KR100793723B1 - 반사-투과형 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

반사-투과형 액정표시장치 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 상기 장치는 화소가 형성된 제1 기판; 상기 제1 기판에 대향하여 형성된 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성된 액정층; 상기 제1 기판 상에 형성되고, 그 표면에 광 산란을 위한 다수의 요철부를 갖는 반사 전극; 상기 반사 전극 및 제1 기판 상에 형성된 평탄화막; 및 상기 평탄화막 상에 형성된 투명 전극을 구비한다. 유기 물질로 이루어진 평탄화막 위에 투명 전극을 형성함으로써, 상·하판의 전계 왜곡을 방지하여 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

Description

반사-투과형 액정표시장치 및 그 제조방법{Reflective-transmissive type liquid crystal display device and method of manufacturing the same}
도 1a 및 도 1b는 종래 방법에 의한 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2는 본 발명에 의한 반사-투과형 액정표시장치의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시한 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100 : 제1 절연 기판 110 : 게이트 전극
115 : 게이트 절연막 120 : 액티브 패턴
125 : 오믹 콘택 패턴 130 : 소오스 전극
135 : 드레인 전극 140 : 박막 트랜지스터
150 : 유기 보호막 155 : 제1 콘택홀
160 : 반사 전극 165 : 평탄화막
170 : 제1 콘택홀 175 : 투명 전극
180 : 제1 배향막 200 : 제1 기판
210 : 액정층 220 : 스페이서
300 : 제2 기판 305 : 제2 절연 기판
310 : 컬러 필터 315 : 공통 전극
320 : 제2 배향막
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전계 왜곡을 방지하여 콘트라스트(contrast)를 향상시킬 수 있는 반사-투과형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
오늘날과 같은 정보화 사회에 있어서 전자 디스플레이 장치(electronic display device)의 역할은 갈수록 중요해지며, 각종 전자 디스플레이 장치가 다양한 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다.
일반적으로 전자 디스플레이 장치란 다양한 정보를 시각을 통해 인간에게 전달하는 장치를 말한다. 즉, 전자 디스플레이 장치란 각종 전가 기기로부터 출력되는 전기적 정보 신호를 인간의 시각으로 인식 가능한 광 정보 신호로 변환하는 전자 장치라고 정의할 수 있으며, 인간과 전자 기기를 연결하는 가교적 역할을 담당하는 장치로 정의될 수도 있다.
이러한 전자 디스플레이 장치에 있어서, 광 정보 신호가 발광 현상에 의해 표시되는 경우에는 발광형 표시(emissive display) 장치로 불려지며, 반사, 산란, 간섭 현상 등에 의해 광 변조를 표시되는 경우에는 수광형 표시(non-emissive display) 장치로 일컬어진다. 능동형 표시 장치라고도 불리는 상기 발광형 표시 장치로는 음극선관(cathode ray tube; CRT), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP), 발광 다이오드(light emitting diode; LED) 및 일렉트로 루미네슨트 디스플레이(electroluminescent display; ELD) 등을 들 수 있다. 또한, 수동형 표시 장치인 상기 수광형 표시 장치에는 액정표시장치(liquid crystal display; LCD), 전기화학 표시장치(electrochemical display; ECD) 및 전기 영동 표시장치(electrophoretic image display; EPID) 등이 해당된다.
텔레비전이나 컴퓨터용 모니터 등과 같은 화상표시장치에 사용되는 음극선관(CRT)은 표시 품질 및 경제성 등의 면에서 가장 높은 점유율을 차지하고 있으나, 무거운 중량, 큰 용적 및 높은 소비 전력 등과 같은 많은 단점을 가지고 있다.
그러나, 반도체 기술의 급속한 진보에 의해 각종 전자 장치의 고체화, 저 전압 및 저 전력화와 함께 전자 기기의 소형 및 경량화에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 디스플레이 장치, 즉 얇고 가벼우면서도 낮은 구동 전압 및 낮은 소비 전력의 특징을 갖춘 평판 패널(flat panel)형 디스플레이 장치에 대한 요구가 급격히 증대하고 있다.
현재 개발된 여러 가지 평판 디스플레이 장치 중에서 액정표시장치는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 음극선관에 가까운 화상 표시가 가능하기 때문에 다양한 전자 장치에 광범위하게 사용되고 있다.
