JP2005533274A - 反射−透過型液晶表示装置及びこれの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反射−透過型液晶表示装置及びこれの製造方法を提供する。
【解決手段】
光が不足するか暗いところで表示するために備えられた透明電極、及び透明電極の上面に光が豊富なところで表示するために備えられた反射電極からなる画素電極、画素電極の上面に形成された配向膜に形成される配向溝の方向を反射電極の形状に応じて変更する。これにより、反射電極と透明電極の境界に異物及びイオンによって液晶の応答速度が遅延され発生する残像による表示品質不良を最小化することができるようにする効果を有する。

Description

本発明は、反射−透過型液晶表示装置及びこれの製造方法に関し，特に、液晶を配向する配向膜を形成する過程で配向膜の一部に残留されたイオン及び異物質によって表示過程で残像が発生することを防止して高品質表示を具現した反射−透過型液晶表示装置に関する。

一般に、液晶表示装置はスクリーンサイズに関わらず非常に薄くて、軽いという長所を有する。
このような長所を有する液晶表示装置は、スクリーンサイズに比例して厚さ、体積及び重量が増加するＣＲＴ方式表示装置と大きく差別される。液晶は数μm程度の厚さのみでも光量を制御して情報を表示することができるようにする。

しかし、液晶は液晶表示装置の厚さ、体積及び重量を減少させるに決定的な役割をする反面、自ら光を発光させることができなく光量のみを調節するので液晶表示装置が液晶を用いて情報を表示するために光を必要とする。

液晶表示装置は光の利用形態によって、反射型液晶表示装置、透過型液晶表示装置及び反射−透過型液晶表示装置に分類することができる。
反射型液晶表示装置は、外部光、例えば、太陽光、室内照明灯、室外照明灯を用いて情報を表示する。従って、反射型液晶表示装置が情報を表示するためには液晶を制御するための電力のみを必要とするので消費電力が非常に低いという長所を有する。

反面、反射型液晶表示装置は、外部光の光量が不足するか、外部光がない場合、全く表示を遂行することができないという致命的な短所も共に有する。
透過型液晶表示装置は、例えば、冷陰極線管方式ランプＣＣＦＬを使用して表示に必要な人工光を得て、人工光が液晶を通過するようにして情報を表示する。従って、透過型液晶表示装置は光の有無に関係なしにいかなる環境でも情報を表示することができるという長所を有する。

反面、透過型液晶表示装置は外部光が豊富なところでも電気的エネルギーを消耗して発生された光で表示を実施しなければならないので消費電力が非常に大きい短所を有する。
反射−透過型液晶表示装置は、反射型液晶表示装置の長所及び透過型液晶表示装置の長所を全部有する。反射−透過型液晶表示装置は、光量が不足するか光量のないとことでは人工光を用いて情報を表示し、外部光の光量が豊富なところでは外部光を用いて情報を表示する。

従って、反射−透過型液晶表示装置は、消費電力を透過型液晶表示装置に比べて半分以下に大きく減少させることができることは勿論外部環境に関係なしに情報を表示することができるという長所を有する。

図１は従来の反射−透過型液晶表示装置の構造を説明するための断面図である。
図１に示すように、従来の反射−透過型液晶表示装置１００は、ＴＦＴ基板１０、カラーフィルター基板２０及び液晶３０を含む。

これに加えて、従来の反射−透過型液晶表示装置１００には画像が表示されるように液晶３０を制御することに必要な駆動シグナルを発生させる駆動モジュール（図示せず）がさらに含まれる。

ＴＦＴ基板１０は、さらに透明基板１１、薄膜トランジスタ１２、有機絶縁膜１３、画素電極１４及び配向膜１５で構成される。
薄膜トランジスタ１２は透明基板１１にマトリックス形態に配列される。薄膜トランジスタ１２はさらにゲート電極１２ａ、チャンネル層１２ｂ、ソース電極１２ｃ及びドレイン電極１２ｄを含む。

有機絶縁膜１３は、薄膜トランジスタ１２を絶縁させるために透明基板１１の上面に厚く形成される。このとき、有機絶縁膜１２には薄膜トランジスタ１２のトレイン電極１２ｄを露出させるためのコンタクトホール１３ａが形成される。

画素電極１４は有機絶縁膜１３の上面に形成される。画素電極１４は透明電極１４ａ及び反射電極１４ｂで構成される。
透明電極１４ａは、光透過度が高くて導電性を有するインジウムすず酸化膜ＩＴＯまたはインジウム亜鉛酸化物ＩＺＯをパターニングして有機絶縁膜１３上に形成される。

透明電極１４ａは、有機絶縁膜１３のコンタクトホール１３ａを媒介に各薄膜トランジスタ１２のドレイン電極１２ｄに接続される。透明電極１４ａには透明基板１１の下部で発生した第１光が通過する。即ち、透明電極１４ａは外部光が不足するか外部光が存在しないとき第１光によって表示可能となるようにする。

反射電極１４ｂは、透明電極１４ａの上面に形成される。このとき、反射電極１４ｂは光反射率が高い金属からなる。反射電極１４ｂは第１光と反対の方向を有する第２光を反射させ表示が可能となるようにする。

