KR100810493B1 - 반사투과형 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는, 서로 일정간격 이격되게 배치된 제 1, 2 기판과, 상기 제 1, 2 기판 사이에 개재된 액정층을 가지는 액정패널과, 상기 액정패널의 하부에 위치하는 백라이트를 포함하며, 상기 백라이트에서 공급되는 빛을 광원으로 이용하는 투과부와, 외부로부터 유입되는 빛을 반사광으로 이용하는 반사부를 포함하는 화소 영역이 정의된 반사투과형 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 기판 상의 투과부와 대응되는 영역에서 제 1 투과홀을 가지며, 상기 액정층의 두께로 정의되는 셀갭을 반사부와 투과부간에 다르게 구성하기 위한 단차구조를 가지는 버퍼층과; 상기 버퍼층 상부에 형성된 게이트 전극과; 상기 게이트 전극 상부에 형성된 반도체층과; 상기 반도체층 상부에서 서로 일정간격 이격되게 위치하며, 적어도 이중층 금속물질로 이루어지고, 최상부층 금속물질이 반사특성을 가지는 금속물질에서 선택되는 소스 및 드레인 전극과; 상기 소스 및 드레인 전극과 동일한 물질로 이루어지며, 상기 화소 영역에 위치하고, 상기 제 1 투과홀과 대응되는 제 2 투과홀을 가지는 반사층과; 상기 소스 및 드레인 전극과, 반사층을 덮는 기판 전면에 위치하며, 상기 제 2 투과홀과 대응되는 제 3 투과홀을 가지는 보호층과; 상기 드레인 전극과 연결되어 반사층 및 제 1 내지 3 투과홀을 덮는 영역에 형성된 투과 전극과; 상기 제 2 기판 하부에 형성된 컬러필터와; 상기 컬러필터 하부에 형성된 공통 전극을 포함하며, 상기 투과홀을 통해 상기 백라이트 빛을 투과시키는 영역은 투과부를 이루고, 상기 반사층과 대응된 영역은 반사부를 이루며, 상기 반사층과 대응된 위치 의 투과 전극 윗면이, 상기 투과홀과 대응된 위치의 투과 전극 윗면보다 높게 위치하는 반사투과형 액정표시장치를 제공함으로써, 첫째, 별도의 유기절연층 공정을 생략할 수 있어, 공정 비용을 낮출 수 있고, 둘째, 절연층을 무기절연물질으로만 형성함에 따라 식각 공정을 용이하게 진행할 수 있으며, 셋째, 셀갭조정용 단차 패턴을 기판의 최하부층에 배치함에 따라, 박막트랜지스터에 구성되는 절연층을 셀갭조정용 단차 패턴으로 활용할 수 있어, 무기절연물질로 이루어진 단차 패턴의 증착 두께를 낮출 수 있으므로, 공정 효율을 높일 수 있다.

Description

반사투과형 액정표시장치 및 그의 제조방법{Transflective Liquid Crystal Display Device and Method for fabricating the same}
도 1은 일반적인 액정표시장치에 대한 단면도.
도 2는 기존의 반사투과형 액정표시장치용 듀얼셀갭 구조 어레이 기판에 대한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 듀얼셀갭 구조 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판에 대한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 듀얼셀갭 구조 어레이 기판을 포함한 반사투과형 액정표시장치의 하나의 화소 영역에 대한 단면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
100 : 투명 기판 110 : 제 1 투과홀
112 : 버퍼층 114 : 게이트 전극
116 : 제 2 투과홀 118 : 게이트 절연막
120 : 반도체층 122 : 소스 전극
124 : 드레인 전극 126 : 제 3 투과홀
128 : 반사층 130 : 드레인 콘택홀
132 : 제 4 투과홀 134 : 보호층
136 : 투과홀 138 : 투과 전극
P : 화소 영역 T : 박막트랜지스터
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이며, 특히 마스크 공정수가 감소된 반사투과형 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
최근에, 액정표시장치는 소비전력이 낮고 휴대성이 양호한 기술집약적이며 부가가치가 높은 차세대 첨단 표시장치 소자로 각광받고 있다.
상기 액정표시장치는 투명 전극이 형성된 두 기판 사이에 액정을 주입하여, 액정의 이방성에 따른 빛의 굴절률 차이를 이용해 영상효과를 얻는 방식으로 구동된다.
현재에는, 각 화소를 개폐하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Thin Film Transistor ; TFT)가 화소마다 배치되는 능동행렬방식 액정표시장치(AM-LCD ; Active Matrix Liquid Crystal Display)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
이하, 도 1은 일반적인 액정표시장치에 대한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 상부 및 하부 기판(10, 30)이 서로 일정간격 이격되어 있고, 상부 및 하부 기판(10, 30) 사이에는 액정층(50)이 개재되어 있다.
상기 하부 기판(30)의 투명 기판(1) 상부에는 게이트 전극(32)이 형성되어 있고, 게이트 전극(32) 상부에는 게이트 절연막(34)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(34) 상부의 게이트 전극(32)을 덮는 위치에는 액티브층(36a), 오믹콘택층(36b)이 차례대로 적층된 반도체층(36)이 형성되어 있고, 반도체층(36)의 상부에는 서로 일정간격 이격된 소스 및 드레인 전극(38, 40)이 형성되어 있으며, 소스 및 드레인 전극(38, 40) 간의 이격구간에는 액티브층(36a)의 일부를 노출시킨 채널(ch ; channel)이 형성되어 있고, 게이트 전극(32), 반도체층(36), 소스 및 드레인 전극(38, 40), 채널(ch)은 박막트랜지스터(T)를 이룬다.
도면으로 제시하지 않았지만, 상기 게이트 전극(32)과 연결되어 제 1 방향으로 게이트 배선이 형성되고, 이 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 상기 소스 전극(38)과 연결되는 데이터 배선이 형성되고, 이 게이트 및 데이터 배선이 교차되는 영역은 화소 영역(P)으로 정의된다.
또한, 상기 박막트랜지스터(T) 상부에는 드레인 콘택홀(44)을 가지는 보호층(42)이 형성되어 있고, 화소 영역(P)에는 드레인 콘택홀(44)을 통해 상기 드레인 전극(40)과 연결되는 화소 전극(48)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 상부 기판(10)의 투명 기판(1) 하부에는 화소 전극(48)과 대응되는 위치에 특정 파장대의 빛만을 걸러주는 컬러필터(14)가 형성되어 있고, 컬러필터(14)의 컬러별 경계부에는 빛샘 현상 및 박막트랜지스터(T)로의 광유입을 차단 하는 블랙매트릭스(12)가 형성되어 있다.
그리고, 이 컬러필터(14) 및 블랙매트릭스(12)의 하부에는 액정층(50)에 전압을 인가하는 또 다른 전극인 공통 전극(16)이 형성되어 있다.
한편, 상기 상부 및 하부 기판(10, 30) 사이에 개재된 액정층(50)의 누설을 방지하기 위해, 상부 및 하부 기판(10, 30)의 가장자리는 씰 패턴(52)에 의해 봉지되어 있다.
그리고, 상기 상부 및 하부 기판(10, 30) 사이에 볼 스페이서(54)가 위치하여, 전술한 씰 패턴(52)과 함께 일정한 셀 갭을 유지하는 역할을 한다.
도면으로 제시하지 않았지만, 상기 상부 및 하부 기판(10, 30)의 액정층(50)과 각각 접하는 부분에는 액정의 배열을 용이하게 유도하기 위해 상부 및 하부 배향막을 더욱 포함한다.
도면으로 제시하지 않았지만, 이러한 액정표시장치에서는 별도의 광원인 백라이트를 포함한다. 그러나, 상기 백라이트에서 생성된 빛은 액정표시장치의 각 셀을 통과하면서 실제로 화면 상으로는 7% 정도만 투과되므로, 고휘도의 액정표시장치를 제공하기 위해서는 백라이트를 더욱 밝게 해야 하므로, 전력 소모량이 커지게 된다.
