KR100803165B1 - Reflective-transmissive type liquid crystal device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
반사-투과형 액정표시장치 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 기판 상에 제1 방향으로 신장되는 게이트 라인 및 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 동일한 층으로 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 신장되는 데이터 라인이 동시에 형성된다. 게이트 배선, 데이터 라인 및 기판 상에 게이트 절연막 및 액티브 패턴이 차례로 형성된다. 게이트 절연막 상에는 액티브 패턴의 제1 영역과 중첩되며 그 일부분이 확장되어 화소 전극용 투명 전극으로 형성되는 소오스 전극 및 액티브 패턴의 제2 영역과 중첩되는 드레인 전극이 형성된다. 소오스/드레인 전극 및 게이트 절연막 상에 소오스 전극을 노출시키는 제1 콘택홀 및 데이터 라인을 노출시키는 제2 콘택홀을 갖는 층간 절연막이 형성된다. 층간 절연막 상에 제1 콘택홀을 통해 소오스 전극과 연결되는 반사 전극 및 제2 콘택홀을 통해 데이터 라인과 연결되는 데이터 브리지 배선이 동시에 형성된다. 마스크의 수를 종래의 7매에서 5매로 줄여 공정을 단순화할 수 있다.A reflection-transmissive liquid crystal display device and a method of manufacturing the same are disclosed. A gate line including a gate line and a gate electrode extending in a first direction on the substrate and a data line extending in a second direction perpendicular to the first direction are formed in the same layer as the gate line. A gate insulating film and an active pattern are sequentially formed on the gate wiring, the data line, and the substrate. On the gate insulating layer, a source electrode overlapping the first region of the active pattern and extending a portion thereof to be a transparent electrode for the pixel electrode, and a drain electrode overlapping the second region of the active pattern are formed. An interlayer insulating film having a first contact hole exposing the source electrode and a second contact hole exposing the data line is formed on the source / drain electrode and the gate insulating film. A reflective electrode connected to the source electrode through the first contact hole and a data bridge wiring connected to the data line through the second contact hole are simultaneously formed on the interlayer insulating layer. The process can be simplified by reducing the number of masks from the conventional seven to five.
Description
도 1a 및 도 1b는 종래의 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1A and 1B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a conventional reflective-transmissive liquid crystal display device.
도 2는 본 발명에 의한 반사-투과형 액정표시장치의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a reflection-transmissive liquid crystal display device according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 반사-투과형 액정표시장치의 평면도이다.3 is a plan view of a reflection-transmissive liquid crystal display device according to the present invention.
도 4a 내지 도 4h는 도 2에 도시한 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.4A to 4H are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the reflection-transmissive liquid crystal display shown in FIG. 2.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100 : 투명 기판 102 : 게이트 라인100: transparent substrate 102: gate line
102a : 게이트 전극 102b : 데이터 라인102a:
104 : 게이트 절연막 106 : 액티브 패턴104: gate insulating film 106: active pattern
108 : 콘택층 패턴 110a, 110b : 소오스/드레인 전극108:
110c : 투명 전극 112 : 층간 절연막110c: transparent electrode 112: interlayer insulating film
114 : 요철부 116a, 116b, 116c : 콘택홀114: uneven
118a : 반사 전극 118b : 데이터 브리지 배선118a:
본 발명은 반사-투과형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 단순화를 도모하여 제조 원가를 감소시킬 수 있는 반사-투과형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reflection-transmissive liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a reflection-transmission liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, which can reduce the manufacturing cost by simplifying the process.
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.In today's information society, the role of electronic display devices becomes more and more important, and various electronic display devices are widely used in various industrial fields.
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.In general, an electronic display device refers to a device that transmits various information to a human through vision. In other words, an electronic display device may be defined as an electronic device that converts electrical information signals output from various electronic devices into optical information signals that can be recognized by human eyes, and serves as a bridge that connects humans and electronic devices. It may be defined as.
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.In such an electronic display device, when an optical information signal is displayed by a light emitting phenomenon, it is called an emissive display device, and when a light modulation is displayed by reflection, scattering, or interference phenomenon, a light receiving display ( It is called a non-emissive display device. The light emitting display device, also called an active display device, includes a cathode ray tube (CRT), a plasma display panel (PDP), a light emitting diode (LED), and an electroluminescent display (electroluminescent display). display; ELD). In addition, the light receiving display device, which is a passive display device, includes a liquid crystal display (LCD), an electrochemical display (ECD), an electrophoretic image display (EPID), and the like.
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.Cathode ray tubes (CRTs) used in image display devices such as televisions and computer monitors occupy the highest share in terms of display quality and economy, but have many disadvantages such as heavy weight, large volume and high power consumption. .
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.However, due to the rapid progress of semiconductor technology, the electronic display device suitable for the new environment, that is, the thin and light, the low driving voltage and the low power consumption of the electronic device, according to the miniaturization, low voltage and low power of various electronic devices, and the miniaturization and light weight of the electronic device, The demand for flat panel display devices with features is rapidly increasing.
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.Among the various flat panel display devices currently developed, liquid crystal displays are thinner and lighter than other display devices, have low power consumption and low driving voltage, and are widely used in various electronic devices because they can display images close to cathode ray tubes. Is being used.
액정표시장치는 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 상기 전극에 전압을 인가하여 상기 액정층의 액정 분자들을 재배열시켜 투과되는 빛의 양을 조절하여 디스플레이 장치이다. 상기 두 장의 기판에는 각각 전극이 형성되며, 각 전극에 인가되는 전압을 스위칭하기 위한 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)가 두 장의 기판 중 하나의 기판에 형성된다.The liquid crystal display device is composed of two substrates having electrodes formed thereon and a liquid crystal layer inserted therebetween, by applying a voltage to the electrodes to rearrange liquid crystal molecules of the liquid crystal layer to control the amount of transmitted light. Display device. Electrodes are formed on each of the two substrates, and a thin film transistor (TFT) for switching a voltage applied to each electrode is formed on one of the two substrates.
한편, 액정표시장치는 외부 광원을 이용하여 화상을 표시하는 투과형 액정표시장치와 외부 광원 대신 자연광을 이용한 반사형 액정표시장치로 구분될 수 있다. 시계나 계산기와 같이 전력 소모를 극소화해야 하는 전자 기기에서는 반사형 액정표시장치를 많이 사용하지만, 대화면 고품위의 화상표시를 요구하는 노트북 컴퓨터에는 투과형 액정표시장치를 사용하는 것이 일반적이다.Meanwhile, the liquid crystal display may be classified into a transmissive liquid crystal display displaying an image using an external light source and a reflective liquid crystal display using natural light instead of the external light source. In electronic devices such as clocks and calculators that require minimal power consumption, reflective liquid crystal displays are often used. However, transmissive liquid crystal displays are generally used in notebook computers that require high quality image display.
현재의 추세로는, 전력의 소모를 줄이면서 최대한의 고품위 화상을 구현하기 위해 반사형과 투과형의 두 가지 형태의 장점을 모두 살려서 주변 광도의 변화에도 불구하고 사용 환경에 맞게 적절한 시인성을 확보할 수 있는 반사-투과형 액정표시장치가 개발되고 있다.In the current trend, in order to realize the maximum high quality image while reducing the power consumption, it is possible to take advantage of both the reflection type and the transmission type to obtain the appropriate visibility for the use environment despite the change in the ambient light intensity. Reflective-transmissive liquid crystal display devices have been developed.
도 1a 및 도 1b는 종래의 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1A and 1B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a conventional reflective-transmissive liquid crystal display device.
도 1a를 참조하면, 유리, 석영 또는 사파이어로 이루어진 투명 기판(10) 상에 게이트 배선용 제1 금속막을 증착한 후, 제1 마스크를 사용한 사진식각 공정으로 상기 제1 금속막을 패터닝하여 게이트 전극(12) 및 상기 게이트 전극(12)에 연결되어 제1 방향으로 신장되는 게이트 라인(도시하지 않음)을 포함하는 게이트 배선을 형성한다.Referring to FIG. 1A, after depositing a first metal film for gate wiring on a
상기 게이트 배선 및 기판(10) 상에 실리콘 질화막을 증착하여 게이트 절연막(16)을 형성한 후, 상기 게이트 절연막(16) 상에 비정질실리콘막으로 이루어진 액티브층 및 n+로 도핑된 비정질실리콘막으로 이루어진 콘택층을 차례로 증착한다. 이어서, 제2 마스크를 사용한 사진식각 공정으로 상기 콘택층 및 액티브층을 패터닝하여 콘택층 패턴(18) 및 액티브 패턴(16)을 형성한다. 상기 콘택층 패턴(18)은 상기 액티브 패턴(16)과 그 위에 형성되어질 소오스/드레인 전극 간에 오믹 콘택을 이루기 위해 형성된다.After depositing a silicon nitride film on the gate wiring and the
상기 결과물의 전면에 데이터 배선용 제2 금속막을 증착한 후, 상기 제3 마스크를 이용한 사진식각 공정으로 상기 제2 금속막을 패터닝하여 상기 게이트 라인과 교차하는 화소부를 구획하는 데이터 라인(도시하지 않음) 및 소오스/드레인 전극(20a, 20b)을 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 계속해서, 상기 제3 마스크를 이용하여 노출된 콘택층(18)을 식각 공정으로 제거함으로써, 채널 영역이 될 액티브 패턴(16)만 남긴다.A data line (not shown) for depositing a second metal film for data wiring on the entire surface of the resultant, and then patterning the second metal film in a photolithography process using the third mask to partition the pixel portion crossing the gate line; A data line including the source /
상기 결과물의 전면에 감광성 유기막을 스핀-코팅하여 층간 절연막과 보호막의 역할을 하는 제1 절연막(22)을 형성한 후, 제4 마스크를 이용하여 상기 제1 절연막(22)을 노광 및 현상함으로써 상기 소오스 전극(20a)의 일부분을 노출시키는 제1 콘택홀(24)을 형성한다. 이때, 화소부의 반사판을 산란 구조로 만들기 위해 상기 제1 절연막(22)의 표면에 엠보싱(도시하지 않음)을 형성한다.Spin-coating a photosensitive organic film on the entire surface of the resultant to form a first
상기 제1 콘택홀(24) 및 제1 절연막(22) 상에 투과창 및 화소 전극으로 제공되는 ITO(indium-tin-oxide)나 IZO(indium-zinc-oxide)와 같은 투명 도전막을 증착한 후, 제5 마스크를 이용한 사진식각 공정으로 상기 투명 도전막을 패터닝한다. 그러면, 상기 제1 콘택홀(24)을 통해 상기 소오스 전극(20a)과 연결되는 투명 전극(26)을 형성한다.After depositing a transparent conductive film such as indium-tin-oxide (ITO) or indium-zinc-oxide (IZO) provided as a transmission window and a pixel electrode on the
상기 투명 전극(26) 및 제1 절연막(22) 상에 제2 절연막(28)을 형성한 후, 제6 마스크를 이용한 사진식각 공정으로 상기 제2 절연막(28)을 식각하여 상기 소오스 전극(20a)의 일부분을 노출시키는 제2 콘택홀(29)을 형성한다.After forming the second
상기 제2 콘택홀(29) 및 제2 절연막(28) 상에 반사판 및 화소 전극으로 제공되는 알루미늄(Al)이나 은(Ag)과 같은 반사 도전막을 증착한 후, 제7 마스크를 이용한 사진식각 공정으로 상기 반사 도전막을 패터닝한다. 그러면, 상기 제2 콘택홀(29)을 통해 상기 소오스 전극(20a)과 연결되는 반사 전극(30)이 형성된다. 이때, 투명 전극(26) 위에 반사 전극(30)이 남아있는 영역은 반사판(R)이 되고, 투명 전극(26)만 남아있는 영역은 투과창(T)이 된다.After depositing a reflective conductive film such as aluminum (Al) or silver (Ag) provided as a reflector and a pixel electrode on the
상술한 종래의 반사-투과형 액정표시장치에 의하면, 반사-투과형 구조를 만들기 위하여 게이트 배선, 액티브층, 데이터 배선, 제1 콘택홀, 투명 전극, 제2 콘택홀 및 반사 전극의 총 7층에서 7매의 마스크를 이용한 사진식각 공정 또는 노광 공정이 필요하게 된다.According to the above-described conventional reflection-transmissive liquid crystal display device, in order to make the reflection-transmissive structure, the gate wiring, the active layer, the data wiring, the first contact hole, the transparent electrode, the second contact hole, and the reflection electrode in total of seven layers, 7 A photolithography process or an exposure process using a mask of a hawk is necessary.
일반적으로 사진 공정의 수가 늘수록 공정 비용과 공정 오류의 확률이 증가하여 제조 원가를 높이는 원인이 되므로, 투과형 액정표시장치를 제조하는 수준의 단순화된 공정으로 반사-투과형 액정표시장치를 제조할 수 있는 기술 개발이 절실히 요구되고 있다.In general, as the number of photographic processes increases, the process cost and the probability of process error increase, which increases the manufacturing cost. Therefore, the reflection-transmissive liquid crystal display can be manufactured with a simplified process of manufacturing a transmissive liquid crystal display. Technology development is urgently needed.
따라서, 본 발명의 제1의 목적은 마스크의 수를 줄여 공정을 단순화시킬 수 있는 반사-투과형 액정표시장치를 제공하는데 있다. Accordingly, it is a first object of the present invention to provide a reflection-transmissive liquid crystal display device which can simplify the process by reducing the number of masks.
본 발명의 제2의 목적은 마스크의 수를 줄여 공정을 단순화시킬 수 있는 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 있다.It is a second object of the present invention to provide a method of manufacturing a reflection-transmissive liquid crystal display device which can simplify the process by reducing the number of masks.
상기 제1의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판 상에 형성되고, 제1 방향으로 신장되는 게이트 라인 및 상기 게이트 라인에 연결된 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선; 상기 기판 상에 상기 게이트 배선과 동일한 층으로 형성되고, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 신장되는 데이터 라인; 상기 게이트 배선, 데이터 라인 및 기판 상에 형성된 게이트 절연막; 상기 게이트 전극 위의 게이트 절연막 상에 형성된 액티브 패턴; 상기 게이트 절연막 상에 형성되고, 상기 액티브 패턴의 제1 영역과 중첩되며 그 일부분이 확장되어 화소 전극용 투명 전극으로 형성되는 소오스 전극 및 상기 액티브 패턴의 상기 제1 영역과 대향되는 제2 영역과 중첩되는 드레인 전극; 상기 소오스/드레인 전극 및 게이트 절연막 상에 형성되고 상기 소오스 전극을 노출시키는 제1 콘택홀 및 상기 데이터 라인을 노출시키는 제2 콘택홀을 갖는 층간 절연막; 및 상기 층간 절연막 상에 형성되고 상기 제1 콘택홀을 통해 상기 소오스 전극과 연결되는 반사 전극 및 상기 제2 콘택홀을 통해 상기 데이터 라인과 연결되는 데이터 브리지 배선을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치를 제공한다.In order to achieve the first object, the present invention, a gate wiring formed on a substrate, including a gate line extending in a first direction and a gate electrode connected to the gate line; A data line formed on the substrate in the same layer as the gate line and extending in a second direction perpendicular to the first direction; A gate insulating film formed on the gate wiring, the data line and the substrate; An active pattern formed on the gate insulating layer on the gate electrode; A source electrode formed on the gate insulating layer and overlapping a first region of the active pattern, a portion of which is extended to form a transparent electrode for a pixel electrode, and a second region opposite to the first region of the active pattern; A drain electrode; An interlayer insulating layer formed on the source / drain electrode and the gate insulating layer and having a first contact hole exposing the source electrode and a second contact hole exposing the data line; And a reflective electrode formed on the interlayer insulating layer and connected to the source electrode through the first contact hole, and a data bridge line connected to the data line through the second contact hole. A liquid crystal display device is provided.
상기 제2의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판 상에 제1 방향으로 신 장되는 게이트 라인 및 상기 게이트 라인에 연결된 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선과, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 신장되는 데이터 라인을 동시에 형성하는 단계; 상기 결과물의 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 위의 게이트 절연막 상에 액티브 패턴을 형성하는 단계; 상기 게이트 절연막 상에 상기 액티브 패턴의 양쪽 가장자리와 각각 중첩되는 소오스 전극 및 드레인 전극을 형성함과 동시에, 상기 소오스 전극의 일부분을 확장하여 투명 전극으로 형성하는 단계; 상기 결과물의 전면에 층간 절연막을 형성하는 단계; 상기 층간 절연막을 각하여 상기 소오스 전극을 노출시키는 제1 콘택홀 및 상기 데이터 라인을 노출시키는 제2 콘택홀을 형성하는 단계; 및 상기 층간 절연막 상에 상기 제1 콘택홀을 통해 상기 소오스 전극과 연결되는 반사 전극 및 상기 제2 콘택홀을 통해 상기 데이터 라인과 연결되는 데이터 브리지 배선을 동시에 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the second object of the present invention, a gate line including a gate line extending in a first direction on a substrate and a gate electrode connected to the gate line, and a second direction perpendicular to the first direction Simultaneously forming data lines extending to the lines; Forming a gate insulating film on the entire surface of the resultant product; Forming an active pattern on a gate insulating film on the gate electrode; Forming a source electrode and a drain electrode overlapping both edges of the active pattern on the gate insulating layer, and simultaneously extending a portion of the source electrode to form a transparent electrode; Forming an interlayer insulating film on the entire surface of the resultant product; Forming a first contact hole exposing the source electrode and a second contact hole exposing the data line by removing the interlayer insulating film; And simultaneously forming a reflective electrode connected to the source electrode through the first contact hole and a data bridge wiring connected to the data line through the second contact hole on the interlayer insulating layer. A method of manufacturing a reflection-transmissive liquid crystal display device is provided.
본 발명에 의하면, 동일 물질로 사용할 수 있는 소오스/드레인 전극과 투명 전극을 동시에 형성한다. 또한, 게이트 배선을 형성할 때 신호전달용 데이터 라인을 동시에 형성하고, 반사 전극을 형성할 때 상기 데이터 라인들을 연결시키기 위한 데이터 브리지 배선을 동시에 형성한다. 그러면, 상기 데이터 라인으로부터 상기 데이터 브리지 배선을 통해 화상 신호가 드레인 전극으로 전달된다.According to the present invention, a source / drain electrode and a transparent electrode which can be used in the same material are formed at the same time. In addition, when the gate line is formed, the data lines for signal transmission are simultaneously formed, and when the reflective electrode is formed, the data bridge lines for connecting the data lines are simultaneously formed. Then, an image signal is transferred from the data line to the drain electrode through the data bridge wiring.
따라서, 마스크의 수를 종래의 7매에서 5매로 줄일 수 있으므로, 공정 단순화를 도모하여 제조 원가를 감소시킬 수 있다.Therefore, since the number of masks can be reduced from the conventional seven to five, the manufacturing cost can be reduced by simplifying the process.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하 고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 반사-투과형 액정표시장치의 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시한 반사-투과형 액정표시장치의 평면도이다. 여기서, 도 2는 도 3의 A-A′선에 따른 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a reflection-transmissive liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 3 is a plan view of the reflection-transmission liquid crystal display device shown in FIG. 2. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3.
도 2 및 도 3을 참조하면, 투명 기판(100) 상에 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 텅스텐(MoW) 등의 금속막으로 이루어진 게이트 배선이 형성된다. 상기 게이트 배선은 제1 방향(즉, 횡방향)으로 신장되는 게이트 라인(102) 및 상기 게이트 라인(102)의 일부분인 박막 트랜지스터의 게이트 전극(102a)을 포함한다. 또한, 상기 게이트 라인(102)으로부터 소정 간격을 두고 신호전달용 데이터 라인(102b)이 상기 게이트 라인(102)과 수직한 제2 방향(즉, 종방향)으로 길게 형성된다. 상기 데이터 라인(102b)은 게이트 배선을 위한 금속막의 패터닝시 함께 형성된다.2 and 3, a gate wiring made of a metal film such as chromium (Cr), aluminum (Al), molybdenum (Mo), or molybdenum tungsten (MoW) is formed on the
상기 게이트 배선, 데이터 라인(102b) 및 기판(100) 상에는 무기물, 예컨대 실리콘 질화물로 이루어진 게이트 절연막(104)이 형성된다. 상기 게이트 전극(102a)에 대응되는 게이트 절연막(104) 상에는 비정질실리콘과 같은 반도체막으로 이루어진 액티브 패턴(106) 및 n+로 도핑된 비정질실리콘막으로 이루어진 콘택층 패턴(108)이 순차적으로 적층된다.A
상기 콘택층 패턴(108) 및 게이트 절연막(104) 상에는 투명 도전막으로 이루어지며, 액티브 패턴(106)의 제1 영역과 중첩되는 소오스 전극(110a) 및 상기 제1 영역과 대향되는 액티브 패턴(106)의 제2 영역과 중첩되는 드레인 전극(110b)이 형성된다. 상기 소오스 전극(110a)은 그 일부분이 확장되어 박막 트랜지스터로부터 화상 신호를 받아 상부 기판(즉, 컬러필터 기판)의 전극(도시하지 않음)과 함께 전기장을 생성하는 화소 전극용 투명 전극(110c)으로 이용된다. 따라서, 상기 투명 전극(110c)은 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 구획되는 화소부 내에 형성되며, 높은 개구율을 확보하기 위해 그 가장자리가 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 중첩되도록 형성된다.A transparent conductive film is formed on the
상기 소오스/드레인 전극(110a, 110b) 및 게이트 절연막(104) 상에는 감광성 유기물로 이루어진 층간 절연막(112)이 형성된다. 상기 층간 절연막(112)의 일부 표면에는 반사 효율을 증가시키기 위한 요철부(114)가 형성된다. 또한, 상기 층간 절연막(112)을 관통하여 소오스 전극(110a)을 노출시키는 제1 콘택홀(116a), 데이터 라인(102b)을 노출시키는 제2 콘택홀(116b) 및 드레인 전극(110b)을 노출시키는 제3 콘택홀(116c)이 동시에 형성된다.An interlayer insulating
상기 층간 절연막(112) 상에는 제1 콘택홀(116a)을 통해 소오스 전극(110a)과 연결되고 반사판 및 화소 전극으로 제공되는 반사 전극(118a)과, 제2 콘택홀(116b)을 통해 데이터 라인(102b)과 연결되는 데이터 브리지 배선(118b)이 동시에 형성된다. 상기 데이터 브리지 배선(118b)은 상기 제2 콘택홀(116b)과 제3 콘택홀(116c)을 통해 상기 데이터 라인(102b)과 드레인 전극(110b)을 연결시키는 역할을 한다. 따라서, 외부로부터 상기 데이터 라인(102b)으로 입력된 화상 신호는 상기 데이터 브리지 배선(118b)을 통해 박막 트랜지스터의 드레인 전극(110b)으로 전달된다.On the
본 발명에 의하면, 상기 반사 전극(118a)이 제거되어 그 하부의 투명 전극(110c)을 노출시키는 영역이 투과창이 된다.According to the present invention, the
도 4a 내지 도 4h는 도 2에 도시한 반사-투과형 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.4A to 4H are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the reflection-transmissive liquid crystal display shown in FIG. 2.
도 4a를 참조하면, 유리, 석영 또는 사파이어와 같은 절연 물질로 이루어진 투명 기판(100) 상에 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 텅스텐(MoW) 등의 금속막(101)을 증착한다.Referring to FIG. 4A, a
도 4b를 참조하면, 제1 마스크를 이용한 사진식각 공정으로 상기 금속막(101)을 패터닝하여 제1 방향(즉, 횡방향)으로 신장되는 게이트 라인(도 3의 참조부호 102) 및 화소부 내에 형성되고 상기 게이트 라인(102)의 일부분인 게이트 전극(102a)을 포함하는 게이트 배선을 형성한다. 이와 동시에, 상기 게이트 라인(102)과 소정 간격으로 이격되면서 상기 게이트 라인(102)과 수직한 방향으로 신장되는 신호전달용 데이터 라인(102b)을 형성한다. 상기 데이터 라인(102b)은 후속 공정에서 데이터 브리지 배선과 연결되어 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 화상 신호를 전달하는 역할을 한다.Referring to FIG. 4B, the
이때, 상기 게이트 라인(102)을 그 일부분이 확장된 구조로 형성하여 상기 확장된 부분을 캐패시터 배선으로 형성할 수 있다.In this case, the gate line 102 may be formed to have an extended structure to form the expanded portion as a capacitor wiring.
도 4c를 참조하면, 상기 게이트 배선, 데이터 라인(102b) 및 기판(100) 상에 실리콘 질화물과 같은 무기 절연막으로 이루어진 게이트 절연막(104)을 화학 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD) 공정에 의해 약 4500Å의 두께로 형성한다.Referring to FIG. 4C, a
이어서, 상기 게이트 절연막(104) 상에 비정질실리콘과 같은 반도체막을 CVD 공정으로 증착하여 액티브층(105)을 형성한다. 상기 액티브층(105) 상에 n+로 도핑된 비정질실리콘막을 CVD 공정으로 증착하여 콘택층(107)을 형성한다.Subsequently, a semiconductor film such as amorphous silicon is deposited on the
도 4d를 참조하면, 제2 마스크를 이용한 사진식각 공정으로 상기 콘택층(107) 및 액티브층(105)을 패터닝하여 상기 게이트 전극(102a) 위의 게이트 절연막(104) 상에 액티브 패턴(106) 및 콘택층 패턴(108)을 형성한다. 상기 콘택층 패턴(108)은 상기 액티브 패턴(106)과 그 위에 형성되어질 소오스/드레인 전극 간에 오믹 콘택을 만들어 저항을 낮추는 역할을 한다.Referring to FIG. 4D, the
이어서, 상기 콘택층 패턴(108) 및 게이트 절연막(104) 상에 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전막(109)을 증착한다.Subsequently, a transparent
도 4e를 참조하면, 상기 투명 도전막(109) 상에 포토레지스트막을 도포한 후, 제3 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정을 실시하여 포토레지스트 패턴(도시하지 않음)을 형성한다. 이어서, 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 투명 도전막(109)을 건식 식각함으로써, 상기 액티브 패턴(108)의 양쪽 가장자리에 각각 중첩되는 소오스 전극(110a) 및 드레인 전극(110b)을 형성한다. 이때, 상기 소오스 전극(110a)의 일부분을 확장하여 화소 전극인 투명 전극(110c)으로 형성한다.Referring to FIG. 4E, after the photoresist film is coated on the transparent
도 4f를 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 노출 된 콘택층 패턴(108)을 건식 식각으로 제거한다. 그러면, 채널 영역이 될 액티브 패턴(106)만 남게 된다.Referring to FIG. 4F, the exposed
에싱 및 스트립 공정으로 상기 포토레지스트 패턴을 제거한 후, 결과물의 전면에 감광성 유기물을 도포하여 층간 절연막(112)을 형성한다.After removing the photoresist pattern by an ashing and stripping process, a photosensitive organic material is coated on the entire surface of the resultant to form the