このとき、反射電極１４ｂの中央部分には透明電極１４ａの一部が露出するように開口窓１４ｃが形成され、これにより反射電極１４ｂの面積は透明電極１４ａの面積より小さい面積を有する。

開口窓１４ｃは、第１光が液晶を通過することができるようにすることで、外部光が付属するか暗いところで第１光によって情報の表示が可能となるようにする。
配向膜１５は画素電極１４が透明基板１１上に形成された後透明基板１１の上面に全面積にかけて非常に薄い厚さに形成される。

配向膜１５は、液晶３０が無秩序に配置されることを防止する。即ち、配向膜１５は一定のパターンで液晶３０を配向する。これを具現するために配向膜１５の上面には配向溝が形成される。

配向溝はラビング工程によって配向膜１５に一定規則を有するように形成された溝である。配向溝１５を形成するためには、パイルが植えつけられたラビング布を配向膜に密着させた状態で回転及び転々させ実施する。

配向溝１５まで形成されることによって製作完了されたＴＦＴ基板１０にはカラーフィルター基板２０が結合される。
カラーフィルター２０はさらに透明基板２１、カラーフィルター２２及び共通電極２３を含む。カラーフィルター２２は、透明基板２１に形成され、形成位置はＴＦＴ基板１０に形成された画素電極１４と向き合うところに形成される。

共通電極２３は透明基板２１にカラーフィルター２２が被覆されるように全面積にかけて形成される。
液晶３０はカラーフィルター基板２０とＴＦＴ基板１０との間に注入される。

しかし、このような構造を有する従来の反射−透過型液晶表示装置１００は表示過程で画面一部に残像が発生して表示品質が大きく低下するという問題点を有する。
残像は画素電極１４及び配向溝１５の方向によって発生する。

図２は従来の反射−透過型液晶表示装置で１時方向に配向溝を形成することを示す概念図である。図３は従来の反射−透過型液晶表示装置で１１時方向に配向溝を形成することを示す概念図である。図４は従来の反射−透過型液晶表示装置で６時方向に配向溝を形成することを示す概念図である。

図２に示すように、配向溝１５ａを、例えば、定義された座標系のうち１時方向に形成した場合、画素電極１４のうち反射電極１４ｂでは液晶配列過程で何の問題点も発生しないが、開口窓１４ｃの内側一部では液晶配列過程で液晶の応答速度が低下され残像が発生するようになる。

図２で残像が発生する領域は図面符号Ａで図示されている。残像が発生する領域Ａは配向溝１５ａと向き合う領域である。
図３に示すように、配向溝１５ａを、例えば、定義された座標系のうち１１時方向に形成した場合、画素電極１４のうち反射電極１４ｂでは液晶配列過程で何の問題点も発生しないが、開口窓１４ｃの内側一部では残像が発生する。

図３で残像が発生する領域は、図面符号Ｂで図示されているが、残像が発生する領域Ｂは配向溝１５ａと向き合う領域である。
また、図４に示すように、配向溝１５ａを、例えば、６時方向に形成した場合、画素電極１４のうち反射電極１４ｂでは液晶配列過程で問題点は発生しないが、開口窓１４ｃの内側一部では相変わらず残像が発生するようになる。

図４で残像が発生する領域は、図面符号Ｃで図示されている。残像が発生する領域Ｃは配向溝１５ａと向き合う領域である。
このとき、図２ないし図４に示すように、残像が発生する領域Ａ、Ｂ、Ｃは共通して反射電極１４ｂに形成された開口窓１４ｃの形成位置及びラビング方向と関係がある。

これはラビングを遂行するとき、ラビング布のパイルに付いていたイオンまたは異物がラビング布の回転によって外側の方に押されていくようになる。このとき、イオンまたは異物質などは透明電極１４ａと反射電極１４ｂの境界で画素電極１４外部に排出されず溜まるようになる。これは透明電極１４ａと反射電極１４ｂとの境界に段部が形成されているからである。

結局、透明電極１４ａと反射電極１４ｂの境界に溜まった異物質またはイオンは図１に示されたように液晶３０の応答速度を低下させる。液晶３０の応答速度が低下する場合、表示品質低下を発生させる残像を発生する。

従って、本発明はこのような従来の問題点を勘案したもので、本発明の第１目的は、反射電極及び透明電極の境界及び配向溝のラビング方法により、発生する液晶の応答速度低下によって表示に影響を及ぶ残像が発生しないようにする反射−透過型液晶表示装置を提供することにある。

また、本発明の第２目的は、反射電極及び透明電極の境界及び配向溝のラビング方法により発生する液晶の応答速度低下によって表示に影響を及ぶ残像が発生しないようにする反射−透過型液晶表示装置の製造方法を提供することにある。

