JP2003177403A - 反射率向上のための液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

反射率向上のための液晶表示装置及びその製造方法

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JP2003177403A JP2002305464A JP2002305464A JP2003177403A JP 2003177403 A JP2003177403 A JP 2003177403A JP 2002305464 A JP2002305464 A JP 2002305464A JP 2002305464 A JP2002305464 A JP 2002305464A JP 2003177403 A JP2003177403 A JP 2003177403A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射率の向上のための液晶表示装置及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】 画素が形成された第1基板250に対向
して第2基板300を形成し、第1基板250と第2基
板300との間に液晶層280を形成し、第1基板25
0上には、相対的に高低差が形成された複数の第1領域
部212と第2領域部214を含み、第1領域部212
の底辺400に対する第2領域部214の接線が5〜1
5°の傾斜角をなす有機絶縁膜210を形成し、有機絶
縁膜210上には、有機絶縁膜210と同一の表面構造
を有する反射電極220を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置及びそ
の製造方法に関するものであり、より詳細には、反射電
極を含む液晶表示装置において反射率を向上させること
ができる液晶表示装置及びその製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置はバックライトアセンブリ
のような光源を利用して画像を表示する透過型液晶表示
装置と、自然光を利用した反射型液晶表示装置、また、
室内とか外部光源が存在しない暗い所では表示素子自体
の内蔵光源を利用してディスプレーする透過表示モード
に動作し、室外の高調度環境では外部の入射光を反射さ
せディスプレーする反射表示モードに動作する反射−透
過型液晶表示装置に区分することができる。
【0003】中小型液晶表示装置の場合、携帯が便利で
あり、電力消耗が小さくなるように設計することは顧客
にアピールできるので、外部光源を利用することができ
ることから透過型液晶表示装置に比べて電力消耗を最少
化することができる反射型液晶表示装置が主に用いられ
ている。しかし、反射型液晶表示装置は、LCDパネル
の表示品質に寄与する光の量が少ないという短所があ
り、このような短所を克服するために外部光源に対する
反射効率を極大化させることができる方法が開発されて
いる。この方法は、大きく分けて反射効率が高い反射膜
を使用する方法、上板(即ち、カラーフィルタ基板)に
ビーズ(beads)を利用した拡散層を形成する方
法、下板(即ち、薄膜トランジスター基板)の反射電極
にエンボシング(embossing)処理をして正面
から入る直射光に対して意図的に乱反射を起こして反射
効率を最大化させる方法に、分類することができる。特
に、光の反射率はエンボシングの形成角度にかなり依存
することから、エンボシング処理技術は表示品質の側面
で最も重要な要素に作用する。
【0004】このように、反射電極にエンボシングを形
成するためには、薄膜トランジスターが形成された基板
上に有機絶縁膜を塗布した後、パターンが形成されてい
るフォトマスクを利用して、有機絶縁膜を露光及び現像
しなければならない。有機絶縁膜を利用してエンボシン
グを形成する場合、感光性がある有機絶縁膜に照射する
露光量と後続熱処理を通じてエンボシングの傾斜(sl
ope)を調節することができる。しかし、エンボシン
グ処理を大型面積に適用する場合、熱処理工程は温度均
一性側面で弱点がある。従って、熱処理工程、たとえ
ば、有機絶縁膜のハード−ベーキング工程及びキュアリ
ング工程の条件を調節してエンボシングの傾きを決定す
る方法によると、温度の不均一性によりエンボシング均
一性が低下し、表示品質が低下する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、均一
のパネル特性を有し、反射率を向上させることができる
液晶表示装置を提供することにある。
【0006】本発明の他の目的は、入射光の方向に沿っ
て非等方的に反射率を示す液晶表示装置を提供すること
にある。
【0007】本発明のまた他の目的は、有機絶縁膜で照
射される露光量を調節して反射電極のエンボシング傾き
を正確に調節することができる液晶表示装置の製造方法
を提供することにある。
【0008】本発明のまた他の目的は、入射光の方向に
沿って非等方的に反射率を示す液晶表示装置の製造方法
を提供することにある。
【0009】
【発明の解決するための手段】上述した目的を達成する
ための本発明は、画素が形成された第1基板と、前記第1
基板に対向して形成された第2基板と、前記第1基板と
第2基板との間に形成された液晶層と、前記第1基板上
に形成され、光散乱のために相対的に高低差が形成され
た複数の第1領域部と第2領域部を含み、前記第1領域
部の底辺に対する前記第2領域部の接線が5〜15°の
傾斜角をなす有機絶縁膜と、前記有機絶縁膜上に形成さ
れ、前記有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射電極
とを備えることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【0010】上述した他の目的を達成するための本発明
の液晶表示装置は、画素が形成された第1基板と、前記
第1基板に対向して形成された第2基板と、前記第1基
板と第2基板との間に形成された液晶層と、前記第1基
板上に形成され、相対的に高低差が形成された複数の第
1領域部と第2領域部を含み、前記第1領域部の底辺に
対する前記第2領域部の接線が5〜15°の傾斜角をな
す有機絶縁膜と、前記有機絶縁膜上に形成され、前記有
機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射電極とを備え、
前記有機絶縁膜の下部に少なくとも一つのエンボシング
調節パターンが形成され、前記エンボシング調節パター
ン上の第2領域部を非対称断面に形成することにより、
特定方向の反射率を増加させることを特徴とする。
【0011】また、上述した目的を達成するための本発
明は、第1基板上に画素を形成する段階と、前記第1基
板上に有機絶縁膜を形成する段階と、前記有機絶縁膜を
露光及び現像して前記有機絶縁膜に光散乱のために相対
的に高低差が形成された複数の第1領域部と第2領域部
を形成して、露光量を調節して前記第1領域部の底辺に
対する前記第2領域部の接線をなす傾斜角が5〜15°
になるように形成する段階と、前記有機絶縁膜上に前記
有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射電極を形成す
る段階と、前記第1基板に対向して第2基板を形成する
段階と、前記第1基板と前記第2基板との間に液晶層を
形成する段階とを備えることを特徴とする。
【0012】また、上述した他の目的を達成するための
本発明の液晶表示装置の製造方法は、前記第1基板上に
画素を形成する段階と、前記第1基板上に有機絶縁膜を
形成する段階と、前記有機絶縁膜を露光及び現像して前
記有機絶縁膜に光散乱のために相対的に高低差が形成さ
れた複数の第1領域部と第2領域部を形成して、露光量
を調節して前記第1領域部の底辺に対する前記第2領域
部の接線をなす傾斜角が5〜15°になるように形成す
る段階と、前記有機絶縁膜上に前記有機絶縁膜と同一の
表面構造を有する反射電極を形成する段階と、前記第1
基板に対向して第2基板を形成する段階と、前記第1基
板と前記第2基板との間に液晶層を形成する段階とを備
え、前記有機絶縁膜を形成する段階前に少なくとも一つ
のエンボシング調節パターンを形成して前記エンボシン
グ調節パターン上の第2領域部を非対称断面に形成する
ことにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴
とする。
【0013】また、上述した他の目的を達成するための
本発明は、第1基板上に画素を形成する段階と、前記第
1基板上に有機絶縁膜を形成する段階と、スリットマス
クを利用して前記有機絶縁膜を露光及び現像することに
より、前記有機絶縁膜に光散乱のために相対的な高低差
により複数の第1領域部と第2領域部を形成し、前記第
2領域部は非対称断面を有するように形成する段階と、
前記有機絶縁膜上に前記有機絶縁膜と同一の表面構造を
有する反射電極を形成する段階と、前記第1基板に対向
して第2基板を形成する段階と、前記第1基板と前記第
2基板との間に液晶層を形成する段階とを備える。
【0014】本発明によると、エンボシング処理のため
に、有機絶縁膜に照射される露光量を調節してエンボシ
ングの傾斜角を5〜15°、望ましくは8〜11°にな
るように形成することにより、反射効率を極大化しエン
ボシングの傾き分布を均一にすることができる。従っ
て、均一であり低い段差を有するエンボシングを形成す
ることにより、後続工程の安定性及び工程マージンを確
保し、均一のパネル特性が得られる。
【0015】また、本発明の一実施形態によると、有機
絶縁膜の下部に金属のような反射膜からなったエンボシ
ング調節パターンを形成することにより、前記エンボシ
ング調節パターン上に位置するエンボシングが非対称断
面を有するようにする。本発明の他の実施形態による
と、スリットマスクを利用して、傾きが緩慢な部分はス
リット露光をし、急激な傾きを有する部分は正常露光を
実施することにより、非対称断面を有するエンボシング
を形成することができる。このように、非対称エンボシ
ングを形成すると、入射方向に沿って非等方的な反射率
特性が示されて特定方向の視野角を確保し、反射率を増
加させることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の望
ましい一実施形態をより詳細に説明する。
【0017】フォトリソグラフィ工程に使用される露光
器は半導体技術の発展に伴って最も正確な設備に発展し
ている。従ってエンボシング処理工程で、このような露
光器を利用して有機絶縁膜に照射される露光量を調節す
ると、エンボシング傾きの熱に対する依存性を最少化し
てエンボシング均一性を向上させることができる。
【0018】通常に、有機絶縁膜の形成方法は次のとお
りである。
【0019】まず、画素(即ち、薄膜トランジスター)
が形成されている絶縁基板上にアクリル系樹脂のような
感光性有機絶縁膜を塗布した後、ガラス電位温度周りの
低い温度で溶媒を蒸発させるためのソフト−ベーク(s
oft−bake)工程を実施する。続いて、マスクに
紫外線(UV)を照射して有機絶縁膜を露光した後、テ
トラメチル−水酸化アンモニウム(tetrameth
yl−ammonium hydroxide;TMA
H)現像液を利用して有機絶縁膜を現像することによ
り、画素の一部分を露出させるコンタクトホールを形成
する。これと同時に、有機絶縁膜の表面に光散乱のため
のエンボシングを形成する。
【0020】続けて、有機絶縁膜のリフロー(refl
ow)、ガス抜き(outgassing)及び溶媒除
去を目的として有機絶縁膜をハード−ベーク工程させた
後、約200℃以上の温度で1時間以上キュアリング
(curing)を実施して有機絶縁膜を硬化及び安定
化させる。前記キュアリング段階はハード−ベーキング
効果をさらに強化させるために実施する。
【0021】図1乃至図3は有機絶縁膜の露光量による
エンボシング形状を示した断面図として、図1から図3
に行くほど有機絶縁膜10に照射される露光量を減少さ
せたものである。
【0022】図1乃至図3に示すように、有機絶縁膜1
0に照射される露光量を増加させると、現像後の有機絶
縁膜10に形成されるエンボシングの傾きが大きく形成
される。これと逆に、有機絶縁膜10に照射される露光
量を減少させると、エンボシングの傾きが低く形成され
るだけでなく、傾き分布も均一に形成される。
【0023】従来では、有機絶縁膜に照射される露光量
を増加させてエンボシングの傾きを大きく形成した後、
ファーネス又はオーブンでハード−ベーク工程及びキュ
アリング工程を各々200℃で1時間間実施して、有機
絶縁膜のリフローを通じてエンボシングの傾きを調節し
た。この時、ファーネス又はオーブンではガラス基板別
に温度偏差が激しいために、温度不均一性によりリフロ
ー量が不均一になり、これによりエンボシングの傾き分
布が不均一になるなどの問題が発生する。
【0024】一方、本発明では有機絶縁膜に照射される
露光量を従来に比べて30〜40%程度減少させエンボ
シングの傾きを小さく作った後、後続のハード−ベーク
工程を約100〜120℃の温度で3分間実施した後、
キュアリング工程を約230℃の温度で100分間実施
する。ここで、ハード−ベーキング温度を60分間徐々
に昇温してキュアリング温度まで上昇した後、40分間
温度を維持しキュアリングを実施する。一般に、昇温速
度が速いと有機絶縁膜のリフロー量が大きくなり、昇温
速度が遅いとリフロー量が少なくなる。有機絶縁膜のリ
フロー量が大きくなると、その表面が完全に平坦化され
エンボシングが除去されることとなる。従って、上述し
たようにハード−ベーク温度を徐々に昇温させた後、キ
ュアリングを実施することで、リフロー量を少なくして
エンボシングプロファイルを維持することができる。
【0025】本発明では、有機絶縁膜に照射される露光
量を調節してエンボシングの傾きを決定し、後続のハー
ド−ベーク及びキュアリング段階ではリフロー量を少な
くなるようにしており、有機絶縁膜の硬化のために実施
する熱処理工程によりエンボシングの傾きを調節する従
来方法に比べて熱依存性を最少化することができるの
で、温度不均一性による有機絶縁膜のリフロー量の不均
一性により発生する不均一なエンボシングを防止でき
る。
【0026】ここで、参照符号10a、10b及び10
cは有機絶縁膜の露光された領域を示し、参照符号12
a、12b及び12cはエンボシング傾きを示す。
【0027】<実施形態1>図4は本発明の第1実施形
態による反射型液晶表示装置の断面図である。
【0028】図4に示すように、本実施形態による液晶
表示装置は映像を表示するLCDパネル350と映像信
号を発生する駆動集積回路(図示せず)により構成され
る。
【0029】前記LCDパネル350は第1基板25
0、前記第1基板250に対向して配置された第2基板
300、前記第1基板250と第2基板300との間に
形成された液晶層280、また前記第1基板250と液
晶層280との間に形成された画素電極、即ち反射電極
220とを含む。
【0030】前記第1基板250は第1絶縁基板100
と前記第1絶縁基板100に形成されたスイッチング素
子の薄膜トランジスター200を含む。薄膜トランジス
ター200はゲート電極105、ゲート絶縁膜110、
アクティブパターン115、オーミックコンタクト層パ
ターン120、ソース電極125及びドレーン電極13
0とを含む。
【0031】ゲート電極105は第1絶縁基板100上
の第1方向に延設されるゲートライン(図示せず)から
分岐されて形成される。
【0032】ゲート絶縁膜110はゲート電極105が
形成された第1絶縁基板100の全面に積層される。そ
の下部にゲート電極105が位置するゲート絶縁膜11
0上には、非晶質シリコンからなるアクティブパターン
115とドーピングされた非晶質シリコンからなるオー
ミックコンタクト層パターン120が順に積層される。
ここで、前記アクティブパターン115は多結晶シリコ
ンで形成することもできる。また、本実施形態では下部
−ゲート(bottom−gate)構造の液晶表示装
置を説明しているが、上部−ゲート(top−gat
e)構造の液晶表示装置にも適用することができる。
【0033】ソース電極125とドレーン電極130
は、ゲート電極105を中心にオーミックコンタクト層
パターン120及びゲート絶縁膜110上に形成され、
薄膜トランジスター200を構成する。
【0034】前記薄膜トランジスター200が形成され
た第1絶縁基板100上には、保護膜の機能を有する無
機絶縁膜(図示せず)及び有機絶縁膜210が順に形成
される。前記無機絶縁膜はトランジスター及びパッドの
信頼性確保及びCOGボンディングの接着力向上のため
に提供されるもので、このために有機絶縁膜210は表
示領域にのみ形成する。前記有機絶縁膜210及び無機
絶縁膜を貫通して薄膜トランジスター200のドレーン
電極130又は場合によってソース電極125の一部分
を露出させるコンタクトホール215が形成される。
【0035】前記有機絶縁膜210は光散乱のために相
対的な高低差をもって形成された複数の第1領域部
(溝)212と第2領域部(突出部)214を含むエン
ボシングパターンを有する。また、前記有機絶縁膜21
0には薄膜トランジスター200のドレーン電極130
又は場合によりソース電極125の一部分を露出させる
コンタクトホール215が形成される。
【0036】図5は前記有機絶縁膜210の表面に形成
されたエンボシングパターンの拡大図である。
【0037】図5に示すように、有機絶縁膜210のエ
ンボシングパターンは、前記第1領域部212の底辺4
00に対して、前記第2領域部214の接線410が構
成する傾斜角(θ)が約5〜15°、望ましくは8〜1
1°になるように形成される。即ち、第1絶縁基板10
0と平行に前記第1領域部212を基準に底辺400を
作った後、前記第2領域部214の表面プロファイルに
対して接線410を引くと、前記底辺400と接線41
0とからなる角度がエンボシングの傾斜角(θ)、即
ち、傾きになる。望ましくは、前記底辺400と接線4
10となすエンボシングの傾斜角(θ)の最大値が約5
〜15°になるように形成する。前記エンボシングの傾
斜角(θ)が5〜15°の範囲に形成されると、反射率
が最大になり、均一であり低い段差を有するエンボシン
グが形成される。これに対する詳細な説明は後述する。
【0038】前記コンタクトホール215及び有機絶縁
膜210上には画素電極として提供される反射電極22
0が形成される。前記反射電極220は反射率が高いア
ルミニウム(AL)や銀(Ag)で形成され、前記コン
タクトホール215を通じてドレーン電極130に接続
される。前記反射電極220は有機絶縁膜210と同様
に複数の溝からなった第1領域部212と複数の突出部
からなったマイクロレンズ領域である第2領域部214
に区分される。
【0039】前記反射電極220上には、第1配向膜
(orientation layer)260が形成
される。前記第1基板250に対向する第2基板300
は第2絶縁基板305、光が通過しながら所定の色が発
現されるRGB画素からなるカラーフィルタ基板31
0、透明共通電極315及び第2配向膜320を備え
る。
【0040】前記第2絶縁基板305は第1絶縁基板1
00と同一の物質、例えば、ガラス又はセラミックから
なる。前記カラーフィルタ基板310は第2絶縁基板3
05の下部に配置され、第2絶縁基板305の下部には
透明共通電極315及び第2配向膜320が順に形成さ
れる。前記第2配向膜320は第1基板250の第1配
向膜260と共に液晶層280の液晶分子を所定角度に
プリティルティングさせる機能を実施する。
【0041】前記第1基板250と第2基板300との
間には、上・下部基板間の接着のためのスペーサ形態の
シールライン270が配置され、第1基板250と第2
基板300との間に所定の空間が形成される。このよう
な、第1基板250と第2基板300間の空間には、液
晶層280が形成され本実施形態による液晶表示装置を
構成する。
【0042】前記薄膜トランジスター200のゲート電
極105は第1方向に延設されるゲートラインに連結さ
れ、前記ソース電極125は前記第1方向と直交する第
2方向に延設されるデータライン(図示せず)に連結さ
れ、前記ドレーン電極130は画素電極である反射電極
220に連結される。従って、ゲートラインを通じて照
射電圧がゲート電極105に印加されると、前記データ
ラインに流れる信号電圧がソース電極125でドレーン
電極130にアクティブパターン115を通じて印加さ
れる。信号電圧がドレーン電極130に印加されると、
前記ドレーン電極130に連結された反射電極220と
前記第2基板300の透明共通電極315間に電圧差が
発生する。そうすると、反射電極220と透明共通電極
315間に注入された液晶層280の分子配列が変化
し、これにより液晶層280の光透過率が変わって、薄
膜トランジスター200はLCDパネル350の画素を
動作させるスイッチング素子としての役割を有する。
【0043】図6乃至図10は、図4に示した反射型液
晶表示装置の製造方法を示すための断面図である。
【0044】図6に示すように、ガラス又はセラミック
のような絶縁物質からなる第1絶縁基板100上に第1
金属膜として、例えば、約500Åのクロム(Cr)及
び約2500Åのアルミニウム−ネオジム(Al−N
d)を順に蒸着した後、フォトリソグラフィ工程により
前記第1金属膜をパターニングして、第1方向に延設さ
れるゲートライン(図示せず)、前記ゲートラインから
分岐されるゲート電極105及びゲートラインの縁端に
連結され外部から信号が印加され、ゲートラインに伝達
するゲートパッド(図示せず)を含むゲート配線を形成
する。ここで、ゲート電極105はその側壁がテーパプ
ロファイル(tapered profile)を有す
るように形成することが望ましい。
【0045】続いて、前記ゲート配線が形成された第1
絶縁基板100の全面にシリコン窒化物をプラズマ化学
気相蒸着(plasma−enhanced chem
ical vapor deposition;PEC
VD)方法により約4500Åの厚さに蒸着してゲート
絶縁膜110を形成する。
【0046】前記ゲート絶縁膜110上にアクティブ層
として、例えば、非晶質シリコン膜をPECVD方法に
より約2000Åの厚さに蒸着し、その上にオーミック
コンタクト層として、例えば、n+ドーピングされた非
晶質シリコン膜をPECVD方法により約500Åの厚
さに蒸着する。ここで、前記非晶質シリコン膜及びn +
ドーピングされた非晶質シリコン膜はPECVD設備の
同一チャンバ内でin−situに蒸着する。続いて、
フォトリソグラフィ工程によりオーミックコンタクト層
及びアクティブ層をパターニングしてゲート電極105
上部分のゲート絶縁膜110上に、非晶質シリコン膜か
らなるアクティブパターン115及びn +ドーピングさ
れた非晶質シリコン膜からなるオーミックコンタクト層
パターン120を形成する。
【0047】前記結果物の全面にクロム(Cr)、クロ
ム−アルミニウム(Cr−Al)又はクロム−アルミニ
ウム−クロム(Cr−Al−Cr)のような第2金属膜
をスパッタリング方法により約1500〜4000Åの
厚さに蒸着した後、フォトリソグラフィ工程により第2
金属膜をパターニングしてゲートラインに直交する第2
方向に延びるデータライン(図示せず)、前記データラ
インから分岐されるソース電極125及びドレーン電極
130、また、データラインの縁端に連結され画像信号
を伝達するためのデータパッド(図示せず)を含むデー
タ配線を形成する。従って、前記ゲート電極105、ゲ
ート絶縁膜110、アクティブパターン115、オーミ
ックコンタクト層パターン120、ソース電極125及
びドレーン電極130を含む薄膜トランジスター200
が完成される。この時、前記ゲートラインとデータライ
ンとの間にはゲート絶縁膜110が介されゲートライン
がデータラインと接触することを防止する。
【0048】続けて、前記ソース電極125とドレーン
電極130との間の露出されたオーミックコンタクト層
パターン120を反応性イオンエッチング(react
ive ion etching;RIE)方法により
除去する。そうすると、前記ソース/ドレーン電極12
5、130間の露出されたアクティブパターン領域が薄
膜トランジスター200のチャンネル領域に提供され
る。
【0049】本実施形態ではアクティブパターン11
5、オーミックコンタクト層パターン120及びデータ
配線を二枚のマスクを利用して形成するために、下部−
ゲート構造の薄膜トランジスター−液晶表示装置を製造
するのに合計五枚のマスクを使用する。しかし、本出願
人は一つのマスクを利用してアクティブパターン11
5、オーミックコンタクト層パターン120及びデータ
配線を形成することにより、下部−ゲート構造の薄膜ト
ランジスター−液晶表示装置を製造するのに使用するマ
スクの数を四枚に減少させることができる方法を発明し
て、韓国特許庁に出願番号1998−49710号に出
願した。四枚のマスクを利用する製造方法を詳細に説明
すると、次のとおりである。
【0050】まず、ゲート絶縁膜110上にアクティブ
層、オーミックコンタクト層及び第2金属膜を順に蒸着
する。前記第2金属膜上にフォトレジスト膜を塗布し、
これを露光及び現像して薄膜トランジスターのチャンネ
ル部上に位置し、第1厚さを有する第1部分、データ配
線部上に位置し、前記第1厚さより厚い厚さを有する第
2部分及びフォトレジスト膜が完全に除去された第3部
分を含むフォトレジストパターン(図示せず)を形成す
る。その後に、前記第3部分下の第2金属膜、オーミッ
クコンタクト層及びアクティブ層、前記第1部分下の第
2金属膜、また、前記第2部分の一部厚さをエッチング
して前記第2金属膜からなるデータ配線、n+ドーピン
グされた非晶質シリコン膜からなるオーミックコンタク
ト層パターン120及び非晶質シリコンからなったアク
ティブパターン115を同時に形成する。続いて、残留
しているフォトレジストパターンを除去すると、一つの
マスクを利用してアクティブパターン115、オーミッ
クコンタクト層パターン120及びソース/ドレーン電
極125、130を含むデータが同時に形成される。
【0051】上述したように薄膜トランジスター200
が形成された第1絶縁基板100の全面に保護膜とし
て、シリコン窒化物のような透明無機絶縁膜(図示せ
ず)を形成した後、フォトリソグラフィ工程により前記
無機絶縁膜及びゲート絶縁膜110をエッチングして図
7に示すように薄膜トランジスター200のドレーン電
極130を露出させる第1コンタクトホールを形成す
る。続いて、前記第1コンタクトホール及び無機絶縁膜
上にアクリル系樹脂のような感光性有機絶縁膜210を
スピンコーティング(spin−coating)方法
とかスリットコーティング(slit−coatin
g)方法を通じて約3〜5μm厚さに塗布する。
【0052】その後に、ガラス電位温度(100〜12
0℃)周りの温度、例えば90℃程度の温度で約3分間
溶媒を蒸発させるためのソフト−ベーク工程を実施した
後、紫外線露光及び現像工程を通じて前記有機絶縁膜2
10に前記第1コンタクトホールから延びて、ドレーン
電極130を露出させるコンタクトホール215及び複
数のエンボシングを形成する。
【0053】前記有機絶縁膜210にコンタクトホール
215及びエンボシングを形成する過程を図8に基づい
て詳細に説明すると次のとおりである。
【0054】図7に示すように、前記有機絶縁膜210
にコンタクトホール215を形成するためにコンタクト
ホール215に相応する第1パターンを有する第1フォ
トマスク450を有機絶縁膜210上に位置させる。続
いて、1次完全露光工程を通じてドレーン電極130上
部の有機絶縁膜210を露光する。また、ソース電極1
25の一部分を露出される場合には、ソース電極125
上部の一部の領域における有機絶縁膜210を露光す
る。
【0055】続けて、有機絶縁膜210をエンボシング
処理するために、第1領域部(溝)又は第2領域部(突
出部)に相応する第2パターンを有するマイクロレンズ
形成用第2フォトマスク500を有機絶縁膜210上に
位置させる。前記第2フォトマスク500を利用したレ
ンズ露光工程を通じて望ましくは200ms周りの露光
量にコンタクトホール215を除外した部分の有機絶縁
膜210を2次に露光させる。
【0056】続いて、現像工程を実施すると、前記ドレ
ーン電極130の一部分を露出させるコンタクトホール
215及び有機絶縁膜210の表面に複数の第1領域部
212と第2領域部214を含むエンボシングパターン
が形成される。
【0057】ここで、露光量を200ms程度にする
と、エンボシングが約5〜15°望ましくは約8〜11
°の傾斜角に形成され、最大反射率が得られる。また、
エンボシングのくぼみ深さ、即ち、第1領域部212と
第2領域部214間の高低差が小さくなって、エンボシ
ングが均一であり低い段差に形成されるために、基板内
でエンボシングの段差偏差が少なくなって、均一のセル
ギャップを維持することができる。また、エンボシング
段差を低下しつつ、ラビング(rubbing)進行時
に配向力を均一に維持することができ、エンボシングの
くぼみが薄くなるために、エンボシングのくぼみに沿っ
て液晶が注入される現象が減少して液晶注入口の斑点発
生を防止することができる。
【0058】上述した現像工程が完了すると、有機絶縁
膜210のリフロー、ガス抜き及び溶媒除去の目的にフ
ァーネス又はオーブンで有機絶縁膜210を約100〜
120℃の温度で3分間ハード−ベーキングする。続け
て、温度を約230℃まで60分間徐々に昇温し、40
分間約230℃の温度を維持し、キュアリングを実施す
ることにより有機絶縁膜210を硬化及び安定化させ
る。ここで、有機絶縁膜210の最終厚さは約2〜3μ
mになる。
【0059】図9では図示しなかったが、パッド領域の
ゲートパッド及びデータパッドを各々露出させるコンタ
クトホールを形成するために、パッド領域のゲート絶縁
膜110をドライエッチングする。
【0060】続いて、前記有機絶縁膜210及びコンタ
クトホール215上にアルミニウム(Al)又は銀(A
g)のように反射率の優れた第3金属膜を蒸着した後、
前記第3金属膜をフォトリソグラフィ工程によりパター
ニングして画素電極として提供される反射電極220を
形成する。前記反射電極220はコンタクトホール21
5を通じて薄膜トランジスターのドレーン電極130と
接続される。続けて、前記反射電極220上にフォトレ
ジストを塗布し、ラビング処理などを通じて液晶層28
0内の液晶分子を選択された角度にプリティルティング
させる第1配向膜260を形成する。
【0061】前記反射電極220は有機絶縁膜210の
表面と同一の形状を有する。反射電極220は有機絶縁
膜210に形成された複数の溝からなった第1領域部2
12と、複数の突出部からなったマイクロレンズ領域で
ある第2領域部214に区分される。
【0062】図10に示すように、前記第1絶縁基板1
00と同一の物質により構成された第2絶縁基板305
上にカラーフィルタ基板310、透明共通電極315及
び第2配向膜320を順に形成して第2基板300を完
成する。続いて、第2基板300が第1基板250に対
向するように配置した後に、第1基板250と第2基板
300との間にスペーサ形態のシールライン270を挿
入して接合することにより、第1基板250と第2基板
300との間に所定の空間が形成されるようにする。そ
の後に、第1基板250と第2基板300との間の空間
に真空注入方法を利用して液晶物質を注入して液晶層2
80を形成すると、本実施形態による反射型液晶表示装
置が完成する。この時、前記第2基板300の全面に偏
光板330及び位相遮板325を形成することができ、
ここでは図示していないが、第2絶縁基板305とカラ
ーフィルタ基板310との間にブラックマトリックス
(black matrix)を配置することができ
る。
【0063】図11は、有機絶縁膜の露光量による反射
率変化を示したグラフであり、図12は有機絶縁膜の露
光量によるエンボシングの傾斜角変化を示したグラフで
ある。
【0064】図11及び図12に示すように、有機絶縁
膜の露光量が200msである時、エンボシングの傾斜
角が8〜11°程度になり、この角度で200以上の反
射率が得られる。しかし、露光量を200ms以下に減
少させると、エンボシングの傾斜角が5°以下に形成さ
れ、反射率が減少することが分かる。
【0065】図13は、有機絶縁膜の露光量による白色
反射率及び黒色反射率変化を示すグラフであり、図14
は有機絶縁膜の露光量によるコントラスト比(C/R)
変化を示したグラフである。図13で、Aは白色反射率
であり、Bは黒色反射率を示す。
【0066】図13及び図14に示すように、露光量が
2000msである時、白色反射率及び黒色反射率が全
て最大になることが分かる。即ち、露光量を2000m
sに減少させることで、白色反射率が向上するために、
黒色反射率もともに増加するだけでなく、C/Rも30
以上に高い値が得られた。
【0067】<実施形態2>図15は、本発明の第2実
施形態による反射型液晶表示装置の断面図である。ここ
で、図4と同一の部材については同一の参照符号を使用
する。
【0068】図15に示すように、上述した第1実施形
態と同様に第1基板250は第1絶縁基板100、前記
第1絶縁基板100上に互いに直交して形成されたゲー
トライン(図示せず)及びデータライン(図示せず)、
また、一つのゲートラインと一つのデータラインにより
限定される画素領域に形成されたスイッチング薄膜トラ
ンジスター200を含む。薄膜トランジスター200は
ゲート電極105、ゲート絶縁膜110、アクティブパ
ターン115、オーミックコンタクト層パターン12
0、ソース電極125及びドレーン電極130とを含
む。本実施形態は下部−ゲート構造の液晶表示装置を説
明しているが、上部−ゲート構造の液晶表示装置にも適
用することができる。
【0069】また、前記ソース/ドレーン電極125、
130を含むデータラインと同一の金属層からなる少な
くとも一つのエンボシング調節パターン135が前記ゲ
ート絶縁膜110上に島形態に形成される。前記エンボ
シング調節パターン135はその上に積層される有機絶
縁膜210にエンボシングを形成するための露光工程時
に、露光効果を増進させる役割を有する。従って、エン
ボシング調節パターン135上に位置するエンボシング
は、一方は緩慢なプロファイル216aに形成され、他
方は急激なプロファイル216bに形成されることによ
り、非対称断面を有する。
【0070】前記薄膜トランジスター200及びエンボ
シング調節パターン135が形成された第1絶縁基板1
00上には、保護膜の機能を有する透明無機絶縁膜20
5及び有機絶縁膜210が順に形成される。望ましく
は、前記無機絶縁膜205はSiOx、SiNx又はS
iOxNxの単一層とかSiOxとSiNxの複合層で
形成される。前記有機絶縁膜210及び無機絶縁膜20
5を貫通して薄膜トランジスター200のドレーン電極
130又は場合によって、ソース電極125の一部分を
露出させるコンタクトホール215が形成される。
【0071】前記有機絶縁膜210は、光散乱のために
相対的に高低差が形成された複数の第1領域部(溝)2
12と第2領域部(突出部)214、216を含むエン
ボシングパターンを有する。ここで、前記エンボシング
調節パターン135上に位置する第2領域部216は図
17に示したように非対称断面に形成される。
【0072】図16及び図17は、非対称断面を有する
第2領域部216の平面図及び断面図である。
【0073】図16及び図17に示すように、有機絶縁
膜210の下部には通常にシリコン窒化物のような透明
無機絶縁膜205が形成されるが、有機絶縁膜210の
下部に光を反射させることができるパターンが形成され
る場合、その部分に対して露光効果が増進される。即
ち、有機絶縁膜210の下部に金属のような反射膜から
なったパターンが存在すると、透明無機絶縁膜205の
み形成されている場合より、露光効果が10〜20%程
度向上する。ここで、前記金属膜の反射度により露光量
が異なる。従って、本実施形態ではソース/ドレーン電
極125、130と同一の金属層からなったエンボシン
グ調節パターン135を有機絶縁膜210の下部に形成
することにより、前記エンボシング調節パターン135
上に位置する第2領域部216の一方傾斜角(θ1)を
反射率が最大になる角度で形成し、他方の傾斜角(θ
2)を前記傾斜角(θ1)より大きく、又は小さく形成
して反射率を最少化させる。
【0074】望ましくは、前記第1領域部212の底辺
400に対して前記非対称断面を有する第2領域部21
6の接線410からなる一方傾斜角(θ1)は8〜11
°の角度分布が10%以上になり、他方の傾斜角(θ
2)は11°以上の角度分布が10%以上になるように
形成する。
【0075】また、前記エンボシング調節パターン13
5は第1領域部212と第2領域部216にわたって形
成され、一方は緩慢な傾きを有し、他方は急激な傾きを
有する非対称形状の第2領域部216を具現する。
【0076】一方、ソース/ドレーン電極125、13
0上の第2領域部214は、一つのエンボシングに対し
て同一に下部金属層が位置することになるので、同一の
傾斜角を有する対称断面に形成される。ここで、ソース
/ドレーン電極125、130の境界部にエンボシン
グ、即ち第2領域部214の一部分のみがわたっている
場合には、その部分の傾斜角が大きくなる。
【0077】前記コンタクトホール215及び有機絶縁
膜210上には、画素電極に提供される反射電極220
が形成される。前記反射電極220は反射率が高いアル
ミニウム(Al)や銀(Ag)で形成され、前記コンタ
クトホール215を通じてドレーン電極130に接続さ
れる。前記反射電極220は有機絶縁膜210と同様に
複数の溝からなる第1領域部212と複数の突出部から
なるマイクロレンズ領域である第2領域部214、21
6に区分される。
【0078】前記反射電極220上には第1配向膜26
0が形成される。前記第1基板250に対向する第2基
板300は第2絶縁基板305、光が通過しながら所定
色が発現されるRGB画素からなるカラーフィルタ基板
310、透明共通電極315及び第2配向膜320を備
える。
【0079】前記第1基板250と第2基板300との
間には上・下部基板間の接着のためのスペーサ形態のシ
ールライン270が介され、第1基板250と第2基板
300との間に所定の空間が形成される。このような、
第1基板250と第2基板300間の空間には、液晶層
280が形成され、本実施形態による液晶表示装置を構
成する。
【0080】図18乃至図20は、図15に示した反射
型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図であ
る。
【0081】図18に示すように、ガラス又はセラミッ
クのような絶縁物質からなる第1絶縁基板100上に第
1金属膜として、例えば、約500Åのクロム(Cr)
及び約2500Åのアルミニウム−ネオジム(Al−N
d)を順に蒸着した後、フォトリソグラフィ工程により
前記第1金属膜をパターニングして、第1方向に延設す
るゲートライン(図示せず)、前記ゲートラインから分
岐されるゲート電極105及びゲートラインの縁端に連
結され外部から信号が印加され、ゲートラインに伝達す
るゲートパッド(図示せず)を含むゲート配線を形成す
る。
【0082】続いて、前記ゲート配線が形成された第1
絶縁基板100上に、約4500Å厚さの非晶質シリコ
ン窒化物からなるゲート絶縁膜110、約2000Å厚
さの非晶質シリコンからなるアクティブパターン115
及び約500Åの厚さのn+ドーピングされた非晶質シ
リコンからなるオーミックコンタクト層パターン120
を手順に形成する。
【0083】前記結果物の全面にクロム(Cr)、クロ
ム−アルミニウム(Cr−Al)又はクロム−アルミニ
ウム−クロム(Cr−Al−Cr)のような第2金属膜
をスパッタリング方法により約1500〜4000Åの
厚さに蒸着した後、フォトリソグラフィ工程により第2
金属膜をパターニングしてゲートラインに直交する第2
方向に延設するデータライン(図示せず)、前記データ
ラインから分岐されるソース電極125及びドレーン電
極130、また、データラインの縁端に連結され画像信
号を伝達するためのデータパッド(図示せず)を含むデ
ータ配線を形成する。ここで、特定方向に対して視野角
を確保し、反射率を増加させるために第1絶縁基板10
0上の所定領域に前記第2金属膜からなるエンボシング
調節パターン135を一つ以上形成する。
【0084】続けて、前記ソース電極125とドレーン
電極130との間の露出されたオーミックコンタクト層
パターン120を反応性イオンエッチング(react
ive ion etching;RIE)方法により
除去することにより、ゲート電極105、ゲート絶縁膜
110、アクティブパターン115、オーミックコンタ
クト層パターン120、ソース電極125及びドレーン
電極130とを含む薄膜トランジスター200が完成す
る。
【0085】図19に示すように、薄膜トランジスター
200が形成された第1絶縁基板100の全面に保護膜
として、シリコン窒化物のような透明無機絶縁膜205
を形成した後、フォトリソグラフィ工程により前記無機
絶縁膜205及びゲート絶縁膜110をエッチングして
薄膜トランジスター200のドレーン電極130を露出
させる第1コンタクトホールを形成する。続いて、前記
第1コンタクトホール及び無機絶縁膜205上にアクリ
ル系樹脂のような感光性有機絶縁膜210をスピンコー
ティング(spin−coating)方法とかスリッ
トコーティング(slit−coating)方法を通
じて約3〜5μm厚さに塗布する。
【0086】その後に、ガラス電位温度(100〜12
0℃)程度の温度、例えば90℃程度の温度で約3分間
溶媒を蒸発させるためのソフト−ベーク工程を実施した
後、紫外線露光及び現像工程を通じて前記有機絶縁膜2
10に前記第1コンタクトホールから延びてドレーン電
極130を露出させるコンタクトホール215及び複数
のエンボシングを形成する。即ち、コンタクトホール2
15に相応するパターンを有する第1フォトマスクを利
用した第1完全露光工程によりドレーン電極130上部
の有機絶縁膜210を露光させた後、マイクロレンズパ
ターンを有する第2フォトマスクを利用したレンズ露光
工程を2000ms程度の露光量で実施し、コンタクト
ホール215を除外した部分の有機絶縁膜210を2次
露光させる。その後に、現像工程を実施してドレーン電
極130の一部分を露出させるコンタクトホール215
及び複数の第1領域部212と第2領域部214、21
6を含むエンボシングパターンを形成する。
【0087】前記2次露光工程時、金属膜からなったエ
ンボシング調節パターン135上で有機絶縁膜210の
露光効果が増大され、一方は緩慢なプロファイル216
aを有し、他方は急激なプロファイル216bを有する
非対称形状の第2領域部216が形成される。このよう
に、本実施形態ではデータ配線用金属膜にエンボシング
調節パターン135を形成するので、特定領域のエンボ
シング角度を調節するための別途のマスクを必要としな
い。
【0088】上述した現像工程が完了すると、有機絶縁
膜210のリフロー、ガス抜き及び溶媒除去の目的でフ
ァーネス又はオーブンにより有機絶縁膜210を約10
0〜120℃の温度で3分間ハード−ベーキングする。
続けて、温度を約230℃まで60分間徐々に昇温し、
40分間約230℃の温度を維持し、キュアリングを実
施することにより有機絶縁膜210を硬化及び安定化さ
せる。ここで、有機絶縁膜210の最終厚さは約2〜3
μmになる。
【0089】図20では図示しなかったが、パッド領域
のゲートパッド及びデータパッドを各々露出させるコン
タクトホールを形成するために、パッド領域のゲート絶
縁膜110をドライエッチングする。
【0090】続いて、前記有機絶縁膜210及びコンタ
クトホール215上にアルミニウム(Al)又は銀(A
g)のように反射率が優れた第3金属膜を蒸着した後、
前記第3金属膜をフォトリソグラフィ工程によりパター
ニングして画素電極として提供される反射電極220を
形成する。前記反射電極220はコンタクトホール21
5を通じて薄膜トランジスターのドレーン電極130と
接続される。続けて、前記反射電極220上にフォトレ
ジストを塗布し、ラビング処理などを通じて液晶層28
0内の液晶分子を選択された角度にプリティルティング
させる第1配向膜260を形成する。
【0091】前記反射電極220は有機絶縁膜210の
表面と同一の形状を有する。反射電極220は有機絶縁
膜210に形成された複数の溝からなる第1領域部21
2と、複数の突出部からなるマイクロレンズ領域である
第2領域部214、216に区分される。従って、反射
電極220の特定部分を非対称レンズに形成することに
より、特定方向に対して反射率を増加させ、視野角を確
保することができる。
【0092】前記第1絶縁基板100と同一の物質によ
り構成された第2絶縁基板305上にカラーフィルタ基
板310、透明共通電極315及び第2配向膜320を
順に形成して第2基板300を完成する。続いて、第2
基板300が第1基板250に対向するように配置した
後に、第1基板250と第2基板300との間にスペー
サ形態のシールライン270を介して接合することによ
り、第1基板250と第2基板300との間に所定の空
間が形成されるようにする。その後に、第1基板250
と第2基板300との間の空間には真空注入方法を利用
して液晶物質を注入して液晶層280を形成すると、本
実施形態による反射型液晶表示装置が完成される。
【0093】<実施形態3>図21は本発明の第3実施
形態による液晶表示装置のエンボシング形成方法を説明
するための断面図であって、エンボシング調節パターン
135の頂点(peak)部分、即ち第2領域部214
の中心部に対応するように形成して、第2領域部214
内に一つ以上の溝217を形成することを除いては、上
述した第2実施形態と同一である。
【0094】また、図示しなかったが、前記エンボシン
グ調節パターン135はエンボシングの溝、即ち第1領
域部212に対応するように形成して、第1領域部21
2の深さを深く作ることができる。このように、エンボ
シング調節パターン135の位置を調節して露光効果を
変化させることにより、いろいろな形態のエンボシング
を具現することができる。
【0095】<実施形態4>図22は本発明の第4実施
形態による液晶表示装置のエンボシング形成方法を説明
するための断面図である。
【0096】図22に示すように、上述した第2実施形
態と同一の方法により薄膜トランジスターを製造した
後、薄膜トランジスター及び基板上に無機絶縁膜及び有
機絶縁膜210を順に形成する。続いて、コンタクトホ
ールパターンを有するフォトマスクを利用した完全露光
工程により薄膜トランジスターのドレーン電極上部の有
機絶縁膜210を露光した後、マイクロレンズパターン
を有するスリットマスク600を利用したレンズ露光工
程にコンタクトホールを除外した部分の有機絶縁膜21
0を2次露光する。
【0097】この時、前記スリットマスク600は溝形
状の第1領域部212に対しては完全露光を実施し、突
出部形状の第2領域部216のうち、急激な傾きに形成
される部分216bは正常露光を実施し、緩慢な傾きに
形成される部分216aはスリット露光を実施すること
ができるように、緩慢な傾き部分216aに対応する領
域A1内に一つ以上の微細マスクパターンBが形成され
る。一方、急激な傾き部分216bに対応する領域A2
内にはマスクパターンを形成しない。
【0098】このような構造を有するスリットマスク6
00を利用して有機絶縁膜210を露光した後、複数の
第1領域部及び第2領域部からなり、前記第2領域部が
非対称断面を有するエンボシングパターンを形成するこ
とができる。
【0099】<実施形態5>図23及び図24は、本発
明の第5実施形態による反射−透過型液晶表示装置の製
造方法を説明するための断面図である。
【0100】図23に示すように、上述した第2実施形
態と同一の方法により相対的に高低差が形成された複数
の第1領域部(溝)212と第2領域部(突出部)21
4、216を含むエンボシングパターンを有する有機絶
縁膜210を形成する。
【0101】具体的に、第1絶縁基板100上にゲート
電極105、ゲート絶縁膜110、アクティブパターン
115、オーミックコンタクト層パターン120、ソー
ス電極125及びドレーン電極130を含む薄膜トラン
ジスター200を形成する。前記ソース/ドレーン電極
125、130を形成する時、特定方向に対して視野角
を確保し、反射率を増加させるためのエンボシング調節
パターン135を一つ以上形成する。
【0102】続いて、薄膜トランジスター200及びエ
ンボシング調節パターン135が形成された第1絶縁基
板100の全面に保護膜として、シリコン窒化物のよう
な透明無機絶縁膜205を形成した後、フォトリソグラ
フィ工程により前記無機絶縁膜205及びゲート絶縁膜
110をエッチングしてドレーン電極130を露出させ
る第1コンタクトホールを形成する。続いて、前記第1
コンタクトホール及び無機絶縁膜205上にアクリル系
樹脂のような感光性有機絶縁膜210をスピンコーティ
ング又はスリットコーティング方法に形成する。
【0103】露光及び現像工程を通じて前記有機絶縁膜
210に前記第1コンタクトホールから延びて、ドレー
ン電極130を露出させるコンタクトホール215及び
複数のエンボシングを形成する。即ち、コンタクトホー
ル215に相応するパターンを有するフォトマスクを利
用した完全露光工程によりドレーン電極130上部の有
機絶縁膜210を露光した後、マイクロレンズパターン
を有するフォトマスクを利用したレンズ露光工程を20
00ms程度の露光量で実施して、コンタクトホール2
15を除外した部分の有機絶縁膜210を2次露光す
る。その後に、現像工程を実施して前記ドレーン電極1
30の一部分を露出させるコンタクトホール215及び
第1領域部212と第2領域部214、216を含むエ
ンボシングパターンを形成する。
【0104】前記2次露光時、金属膜からなったエンボ
シング調節パターン135上で、有機絶縁膜210の露
光効果が増大され、一方は緩慢なプロファイル216a
を有し、他方は急激なプロファイル216bを有する非
対称形状の第2領域部216が形成される。
【0105】続いて、図示しなかったが、パッド領域の
ゲートパッド及びデータパッドを各々露出させるコンタ
クトホールを形成するために、パッド領域のゲート絶縁
膜110をドライエッチングする。
【0106】前記コンタクトホール215及び有機絶縁
膜210上にITO(indium−tin−oxid
e)とかIZO(indium−zinc−oxid
e)のような透明導電膜を蒸着した後、フォトリソグラ
フィ工程により前記透明導電膜をパターニングしてコン
タクトホール215を通じてドレーン電極130と電気
的に連結される透明電極230を形成する。
【0107】図24に示すように、前記ドレーン電極1
30が形成された結果物の全面にアルミニウム(Al)
や銀(Ag)のような反射導電膜を蒸着した後、フォト
リソグラフィ工程に前記反射導電膜をパターニングして
反射電極220を形成する。そうすると、前記透明電極
230上に反射電極220が残留している領域は反射板
として提供され、透明電極230のみ残留している領域
は透過窓(T)として提供される。
【0108】続いて、図示しなかったが、カラーフィル
タが形成された第2基板と薄膜トランジスター及び透明
電極と反射電極からなる多重膜画素電極が形成された第
1基板を接合させた後、第1基板と第2基板との間に液
晶層を形成することにより、反射−透過型液晶表示装置
を完成する。
【0109】上述した本発明の第5実施形態によると、
室内や外部光源が存在しない暗い所では、表示素子自体
の内蔵光源を利用してディスプレーする透過表示モード
に動作し、室外の高調度環境では外部の入射光を反射さ
せディスプレーする反射表示モードに動作する反射−透
過型液晶表示装置を具現することができる。また、別途
のマスクを追加せずに、非対称エンボシングを形成する
ことにより、反射表示モード時に特定方向の視野角を確
保し、反射率を増加させることができる。
【0110】本実施形態では、反射−透過型液晶表示装
置の多重膜画素電極を透明電極230が下部層に位置す
る構造に形成したが、透明電極が上部層に位置する構造
にも本発明を適用することができる。
【0111】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
の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変
更できるであろう。
【0112】
【発明の効果】本発明によると、エンボシング処理のた
めに有機絶縁膜に照射される露光量を調節してエンボシ
ングの傾斜角を5〜15°、望ましくは8〜11°にな
るように形成することにより、反射効率を極大化しエン
ボシング傾き分布を均一にすることができる。従って、
均一であり、低い段差を有するエンボシングを形成する
ことにより、後続工程の安定性及び工程マージンを確保
し、また均一のパネル特性が得られる。
【0113】本発明の一実施形態によると、有機絶縁膜
の下部に金属からなったエンボシングパターンを形成す
ることにより、エンボシング調節パターン上に位置する
エンボシングが非対称断面を有するようにする。本発明
の他の実施形態によると、スリットマスクを利用して傾
きが緩慢な部分はスリット露光し、急激な傾きを有する
部分は正常露光を実施することにより、非対称断面を有
するエンボシングを形成することができる。
【0114】従って、別途のマスクを追加せずに非対称
エンボシングを形成して、特定方向の視野角を確保し、
反射率を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】有機絶縁膜の露光量によるエンボシング傾きの
変化を示した断面図である。
【図2】有機絶縁膜の露光量によるエンボシング傾きの
変化を示した断面図である。
【図3】有機絶縁膜の露光量によるエンボシング傾きの
変化を示した断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態による反射型液晶表示装
置の断面図である。
【図5】図4に示したエンボシングパターンの拡大図で
ある。
【図6】図4に示した反射型液晶表示装置の製造方法を
説明するための断面図である。
【図7】図4に示した反射型液晶表示装置の製造方法を
説明するための断面図である。
【図8】図4に示した反射型液晶表示装置の製造方法を
説明するための断面図である。
【図9】図4に示した反射型液晶表示装置の製造方法を
説明するための断面図である。
【図10】図4に示した反射型液晶表示装置の製造方法
を説明するための断面図である。
【図11】有機絶縁膜の露光量による反射率変化を示し
たグラフである。
【図12】有機絶縁膜の露光量によるエンボシングの傾
斜角変化を示したグラフである。
【図13】有機絶縁膜の露光量による白色反射率及び黒
色反射率変化を示したグラフである。
【図14】有機絶縁膜の露光量によるC/R変化を示し
たグラフである。
【図15】本発明の第2実施形態による反射型液晶表示
装置の断面図である。
【図16】図15に示したエンボシングパターンの平面
図である。
【図17】図15に示したエンボシングパターンの拡大
図である。
【図18】図15に示した反射型液晶表示装置の製造方
法を説明するための断面図である。
【図19】図15に示した反射型液晶表示装置の製造方
法を説明するための断面図である。
【図20】図15に示した反射型液晶表示装置の製造方
法を説明するための断面図である。
【図21】本発明の第3実施形態による液晶表示装置の
エンボシング形成方法を説明するための断面図である。
【図22】本発明の第4実施形態による液晶表示装置の
エンボシング形成方法を説明するための断面図である。
【図23】本発明の第5実施形態による反射−透過型液
晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図24】本発明の第5実施形態による反射−透過型液
晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
100 第1絶縁基板 105 ゲート電極 110 ゲート絶縁膜 115 アクティブパターン 120 オーミックコンタクト層パターン 125 ソース電極 130 ドレーン電極 200 薄膜トランジスター 205 無機絶縁膜 210 有機絶縁膜 212 第1領域部 214、216 第2領域部 215 コンタクトホール 220 反射電極 230 透明電極 250 第1基板 300 第2基板 280 液晶層 305 第2絶縁基板 315 透明共通電極 400 底辺 410 接線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/78 616T Fターム(参考) 2H091 FA14Y FB08 FC10 FC22 FC25 GA03 GA07 GA13 KA10 LA16 LA19 2H092 GA17 GA29 HA04 HA05 JA24 JA46 JB56 KA18 MA12 MA22 NA01 5F110 AA30 BB01 CC07 DD01 DD02 EE04 EE06 EE23 EE43 FF03 FF30 GG02 GG15 GG24 GG45 HK04 HK06 HK09 HK14 HK33 HK35 HL02 HL03 HL07 HL22 HM02 NN03 NN04 NN22 NN23 NN24 NN27 NN33 NN36 NN40 NN72 QQ01 QQ09

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画素が形成された第1基板と、 前記第1基板に対向して形成された第2基板と、 前記第1基板と第2基板との間に形成された液晶層と、 前記第1基板上に形成され、相対的に高低差が形成され
    た複数の第1領域部と第2領域部を含み、前記第1領域
    部の底辺に対する前記第2領域部の接線が5〜15°の
    傾斜角をなす有機絶縁膜と、 前記有機絶縁膜上に形成され、前記有機絶縁膜と同一の
    表面構造を有する反射電極と、 を備えることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】前記第2領域部の前記第1領域部の底辺に
    対する接線の傾斜角の最大値が5〜15°であることを
    特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】前記第1領域部は前記第2領域部に比べて
    相対的に低く形成された溝形状を有し、前記第2領域部
    は相対的に高く形成された複数の突出部形状を有するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】画素が形成された第1基板と、 前記第1基板に対向して形成された第2基板と、 前記第1基板と第2基板との間に形成された液晶層と、 前記第1基板上に形成され、相対的に高低差が形成され
    た複数の第1領域部と第2領域部を含み、前記第1領域
    部の底辺に対する前記第2領域部の接線が5〜15°の
    傾斜角をなす有機絶縁膜と、 前記有機絶縁膜上に形成され、前記有機絶縁膜と同一の
    表面構造を有する反射電極とを備え、 前記有機絶縁膜の下部に少なくとも一つのエンボシング
    調節パターンが形成され、前記エンボシング調節パター
    ン上の第2領域部を非対称断面に形成することにより、
    特定方向の反射率を増加させることを特徴とする液晶表
    示装置。
  5. 【請求項5】前記第1領域部の底辺に対する前記第2領
    域部の前記非対称断面の第1接線をなす一方傾斜角は8
    〜11°の角度分布が10%以上であり、前記第1領域
    部の底辺に対する前記第2領域部の前記非対称断面の第
    2接線をなす傾斜角は11°以上の角度分布が10%以
    上であることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装
    置。
  6. 【請求項6】前記エンボシング調節パターンは島(is
    land)形態に形成されたことを特徴とする請求項4
    に記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項7】前記エンボシング調節パターンは前記第1
    領域部と第2領域部にわたって形成されたことを特徴と
    する請求項4に記載の液晶表示装置。
  8. 【請求項8】前記第1領域部は前記第2領域部に比べ
    て、相対的に低く形成された溝形状を有し、前記第2領
    域部は相対的に高く形成された複数の突出部形状を有す
    ることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
  9. 【請求項9】前記エンボシング調節パターンは前記第1
    領域部に対応して形成することにより、対応するエンボ
    シング調節パターンを形成していない第1領域部より対
    応するエンボシング調節パターンを形成した前記第1領
    域部が深く形成されることを特徴とする請求項8に記載
    の液晶表示装置。
  10. 【請求項10】前記エンボシング調節パターンは前記第
    2領域部に対応して形成することにより、前記第2領域
    部内に少なくとも一つの溝を形成することを特徴とする
    請求項8に記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項11】前記第2領域部内に形成される少なくと
    も一つの溝は、前記第1領域部内に形成された溝に比べ
    て相対的に高く形成されることを特徴とする請求項10
    に記載の液晶表示装置。
  12. 【請求項12】前記エンボシング調節パターンは反射膜
    からなることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装
    置。
  13. 【請求項13】前記画素はゲート電極、ゲート絶縁膜、
    アクティブ層及びソース/ドレーン電極とを備えた薄膜
    トランジスターを含むことを特徴とする請求項4に記載
    の液晶表示装置。
  14. 【請求項14】前記エンボシング調節パターンは、前記
    ソース/ドレーン電極と同一の層で形成されたことを特
    徴とする請求項13に記載の液晶表示装置。
  15. 【請求項15】画素が形成された第1基板と、 前記第1基板に対向して形成された第2基板と、 前記第1基板と第2基板との間に形成された液晶層と、 前記第1基板上に形成され、相対的に高低差が形成され
    た複数の第1領域部と第2領域部を含み、前記第1領域
    部の底辺に対する前記第2領域部の接線が5〜15°の
    傾斜角をなす有機絶縁膜と、 前記透明電極上に形成され、前記透明電極の一部分を露
    出する透過窓を有する反射電極とを備え、 前記有機絶縁膜の下部に少なくとも一つのエンボシング
    調節パターンが形成され、前記エンボシング調節パター
    ン上の第2領域部を非対称断面に形成することにより、
    特定方向の反射率を増加させることを特徴とする液晶表
    示装置。
  16. 【請求項16】第1基板上に画素を形成する段階と、 前記第1基板上に有機絶縁膜を形成する段階と、 前記有機絶縁膜を露光及び現像して前記有機絶縁膜に光
    散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第1領
    域部と第2領域部を形成して、露光量を調節して前記第
    1領域部の底辺に対する前記第2領域部の接線をなす傾
    斜角が5〜15°になるように形成する段階と、 前記有機絶縁膜上に前記有機絶縁膜と同一の表面構造を
    有する反射電極を形成する段階と、 前記第1基板に対向して第2基板を形成する段階と、 前記第1基板と前記第2基板との間に液晶層を形成する
    段階とを備えることを特徴とする液晶表示装置の製造方
    法。
  17. 【請求項17】前記露光量は露光時間及び/又は露光設
    備の電力により調節することを特徴とする請求項16に
    記載の液晶表示装置の製造方法。
  18. 【請求項18】前記有機絶縁膜を現像する段階後、温度
    を徐々に昇温させ、前記有機絶縁膜をキュアリングする
    段階を備えることを特徴とする請求項16に記載の液晶
    表示装置の製造方法。
  19. 【請求項19】第1基板上に画素を形成する段階と、 前記第1基板上に有機絶縁膜を形成する段階と、 前記有機絶縁膜を露光及び現像して前記有機絶縁膜に光
    散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第1領
    域部と第2領域部を形成して、露光量を調節して前記第
    1領域部の底辺に対する前記第2領域部の接線をなす傾
    斜角が5〜15°になるように形成する段階と、 前記有機絶縁膜上に前記有機絶縁膜と同一の表面構造を
    有する反射電極を形成する段階と、 前記第1基板に対向して第2基板を形成する段階と、 前記第1基板と前記第2基板との間に液晶層を形成する
    段階とを備え、 前記有機絶縁膜を形成する段階前に少なくとも一つのエ
    ンボシング調節パターンを形成して前記エンボシング調
    節パターン上の第2領域部を非対称断面に形成すること
    により、特定方向の反射率を増加させることを特徴とす
    る液晶表示装置の製造方法。
  20. 【請求項20】前記エンボシング調節パターンは島形態
    に形成することを特徴とする請求項19に記載の液晶表
    示装置の製造方法。
  21. 【請求項21】前記エンボシング調節パターンは前記第
    1領域部と第2領域部にわたって形成することを特徴と
    する請求項19に記載の液晶表示装置の製造方法。
  22. 【請求項22】前記エンボシング調節パターンは前記第
    1領域部に対応するように形成することにより、前記第
    1領域部を深く形成することを特徴とする請求項19に
    記載の液晶表示装置の製造方法。
  23. 【請求項23】前記エンボシング調節パターンは前記第
    2領域部に対応するように形成することにより、前記第
    2領域部内に少なくとも一つの溝を形成することを特徴
    とする請求項19に記載の液晶表示装置の製造方法。
  24. 【請求項24】前記エンボシング調節パターンは反射膜
    に形成することを特徴とする請求項19に記載の液晶表
    示装置の製造方法。
  25. 【請求項25】前記画素はゲート電極、ゲート絶縁膜、
    アクティブ層及びソース/ドレーン電極とを備えた薄膜
    トランジスターであることを特徴とする請求項19に記
    載の液晶表示装置の製造方法。
  26. 【請求項26】前記エンボシング調節パターンは、前記
    ソース/ドレーン電極と同一の層で形成されたことを特
    徴とする請求項25に記載の液晶表示装置の製造方法。
  27. 【請求項27】第1基板上に画素を形成する段階と、 前記第1基板上に有機絶縁膜を形成する段階と、 スリットマスクを利用して前記有機絶縁膜を露光及び現
    像することにより、前記有機絶縁膜に光散乱のために相
    対的な高低差により複数の第1領域部と第2領域部を形
    成し、前記第2領域部は非対称断面を有するように形成
    する段階と、 前記有機絶縁膜上に前記有機絶縁膜と同一の表面構造を
    有する反射電極を形成する段階と、 前記第1基板に対向して第2基板を形成する段階と、 前記第1基板と前記第2基板との間に液晶層を形成する
    段階とを備えることを特徴とする液晶表示装置の製造方
    法。
  28. 【請求項28】前記有機絶縁膜に複数の第1領域部及び
    第2領域部を形成する段階と、 前記有機絶縁膜上にスリットマスクを位置させる段階
    と、 前記第1領域部に対しては完全露光を実施し、前記第2
    領域部のうちの急激な傾きに形成される部分は正常露光
    を実施し、前記第2領域部のうちの緩慢な傾きに形成さ
    れる部分はスリット露光を実施することにより、前記第
    1領域部及び第2領域部を形成する段階とを含むことか
    らなることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  29. 【請求項29】第1基板上に画素を形成する段階と、 前記第1基板上に有機絶縁膜を形成する段階と、 前記有機絶縁膜を露光及び現像して前記有機絶縁膜に光
    散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第1領
    域部と第2領域部を形成して、露光量を調節して前記第
    1領域部の底辺に対する前記第2領域部の接線をなす傾
    斜角が5〜15°になるように形成する段階と、 前記有機絶縁膜上に透明電極を形成する段階と、 前記透明電極上に前記透明電極の一部分を露出する透過
    窓を有する反射電極を形成する段階と、 前記第1基板に対向して第2基板を形成する段階と、 前記第1基板と前記第2基板との間に液晶層を形成する
    段階とを備え、 前記有機絶縁膜を形成する段階前に少なくとも一つのエ
    ンボシング調節パターンを形成して前記エンボシング調
    節パターン上の第2領域部を非対称断面に形成すること
    により、特定方向の反射率を増加させることを特徴とす
    る液晶表示装置の製造方法。
  30. 【請求項30】画素が形成された絶縁基板と、 前記画素及び基板上に形成され、光散乱のために相対的
    に高低差が形成された複数の第1領域部と第2領域部を
    含み、前記第1領域部の底辺に対する前記第2領域部の
    接線が5〜15°の傾斜角をなす有機絶縁膜と、 前記有機絶縁膜上に前記画素と接続され形成され、前記
    有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射手段と、 を備えることを特徴とする電子ディスプレー装置。
  31. 【請求項31】画素が形成された絶縁基板と、 前記画素及び基板上に形成され、光散乱のために相対的
    に高低差が形成された複数の第1領域部と第2領域部を
    含み、前記第1領域部の底辺に対する前記第2領域部の
    接線が5〜15°の傾斜角をなす有機絶縁膜と、 前記有機絶縁膜上に前記画素と接続され形成され、前記
    有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射手段とを備
    え、 前記有機絶縁膜の下部に少なくとも一つのエンボシング
    調節パターンを形成されて前記エンボシング調節パター
    ン上の第2領域部を非対称断面に形成することにより、
    特定方向の反射率を増加させることを特徴とする電子デ
    ィスプレー装置。
  32. 【請求項32】前記エンボシング調節パターンは島形態
    に形成されたことを特徴とする請求項31に記載の電子
    ディスプレー装置。
  33. 【請求項33】前記第1領域部の底辺に対する前記非対
    称断面を有する第2領域部の接線をなす一方傾斜角は8
    〜11°の角度分布が10%以上であり、他方の傾斜角
    は11°以上の角度分布が10%以上であることを特徴
    とする請求項31に記載の電子ディスプレー装置。
  34. 【請求項34】前記エンボシング調節パターンは反射膜
    からなることを特徴とする請求項31に記載の電子ディ
    スプレー装置。
  35. 【請求項35】絶縁基板上に画素を形成する段階と、 前記画素及び絶縁基板上に有機絶縁膜を形成する段階
    と、 前記有機絶縁膜を露光及び現像して前記有機絶縁膜に光
    散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第1領
    域部と第2領域部を形成し、露光量を調節して前記第1
    領域部の底辺に対する前記第2領域部の接線をなす傾斜
    角が5〜15°になるように形成する段階と、 前記有機絶縁膜上に前記絶縁基板上の前記画素に接続さ
    れ、前記有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射手段
    を形成する段階と、 を備えることを特徴とする電子ディスプレー装置の製造
    方法。
  36. 【請求項36】前記露光量は露光時間及び/又は露光設
    備の電力により調節することを特徴とする請求項35に
    記載の電子ディスプレー装置の製造方法。
  37. 【請求項37】絶縁基板上に画素を形成する段階と、 前記画素及び絶縁基板上に有機絶縁膜を形成する段階
    と、 前記有機絶縁膜を露光及び現像して前記有機絶縁膜に光
    散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第1領
    域部と第2領域部を形成し、露光量を調節して前記第1
    領域部の底辺に対する前記第2領域部の接線をなす傾斜
    角が5〜15°になるように形成する段階と、 前記有機絶縁膜上に前記有機絶縁膜と同一の表面構造を
    有する反射手段を形成する段階を備え、 前記有機絶縁膜を形成する段階前に少なくとも一つのエ
    ンボシング調節パターンを形成して前記エンボシング調
    節パターン上の第2領域部を非対称断面に形成すること
    により、特定方向の反射率を増加させることを特徴とす
    る電子ディスプレー装置の製造方法。
  38. 【請求項38】前記エンボシング調節パターンは島形態
    に形成されることを特徴とする請求項36に記載の電子
    ディスプレー装置の製造方法。
  39. 【請求項39】前記エンボシング調節パターンは反射膜
    からなることを特徴とする請求項37に記載の電子ディ
    スプレー装置の製造方法。
  40. 【請求項40】絶縁基板上に画素を形成する段階と、 前記画素及び絶縁基板上に有機絶縁膜を形成する段階
    と、 スリットマスクを利用して前記有機絶縁膜を露光及び現
    像することにより、前記有機絶縁膜に光散乱のために相
    対的な高低差により複数の第1領域部と第2領域部を形
    成し、前記第2領域部は非対称断面を有するように形成
    する段階と、 前記有機絶縁膜上に前記有機絶縁膜と同一の表面構造を
    有する反射手段とを備えることを特徴とする電子ディス
    プレー装置の製造方法。
  41. 【請求項41】前記有機絶縁膜の複数の第1領域部及び
    第2領域部を形成する段階は、 前記有機絶縁膜上にスリットマスクを位置させる段階
    と、 前記第1領域部に対して完全露光を実施し、前記第2領
    域部のうちの急激な傾きに形成される部分は正常露光を
    実施し、前記第2領域部のうちの緩慢な傾きに形成され
    る部分はスリット露光を実施することにより、前記第1
    領域部及び第2領域部を形成する段階とを含むことから
    なることを特徴とする請求項40に記載の電子ディスプ
    レー装置の製造方法。
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