액정표시장치는 백라이트와 같은 광원을 이용하여 화상을 표시하는 투과형 액정표시장치와 자연광을 이용한 반사형 액정표시장치, 그리고 실내나 외부 광원이 존재하지 않는 어두운 곳에서는 표시소자 자체의 내장 광원을 이용하여 디스플레이하는 투과 표시모드로 작동하고 실외의 고조도 환경에서는 외부의 입사광을 반사시켜 디스플레이하는 반사 표시모드로 작동하는 반사-투과형 액정표시장치로 구분될 수 있다.
액정표시장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 두 장의 기판에 각각 전극이 형성되어 있고 각 전극에 인가되는 전압을 스위칭하는 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)를 구비하는 장치이며, 상기 박막 트랜지스터는 두 장의 기판 중 하나에 형성되는 것이 일반적이다. 화소부에 박막 트랜지스터를 이용하는 액정표시장치는 비정질형과 다결정형으로 구분된다.
도 1a 및 도 1b는 종래 방법에 의한 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들로서, 하부-게이트(bottom-gate) 구조의 비정질실리콘 박막 트랜지스터-액정표시장치를 도시한다.
도 1a를 참조하면, 유리 또는 세라믹과 같은 절연 물질로 이루어진 제1 절연 기판(10) 상에 제1 금속막을 증착한 후, 사진식각 공정으로 상기 제1 금속막을 패터닝하여 제1 방향으로 신장하는 게이트 라인(도시하지 않음), 상기 게이트 라인으로부터 분기된 게이트 전극(12) 및 상기 게이트 라인의 끝단에 연결되어 상기 게이트 전극(12)에 주사 전압을 인가하기 위한 게이트 패드(도시하지 않음)를 포함하는 게이트 배선을 형성한다. 상기 게이트 배선이 형성된 제1 절연 기판(10) 상에 실리 콘 질화물로 이루어진 게이트 절연막(14)을 증착하고, 그 위에 비정질실리콘막 및 n+ 도핑된 비정질실리콘막을 순차적으로 증착한다. 이어서, 사진식각 공정으로 상기 n+ 도핑된 비정질실리콘막 및 비정질실리콘막을 연속적으로 패터닝하여 비정질실리콘막으로 이루어진 액티브 패턴(16) 및 n+ 도핑된 비정질실리콘막으로 이루어진 오믹 콘택 패턴(18)을 형성한다.
상기 오믹 콘택 패턴(18) 및 게이트 절연막(14) 상에 제2 금속막을 증착한 후, 사진식각 공정으로 상기 제2 금속막을 패터닝하여 상기 게이트 라인과 직교하는 제2 방향으로 신장하는 데이터 라인(도시하지 않음), 상기 데이터 라인으로부터 분기된 소오스 전극(20) 및 드레인 전극(22), 그리고 상기 데이터 라인의 끝단에 연결되어 상기 소오스 전극(20)으로 신호 전압을 인가하기 위한 데이터 패드(도시하지 않음)를 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 계속해서, 상기 소오스 전극(20)과 드레인 전극(22) 사이로 노출된 오믹 콘택 패턴(18)을 건식 식각하여 박막 트랜지스터(25)를 완성한다.
상기 데이터 배선 및 게이트 절연막(14) 상에 유기 보호막(26)을 형성한 후, 노광 및 현상 공정으로 상기 드레인 전극(22)의 유기 보호막(26)을 제거하여 드레인 전극(22)을 노출시키는 콘택홀(28)을 형성한다. 이와 동시에, 상기 유기 보호막(26)의 표면에 광 산란을 위한 다수의 요철부들을 형성한다. 즉, 두 개의 마스크를 이용한 두 번의 노광 공정과 한 번의 현상 공정으로 콘택홀(28) 및 다수의 요철부를 동시에 형성한다.
상기 결과물의 전면에 ITO(indium-tin-oxide) 또는 IZO(indium-zinc oxide)와 같은 투명 도전막을 증착한 후, 사진식각 공정으로 상기 투명 도전막을 패터닝하여 콘택홀(28)을 통해 드레인 전극(22)과 접속되는 투명 전극(30)을 형성한다.