このような本発明の第１目的を具現するために、本発明は第１透明基板に形成された薄膜トランジスタ（i）、前記第１透明基板上に配置され前記薄膜トランジスタを絶縁し、前記薄膜トランジスタの出力端を露出するコンタクトホールを含む有機絶縁膜（ii）、有機絶縁膜上に前記コンタクトホールを通じて前記薄膜トランジスタの出力端と接続される透明電極、及び透明電極の第１領域上に前記透明電極より小さい面積に形成された反射電極を含む画素電極（iii）、及び画素電極の上面に塗布され、第１領域及び透明電極のうち前記反射電極によって遮られていない第２領域の境界に異物質が積層されないように第１方向にラビングされた配向溝が形成された配向膜（iv）を含む第１基板と、前記第２透明基板に前記画素電極と対向するように形成されたカラーフィルター及びカラーフィルターの上面に形成され画素電極と向き合う共通電極を含む第２基板と、前記第１基板と第２基板との間に注入された液晶と、を含む反射−透過型液晶表示装置を提供する。

また、本発明の第２目的を具現するために本発明は、第１透明基板に薄膜トランジスタを形成する段階、薄膜トランジスタを絶縁させるために前記第１透明基板上に前記薄膜トランジスタの出力端を露出するコンタクトホールが形成された有機絶縁膜を形成する段階、前記有機絶縁膜上に前記コンタクトホールを通じて前記薄膜トランジスタの出力端と接続される透明電極及び前記透明電極の第１領域に形成された反射電極を含む画素電極を形成する段階、画素電極の上面に配向膜を形成する段階、第１方向に配向膜をラビングして配向膜上に第１領域及び透明電極のうち前記反射電極によって遮られていない第２領域の境界に異物が積層されないように配向溝を形成する段階、第２透明基板に画素電極と対向するカラーフィルターを形成する段階、カラーフィルターの上面に画素電極と向き合う共通電極を形成する段階、及び配向膜及び配向溝が形成された共通電極と画素電極との間に液晶を注入する段階を含む反射−透過型液晶表示装置の製造方法を提供することにある。

本発明の反射−透過型液晶表示装置は、画素電極の多様な構造を含み配向溝のラビング方向を変更することができる。本発明の反射−透過型液晶表示装置は、反射電極及び透明電極の境界及び配向溝の方向によって境界にイオン及び異物質が残留することを防止して残像のない良質の表示ができるようにする。

以下、図面を参照して本発明の望ましい１実施形態をより詳細に説明する。
図５は本発明の１実施形態による反射−透過型液晶表示装置の断面図である。
図５に示すように、本実施形態による反射−透過型液晶表示装置５００は、全体的にＴＦＴ基板２００、液晶３００及びカラーフィルター基板４００で構成される。

ＴＦＴ基板２００はさらに第１透明基板２１０、薄膜トランジスタ２２０、有機絶縁膜２３０、画素電極２４０及び配向膜２５０で構成される。
図６は本発明の薄膜トランジスタを示す断面図である。

薄膜トランジスタ２２０は、第１透明基板２１０にマトリックス状に配列される。薄膜トランジスタ２２０はさらに絶縁膜２２１、ゲート電極２２４、チャンネル層２２３、ソース電極２２７、ドレイン電極２２９を含む。

薄膜トランジスタ２２０を製造するために、まず、第１透明基板２１０にゲート電極２２４が形成される。
ゲート電極２２４はアルミニウム、アルミニウム合金のようなゲートメタルを第１透明基板２１０に全面蒸着した状態で、ゲートメタルをフォトリソグラフィ工程でパターニングして形成される。

ゲート電極２２４はマトリックス状に配列され、各ゲート電極２２２のうち、同一の行に属する全てのゲート電極２２２は１つのゲートライン（図示せず）によって並列接続される。

ゲート電極２２４は、絶縁膜２２１によって絶縁され、絶縁膜２２１の上面のうちゲート電極２２４の上面に該当するところにはさらにチャンネル２２３が形成される。
チャンネル２２３は絶縁膜２２１の上面に形成されたアモルファスシリコン薄膜及びｎ＋アモルファスシリコン薄膜をフォトリソグラフィ工程によってパターニングして形成される。

図面符号２２２はパターニングされたアモルファスシリコンパターンであり、図面符号２２５はパターニングされたｎ＋アモルファスシリコンパターンである。
このとき、第１透明基板２１０の全面にかけて再度ソース/ドレインメタル薄膜が蒸着される。ソース/ドレインメタル薄膜は、フォトリソグラフィ工程によってパターニングされｎ＋アモルファスシリコンパターン２２５の上面には相互段落されないソース電極２２７及びドレイン電極２２９がそれぞれ形成される。

ソース電極２２７が形成される過程でデータラインも共に形成されるが、データラインは同一の列に属するすべてのソース電極と並列接続される。
図７は本発明の有機絶縁膜を示す断面図である。

図７に示すように、有機絶縁膜２３０は薄膜トランジスタ２２０を絶縁させるために第１透明基板２１０の上面に厚く形成される。このとき、有機絶縁膜２３０には薄膜トランジスタ２２０のドレイン電極２２９が露出されるようにするためのコンタクトホール２３２がフォトリソグラフィ工程によって形成される。

図８は本発明の画素電極を示す断面図である。
図８に示すように、画素電極２４０は有機絶縁膜２３０の上面に形成される。画素電極２４０は透明電極２４２及び反射電極２４４で構成される。

