KR100790352B1 - 반사형과 반사투과형 액정표시장치와 그 제조방법 - Google Patents

반사형과 반사투과형 액정표시장치와 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 적하방식으로 액정을 충진하는 반사형과 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 구조와 제조방법에 관한 것이다.
적하방식은 실런트를 인쇄한 제 1 기판에 액정을 적하하고 제 2 기판을 합착하는 방식이며, 상기 실런트는 자외선을 이용하여 경화한다.
이와 같은 방식은 상기 실런트를 블랙매트릭스로 가리면 안되기 때문에, 기존보다는 액정패널의 주변영역에서 마진폭이 더 커지는 문제가 있으며 또한, 어레이기판에 구성된 박막트랜지스터의 채널부를 자외선 또는 다른 빛으로부터 차단하기 위해 블랙매트릭스를 구성하고, 실런트 경화시에는 별도의 노광 마스크를 사용해야 한다. 이와 같은 경우에는 블랙매트릭스로 인한 반사율 또는 투과율이 감소하고 비용이 증가하는 문제가 있다.
전술한 바와 같은 문제들을 해결하기 위해, 본 발명은 반사판을 상기 박막트랜지스터를 거쳐 실런트의 하부까지 연장하는 방법을 사용한다. 이와 같이 하면, 박막트랜지스터 상부에 블랙매트릭스를 사용하지 않아도 되므로 반사율이 개선됨과 동시에, 노광 마스크를 사용하지 않아도 되므로 공정이 단순해지는 효과가 있다.

Description

반사형과 반사투과형 액정표시장치와 그 제조방법{Reflective and Transflective LCD and a method of fabricating thereof}
도 1은 일반적인 액정셀의 제조공정을 도시한 흐름도이고,
도 2a 내지 도 2c는 적하방식으로 액정패널을 구성하는 공정을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 3은 적하방식으로 제작된 종래의 반사투과형 액정표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ`를 따라 절단한 단면도이고,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 6a 내지 도 6d는 도 5의 Ⅴ-Ⅴ`를 따라 절단하여 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이고,
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공정으로 제작된 어레이기판을 포함하여 구성되는 반사투과형 액정표시장치의 제작공정을 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 일부를 개략적 으로 도시한 평면도이고,
도 9a 내지 도 9d는 도 8의 Ⅷ-Ⅷ`를 따라 절단하여 공정순서에 따라 도시한 공정단면도이고,
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공정으로 제작된 어레이기판을 포함하여 구성되는 반사형 액정표시장치의 제작공정을 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 하부기판 120 : 반사판
134 : 상부기판 135 : 실런트
136 : 컬러필터
본 발명은 반사형 액정표시장치(Reflective LCD)와 반사투과형 액정표시장치(Transflective LCD)에 관한 것으로, 특히 적하방식으로 액정을 충진하여 제작하는 반사형 액정표시장치 및 반사투과형 액정표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시장치는 박막 트랜지스터(Thin film transistor)가 배열된 기판인 하부기판과, 컬러필터가 인쇄된 상부기판으로 구성되며, 상기 상부기판 과 하부기판 사이에 액정(liquid crystal)이 위치한다.
상기 액정 표시장치에서 액정 셀(Cell)의 간략한 제조공정과 그 동작을 살펴보면 다음과 같다.
두 매의 기판 즉, 상부기판과 하부기판이 마주보는 각 내측의 한쪽 면에는 공통전극을 형성하고, 다른 한쪽 면에는 화소전극을 형성한 후, 각 전극이 서로 대향하도록 배열한 후, 상기 상부기판과 하부기판 사이의 간격에 액정을 주입시키고 주입구를 봉합한다. 그리고 상기 상부기판과 하부기판의 외측에 각각 편광판을 붙임으로써 액정 셀은 완성된다.
또한, 상기 액정셀의 광 투과량을 각 전극(화소전극, 공통전극)에 인가하는 전압으로써 제어하고, 광 셔터(Shutter) 효과에 의해 문자/화상을 표시하게 된다.
액정 셀 공정은 박막 트랜지스터(Thin film transistor ; TFT) 공정이나 컬러 필터(Color filter)공정에 비해 상대적으로 반복되는 공정이 거의 없는 것이 특징이라 할 수 있다. 전체 공정은 액정 분자의 배향을 위한 배향막 형성 공정과 셀갭(Cell gap) 형성공정, 셀 컷팅(Cell cutting)공정 등으로 크게 나눌 수 있다.
이하, 앞서 설명한 액정 표시장치의 제조공정을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적으로 적용되는 액정 셀의 제작 공정을 도시한 흐름도로써, st1 단계에서는 먼저 하부기판을 준비한다. 상기 하부기판에는 스위칭 소자로 다수개의 박막 트랜지스터(TFT)가 배열되어 있고, 상기 TFT와 일대 일 대응하게 화소전극이 형성되어 있다.
st2 단계는 상기 하부기판 상에 배향막을 형성하는 단계이다.
상기 배향막 형성은 고분자 박막의 도포와 러빙(Rubbing) 공정을 포함한다. 상기 고분자 박막은 통상 배향막이라 하고, 하부기판 상의 전체에 균일한 두께로 증착 되어야 하고, 러빙 또한 균일해야 한다.
상기 러빙은 액정의 초기 배열방향을 결정하는 주요한 공정으로, 상기 배향막의 러빙에 의해 정상적인 액정의 구동이 가능하고, 균일한 디스플레이(Display)특성을 갖게 한다.
일반적으로 배향막은 유기질의 유기배향막인 폴리이미드(polyimide) 계열이 주로 쓰이고 있다.
러빙공정은 천을 이용하여 배향막을 일정한 방향으로 문질러주는 것을 말하며, 러빙 방향에 따라 액정 분자들이 정렬하게 된다.
st3 단계는 씰 패턴(seal pattern)을 인쇄하는 공정을 나타낸다.
액정 셀에서 씰 패턴은 액정 주입을 위한 갭 형성과 주입된 액정을 새지 않게 하는 두 가지 기능을 한다. 상기 씰 패턴은 열 경화성 수지를 일정하게 원하는 패턴으로 형성시키는 공정으로, 스크린 인쇄법이 주류를 이루고 있다.
st4 단계는 스페이서(Spacer)를 도포하는 공정을 나타낸다.
