KR100268010B1 - 반사형액정표시소자의반사판및그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 반사형 액정표시소자의 반사판은 기판과, 상기 기판 위에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터의 구성요소인 게이트 절연막과 보호막으로 형성된 요철부와, 상기 요철부 위에 형성된 반사전극으로 이루어진다.

Description

반사형 액정표시소자의 반사판 및 그 제조방법{REFLECTOR OF REFLECTIVE-TYPE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MAKING THE SAME}

본 발명은 액정표시소자의 반사판에 관한 것으로, 특히 박막트랜지스터의 게이트 절연막과 보호막을 요철재료로 이용한, 표면이 요철형상인 반사형 액정표시소자의 반사판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

액정표시소자는 동작모드에 따라, 개략적으로 TN(Twisted Nematic)형, GH(Guest Host)형, ECB(Electrically Controlled Birefringence)형 및 OCB(Optically Compensated Birefringence)형 등으로 나눌 수 있고, 광원의 이용방법에 따라, 백라이트를 이용하는 투과형 액정표시소자와, 외부의 광원을 이용하는 반사형 액정표시소자의 두 종류로 분류할 수 있다. 근래에는 백라이트(back light)를 광원으로 사용하는 투과형 액정표시소자가 널리 이용되고 있으나, 이러한 백라이트의 사용은 액정표시소자의 무게와 부피를 증가시킬 뿐만 아니라, 소비전력이 높다는 문제점을 가진다. 백라이트가 내장된 액정표시소자의 상기한 문제점들을 극복하고자, 최근에는 백라이트를 사용하지 않는 반사형 액정표시소자에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

반사형 액정표시소자는 시야각 특성을 향상시키기 위하여 표면이 요철형상인 반사판을 이용하는데, 도 1a ∼ 1f는 종래의 표면이 요철형상인 반사판의 제조방법을 나타내는 도면으로서, 화소영역과 트랜지스터 영역에서의 공정을 왼쪽에 도시하였고, 오른쪽에는 게이트 신호선(미도시)의 게이트 구동회로(미도시)에 연결되는 게이트 패드(3)영역에서의 공정을 도시하였다. 먼저, 도 1a에 나타내듯이, 기판(1)위에 게이트전극(2)과 에이트 신호선(미도시)을 패터닝한다. 이때 게이트 신호선의 일부분인 게이트 패드(3)도 함께 형성된다. 그 후, CVD방법 등으로 기판 전체에 걸쳐서 SiNx 또는 SiOx를 성막하여 게이트 절연막(4)을 형성하고, 도 1b에 나타내듯이, 반도체층(5)과 오우막층(6)을 패터닝한 후, 도 1c에서처럼, 금속막을 패터닝하여 소스전극(7)과 드레인전극(8)과 데이터 신호선(미도시)을 형성한다. 계속해서, 소스/드레인전극(7, 8)을 마스크로 하여 우우믹층(6)을 패터닝한다. 이때, 데이터신호선의 데이터 구동회로(미도시)에 연결되는 부분인, 데이터 패드(미도시)도 함께 형성된다. 계속해서, 도 1d에 나타내듯이, 스핀코팅법 등에 의해 요철재료인 감광성수지로 포토레지스막을 성막한 후, 상기 포토레지스트막을 마스크로 차단하고 자외선을 조사하여 트랜지스터보호부(9)와, 콘택트홀(10)과 요철부(11)를 형성하고, 열처리하여 둥근모양의 볼록부를 형성한다. 그 후, 도 1e에 나타내듯이, 상기 게이트 절연막(4) 동일한 재질의 보호막(12)을 기판 전체에 성막한 후, 패터닝하여 게이트 패드(3)영역과 데이터 패드(미도시)영역과 콘택트홀 영역을 오픈한다.

마지막으로, 도 1f에 나타내듯이, 금속막을 성막한 후 패터닝하여 반사전극(13)을 형성한다. 반사전극(13)은 콘택트홀(10)을 통하여 드레인전극(8)과 연결되어 있고, 외부입사광이 반사되도록 알루미늄이나 은과 같이 광반사율이 높은 금속막으로 이루어져 있다.