透明電極２４２は光透過度が高くて導電性を有するインジウムすず酸化膜ＩＴＯまたはインジウム亜鉛酸化膜ＩＺＯをフォトリソグラフィ工程によって第１面積を有するように矩形形態に形成される。

透明電極２４２は有機絶縁膜２３０のコンタクトホール２３２を媒介にして各薄膜トランジスタ２２０のドレイン電極２２９と１つずつ接続されるように形成される。
透明電極２４２は透明基板２１０の下部で発生した第１光が通過する。この透明電極２４２は外部光が不足するか外部光が存在しないとき、第１光によって表示可能となるようにする。

図８に示すように、反射電極２４４は透明電極２４２の上面に形成される。このとき、反射電極２４４は光反射率が高いメタルからなる。反射電極２４４は、第１光と反対の方向を有する第２光が到達した後反射する。

図９は本発明の配向膜に配向溝を形成する過程を示す概念図である。
図９に示すように、配向膜２５０は有機絶縁膜２３０のうち、画素電極２４０が被覆されるように第１透明基板２１０の全面積にかけて形成される。

配向膜２５０は液晶が無秩序に配置されることを防止する。即ち、配向膜２５０は一定のパターンに液晶を配向する。これを具現するための配向膜２５０には配向溝２５２が形成される。

このとき、配向膜２５０は非常に薄い厚さを有するので、透明電極２４２及び反射電極２４４のプロファイルと同一のプロファイルを有する。これにより配向膜２５０のうち透明電極２４２と反射電極２４４との境界（図９に示された円部分）において、配向膜２５０が互いに異なるプロファイルを有するしかないのである。

透明電極２４２及び反射電極２４４によって位置に従って互いに異なるプロファイルを有する配向膜２５０にはラビング工程によって一定規則を有するように形成された配向溝２５２が形成される。

配向溝２５２を形成するためには図９に示されたようにパイル２５４が植え付けられたラビング布２５５を配向ローラー２５７に巻きパイル２５４を配向膜２５０に密着させた状態で回転及び前方に移動させ実施する。

図１０は図５の画素電極上に配置された配向溝のラビング方向を示す平面図である。
図１０に示すように、反射電極２４４は透明電極２４２の上面に第１面積を有する透明電極２４２より小さい第２面積で形成される。

このとき、第１面積より小さい第２面積を有する反射電極２４４は透明電極２４２と反射電極２４４との間に第１境界２４４ａが成すように形成される。第１境界２４４ａは直線形態とすることができる。

このとき、第１境界２４４ａは図１０に示されたように平面上で反射電極２４４が上に配置されている透明電極２４２が占める第１領域（図１０のうち斜線が入った部分）と、反射電極２４４から遮られていない透明電極２４２が占める第２領域とが接するところである。

このような構成を有する画素電極２４０での、配向溝２５２の方向は非常に重要である。これは配向溝２５２の方向が適切ではない場合互いに異なるプロファイルを有する透明電極２４２及び反射電極２４４によって形成された第１境界２４４ａにはファイル２５４に付いてあったイオン及び不純物が残留するようになる。

結局、これらにより液晶の応答速度は要求される応答速度より低くなる。液晶の応答速度が要求される応答速度より低くなる場合、表示に悪影響を及ぶ残像が発生するようになる。

本実施形態において、ラビング方向による残像が発生しないようにするためにラビング方向はラビング布２５５のパイル２５４が図１０に示されたように反射電極２４４から透明電極２４２に向かって進行するようにする。

このように反射電極２４４をまず、ラビングした後、透明電極２４２をラビングすることで、反射電極２４４と透明電極２４２との第１境界２４４ａで残像を発生するイオン及び不純物が残留することを最小化することができる。

このとき、反射電極２４４と透明電極２４２の境界で残像を発生しないラビング方向は非常に多様である。
図１０に示すように、反射電極２４４と透明電極２４２との境界で残像を発生しないようにするためにラビング方向は１２時方向から６時方向、１２方向から９時方向または１２時方向から３時方向に実施することが望ましい。

これとは違って、反射電極２４４と透明電極２４２との境界で残像を発生しないようにするためにラビング方向は、第１境界２４４ａと平行である３時から９時方向または９時方向から３時方向も可能である。

反対に、６時から１２時、９時または３時方向にラビングを実施する場合、ラビング方向と透明電極２４２及び反射電極２４４の第１境界２４４ａが向き合うので第１境界２４４ａにイオンまたは不純物が溜まることがあり得る。

図１１は本発明の他の実施形態による画素電極の断面図である。本実施形態において、図５ないし図１０に示された実施形態と異なる部分のみを説明することとし、同一の部分については重複する説明を省略する。

図１１に示すように、このような問題点は第１領域及び第２領域の第１境界２４４ａに対応する反射電極２４４の側壁に傾斜面２４４ｂを形成することで克服可能となる。
図１２は本発明の他の実施形態による図５の画素電極上に配置された配向溝のラビング方向の平面図である。図１２は図５の画素電極のうち反射電極の形状を変更して配向溝のラビング特性を変更する方法を提示する。

図１２に示すように、反射電極２４４は透明電極２４２の上面に透明電極２４２の第１面積より小さい第２面積に形成される。
配向膜２５０は、有機絶縁膜２３０上に配置された画素電極２４０が配向膜２５０によって被覆されるように第１透明基板２１０の全面にかけて形成される。

配向膜２５０は、画素電極２４０の上面で液晶が無秩序に配置されることを防止する。即ち、配向膜２５０は一定のパターンで液晶を配向する。これを具現するために配向膜２５０には配向溝２５２が形成される。

このとき、配向膜２５０は非常に厚い厚さを有するので、透明電極２４２及び反射電極２４４のプロファイルと同一のプロファイルを有する。これにより、配向膜２５０のうち透明電極２４２と反射電極２４４との第２境界２４４ｃでは配向膜２５０が互いに異なるプロファイルを有することしかないのである。

透明電極２４２及び反射電極２４４により、位置によって互いに異なるプロファイルを有する配向膜２５０にはラビング工程によって一定規則を有するように形成された配向溝２５２が形成される。

このとき、配向溝２５２のラビング方向は非常に重要である。これは配向溝２５２の方向にが切ではない場合、配向膜２５０の第２境界２４４ｃではラビング布に付いていたイオン及び不純物が残留するようになる。

結局、これらにより液晶の応答速度は要求される応答速度より低くなる。液晶の応答速度が要求される応答速度より低くなる場合、表示に悪影響を及ぶ残像が発生すようになる。

本実施形態において、ラビング方向による残像が発生しないようにするために、ラビング方向はラビング布のパイルを、図１２に示すように反射電極２４４によって遮られずに露出されている透明電極２４２部分に向けて進行させる。

このとき、平面から見たとき、反射電極２４４は図１２に示された第１領域（斜線が入った部分）に形成される。第２領域は反射電極２４４によって遮られず露出される領域で定義される。

このとき、第２領域は透明電極２４２の２つのエッジ２４２ａ、２４２ｂを露出させる第２境界２４４ｃを有する。第２境界２４４ｃによって露出された２つのエッジ２４２ａ、２４２ｂは相互接続されたエッジである。

本発明において、望ましい位置として第２境界２４４ｃをＬ字形状に形成して透明電極２４２の２つのエッジ２４２ａ、２４２ｂが露出されるようにする。
これを具現するために、反射電極２４４が占める第１領域はＬ字形状を有する。

表示に影響を及ぶ残像はＬ字形状を有する反射電極２４４をまず、ラビングした後、透明電極２４２を連続してラビングすることで最小化することができる。
このとき、反射電極２４４と透明電極２４２との第２境界２４４ｃで残像を発生させないラビング方向は非常に多様である。

図１２に示すように、反射電極２４４と透明電極２４２との第２境界２４４ｃで残像を発生しないようにするためにラビング方向は２時方向、６時方向から３時方向、６時方向から１２時方向、または９時方向から３時方向に遂行することが望ましい。

一方、１２から６時、３時から９時方向にラビングを実施する場合、ラビング方向と透明電極２４２及び反射電極２４４の第２境界２４４ｃにはイオンまたは不純物を残留しないようにすることができる。

図１３は本発明の他の実施形態による図１１の画素電極上に配置された配向溝のラビング方向の平面図である。本実施形態おいては、図１１の画素電極のうち反射電極の形状を変更してラビング特性を変更する方向を提示する。

図１３に示すように、第１領域と第２領域とが接する第２境界２４４ｃと向き合う反射電極２４４の側壁にイオン及び不純物が残留しないように傾斜面２４４ｂを形成することで、反射電極２４４の側壁に傾斜面２４４ｂを形成する場合のラビング方向による制約をより少なくすることができる。

図１４は本発明の他の実施形態による画素電極上に配置された配向溝のラビング方向を示す平面図である。本実施形態は図５の画素電極のうち反射電極の形状を変更して配向溝のラビング特性を変更する方法を提示する。

図１４に示すように、反射電極２４４は透明電極２４２の上面に透明電極２４２の第１面積より小さい第２面積に形成される。
このとき、反射電極２４４が占める領域は、図１２に斜線が入った部分で第１領域と称し、透明電極２４２のうち反射電極２４４によって遮られない領域を図１２に示されたように第２領域と称する。

このとき、第２領域の一部は、透明電極２４２の１つのエッジを露出させる。
これにより、第１領域はＵ字形状を有し、従って、反射電極２４４もＵ時形状を有する。

このとき、第１領域と第２領域との間の第３境界に図面符号２４４ｄを付与する。第３境界２４４ｄはＵ字形態を有する。
配向膜２５０は、有機絶縁膜２３０のうち画素電極２４０によって被覆されない部分及び画素電極２４０の上面に形成される。

配向膜２５０は画素電極２４０の上面で液晶が無秩序に配置されることを防止する。即ち、配向膜２５０は一定のパターンで液晶を配向する。これの具現するために配向膜２５０には配向溝２５２が形成される。

このとき、配向膜２５０は非常に薄い厚さを有するので透明電極２４２及び反射電極２４４のプロファイルを有する。これにより、配向膜２５０のうち透明電極２４２と反射電極２４４の第３境界２４４ｄには配向膜２５０が互いに異なるプロファイルを有するしかないのである。

透明電極２４２及び反射電極２４４により、位置によって互いに異なるプロファイルを有する配向膜２５０にはラビング工程によって一定規則を有するように形成された配向溝２５２が形成される。

配向２５２を形成するためにはパイルが植え付けられたラビング布を配向膜に密着させた状態で回転及び転々させ実施する。
このとき、配向溝２４２の方向は非常に重要である。これは配向溝２５２の方向が適切でない場合配向膜２５０のうち互いに異なるプロファイルを有する部分ではラビング布に付いてあったイオン及び不純物が残留するようになる。

結局、これらによって液晶の応答速度は要求される応答速度より低くなる。液晶の応答速度が要求される応答速度より低くなる場合、表示に悪影響を及ぶ残像が発生するようになる。

本実施形態においては、ラビング方向による残像が発生しないようにするためにラビング方向は、ラビング布のパイルが図１４に示されたように反射電極２４４が形成された第１領域をまず、ラビングした後反射電極２４４に遮られないことによって、露出された透明電極２４２の第２領域を連続してラビングする方向を有する。

このように、反射電極２４４がまず、ラビングされた後、透明電極２４２を連続してラビングすることで、イオン及び不純物が反射電極２４４と透明電極２４２の第３境界２４４ｄで残留して、残像を発生することを最小化できる。

このとき、反射電極２４４と透明電極２４２との第３境界２４４ｄで残像を発生しないラビング方向は非常に多様である。
図１４に示すように、反射電極２４４と透明電極２４２との第３境界２４４ｄで残像を発生しないようにするためにラビング方向は６時方向から１２時方向に実施することが望ましい。

反対に、３時から９時方向、または９時から３時方向、または１２時から６時方向にラビングを実施する場合、ラビング方向と透明電極２４２及び反射電極２４４の第３境界２４４ｄが向き合うので、第３境界２４４ｄにイオンまたは不純物が残留する場合がある。

図１５は本発明の他の実施形態による図１１の画素電極上に配置された配向溝のラビング方向の平面図である。本実施形態において、図１１は画素電極のうち反射電極の形状を変更して配向溝のラビング特性を変更する方法を提示する。

図１５に示すように、第１領域及び第２領域の第３境界２４４ｄに該当する反射電極２４４の側壁に斜めの方向２４４ｂに形成することで具現可能である。即ち、第３境界２４４ｄに沿って反射電極２４４の側壁を傾くようにすることによってラビング過程で流動されるイオン及び不純物が第３境界２４４ｄに溜まることを防止することができる。

図１６は本発明のさらにたまの実施形態による画素電極上に配置された配向溝のラビング方向を示す平面図である。本実施形態は画素電極のうち、反射電極の形状を変更して配向溝のラビング特性を変更する方法を提示する。

図１６に示すように、反射電極２４４が形成された領域を第１領域と称し、透明電極のうち反射電極２４４によって被覆されず露出された領域を第２領域と称する。
図１６に示すように、透明電極２４２の第２領域は、第１領域の内部に形成される。このとき、第２領域は透明電極２４２のいかなるエッジも露出させることができない。

このように、第１領域の内部に第２領域が形成される場合、どんな方向にラビングを実施しても、第１領域及び第２領域の第４境界２４４ｋには不純物またはイオンが積層され残像が発生されるようになる。

本発明においては、１実施形態で、反射電極２４４及び透明電極２４２の第４境界２４４ｋに不純物またはイオンが積層することを防止するために、反射電極２４４及び透明電極２４２の第４境界２４４ｋに該当する反射電極２４４に傾斜部２４４ｇを形成する。

この傾斜部２４４ｇは、ラビング方向と向き合うところのみに形成することもでき、図１６に示されたように全ての第４境界２４４ｋに全部形成することもできる。
このとき、傾斜部２４４ｇは透明電極２４２及び反射電極２４４の境界に流れてきたイオン及び不純物が傾斜部２４４ｇにのって第４境界２４４ｋの外部に流れてしまう形状であるとどんな形状でもよい。

図１６に示されてはいないが、透明電極２４２は１つ以上の第２領域を含むことができる。この場合、第２領域は円形または矩形形態を含むことができる。
図５に示すように、このような多様な実施形態によって配向溝２５２まで形成されることで製作が完了されたＴＦＴ基板２００にはカラーフィルター基板４００が結合される。

カラーフィルター基板４００は、さらに第２透明基板４１０、カラーフィルター４２０及び共通電極４３０を含む。カラーフィルター４２０は透明基板４１０に形成され、形成位置はＴＦＴ基板２００に形成された画素電極２４０と向き合うところに形成される。

共通電極４３０は第２透明電極４１０にカラーフィルター４２０が被覆されるように全面積にかけて形成される。
液晶３００はカラーフィルター基板４００とＴＦＴ基板２００との間に注入され本発明による反射−透過型液晶表示装置が製造される。

以上、説明したように、反射−透過型液晶表示装置でラビング方向及び反射電極の形状を変更して画像を表示するとき画像の品質を大きく低下させる残像の発生を大きく減少させ高品質表示を具現することができるようにする効果を有する。

以上、本発明の実施形態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者であれば、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。

従来の反射−透過型液晶表示装置の構造を説明するための断面図である。 従来の反射−透過型液晶表示装置において、１時の方向に配向溝を形成することを示す概念図である。 従来の反射−透過型液晶表示装置において、１１時の方向に配向溝を形成することを示す概念図である。 従来の反射−透過型液晶表示装置において、６時の方向に配向溝を形成することを示す概念図である。 本発明の１実施形態による反射−透過型液晶表示装置の断面図である。 本発明の薄膜トランジスタを示す断面図である。 本発明の有機絶縁膜を示す断面図である。 本発明の画素電極を示す断面図である。 本発明の配向膜に配向溝を形成する過程を示す概念図である。 本発明の１実施形態による画素電極上に配置された配向溝のラビング方向を示す平面図である。 本発明の他の実施形態による画素電極の断面図である。 本発明の他の実施形態による画素電極上に配置された配向溝のラビング方向の平面図である。 本発明の他の実施形態による画素電極上に配置された配向溝のラビング方向の断面図である。 本発明の他の実施形態による画素電極上に配置された配向溝のラビング方向を示す平面図である。 本発明の他の実施形態による画素電極上に配置された配向溝のラビング方向の平面図である。 本発明のさらにまたの実施形態による画素電極の平面図である。

符号の説明

１０ ＴＦＴ基板
１１ 透明基板
１２ 薄膜トランジスタ
１３ 有機絶縁膜
１４ 画素電極
１４ａ 透明電極
１４ｂ 反射電極
１４ｃ 開口窓
１５ 配向膜
２０ カラーフィルター基板
３０ 液晶
１００ 反射−透過型液晶表示装置
２００ ＴＦＴ基板
２１０ 第１透明基板
２２０ 薄膜トランジスタ
２３０ 有機絶縁膜
２４０ 画素電極
２５０ 配向膜
２５２ 配向溝
２５４ パイル
２５５ ラビング布
２５７ 配向ローラー
３００ 液晶
４００ カラーフィルター基板
４１０ 第２透明基板
４２０ カラーフィルター
４３０ 共通電極
５００ 反射−透過型液晶表示装置

Claims (24)

1. 第１透明基板に形成された薄膜トランジスタ（i）と、前記第１透明基板上に配置され前記薄膜トランジスタを絶縁し、前記薄膜トランジスタの出力端を露出するコンタクトホールを含む有機絶縁膜（ii）と、前記有機絶縁膜上に前記コンタクトホールを通じて前記薄膜トランジスタの出力端と接続される透明電極、及び前記透明電極の第１領域上に前記透明電極より小さい面に形成された反射電極を含む画素電極（iii）と、前記画素電極の上面に塗布され、前記第１領域、及び前記透明電極のうち前記反射電極によって遮られない第２領域の境界に異物質が積層されないように第１方向にラビングされた配向溝が形成された配向膜（iv）とを含む第１基板と、
   前記第２透明基板に前記画素電極と対向するように形成されたカラーフィルターと、前記カラーフィルターの上面に形成され前記画素電極と向き合う共通電極とを含む第２基板と、
   前記第１基板と第２基板との間に注入された液晶と、
   を含むことを特徴とする反射−透過型液晶表示装置。
2. 前記画素電極のレイアウト上で、前記第１領域と第２領域との境界は直線であることを特徴とする請求項１記載の反射−透過型液晶表示装置。
3. 前記第１方向は、前記境界と平行であることを特徴とする請求項２記載の反射−透過型液晶表示装置。
4. 前記反射電極は、前記第１領域及び第２領域の境界と接触し、前記異物が積層されないように傾いた側壁を含むことを特徴とする請求項２記載の反射−透過型液晶表示装置。
5. 前記第２領域は、前記透明電極の前記第１領域の接続された２つのエッジを露出することを特徴とする請求項１記載の反射−透過型液晶表示装置。
6. 前記反射電極は、前記第１領域及び第２領域の境界と接触し、前記異物が積層されないようにするために傾いた側壁を含むことを特徴とする請求項５記載の反射−透過型液晶表示装置。
7. 前記第１領域と第２領域との間の前記境界及び前記第１領域は、それぞれＬ字形状を有することを特徴とする請求項５記載の反射−透過型液晶表示装置。
8. 前記第２領域は、前記透明電極のうち、１つのエッジの一部を露出することを特徴とする請求項１記載の反射−透過型液晶表示装置。
9. 前記反射電極は、前記第１領域及び第２領域の境界と接触し、前記異物が積層されないように傾いた側壁を含むことを特徴とする請求項８記載の反射−透過型液晶表示装置。
10. 前記第１領域と第２領域との間の前記境界及び前記第１領域は、それぞれＵ字形状を有することを特徴とする請求項５記載の反射−透過型液晶表示装置。
11. 前記第２領域は、前記第１領域の内部に位置し、前記反射電極は、前記第１及び第２領域の境界に隣接し、前記異物が積層されないように傾いた側壁を含むことを特徴とする請求項１記載の反射−透過型液晶表示装置。
12. 前記透明電極は、複数の前記第２領域を含み、前記第２領域は円形または矩形形状を含むことを特徴とする請求項１１記載の反射−透過型液晶表示装置。
13. 前記カラーフィルターは、前記反射電極に対応する前記第１領域に第１色調、及び前記透明電極のうち、前記反射電極によって遮られない第２領域に前記第１色調と異なる第２色調を含むことを特徴とする請求項１１記載の反射−透過型液晶表示装置。
14. 第１透明基板に薄膜トランジスタを形成する段階と、
    前記薄膜トランジスタを絶縁するために前記第１透明基板上に前記薄膜トランジスタの出力端を露出するコンタクトホールが形成された有機絶縁膜を形成する段階と、
    前記有機絶縁膜上に前記コンタクトホールを通じて前記薄膜トランジスタの出力端と接続される透明電極と、前記透明電極の第１領域に形成された反射電極とを含む画素電極を形成する段階と、
    前記画素電極の上面に配向膜を形成する段階と、
    前記第１方向に前記配向膜をラビングして前記配向膜上に前記第１領域、及び前記透明電極のうち、前記反射電極によって遮られない第２領域の境界に異物が積層されないように配向溝を形成する段階と、
    第２透明基板に前記画素電極と対向するカラーフィルターを形成する段階と、
    前記カラーフィルターの上面に前記画素電極と向き合う共通電極を形成する段階と、
    前記配向膜及び前記配向溝が形成された前記共通電極と前記画素電極との間に液晶を注入する段階と、
    を含むことを特徴とする反射−透過型液晶表示装置の製造方法。
15. 前記画素電極を形成する段階は、
    前記薄膜トランジスタ及び前記有機絶縁膜が形成された前記第１透明基板上に前記透明電極を形成する段階と、
    前記透明電極の上面にメタル薄膜を形成する段階と、
    前記反射電極が前記透明電極の前記第１領域上に形成され、前記第１及び第２領域の境界が直線になるように前記メタル薄膜をパターニングする段階と、
    を含むことを特徴とする請求項１４記載の反射−透過型液晶表示装置の製造方法。
16. 前記メタル薄膜をパターニングする段階は、前記境界に隣接する前記第１領域に前記異物質が積層されないように前記反射電極の側壁を斜めの方向に形成する段階を含むことを特徴とする請求項１５記載の反射−透過型液晶表示装置の製造方法。
17. 前記画素電極を形成する段階は、
    前記薄膜トランジスタ及び前記有機絶縁膜が形成された前記第１透明基板上に前記透明電極を形成する段階と、
    前記透明電極の上面にメタル薄膜を形成する段階と、
    前記反射電極が前記透明電極の前記第１領域上に形成され前記第２領域が前記透明電極のうち、接続された２つのエッジを露出するように前記メタル薄膜をパターニングする段階と、を含むことを特徴とする請求項１４記載の反射−透過型液晶表示装置の製造方法。
18. 前記メタル薄膜をパターニングする段階は、前記境界に隣接する前記第１領域に前記異物が積層されないように前記反射電極の側壁を斜めの方向に形成する段階を含むことを特徴とする請求項１７記載の反射−透過型液晶表示装置の製造方法。
19. 前記画素電極を形成する段階は、
    前記薄膜トランジスタ及び前記有機絶縁膜が形成された前記第１透明基板上に前記透明電極を形成する段階と、
    前記透明電極の上面にメタル薄膜を形成する段階と、
    前記反射電極が前記透明電極の前記第１領域上に形成され、前記第２領域が前記透明電極のうち１つのエッジを露出するように前記メタル薄膜をパターニングする段階と、
    を含むことを特徴とする請求項１４記載の反射−透過型液晶表示装置の製造方法。
20. 前記メタル薄膜をパターニングする段階は、前記境界に隣接する前記第１領域に前記異物が積層されないように前記反射電極の側壁を斜めの方向に形成する段階を含むことを特徴とする請求項１９記載の反射−透過型液晶表示装置の製造方法。
21. 前記画素電極を形成する段階は、
    前記第２領域が前記第１領域の内部上に形成されるように前記第１透明基板上に前記透明電極を形成する段階と、
    前記透明電極の上面にメタル薄膜を形成する段階と、
    前記反射電極が前記透明電極の前記第１領域上に形成され、前記異物が積層されないように前記境界に隣接する前記第１領域に前記反射電極の側壁が斜めの方向に形成されるように前記メタル薄膜をパターニングする段階と、
    を含むことを特徴とする請求項１１記載の反射−透過型液晶表示装置の製造方法。
22. 前記透明電極は、複数の前記第２領域を含むことを特徴とする請求項２１記載の反射−透過型液晶表示装置の製造方法。
23. 前記第２領域は、円形または矩形形状を含むことを特徴とする請求項２１記載の反射−透過型液晶表示装置の製造方法。
24. 前記第１方向は、前記反射電極から前記透明電極まで形成されることを特徴とする請求項１４記載の反射−透過型液晶表示装置の製造方法。
    
    

Images