상기 투명 전극(30)이 형성된 결과물의 전면에 높은 반사율을 갖는 금속막, 예컨대 알루미늄-내드뮴(AlNd)막이나 은(Ag)을 증착한 후, 사진식각 공정으로 상기 반사막을 패터닝하여 그 하부의 투명 전극(30)을 노출시키는 투과창(T1)을 갖는 반사 전극(32)을 형성한다. 그러면, 박막 트랜지스터(25)가 형성된 제1 기판(40)이 완성된다.
도 1b를 참조하면, 상기 제1 절연 기판(10)과 동일한 물질로 구성된 제2 절연 기판(50) 상에 컬러 필터(도시하지 않음) 및 투명 공통 전극(52)을 순차적으로 형성하여 제2 기판(60)을 완성한다. 이어서, 제2 기판(60)이 제1 기판(40)에 대향하도록 배치한 다음, 제1 기판(60)과 제2 기판(40) 사이에 스페이서(도시하지 않음)를 개재하여 접합함으로써, 제1 기판(60)과 제2 기판(40) 사이에 소정의 공간이 형성되도록 한다. 그런 후, 제1 기판(60)과 제2 기판(40) 사이의 공간에 진공 주입 방법을 이용하여 액정 물질을 주입하여 액정층(55)을 형성한다.
상술한 종래 방법에 의하면, 하판(즉, 박막 트랜지스터 기판)의 반사 전극에 엠보싱(embossing) 처리를 하여 정면에서 들어오는 직사광에 대해 의도적으로 난반사를 일으킴으로써 반사 효율을 극대화시킨다. 그러나, 화소에 전압을 인가할 때 요철형 반사 전극의 골 부분(도 1b의 A 참조)에서 전계가 왜곡되어 이 부위에서 빛 이 새게 된다. 이에 따라, 블랙(black)의 휘도가 증가하여 콘트라스트가 저하되는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 일 목적은 평탄화막 위에 투명 전극을 형성하여 전계 왜곡을 방지할 수 있는 반사-투과형 액정표시장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 평탄화막 위에 투명 전극을 형성하여 전계 왜곡을 방지할 수 있는 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 화소가 형성된 제1 기판; 상기 제1 기판에 대향하여 형성된 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성된 액정층; 상기 제1 기판 상에 형성되고, 그 표면에 광 산란을 위한 다수의 요철부를 갖는 반사 전극; 상기 반사 전극 및 제1 기판 상에 형성된 평탄화막; 및 상기 평탄화막 상에 형성된 투명 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치를 제공한다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제1 기판에 화소를 형성하는 단계; 상기 제1 기판 상에 광 산란을 위한 다수의 요철부를 포함한 표면 구조를 갖는 반사 전극을 형성하는 단계; 상기 반사 전극 및 제1 기판 상에 평탄화막을 형성하는 단계; 상기 평탄화막 상에 투명 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 기판에 대향하여 제2 기판을 형성하는 단계; 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액 정표시장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 본 발명의 상기 다른 목적은 기판에 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 및 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 위의 상기 게이트 절연막 상에 액티브 패턴 및 오믹 콘택 패턴을 형성하는 단계; 상기 오믹 콘택 패턴 위에서 서로 분리되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계; 상기 결과물의 전면에 다수의 요철부를 포함한 표면 구조 및 상기 제2 전극을 노출시키는 제1 콘택홀을 갖는 유기 보호막을 형성하는 단계; 상기 유기 보호막 상에 상기 제1 콘택홀을 통해 상기 제2 전극과 접속하며, 상기 유기 보호막과 동일한 표면 구조를 갖는 반사 전극을 형성하는 단계; 상기 반사 전극 및 유기 보호막 상에 상기 제2 전극을 노출시키는 제2 콘택홀을 갖는 평탄화막을 형성하는 단계; 및 상기 평탄화막 상에 상기 제2 콘택홀을 통해 상기 제2 전극과 접속하는 투명 전극을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법에 의해 달성된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 요철형 반사 전극 위에 유기 물질로 이루어진 평탄화막을 형성하고, 상기 평탄화막 위에 투명 전극을 형성한다. 따라서, 종래 방법에서 발생하였던 상·하판의 전계 왜곡을 방지하여 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 의한 반사-투과형 액정표시장치의 단면도들로서, 하부-게 이트 구조의 비정질실리콘 박막 트랜지스터-액정표시장치를 도시한다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 반사-투과형 액정표시장치는 화소가 형성되어 있는 제1 기판(200), 상기 제1 기판(200)에 대향하여 배치된 제2 기판(300), 상기 제1 기판(200)과 제2 기판(300) 사이에 형성된 액정층(210), 그리고 상기 제1 기판(200)과 액정층(210) 사이에 형성된 화소 전극인 반사 전극(160) 및 투명 전극(175)을 포함한다.
상기 제1 기판(200)은 제1 절연 기판(100)과 상기 제1 절연 기판(100)에 형성된 스위칭 소자의 박막 트랜지스터(200)를 포함한다. 상기 박막 트랜지스터(200)는 게이트 전극(110), 게이트 절연막(115), 액티브 패턴(120), 오믹 콘택 패턴(125), 소오스 전극(130) 및 드레인 전극(135)을 포함한다.
상기 박막 트랜지스터(200)가 형성된 제1 절연 기판(100) 상에는 감광성 유기 물질로 이루어진 보호막(150)이 적층되며, 이러한 유기 보호막(150)에는 박막 트랜지스터(200)의 드레인 전극(135)의 일부분을 노출시키는 제1 콘택홀(155)이 형성된다. 또한, 상기 유기 보호막(150)의 표면에는 광 산란을 위한 다수의 요철부(152)가 형성된다.
상기 제1 콘택홀(155) 및 유기 보호막(150) 상에는 반사 전극(160)이 형성된다. 상기 반사 전극(160)은 제1 콘택홀(155)을 통해 드레인 전극(155)에 접속됨으로써, 박막 트랜지스터(200)와 반사 전극(160)이 전기적으로 연결된다.
상기 반사 전극(160) 및 유기 보호막(150) 상에는 감광성 아크릴 화합물, 벤젠 사이클로부탄(BCB) 또는 폴리이미드(polyimide)와 같은 유기 물질로 이루어진 평탄화막(165)이 형성되며, 이 평탄화막(165)에는 박막 트랜지스터(200)의 드레인 전극(155)의 일부분을 노출시키는 제2 콘택홀(170)이 형성된다.
상기 제2 콘택홀(170) 및 평탄화막(165) 상에는 투명 전극(175)이 형성된다. 상기 투명 전극(175)은 제2 콘택홀(170)을 통해 드레인 전극(155)과 접속된다. 여기서, 투명 전극(175)만 존재하는 영역은 투과창(T2)이 되고 나머지 영역은 반사창으로 제공된다.
상기 투명 전극(175) 상에는 제1 배향막(orientation layer)(180)이 적층된다.
상기 제1 기판(200)에 대향하는 제2 기판(300)은 제2 절연 기판(305), 컬러 필터(310), 투명 공통 전극(315) 및 제2 배향막(320)을 포함한다.
상기 제2 절연 기판(305)은 제1 절연 기판(100)과 동일한 물질, 예컨대 유리 또는 세라믹으로 이루어진다. 상기 컬러 필터(310)는 제2 절연 기판(305)의 하부에 배치되며, 컬러 필터(310)의 하부에는 투명 공통 전극(315) 및 제2 배향막(320)이 차례로 형성된다. 상기 제2 배향막(320)은 제1 기판(200)의 제1 배향막(180)과 함께 액정층(220)의 액정 분자들을 소정 각도로 프리틸팅시키는 기능을 수행한다.
상기 제1 기판(200)과 제2 기판(300) 사이에는 스페이서(220)들이 개재되어 제1 기판(200)과 제2 기판(300) 사이에 소정의 공간이 형성된다. 이와 같은 제1 기판(200)과 제2 기판(300) 사이의 공간에는 액정층(210)이 형성된다.
이하, 도 2에 도시한 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법을 도면을 참조하 여 설명한다.
도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시한 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 3a 내지 도 3e에 있어서, 도 2에서와 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.
도 3a를 참조하면, 유리 또는 세라믹과 같은 절연 물질로 이루어진 제1 절연 기판(100) 상에 약 500Å의 크롬(Cr) 및 약 2500Å의 알루미늄-내드뮴(AlNd)으로 이루어진 제1 금속막을 증착한 후, 사진식각 공정으로 상기 제1 금속막을 패터닝하여 제1 방향으로 신장되는 게이트 라인(도시하지 않음), 상기 게이트 라인으로부터 분기된 박막 트랜지스터의 게이트 전극(110) 및 상기 게이트 라인의 끝단에 연결되어 게이트 전극(110)에 주사 전압을 인가하기 위한 게이트 패드(도시하지 않음)를 포함하는 게이트 배선을 형성한다. 이때, 상기 게이트 전극(110)은 그 측벽이 테이퍼드 프로파일(tapered profile)을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
상기 게이트 배선이 형성된 제1 절연 기판(100)의 전면에 실리콘 질화물을 플라즈마 화학기상증착(plasma-enhanced chemical vapor deposition; PECVD) 방법에 의해 약 4500Å의 두께로 증착하여 게이트 절연막(115)을 형성한다.
상기 게이트 절연막(115) 상에 액티브층으로서, 예컨대 비정질실리콘막을 PECVD 방법에 의해 약 2000Å의 두께로 증착하고, 그 위에 오믹 콘택층으로서, 예컨대 n+ 도핑된 비정질실리콘막을 PECVD 방법에 의해 약 500Å의 두께로 증착한다. 이때, 상기 액티브층 및 오믹 콘택층은 PECVD 설비의 동일 챔버 내에서 인-시튜(in-situ)로 증착한다. 이어서, 사진식각 공정으로 상기 막들을 패터닝하여 게이트 전극(110) 윗부분의 게이트 절연막(115) 상에 비정질실리콘막으로 이루어진 액티브 패턴(120) 및 n+ 도핑된 비정질실리콘막으로 이루어진 오믹 콘택 패턴(125)을 형성한다.
상기 오믹 콘택 패턴(125) 및 게이트 절연막(115) 상에 크롬(Cr), 크롬-알루미늄(Cr-Al) 또는 크롬-알루미늄-크롬(Cr-Al-Cr)과 같은 제2 금속막을 약 1500∼4000Å의 두께로 증착한 후, 사진식각 공정으로 상기 제2 금속막을 패터닝하여 게이트 라인에 직교하는 데이터 라인(도시하지 않음), 상기 데이터 라인으로부터 분기되는 소오스 전극(130) 및 드레인 전극(135), 그리고 상기 데이터 라인의 끝단에 연결되어 상기 소오스 전극(130)에 신호 전압을 인가하기 위한 데이터 패드(도시하지 않음)를 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 계속해서, 상기 소오스 전극(130)과 드레인 전극(135) 사이의 노출된 오믹 콘택 패턴(125)을 반응성 이온 식각(reactive ion etching; RIE) 방법에 의해 제거해낸다.
본 실시예에서는 액티브 패턴(120), 오믹 콘택 패턴(125) 및 데이터 배선을 2매의 마스크를 이용하여 형성한다. 그러나, 본 출원인은 하나의 마스크를 이용하여 액티브 패턴(120), 오믹 콘택 패턴(125) 및 데이터 배선을 형성함으로써, 하부-게이트 구조의 박막 트랜지스터-액정표시장치를 제조하는데 사용되는 마스크의 수를 줄일 수 있는 방법을 발명하여 대한민국 특허청에 출원번호 1998-049710호로 출원한 바 있다. 이 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 게이트 절연막(115) 상에 액티브층, 오믹 콘택층 및 제2 금속막을 순차적으로 증착한다. 상기 제2 금속막 상에 감광막을 도포하고 이를 노광 및 현상하여 박막 트랜지스터의 채널부 위에 위치하며 제1 두께를 갖는 제1 부분, 데이터 배선부 위에 위치하며 상기 제1 두께보다 두꺼운 두께를 갖는 제2 부분 및 감광막이 완전히 제거된 제3 부분을 포함하는 감광막 패턴(도시하지 않음)을 형성한다. 그런 다음, 상기 제3 부분 아래의 제2 금속막, 오믹 콘택층 및 액티브층, 상기 제1 부분 아래의 제2 금속막, 그리고 상기 제2 부분의 일부 두께를 식각하여 상기 제2 금속막으로 이루어진 데이터 배선, n+ 도핑된 비정질실리콘막으로 이루어진 오믹 콘택 패턴(125) 및 비정질실리콘막으로 이루어진 액티브 패턴(120)을 동시에 형성한다. 이어서, 남아있는 감광막 패턴을 제거하면, 하나의 마스크를 이용하여 액티브 패턴(120), 오믹 콘택 패턴(125) 및 데이터 배선이 동시에 형성된다.