액정 셀의 제조공정에서 상부기판과 하부기판 사이의 갭을 정밀하고 균일하게 유지하기 위해 일정한 크기의 스페이서가 사용된다. 따라서, 상기 스페이서 산포시 하부기판에 대해 균일한 밀도로 산포해야 하며, 산포 방식은 크게 알코올 등에 스페이서를 혼합하여 분사하는 습식 산포법과 스페이서만을 산포하는 건식 산포 법으로 나눌 수 있다.
또한, 건식 산포에는 정전기를 이용하는 정전 산포식과 기체의 압력을 이용하는 제전 산포식으로 나뉘는데, 정전기에 취약한 구조를 갖고 있는 액정 셀에서는 제전 산포법을 많이 사용한다.
상기 스페이서 산포 공정이 끝나면, 컬러필터 기판인 상부기판과 박막 트랜지스터 배열 기판인 하부기판의 합착공정으로 진행된다(st5).
상부기판과 하부기판의 합착 배열은 각 기판의 설계시 주어지는 마진(Margin)에 의해 결정되는데, 보통 수 μm의 정밀도가 요구된다. 두 기판의 합착 오차범위를 벗어나면, 빛이 새어나오게 되어 액정 셀의 구동시 원하는 화질 특성을 기대할 수 없다.
st6 단계는 상기 st1 내지 st5 단계에서 제작된 액정 셀을 단위 셀로 절단하는 공정이다. 일반적으로 액정 셀은 대면적의 유리기판에 다수개의 액정 셀을 형성한 후 각각 하나의 액정 셀로 분리하는 공정을 거치게 되는데, 이 공정이 셀 절단 공정이다.
초기 액정 표시장치의 제조공정에서는 여러 셀을 동시에 액정주입후 셀 단위로 절단하는 공정을 진행하였으나, 셀 크기가 증가함에 따라 단위 셀로 절단한 후, 액정을 주입하는 방법을 사용한다.
셀 절단 공정은 유리기판 보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 펜으로 기판 표면에 절단선을 형성하는 스크라이브(Scribe) 공정과 힘을 가해 절단하는 브레이크(Break) 공정으로 이루어진다.
st7 단계는 각 단위 셀로 절단된 액정 셀에 액정을 주입하는 단계이다.
단위 액정 셀은 수백 cm2의 면적에 수 μm의 갭을 갖는다. 따라서, 이런 구조의 셀에 효과적으로 액정을 주입하는 방법으로 셀 내외의 압력차를 이용한 진공 주입법이 가장 널리 이용된다.
전술한 공정은 일반적인 액정셀 제작공정을 설명한 것이다.
전술한 공정에서 액정을 충진하는 방법은 진공상태에서 액정패널의 주입구를 액정이 담긴 수조에 깊숙이 집어넣어 액정패널 내부와 외부의 압력차에 의해 액정을 충진하는 딥방식(dip method)과, 이와는 동일한 원리지만 상기 액정의 주입구를 수조에 담긴 액정의 표면에 접촉하여 액정을 충진하는 접촉방식 등이 있다.
그러나, 전술한 바와 같이 진공속에서 압력차에 의해 액정을 패널내부로 충진하는 방식은 시간이 오래 걸릴 뿐 아니라 액정의 주입구가 오염되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 새로운 액정충진 방법에 대해 연구되어 지고 있으며, 그 중 한 방법이 적하방식이다.
상기 액정 적하방식은 대면적 어레이기판 상에 정의된 다수의 셀의 경계에 실런트를 인쇄하고, 상기 실런트에 의해 정의된 경계내에 디스펜서(dispenser)와 같은 수단을 이용하여 액정을 충분히 떨어뜨리는 방식이다. 이와 같은 방식은 짧은 시간 내에 액정패널에 액정을 구성하는 것이 가능하기 때문에 공정시간을 단축하여 수율(yield)을 획기적으로 개선할 수 있는 방법이라 할 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 적하방식으로 액정패널에 액정을 구성하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 적하방식을 사용한 액정셀 제작공정을 개략적으로 도시한 평면도와 이에 따른 단면도이다.
도시한 바와 같이, 다수의 액정셀(A)이 정의되는 대면적인 제 1 기판(2)을 준비한다.(상기 제 1 기판에는 상기 화소전극에 대응하여 서브 컬러필터가 구성되고, 상기 화소전극 사이에 대응하는 영역에는 블랙매트릭스가 구성된다.)
다음으로, 상기 제 1 기판과 동일한 면적의 제 2 기판(4)상에 상기 정의된 셀(A)의 경계에 대응하는 위치에 소정의 방법을 이용하여 실런트(6)를 인쇄한다.
(상기 제 2 기판에는 어레이배선과 화소전극과 스위칭 소자가 구성된다.)
상기 실런트(6)가 인쇄된 제 2 기판(4)중 상기 실런트(6)에 의한 경계영역내에 디스펜서(dispenser)를 이용하여 액정(8)을 주입한다.
상기 액정(8)이 주입된 제 2 기판(4)에 상기 제 1 기판(2)을 합착하여 액정패널(10)을 구성한다.
다음으로, 상기 액정패널(10)의 상부에 노광 마스크(12)를 위치시킨다.
상기 노광 마스크(12)는 투과영역(B)과 차단영역(C)으로 구성되며, 투과영역(B)은 액정패널(10)에 구성된 실런트(6)에 대응되는 위치에 구성되며, 상기 차단영역(C)은 액정패널의 표시영역(각 셀의 내부)(D)의 전면에 대응하여 구성된다.
상기 표시영역(D)의 전면을 차단하는 이유는 자외선을 이용하여 상기 실런트(6)를 경화하는 동안 자외선의 영향으로 상기 제 2 기판(4)에 구성되는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(thin film transistor : TFT)의 액티브채널(active channel)부위에 빛이 조사되는 것을 방지하기 위함이다.
비록, 상기 박막트랜지스터에 대응되는 제 1 기판에 블랙매트릭스가 구성되었다고는 하나 입사된 빛이 반사판에 의해 산란되어 상기 액티브채널에 영향을 미칠 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 상기 차단 마스크를 사용해야 한다.