그러므로, 충분한 백라이트의 전원 공급용으로 무게가 많이 나가는 배터리(battery)를 사용해왔으나, 이 또한 사용시간에 제한이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 백라이트 광을 사용하지 않거나 또는 외부광을 겸용하는 반사/반사투과형 액정표시장치가 연구/개발되었다.
이중 반사형 액정표시장치는 외부광을 이용하여 동작하므로, 백라이트가 소모하는 전력량을 대폭 감소하는 효과가 있기 때문에 장시간 휴대상태에서 사용이 가능하여 전자수첩이나 PDA(Personal Digital Assistant) 등의 휴대용 표시소자로 이용되고 있다.
상기 반사/반사투과형 액정표시장치에서는, 기존 투과형 액정표시장치에서 투명전극으로 형성된 화소부에 반사특성을 가지는 금속물질로 이루어진 반사층이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 화소부에서 반사층의 형성위치는 투명 전극의 상, 하부 어느쪽에 배치되도 무방하지만, 액정배열을 용이하게 유도하기 위하여 투명 전극을 반사판 상부에 배치하는 구조가 최근 주목받고 있으며, 이러한 구조에서도 상기 반사판과 투명 전극간의 단락 및 반사판의 보호를 목적으로 하는 다중층 구조 절연막을 가지는 반사투과형 액정표시장치가 제안되고 있다.
이하, 다중층 절연막을 가지는 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 적층구조에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 기존의 반사투과형 액정표시장치용 듀얼셀갭 구조 어레이 기판에 대한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 투명 기판(1) 상에 게이트 전극(60)이 형성되어 있고, 게이트 전극(60)을 덮는 기판 전면에 게이트 절연막(62)이 형성되어 있으며, 게이트 전극(60)을 덮는 게이트 절연막(62) 상부에 반도체층(64)이 형성되어 있고, 반도체층(64) 상부에서 서로 일정간격 이격되게 소스 및 드레인 전극(66, 68)이 형성되어 있다.
상기 게이트 전극(60), 반도체층(64), 소스 및 드레인 전극(66, 68)은 박막트랜지스터(T)를 이룬다.
상기 박막트랜지스터(T)를 덮는 기판 전면에는 실리콘 질화막(SiNx)으로 이루어진 제 1 보호층(70)이 형성되어 있고, 제 1 보호층(70) 상부에는 액정이 구동되는 영역으로 정의되는 화소 영역(P)에서 제 1 보호층(70)을 일부 노출시키는 투과홀(72)을 가지고, BCB(benzocyclobutene)로 이루어진 단차구조의 제 2 보호층(74)이 형성되어 있고, 제 2 보호층(74) 상부의 화소 영역(P)에는 상기 투과홀(72)과 대응되는 홀을 가지는 반사층(76)이 형성되어 있으며, 반사층(76)을 덮는 기판 전면에는 제 3 보호층(78)이 형성되어 있으며, 상기 제 1, 2, 3 보호층(70, 74, 78)에는 드레인 전극(68)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(80)이 형성되어 있다.
상기 제 3 보호층(78) 상부의 화소 영역(P)에는, 상기 드레인 콘택홀(80)을 통해 드레인 전극(68)과 연결되며, 투명 도전성 물질로 이루어진 투과 전극(82)이 위치하고 있다.
상기 투과홀(72)과 대응되는 영역은 투과부를 이루고, 상기 반사층(76)과 대응되는 영역은 외부로부터 유입된 광을 반사광으로 이용하는 반사부에 해당된다.
이와 같이, 기존의 듀얼셀갭 구조 반사투과형 액정표시장치에서는 반사부와 투과부간의 셀갭차를 주기 위해, 비교적 단차특성이 우수한 유기절연물질을 이용하였다.
그러나, 유기절연층을 셀갭조정용 단차패턴으로 이용하는 듀얼셀갭 구조 반사투과형 어레이 기판에서는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 유기절연층과 박막트랜지스터간에는 접촉특성이 떨어지기 때문에, 사이 구간에 무기절연층이 요구되고, 둘째, 유기절연층 상에 반사층을 바로 형성하게 되면, 유기절연물질이 반사물질 증착시 파티클(particle)로 작용하기 때문에, 증착장비의 오염을 방지하기 위하여 또 하나의 무기절연층이 요구된다.
셋째, 유기절연층과 무기절연층이 교대로 적층된 다중층 절연층의 식각 공정에서는, 식각선택비 차이에 따라 언더컷(under-cut)이 발생될 수 있으므로, 식각 공정 조건이 복잡하다.
넷째, 유기절연층을 형성하기 위해서는, 별도의 설비 투자가 요구되므로 공정비용이 상승된다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 별도의 유기절연층없이 반사부와 투과부간에 셀갭차를 줄 수 있는 구조를 제공하여, 생산수율이 향상된 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여, 본 발명에서는 박막트랜지스터 하부에 반사부와 투과부간에 셀갭차를 줄 수 있는 무기절연물질로 이루어진 버퍼층을 형성하고자 한다.

본 발명에서는, 서로 일정간격 이격되게 배치된 제 1, 2 기판과, 상기 제 1, 2 기판 사이에 개재된 액정층을 가지는 액정패널과, 상기 액정패널의 하부에 위치하는 백라이트를 포함하며, 상기 백라이트에서 공급되는 빛을 광원으로 이용하는 투과부와, 외부로부터 유입되는 빛을 반사광으로 이용하는 반사부를 포함하는 화소 영역이 정의된 반사투과형 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 기판 상의 투과부와 대응되는 영역에서 제 1 투과홀을 가지며, 상기 액정층의 두께로 정의되는 셀갭을 반사부와 투과부간에 다르게 구성하기 위한 단차구조를 가지는 버퍼층과; 상기 버퍼층 상부에 형성된 게이트 전극과; 상기 게이트 전극 상부에 형성된 반도체층과; 상기 반도체층 상부에서 서로 일정간격 이격되게 위치하며, 적어도 이중층 금속물질로 이루어지고, 최상부층 금속물질이 반사특성을 가지는 금속물질에서 선택되는 소스 및 드레인 전극과; 상기 소스 및 드레인 전극과 동일한 물질로 이루어지며, 상기 화소 영역에 위치하고, 상기 제 1 투과홀과 대응되는 제 2 투과홀을 가지는 반사층과; 상기 소스 및 드레인 전극과, 반사층을 덮는 기판 전면에 위치하며, 상기 제 2 투과홀과 대응되는 제 3 투과홀을 가지는 보호층과; 상기 드레인 전극과 연결되어 반사층 및 제 1 내지 3 투과홀을 덮는 영역에 형성된 투과 전극과; 상기 제 2 기판 하부에 형성된 컬러필터와; 상기 컬러필터 하부에 형성된 공통 전극을 포함하며, 상기 투과홀을 통해 상기 백라이트 빛을 투과시키는 영역은 투과부를 이루고, 상기 반사층과 대응된 영역은 반사부를 이루며, 상기 반사층과 대응된 위치의 투과 전극 윗면이, 상기 투과홀과 대응된 위치의 투과 전극 윗면보다 높게 위치 하는 반사투과형 액정표시장치를 제공한다.
상기 반사특성을 가지는 금속물질은 알루미늄(Al)을 포함하는 금속물질에서 선택되고, 상기 금속물질은 알루미늄네오디뮴(AlNd)인 것을 특징으로 한다.
