KR100601194B1 - 반사형 액정표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

반사형 액정표시장치 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100601194B1
KR100601194B1 KR1019990022989A KR19990022989A KR100601194B1 KR 100601194 B1 KR100601194 B1 KR 100601194B1 KR 1019990022989 A KR1019990022989 A KR 1019990022989A KR 19990022989 A KR19990022989 A KR 19990022989A KR 100601194 B1 KR100601194 B1 KR 100601194B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
liquid crystal
reflective
organic insulating
crystal display
Prior art date
Application number
KR1019990022989A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010002924A (ko
Inventor
장용규
신종업
강면구
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1019990022989A priority Critical patent/KR100601194B1/ko
Priority to CNB00103815XA priority patent/CN1174359C/zh
Priority to JP2000065723A priority patent/JP4798822B2/ja
Priority to US09/519,997 priority patent/US6522375B1/en
Publication of KR20010002924A publication Critical patent/KR20010002924A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100601194B1 publication Critical patent/KR100601194B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136227—Through-hole connection of the pixel electrode to the active element through an insulation layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/13625—Patterning using multi-mask exposure

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 1매의 마스크를 사용하여 요철 구조의 표면 및 콘택홀 형성을 가능하게 하는 반사형 액정표시장치 및 이의 제조방법이 개시된다. 반사형 액정표시장치는 제1 절연기판, 제2 절연기판, 액정층을 포함한다. 제1 절연기판은 투명전극이 형성되고, 제2 절연기판은 게이트 라인과 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자와, 스위칭 소자와 전기적으로 연결되며, 불규칙적으로 형성된 돌기들과 돌기들의 경계에 일정폭을 갖는 복수의 골들이 형성된 반사전극을 포함한다. 액정층은 제1 절연기판의 투명전극과, 제2 절연기판의 반사전극 사이에 배치된다.

Description

반사형 액정표시장치 및 이의 제조방법{Rreflective LCD and method for fabricating the same}
도 1은 종래의 반사형 액정표시장치의 반사전극의 평면도.
도 2는 일반적인 반사형 액정표시장치의 개략적 부분 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 반사형 액정표시기의 반사전극의 부분 평면도.
도 4는 도 3의 I-I선을 따라 절단된 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조된 반사형 액정표시기의 반사전극의 부분 평면도.
도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단된 단면도.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 과정을 설명하는 공정 흐름도.
도 8은 도 7b의 과정에서 적용된 마스크의 개략적 평면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 액정표시기의 제조방법에 적용된 마스크의 개략적 평면도.
본 발명은 반사형 액정표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 요철구조의 반사전극을 갖는 반사형 액정표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
텔레비전이나 컴퓨터용 모니터 등과 같은 표시기에 채용되고 있는 음극선관(CRT)은 중량, 장치공간, 소비 전력 등이 크기 때문에 설치 및 이동시에 제약을 받는다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 액정을 이용하는 액정표시기, 면 방전을 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계 발광을 이용한 표시기 등과 같이 평판패널을 이용한 표시기들이 제안되었고, 현재 널리 사용되고 있다.
평판표시기들 중 액정표시기는 여타의 평판표시기에 비하여 저 소비전력, 저 전압구동과 함께 고정세화, 풀 컬러표시등 음극선관에 가까운 표시품질이 가능하고, 제조공정의 용이화 등의 이유로 여러 전자 장치들에서 적용되고 있다.
이러한 액정표시기에는 외부광원을 이용하는 투사형 액정표시기와 외부 광원 대신 자연광을 이용하는 반사형 액정표시기가 있다.
반사형 액정표시기는 저소비전력 뿐만 아니라 백라이트 장치가 불필요한 박형 경량이고, 옥외에서의 표시가 탁월하다는 장점을 가진다. 이런 특징 때문에 휴대형 기기에는 최적의 조건을 갖추고 있다.
그러나, 현재의 반사형 액정표시기의 표시화면은 어둡고 고정세 표시 및 컬러 표시에 대응하지 못하기 때문에, 휴대형 기기 중에서도 숫자 등 간단한 패턴 표시만 요구되는 극히 저 가격 상품에만 사용되고 있었다.
문서 뷰어(Document Viewer), 인터넷 뷰어(Internet Viewer)등의 기능을 갖는 휴대형 정보 기기에 반사형 액정표시기를 사용하기 위해서는 반사 휘도의 향상 뿐만 아니라, 고정세화, 컬러화가 요구된다.
휴대형 정보 기기에서 주로 문자를 표시하는 단색(monochro) 표시 액정표시기를 보기 쉽게 하려면 반사 휘도 향상과 고정세화가 요구되고, 그 실현을 위해서는 박막 트랜지스터 등 스위칭 소자를 형성한 액티브 매트릭스 기판이 필요하다. 그런데 단색 표시 기기에서는 표시 가능한 정보가 제한되기 때문에 기기 전체의 가격설정이 낮아질 수밖에 없어, 패널 단가가 높은 박막 트랜지스터 채용은 단색 표시 기기에는 치명적이다.
또, 장래적으로 휴대 정보 기기에서의 컬러화는 필수여서 단색 표시 기기의 상품수명은 짧다고도 볼 수 있으며, 이에 따라 반사형 액정표시기 개발은 컬러화 방향에서 진행중이다.
그런데 패널 기술과 시장의 양면에서 큰 전개가 있으면서도 반사형 컬러 액정은 지금까지 거의 실용화되지 않고 있다. 이유는 밝기와 콘트라스트, 응답속도 측면에서 성능이 부족했기 때문이다.
밝기의 향상은 2가지 기술의 조합, 즉 반사전극의 반사효율을 높이는 기술과 초고개구율 기술을 조합함으로써 실현되고 있다. 반사효율을 높이는 기술은 이미 종래의 게스트 호스트 액정에 사용된 바 있으며, 반사기능을 부여한 전극에 미세한 요철을 만들어 반사효율을 최대로 하는 기술은, 미국 특허 번호 5,610,741에 개시되어 있다.
도 1은 상기한 선행기술의 반사형 액정표시기에서 반사전극의 표면을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 반사전극(10)은 돌출된 반구 형상의 마이크로 렌즈가 불규칙하게 배열된 구조를 가진다.
그러나, 상기의 선행기술은 마이크로 렌즈(2)가 반구형이기 때문에, 마이크로 렌즈들 사이의 공간(4)은 위치에 따라 서로 크기가 다르다. 이러한 각 공간(4)의 크기에서의 차이는 마이크로 렌즈들간의 높이 차이로 나타나고, 서로 다른 영역에서의 액정분자들의 배향의 불균일성을 야기한다. 그 결과, 화상을 표현하는데 있어서, 흑백의 대비비가 떨어지는 단점이 있다.
또한, 반구형의 마이크로 렌즈와 렌즈 사이의 공간 크기는 위치에 따라 모두 다르기 때문에, 설계치와 같은 정확한 렌즈 형성이 힘들다.
아울러, 상기한 마이크로 렌즈는 반사전극의 하부에 감광성 유기 절연막을 도포하고, 노광과 현상을 통하여 요철 구조의 표면을 형성하는바, 요철 구조의 형성을 위한 마스크와, 반사전극을 드레인 전극에 콘택하기 위한 콘택홀의 형성을 위한 마스크가 별도로 사용되어, 2회의 노광공정을 필요로 한다.
따라서, 본 발명은 1회의 노광공정으로 요철구조의 표면과 콘택홀의 형성이 가능하도록 하는 반사전극의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 반사형 액정표시장치의 제조방법은, 먼저 스위칭 소자가 형성된 절연기판의 전면에 감광성의 유기 절연막을 도포한다. 불규칙한 다각형 구조의 차광영역, 상기 차광영역들 사이에 일정폭의 제 1 투 광영역, 및 상기 차광영역 내에 콘택홀의 형성을 위한 제 2 투광영역을 갖는 마스크를 사용하여, 상기 유기 절연막을 노광한다.
바람직하게는, 상기 마스크는 제 1 투광영역을 소정 간격으로 분할하는 격자구조의 제 2 차광영역을 추가로 포함한다. 이 격자 구조의 제 2 차광영역의 존재로 이들 제 2 차광영역 사이에는 슬릿이 정의된다.
상기 슬릿은, 감광성 유기 절연막의 노광동안, 상기 제 1 투광영역에 대응하는 제 1 부분과 상기 제 2 투광영역에 해당하는 제 2 부분에서의 노광정도를 다르게 한다. 즉, 제 1 부분은 감광성 유기 절연막의 두께보다 작은 깊이까지 노광되고, 상기 제 2 부분은 상기 감광성 유기 절연막의 두께와 동일한 깊이까지 노광된다.
다음으로, 노광된 부분을 한 번에 현상한다. 현상된 유기 절연막을 소정 온도에서 리플로우 한다. 다음으로, 전면에 알루미늄과 같은 반사형 금속을 증착하고 패터닝하여, 유기 절연막과 동일한 요철 구조를 갖는 반사전극을 형성한다.
본 발명의 다른 목적과 특징 및 장점들은 첨부한 도면을 참고한 상세한 설명으로부터 보다 분명해질 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 2는 반사형 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 반사형 액정표시장치는 내표면에 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(114)와 돌기의 형상을 갖는 반사판으로 구성된 화소 전극(이하, 반사전극으로 언급함)(118)을 갖는 제 1 절연기판(112)과, 위상차판(146)과 편광판(148)이 외 표면에 순차적으로 부착되고, 내표면측에는 블랙 매트릭스(134)와 적, 녹, 청의 컬러필터(136), 투명 공통전극(138)으로 이루어진 투광성의 제 2 절연기판(132)이 스페이서(142)를 이용하여 일정 간격으로 결합된 사이에 액정 물질(144)이 개재된 구성을 갖는다.
반사전극(118)을 포함하는 제 1 절연기판(112)의 내표면과 공통전극을 포함하는 제 2 절연기판(132)의 내표면에는 액정의 배향을 위한 배향막(120, 140)이 각각 배치된다.
본 발명은, 상기의 구성에 있어서, 특히 반사전극(118)을 요철구조로 형성하는 방법에 관한 것이다.
도 3과 도 5는은 본 발명의 방법에 따라 형성된 반사전극의 부분 평면도이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 반사전극(118)은 개개의 폐곡선이 모양과 크기가 다른 다각형 구조를 갖고 있다. 예를 들어, 각 폐곡선(118a, 118c)은 각의 숫자가 다른 적어도 두개의 다각형으로 구성될 수 있다. 각 폐곡선(118a, 118c)은 돌출된 구조를 갖으며, 각 폐곡선(118a, 118c), 즉 돌기 사이의 공간(118b)은 골에 해당한다. 바람직하게는, 각 골(118b)은 돌기(118a, 118c)의 마루(정점) 사이의 평균 거리의 약 50% 이내에 해당하는 일정한 선폭을 가진다. 예를 들어, 돌기(118a, 118c)의 마루(정점) 사이의 평균 거리가 약 10 μm일 때, 골의 선폭은 약 1 ~ 5 μm의 범위를 갖는다.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'의 선을 따라 절단된 단면도이다.
도 4에서와 같이 본 발명의 반사전극(118)은 금속 특히 반사율이 높은 알루미늄 등으로 이루어진다. 광효율을 높이기 위하여 반사전극(118)은 다수의 다각형이 불규칙하게 배치된 돌기 형상을 하고, 동일 구조의 유기절연막(116)의 위에 형성된다. 즉, 반사전극(118)은 유기절연막(116)의 형상과 대응하는 형상을 가진다.
바람직하게는, 선택 방향에서 각 폐곡선의 골(118b)에서 또 다른 골 사이의 거리(W, W', W")는 각각 서로 다르게 형성된다. 돌기(118a, 118c)의 높이는 대략 인접 골(118b)에서 골 사이의 거리에 따라서 비례의 관계에 있지만 골들의 높이는 기판(112)의 표면으로부터 거의 동일하게 구성된다.
상기한 특징들은 특정한 방향으로만 나타나는 것이 아니라 도 3의 어느 방향을 따라 절단하여도 거의 동일하게 나타난다. 예를 들면 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단된 단면도(미도시)에서도 도 4와 유사한 단면이 얻어진다.
선택적으로, 도 5에 도시된 것처럼, 정면에서의 반사율을 높이기 위하여 도 3의 폐곡선의 중앙부에 돌기(218a, 218c)의 마루로부터 소정 깊이로 함몰된 작은 분화구(218d, 218e)가 추가로 형성될 수 있다.
분화구(218d, 218e)는 그 정점을 중심으로 상기 다각형의 폐곡선과 동일하거나 혹은 다를 수도 있지만, 돌기(218a, 218c) 직경의 약 30% 정도가 되도록 한다.
다음으로, 상기한 반사전극의 구조를 형성을 위하여 적용되는 마스크의 설계방법을 설명한다.
먼저, 화소영역을 정하고, 그것의 한 변을 x축으로, x축과 교차하는 다른 한 변을 y축으로 하여 각 점의 좌표(x, y)를 컴퓨터의 불규칙 함수 발생기(random function generator)를 사용하여 생성한다. 이때, 이웃하는 각 좌표의 평균 거리는 단위 면적당 몇 개의 좌표수를 구할 것인가로 정하는데, 예를 들면 정점간의 거리를 평균 10μm로 설정한다면, mm2 당 대략 14,000여개 이상의 좌표값을 구한다.
구한 좌표값에서 인접한 점을 연결하고, 그 중점에서 직각을 이루는 방향으로 직선을 그어서 만나는 선들을 통하여 이루는 다각형을 형성한다. 바람직하게는, 각각의 다각형은 모양이 다르고, 크기 또한 다르게 형성한다. 각 다각형의 각 변의 양옆으로 1 ~ 5μm정도의 폭, 즉 다각형의 정점간의 평균 거리의 50% 이내의 폭으로 골에 해당하는 선을 긋는다.
다각형 패턴과 골이 설계되면, 마스크를 설계된 패턴과 같이 형성한다. 즉, 예를 들어, 감광성 유기 절연막이 포지티브 형인 경우에는, 다각형 패턴에 해당하는 부분에는 입사광을 차단하는 차광영역을 형성하고, 골에 해당하는 부분에는 입사광을 투과하는 투광영역을 형성하여, 도 8에 도시된 것처럼 마스크(150)를 제작한다. 한편, 네거티브 형 감광성 유기 절연막의 노광을 위해서는, 투광영역과 차광영역이 서로 바뀐다.
또한, 돌기 가운데에 분화구를 두는 경우에는 동일한 방법으로 다각형 패턴과 골 패턴을 설계하고, 다각형 돌기의 정점을 중심으로 다각형의 폐곡선과 동일한 혹은 다를 수도 있지만, 직경의 30% 정도가 되도록 다각형의 분화구를 그린다.
상기의 데이터를 바탕으로, 도 5와 도 6에 도시한 반사전극(218)의 골(218b)과 분화구(218e)에 해당하는 부분이 투광영역으로 되고, 돌기(218a, 218c)에 해당하는 부분이 차광영역으로 되는 포토 마스크(250)를 도 9와 같이 제작한다.
다음으로, 도 3과 도 4에 도시한 구조의 반사전극을 갖는 박막 트랜지스터 기판의 형성 방법을 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명한다.
도 7a를 참조하면, 절연 기판(112), 예를 들어 유리기판 상에 금속막을 증착하고, 패터닝하여 게이트 전극(103) 및 게이트 라인(미도시)을 형성한다. 게이트 전극(103) 및 게이트 라인을 포함하는 기판(112)의 전면에 게이트 절연막(104)이 형성된다. 게이트 절연막(104)으로서 실리콘 질화막(SixNy, x, y는 정수) 또는 실리콘 산화막(SiO2)이 사용되고, 이들은 플라즈마 화학기상증착법으로 형성된다.
다음으로, 게이트 전극(103)에 그의 일단이 위치하도록, 게이트 절연막(104) 위에 비정질 실리콘층으로 된 반도체 층(106)과, 인 등의 n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질실리콘층으로 된 오믹 콘택층(108)이 형성된다. 도 7a에서는 반도체 층(106)과 오믹 콘택층(108)이 게이트 전극(103)의 양 옆까지 연장된 구조를 보이고 있지만, 선택적으로 이들은 게이트 전극의 상부에만 형성될 수 있다.
다음으로, 오믹 콘택층(108)과 전기적으로 콘택되도록, 금속으로 소오스 전극(110a), 드레인 전극(110b) 및 데이터 라인(111)이 형성된다. 상기한 단계를 거쳐서 박막 트랜지스터가 형성된다.
다음으로, 도 7b를 참조하면, 박막 트랜지스터가 형성된 결과적인 기판에 투광성의 유기절연막을 1 ~ 3μm의 두께로 코팅 등의 방법으로 형성하고, 그의 표면에 다각형의 돌기와 콘택홀을 형성하기 위한 포토 노광 공정을 행한다.
이때, 사용된 마스크(150)는 석영기판(151)의 일측 표면에 예를 들어 크롬으 로 된 차광성 패턴(152)이 형성된 것으로서, 차광성 패턴(152)는 도 8에 도시된 것처럼, 다각형의 돌기에 대응하고, 차광성 패턴(152)들 사이의 투광 영역(이하, 제 1 투광영역이라 칭함:154)은 골에 대응한다. 그리고, 참조번호 156은 임의의 차광성 패턴(152) 영역 내에 형성된 투광영역(이하, 제 2 투광영역으로 칭함)으로서, 콘택홀 형성을 위한 것이다. 제 1 투광영역(154)은 제 1 투광영역(154)을 다수의 슬릿(154b)으로 분리하는 격자(154a, 또는 제 2 차광영역)을 포함한다. 제 1 투광영역(154)의 슬릿(154b)은 감광성 유기 절연막의 골 패턴의 깊이를 조절하기 위한 것으로서, 광원의 분해능보다 작은 폭을 갖도록 설계된다.
노광 공정동안, 제 1 투광영역(154)에 형성된 슬릿(154b)의 존재로 인하여, 제 1 투광영역(154)을 통과한 광은 제 2 투광영역(156)을 통과한 광에 비하여 그의 경계부에서의 간섭 및 회절현상이 원활하게 일어나서, 유기 절연막(116)의 두께보다 작은 깊이까지 유기 절연막(116)을 노광하고, 제 2 투광영역(156)을 통과한 광은 유기 절연막의 두께와 동일한 깊이까지 유기 절연막(116)을 노광한다.
다음으로, 노광된 부분을 제거하기 위한 현상공정이 실시된다. 현상공정동안, 제 1 투광영역(154)에 대응하는 유기 절연막의 부분들에는 그의 두께보다 작은 깊이의 골이 형성되고, 제 2 투광영역(156)에 대응하는 유기 절연막의 부분들에는 드레인 전극(110b)의 소정 부분을 노출하는 콘택홀(164)이 형성된다.
다음으로, 현상된 유기 절연막을 소정 온도에서 가열하여 플로우 시킨다.
도 7c를 참조하면, 그 후에, 알루미늄 등의 금속층을 전면에 증착하고, 일반적인 사진 식각공정으로 패턴하여 요철 구조의 다각형 패턴을 갖는 반사전극(118) 을 형성한다.
한편, 반사전극(118)을 포함하는 유기 절연막(116)의 전면에는 액정분자들을 선택된 각으로 프리틸트(pretilt)시키기 위한 배향막이 도포된다.
선택적으로, 도 7c와는 달리, 박막 트랜지스터의 상부에는 반사전극이 형성되지 않도록 하는 것도 가능하다.
아울러, 상기한 실시예에서는, 투명한 감광성의 유기 절연막이 사용되었지만, 색채를 띠는 것들이 사용될 수 있고, 바람직하게는, 흑색의 감광성 유기 절연막이 사용될 수 있다. 이처럼, 빛의 흡수능을 갖는 유기절연막의 사용은 도 2의 컬러필터 기판에서 블랙 매트릭스의 사용을 배제할 수 있도록 한다.
한편, 도 7a 내지 도 7c에서는 도시되지 않았지만, 도 5와 도 6에 도시된 것처럼, 마루의 소정 부분에 표면으로부터 소정 깊이의 함몰부를 갖는 반사전극을 형성하는데에도 본 발명의 방법이 적용될 수 있다.
이 경우, 여타의 조건들은 상기한 방법과 동일하며, 단지 감광성의 유기 절연막을 노광하기 위한 마스크의 구성이 달라진다.
즉, 도 9에 도시된 것처럼, 차광영역(252)의 소정 부분에 제 3 의 투광영역(258)인 함몰부를 갖는 마스크(250)가 사용된다. 여기서, 제 1 투광영역은 골(254)에 해당하고, 제 2 투광영역은 콘택홀 형성을 위한 부분(256)에 해당한다. 도 8의 경우와 마찬가지로, 제 1 투광영역(254)은 다수의 격자(254a)와 격자(254a)들 사이에 정의되는 다수의 슬릿(254b)을 포함한다.
물론, 이 경우에도, 노광 공정동안, 제 1 투광영역(254)과 제 2 투광영역(256)간, 그리고 제 2 투광영역(256)과 제 3 투광영역(258)간의 직경차이로 인하여, 제 1 투광영역(252)과 제 3 투광영역(258)을 통과한 광은 제 2 투광영역(256)을 통과한 광에 비하여 그의 경계부에서의 회절 및 간섭현상이 원활하게 일어나서, 도 7b에 도시된 투광성 유기 절연막(116)의 두께보다 작은 깊이까지 유기 절연막(116)을 노광하고, 제 2 투광영역(256)을 통과한 광은 유기 절연막의 두께와 동일한 깊이까지 유기 절연막(116)을 노광한다.
다음으로, 노광된 부분을 제거하기 위한 현상공정이 실시된다. 현상공정동안, 제 1 투광영역(254)에 대응하는 유기 절연막의 부분들에는 그의 두께보다 작은 깊이로 제거된 골이 형성되고, 제 2 투광영역(256)에 대응하는 유기 절연막의 부분에는 드레인 전극(110b)의 소정 부분을 노출하는 콘택홀(164)이 형성되며, 제 3 투광영역(258)에 대응하는 유기절연막(116)의 부분에는 함몰부(미도시)가 형성된다.
다음으로, 현상된 유기 절연막을 소정 온도에서 가열하여 플로우 시킨다.
그 후에, 알루미늄 등의 금속층을 전면에 증착하고, 일반적인 사진 식각공정으로 패턴하여 요철 구조의 다각형 패턴을 갖는 반사전극(118)을 형성한다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 반사전극(118)을 포함하는 유기 절연막(116)의 전면에는 액정분자들을 선택된 각으로 프리틸트(pretilt)시키기 위한 배향막이 도포된다.
아울러, 현재의 실시예에서는, 투명한 감광성의 유기 절연막이 사용되었지만, 색채를 띠는 것들이 사용될 수 있고, 바람직하게는, 흑색의 감광성 유기 절연막이 사용되므로써, 컬러필터 기판에서 블랙 매트릭스의 사용을 배제할 수 있다.
한편, 도 8과 도 9에서 적용한 슬릿 구조 대신, 제 1 투광영역(154, 254)의 간격을 더욱 작게 하므로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 반사형 액정표시기는, 요철 구조의 반사전극을 형성하기 위하여, 감광성의 유기 절연막을 사용하고, 1매의 마스크와 한 번의 노광공정에 의하여, 요철 구조 및 드레인 전극과의 콘택을 위한 콘택홀 형성을 가능하게 하므로, 공정이 간단해 진다.
또한, 투광성의 감광성 유기 절연막 대신, 반사능을 갖는 흑색의 유기 절연막을 사용하므로써, 컬러필터 기판에 적용되는 블랙 매트릭스의 사용을 배제할 수 정확한 렌즈 형성이 가능해진다.
한편, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명의 상세한 설명으로부터 통상의 지식을 가진 자에 의하여 그 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이하 특허청구범위는 본 발명의 사상과 정신을 벗어나지 않는 한 이러한 변형과 변경을 포함하는 것으로 간주된다.

Claims (9)

  1. 스위칭 소자가 형성된 절연기판의 전면에 감광성의 유기 절연막을 도포하는 단계;
    불규칙으로 형성된 다각형의 차광영역들과, 상기 차광영역들 사이에 형성되며 복수의 격자들과 복수의 슬릿들을 포함하는 제 1 투광영역 및 상기 차광영역들 중 상기 스위칭 소자의 드레인 전극에 대응하는 차광영역 내에 형성된 제 2 투광영역을 포함하는 마스크를 사용하여, 상기 유기 절연막을 노광하는 단계;
    상기 노광된 부분을 한 번에 현상하는 단계;
    상기 차광영역에 대응하여 돌기가 형성되고, 상기 제 1 투과영역에 대응하여 골이 형성되고, 상기 제 2 투과영역에 대응하여 콘택홀이 형성된 유기 절연막 위에 반사형 금속을 증착하는 단계; 및
    상기 반사형 금속을 패터닝하여 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉되는 반사 전극을 형성하는 단계를 포함하는 반사형 액정표시장치의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 서로 인접한 다각형의 차광영역들은 크기 및 형상이 서로 다른 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 투광영역의 폭은 일정한 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 투광영역을 통과한 광의 투과율은 상기 제 2 투과영역을 통과한 광의 투과율 보다 작은 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 각 차광영역의 중심부에는 상기 제 2 투광영역보다 작은 제 3 투광영역이 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 유기 절연막에는 상기 제 3 투과영역에 대응하여 상기 돌기의 중심부에 분화구 형상의 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 유기 절연막은 흑색인 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치의 제조방법.
  8. 투명전극이 형성된 제1 절연기판;
    게이트 라인과 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결되며, 불규칙적으로 형성된 돌기들과 상기 돌기들의 경계에 일정폭으로 골이 형성된 반사전극을 포함하는 제2 절연기판; 및
    상기 제1 절연기판의 투명전극과, 제2 절연기판의 반사전극 사이에 배치된 액정층을 포함하며,
    서로 인접한 돌기들은 형상과 크기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 돌기들 각각의 중심부에는 분화구 형상의 함몰부가 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치.
KR1019990022989A 1999-03-04 1999-06-18 반사형 액정표시장치 및 이의 제조방법 KR100601194B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990022989A KR100601194B1 (ko) 1999-06-18 1999-06-18 반사형 액정표시장치 및 이의 제조방법
CNB00103815XA CN1174359C (zh) 1999-03-04 2000-03-03 反射型液晶显示器及其制造方法
JP2000065723A JP4798822B2 (ja) 1999-03-04 2000-03-06 反射型液晶表示装置及びその製造方法
US09/519,997 US6522375B1 (en) 1999-03-04 2000-03-06 Reflection type liquid crystal display and a method for fabricating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990022989A KR100601194B1 (ko) 1999-06-18 1999-06-18 반사형 액정표시장치 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010002924A KR20010002924A (ko) 2001-01-15
KR100601194B1 true KR100601194B1 (ko) 2006-07-13

Family

ID=19593447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990022989A KR100601194B1 (ko) 1999-03-04 1999-06-18 반사형 액정표시장치 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100601194B1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100757789B1 (ko) * 2001-08-06 2007-09-11 삼성전자주식회사 반사형 액정표시장치
JP5093709B2 (ja) * 2001-08-22 2012-12-12 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 液晶表示装置
KR100441915B1 (ko) * 2002-01-10 2004-07-27 에이유 오프트로닉스 코퍼레이션 거친 확산 부재를 갖는 반사형 ｔｆｔ-ｌｃｄ 제조방법
KR100919184B1 (ko) * 2002-12-30 2009-09-28 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법
KR100770472B1 (ko) * 2003-03-27 2007-10-26 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 액정표시소자용 어레이기판의 제조방법
KR100717182B1 (ko) * 2003-03-27 2007-05-11 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 반투과형 액정표시장치의 어레이 기판 제조방법
KR100989166B1 (ko) * 2003-08-22 2010-10-20 엘지디스플레이 주식회사 액정표시소자 및 그 제조방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000058153A (ko) * 1999-02-25 2000-09-25 히로 산쥬 반사형 액정표시장치 및 그 제조방법과 반사형액정표시장치의 제조용 마스크

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000058153A (ko) * 1999-02-25 2000-09-25 히로 산쥬 반사형 액정표시장치 및 그 제조방법과 반사형액정표시장치의 제조용 마스크

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010002924A (ko) 2001-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4798822B2 (ja) 反射型液晶表示装置及びその製造方法
KR20000031459A (ko) 반사형 액정표시장치 및 그의 제조방법
KR100689948B1 (ko) 액정 패널, 액정 패널 제조 방법, 액정 표시 장치, 및액정 프로젝터
JP4444110B2 (ja) 液晶表示装置
JP2003195788A (ja) コーナーキューブアレイを有する表示装置
KR100286978B1 (ko) 반사형 액정표시장치 및 그 제조방법
JP2003302741A (ja) マスク、光反射膜付き基板、光反射膜の製造方法、及び光学表示装置、並びに電子機器
US6781759B1 (en) Reflector, production method thereof, display element, and display device
KR100601194B1 (ko) 반사형 액정표시장치 및 이의 제조방법
US6919943B2 (en) Substrate for a liquid crystal device, method of manufacturing a substrate for a liquid crystal device, a liquid crystal device, a method of manufacturing a liquid crystal device, and an electronic apparatus
JPH0850283A (ja) 液晶表示パネル
JP2006058876A (ja) マスク、薄膜トランジスタ基板、及び薄膜トランジスタ基板の製造方法、ならびに薄膜トランジスタ基板を有する表示装置
KR100863164B1 (ko) 광반사성 구조체, 그 제조방법 및 표시장치
KR20030015914A (ko) 감광성 절연막 및 반사전극의 요철 형성방법 및 이를이용한 요철구조의 반사전극을 갖는 액정표시기의 제조방법
JP2003122267A (ja) 光反射体及びそれを用いた表示装置
KR100820648B1 (ko) 반사형 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법
JP3823961B2 (ja) 反射基板の製造方法及び電気光学装置の製造方法
KR100631308B1 (ko) 반사형 액정표시장치 및 그의 제조방법
JP4308570B2 (ja) 光反射性構造体の製造方法
KR20050104337A (ko) 액정 디스플레이 장치 제조 방법, 이 방법에 의해 제조된액정 디스플레이 장치 및 이 방법에 사용되는 마스크
KR100487783B1 (ko) 반사판을 가진 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법
JP2003084302A (ja) 液晶表示装置
KR100821525B1 (ko) 반사 전극을 갖는 액정표시장치 및 그 제조방법
KR100546704B1 (ko) 반사형 액정표시장치의 반사판
KR100989465B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130628

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140701

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150701

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160629

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170704

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee