, 백 수지(樹脂)를 새롭게 형성할 필요가 있고, 구동이 종래와 달라지게 된다.
둘째, 공통전극을 "＜"자 모양으로 하는 것에 의해 특정 방향의 시인성은 개선되지만 필요에 따라 비밀성을 갖도록 제어하는 것은 할 수가 없었다.
본 발명은 종래와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 백 화소를 형성할 필요 가 없이 상하좌우 방향으로 시야각 조정을 행할 수 있는 FFS 방식의 액정표시장치 및 그의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 액정표시장치는, 화소의 집합으로 이루어진 표시화면을 갖는 FFS 방식의 액정표시장치에 있어서, 하나의 화소 각각은 "＜"형태의 슬릿을 가지는 화소 전극을 구비하며, 인가되는 전압에 의해 상기 "＜"형태의 슬릿과 대응하는 방향으로 액정분자가 기울어지도록 배향 제어된 표시 제어 영역과, "─" 또는 "│"형태의 슬릿을 가지는 시야각 제어 전극을 구비하며, 상기 표시 제어 영역의 공통 라인과는 독립한 시야각 제어라인을 통해 인가되는 제어전압에 따라 액정 분자가 상하방위 또는 좌우 방위로 기울어지도록 배향제어되는 시야각 제어 영역을 구비하며, 상기 표시 제어 영역과 시야각 제어 영역에는 공통 전극이 공통으로 형성되며, 상기 시야각 제어 영역에 대향하는 기판 위에 칼라 필터에 의한 착색층을 만들지 않는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법은 기판 상에 게이트 전극, 게이트 패드, 데이터 패드를 형성하는 제 1 공정과, 게이트 절연막을 형성함과 함께 상기 게이트 전극상에 소오스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 제 2 공정과, 제 1 패시베이션층 및 포토 아크릴층을 상기 기판 전면에 차례로 형성한 후에 콘택홀을 형성하는 제 3 공정과, 표시 제어 영역용 및 시야각 제어용의 공통 전극과, 채널 영역 상의 공통전극을 상기 소오스 전극과 화소 전극이 접촉되는 영역에서 분리하여 형성하는 제 4 공정과, 제 2 패시베이션층을 상기 기판 전면에 형성한 후 콘택홀을 형성하는 제 5 공정과, 상기 표시 제어 영역에 "＜"형태의 슬릿을 가지는 상기 화소전극을 형성함과 함께 각각의 화소의 표시 제어 영역에 대응하는 시야각 제어 영역의 액정 분자가 상하방향 및 좌우방향으로 기울어지도록 배향제어되도록 시야각 제어 라인을 통해 제어전압이 인가되는 시야각 제어 전극을 형성하는 제 6 공정을 구비하며, 상기 표시 제어 영역은 인가되는 전압에 의해 상기 "＜"형태의 슬릿과 대응하는 방향으로 액정분자가 기울어지도록 배향 제어되며, 상기 시야각 제어 영역은 상기 시야각 제어 라인을 통해 인가되는 제어 전압에 의해 "─" 또는 "│" 형태의 슬릿과 대응하는 좌우 방위 또는 상하 방위로 액정 분자가 기울어지도록 배향제어되며, 상기 시야각 제어 영역에 대향하는 기판 위에 칼라 필터에 의한 착색층을 만들지 않는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 액정표시장치 및 그의 제조방법의 바람직한 실시형태 에 관해서 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 FFS 방식의 액정표시장치의 화소 근접의 평면도이다. 도 1에서 하나의 화소는 표시 제어 영역(10)과 시야각 제어 영역(20)으로 구성되어 있다.
표시 제어 영역(10)은 액정이 쓰러지는 방향을 규정하기 위해 형성된 "＜"자 모양으로 노출된 공통전극(11)에 의해 액정분자가 기울어지도록 배향 제어되고 있는 영역이다.
각각의 RGB 화소의 표시 제어 영역(10)에 상술한 바와 같은 "＜"자 모양의 슬릿(11)에 의해 "＜"자 모양으로 노출된 공통전극(51b)과, "＜"자 모양의 슬릿(11)을 가지는 화소 전극(48)이 형성되고, 더구나 표시를 행하고 싶은 화소에 전압을 인가하는 것에 의해 "＜"자와 대응하는 2방향으로 액정을 쓰러뜨리는 것이 가능하게 되어 양호한 시야각을 갖는 칼라 표시가 가능하게 된다.