그러나, 상기한 반사판 제작방법은 요철을 형성하기 위하여 요철재료를 추가로 준비해야 하고, 각 단계에 한번씩 모두 여섯번의 마스킹작업이 필요하여 제조공정이 복잡해지고, 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 상기 박막트랜지스터의 구성요소인 게이트 절연막과 보호막으로 요철부를 형성하므로써, 요철재료를 준비하는 데에 따른 추가비용의 감소 및 마스킹 공정수의 감소가 가능하도록 한 반사형 액정표시소자의 반사판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 반사형 액정표시소자의 반사판의 제조방법은 기판을 준비하는 단계와, 박막트랜지스터를 상기 기판 위해 형성하는 단계와, 상기 박막트랜지스터의 구성요소인 보호막과 게이트 절연막을 이용하여 요철부를 형성하는 단계와, 상기 보호막 위로 반사전극을 형성하는 단계로 이루어진다.

상기한 제조방법을 따르는 반사형 액정표시소자의 반사판은 종래의 요철모양 반사판의 제작에 사용되는 요철재료를 필요로 하지 않는다는 장점과, 패드영역을 오픈하는 데에 따른 마스킹 공정을 상기 보호막과 상기 게이트 절연막의 요철공정과 동시에 실시하므로써, 마스킹 공정수를 줄일 수 있다는 장점이 있다.

도 1a ∼ 1f는, 종래 반사형 액정표시소자의 반사판 제조방법을 나타내는 도면.

도 2a ∼ 2e는, 본 발명의 일실시예를 나타내는 도면.

도 3은, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면,

도 4는, 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

21 : 기판 22 : 게이트전극

23 : 게이트 패드 24 : 게이트 절연막

25 : 반도체층 26 : 오우믹층

27 : 소스전극 28 : 드레인전극

29 : 보호막 30 : 콘택트홀

31 : 요철부 31a : 절연막 요철층

31b : 보호막 요철층 32 : 반사전극

본 발명에 따른 액정표시소자의 반사판은, 화소영역, 트랜지스터영역 및 게이트 패드영역을 가지는 기판(21)과, 기판(21) 위에 형성된 게이트전극(22), 게이트 신호선(미도시) 및 게이트 패드(23)와, 오픈된 게이트 패드영역을 갖는 게이트 절연막(24)과, 게이트 절연막(24)과 동일한 재질이고 화소영역 위에 형성된 절연막요철층(31a)과, 트랜지스터영역의 게이트 절연막(24) 위에 형성된 반도체층(25)과, 반도체층(25) 위에 형성된 오우믹층(26)과, 오우믹층(26) 위에 형성된 소스/드레인전극(27, 28)과, 콘택트홀(30)과 오픈된 게이트 패드영역을 갖고 화소영역 이외의 영역에 형성된 보호막(29)과, 보호막(29)과 동일한 재질이고 절연막 요철층(31a)위에 형성된 보호막 요철층(31b)과, 콘택트홀(30)을 통하여 드레인전극(28)과 연결되고 화소영역 위에 형성된 반사전극(32)으로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 액정표시소자의 반사판 제조방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2a ∼ 2e는 본 발명을 따르는 반사형 액정표시소자의 반사판 제조방법을 나타내는 도면으로서, 화소영역과 트랜지스터영역에서의 공정을 왼쪽에 도시하였고, 게이트 패드영역에서의 공정을 오른쪽에 도시하였다. 먼저, 도 2a에 나타내듯이, 기판(21) 위에 금속막을 스퍼터법 등에 의해 성막한 후 사진식각공정을 실시하여 게이트전극(22)과 게이트 신호선(미도시)을 형성한 후, 상기 기판 위 전체에 걸쳐 SiNx 또는 SiOx를 성막하여 게이트 절연막(24)을 헝성한다. 여기에서, 게이트 신호선의 일부분인 게이트 패드(23)도 함께 형성된다. 그 후, 도 2b에 나타내듯이, 게이트 절연막(24) 위에 반도체층(25)과 오우믹층(26)을 차례로 형성한 후 함께 패터닝하고, 도 2c에 나타내듯이, 금속막을 패터닝하여 소스전극(27)과 드레인전극(28)과 데이터 신호선(미도시)을 형성한 후 소스전극(27)과 드레인전극(28)을 마스크로 하여 오우믹층(26)을 패터닝한다. 계속해서, 도 2d에 나타내듯이, 상기 게이트 절연막(24)과 동일한 재료를 기판 전체에 성막 한 후, 사진식각공정으로 보호막(29)과 콘택트홀(30)과, 보호막 요철층(31a)과 절연막 요철층(31b)으로 이루어진 요철부(31)를 형성하고, 상기 사진식각공정과 동시에 게이트 패드영역(23)과 데이터 패드영역(미도시)을 오픈한 후, 열처리공정을 실시하여 상기 요철부의 표면을 둥근모양으로 형성한다. 마지막으로, 도 2f에 나타내듯이, 금속막을 성막한 후 패터닝하여 반사전극(32)을 형성한다. 반사전극(32)은 컨텍트홀(30)을 통하여 드레인전극(28)과 연결되어 있으며, 외부입사광을 반사할 수 있도록 알루미늄이나 은과 같은 금속막으로 이루어져 있다. 또한 반사전극은 박막트랜시스터에 오작동을 일으키지 않게 하기 위하여 반도체층(26) 윗영역을 가리고 있지 않으며, 이로 인한 반사율의 저하를 막기 위하여 반사전극과 전기적으로 고립된 차광반사판(미도시)을 트랜지스터영역 위에 형성시킬 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예를 나타내는 도면으로서, 게이트 절연막(41)을 식각하지 않고, 보호막을 사진식각하고 열처리하여 보호막 요철부(42)를 형성한다.

도 4는 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 나타내는 도면으로서, 보호막과 게이트 절연막(43)에 사진식각공정을 실시하고, 게이트 절연막(43)이 부분식각된 상태에서 열처리를 하여, 부분식각된 절연막 요철층(44a)과 보호막 요철층(44b)으로 이루어진 요철부(44)를 형성한다.

본 발명에 따른 액정표시소자의 반사판은 종래기술과는 달리, 감광성수지 등의 요철재료를 사용하지 않고, 게이트 절연막과 보호막으로 요철부를 형성하기 때문에, 요철재료를 준비하는 데에 따른 추가비용을 줄일 수 있고, 패드영역을 오픈하는 공정과, 상기 요철부를 형성하는 공정을 동시에 실시할 수 있음에 따라, 마스킹 공정수를 줄일 수 있어서, 높은 수율로 저가의 반사판을 제공하는 것이 가능하다.

Claims (7)

1. 기판과,

   게이트전극, 게이트 절연막, 반도체층 및 소스/드레인전극으로 이루어지고 상기 기판 위에 형성된 박막트랜지스터와,

   상기 박막트랜지스터 위에 형성된 보호막과,

   상기 보호막과 상기 게이트 절연막 중 적어도 한층으로 상기 기판 위에 형성한 요철부와,

   상기 요철부 위에 형성된 반사전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반사형액정표시소자의 반사판.
2. 제1항에 있어서, 상기 요철부의 표면이 둥근모양인 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시소자의 반사판.
3. 제1항에 있어서, 상기 보호막 및 상기 게이트 절연막이 SiNx 또는 SiOx임을 특징으로 하는 반사형 액정표시소자의 반사판.
4. 제1항에 있어서, 상기 요철부가 사진식각에 의해 형성됨을 특징으로 하는 반사형 액정표시소자의 반사판.
5. 기판을 준비하는 단계와,

   게이트전극, 게이트 절연막, 반도체층 및 소스/드레인전극으로 이루어지는 박막트랜지스터와 데이터/게이트 신호선을 상기 기판 위에 형성하는 단계와,

   상기 박막트랜지스터 위로 보호막을 형성하는 단계와,

   상기 보호막과 상기 게이트 절연막 중 적어도 한층을 사진식각하여 상기 기판 위에 요철부를 형성하는 단계와,

   상기 요철부 위에 반사전극을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시소자의 반사판 제조방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 요철부를 형성함과 동시에, 상기 드레인전극 윗영역의 보호막에 콘택트홀을 형성함을 특징으로 하는 반사형 액정표시소자의 반사판 제조방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 요철부와 상기 콘택트홀을 형성함과 동시에, 상기 데이터/게이트 신호선이 각각의 구동회로와 연결되는 패드영역을 오픈함을 특징으로 하는 반사형 액정표시소자의 반사판 제조방법.

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