다음으로, 상기 실런트(6)를 자외선으로 경화한 후에는 핫 프레스(hot press)공정을 통해서 상기 제 1 기판(2)과 제 2 기판(4)을 완전하게 합착하는 공정을 진행하게 된다.
상기 합착된 기판은 정의된 셀 단위로 절단하여 사용하게 된다.
그러나, 적하방식으로 액정을 충진하게 되면 상기 상부기판과 하부기판을 합착한 후, 자외선을 조사하여 상기 실런트를 경화하는 방식으로 진행되기 때문에, 전술한 바와 같이, 상기 액정패널의 표시영역을 보호하기 위한 별도의 자외선 차단 마스크를 사용해야 한다.
따라서, 상기 실런트가 도포된 영역에 대응되는 상부기판에는 블랙매트릭스를 구성하면 안된다. 따라서, 상기 자외선으로부터 화소영역을 완전히 보호하기 위해서는 상기 액정패널의 주변영역을 설계할 때 마진을 더 두어 설계해야 한다.
이하, 도 3과 4를 참조하여, 액정적하 방식으로 액정이 충진되어 제작된 종래의 액정 표시장치의 구성을 설명한다.
도 3은 액정적하 방식으로 제작된 종래의 반사투과형 액정표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 4는 상기 제 3의 Ⅲ-Ⅲ`를 절단한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판(14)은 화소영역(dot 영역)(P)이 투과부(E)와 반사부(F)로 구성된다. 상기 투과부(E)와 반사부(F)는 투명전극(16)과 투과홀(18)을 포함한 반사전극(20)을 평면적으로 겹쳐 구성한 반투과 화소전극(16,20)에 의해 구현된다.
상기 반투과 화소전극(16,20)이 위치하는 화소영역(P)은 서로 수직하게 교차하여 일 방향으로 구성된 다수의 게이트배선(22)과 데이터배선(24)으로 정의된다.
상기 게이트배선(22)과 데이터배선(24)의 일 끝단에는 소정면적의 게이트패드(23)와 데이터패드(미도시)가 각각 구성된다.
상기 게이트배선(22)과 데이터배선(24)의 교차지점에는 게이트전극(26)과 소스전극(28)및 드레인전극(30)과 액티브층(32)으로 구성된 박막트랜지스터(T)가 구성된다.
이러한 구성을 가지는 어레이기판(14)에 대응되는 상부기판(34)에는 블랙매트릭스(36)와 컬러필터(37)가 구성되며, 상기 블랙매트릭스(36)는 상기 어레이기판(14)에 구성한 박막트랜지스터(T)에 대응되는 위치에 구성되어 외부의 빛으로부터 액티브층(32)을 차단하는 역할을 하게 된다.
이와 같은 구성에서, 상기 실런트(6)가 UV 경화성이기 때문에 자외선을 차단하지 않기 위해 상기 블랙매트릭스(36)는 실런트가 위치한 영역에는 형성되지 않는다.
전술한 바와 같은 방식으로, 종래의 적하방식으로 액정을 주입하는 반사투과형 액정표시장치를 구성할 수 있다.
그러나, 전술한 바와 같은 방식으로 제공된 액정패널은 상부기판에 블랙매트릭스를 형성하게 되는 구조임으로 개구율이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 실런트가 구성되는 영역에는 상기 블랙매트릭스를 구성할 수 없으므로 표시영역을 보호하기 위해 상기 액정패널의 주변영역에 마진을 더 두어 설계해야 한다.
이와 같이 하면, 모빌폰(mobile phone)과 같은 컴팩트(compact)한 사이즈에 적용할 경우 문제가 발생하게 된다. 또한, 별도의 자외선 차단 마스크를 사용하기 때문에 비용이 증가하는 단점이 있다.
전술한 바와 같은 문제는 반사투과형 액정표시장치에만 한정되는 것은 아니고, 상기 모빌폰을 비롯하여 작은 사이즈의 액정패널에 적용되는 반사형 액정표시장치를 제작하는데 있어서도 동일한 문제가 발생한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판은 표시영역과, 주변영역으로 정의된 기판과; 상기 기판의 표시영역에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선과; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터와 제 1 절연층 상에 구성된 제 2 절연층 과; 상기 제 2 절연층 상부에 위치하고, 상기 표시영역에서 상기 주변영역 까지 연장되며 상기 화소영역에 대응하는 일부에 투과홀을 포함한 반사판과; 상기 반사판의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극의 일부가 노출 되도록 하부 제 2 절연층과 함께 식각된 제 3 절연층과; 상기 제 3 절연층의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극과 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성된 투명 화소전극을 포함한다.
전술한 바와 같은 어레이기판을 포함하는 반사투과형 액정표시장치는 표시영역과, 주변영역으로 정의된 제 1 기판에 있어서, 상기 표시영역에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선과; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터와 제 1 절연층 상에 구성된 제 2 절연층과; 상기 제 2 절연층 상부에 위치하고, 상기 표시영역에서 상기 주변영역까지 연장되며 상기 화소영역에 대응하는 일부에 투과홀을 포함한 반사판과; 상기 반사판의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극의 일부가 노출 되도록 하부 제 2 절연층과 함께 식각된 제 3 절연층과; 상기 제 3 절연층의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극과 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성된 화소전극을 포함하는 제 1 기판과; 상기 제 1 기판과 소정간격 이격되고, 제 1 기판의 화소영역의 전면에 대응하는 위치에 컬러필터와 투명한 공통전극이 적층된 제 2 기판과; 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하고, 상기 제 1 기판의 주변영역까지 연장된 반사판의 상부에 구성된 실런트와; 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 위치한 액정층을 포함한다.
상기 반사판은 알루미늄과 알루미늄 합금으로 구성된 금속그룹 중 선택된 하 나로 형성한다.
상기 컬러필터와 공통전극의 사이에 평탄화막을 더욱 구성한다.
본 발명의 제 1 특징에 따른 적하방식으로 제작되는 반사투과형 액정표시장치의 제조방법은 투명한 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계와; 상기 제 1 기판에 표시영역과, 주변영역을 정의하는 단계와; 상기 표시영역에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 스위칭 소자를 형성하는 단계와; 상기 스위칭 소자와 제 1 절연층 상에 제 2 절연층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 절연층 상부에 위치하고, 상기 표시영역에서 상기 주변영역까지 연장되며 상기 화소영역에 대응하는 일부에 투과홀이 구성된 반사판을 형성하는 단계와; 상기 반사판의 상부에 상기 드레인전극의 일부가 노출 되도록 하부 제 2 절연층과 함께 식각된 제 3 절연층을 형성하는 단계와; 상기 노출된 드레인전극의 일부와 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 어레이기판을 형성하는 단계와; 상기 제 2 기판에 공통전극을 형성하여 상부기판을 형성하는 단계와; 상기 어레이기판의 둘레에 연장된 반사판의 상부에 실런트를 인쇄하는 단계와; 상기 실런트의 안쪽 어레이기판 상에 액정을 적하(滴下)하는 단계와; 상기 실런트가 인쇄되고 액정이 적하된 어레이기판에 상기 상부기판을 합착하는 단계와; 빛을 조사하여 상기 실런트를 경화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 2 특징에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판은 표시영역과, 주변영역으로 정의된 기판과; 상기 기판의 표시영역에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선과; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터와 제 1 절연층 상에 구성된 제 2 절연층과; 상기 제 2 절연층 상부에 위치하고, 상기 표시영역에서 상기 주변영역까지 연장되고 상기 드레인전극의 일부 상부에 접촉홀이 구성된 반사판과; 상기 반사판의 상부에 구성되고, 상기 접촉홀을 통해 상기 드레인전극의 일부가 노출 되도록 하부 제 2 절연층과 함께 식각된 제 3 절연층과; 상기 제 3 절연층의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극과 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성된 화소전극을 포함한다.
전술한 바와 같은 어레이기판을 포함한 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치는 표시영역과, 주변영역으로 정의된 제 1 기판에 있어서, 상기 제 1 기판의 표시영역에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선과; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터와 제 1 절연층 상에 구성된 제 2 절연층과; 상기 제 2 절연층 상부에 위치하고, 상기 표시영역에서 상기 주변영역의 일부까지 연장된 반사판과; 상기 반사판의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극의 일부가 노출 되도록 하부 제 2 절연층과 함께 식각된 제 3 절연층과; 상기 제 3 절연층의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극과 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성된 화소전극을 포함하는 제 1 기판과; 상기 제 1 기판과 소정간격 이격되고, 상기 제 1 기판의 화소영역의 전면에 대응하는 위치에 컬러필터와 투명한 공통전극이 적층된 제 2 기판과; 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 실런트와; 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 위치한 액정층을 포함한다.
본 발명의 제 2 특징에 따른 적하방식으로 제작되는 반사형 액정표시장치 제조방법은 투명한 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계와; 상기 제 1 기판에 표시영역과, 주변영역을 정의하는 단계와; 상기 표시영역에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 스위칭 소자를 형성하는 단계와; 상기 스위칭 소자와 제 1 절연층 상에 제 2 절연층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 절연층 상부에 위치하고, 상기 표시영역에서 상기 주변영역까지 연장된 반사판을 형성하는 단계와; 상기 반사판의 상부에 상기 드레인전극의 일부가 노출 되도록 하부 제 2 절연층과 함께 식각된 제 3 절연층을 형성하는 단계와; 상기 노출된 드레인전극의 일부와 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 어레이기판을 형성하는 단계와; 상기 제 2 기판에 공통전극을 형성하여 상부기판을 형성하는 단계와; 상기 어레이기판의 둘레에 연장된 반사판의 상부에 실런트를 인쇄하는 단계와; 상기 실런트의 안쪽 어레이기판 상에 액정을 적하(滴下)하는 단계와; 상기 실런트가 인쇄되고 액정이 적하된 어레이기판에 상기 상부기판을 합착하는 단계와; 빛을 조사하여 상기 실런트를 경화하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직할 실시예를 설명한다.
-- 제 1 실시예 --
본 발명의 제 1 실시예의 특징은 적하방식으로 액정을 충진하여 제작하는 반사투과형 액정표시패널의 어레이기판 구성 중, 상기 투과홀을 포함하는 반사판을 액정패널의 주변영역에 인쇄되는 실런트의 하부까지 연장 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 5의 평면도와 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 구성과 제조방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 6a 내지 도 6d는 도 5의 Ⅴ-Ⅴ`를 절단하여 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치는 기판 상에 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 게이트 배선(103)과 데이터 배선(115)을 구성하고, 상기 게이트 배선(103)과 데이터 배선(115)의 교차지점에는 게이트 전극(102)과 액티브층(116)과 소스 전극(110)과 드레인 전극(112)을 포함하는 박막트랜지스터(T)가 구성된다.
상기 화소 영역(P)에는 반투과전극을 구성하며, 상기 반투과전극은 화소 영역(P)마다 식각홀(E)을 포함하는 반사전극(120)과, 화소 영역(P)마다 독립적으로 구성된 투명전극(130)으로 구성한다.
이때, 상기 투명전극(130)과 반사전극(120)중, 상기 반사전극(120)을 드레인전극(112)과 접촉하지 않는 반사판으로 구성한다.
상기 반사판(120)은 전기적으로 절연되어 있기 때문에, 상기 어레이기판(100)에 구성되는 박막트랜지스터(T)의 상부까지 연장하여 어레이기판(100)의 전 면적에 구성할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 제작공정을 설명한다.
도 6a는 박막트랜지스터를 제작하는 단계로, 기판(100)상에 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo)등의 단일 금속이나 알루 미늄(Al)/크롬(Cr)(또는 몰리브덴(Mo))등의 이중 금속층 구조인 게이트전극(102)을 형성한다.
상기 게이트전극(102)을 형성하는 물질은 액정표시장치의 동작에 중요하기 때문에 RC 딜레이(delay)를 작게 하기 위하여 저항이 작은 알루미늄이 주류를 이루고 있으나, 순수 알루미늄은 화학적으로 내식성이 약하고, 후속의 고온공정에서 힐락(hillock)형성에 의한 배선 결함문제를 야기하므로, 알루미늄 배선의 경우는 전술한 바와 같이 합금의 형태로 쓰이거나 적층구조가 적용된다.
다음으로, 상기 게이트전극(102)등이 형성된 기판(100)상에 실리콘 질화막(SiNx)과 실리콘 산화막(SiO2)등이 포함된 무기절연물질(또는 경우에 따라서는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(Acryl)계 수지(resin))등이 포함된 유기절연물질 중 하나를 증착 또는 도포하여 게이트 절연막(104)을 형성한다.
다음으로, 상기 게이트전극(102)상부의 게이트 절연막(104)상에 아몰퍼스 실리콘인 액티브층(116)(active layer)과 불순물이 포함된 아몰퍼스 실리콘인 오믹콘택층(117)(ohmic contact layer)이 아일랜드 형태로 평면적으로 겹쳐 형성된 반도체층을 형성한다.
다음으로, 상기 오믹콘택층(117)상부에 전술한 바와 같은 도전성 금속물질 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 소스전극(110)과 드레인전극(112)과, 상기 소스전극(110)과 수직하여 연장된 데이터배선(115)을 형성한다.
다음으로, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인전극(110,112)이 형성된 기판(100)상에 전술한 바와 같은 절연물질을 증착하여 보호층(119)을 형성한다. 상기 보호층(119)은 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)등으로 구성된 투명한 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 코팅하여 형성한다. 다음으로, 상기 드레인전극(112)의 상부에 대응하는 영역을 식각하여 제 1 콘택홀(121)을 형성하고, 상기 화소영역(P)중 투과부가 될 영역에 식각홈(122)을 구성하는 공정을 진행한다.
상기 식각홈(122)을 구성하여 주는 이유는, 반사부(E)와 투과부(F)에서 빛이 진행하는 거리를 동일하게 하여 색차를 줄이기 위함이다.
그러나, 상기 식각홈(122)은 필수적인 구성은 아니며 공정조건에 따라 구성하지 않을 수도 있다.
다음으로, 상기 보호층(119)의 상부에 반사율이 뛰어난 알루미늄(Al)과 알루미늄 합금((예) AlNd)을 포함하는 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 드레인 전극(112)상부 일부에 제 1 식각홀(124)과, 상기 식각홈(122)에 대응하는 위치에 제 2 식각홀(투과홀)(126)이 구성된 반사판(120)을 형성한다.
도 6c에 도시한 바와 같이, 상기 반사판(120)이 형성된 기판(100)의 전면에 실리콘 질화막(SiNx)과 실리콘 산화막(SiO2)으로 구성된 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 제 3 절연층(128)을 형성하고, 상기 제 1 식각홀(124)에 대응되는 부분의 상기 제 3 절연층(128)을 식각하여 상기 드레인전극(112)의 일부를 노출하고 상기 식각홈에 대응하는 영역을 제거한다.
도 6d에 도시한 바와 같이, 패턴된 제 3 절연층이 구성된 기판(100)의 전면에 인듐-틴-옥사이드(Indium-tin-oxide)와 인듐-징크-옥사이드(Indium-zinc-oxide)로 구성된 투명 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 노출된 드레인전극(112)과 접촉하고 상기 화소영역(P)상에 구성되는 화소전극(130)을 형성한다.
전술한 바와 같은 공정을 통해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판을 제작할 수 있다.
이하, 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 적하방식 반사투과형 액정표시장치의 제작공정을 설명한다.
도 7a 내지 도 7c는 전술한 바와 같은 공정으로 제작된 어레이기판을 포함하여 구성되는 액정표시장치의 제작공정을 도시한 도면이다.(반사투과형 액정패널의 표시영역의 일부와 비표시영역의 일부를 단면적으로 표시한 것임.)
먼저, 도 7a에 도시한 바와 같이, 전술한 도 6a 내지 도 6d의 공정을 통해 제작된 어레이기판의 외곽에 소정의 수단으로 광 경화성 실런트(135)를 인쇄한다.
도면에서 보여지는 실런트(135)는 어레이 기판의 외곽에 구성된 구동부(패드부)에 근접하여 구성된 것으로, 신호배선(데이터배선 또는 게이트배선)과 상기 각 배선(미도시)의 일 끝단에 구성되는 패드단자(137)(도면에서는 게이트 패드단자를 표시함,)의 사이에 위치한다.
다음으로, 도 7b에 도시한 바와 같이, 상기 어레이기판(144)의 외곽에 인쇄된 실런트(135)의 안쪽으로 액정(138)을 적하(滴下)한다.
이와 같은 액정충진 방식은 짧은 시간에 보다 많은 양의 액정을 채울 수 있으므로, 기존의 진공을 이용한 점진적인 충진방식에 비해 획기적으로 시간을 단축할 수 있다.
다음으로, 도 7c에 도시한 바와 같이, 투명기판(134)상에 컬러필터(136)와, 상기 컬러필터 상부에 구성된 평탄화막(140)과, 상기 평탄화(140)막 상부에 위치한 공통전극(142)으로 구성된 상부 컬러필터 기판(144)을 상기 어레이기판에 합착하여 액정패널을 제작한다.
다음으로, 상기 컬러필터 기판(144)의 상부에서 자외선을 조사하게 되면, 액정패널의 외곽에 구성된 실런트가 경화되면서 상기 상부컬러필터(144)기판과 하부 어레이기판(146)은 더욱 안정한 합착상태가 된다.
결과적으로, 본 발명에 따라 제작된 반사형 액정표시장치(132)는 상부 컬러필터 기판(144)에 컬러필터(136)만을 형성한 구조로서, 종래와 비교하여 상기 박막트랜지스터(T)에 대응되는 상부 컬러필터기판(144)에 블랙매트릭스를 형성하지 않아도 하부 어레이기판(144)에 구성된 반사판(120)이 상기 박막트랜지스터(T)를 차단하게 된다.
따라서, 종래와 비교하여 반사율을 더욱 개선할 수 있게 된다.
더불어, 상부 컬러필터기판(144)과 하부 어레이기판(146)을 합착한 후 자외선을 조사하여 실런트(135)를 경화하는 공정이 진행되는 동안, 자외선 차단 마스크(미도시)를 별도로 사용하지 않아도 표시영역(화소영역)에는 유해한 영향을 미치지 않는다.
전술한 바와 같은 구성은, 적하방식으로 액정을 충진하여 제작된 반사형 액정표시장치용 어레이기판의 구성에도 적용할 수 있다.
이하, 제 2 실시예를 통해 상세히 설명한다.
-- 제 2 실시예 --
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판(200)에는 반사판(220)과 투명전극(226)을 동시에 구성한다.
상기 반사판(220)은 기판(200)의 전면에 구성되며 실런트(미도시)가 인쇄되는 영역(G)(액정패널의 주변영역)의 하부까지 연장하여 구성한다.
그리고, 상기 투명전극은 각 화소영역(P)을 독립적으로 구동하기 위해 화소마다 드레인전극(214)과 연결하여 구성한다.
상기 드레인전극(214)은 소스전극(212)과 소정간격 이격하여 구성되며, 상기 소스전극(212)은 일 방향으로 연장되고 신호전압이 흐르는 데이터배선(210)에서 돌출되게 형성한다.
도시한 바와 같이, 상기 게이트전극(202)은 일 방향으로 구성된 게이트배선(203)에 연결되며 일 끝단에는 게이트패드(207)를 구성한다.
이하, 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법을 설명한다.
도 9a 내지 도 9d는 도 8의 Ⅷ-Ⅷ`을 절단하여 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다. (도 9a 내지 도 9c의 공정은 도 6a 내지 도 6c의 공정과 동일하므로 설명을 간략화 한다.)
먼저, 도 9a에 도시한 바와 같이 투명한 절연기판(200)상에, 불투명 도전성 금속으로 게이트전극(202)과 게이트배선(도 8의 203)을 형성하고, 상기 게이트전극(202)상부에는 절연물질을 증착하여 제 1 절연층인 게이트 절연층(204)을 형성한다.
다음으로, 비정질 실리콘(a-Si:H)과 불순물이 함유된 비정질 실리콘(n+a-Si:H)을 이용하여 아일랜드 형상의 액티브층(206)과 오믹콘택층(208)을 형성한다.
다음으로, 상기 오믹콘택층(208)상부에 도전성 금속을 이용하여, 데이터배선(210)과 소스전극 및 드레인전극(212,214)을 형성한다.
도 9b에 도시한 바와 같이, 상기 소스전극 및 드레인전극(212,214)이 형성된 기판(200)의 전술한 바와 같은 투명한 유기절연막을 도포하여 제 2 절연층(216)을 형성한 후 패턴하여, 상기 드레인전극(214)의 일부를 노출하는 제 1 드레인 콘택홀(218)을 형성한다.
다음으로, 상기 제 2 절연층(216)상에 반사율이 뛰어난 알루미늄(Al), 알루미늄합금(Al2O3)으로 구성된 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하여 반사판(220)을 형성한다.
상기 반사판(220)을 패턴하여, 상기 제 1 드레인 콘택홀(218)에 대응하는 부분에 식각홀(219)을 형성한다.
상기 반사판(220)은 이후 공정에서 실런트(미도시)가 인쇄되는 영역까지 연장하여 형성하며, 화소영역(P)의 전 면적에 걸쳐 구성되기 때문에, 다수의 화소에 구성된 박막트랜지스터(T)를 빛으로부터 차단하는 역할을 하게 된다.
본 실시예에서는 상기 반사판(220)을 드레인전극(214)과 연결하지 않은 상태로 일체화하여 구성하기 때문에, 각 화소영역(P)을 독립적으로 구동할 수 있는 별도의 투명전극을 구성한다.
이하, 도 9c는 투명전극을 구성하기 전 상기 투명전극과 반사판(220)을 전기적으로 절연시킬 목적으로 절연막을 형성하는 단계이다.
상기 반사판(220)이 구성된 기판(200)의 전면에 실리콘 질화막(SiNX)과 실리콘 산화막(SiO2)으로 구성된 무기절연 물질 그룹 중 선택된 하나로 제 3 절연층(224)을 형성한 후 패턴하여, 상기 제 1 드레인 콘택홀(218)에 대응하는 부분에 제 2 드레인 콘택홀(226)을 형성하여 하부의 드레인전극(214)을 노출한다.
도 9d에 도시한 바와 같이, 상기 제 3 절연층(224)상에 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide)와 인듐-징크-옥사이드(Indium-zinc-oxide)로 구성된 투명 도전성금속 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 상기 노출된 드레인전극(214)과 접촉하는 동시에 상기 화소영역(P)상에 화소전극(228)을 형성한다.
전술한 바와 같은 방법으로 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판을 제작할 수 있으며, 이하, 도 10에 도시한 바와 같이 반사형 액정표시장치에 구성된다.
이하, 도 10a 내지 10c를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 제작공정을 설명한다.
도 10a 내지 도 10c는 전술한 바와 같은 공정으로 제작된 어레이기판을 포함하여 구성되는 액정표시장치의 제작공정을 도시한 도면이다.(반사형 액정패널의 표시영역의 일부와 비 표시영역의 일부를 단면적으로 표시한 것임.)
먼저 도 10a에 도시한 바와 같이, 전술한 도 9a 내지 도 9d의 공정을 통해 제작된 어레이기판(240)의 외곽에 소정의 수단으로 광 경화성 실런트(232)를 인쇄한다.
도면에서 보여지는 실런트(232)는 구동부(미도시)에 근접하여 구성된 것으로, 신호배선(데이터배선 또는 게이트배선)과 상기 각 신호배선(미도시)의 일 끝단에 구성되는 패드단자(207)(도면에서는 게이트 패드단자를 표시함,)의 사이에 위치한다.
다음으로, 도 10b에 도시한 바와 같이, 상기 어레이기판(240)의 외곽에 인쇄된 실런트(232)의 안쪽으로 액정(242)을 적하(滴下)한다.
앞서 설명하였지만, 이와 같은 액정충진 방식은 짧은 시간에 보다 많은 양의 액정을 채울 수 있으므로, 기존의 진공을 이용한 점진적인 충진방식에 비해 획기적으로 시간을 단축할 수 있다.
다음으로, 도 10c에 도시한 바와 같이, 투명 절연기판(234)상에 컬러필터(236)와, 상기 컬러필터 상부에 구성된 평탄화막(246)과, 상기 평탄화(246)막 상부에 구성된 공통전극(248)으로 구성된 상부 컬러필터 기판(250)을 합착하여 액정패널을 제작한다.
상기 컬러필터 기판(250)의 상부에서 자외선을 조사하게 되면, 자와선에 의해 액정패널(233)의 외곽에 구성된 실런트(232)가 경화되면서 상기 상부컬러필터 기판과 하부기판이 더욱 안정한 합착상태가 된다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정패널은 상기 제 1 예와는 달리 상기 반사판(220)중 화소영역(P)에 대응하는 부분에 투과홀을 구성하지 않는다.
상기 반사판(220)은 화소영역(표시영역)의 전 면적에 걸쳐 위치하며 실런트(232)가 인쇄된 하부영역(주변영역) 즉, 비 표시영역의 패드단자(207)에 근접한 영역까지 연장하여 구성한다.
상기 실런트(232)에 의해 상기 하부 어레이기판(240)과 합착되는 상부 컬러필터기판(250)은, 상기 하부 어레이기판(240)의 화소전극(228)에 대응하는 부분에만 컬러필터(236)를 구성한다.
전술한 바와 같은 종래의 제 1 예와 제 2 예에 따른 어레이기판의 구조는 상부기판을 구성할 때, 박막트랜지스터에 대응하는 부분에 별도의 블랙매트릭스를 구성하지 않는다.
또한, 자외선을 이용하여 상기 실런트를 경화할 경우에는 종래와는 달리 자외선 차단 마스크를 사용하지 않는 장점이 있다.
따라서, 본 발명에 따라 반사형 또는 반사투과형 액정표시장치를 제작하게 되면 아래와 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 상기 반사판을 실런트가 구성되는 영역의 하부까지 연장하여 구성하는 동시에 상기 어레이기판의 박막트랜지스터를 덮는 구조이므로, 상부기판에 블랙매트릭스를 구성할 필요가 없고, 또한 자외선을 이용하여 상기 실런트를 경화할 경우 화소영역을 차단하는 자외선 차단마스크를 별도로 사용할 필요가 없다.
따라서, 공정을 단순화하고 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 상기 블랙매트릭스를 구성하지 않기 때문에 하부기판을 설계할 때 블랙매트릭스와의 미스 얼라인(misalign)을 고려한 마진(margin)설계를 하지 않아도 되므로, 소형의 기기에 적용 가능한 효과가 있다.
셋째, 블랙매트릭스를 형성하지 않기 때문에 반사율을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 표시영역과, 주변영역으로 정의된 기판과;
    상기 기판의 표시영역에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선과;
    상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터와 제 1 절연층 상에 구성된 제 2 절연층과;
    상기 제 2 절연층 상부에 위치하고, 상기 표시영역에서 상기 주변영역 까지 연장되며 상기 화소영역에 대응하는 일부에 투과홀을 포함한 반사판과;
    상기 반사판의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극의 일부가 노출 되도록 하부 제 2 절연층과 함께 식각된 제 3 절연층과;
    상기 제 3 절연층의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극과 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성된 투명 화소전극
    을 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판.
  2. 표시영역과, 주변영역으로 정의된 제 1 기판에 있어서,
    상기 표시영역에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선과; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터와 제 1 절연층 상에 구성된 제 2 절 연층과; 상기 제 2 절연층 상부에 위치하고, 상기 표시영역에서 상기 주변영역까지 연장되며 상기 화소영역에 대응하는 일부에 투과홀을 포함한 반사판과; 상기 반사판의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극의 일부가 노출 되도록 하부 제 2 절연층과 함께 식각된 제 3 절연층과; 상기 제 3 절연층의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극과 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성된 화소전극을 포함하는 제 1 기판과;
    상기 제 1 기판과 소정간격 이격되고, 제 1 기판의 화소영역의 전면에 대응하는 위치에 컬러필터와 투명한 공통전극이 적층된 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하고, 상기 제 1 기판의 주변영역까지 연장된 반사판의 상부에 구성된 실런트와;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 위치한 액정층을
    포함하는 반사투과형 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 컬러필터와 공통전극의 사이에 평탄화막을 더욱 구성한 반사투과형 액정표시장치.
  4. 투명한 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계와;
    상기 제 1 기판에 표시영역과, 주변영역을 정의하는 단계와; 상기 표시영역에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 스위칭 소자를 형성하는 단계와; 상기 스위칭 소자와 제 1 절연층 상에 제 2 절연층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 절연층 상부에 위치하고, 상기 표시영역에서 상기 주변영역까지 연장되며 상기 화소영역에 대응하는 일부에 투과홀이 구성된 반사판을 형성하는 단계와; 상기 반사판의 상부에 상기 드레인전극의 일부가 노출 되도록 하부 제 2 절연층과 함께 식각된 제 3 절연층을 형성하는 단계와; 상기 노출된 드레인전극의 일부와 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 어레이기판을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 기판에 공통전극을 형성하여 상부기판을 형성하는 단계와;
    상기 어레이기판의 둘레에 연장된 반사판의 상부에 실런트를 인쇄하는 단계와;
    상기 실런트의 안쪽 어레이기판 상에 액정을 적하(滴下)하는 단계와;
    상기 실런트가 인쇄되고 액정이 적하된 어레이기판에 상기 상부기판을 합착하는 단계와;
    빛을 조사하여 상기 실런트를 경화하는 단계
    를 포함하는 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 기판과 공통전극 사이에 컬러필터를 형성하는 단계를 더욱 포함하는 액정적하방식으로 제작된 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
  6. 표시영역과, 주변영역으로 정의된 기판과;
    상기 기판의 표시영역에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선과;
    상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터와 제 1 절연층 상에 구성된 제 2 절연층과;
    상기 제 2 절연층 상부에 위치하고, 상기 표시영역에서 상기 주변영역까지 연장되고 상기 드레인전극의 일부상부에 접촉홀이 구성된 반사판과;
    상기 반사판의 상부에 구성되고, 상기 접촉홀을 통해 상기 드레인전극의 일부가 노출 되도록 하부 제 2 절연층과 함께 식각된 제 3 절연층과;
    상기 제 3 절연층의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극과 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성된 화소전극
    을 포함하는 반사형 액정표시장치용 어레이기판.
  7. 표시영역과, 주변영역으로 정의된 제 1 기판에 있어서,
    상기 제 1 기판의 표시영역에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선과; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터와 제 1 절연층 상에 구성된 제 2 절연층과; 상기 제 2 절연층 상부에 위치하고, 상기 표시영역에서 상기 주변영역의 일부까지 연장되는 반사판과; 상기 반사판의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극의 일부가 노출 되도록 하부 제 2 절연층과 함께 식각된 제 3 절연층과; 상기 제 3 절연층의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극과 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성된 화소전극을 포함하는 제 1 기판과;
    상기 제 1 기판과 소정간격 이격되고, 상기 제 1 기판의 화소영역의 전면에 대응하는 위치에 컬러필터와 투명한 공통전극이 적층된 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 실런트와;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 위치한 액정층을
    포함하는 반사형 액정표시장치.
  8. 투명한 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계와;
    상기 제 1 기판에 표시영역과, 주변영역을 정의하는 단계와; 상기 표시영역에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 스위칭 소자를 형성하는 단계와; 상기 스위칭 소자와 제 1 절연층 상에 제 2 절연층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 절연층 상부에 위치하고, 상기 표시영역에서 상기 주변영역까지 연장된 반사판을 형성하는 단계와; 상기 반사판의 상부에 상기 드레인전극의 일부가 노출 되도록 하부 제 2 절연층과 함께 식각된 제 3 절연층을 형성하는 단계와; 상기 노출된 드레인전극의 일부와 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 어레이기판을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 기판에 공통전극을 형성하여 상부기판을 형성하는 단계와;
    상기 어레이기판의 둘레에 연장된 반사판의 상부에 실런트를 인쇄하는 단계와;
    상기 실런트의 안쪽 어레이기판 상에 액정을 적하(滴下)하는 단계와;
    상기 실런트가 인쇄되고 액정이 적하된 어레이기판에 상기 상부기판을 합착하는 단계와;
    빛을 조사하여 상기 실런트를 경화하는 단계
    를 포함하는 반사형 액정표시장치 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 기판과 공통전극 사이에 컬러필터를 형성하는 단계를 더욱 포함하는 액정적하방식으로 제작된 반사형 액정표시장치 제조방법.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7253866B2 (en) * 2001-10-27 2007-08-07 Lg.Philips Lcd Co., Ltd. Method of fabricating liquid crystal display device
KR100787815B1 (ko) * 2002-02-27 2007-12-21 엘지.필립스 엘시디 주식회사 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
KR100864410B1 (ko) * 2002-12-11 2008-10-20 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
CN1295554C (zh) * 2003-05-28 2007-01-17 统宝光电股份有限公司 半透射半反射式液晶显示装置
KR101064185B1 (ko) * 2004-02-05 2011-09-14 삼성전자주식회사 어레이 기판 및 이의 제조 방법과, 이를 갖는 액정 표시장치
JP4191641B2 (ja) * 2004-04-02 2008-12-03 三菱電機株式会社 半透過型液晶表示装置およびその製造方法
US7551247B2 (en) * 2004-06-09 2009-06-23 Sharp Kabushiki Kaisha Reflection type display device and method with pixel electrodes having predetermined dimensions and relationships to each other as to gap width therebetween on both short and long sides and pitch of cubic corner cubes
KR101116817B1 (ko) * 2004-06-30 2012-02-28 엘지디스플레이 주식회사 유기 절연막을 포함하는 액정 패널 및 그 제조 방법
JP4016977B2 (ja) * 2004-09-03 2007-12-05 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置、電子機器
JP2006235012A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
JP4142058B2 (ja) * 2005-06-22 2008-08-27 エプソンイメージングデバイス株式会社 電気光学装置および電子機器
TWI362521B (en) 2006-08-02 2012-04-21 Au Optronics Corp Trans-flective liquid crystal display
TWI350400B (en) * 2006-11-27 2011-10-11 Chimei Innolux Corp Substrate used in liquid crystal panel, liquid crystal panel and liquid crystal display device
KR100850519B1 (ko) * 2007-06-28 2008-08-05 주식회사 에스앤에스텍 그레이톤 블랭크 마스크 및 포토마스크의 제조방법
JP5536986B2 (ja) * 2008-04-30 2014-07-02 三菱電機株式会社 液晶表示装置
KR101722466B1 (ko) * 2010-10-25 2017-04-04 삼성디스플레이 주식회사 컬러 필터 기판, 그 제조 방법 및 이를 이용한 표시 패널
TWI642170B (zh) * 2013-10-18 2018-11-21 半導體能源研究所股份有限公司 顯示裝置及電子裝置
KR102256566B1 (ko) 2013-12-18 2021-05-27 삼성디스플레이 주식회사 곡면 표시 장치 및 이를 제조하는 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960035085A (ko) * 1995-03-01 1996-10-24 모리시타 요이찌 액정표시패널의 제조방법과 액정시일재 및 액정표시장치
KR19990029903A (ko) * 1997-09-17 1999-04-26 모리시따요오이 찌 반사형 액정 표시 장치
JP2000235182A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Alps Electric Co Ltd 反射型液晶表示装置
KR20010031494A (ko) * 1998-08-31 2001-04-16 야스카와 히데아키 액정 패널 및 그의 제조 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6690438B2 (en) * 2001-04-06 2004-02-10 Citizen Watch Co., Ltd. Liquid crystal display panel
KR100435124B1 (ko) * 2001-05-22 2004-06-09 엘지.필립스 엘시디 주식회사 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960035085A (ko) * 1995-03-01 1996-10-24 모리시타 요이찌 액정표시패널의 제조방법과 액정시일재 및 액정표시장치
KR19990029903A (ko) * 1997-09-17 1999-04-26 모리시따요오이 찌 반사형 액정 표시 장치
KR20010031494A (ko) * 1998-08-31 2001-04-16 야스카와 히데아키 액정 패널 및 그의 제조 방법
JP2000235182A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Alps Electric Co Ltd 反射型液晶表示装置

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