JP4764871B2

JP4764871B2 - 半透過型液晶表示パネル及びその製造方法

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Description

本発明は、半透過型液晶表示パネル及びその製造方法に関し、特に、画素領域の反射部に形成されたカップリングキャパシタを通して反射曲線と透過曲線とをマッチングさせることにより、画素領域に均一な階調値を形成することのできる半透過型液晶表示パネル及びその製造方法に関するものである。

液晶表示装置（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ；ＬＣＤ）は、電界を用いて液晶の光透過率を調節することにより、画像を表示するものである。この種の液晶表示装置は、液晶を駆動させる電界の方向によって垂直電界印加型と水平電界印加型とに区分される。

垂直電界印加型液晶表示装置は、上部基板上に形成された共通電極と、下部基板上に形成された画素電極とが互いに対向するように配置され、これらの間に形成される垂直電界によってＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モードの液晶を駆動する。この垂直電界型液晶表示装置は、開口率が大きいという長所を有する反面、視野角が狭いという短所を有する。

水平電界印加型液晶表示装置は、下部基板に並んで配置された画素電極と共通電極との間の水平電界によってインプレーンスイッチ（ＩｎＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈ；以下、ＩＰＳという。）モードの液晶を駆動する。この水平電界型液晶表示装置は、視野角が広いという長所を有する。

また、液晶表示装置は、バックライトユニットから入射される光を用いて画像を表示する透過型と、自然光などの外部光を反射させて画像を表示する反射型とに区分される。ここで、透過型は、バックライトユニットの電力消耗が大きい反面、反射型は、外部光に依存しているので、暗い環境では画像を表示できないという問題点がある。

上記のような問題点を解決するために、バックライトユニットを用いる透過モードと、外部光を用いる反射モードとを選択可能な半透過型液晶表示装置が台頭している。半透過型液晶表示装置は、外部光が充分であると反射モードで動作し、外部光が不充分であると、バックライトユニットを用いた透過モードで動作するので、透過型に比べて消費電力が減少し、反射型と異なって外部光の制約を受けない。

以下、図１を参照しながら、従来の半透過型液晶表示装置の構成及び動作について説明する。

半透過水平電界型液晶表示装置は、画素領域が透過部と反射部とに区分され、水平電界によって液晶が駆動されるもので、図１に示すように、多数個の配線及び薄膜トランジスタが形成された薄膜トランジスタ基板１１と、薄膜トランジスタ基板１１と対向するカラーフィルタ基板２１と、２つの基板１１，２１の間のセルギャップに充填された液晶層１６とを備えている。

薄膜トランジスタ基板１１には、互いに交差するように形成されて画素領域を定義するゲートライン及びデータラインと、その交差部に形成された薄膜トランジスタと、反射部に形成された有機絶縁膜１８と、有機絶縁膜１８上に形成され、外部から入射される光を反射させる反射電極６０と、反射電極６０と同一の層で透過部に形成される画素電極１７と、反射電極６０及び画素電極１７を覆う保護膜１６と、保護膜１６上に形成され、画素電極１７と一緒に水平電界を形成する共通電極２４とが構成されている。

図１に示した従来の半透過水平電界型液晶表示装置において、透過部に形成されたセルギャップは、反射部に形成された有機絶縁膜６０のために、反射部のセルギャップと比較して約２倍ほど大きいデュアルセルギャップ構造を有する。これによって、反射部と透過部との間の位相差が補償されることにより、画素領域に対する同一の輝度特性を達成している。

しかしながら、上述したように、画素領域に対する同一の輝度特性を達成するデュアルセルギャップ構造を形成するためには、反射部領域に有機絶縁膜６０を形成する別途の工程が要求されるので、工程が複雑になるだけでなく、工程効率が低下するという問題点があった。

上述したようなデュアルセルギャップを有する半透過型液晶表示装置の問題点を解消するための方案として、段差特性に優れた有機絶縁物質を通して画素領域の反射部と透過部との間の段差を除去することにより、単一セルギャップ構造を有する半透過型液晶表示装置が開発されている。

しかしながら、このように構成された単一セルギャップ構造の半透過型液晶表示装置の場合、図２に示すように、画素領域の反射部及び透過部に位置する液晶層の有効屈折率差のために、反射部の反射曲線（ＲＶ）と透過部の透過曲線（ＴＶ）とが互いにマッチングされなかった。

したがって、従来の単一ギャップ構造を有する半透過型液晶表示パネルは、反射部の反射曲線と透過部の透過曲線とを互いにマッチングさせることができなく、これによって、画素領域を構成する反射部及び透過部に、異なったグレー階調が形成されるという課題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためのもので、その目的は、画素領域の反射部に形成されたカップリングキャパシタを通して反射曲線と透過曲線とをマッチングさせることにより、画素領域に均一な階調を形成することのできる半透過型液晶表示パネル及びその製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係る半透過型液晶表示パネルは、基板上に形成されるゲートラインと；前記ゲートラインと交差するように形成され、透過部及び反射部からなる画素領域を定義するデータラインと；前記ゲートラインと前記データラインとの交差領域に形成される薄膜トランジスタと；前記薄膜トランジスタを覆う保護膜上に形成される第１絶縁膜と；前記画素領域の反射部に形成されて入射光を反射させる反射電極と；前記反射電極を覆う第２絶縁膜上に形成され、コンタクトホールを通して前記薄膜トランジスタのドレーン電極に接続される画素電極と；前記ドレーン電極から供給されるデータ電圧によって前記反射部の反射曲線を正規化させ、前記反射部の反射曲線と前記透過部の透過曲線とをマッチングさせるカップリングキャパシタと；を備え、前記カップリングキャパシタは、第１カップリングキャパシタ及び第２カップリングキャパシタを含み、前記第１カップリングキャパシタは、前記反射電極と、前記第１絶縁膜を挟んで前記反射電極に重畳される前記ドレーン電極とにより構成され、前記第２カップリングキャパシタは、前記画素電極と、前記第２絶縁膜を挟んで前記画素電極に重畳される前記反射電極とにより構成され、前記第１カップリングキャパシタの電気容量が前記第２カップリングキャパシタの電気容量よりさらに小さいことを特徴とする。
また、本発明に係る半透過型液晶表示パネルの製造方法は、基板上にゲートラインを形成する段階と；前記ゲートラインと交差し、透過部及び反射部からなる画素領域を定義するデータラインを形成する段階と；前記ゲートラインとデータラインとの交差領域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覆う保護膜上に第１絶縁膜を形成する段階と；入射光を反射させるための反射電極を、前記画素領域の反射部に形成する段階と；コンタクトホールを通して前記薄膜トランジスタのドレーン電極に接続される画素電極を、前記反射電極を覆う第２絶縁膜上に形成する段階と；前記ドレーン電極から供給されるデータ電圧によって前記反射部の反射曲線を正規化させ、前記反射部の反射曲線と前記透過部の透過曲線とをマッチングさせるカップリングキャパシタを形成する段階と；を備え、前記カップリングキャパシタを形成する段階は、前記反射電極と、前記第１絶縁膜を挟んで前記反射電極に重畳される前記ドレーン電極とにより構成された第１カップリングキャパシタを形成する段階と；前記画素電極と、前記第２絶縁膜を挟んで前記画素電極に重畳される前記反射電極とにより構成された第２カップリングキャパシタを形成する段階と；を備え、前記第１カップリングキャパシタの電気容量が前記第２カップリングキャパシタの電気容量よりさらに小さいことを特徴とする。

本発明によれば、画素領域の反射部に形成されたカップリングキャパシタを通して反射曲線と透過曲線とをマッチングさせることにより、画素領域の反射部及び透過部に均一なグレー階調を形成することができる。

実施の形態１．
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施の形態１に係る半透過型液晶表示パネル及びその製造方法について説明する。

まず、図３及び図４を参照しながら、本発明に係る半透過型液晶表示パネルの構成及び動作について説明する。

本発明に係る半透過型液晶表示パネル１００は、図３及び図４に示すように、基板１０１上に形成されるゲートライン１０２と、ゲートライン１０２と交差するように形成され、透過部及び反射部からなる画素領域を定義するデータライン１０８と、２つのライン１０２，１０８の交差部に形成された薄膜トランジスタＴＲと、薄膜トランジスタＴＲを覆う保護膜１１６上に形成される第１絶縁膜１１８と、画素領域の反射部に形成されて入射光を反射させる反射電極１２０と、反射電極１２０を覆う第２絶縁膜１２２上に形成され、コンタクトホール１２４を通して薄膜トランジスタＴＲに接続される画素電極１２６と、ストレージキャパシタから供給されるデータ電圧の充放電を通して反射部の反射曲線を正規化させ、反射部の反射曲線と透過部の透過曲線とをマッチングさせるカップリングキャパシタ１２８とを備えている。

ゲートライン１０２は、ゲートパッドに接続されたゲートドライバ（図示せず）から供給されるゲート信号を、薄膜トランジスタＴＲを構成するゲート電極１０４に伝達する。

データライン１０８は、データパッドに接続されたデータドライバ（図示せず）から供給されるデータ信号を、ゲート電極１０４のオン／オフと連動して薄膜トランジスタＴＲを構成するソース電極１１０及びドレーン電極１１２に伝達する。

また、データライン１０８は、ゲート絶縁膜１０６を挟んでゲートライン１０２と交差するように形成され、反射部１１４ａ及び透過部１１４ｂからなる画素領域１１４を定義する。

薄膜トランジスタＴＲは、ゲートライン１０２のゲート信号に応答して、データライン１０８の画素信号を画素電極１２６に充電させるもので、ゲートライン１０２に接続されたゲート電極１０４と、データライン１０８に接続されたソース電極１１０と、チャネルを挟んでソース電極１１０と対向するとともに、コンタクトホール１２４を通して画素電極１２６に接続されたドレーン電極１１２とを備えている。

また、薄膜トランジスタＴＲは、ゲート絶縁膜１０６を挟んでゲート電極１０４に対応して形成され、チャネルを形成する活性層１１５ａと、活性層１１５ａ上に形成され、ソース電極１１０及びドレーン電極１１２とオーミック接触を行うオーミック接触層１１５ｂとからなる半導体パターン１１５をさらに備えている。

反射電極１２０は、薄膜トランジスタＴＲが形成された画素領域１１４の反射部１１４ａを覆う第１絶縁膜１１８上に形成され、カラーフィルタ基板を通して入射される外部光をカラーフィルタ基板方向に反射させる機能を有する。

また、反射電極１２０は、第１絶縁膜１１８を挟んで薄膜トランジスタＴＲのドレーン電極１１２に重畳されるように構成され、画素領域１１４の反射部１１４ａに、カップリングキャパシタ１２８を構成する第１カップリングキャパシタ１２８ａを形成する。

第１絶縁膜１１８は、平坦化特性に優れたフォトアクリルなどの絶縁物質で構成され、カラーフィルタ基板から入射される入射光を散乱させて反射効率を増加させるために、その表面がエンボス処理される。

このとき、第１絶縁膜１１８がフォトアクリルなどの有機絶縁物質で構成されることにより、第１カップリングキャパシタ１２８ａは小さい電気容量を有する。これによって、ストレージキャパシタＣｓｔから入力されるデータ電圧に対する充放電を迅速に行うことにより、画素領域１１４の反射部１１４ａに、急激に変化する反射曲線（ＲＶ）の特性を形成する。

画素電極１２６は、反射電極１２０を覆う第２絶縁膜１２２上に形成され、共通電極と一緒に液晶配向のための垂直電界を形成するもので、第２絶縁膜１２２、第１絶縁膜１１８及び保護膜１１６を貫通するコンタクトホール１２４を通して、薄膜トランジスタＴＲのドレーン電極１１２に電気的に接続される。

また、画素電極１２６は、無機絶縁物質により構成された第２絶縁膜１２２を挟んで反射電極１２０に重畳されるように構成され、画素領域１１４の反射部１１４ａに、カップリングキャパシタ１２８を構成する第２カップリングキャパシタ１２８ｂを形成する。

このとき、第２絶縁膜１２２が無機絶縁物質で構成されることにより、第２カップリングキャパシタ１２８ｂは大きい電気容量を有し、これによって、ストレージキャパシタＣｓｔから供給されるデータ電圧の充放電を徐々に行うことにより、画素領域１１４の反射部１１４ａに、緩慢に変化する反射曲線の特性を形成する。

第２カップリングキャパシタ１２８ｂの電気容量は、第２絶縁膜１２２を挟んで反射電極１２０に重畳される画素電極１２６の面積、例えば、画素領域１１４の反射部１１４ａに形成される面積を変化させることにより、多様な値に調整される。

カップリングキャパシタ１２８は、ストレージキャパシタＣｓｔから供給されるデータ電圧の充放電を調整して反射部１１４ａの反射曲線を正規化させ、反射部１１４ａの反射曲線と透過部１１４ｂの透過曲線とをマッチングさせるもので、図５に示すように、画素領域１１４の反射部１１４ａに少なくとも２個のキャパシタ（以下、「第１及び第２カップリングキャパシタ」と称する）１２８ａ，１２８ｂが並列に接続された形態で構成される。

第１カップリングキャパシタ１２８ａは、画素領域１１４の反射部１１４ａに形成された反射電極１２０と、フォトアクリルなどの有機絶縁物質により構成された第１絶縁膜１１８を挟んで反射電極１２０に重畳されるように形成される薄膜トランジスタＴＲのドレーン電極１１２とから構成される。

このとき、第１絶縁膜１１８がフォトアクリルなどの有機絶縁物質で構成されることにより、第１カップリングキャパシタ１２８ａは小さい電気容量を有するので、ストレージキャパシタＣｓｔ（図５参照）から供給されるデータ電圧に対する充放電を迅速に行い、画素領域１１４の反射部１１４ａに、急激に変化する反射曲線（ＲＶ１）の特性を形成する。

第２カップリングキャパシタ１２８ｂは、画素領域１１４の反射部１１４ａに形成される画素電極１２６と、無機絶縁物質により構成された第２絶縁膜１２２を挟んで画素電極１２６に重畳されるように形成される反射電極１２０とから構成される。

このとき、第２絶縁膜１２２が厚さの薄い無機絶縁物質で構成されることにより、第２カップリングキャパシタ１２８ｂは大きい電気容量を有するので、ストレージキャパシタＣｓｔ（図５参照）から供給されるデータ電圧に対する充放電を徐々に行い、画素領域１１４の反射部１１４ａに、緩慢に変化する反射曲線（ＲＶ２）の特性を形成する。

上述したように、カップリングキャパシタ１２８を構成する第１及び第２カップリングキャパシタ１２８ａ，１２８ｂが並列に接続された形態で構成されることにより、図６に示すように、画素領域１１４の反射部１１４ａに供給されるデータ電圧の充放電によって形成される第１及び第２反射曲線が正規化され、第１及び第２反射曲線と、画素領域１１４の透過部１１４ｂに形成される透過曲線とが互いにマッチングされる。

すなわち、画素領域１１４の反射部１１４ａに形成されたカップリングキャパシタ１２８を通して反射部１１４ａの反射曲線を正規化させ、反射部１１４ａの反射曲線と透過部１１４ｂの透過曲線とを互いにマッチングさせることにより、画素領域１１４の反射部１１４ａ及び透過部１１４ｂには、均一なグレー階調値が形成される。

以下、図７Ａ〜図７Ｆを参照しながら、本発明に係る半透過型液晶表示パネルの製造方法について詳細に説明する。

まず、図７Ａに示すように、本発明に係る第１マスク工程において、基板１０１上にゲートライン１０２及びゲート電極１０４を含む第１導電性パターンを形成する。

この第１マスク工程を具体的に説明すると、まず、基板１０１上にスパッタリング方法などの蒸着方法を通してゲート金属層を形成する。

ゲート金属層は、アルミニウム（Ａｌ）系金属、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデンなどを含む少なくとも１層構造、または、アルミニウム／ネオジウム（ＡｌＮｄ）とモリブデン（Ｍｏ）が順次積層された２層構造で形成される。

続いて、ゲート金属層上の全面にフォトレジストを塗布した後、第１マスクを用いたフォトリソグラフィ工程を行うことにより、ゲート金属層のうちから第１導電性パターンの形成領域を除いた残りの領域を露出させるフォトレジストパターンを形成する。

その後、フォトレジストパターンによって露出されたゲート金属層をエッチングした後、残留するフォトレジストパターンに対するアッシング工程を行うことにより、基板１０１上に、ゲートライン１０２及びゲートライン１０２に接続されたゲート電極１０４を含む第１導電性パターンを最終的に形成する。

次に、図７Ｂに示すように、本発明に係る第２マスク工程において、第１導電性パターンを覆うゲート絶縁膜１０６上に、チャネル及びオーミック接触を構成するための半導体パターン１１５を形成する。

この第２マスク工程を具体的に説明すると、まず、第１導電性パターンが形成された基板１０１上の全面にゲート絶縁膜１０６を形成した後、ゲート絶縁膜１０６上に、ａ−Ｓｉ層及びｎ^＋シリコン層により構成された半導体層を順次形成する。

その後、半導体層上の全面にフォトレジストを塗布した後、第２マスクを用いたフォトリソグラフィ工程を行うことにより、薄膜トランジスタＴＲのチャネル領域を除いた残りの領域に形成された半導体層を露出させるフォトレジストパターンを形成する。

このとき、フォトレジストパターンによって露出された半導体層を順次エッチングした後、残留するフォトレジストパターンを除去することにより、本発明に係るチャネルを形成する活性層１１５ａ及びオーミック接触を行うオーミック接触層１１５ｂからなる半導体パターン１１５を形成する。

次に、図７Ｃに示すように、本発明に係る第３マスク工程において、半導体パターン１１５が形成された基板１０１上に、データライン１０８、データライン１０８に接続されるソース電極１１０及びドレーン電極１１２を含む第２導電性パターンを形成する。

この第３マスク工程を具体的に説明すると、まず、半導体パターン１１５が形成されたゲート絶縁膜１０６上の全面にデータ金属層を蒸着させる。

その後、データ金属層上の全面にフォトレジストを形成した後、本発明に係る第３マスクを用いたフォトリソグラフィ工程を行い、データ金属層のうちから第２導電性パターンの形成領域を除いた残りの領域を露出させるフォトレジストパターンを形成する。

このとき、フォトレジストパターンによって露出されたデータ金属層をエッチングした後、残留するフォトレジストパターンをアッシングすることにより、本発明に係るデータライン１０８、データライン１０８に接続されるソース電極１１０、及びチャネルを挟んでソース電極１１０と対向するドレーン電極１１２を含む第２導電性パターンを形成する。

本発明に係る半導体パターン及び第２導電性パターンは、半透過マスクまたは回折露光マスクを通して同時に形成されることもある。

次に、図７Ｄに示すように、本発明に係る第４マスク工程において、入射光を反射させるための反射電極１２０を、画素領域１１４の反射部１１４ａに形成する。

この第４マスク工程を具体的に説明すると、まず、第２導電性パターンが形成された基板１０１上の全面に、保護膜１１６及び第１絶縁膜１１８を形成する。保護膜１１６は、窒化シリコンなどの無機絶縁物質で構成され、第１絶縁膜１１８は、フォトアクリル（ｐｈｏｔｏ―ａｃｒｙｌ）などの有機絶縁物質で構成される。

続いて、第１絶縁膜１１８上の全面に反射金属層を形成した後、第４マスクを用いたフォトリソグラフィ工程を行い、反射金属層のうちから反射電極１２０の形成領域を除いた残りの領域を露出させるフォトレジストパターンを形成する。反射金属層は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、またはクロム（Ｃｒ）などの反射率特性に優れた金属で構成される。

このとき、フォトレジストパターンによって露出された反射金属層をエッチングした後、残留するフォトレジストパターンをアッシングすることにより、画素領域１１４の反射部１１４ａを覆う第１絶縁膜１１８上に、入射光をカラーフィルタ基板方向に反射させるための反射電極１２０を形成する。

反射電極１２０は、第１絶縁膜１１８を挟んで薄膜トランジスタＴＲのドレーン電極１１２に重畳されるように構成され、画素領域１１４の反射部１１４ａに第１カップリングキャパシタ１２８ａを形成する。

このとき、第１絶縁膜１１８が平坦化特性に優れたフォトアクリルなどの無機絶縁物質で構成されることにより、反射電極１２０によって形成される第１カップリングキャパシタ１２８ａは、ストレージキャパシタＣｓｔから入力されるデータ電圧に対する充放電を迅速に行い、画素領域１１４の反射部１１４ａに、急激に変化する反射曲線の特性を形成する。

次に、図７Ｅに示すように、本発明に係る第５マスク工程において、薄膜トランジスタＴＲのドレーン電極１１２を露出させるコンタクトホール１２４を形成する。

この第５マスク工程を具体的に説明すると、まず、画素領域１１４の反射部１１４ａに反射電極１２０が形成された基板１０１上の全面に、第２絶縁膜１２２を形成する。第２絶縁膜１２２は、窒化シリコンなどの無機絶縁物質で構成される。

その後、第２絶縁膜１２２上の全面にフォトレジストを塗布した後、第５マスクを用いたフォトリソグラフィ工程を行うことにより、第２絶縁膜１２２のうちからコンタクトホール１２４の形成領域を露出させるフォトレジストパターンを形成する。

このとき、フォトレジストパターンによって露出された第２絶縁膜１２２、第１絶縁膜１１８及び保護膜１１６を順次エッチングした後、残留するフォトレジストパターンをアッシングすることにより、第２絶縁膜１２２、第１絶縁膜１１８及び保護膜１１６を貫通して薄膜トランジスタＴＲのドレーン電極１１２を露出させるコンタクトホール１２４を形成する。

最後に、図７Ｆに示すように、本発明に係る第６マスク工程において、画素領域１１４に、共通電極と一緒に、液晶配向のための垂直電界を形成する画素電極１２６を形成する。

この第６マスク工程を具体的に説明すると、まず、第２絶縁膜１２２上の全面に、ＰＥＣＶＤなどの蒸着工程を通して透明導電層（ＩＴＯ）を蒸着させる。

その後、透明導電層（ＩＴＯ）上の全面にフォトレジストを塗布した後、第６マスクを用いたフォトリソグラフィ工程を行うことにより、透明導電層（ＩＴＯ）のうちから画素電極１２６の形成領域を除いた残りの領域を露出させるフォトレジストパターンを形成する。

このとき、フォトレジストパターンによって露出された透明導電層（ＩＴＯ）をエッチングした後、残留するフォトレジストパターンをアッシングすることにより、画素領域１１４に、共通電極と一緒に、セルギャップの間に滴下された液晶層を配向させるための垂直電界を形成する画素電極１２６を形成する。

画素電極１２６は、第２絶縁膜１２２、第１絶縁膜１１８及び保護膜１１６を貫通するコンタクトホール１２４を通して薄膜トランジスタＴＲのドレーン電極１１２に接続され、ドレーン電極１１２を通して供給されるデータ電圧と連動して、共通電極と一緒に液晶配向のための垂直電界を形成する。

また、画素電極１２６は、第２絶縁膜１２２を挟んで反射電極１２０に重畳されるように構成され、画素領域１１４の反射部１１４ａに、カップリングキャパシタ１２８を構成する第２カップリングキャパシタ１２８ｂを形成する。

第２カップリングキャパシタ１２８ｂの電気容量は、第１絶縁膜１１８を挟んで反射電極１２０に重畳される画素電極１２６の面積と連動して可変設定される。

上記のように構成された第２カップリングキャパシタ１２８ｂは、第２絶縁膜１２２が有機絶縁物質で構成されることにより、大きい電気容量を有する。これによって、ストレージキャパシタＣｓｔから供給されるデータ電圧の充放電を徐々に行うことにより、画素領域１１４の反射部１１４ａに、緩慢に変化する反射曲線の特性を形成する。

このとき、第２カップリングキャパシタ１２８ｂに第１カップリングキャパシタ１２８ａを並列形態で接続させることにより、第１及び第２カップリングキャパシタ１２８ａ，１２８ｂ（図５参照）によって画素領域１１４の反射部１１４ａにそれぞれ形成される反射曲線の特性は、透過部の透過曲線とマッチングされるように正規化される。

このように、画素領域１１４の反射部１１４ａに形成される反射曲線が、透過部の透過曲線とマッチングされるように正規化されることにより、単一セルギャップで構成された画素領域１１４の反射部１１４ａ及び透過部１１４ｂには、均一なグレー階調が形成される。

以上説明した内容を通して、当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることを理解できる。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものでなく、特許請求の範囲によって定められるべきである。

従来のデュアルギャップ構造を有する半透過型液晶表示パネルの構成断面図である。従来の単一ギャップ構造を有する半透過型液晶表示パネルの反射曲線及び透過曲線を示す図である。本発明に係る半透過型液晶表示パネルの平面図である。図３のＩ−Ｉ’線に沿って切断した液晶表示パネルの構成断面図である。本発明に係る半透過型液晶表示パネルの等価回路図である。本発明に係る半透過型液晶表示パネルを構成する画素領域の反射部に形成される正規化された反射曲線と、透過部に形成される透過曲線との関係図である。本発明に係る液晶表示パネルの製造工程図である。本発明に係る液晶表示パネルの製造工程図である。本発明に係る液晶表示パネルの製造工程図である。本発明に係る液晶表示パネルの製造工程図である。本発明に係る液晶表示パネルの製造工程図である。本発明に係る液晶表示パネルの製造工程図である。

符号の説明

１００半透過型液晶表示パネル、１０１基板、１０２ゲートライン、１０４ゲート電極、１０８データライン、１１０ソース電極、１１４画素領域、１１８第１絶縁膜、１２０反射電極、１２２第２絶縁膜、１２４コンタクトホール、１２６画素電極、１２８カップリングキャパシタ、１２８ａ第１カップリングキャパシタ、１２８ｂ第２カップリングキャパシタ、ＴＲ薄膜トランジスタ。

Claims

基板上に形成されるゲートラインと；
前記ゲートラインと交差するように形成され、透過部及び反射部からなる画素領域を定義するデータラインと；
前記ゲートラインと前記データラインとの交差領域に形成される薄膜トランジスタと；
前記薄膜トランジスタを覆う保護膜上に形成される第１絶縁膜と；
前記画素領域の反射部に形成されて入射光を反射させる反射電極と；
前記反射電極を覆う第２絶縁膜上に形成され、コンタクトホールを通して前記薄膜トランジスタのドレーン電極に接続される画素電極と；
前記ドレーン電極から供給されるデータ電圧によって前記反射部の反射曲線を正規化させ、前記反射部の反射曲線と前記透過部の透過曲線とをマッチングさせるカップリングキャパシタと；を備え、
前記カップリングキャパシタは、第１カップリングキャパシタ及び第２カップリングキャパシタを含み、
前記第１カップリングキャパシタは、前記反射電極と、前記第１絶縁膜を挟んで前記反射電極に重畳される前記ドレーン電極とにより構成され、
前記第２カップリングキャパシタは、前記画素電極と、前記第２絶縁膜を挟んで前記画素電極に重畳される前記反射電極とにより構成され、
前記第１カップリングキャパシタの電気容量が前記第２カップリングキャパシタの電気容量よりさらに小さい
ことを特徴とする半透過型液晶表示パネル。
前記第１絶縁膜は、フォトアクリルからなる有機絶縁物質により構成されたことを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示パネル。
前記第２絶縁膜は、無機絶縁物質により構成されたことを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示パネル。
前記第１及び第２カップリングキャパシタは、並列に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示パネル。
前記第２カップリングキャパシタの静電容量は、前記反射部に形成される前記画素電極の面積を通して可変設定されることを特徴とする請求項４に記載の半透過型液晶表示パネル。
前記画素電極は、第１ないし第４部分電極と、前記第１部分電極と第２部分電極を互いに連結する第１連結電極と、前記第２部分電極と第３部分電極を互いに連結する第２連結電極と、前記第３部分電極と第４部分電極を互いに連結する第３連結電極とで構成され、前記第１ないし第４部分電極中、前記第１部分電極が最も面積が小さく、
前記第１部分電極が前記薄膜トランジスタのドレーン電極に直接連結され、
前記第１部分電極が前記反射電極と重畳される
ことを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示パネル。
基板上にゲートラインを形成する段階と；
前記ゲートラインと交差し、透過部及び反射部からなる画素領域を定義するデータラインを形成する段階と；
前記ゲートラインとデータラインとの交差領域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覆う保護膜上に第１絶縁膜を形成する段階と；
入射光を反射させるための反射電極を、前記画素領域の反射部に形成する段階と；
コンタクトホールを通して前記薄膜トランジスタのドレーン電極に接続される画素電極を、前記反射電極を覆う第２絶縁膜上に形成する段階と；
前記ドレーン電極から供給されるデータ電圧によって前記反射部の反射曲線を正規化させ、前記反射部の反射曲線と前記透過部の透過曲線とをマッチングさせるカップリングキャパシタを形成する段階と；を備え、
前記カップリングキャパシタを形成する段階は、
前記反射電極と、前記第１絶縁膜を挟んで前記反射電極に重畳される前記ドレーン電極とにより構成された第１カップリングキャパシタを形成する段階と；
前記画素電極と、前記第２絶縁膜を挟んで前記画素電極に重畳される前記反射電極とにより構成された第２カップリングキャパシタを形成する段階と；を備え、
前記第１カップリングキャパシタの電気容量が前記第２カップリングキャパシタの電気容量よりさらに小さい
ことを特徴とする半透過型液晶表示パネルの製造方法。
前記第１絶縁膜は、フォトアクリルからなる有機絶縁物質により構成されたことを特徴とする請求項７に記載の半透過型液晶表示パネルの製造方法。
前記第２絶縁膜は、無機絶縁物質により構成されたことを特徴とする請求項７に記載の半透過型液晶表示パネルの製造方法。
前記第１及び第２カップリングキャパシタは、並列に接続されたことを特徴とする請求項７に記載の半透過型液晶表示パネルの製造方法。
前記第２カップリングキャパシタの静電容量は、前記反射部に形成される前記画素電極の面積を通して可変設定されることを特徴とする請求項１０に記載の半透過型液晶表示パネルの製造方法。
前記画素電極は、第１ないし第４部分電極と、前記第１部分電極と第２部分電極を互いに連結する第１連結電極と、前記第２部分電極と第３部分電極を互いに連結する第２連結電極と、前記第３部分電極と第４部分電極を互いに連結する第３連結電極とで構成され、前記第１ないし第４部分電極中、前記第１部分電極が最も面積が小さく、
前記第１部分電極が前記薄膜トランジスタのドレーン電極に直接連結され、
前記第１部分電極が前記反射電極と重畳される
ことを特徴とする請求項７に記載の半透過型液晶表示パネルの製造方法。