한편, 시야각 제어 영역(20)은 상하방위 혹은 좌우방위로 액정분자가 기울어지도록 배향 제어되고, 표시 제어 영역(10)과는 별개의 시야각 제어 라인(30)을 통해 제어전압이 인가되는 영역이다.
그리고 시야각 제어 영역(20)내에는 도 1에 나타낸 바와 같은 좌우방위의 슬릿(21a) 혹은 후술하는 상하방위의 슬릿(21b)의 어느 하나를 가지는 시야각 제어 전극(49)과, 시야각 제어 전극(49)의 슬릿(21a,21b)에 의해 공통 전극(51b)이 "─" 또는 "│"자 모양으로 노출된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 시야각 제어 영역(20)은 표시 제어 영역(10)과는 별개의 시야각 제어 라인(30)을 통해 인가 전압이 공급된다. 그리고 시야각 제어 영역(20)의 시야각 제어 라인(30)을 투명전극으로 형성하는 것에 의해 개구율을 높게 할 수 있다. 또한 시야각 제어 라인(30)이 독립하고 있어 시야각 제어 영역(20)의 인가전압을 임의의 파형으로 하여 입력하는 것이 가능하게 된다.
이어서, 시야각 제어 영역(20)에 있어서 전압의 인가/무인가 상태에서의 액정분자의 동작에 관해서 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 좌우방위의 공통전극(21a)을 갖는 시야각 제어 영역(20)에서의 액정분자의 동작 설명도이다.
좌우방위의 슬릿(21a)을 갖는 시야각 제어 영역(20)에 있어서, 전압이 인가되지 않는 경우에는 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 액정은 수평 상태이다. 따라서 시야각 제어 영역(20)의 표시는 흑(黑)이 되어 전체의 표시에는 영향을 주지 않는다.
이것은 정면, 상하좌우, 기울어진 시각에 있어서도 동일하고, RGB 화소에 의한 표시 자체는 모두 자연으로 사용하게 된다.
한편, 좌우방위의 슬릿(21a)을 갖는 시야각 제어 영역(20)에 있어서, 전압이 인가된 경우에는, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이 액정분자는 공통전극의 중앙부 및 공통전극 사이의 중앙부에서 수직으로 들어간 상태가 된다.
따라서 좌우방향에서만 본 경우에는 좌우방위의 슬릿(21a)이 들어간 부분은 밝은 광이 투과된다. 반대로 상하방향에서 본 경우에는 좌우방위의 슬릿(21a)이 들어간 부분은 광이 빠져나가지 않게 된다.
이것에 대해서, 상하방위의 슬릿(21b)을 갖는 시야각 제어 영역(20)에 있어서, 전압이 인가된 경우에는 도 2(b)와는 90도 다른 방향에서 액정분자는 공통전극의 중앙부 및 공통전극 사이의 중앙부에서 수직으로 들어간 상태가 된다.
따라서 좌우방향만을 볼 경우에는 상하방위의 슬릿(21b)이 들어간 부분에서는 광이 빠져나간다. 반대로 상하방향에서 볼 경우에는, 상하방위의 슬릿(21b)이 들어간 부분은 밝은 광이 투과된다.
그 결과, 시야각 제어 영역(20)에 전압을 인가한 상태에 있어서, 좌우방향에서의 시야각에 대해서는, 좌우방위의 슬릿(21a)을 갖는 시야각 제어 영역은 백(白), 상하방위의 슬릿(21b)을 갖는 시야각 제어 영역은 흑(黑)으로서 인식된다.
반대로 상하방향에서의 시야각에 대해서는, 좌우방위의 슬릿(21a)을 갖는 시야각 제어영역은 흑(黑), 상하방위의 슬릿(21b)을 갖는 시야각 제어영역은 백(白)으로서 인식된다.
그리고 이들의 패턴이 RGB 화소에 의한 통상의 표시 패턴에 중첩되어, 각각의 화소에 있어서 좌우방향 및 상하방향에서 패턴을 볼 경우에는, 무엇이 써 있는지 알 수가 없어 표시정보에 비밀성을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이 각각의 표시 제어 영역(10)에 대응하는 시야각 제어 영역(20)에는 좌우방위의 슬릿(21a)을 갖는 것, 혹은 상하방위의 슬릿(21b)을 갖는 것의 어느 하나가 형성되어 있고, 시야각 제어 영역(20)에 전압을 인가하는 것에 의해, 좌우방향 혹은 상하방향에서의 양측 시야에 대한 표시를 밝게 할 수 있다.
따라서 좌우방위의 슬릿(21a)을 갖는 화소와 상하방위의 슬릿(21b)을 갖는 화소를 표시 화면내에서 원하는 위치에 배치하는 것에 의해 원하는 비밀성을 갖는 표시가 가능하게 된다.
이와 같은 시야각 제어 영역(20)을 제조하는 공정에 관해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 액정표시장치의 제조방법의 공정 설명도이다.
먼저, 제 1 공정에 의해, 기판(40)상에 게이트 전극(41), 게이트 패드(42), 데이터 패드(43)를 형성한다.
이어, 제 2 공정에 이해, 게이트 절연막(44)을 형성함과 함께 a-Si층 및 n+ a-Si층을 차례로 형성하고, n+ a-Si층상에 금속층을 형성하며, 에칭에 의해 홀을 형성하고, 게이트 전극(41)상에 소오스 전극(45) 및 드레인 전극(46)을 형성한다.
이어, 제 3 공정에 의해, 제 1 패시베이션층(47a) 및 포토 아크릴층(50)(혹은 절연층)을 차례로 기판(40)의 전면에 형성한 후에, 콘택홀을 형성한다.
이어, 제 4 공정에 의해, 채널 영역 상의 공통 전극(51a)은 표시 제어 영역(10) 및 시야각 제어 영역(20) 상의 공통 전극(51b)과 별개로 형성된다.
이어, 제 5 공정에 의해, 제 2 패시베이션층(47b)을 기판(40)의 전면에 형성한 후에 콘택홀을 형성한다.
그리고 제 6 공정에 의해, 액정분자가 기울어지도록 배향 제어된 표시 제어 영역(10)에 화소전극(48)을 형성함과 함께 상하방위 및 좌우방위로 액정분자가 기울어지도록 배향 제어되고, 독립한 시야각 제어 라인(30)을 통해 제어전압이 인가 되는 시야각 제어 영역(20)에 시야각 제어 전극(49)을 더 형성한다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 액정표시장치의 도 3의 제조공정에 의해 형성된 화소근접의 평면도이고, R화소의 평면도의 일예를 나타내고 있다.
이와 같은 프로세스의 결과, 도 4의 구조가 최종적으로 형성된다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 시야각 제어 영역(20)은 좌우방향 혹은 상하방향의 표시의 비밀성을 갖는 역할을 달성할 수 있으므로 칼라 필터에 의한 착색층을 만들 필요가 없다.
전술한 바와 같은 6 마스크 프로세스를 거치는 것에 의해, 독립한 시야각 제어 라인(30)을 투명전극으로 형성할 수 있음과 함께, 제 6 공정의 마스크를 적용하는 것에 의해 좌우방위 혹은 상하방위에 대응한 원하는 공통전극을 갖는 시야각 제어 영역(20)을 매립하는 것도 가능하게 된다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 시야각 제어 영역(20)의 전압인가에 의한 시야각 의존의 휘도 분포를 나타낸 도면이고, 시야각 제어 영역(20)으로 좌우방위의 공통전극(21a)을 형성한 경우의 휘도 분포이다.
시야각 제어 영역(20)에 전압이 인가되지 않는 경우에는, 정면과 상하좌우에서의 기울어진 방향도 휘도는 흑 화면에 해당하는 휘도가 된다.
한편, 시야각 제어 영역(20)에 전압이 인가된 경우에는, 정면은 흑이지만 좌우에서의 기울어진 방향은 광이 투과되어 밝게 된다.
그 결과 좌우방위의 기울어진 방향만 빛이 누설되기 때문에 좌우방향의 기울어진 방향에서 보면 표시되고 있는 화면을 인식하기가 어렵게 되어 정보에 비밀성 을 갖는 것이 가능하게 된다.
동일하게 시야각 제어 영역(20)에 상하방위의 슬릿(21b)을 형성하고 있는 경우에는, 상하방위의 기울어진 방향에만 광이 누설되기 때문에 상하방위의 기울어진 방향에서 보면 표시되고 있는 화면을 인식하기가 어렵게 되어 정보에 비밀성을 갖는 것이 가능하게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 FFS 방식의 액정표시장치의 화소근접의 다른 평면도이다.
도 6(a)는 좌우방위의 슬릿(21a)을 갖는 시야각 제어 영역(20)을 나타낸 것이고, 도 6(b)는 상하방위의 슬릿(21b)을 갖는 시야각 제어 영역(20)을 나타내고 있다.
도 6(a)에서, 표시 제어 영역(10)에는 특히 좌우방향의 시인성을 개선하기 위해 "＜"자 모양의 슬릿(11a)이 횡 방향으로 소정 간격으로 배열되어 있다. 더구나 시야각 제어 영역(20)에는 필요에 따라 좌우방향의 정보의 비밀성을 갖는 것이 가능하도록 좌우방위의 슬릿(21a)이 형성되어 있다.
한편, 도 6(b)에서, 표시 제어 영역(10)에는 특히 상하방향의 시인성을 개선하기 위해 "＜"자 모양의 슬릿(11b)이 종 방향으로 소정 간격으로 배열되어 있다. 더구나 시야각 제어 영역(20)에는 필요에 따라 상하방향의 정보 비밀성을 갖는 것이 가능하도록 상하방위의 슬릿(21b)이 형성되어 있다.
그리고 도 6(a)의 구조를 갖는 화소와, 도 6(b)의 구조를 갖는 화소를, 하나의 표시화면 내에 적절하게 배치하는 것에 의해, 상하좌우 방향의 시인성을 개선함 과 함께 필요에 따라 상하좌우 방향의 정보 비밀성을 갖는 표시가 가능하게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에서 시야각 제어 영역(20)의 전압인가에 의한 시야각 의존의 휘도분포를 나타낸 다른 도면이고, 표시화면 내에 도 6(a)의 구조를 갖는 화소와, 도 6(b)의 구조를 갖는 화소를 적절하게 배치한 경우의 휘도 분포를 나타내고 있다.
시야각 제어 영역(20)에 전압이 인가되지 않는 경우에는 정면과 상하좌우에서의 기울어진 방향도 휘도는 흑 화면에 해당하는 휘도가 된다. 따라서 시야각 제어 영역(20)은 표시정보에 모두 영향을 주지 않고 표시 제어 영역의 공통전극(11a,11b)의 동작에 의해 상하좌우 방향의 시인성을 개선할 수 있다.
한편, 시야각 제어 영역(20)에 전압이 인가된 경우에는 시야각 제어 영역의 슬릿(21a,21b)의 동작에 의해 정면은 흑이지만, 상하좌우에서의 기울어진 방향은 광이 투과되어 밝게 된다. 그 결과 상하좌우 방향의 정보에 비밀성을 가질 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 의하면, FFS 방식의 액정표시장치에 있어서, "＜"자 형태의 슬릿에 의해 "＜"자 형태로 노출되는 공통전극을 이용하여 시인성을 개선할 때, 표시 제어 영역과는 독립하여 배향 제어 가능한 시야각 제어 영역을 형성하는 것에 의해, 상하방향 혹은 좌우방향으로 시야각 조정을 행할 수 있는 액정표시장치를 얻을 수 있다.
더구나 상기 시야각 제어 영역에 있어서는 아크릴층의 두께에 의해 신호 지연의 영향없이 투명전극을 시야각 제어 라인으로서 사용하는 것에 의해 개구율의 향상을 이루는 한편, 표시정보에 비밀성을 갖는 액정표시장치를 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 액정분자가 기울어지도록 배향 제어된 표시 제어 영역과 함께, 상하방위 혹은 좌우방위로 액정분자가 기울어지도록 제어되고, 상기 표시 제어 영역의 공통 라인과는 독립한 시야각 제어 라인을 통해 제어전압이 인가되는 시야각 제어영역을 1화소 내에 더 형성하는 것에 의해 백 화소를 형성할 필요가 없이 상하좌우 방향으로 시야각 조정을 행할 수 있는 FFS 방식의 액정표시장치 및 그의 제조방법을 얻을 수 있다.
더구나 좌우방위의 시야각 제어영역과 상하방위의 시야각 제어영역과를 표시화면 내에서 적절히 배치하는 것에 의해 상하방향 및 좌우방향에 정보의 비밀성을 가진 액정표시장치를 실현할 수 있다. 더구나 시야각 제어영역에는 칼라필터를 설계할 필요가 없어 코스트 삭감을 도모하는 것도 가능하다.