도 3b를 참조하면, 상기 박막 트랜지스터(140)가 형성된 제1 절연 기판(100)의 전면에 감광성 유기물질을 2㎛ 이상의 두께로 두껍게 도포하여 유기 보호막(150)을 형성한다. 상기 유기 보호막(150)은 그 하부의 데이터 배선과의 사이에 기생 캐패시턴스의 생성을 억제하므로, 화소 전극을 게이트 라인 및 데이터 라인과 중첩되도록 형성하여 높은 개구율의 박막 트랜지스터-액정표시장치를 구현할 수 있다. 이어서, 상기 유기 보호막(150)에 제1 콘택홀(155)을 형성하기 위하여 콘택홀에 상응하는 패턴을 갖는 마스크(도시하지 않음)를 유기 보호막(150) 상에 위치시킨 다음, 1차로 풀(full) 노광 공정을 통해 드레인 전극(135) 위의 유기 보 호막(150)을 노광시킨다. 계속해서, 마이크로 렌즈 형성용 마스크(도시하지 않음)를 유기 보호막(150) 상에 위치시킨 후, 상기 마스크를 이용한 렌즈 노광 공정을 통해 제1 콘택홀(155)을 제외한 부분의 유기 보호막(150)을 2차로 노광시킨다. 그런 다음, 테트라메틸-수산화암모늄(TMAH) 현상액을 이용하여 현상 공정을 진행하면, 상기 드레인 전극(135)의 일부분을 노출시키는 제1 콘택홀(155)과 다수의 요철부(152)들이 형성된다.
그런 다음, 유기 보호막(150)의 리플로우 및 경화를 위해 약 130℃∼230℃의 온도에서 100분 동안 큐어링(curing)을 실시한다.
여기서, 트랜지스터 및 패드의 신뢰성을 확보하고 COG 본딩시 집적회로 부위의 접착력을 향상시키기 위해 상기 유기 보호막(150)을 형성하기 전에 실리콘 질화물로 이루어진 무기 보호막을 더 형성할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 상기 제1 콘택홀(155) 및 유기 보호막(150) 상에 알루미늄(Al), 알루미늄-내드뮴(Al-Nd) 또는 은(Ag)과 같이 높은 반사율을 갖는 금속막을 약 1500Å의 두께로 증착한 후, 사진식각 공정으로 상기 반사막을 패터닝하여 제1 콘택홀(155)을 통해 드레인 전극(135)과 접속되는 반사 전극(160)을 형성한다.
도 3d를 참조하면, 상기 반사 전극(160) 및 유기 보호막(150) 상에 감광성 아크릴 화합물, 벤젠 사이클로부탄(BCB) 또는 폴리이미드(polyimide)와 같은 유기 물질을 약 0.5∼1.5㎛의 두께로 도포하여 평탄화막(165)을 형성한다. 이어서, 노광 및 현상 공정으로 상기 드레인 전극(135) 위의 평탄화막(165)을 제거하여 드레인 전극(135)의 일부분을 노출시키는 제2 콘택홀(170)을 형성한다.
그런 다음, 유기 물질로 이루어진 평탄화막(165)을 경화시키기 위해 200∼230℃ 정도의 온도에서 1시간 내지 2시간 동안 큐어링을 실시한다.
도 3e를 참조하면, 상기 제2 콘택홀(170) 및 평탄화막(165) 상에 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전막을 약 400Å의 두께로 증착한 후, 사진식각 공정으로 상기 투명 도전막을 패터닝하여 제2 콘택홀(170)을 통해 드레인 전극(135)과 접속하는 투명 전극(175)을 형성한다.
계속해서, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 투명 전극(175) 상에 레지스트를 도포하고 러빙(rubbing) 처리 등을 통해 액정층(210) 내의 액정 분자들을 선택된 각으로 프리틸팅시키는 제1 배향막(180)을 형성한다.
이어서, 상기 제1 절연 기판(100)과 동일한 물질로 구성된 제2 절연 기판(305) 상에 컬러 필터(310), 공통 전극(310) 및 제2 배향막(320)을 순차적으로 형성하여 제2 기판(300)을 완성한다. 이어서, 제2 기판(300)이 제1 기판(200)에 대향하도록 배치한 다음, 제1 기판(200)과 제2 기판(300) 사이에 스페이서(220)를 개재하여 접합함으로써, 제1 기판(200)과 제2 기판(300) 사이에 소정의 공간이 형성되도록 한다. 그런 후, 제1 기판(200)과 제2 기판(300) 사이의 공간에 진공 주입 방법을 이용하여 액정 물질을 주입하여 액정층(210)을 형성하면, 본 실시예에 따른 반사-투과형 액정표시장치가 완성된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 요철형 반사 전극 위에 유기 물질로 이루어진 평탄화막을 형성하고, 상기 평탄화막 위에 투명 전극을 형성한다. 따라서, 종래 방법에서 발생하였던 상·하판의 전계 왜곡을 방지하여 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 화소가 형성된 제1 기판;
    상기 제1 기판에 대향하여 형성된 제2 기판;
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성된 액정층;
    상기 제1 기판 상에 형성되고, 그 표면에 광 산란을 위한 다수의 요철부를 갖는 반사 전극;
    상기 반사 전극 및 제1 기판 상에 형성된 평탄화막; 및
    상기 평탄화막 상에 형성된 투명 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평탄화막은 유기 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판과 상기 반사 전극 사이에 형성되고, 상기 반사 전극과 동일한 표면 구조를 갖는 유기 보호막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화소는 비정질실리콘 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화소는 다결정실리콘 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치.
  6. 제1 기판에 화소를 형성하는 단계;
    상기 제1 기판 상에 광 산란을 위한 다수의 요철부를 포함한 표면 구조를 갖는 반사 전극을 형성하는 단계;
    상기 반사 전극 및 제1 기판 상에 평탄화막을 형성하는 단계;
    상기 평탄화막 상에 투명 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 기판에 대향하여 제2 기판을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 반사 전극을 형성하는 단계 전에, 상기 제1 기판 상에 상기 반사 전극과 동일한 표면 구조를 갖는 유기 보호막을 형성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 평탄화막은 유기 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 평탄화막을 형성하는 단계는 상기 유기 물질을 경화시키는 큐어링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 평탄화막은 0.5∼1.5㎛의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법.
  11. 기판에 게이트 전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 전극 및 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;
    상기 게이트 전극 위의 상기 게이트 절연막 상에 액티브 패턴 및 오믹 콘택 패턴을 형성하는 단계;
    상기 오믹 콘택 패턴 위에서 서로 분리되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계;
    상기 결과물의 전면에 다수의 요철부를 포함한 표면 구조 및 상기 제2 전극을 노출시키는 제1 콘택홀을 갖는 유기 보호막을 형성하는 단계;
    상기 유기 보호막 상에 상기 제1 콘택홀을 통해 상기 제2 전극과 접속하며, 상기 유기 보호막과 동일한 표면 구조를 갖는 반사 전극을 형성하는 단계;
    상기 반사 전극 및 유기 보호막 상에 상기 제2 전극을 노출시키는 제2 콘택홀을 갖는 평탄화막을 형성하는 단계; 및
    상기 평탄화막 상에 상기 제2 콘택홀을 통해 상기 제2 전극과 접속하는 투명 전극을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 평탄화막은 유기 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100744397B1 (ko) 2006-04-18 2007-07-30 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 반투과형 액정표시장치의 어레이기판 제조방법
KR101654324B1 (ko) * 2009-12-28 2016-09-09 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그의 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990060923A (ko) * 1997-12-31 1999-07-26 구자홍 반사형 액정표시소자의 반사판 및 그 제조방법
JP2000193807A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Asahi Glass Co Ltd 拡散反射板とその製造方法および反射型表示素子
KR20010060317A (ko) * 1999-12-22 2001-07-06 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 반사형 액정 표시 소자 및 그것을 이용한 화상 표시 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990060923A (ko) * 1997-12-31 1999-07-26 구자홍 반사형 액정표시소자의 반사판 및 그 제조방법
JP2000193807A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Asahi Glass Co Ltd 拡散反射板とその製造方法および反射型表示素子
KR20010060317A (ko) * 1999-12-22 2001-07-06 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 반사형 액정 표시 소자 및 그것을 이용한 화상 표시 장치

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