도 4g를 참조하면, 제4 마스크를 이용하여 상기 층간 절연막(112)을 노광 및 현상함으로써 상기 소오스 전극(110a)의 일부분을 노출시키는 제1 콘택홀(116a), 상기 데이터 라인(102b)을 노출시키는 제2 콘택홀(116b) 및 상기 드레인 전극(110b)을 노출시키는 제3 콘택홀(도 3의 참조부호 116c)을 형성한다. 이와 동시에, 화소부의 반사판을 산란 구조로 만들기 위해 상기 층간 절연막(112)의 표면에 요철부(114)를 형성한다. 상기 요철부(114)는 액정을 투과하는 빛을 산란시켜 시야각을 개선시키는 역할을 한다. 바람직하게는, 상기 요철부(114)는 5°∼15°의 경사 각도를 갖도록 형성된다.Referring to FIG. 4G, the
도 4h를 참조하면, 상기 콘택홀들(116a, 116b, 116c) 및 층간 절연막(112) 상에 알루미늄(Al)이나 은(Ag)과 같이 높은 반사율을 갖는 반사 도전막(117)을 형성한다.Referring to FIG. 4H, a reflective
이어서, 제5 마스크를 이용한 사진식각 공정으로 상기 반사 도전막(117)을 패터닝하여 도 2에 도시한 바와 같이 상기 제1 콘택홀(116a)을 통해 소오스 전극(110a)과 연결되는 화소 전극인 반사 전극(118a)을 형성한다. 그러면, 상기 반사 전극(118a)이 제거되어 그 하부의 투명 전극(110c)이 노출된 영역이 투과창이 되며, 상기 투과창을 제외한 나머지 영역은 반사판으로 제공된다.
Subsequently, the reflective
상기 반사 전극(118a)을 형성할 때, 상기 제2 콘택홀(116b)을 통해 데이터 라인(102b)과 연결되는 데이터 브리지 배선(118b)이 동시에 형성된다. 상기 데이터 브리지 배선(118b)은 상기 제2 콘택홀(116b)과 제3 콘택홀(116c)을 통해 상기 데이터 라인(102b)과 드레인 전극(110b)을 연결시키는 역할을 한다. 따라서, 외부로부터 상기 데이터 라인(102b)으로 입력된 화상 신호는 상기 데이터 브리지 배선(118b)을 통해 박막 트랜지스터의 드레인 전극(110b)으로 전달된다.When the
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 반사-투과형 액정표시장치를 제조하기 위해 게이트 배선, 액티브층, 소오스/드레인 전극 및 투명 전극, 콘택홀 및 반사 전극의 총 5층에서 사진식각 공정 또는 노광 공정이 필요하게 된다. 즉, 동일 물질로 사용할 수 있는 소오스/드레인 전극과 투명 전극을 동시에 형성하고, 게이트 배선을 형성할 때 신호전달용 데이터 라인을 동시에 형성하며, 반사 전극을 형성할 때 상기 데이터 라인들을 연결시키기 위한 데이터 브리지 배선을 동시에 형성한다. 따라서, 마스크의 수를 종래의 7매에서 5매로 줄일 수 있으므로, 공정을 단순화하여 원가 절감의 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, a photolithography process or an exposure process is performed on a total of five layers of a gate wiring, an active layer, a source / drain electrode and a transparent electrode, a contact hole, and a reflective electrode to manufacture a reflection-transmissive liquid crystal display device. It is necessary. That is, data for simultaneously forming a source / drain electrode and a transparent electrode which can be used as the same material, simultaneously forming a signal transmission data line when forming a gate wiring, and data for connecting the data lines when forming a reflective electrode Bridge wiring is formed at the same time. Therefore, since the number of masks can be reduced from the conventional seven sheets to five sheets, cost reduction can be obtained by simplifying the process.
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.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.
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Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
G170 | Publication of correction | ||
FPAY | Annual fee payment |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |