(57)【要約】【課題】  人工光と自然光とを用いて画像を表示しながら広視野角を達成するためのアレイ基板及びこれの製造方法と、これを有する液晶表示装置が開示される。【解決手段】  アレイ基板は、画素電極部と反射部を含む。画素電極は単位画素領域内で複数の液晶のドメインを定義するために形成された開口パターンを有する。反射部は、ドメイン境界領域に形成される。これによって、複数のドメインを定義して広視野角モードを採用するアレイ基板のドメインの境界領域に対応して反射部を形成することで、ドメインの境界領域を反射領域として活用して表示品質を向上させると共に広視野角を達成することができる。【選択図】    図４
2005309431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位画素領域内で複数の液晶のドメインを定義するために形成された開口パターンを有する画素電極と、
前記ドメインの境界領域に形成された反射部と、
を含むアレイ基板。
【請求項２】
前記反射部は、前記画素電極の上又は下に形成されることを特徴とする請求項１記載のアレイ基板。
【請求項３】
第１方向に延設されたスキャンラインと、第２方向に延設され、１つの屈曲部を有するデータラインと、前記スキャンラインとデータラインによってＶ字形状に定義される前記単位画素領域に形成されたスイッチング素子を含み、
前記画素電極は、前記スイッチング素子に接続されることを特徴とする請求項１記載のアレイ基板。
【請求項４】
前記屈曲部は９０°の角度に屈曲されることを特徴とする請求項３記載のアレイ基板。
【請求項５】
第１方向に延設されたスキャンラインと、第２方向に延設されたデータラインと、前記スキャンラインとデータラインによって四角形状に定義される前記単位画素領域に形成されたスイッチング素子を含み、
前記画素電極は、前記スイッチング素子に接続されることを特徴とする請求項１記載のアレイ基板。
【請求項６】
第１方向に延設されたスキャンラインと、第２方向に延設され、２つの屈曲部を有するデータラインと、前記スキャンラインとデータラインによってＺ形状に定義される前記単位画素領域に形成されたスイッチング素子とを含み、
前記画素電極は、前記スイッチング素子に接続されることを特徴とする請求項１記載のアレイ基板。
【請求項７】
前記屈曲部は、９０°の角度に屈曲されることを特徴とする請求項６記載のアレイ基板。
【請求項８】
前記画素電極は、前記屈曲部に近接する領域が開口され、前記液晶の複数のドメインを定義することを特徴とする請求項６記載のアレイ基板。
【請求項９】
前記反射部は、一定の幅を有し、前記データラインの伸張方向と同一に形成されることを特徴とする請求項８記載のアレイ基板。
【請求項１０】
前記反射部は、前記スイッチング素子に対応する領域から１番目の屈曲部に対応する領域までカバーすることを特徴とする請求項８記載のアレイ基板。
【請求項１１】
（ａ）単位画素領域にスキャンラインと、データラインと、前記スキャンライン及びデータラインに接続されたスイッチング素子とを形成する段階と、
（ｂ）前記スイッチング素子と接続され、前記単位画素領域内で複数の液晶のドメインを定義するために一部領域が除去された画素電極層を形成する段階と、
（ｃ）前記ドメインの境界領域に反射部を形成する段階と、を含むことを特徴とするアレイ基板の製造方法。
【請求項１２】
前記データラインは、前記単位画素領域で１つの屈曲部を有してＶ字形状を定義し、
前記画素電極層には、前記屈曲部の近傍に対応する領域が除去された開口部が形成されることを特徴とする請求項１１記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項１３】
前記段階（ｃ）は、
（ｃ−１）前記画素電極層上に絶縁層を形成する段階を含み、
前記反射部は、前記段階（ｃ−１）による結果物上の領域のうち、前記データラインと平行であり前記単位画素領域を第１分割し、前記スキャンラインと平行であり前記単位画素領域を第２分割するように形成されることを特徴とする請求項１２記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項１４】
前記データラインは、前記単位画素領域で直線形状であり、
前記画素電極層は、前記スキャンラインから４５°角度の第１方向に形成された第１開口部と、前記スキャンラインと平行であり、前記単位画素領域を２等分する中心軸の一部領域に形成された第２開口部と、前記スキャンラインから４５°角度の第２方向に形成された第３開口部を定義することを特徴とする請求項１１記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項１５】
前記段階（ｃ）は、
（ｃ−１）前記画素電極層上に絶縁層を形成する段階を含み、
前記反射部は、前記段階（ｃ−１）による結果物上の領域のうち、前記スキャンラインと平行であり、単位画素領域を２等分する中心軸の一部領域に対応する第１領域と、前記第１領域から時計方向及び反時計方向にそれぞれ１３５°の角度を有して分岐し、Ｙ字形状に定義される第２領域及び第３領域に形成されることを特徴とする請求項１４記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項１６】
前記反射部は、時計方向に分岐された第２開口領域に連続して前記データラインの一部をカバーする第４領域と、前記領域に連続して前記スイッチング素子をカバーする第５領域と、前記第５領域に連続して隣接するデータラインまで延設され、前記スキャンラインから反時計方向に４５°角度を有する第６領域と、前記第６領域が前記中心軸を基準としてミラー対称に形成された第７領域を有することを特徴とする請求項１５記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項１７】
前記データラインは、前記単位画素領域で２つの屈曲部を有してＺ字形状に定義され、
前記画素電極層は、前記スキャンラインと平行であり前記屈曲部に対応する領域のそれぞれが除去された第１開口部及び第２開口部を定義することを特徴とする請求項１１記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項１８】
前記段階（ｃ）は、
（ｃ−１）前記画素電極層上に絶縁層を形成する段階を含み、
前記反射部は、前記段階（ｃ−１）による結果物上の領域のうち、単位画素領域内で互いに隣接するデータラインの中間で前記データラインの形状と同一に２つの屈曲部を有して縦方向に延設される領域に形成されることを特徴とする請求項１７記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項１９】
前記段階（ｃ）は、
（ｃ−１）前記画素電極層上に絶縁層を形成する段階を含み、
前記反射部は、前記段階（ｃ−１）による結果物上の領域のうち、３分割される単位画素領域のうち、スイッチング素子に最も近接するサブ単位画素領域をカバーするように形成されることを特徴とする請求項１７記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項２０】
前記段階（ｃ）は、
（ｃ−１）前記画素電極層上に絶縁層を形成する段階を含み、
前記反射部は、前記段階（ｃ−１）による結果物上の領域中３分割される単位画素領域のうち、スイッチング素子に一番遠いサブ単位画素領域をカバーするように形成されることを特徴とする請求項１７記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項２１】
前記段階（ｃ）は、
（ｃ−１）前記画素電極層上に絶縁層を形成する段階を含み、
前記反射部は、前記段階（ｃ−１）による結果物上の領域中３分割される単位画素領域のうち、中間位置のサブ単位画素領域をカバーするように形成されることを特徴とする請求項１７記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項２２】
液晶層と、
単位画素領域内で、前記液晶層の複数のドメインを定義するために一部領域が除去された共通電極を有し、前記液晶層の一側に設けられた第１基板と、
前記単位画素領域内で、前記液晶層の複数のドメインを定義するために他の領域に対応して除去された画素電極と、前記共通電極の一部領域に対応して前記画素電極上に形成された反射部を有し、前記液晶層の他側に設けられた第２基板と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２３】
前記液晶層の複数のドメインは、前記一部領域が除去された共通電極と前記他の領域が除去された画素電極によって前記単位画素領域内で定義されることを特徴とする請求項２２記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
前記液晶層のドメインは、前記単位画素領域内で４つであることを特徴とする請求項２２記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
通過する光量を制御するスイッチング部と、
単位画素領域内で一部領域が除去され、第１電源電圧の供給を受ける共通電極と、
前記単位画素領域内で他の領域が除去され、第２電源電圧が供給されることによって前記スイッチング部の複数のドメインを定義する画素電極と、
前記スイッチング部のドメイン間の境界領域に対応して形成された反射部と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２６】
前記スイッチング部は、液晶であることを特徴とする請求項２５記載の液晶表示装置。
【請求項２７】
前記画素電極と共通電極は、前記スイッチング部の複数のドメインを定義することを特徴とする請求項２５記載の液晶表示装置。
【請求項２８】
前記画素電極と共通電極は、前記スイッチング部のドメインを４つに分割することを特徴とする請求項２５記載の液晶表示装置。
【請求項２９】
前記反射部は、平面上で観察するとき、前記共通電極が除去された領域の全体をカバーすることを特徴とする請求項２５記載の液晶表示装置。
【請求項３０】
前記反射部は、平面上で観察するとき、前記共通電極が除去された一部領域をカバーすることを特徴とする請求項２５記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、より詳細には人工光と自然光とを用いて画像を表示しかつ、広視野角を達成するためのアレイ基板及びこれの製造方法と、これを有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置は各画素をスイッチングする薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されたアレイ基板（又はＴＦＴ基板）と、共通電極が形成された対向基板（又はカラーフィルタ基板）と、２枚の基板間に密封された液晶で構成される。液晶表示装置は液晶に電圧を印加して光の透過率を制御することによって画像を表示する。
液晶表示装置は、液晶によって遮蔽されない方向にのみ光が透過して画像を具現するため、相対的に異なる表示装置に比べて視野角が狭い短所がある。これによって、広視野角を実現するために、垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）モードの液晶表示装置が開発された。
【０００３】
ＶＡモードの液晶表示装置は、対向する面に垂直配向に処理された２枚の基板と、２枚の基板間に密封されたネガティブタイプの誘電率異方性（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｔｙｐｅ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｓｔａｎｔ  ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を有する液晶で構成される。液晶の分子は垂直（ｈｏｍｅｏｔｒｏｐｉｃ）配向の性質を有する。
動作時、２枚の基板間に電圧が印加されないときには、基板表面に対しておよそ垂直方向に整列してブラック（ｂｌａｃｋ）を表示し、所定の電圧が印加されるときには、基板表面におよそ水平方向に整列され、ホワイト（ｗｈｉｔｅ）を表示し、ホワイト表示のための電圧より小さい電圧が印加されたときには基板表面に対して傾くように配向され、グレイ（ｇｒａｙ）を表示する。
【０００４】
一方、中小型液晶表示装置の技術は高品質のために反射モードから反射−透過モードに継続転移している。これによって、二重電圧ＶＡモードを採用した反射−透過型液晶表示装置の基盤技術が携帯型表示装置の需要増加と共に発展しつつある。
また、ＴＶやノートブックコンピュータ（又はラップトップコンピュータ）だけでなく、中小型移動通信端末機においてもＩＭＴ−２０００など大量の情報を表示するために必需的な高解像度の中小型液晶パネルの要求が増加しつつあり、ＴＶ−フォンの需要増加によって広視野角に対する要求も増加している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、広視野角のために単位画素領域内に採用される複数のドメインによって誘発される表示品質不良を防止するためのアレイ基板を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、アレイ基板の製造方法を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、アレイ基板を有する液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的を実現するために、本発明の１実施例によるアレイ基板は画素電極と反射部を含む。前記画素電極は、単位画素領域内で複数の液晶のドメインを定義するために形成された開口パターンを有する。前記反射部は、ドメインの境界領域に形成される。
本発明の他の目的を実現するために、本発明の１実施例によるアレイ基板の製造方法は、（ａ）単位画素領域にスキャンラインと、データラインと、前記スキャンライン及びデータラインに接続されたスイッチング素子とを形成する段階と、（ｂ）前記スイッチング素子と接続されるものの、前記単位画素領域内で複数の液晶のドメインを定義するために一部領域が除去された画素電極層を形成する段階と、（ｃ）前記ドメインの境界領域に反射部を形成する段階と、を含む。
【０００７】
本発明の他の目的を実現するために、本発明の１実施例による液晶表示装置は、液晶層と、第１基板と、第２基板を含む。前記第１基板は、単位画素領域内で、前記液晶層の複数のドメインを定義するために一部領域が除去された共通電極を有し、前記液晶層の一側に設けられる。前記第２基板は、前記単位画素領域内で、前記液晶層の複数のドメインを定義するために他の領域に対応して除去された画素電極と、前記共通電極の一部領域に対応して前記画素電極上に形成された反射部を有し、前記液晶層の他側に設けられる。
【０００８】
本発明のまた他の目的を実現するために、本発明の他の実施例による液晶表示装置は、スイッチング部と、共通電極と、画素電極と、反射部を含む。前記スイッチング部は、通過する光量を制御する。前記共通電極は、単位画素領域内で一部領域が除去され、第１電源電圧の供給を受ける。前記画素電極は、前記単位画素領域内で他の領域が除去され、第２電源電圧が供給されることによって前記スイッチング部の複数のドメインを定義する。前記反射部は、前記スイッチング部のドメイン間の境界領域に対応して形成される。
【０００９】
このような、アレイ基板及びこれの製造方法と、これを有する液晶表示装置によると、複数のドメインを定義して広視野角モードを採用するアレイ基板のドメインの境界領域に対応して反射部を形成することで、前記ドメインの境界領域を反射領域として活用して表示品質を向上させると共に広視野角を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
図１は、反射−透過型液晶表示装置を説明するための図面である。特に、トップＩＴＯ構造を有する反射−透過型液晶表示装置用アレイ基板の単位画素を説明する。
図１に示すように、反射−透過型アレイ基板は、透明基板上に横方向に延設され、縦方向に配列される複数のスキャンライン１０と、縦方向に延設され、横方向に配列される複数のデータラインと１４と、スキャンライン１０から延設されたゲート電極１２、データライン１４から延設されたソース電極１６及びソース電極１６から離間されたドレイン電極１８を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、ドレイン電極１８と接続された画素電極２４と、画素電極２４上に形成され、自然光を反射する反射領域と、人工光を透過させる透過領域（又は透過窓）２２を定義する反射部２６を具備する。反射部２６に形成される複数のグルーブ２８と凸部２９は反射効率を高める役割を果たす。
【００１１】
図１の構造は、透過窓と反射領域が単位画素領域内で共存する構造として、透過モードであるときと、反射モードであるときにおいて互いに異なる電圧で駆動するようにした２重電圧反射−透過構造を採用する。
その理由としては、現在まで携帯型表示装置において、広視野角に対する要求はそれ程大きくなく、また、ＰＶＡモードの場合において小さい画素面積でのドメイン分割が容易でなかったことを挙げることができる。
【００１２】
しかし、携帯型液晶表示装置においても広視野角に対する要求が高くなっているのが現状であり、反射−透過モードを支援しつつ広視野角の長所を有する新しい画素構造が要求されている。
このような点から視野角特性が優秀でありながら、液晶を配向しなくてもよいＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）モードを液晶表示装置に採用している。
【００１３】
図２は、ＰＶＡモード液晶表示装置を説明するための図面であり、図３は、図２の断面図を概略的に説明するための図面である。
図２及び図３に示すように、ＰＶＡモード液晶表示装置は単位画素領域内の一部領域が除去された画素電極４６を有するアレイ基板と、単位画素領域内の他の領域に対応して開口された共通電極６２を有するカラーフィルタ基板と、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に形成された液晶層を含む。
【００１４】
アレイ基板は、縦方向に延設されたスキャンライン３０と、縦方向に延設されたデータライン３６と、スキャンライン３０及びデータライン３６によって定義される領域に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に接続された画素電極４６を含む。
具体的に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、スキャンラインから延設されたゲート電極３２、半導体層３４、データライン３６から延設されたソース電極４０、ソース電極４０から一定間隔で離間したドレイン電極４２を含む。
【００１５】
画素電極４６は、コンタクトホール４４を通じて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のドレイン電極４２に接続される。画素電極４６は、透明な導電性物質で形成することができる。このような透明な導電性物質の例としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺＯ）などがある。
画素電極４６は、一部領域が除去された第１開口パターンを有する。第１開口パターンは、単位画素領域内で、スキャンライン３０に平行な中心軸を基準として、ほぼミラー対称になるように４５°の角度を有して開口された形状を有する。
【００１６】
一方、カラーフィルタ基板に設けられる共通電極６０は、一部領域が除去された第２開口パターンを有する。第２開口パターンは、単位画素領域内で中心軸を基準としてミラー対称になるように４５°の角度で開口された形状を有する。第２開口パターンは、平面上で観察するとき、第１開口パターンとは重ならない。
したがって、第１開口パターンと第２開口パターンは単位画素領域内で四つのドメインを定義する（図３に図示）。
【００１７】
しかし、図３に示したＰＶＡモード液晶表示装置においては、カラーフィルタ基板に形成された共通電極６２の開口領域、即ち、ドメインの境界領域では液晶が完全な状態を形成することができなくなって、表示領域として用いることができない。
このような点に着眼して、ドメインの境界領域に対応して液晶が完全な状態に形成されなくて表示不良が発生される領域を別途に形成される反射部を通じてカバーして光特性効率を向上させることを提案する。
【００１８】
実施例１
図４は、本発明の第１実施例によるＰＶＡモード液晶表示装置を説明するための図面であり、図５は、図４のＡ−Ａ’に沿って見た断面図である。特に、カラーフィルタ基板に形成された共通電極の開口された領域に対応してアレイ基板に形成された反射部を有するＶ字形状（又はブーメラン形状）のＰＶＡモード反射−透過型液晶表示装置を示す。
【００１９】
図４及び図５に示すように、本実施例によるＰＶＡモード液晶表示装置は、アレイ基板１００、液晶層２００及びアレイ基板１００との合体を通じて液晶層２００を収容するカラーフィルタ基板３００を含む。図面上のＴＲは人工光を透過させる透過領域であり、ＲＲは自然光を反射させる反射領域である。
アレイ基板１００は、透明基板１０５上に横方向に延びられたスキャンライン１１０と、スキャンライン１１０から延設されたゲート電極１１２と、窒化珪素（ＳｉＮｘ）などの材質からなり、スキャンライン１１０及びゲート電極１１２をカバーする第１絶縁層１１７を含む。
【００２０】
アレイ基板１００は、ゲート電極１１２をカバーするアクティブ層１１４と、１つの屈曲部を有して縦方向に延設されたデータライン１２０と、データライン１２０から延設されたたソース電極１２４と、ソース電極１２４と一定間隔で離間したドレイン電極１２６を含む。ここで、ゲート電極１１２、アクティブ層１１４、ソース電極１２４及びドレイン電極１２６は、１つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を定義する。単位画素内でデータライン１２０が１つの屈曲部を有するので、単位画素領域はＶ字形状(又はブメラン形状)を定義する。
【００２１】
スキャンライン１１０やデータライン１２０は、単一層又は二重層などに形成することができる。単一層で形成する場合には、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム（Ａｌ）−ネオジウム（Ｎｄ）合金からなることができ、二重層で形成される場合には、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）又はモリブデン合金膜などの物理的化学的特性が優秀な物質を下部層として形成し、アルミニウム（Ａｌ）又はアルミニウム合金などの非抵抗が低い物質を上部層として形成することができる。
【００２２】
アレイ基板１００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を覆いながらドレイン電極１２６の一部を露出させる第２絶縁層１３０を含む。第２絶縁層１３０は、ソース電極１２４とドレイン電極１２６との間のチャンネル部１１４をカバーして保護する役割を果たし、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と画素電極層１４０を絶縁させる役割を果たす。第２絶縁層１３０の高さの調節を通じて液晶層２００の厚さを調節することもできる。
【００２３】
アレイ基板１００は、第２絶縁層１３０上に一部領域が開口され、コンタクトホール１３２を通じてドレイン電極１３０に接続され、開口部１４２を通じて第２絶縁層１３０の一部表面を露出させる画素電極層１４０を含む。開口部１４２はスキャンライン１１０と平行するものの、単位画素領域を２等分する中心軸の一部領域に対応して形成される。開口部１４２は、第１方向に延設されたデータライン１１０と約１３５°の角度を有して形成され、第１方向と９０°の角度を有して延設されたデータライン１１０と約１３５°の角度を有して形成される。
【００２４】
アレイ基板１００は、この後に合体されるカラーフィルタ基板３００に形成された共通電極層３３０の開口領域と、画素電極層１４０に形成されたデータライン１２０の屈曲された領域に対応する領域１４２をカバーするように画素電極層１４０上の一部領域に形成された反射部１６０を含む。勿論、画素電極層１４０と反射部１６０との間には別途の絶縁層１５０を介在することが望ましい。
【００２５】
一方、カラーフィルタ基板３００は、単位画素領域に対応して透明基板３０５上に形成された色画素層３１０と、色画素層３１０を保護する保護層３２０と、保護層上の一部領域に形成された共通電極層３３０を含み、アレイ基板１００との合体を通じて液晶層２００を収容する。液晶層２００内の液晶は垂直配向（ＶＡ）モードに配列される。
共通電極３３０は、単位画素領域内で一部領域が除去された開口パターンを含む。具体的に、共通電極層３３０にはスキャンライン１１０と平行であるものの、単位画素領域を２等分する中心軸を基準としてミラー対称された第１開口領域及び第２開口領域と、中心軸に対応する第３開口領域が形成される。第１開口領域と第２開口領域は約９０°の角度を有して形成され、第１開口領域と第３開口領域は約１３５°の角度を有して形成される。
【００２６】
平面上で液晶表示装置を観察するとき、画素電極層の開口領域と共通電極層の開口領域によって区画される右上側領域と、左上側領域と、右下側領域と、左下側領域のそれぞれは、互いに異なるドメイン、即ち、合計４つのドメインに定義される。
したがって、液晶表示装置のアレイ基板やカラーフィルタ基板に形成され、液晶を配向する配向膜の表面を一定方向にラビングする工程の省略も可能であり、配向膜を形成しなくてもよい。
【００２７】
また、互いに異なるドメイン間の境界領域及びその近傍領域に対応して別途の反射部を形成することで、ＰＶＡモード液晶表示装置を反射−透過型モードに転移することができる。これによって、該当領域で希望しない方向に液晶分子が配列され、正常的な表示領域として用られない領域を反射領域として活用することができる。
図６は、図４の本実施例による液晶表示装置に対応する液晶のプロファイルシミュレーションの結果を示し、図７は、図４の本実施例による液晶表示装置の光透過特性シミュレーションを示す。
【００２８】
図６及び図７に示すように、ドメインの境界領域では液晶が不完全なプロファイルを有する。しかし、本発明によると、前述の不完全なプロファイルをカバーしながら反射領域に用いられる反射部１６０を形成することによって、ＰＶＡ液晶表示装置を反射−透過型モードとして活用することでき、光特性の効率を向上することができる。
図８〜図１３は、図１４に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【００２９】
図８に示すように、ガラスやセラミックなどの絶縁物質からなる透明基板１０５上にタンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、又はタングステン（Ｗ）などのような金属を蒸着する。その後、蒸着された金属をパターニングして横方向に延設され、縦方向に配列される複数のスキャンライン１１０と、薄膜トランジスタを定義するためにスキャンライン１１０から延設されたゲート電極１１２を形成する。
【００３０】
その後、ゲート電極１１２を含む基板の全面に窒化シリコンなどをプラズマ気相蒸着方法で積層して第１絶縁層１１７を形成する。第１絶縁層１１７は、透明基板１０５の全面に形成することもでき、スキャンライン１１０とゲート電極１１２をカバーするようにパターニングすることもできる。
図９に示したように、第１絶縁層１１７上にアモルファス−シリコン（ａ−Ｓｉ）膜及びインシチュ（ｉｎ−ｓｉｔｕ）ドーピングされたｎ+アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜を形成し、薄膜トランジスタを定義するために一部領域をパターニングしてゲート電極１１２が位置した領域にアクティブ層１１４を形成する。
【００３１】
その後、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、又はタングステン（Ｗ）などのような金属を蒸着する。その後、蒸着された金属をパターニングしてデータライン１２０、ソース電極１２４及びドレイン電極１２６を形成する。データライン１２０は、縦方向に延設され、単位画素領域内で１つの屈曲点を有して屈曲する。平面上で観察するとき、データライン１２０は、単位画素領域内で９０°の屈曲点を有して屈曲される。ソース電極１２４は、データライン１２０から延設され、ドレイン電極１２６は、ソース電極１２４から一定間隔離間するようにパターニングされる。
【００３２】
図１０に示したように、図９による結果物が形成された基板上にスピンコーティング方法でレジストを積層して第２絶縁層１３０を形成する。その後、スキャンライン１１０とデータライン１２０によって定義される単位画素領域で第２絶縁層１３０の一部を除去してドレイン電極１２６の一部領域を露出させるコンタクトホール１３２を形成する。
図１１に示したように、単位画素の領域内で画素電極を定義する画素電極層１４０を形成する。画素電極層１４０は、コンタクトホール１３２を通じてドレイン電極１２６と接続される。画素電極層１４０は、透明な導電性物質で形成することができる。このような透明な導電性物質の例としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺＯ）などが挙げられる。ここで、画素電極層１４０は、全面塗布の後、単位画素領域に対応する画素電極層のみ残されるようにパターニングすることができ、単位画素領域にのみ形成されるように部分塗布することもできる。図面上では、観察者の観点から画素電極１４０がスキャンライン１１０及びデータライン１２０と最小幅を有して重なることを示したが、一定間隔離間させることもできる。
【００３３】
図１２に示したように、単位画素領域内に形成された画素電極層１４０のうち、データライン１２０の屈曲した領域に対応する領域１４２をパターニング工程を通じて除去する。画素電極層１４０の一部を除去することは、以後に他の領域が除去された共通電極層を有するカラーフィルタ基板との合体を通じて複数のドメインを定義するためである。
図面上では、単位画素領域内に全体的に画素電極層を形成した後、一部領域をパターニング工程を通じて除去することを説明したが、当業者であれば、図１２の工程を省略し、図１１で画素電極層の形成時にパターニングされた画素電極層を形成することもできる。
【００３４】
図１３に示すように、図１２による結果物上に第３絶縁層１５０を形成した後、結果物上の一部領域に反射部１６０を形成して図４で示したようなアレイ基板を完成する。反射部１６０は、カラーフィルタ基板３００に形成された共通電極層３３０の開口領域を考慮して形成される。
具体的に、カラーフィルタ基板３００の共通電極層３３０には、スキャンライン１１０と平行するものの、単位画素領域を２等分する中心軸を基準としてミラー対称である第１開口領域及び第２開口領域と、中心軸に対応する第３開口領域が形成される。第１開口領域と第２開口領域は約９０°の角度を有して形成され、第１開口領域と第３開口領域は約１３５°の角度を有して形成される。
【００３５】
これによって、反射部１６０は平面上で観察するとき、共通電極層３３０に形成された第１開口領域〜第３開口領域をカバーするように形成され、画素電極層１４０に形成されたデータライン１２０の屈曲された領域に対応する領域１４２をカバーするように形成される。
以上では、カラーフィルタ基板に形成された共通電極の開口された領域に対応してアレイ基板の画素電極上に反射部を形成することを説明したが、当業者であれば、前述の反射部を画素電極の下に形成することもできる。
【００３６】
実施例２
図１４は、本発明の第２実施例によるＰＶＡモード液晶表示装置を説明するための図面であり、図１５は、図１４のＢ−Ｂ’に沿って見た断面図である。特に、カラーフィルタ基板の開口された共通電極領域に対応して形成された反射部を有するＹ字形状のＰＶＡモード反射−透過型液晶表示装置を示す。
【００３７】
図１４及び図１５を参照すると、本実施例によるＰＶＡモード液晶表示装置は、アレイ基板４００、液晶層２００及びアレイ基板４００との合体を通じて液晶層２００を収容するカラーフィルタ基板５００を含む。図面上のＴＲは、人工光を透過させる透過領域であり、ＲＲは、自然光を反射させる反射領域である。
アレイ基板４００は、透明基板４０５上に横方向に延設されたスキャンライン４１０と、スキャンライン４１０から延設されたゲート電極４１２と、窒化珪素（ＳｉＮｘ）などの材質からなり、スキャンライン４１０及びゲート電極４１２をカバーする第１絶縁層４１７を含む。
【００３８】
アレイ基板４００は、ゲート電極４１２をカバーするアクティブ層４１４と、縦方向に延設されたデータライン４２０と、データライン４２０から延設されたソース電極４２４と、ソース電極４２４と一定間隔で離間するドレイン電極４２６を含む。ここで、ゲート電極４１２、アクティブ層４１４、ソース電極４２４及びドレイン電極４２６は、１つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を定義する。
【００３９】
アレイ基板４００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を覆いながらドレイン電極４２６の一部を露出させる第２絶縁層４３０を含む。第２絶縁層４３０は、ソース電極４２４とドレイン電極４２６との間のチャンネル部４１４をカバーして保護する役割を果たし、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と画素電極層（４４０）を絶縁させる役割を果たす。第２絶縁層４３０の高さの調節を通じて液晶層２００の厚さを調節することもできる。
【００４０】
アレイ基板４００は、第２絶縁層４３０上に一部領域が開口され、コンタクトホール４３２を通じてドレイン電極４３０に接続された画素電極層４４０を含む。画素電極層４４０は、第１開口部４４２、第２開口部４４４、及び第３開口部４４６を通じて第２絶縁層４３０の一部表面を露出する。平面上で観察するとき、第１開口部４４２は、スキャンライン４１０から反時計方向に約４５°の角度を有して一種の帯形状に形成され、第２開口部４４４はスキャンライン４１０と平行であり、単位画素領域を約２等分する中心軸の一部領域に一種の帯形状に形成され、第３開口部４４６は、スキャンライン４１０から時計方向の約４５°角度を有して一種の帯形状に形成される。画素電極層４４０は、第１開口部、第２開口部、及び第３開口部が形成されても島形態（ｉｓｌａｎｄ  ｔｙｐｅ）に分離しない。
【００４１】
アレイ基板４００は、以後に合体されるカラーフィルタ基板５００に形成された共通電極層５３０の開口領域と、データライン４２０の一部領域をカバーするように画素電極層４４０上に形成された反射部４６０を含む。勿論、画素電極層４４０と反射部５６０との間には別途の絶縁層４５０を介在することが望ましい。
一方、カラーフィルタ基板５００は、単位画素領域に対応して透明基板５０５上に形成された色画素層５１０と、色画素層５１０を保護する保護層５２０と、保護層上の一部領域に形成された共通電極層５３０を含み、アレイ基板４００との合体を通じて液晶層２００を収容する。液晶層２００内の液晶は垂直配向（ＶＡ）モードで配列される。
【００４２】
共通電極５３０には、単位画素領域内で一部領域が除去された複数の開口領域が形成される。具体的に、平面上で観察するとき、共通電極層５３０はスキャンライン４１０と平行しており、単位画素領域を２等分する中心軸の一部領域に対応する第１開口領域と、第１開口領域から時計方向及び反時計方向にそれぞれ１３５°の角度を有して分岐し、Ｙ字形状を定義する第２開口領域及び第３開口領域が形成される。
【００４３】
また、共通電極層５３０には、時計方向に分岐された第２開口領域に連続してデータライン４２０の一部をカバーする第４開口領域と、第４開口領域に連続して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をカバーする第５開口領域と、第５開口領域に連続して隣接するデータライン４２２まで延設され、スキャンライン４１０から反時計方向に４５°角度を有する第６開口領域が形成される。
【００４４】
また、共通電極層５３０には、第６開口領域が中心軸を基準としてミラー対称に形成された第７開口領域が形成される。
平面上で液晶表示装置を観察するとき、画素電極層４４０の開口領域と共通電極５３０の開口領域によって区画される領域は、それぞれ単位画素領域内の中心軸で上側方向に順次に、第１ドメイン、第２ドメイン、第１ドメイン及び第２ドメインをそれぞれ定義し、中心軸の下側方向に順次に第３ドメイン、第４ドメイン、第３ドメイン及び第４ドメインをそれぞれ定義して、合計４つのドメインを定義する。
【００４５】
したがって、液晶表示装置のアレイ基板やカラーフィルタ基板に形成され、液晶を配向する配向膜の表面を一定方向にラビングする工程の省略も可能であり、配向膜を形成しなくてもよい。
また、互いに異なるドメイン間の境界領域及びその近傍領域に対応して別途の反射部を形成することで、ＰＶＡモード液晶表示装置を反射−透過型モードに転移することができる。これによって、該当領域で希望しない方向に液晶分子が配列され、正常的な表示領域に用いられない領域を反射領域に活用することができる。
【００４６】
図１６〜図２１は、図１５に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
図１６を参照すると、ガラスやセラミックなどの絶縁物質からなる透明基板４０５上にタンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、又はタングステン（Ｗ）などのような金属を蒸着する。その後、蒸着された金属をパターニングして横方向に延設され、縦方向に配列される複数のスキャンライン４１０、薄膜トランジスタを定義するためにスキャンライン４１０から延設されたゲート電極４１２を形成する。
【００４７】
その後、ゲート電極４１２を含む基板の全面に窒化シリコンなどをプラズマ化学気相蒸着方法に積層して第１絶縁層４１７を形成する。第１絶縁層４１７は、透明基板４０５の全面に形成することもでき、スキャンライン４１０とゲート電極４１２をカバーするようにパターニングすることもできる。
図１７に示したように、第１絶縁層４１７上にアモルファスシリコン膜及びインシチュドーピングされたｎ+アモルファスシリコン膜を形成し、薄膜トランジスタを定義するために、一部領域をパターニングしてゲート電極４１２が位置した領域にアクティブ層４１４を形成する。
【００４８】
その後、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）又はタングステン（Ｗ）などのような金属を蒸着する。その後、蒸着された金属をパターニングして縦方向に延設されるデータライン４２０、ソース電極４２４及びドレイン電極４２６を形成する。ソース電極４２４は、データライン４２０から延設され、ドレイン電極４２６はソース電極４２４から一定間隔離間するようにパターニングされる。
【００４９】
図１８に示したように、図１７による結果物が形成された基板上にスピンコーティング方法でレジストを積層して第２絶縁層４３０（図１５に図示）を形成する。その後、スキャンライン４１０とデータライン４２０によって定義される単位画素領域で第２絶縁層４３０の一部を除去してドレイン電極４２６の一部領域を露出するコンタクトホール４３２を形成する。
【００５０】
図１９に示したように、単位画素領域内で画素電極を定義する画素電極層４４０を形成する。画素電極層４４０は、コンタクトホール４３２を通じてドレイン電極４２６と接続される。画素電極層４４０は透明な導電性物質で形成することができる。このような透明な導電性物質の例としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺＯ）などがある。ここで、画素電極層４４０は全面塗布の後、単位画素領域に対応する画素電極層のみ形成されるように部分塗布することもでき、単位画素領域のみ形成されるように部分塗布することもできる。図面上では、観察者の観点から画素電極４４０がスキャンライン４１０及びデータライン４２０と離間されることを示したが、最小幅を有して重なるようにすることもできる。
【００５１】
図２０に示したように、単位画素領域内に形成された画素電極層４４０に第１開口部４４２、第２開口部４４４、第３開口部４４６を形成して、第２絶縁層４３０の一部表面を露出する。平面上で観察するとき、第１開口部４４２はスキャンライン４１０から反時計方向の約４５°角度に一種の帯形状に形成され、第２開口部４４４は、スキャンライン４１０と平行であり、単位画素領域を約２等分する中心軸の一部領域に一種の帯形状に形成され、第３開口部４４６はスキャンライン４１０から時計方向に約４５°角度に一種の帯形状に形成される。画素電極層４４０は、第１開口部４４２、第２開口部４４４、及び第３開口部４４６が形成されても島形態に分離しない。
【００５２】
画素電極層４４０の一部を除去することは、以後に他の領域が除去された共通電極層を有するカラーフィルタ基板との合体を通じて複数のドメインを定義するためである。
図面上では単位画素領域内に全体的に画素電極層を形成した後、一部領域をパターニング工程を通じて除去することを示したが、当業者であれば、図２０の工程を省略し、図１９で画素電極層の形成時にパターニングされた画素電極層を形成することもできる。
【００５３】
図２１に示すように、図２０による結果物上に第３絶縁層４５０（図１５に図示）を形成した後、結果物上の一部領域に第１反射部４６０及び第２反射部４６２を形成して図１４で示したようなアレイ基板を完成する。
具体的に、第１反射部４６０は、カラーフィルタ基板５００に形成された共通電極層５３０の第１〜第６開口領域をカバーするように形成され、第２反射部４６２は、カラーフィルタ基板５００に形成された共通電極層５３０の第７開口領域をカバーするように形成される。
【００５４】
以上、カラーフィルタ基板に形成された共通電極の開口された領域に対応してアレイ基板の画素電極上に反射部を形成することを示したが、当業者であれば、前述の反射部を画素電極の下に形成することもできる。
実施例３
図２２は、本発明の第３実施例によるＰＶＡモード液晶表示装置を説明するための図面であり、図２３は、図２２のＣ−Ｃ’に沿って見た断面図である。特に、カラーフィルタ基板の開口した共通電極領域に対応して形成された反射部を有するＺ字形状のＰＶＡモード反射−透過型液晶表示装置を示す。
【００５５】
図２２及び図２３に示すように、本発明の第３実施例によるＰＶＡモード液晶表示装置は、アレイ基板６００、液晶層２００及びアレイ基板６００との合体を通じて液晶層２００を収容するカラーフィルタ基板７００を含む。図面上のＴＲは人工光を透過させる透過領域であり、ＲＲは自然光を反射させる反射領域である。
アレイ基板６００は、透明基板６０５上に横方向に延設されたスキャンライン６１０と、スキャンライン６１０から延設されたゲート電極６１２と、窒化珪素（ＳｉＮｘ）などの材質からなり、スキャンライン６１０及びゲート電極６１２をカバーする第１絶縁層６１７を含む。
【００５６】
アレイ基板６００は、ゲート電極６１２をカバーするアクティブ層６１４と、単位画素領域で２つの屈曲部を有して縦方向に延設されたデータライン６２０と、データライン６２０から延設されたソース電極６２４と、ソース電極６２４と一定間隔離間されたドレイン電極６２６を含む。ここで、ゲート電極６１２、アクティブ層６１４、ソース電極６２４及びドレイン電極６２６は１つの薄膜トランジスタを定義する。
【００５７】
アレイ基板６００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を覆いながらドレイン電極６２６の一部を露出する第２絶縁層６３０を含む。第２絶縁層６３０はソース電極６２４とドレイン電極６２６との間のチャンネル部６１４をカバーして保護する役割を果たし、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と画素電極層６４０とを絶縁する役割を果たす。第２絶縁層６３０の高さ調節を通じて液晶層２００の厚さを調節することもできる。
【００５８】
アレイ基板６００は、第２絶縁層６３０上に一部領域が開口され、コンタクトホール６３２を通じてドレイン電極６３０に接続された画素電極層６４０を含む。画素電極層６４０は、第１開口部６４２及び第２開口部６４４を通じて第２絶縁層６３０の一部表面を露出させる。平面上で観察するとき、第１開口部６４２は、スキャンライン６１０と平行である一種の帯形状で、画素電極層６４０の左側を除去するように形成され、第２開口部６４４は、スキャンライン６１０と平行である一種の帯形状に画素電極層６４０の右側を除去するように形成される。画素電極層６４０は第１開口部６４２及び第２開口部６４４が形成されても島形態に分離しない。
【００５９】
アレイ基板６００は、以後に合体されるカラーフィルタ基板７００に形成された共通電極層７３０の開口領域をカバーするように画素電極層６４０上に形成された反射部６６０を含む。勿論、画素電極層６４０と反射部７６０との間には別途の絶縁層６５０を介在することが望ましい。
一方、カラーフィルタ基板７００は、単位画素領域に対応して透明基板７０５上に形成された色画素層7１０と、色画素層７１０を保護する保護層７２０と、保護層上の一部に形成された電極層７３０を含み、アレイ基板６００との合体を通じて液晶層２００を収容する。液晶層２００内の液晶は垂直配向（ＶＡ）モードに配列される。
【００６０】
共通電極層７３０には、単位画素領域内で互いに隣接するデータライン６２０、６２２の中間でデータライン６２０、６２２の形状と同一に２つの屈曲部を有して縦方向に延設された開口領域７３２が形成される。開口領域７３２の幅は単位画素領域を３等分に形成するように設定することができ、その以上又はその以下に形成するように設定することもできる。
【００６１】
平面上で、液晶表示装置を観察するとき、画素電極層６４０の第１開口部及び第２開口部と、共通電極部６３０の開口領域７３２によって６つの領域に区画される。区画された領域のうち、上左側領域と、上右側領域と、中左側領域と、中右側領域はそれぞれ第１ドメイン〜第４ドメインを定義し、下左側領域と、下右側領域は第１及び第２ドメインを定義して、合計４つのドメインを定義する。
【００６２】
したがって、液晶表示装置のアレイ基板やカラーフィルタ基板に形成され、液晶を配向する配向膜の表面を一定方向にラビングする工程の省略も可能であり、配向膜を形成しなくてもよい。
また、互いに異なるドメイン間の境界領域及びその近傍領域に対応して別途の反射部を形成することで、ＰＶＡモード液晶表示装置を反射−透過型モードに転移することができる。これによって、該当領域で希望しない領域に液晶分子が配列され、正常的な表示領域として用いられない領域を反射領域に活用することができる。
【００６３】
図２４〜図２９は、図２２に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
図２４に示すように、ガラスやセラミックなどの絶縁物質からなる透明基板６０５上にタンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）又はタングステン（Ｗ）などのような金属を蒸着する。その後、蒸着された金属をパターニングして横方向に延設され縦方向に配列される複数のスキャンライン６１０と、薄膜トランジスタを定義するためにスキャンライン６１０から延設されたゲート電極６１２を形成する。
【００６４】
その後、ゲート電極６１２を含む基板の全面に窒化シリコンなどをプラズマ化学気相蒸着方法に積層して第１絶縁層６１７を形成する。第１絶縁層６１７は透明基板６０５の全面に形成することもでき、スキャンライン６１０とゲート電極６１２をカバーするようにパターニングすることもできる。
図２５に示したように、第１絶縁層６１７上にアモルファスシリコン膜及びインシチュドーピングされたｎ+アモルファスシリコン膜を形成し、薄膜トランジスタを定義するために一部領域をパターニングしてゲート電極６１２が位置した領域にアクティブ層６１４を形成する。
【００６５】
その後、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）又はタングステン（Ｗ）などのような金属を蒸着する。その後、蒸着された金属をパターニングして単位画素領域内で２つの屈曲部を有して縦方向に延設されるデータライン６２０、ソース電極６２４及びドレイン電極６２６を形成する。ソース電極６２４は、データライン６２０から延設され、ドレイン電極６２６は、ソース電極６２４から一定間隔離間するようにパターニングされる。
【００６６】
図２６に示したように、図２５による結果物が形成された基板上にスピンコーティング方法でレジストを積層して第２絶縁層６３０（図２３に図示）を形成する。その後、スキャンライン６１０とデータライン６２０によって定義される単位画素領域で第２絶縁層６３０の一部を除去してドレイン電極６２６の一部領域を露出させるコンタクトホール６３２を形成する。
【００６７】
図２７に示したように、単位画素領域内で画素電極を定義する画素電極層６４０を形成する。画素電極層６４０は、コンタクトホール６３２を通じてドレイン電極６２６と接続される。画素電極層６４０は透明な導電性物質で形成することができる。このような透明な導電性物質の例としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺＯ）などがある。ここで、画素電極層６４０は全面塗布の後、単位画素領域に対応する画素電極層のみ残されるようにパターニングすることもでき、単位画素領域にのみ形成されるように部分塗布することもできる。図面上には、観察者観点から画素電極６４０がスキャンライン６１０及びデータライン６２０と離間していることを示したが、最小幅を有して重なる構成とすることもできる。
【００６８】
図２８に示したように、単位画素領域内に形成された画素電極層６４０に第１開口部６４２及び第２開口部６４４を形成して、第２絶縁層６３０の一部表面を露出させる。平面上で観察するとき、第１開口部６４２はスキャンライン６１０と平行である一種の帯形状で画素電極層６４０の左側を除去するように形成され、第２開口部６４４はスキャンライン６１０と平行な一種の帯形状に画素電極層６４０の右側を除去するように形成される。画素電極層６４０は、第１開口部〜第３開口部が形成されても島形態に分離しない。
【００６９】
画素電極層６４０の一部を除去することは、以後他の領域が除去された共通電極層を有するカラーフィルタ基板との合体を通じて複数のドメインを定義するためである。
図面上には、単位画素領域内に全体的に画素電極層を形成した後、一部領域をパターニング工程を通じて除去することを説明したが、当業者であれば、図２８の工程を省略し、図２７で画素電極層の形成時、パターニングされた画素電極層を形成することもできる。
【００７０】
図２８に示すように、図２７による結果物上に第３絶縁層６５０（図２３に図示）を形成した後、第３絶縁層６５０が形成された結果物上の一部領域に反射部６６０を形成して図２２に示したようなアレイ基板を完成する。
具体的に、反射部６６０は単位画素領域内で互いに隣接するデータライン６２０、６２２の中間でデータライン６２０、６２２の形状と同一に２つの屈曲部を有して縦方向に延設される領域７３２に形成される。開口領域７３２の幅は単位画素領域を３等分して形成するように設定することもでき、その以上又はその以下に形成するように設定することもできる。
【００７１】
以上では、カラーフィルタ基板に形成された共通電極の開口された領域に対応してアレイ基板の画素電極上に反射部を形成することを説明したが、当業者であれば反射部を画素電極の下に形成することもできる。
本発明の第３実施例では、カラーフィルタ基板に形成される開口領域をカバーするようにアレイ基板の画素電極層上に反射部を形成することを説明した。しかし、下記図３０のように３分割する単位画素領域のうち、薄膜トランジスタに一番近接するサブ単位画素領域にのみ反射部を形成することもできる。
【００７２】
実施例４
図３０は、本発明の第４実施例によるＰＶＡモード液晶表示装置を説明するための図面であり、図３１は、図３０のＤ−Ｄ’に沿って見た断面図である。特に、カラーフィルタ基板の開口された共通電極領域のうち、ＴＦＴ領域の近傍に対応して形成された反射部を有するＺ字形状のＰＶＡモード反射−透過型液晶表示装置を示す。
【００７３】
図３０及び図３１を参照すると、本発明の第４実施例によるＰＶＡモード液晶表示装置は、アレイ基板８００、液晶層８００、液晶層２００及びアレイ基板８００との合体を通じて液晶層２００を収容するカラーフィルタ基板９００を含む。図面上のＴＲは、人工光を透過させる透過領域であり、ＲＲは自然光を反射させる反射領域である。
アレイ基板８００は、透明基板８０５上に横方向に延設されたスキャンライン８１０と、スキャンライン８１０から延設されたゲート電極８１２と、窒化珪素（ＳｉＮｘ）などの材質からなり、スキャンライン８１０及びゲート電極８１２をカバーする第１絶縁層８１７を含む。
【００７４】
アレイ基板８００は、ゲート電極８１２をカバーするアクティブ層８１４と、単位画素領域で２つの屈曲部を有して縦方向に延設されたデータライン８２０とデータライン８２０から延設されたソース電極８２４と、ソース電極８２４と一定間隔離間したドレイン電極８２６を含む。ここで、ゲート電極８１２、アクティブ層８１４、ソース電極８２４及びドレイン電極８２６は、１つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を定義する。
【００７５】
アレイ基板８００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を覆いながらドレイン電極８２６の一部を露出する第２絶縁層８３０を含む。第２絶縁層８３０は、ソース電極８２４とドレイン電極８２６との間のチャンネル部８１４をカバーして保護する役割を果たし、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と画素電極層８４０とを絶縁する役割を果たす。第２絶縁層８３０の高さ調節を通じて液晶層２００の厚さを調節することもできる。
【００７６】
アレイ基板８００は、第２絶縁層８３０上に一部領域が開口され、コンタクトホール８３２を通じてドレイン電極８３０に接続された画素電極層８４０を含む。画素電極層８４０は、第１開口部８４２及び第２開口部８４４を通じて第２絶縁層８３０の一部表面を露出させる。これによって、単位画素領域は３つのサブ単位画素領域を区画する。平面上で観察するとき、第１開口部８４２はスキャンライン８１０と平行である一種の帯形状に画素電極層８４０の左側を除去するように形成され、第２開口部８４４はスキャンライン８１０と平行な一種の帯形状に画素電極層８４０の右側を除去するように形成される。画素電極層８４０は、第１開口部８４２及び第２開口部８４４が形成されても島形態に分離しない。
【００７７】
アレイ基板８００は、３分割される単位画素領域のうち、薄膜トランジスタに一番近接するサブ単位画素領域をカバーするように形成された反射部８６０を含む。勿論、画素電極層８４０と反射部８６０との間には別途の絶縁層８５０を介在することが望ましい。また、反射部は３分割される単位画素領域のうち、薄膜トランジスタに１番遠いサブ単位画素領域をカバーすることもでき、中間のサブ単位画素領域をカバーすることもできる。
【００７８】
一方、カラーフィルタ基板９００は、単位画素領域に対応して透明基板９０５上に形成された色画素層９１０と、色画素層９１０を保護する保護層９２０と、保護層上の一部領域に形成された共通電極層９３０を含み、アレイ基板８００との合体を通じて液晶層２００を収容する。液晶層２００内の液晶は垂直配向（ＶＡ）モードで配列される。
共通電極層９３０には、単位画素領域内で互いに隣接するデータライン９２０、９２２の中間でデータライン８２０、８２２の形状と同一に２つの屈曲部を有して縦方向に延設される開口領域９３２が形成される。開口領域９３２の幅は単位画素領域を左右に３等分に形成されるように設定することもでき、その以上又はその以下に形成されるように設定することもできる。
【００７９】
平面上で、液晶表示装置を観察するとき、画素電極層８４０の第１開口部８４２及び第２開口部８４４と共通電極層９３０の開口領域９３２によって６つの領域に区画される。区画された領域のうち、上左側領域と、上右側領域と、中左側領域と、中右側領域は、それぞれ第１ドメイン〜第４ドメインを定義し、下左側領域と、下右側領域は第１ドメイン及び第２ドメインを定義して、合計４つのドメインを定義する。
【００８０】
したがって、液晶表示装置のアレイ基板やカラーフィルタ基板に形成され、液晶を配向する配向膜の表面を一定方向にラビングする工程の省略も可能であり、配向膜を形成しなくてもよい。
また、互いに異なるドメイン間の境界領域及びその近傍領域に対応して別途の反射部を形成することで、ＰＶＡモード液晶表示装置を反射−透過型モードに転移することができる。これによって、該当領域で希望しない方向に液晶分子が配列され、正常的な表示領域に用いられない領域を反射領域に活用することができる。
【００８１】
図３２〜図３７は、図３０に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
図３２に示すように、ガラスやセラミックなどの絶縁物質からなる透明基板８０５上にタンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、又はタングステン（Ｗ）などのような金属を蒸着する。その後、蒸着された金属をパターニングして横方向に延設され、縦方向に配列される複数のスキャンライン８１０と、薄膜トランジスタを定義するためにスキャンライン８１０から延設されたゲート電極８１２を形成する。
【００８２】
その後、ゲート電極８１２を含む基板の全面に窒化シリコンなどをプラズマ気相蒸着方法で積層して第１絶縁層８１７を形成する。第１絶縁層８１７は、透明基板８０５の全面に形成することもでき、スキャンライン８１０とゲート電極８１２をカバーするようにパターニングすることもできる。
図３３に示したように、第１絶縁層８１７上にアモルファスシリコン膜及びインシチュドーピングされたｎ+アモルファスシリコン膜を形成し、薄膜トランジスタを定義するために一部領域をパターニングしてゲート電極８１２が位置した領域にアクティブ層８１４を形成する。
【００８３】
その後、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、又はタングステン（Ｗ）などのような金属を蒸着する。その後、蒸着された金属をパターニングして単位画素領域で２つの屈曲部を有して縦方向に延設されるデータライン８２０、ソース電極８２４及びドレイン電極８２６を形成する。ソース電極８２４はデータライン８２０から延設され、ドレイン電極８２６は、ソース電極８２４から一定間隔離間するようにパターニングされる。
【００８４】
図３４に示したように、図３３による結果物が形成された基板上にスピンコーティング方法でレジストを積層して第２絶縁層８３０（図３１に図示）を形成する。その後、スキャンライン８１０とデータライン８２０によって定義される単位画素領域で、第２絶縁層８３０の一部を除去してドレイン電極８２６の一部領域を露出するコンタクトホール８３２を形成する。
【００８５】
図３５に示したように、単位画素内で画素電極を定義する画素電極層８４０を形成する。画素電極層８４０はコンタクトホール８３２を通じてドレイン電極８２６と接続される。画素電極層８４０は、透明な導電性物質で形成することができる。このような透明な導電性物質の例としては、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺＯ）などがある。ここで、画素電極層８４０は、全面塗布の後、単位画素領域に対応する画素電極層のみ残されるようにパターニングすることもでき、単位画素領域にのみ形成されるように部分塗布することもできる。図面上には、観察者視点から画素電極８４０がスキャンライン８１０及びデータライン８２０と離隔することを示したが、最小の幅を有して重なるようにすることもできる。
【００８６】
図３６に示したように、単位画素領域内に形成された画素電極層８４０に第１開口部８４２及び第２開口部８４４を形成して、第２絶縁層８３０の一部表面を露出させる。平面上で観察するとき、第１開口部８４２は、スキャンライン８１０と平行である一種の帯形状に画素電極層８４０の左側を除去するように形成され、第２開口部８４４は、スキャンライン８１０と平行である一種の帯形状に画素電極層８４０の右側を除去するように形成される。画素電極層８４０は、第１開口部及び第２開口部８４４が形成されても島形態に分離しない。
【００８７】
画素電極層８４０の一部を除去することは、以後、他の領域が除去された共通電極層を有するカラーフィルタ基板との合体を通じて複数のドメインを定義するためである。
図面上には、単位画素領域内に全体的に画素電極層を形成した後、一部領域をパターニング工程を通じて除去することを説明したが、当業者であれば、図３６の工程を省略し、図３５で画素電極層の形成時、パターニングされた画素電極層を形成することもできる。
【００８８】
図３７に示すように、図３６による結果物上に第３絶縁層８５０（図３１に図示）を形成した後、第３絶縁層８５０が形成された結果物上の一部領域に反射部８６０を形成して図３０で示したようなアレイ基板を完成する。
具体的に、反射部８６０は、３分割する単位画素領域のうち、薄膜トランジスタに１番近接するサブ単位画素領域をカバーするように形成される。勿論、反射部は、３分割する単位画素領域のうち、薄膜トランジスタに１番遠いサブ単位画素領域をカバーするように形成することができ、中間のサブ単位画素領域をカバーするように形成することもできる。
【００８９】
以上、カラーフィルタ基板に形成された共通電極の開口された領域に対応してアレイ基板の画素電極上に反射部を形成することを説明したが、当業者であれば、反射部を画素電極の下に形成することもできる。
図１に示した反射−透過型液晶表示装置を比較例１とし、図２で示したＰＶＡモード透過型液晶表示装置を比較例２として、実施例１〜実施例４と比較した結果を下記の表１に示す。
【００９０】
【表１】
2005309431.tif 000003
実施例１は、Ｖ字形状のＰＶＡモード液晶表示装置（図４に図示）であり、実施例２は、四角形状のＰＶＡモード液晶表示装置（図１５に図示）あり、実施例３は、Ｚ字形状のＰＶＡモード液晶表示装置の一例（図２２に図示）であり、実施例４は、Ｚ字形状のＰＶＡ液晶表示装置の他の例（図３０に図示）である。
【００９１】
表１からわかるように、ドメイン数の側面から比較例１では１つであり、本実施例１〜実施例４では比較例１と同じ四つであり、比較例１と比較するとき、広視野角を実現することができる。
また、透過開口率側面から比較例１及び比較例２では、それぞれ３２％及び４３．５％であり、本実施例１〜実施例４では、それぞれ４４．２％、３４．５％、３３％、及び３３．４％であるので、ほぼ均一であることがわかる。
【００９２】
一方、反射面積比側面から、本実施例１〜実施例４では、それぞれ３９．５％、４８％、４６％、及び４６．２％であって、５３％である比較例１よりは低いが、比較例２では０であって優秀である。
以上の実施例では、互いに異なる基板に画素電極と共通電極を有するＰＶＡモードを採用する液晶表示装置に反射部を形成してドメイン境界領域で発生される表示不良を防止することを説明した。しかし、当業者であれば、同じ基板に画素電極と共通電極を有するＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードを採用する液晶表示装置にも反射部を形成してドメイン境界領域で発生される表示不良を防止することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上で説明したように、本発明によると、広視野角のために採用されるＰＶＡモードアレイ基板に単位画素領域内に設けられるドメイン境界領域に対応して反射部を形成する。これによって、正常的な表示領域が用いられないドメイン境界領域を反射領域として用いることができるので、表示品質の不良を防止すると共に輝度を向上させることができ、広視野角化を達成することができる。
【００９４】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】反射−透過型液晶表示装置を説明するための図面である。
【図２】ＰＶＡモード液晶表示装置を示すための図面である。
【図３】図２の断面図を概略的に説明するための図面である。
【図４】本発明の第１実施例によるＰＶＡモード液晶表示装置を説明するための図面である。
【図５】図４のＡ−Ａ’に沿って見た断面図である。
【図６】図４の液晶表示装置に対応する液晶のプロファイルシミュレーションの結果を示す。
【図７】図４の液晶表示装置の光透過特性シミュレーションの結果を示す。
【図８】図４に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図９】図４に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図１０】図４に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図１１】図４に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図１２】図４に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図１３】図４に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図１４】本発明の第２実施例によるＰＶＡモード液晶表示装置を説明するための図面である。
【図１５】図１４のＢ−Ｂ’に沿って見た断面図である。
【図１６】図１５に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図１７】図１５に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図１８】図１５に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図１９】図１５に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図２０】図１５に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図２１】図１５に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図２２】本発明の第３実施例によるＰＶＡモード液晶表示装置を説明するための図面である。
【図２３】図２２のＣ−Ｃ’に沿って見た断面図である。
【図２４】図２２に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図２５】図２２に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図２６】図２２に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図２７】図２２に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図２８】図２２に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図２９】図２２に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図３０】本発明の第４実施例によるＰＶＡモード液晶表示装置を説明するための図面である。
【図３１】図３０のＤ−Ｄ’に沿って見た断面図である。
【図３２】図３０に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図３３】図３０に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図３４】図３０に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図３５】図３０に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図３６】図３０に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【図３７】図３０に示したＰＶＡモードアレイ基板の製造工程を説明するための図面である。
【符号の説明】
【００９６】
１００、４００、６００、８００    アレイ基板
１４０、４４０、６４０、８４０    画素電極層
１６０、４６０、６６０、８６０    反射部
２００    液晶層
３００、５００、７００、９００    カラーフィルタ基板
３３０、５３０、７３０、９３０    共通電極層
【図１】
2005309431.tif 000004
【図２】
2005309431.tif 000005
【図３】
2005309431.tif 000006
【図４】
2005309431.tif 000007
【図５】
2005309431.tif 000008
【図６】
2005309431.tif 000009
【図７】
2005309431.tif 000010
【図８】
2005309431.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2005309431.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
2005309431.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
2005309431.tif 000017
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2005309431.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
2005309431.tif 000022
【図２０】
2005309431.tif 000023
【図２１】
2005309431.tif 000024
【図２２】
2005309431.tif 000025
【図２３】
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【図２４】
2005309431.tif 000027
【図２５】
2005309431.tif 000028
【図２６】
2005309431.tif 000029
【図２７】
2005309431.tif 000030
【図２８】
2005309431.tif 000031
【図２９】
2005309431.tif 000032
【図３０】
2005309431.tif 000033
【図３１】
2005309431.tif 000034
【図３２】
2005309431.tif 000035
【図３３】
2005309431.tif 000036
【図３４】
2005309431.tif 000037
【図３５】
2005309431.tif 000038
【図３６】
2005309431.tif 000039
【図３７】
2005309431.tif 000040