Claims (3)

  1. 화소의 집합으로 이루어진 표시화면을 갖는 FFS 방식의 액정표시장치에 있어서,
    하나의 화소 각각은
    "＜"형태의 슬릿을 가지는 화소 전극을 구비하며, 인가되는 전압에 의해 상기 "＜"형태의 슬릿과 대응하는 방향으로 액정분자가 기울어지도록 배향 제어된 표시 제어 영역과,
    "─" 또는 "│"형태의 슬릿을 가지는 시야각 제어 전극을 구비하며, 상기 표시 제어 영역의 공통 라인과는 독립한 시야각 제어라인을 통해 인가되는 제어전압에 따라 액정 분자가 상하방위 또는 좌우 방위로 기울어지도록 배향제어되는 시야각 제어 영역을 구비하며,
    상기 표시 제어 영역과 시야각 제어 영역에는 공통 전극이 공통으로 형성되며,
    상기 시야각 제어 영역에 대향하는 기판 위에 칼라 필터에 의한 착색층을 만들지 않는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 삭제
  3. 기판 상에 게이트 전극, 게이트 패드, 데이터 패드를 형성하는 제 1 공정과,
    게이트 절연막을 형성함과 함께 상기 게이트 전극상에 소오스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 제 2 공정과,
    제 1 패시베이션층 및 포토 아크릴층을 상기 기판 전면에 차례로 형성한 후에 콘택홀을 형성하는 제 3 공정과,
    표시 제어 영역용 및 시야각 제어용의 공통 전극과, 채널 영역 상의 공통전극을 상기 소오스 전극과 화소 전극이 접촉되는 영역에서 분리하여 형성하는 제 4 공정과,
    제 2 패시베이션층을 상기 기판 전면에 형성한 후 콘택홀을 형성하는 제 5 공정과,
    상기 표시 제어 영역에 "＜"형태의 슬릿을 가지는 상기 화소전극을 형성함과 함께 각각의 화소의 표시 제어 영역에 대응하는 시야각 제어 영역의 액정 분자가 상하방향 및 좌우방향으로 기울어지도록 배향제어되도록 시야각 제어 라인을 통해 제어전압이 인가되는 시야각 제어 전극을 형성하는 제 6 공정을 구비하며,
    상기 표시 제어 영역은 인가되는 전압에 의해 상기 "＜"형태의 슬릿과 대응하는 방향으로 액정분자가 기울어지도록 배향 제어되며,
    상기 시야각 제어 영역은 상기 시야각 제어 라인을 통해 인가되는 제어 전압에 의해 "─" 또는 "│" 형태의 슬릿과 대응하는 좌우 방위 또는 상하 방위로 액정 분자가 기울어지도록 배향제어되며,
    상기 시야각 제어 영역에 대향하는 기판 위에 칼라 필터에 의한 착색층을 만들지 않는 것을 특징으로 하는 FFS 방식의 액정표시장치의 제조방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100873025B1 (ko) * 2007-01-17 2008-12-10 전북대학교산학협력단 시야각 조절이 가능한 프린지 필드 스위칭 액정표시장치
JP4586869B2 (ja) 2008-03-13 2010-11-24 ソニー株式会社 液晶表示装置及び電子機器
JP5513859B2 (ja) 2009-11-25 2014-06-04 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示パネル
KR102183919B1 (ko) 2014-07-31 2020-11-30 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000060543A (ko) * 1999-03-17 2000-10-16 윤종용 액정 표시 장치 및 그 시야각 조절 방법
KR20050068212A (ko) * 2003-12-29 2005-07-05 엘지.필립스 엘시디 주식회사 멀티도메인 횡전계모드 액정표시소자
JP2005309052A (ja) * 2004-04-21 2005-11-04 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0830244A (ja) * 1994-07-18 1996-02-02 Hokuriku Electric Ind Co Ltd 液晶立体表示装置とその駆動方法
JPH096289A (ja) * 1995-06-19 1997-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置とこの装置を備えた情報処理装置
JPH11295717A (ja) * 1998-04-13 1999-10-29 Hitachi Ltd 液晶表示装置
KR100299381B1 (ko) * 1998-08-24 2002-06-20 박종섭 고개구율 및 고투과율을 갖는 액정표시장치 및 그 제조방법
KR100713882B1 (ko) * 2000-12-01 2007-05-07 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 Ｆｆｓ 모드 박막트랜지스터 액정표시장치
JP3949897B2 (ja) * 2001-01-29 2007-07-25 株式会社日立製作所 液晶表示装置
JP4646018B2 (ja) * 2004-05-26 2011-03-09 三菱電機株式会社 液晶表示装置およびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000060543A (ko) * 1999-03-17 2000-10-16 윤종용 액정 표시 장치 및 그 시야각 조절 방법
KR20050068212A (ko) * 2003-12-29 2005-07-05 엘지.필립스 엘시디 주식회사 멀티도메인 횡전계모드 액정표시소자
JP2005309052A (ja) * 2004-04-21 2005-11-04 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置

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