상기 게이트 전극과 반도체층 사이에는 게이트 절연막이 위치하며, 상기 게이트 절연막은 상기 제 1 투과홀과 대응된 위치에서 투과홀을 가지고, 상기 공통 전극 및 투과 전극을 이루는 물질은 투명 도전성 물질에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 보호층에는 상기 드레인 전극을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀이 형성되어 있으며, 상기 투과 전극은 상기 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극과 연결되고, 상기 버퍼층이 이루는 단차는, 상기 투과부 셀갭이 반사부 셀갭보다 2배 수준으로 큰값을 가지도록 하는 것이며, 상기 반사층은 이웃하는 드레인 전극과 일정간격 이격되게 위치하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 듀얼셀갭 구조 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판에 대한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 액정패널의 하부에 배치되는 백라이트 빛을 이용하는 투과부와, 외부로부터 입사되는 빛을 반사광으로 이용하는 반사부를 가지는 화소 영역(P)이 정의된 투명 기판(100) 상의 화소 영역(P)에서 투과부와 대응되는 위치에서 제 1 투과홀(110)을 가지는 버퍼층(112)이 형성되어 있고, 버퍼층(112) 상부에 는 게이트 전극(114)이 형성되어 있으며, 게이트 전극(114)을 덮는 기판 전면에 전술한 제 1 투과홀(110)과 대응되는 제 2 투과홀(116)을 가지는 게이트 절연막(118)이 형성되어 있고, 게이트 전극(114)과 중첩되는 게이트 절연막(118) 상부에는 반도체층(120)이 형성되어 있으며, 반도체층(120) 상부에서 서로 일정간격 이격되고, 적어도 이중층 금속으로 이루어지며, 최상부층의 금속물질이 반사특성을 가지는 금속물질에서 선택되는 소스 및 드레인 전극(122, 124)이 형성되어 있으며, 화소 영역(P)에는 소스 및 드레인 전극(122, 124)과 동일 물질로 이루어지고, 전술한 제 1, 2 투과홀(110, 116)과 대응되는 위치에서 제 3 투과홀(126)을 가지는 반사층(128)이 형성되어 있다. 상기 게이트 전극(114), 반도체층(120), 소스 및 드레인 전극(122, 124)은 박막트랜지스터(T)를 이룬다.
상기 박막트랜지스터(T) 및 반사층(128)을 덮는 기판 전면에 위치하며, 상기 드레인 전극(124)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(130) 및 전술한 제 1, 2, 3 투과홀(110, 116, 126)과 대응되는 위치에서 제 4 투과홀(132)을 가지는 보호층(134)이 형성되어 있다. 상기 제 1 내지 4 투과홀(110, 116, 126, 132)은 투명 기판(100)의 일부를 노출시키는 투과홀(136)을 이룬다.
상기 보호층(134) 상부의 화소 영역(P)에는 드레인 콘택홀(130)을 통해 드레인 전극(124)과 연결되는 투과 전극(138)이 형성되어 있다.
좀 더 상세히 설명하면, 상기 반도체층(120)은 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(120a)과, 불순물 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹콘택층(120b)으로 이루어지며, 상기 오믹콘택층(120b)은 전술한 소스 및 드레인 전극(122, 124)간 이격구간과 대응되는 위치에서 제거됨에 따라, 그 하부층의 액티브층(120a) 영역이 채널(ch)을 이룬다.
그리고, 상기 소스 및 드레인 전극(122, 124)과 반사층(128)은 각각 제 1, 2 소스 및 드레인 금속층(122a, 124a), (122b, 124b)과, 제 1, 2 반사금속층(128a, 128b)으로 구성되며, 제 1 소스 및 드레인 금속층(122a, 124a)과 제 1 반사금속층(128a)은 화학적 내식성이 강한 금속물질에서 선택되며, 바람직하게는 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티탄(Ti) 중 어느 하나에서 선택되는 것이고, 제 2 소스 및 드레인 금속층(122b, 124b)과 제 2 반사금속층(128b)은 반사특성이 우수한 금속물질에서 선택되며, 바람직하게는 알루미늄을 포함하는 금속물질에서 선택되는 것이고, 더욱 바람직하게는 알루미늄네오디뮴(AlNd)으로 하는 것이다.
그리고, 상기 버퍼층(112)을 이루는 물질은 무기절연물질에서 선택되는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 실리콘 질화막(SiNx)으로 하고, 전술한 게이트 절연막(118) 및 보호층(134)을 이루는 물질도 무기절연물질에서 선택되는 것이 특징으로 한다.
한편, 상기 제 1 내지 4 투과홀(110, 116, 126, 132)을 서로 대응되는 위치에서 투과홀(136)을 구성함에 있어서, 반사층(128)이 가지는 제 3 투과홀(126)은 투과 전극(138)과 반사층(128)간의 접촉에 의한 갈바닉(Galvanic) 현상을 방지하기 위해, 제 1, 2, 4 투과홀(110, 116, 132)보다 넓게 형성하여 투과홀(136)의 내벽에 반사층(128)이 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 반사층(128)은 이웃하는 드레인 전극(124)과 서로 일정간격 이격된 상태에서 독립된 패턴으로 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 버퍼층(112)은 반사부와 투과부 간의 셀갭을 조정하기 위하여 적어도 이중층 이상의 다중층으로 구성될 수 있다.
도면으로 제시하지는 않았지만, 상기 게이트 전극을 포함하여 게이트 배선이 형성되어 있고, 상기 소스 전극을 포함하여 데이터 배선이 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선에서 분기된 캐패시터 전극과, 상기 소스 및 드레인 전극과 동일 물질로 이루어진 보조 캐패시터 전극과, 상기 보조 캐패시터 전극과 연결된 화소 전극이 대응된 영역은 절연체가 개재된 상태에서 스토리지 캐패시터(CST)를 이룬다.
도 4는 본 발명에 따른 듀얼셀갭 구조 어레이 기판을 포함한 반사투과형 액정표시장치의 하나의 화소 영역에 대한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 반사부와 투과부로 이루어진 화소 영역(P)이 정의되어 있으며, 서로 대향되게 제 1, 2 기판(150, 170)이 배치되어 있고, 제 1, 2 기판(150, 170) 사이에는 액정층(190)이 개재되어 있으며, 제 1 기판(150) 하부에는 백라이트(200)가 배치되어 있다. 상기 제 1 기판(150)의 투명 기판(100) 상부에는 반사부와 투과부 간에 셀갭 차를 주기 위한 단차 패턴으로써, 투과부와 대응되는 영역에서 제 1 투과홀(152)을 가지는 무기절연물질로 이루어진 버퍼층(154)이 형성되어 있고, 버퍼층(154) 상부에는 제 1 투과홀(152)과 대응되는 위치에서 제 2 투과홀(156)을 가지는 게이트 절연막(158)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(158) 상부에는 제 1, 2 투과홀(152, 156)과 대응되는 위치에서 제 1, 2 투과홀(152, 156)보다 넓게 형성되는 제 3 투과홀(160)을 가지며, 최상부층이 반사특성을 가지는 금속물질로 이루어진 이중층 구조의 반사층(162)이 형성되어 있고, 반사층(162)을 덮는 상부에는 제 1, 2, 3 투과홀(152, 156, 160)과 대응되는 제 4 투과홀(164)을 가지는 보호층(166)이 형성되어 있다. 상기 제 1 내지 4 투과홀(152, 156, 160, 164)은 하나의 투과홀(168)을 이루며, 이때 제 4 투과홀(164)은 제 3 투과홀(160)보다 작게 형성되어 반사층(162)이 투과홀(168) 내벽에 노출되지 않도록 한다.
상기 보호층(166) 상부에는 보호층(166) 및 투과홀(168)을 덮는 투과 전극(169)이 형성되어 있다.
상기 제 2 기판(170) 하부에는 컬러필터(172) 및 공통 전극(174)이 차례대로 형성되어 있다.
상기 투과홀(168)과 대응되는 영역은 투과부를 이루고, 상기 반사층(162)과 대응되는 영역은 반사부를 이루며, 상기 버퍼층(154)은 반사부와 투과부 간에 셀갭차를 주는 단차 패턴으로서, 상기 버퍼층(154)이 이루는 단차에 의해 투과부의 셀갭(d1)이 반사부 셀갭(d2)보다 대략 2배 큰값을 가짐에 따라, 반사부와 투과부 간의 광학효율을 일정하게 유지할 수 있다.
그러나, 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지에 어긋나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 별도의 유기절연층없이 무기절연층으로 이루어진 셀갭조정용 단차패턴을 가지는 듀얼셀갭 구조 반사투과형 액정표시장치를 제공함에 따라, 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 별도의 유기절연층 공정을 생략할 수 있어, 공정 비용을 낮출 수 있다.
둘째, 절연층을 무기절연물질으로만 형성함에 따라 식각 공정을 용이하게 진행할 수 있다.
셋째, 셀갭조정용 단차 패턴을 기판의 최하부층에 배치함에 따라, 박막트랜지스터에 구성되는 절연층을 셀갭조정용 단차 패턴으로 활용할 수 있어, 무기절연물질로 이루어진 단차 패턴의 증착 두께를 낮출 수 있으므로, 공정 효율을 높일 수 있다.

Claims (8)

  1. 서로 일정간격 이격되게 배치된 제 1, 2 기판과, 상기 제 1, 2 기판 사이에 개재된 액정층을 가지는 액정패널과, 상기 액정패널의 하부에 위치하는 백라이트를 포함하며, 상기 백라이트에서 공급되는 빛을 광원으로 이용하는 투과부와, 외부로부터 유입되는 빛을 반사광으로 이용하는 반사부를 포함하는 화소 영역이 정의된 반사투과형 액정표시장치에 있어서,
    상기 제 1 기판 상의 투과부와 대응되는 영역에서 제 1 투과홀을 가지며, 상기 액정층의 두께로 정의되는 셀갭을 반사부와 투과부간에 다르게 구성하기 위한 단차구조를 가지는 버퍼층과;
    상기 버퍼층 상부에 형성된 게이트 전극과;
    상기 게이트 전극 상부에 형성된 반도체층과 ;
    상기 반도체층 상부에서 서로 일정간격 이격되게 위치하며, 적어도 이중층 금속물질로 이루어지고, 최상부층 금속물질이 반사특성을 가지는 금속물질에서 선택되는 소스 및 드레인 전극과;
    상기 소스 및 드레인 전극과 동일한 물질로 이루어지며, 상기 화소 영역에 위치하고, 상기 제 1 투과홀과 대응되는 제 2 투과홀을 가지는 반사층과;
    상기 소스 및 드레인 전극과, 반사층을 덮는 기판 전면에 위치하며, 상기 제 2 투과홀과 대응되는 제 3 투과홀을 가지는 보호층과;
    상기 드레인 전극과 연결되어 반사층 및 제 1 내지 3 투과홀을 덮는 영역에 형성된 투과 전극과;
    상기 제 2 기판 하부에 형성된 컬러필터와;
    상기 컬러필터 하부에 형성된 공통 전극
    을 포함하며, 상기 투과홀을 통해 상기 백라이트 빛을 투과시키는 영역은 투과부를 이루고, 상기 반사층과 대응된 영역은 반사부를 이루며, 상기 반사층과 대응된 위치의 투과 전극 윗면이, 상기 투과홀과 대응된 위치의 투과 전극 윗면보다 높게 위치하는 반사투과형 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사특성을 가지는 금속물질은 알루미늄(Al)을 포함하는 금속물질에서 선택되는 반사투과형 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 금속물질은 알루미늄네오디뮴(AlNd)인 반사투과형 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 전극과 반도체층 사이에는 게이트 절연막이 위치하며, 상기 게 이트 절연막은 상기 제 1 투과홀과 대응된 위치에서 투과홀을 가지는 반사투과형 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통 전극 및 투과 전극을 이루는 물질은 투명 도전성 물질에서 선택되는 반사투과형 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호층에는 상기 드레인 전극을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀이 형성되어 있으며, 상기 투과 전극은 상기 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극과 연결되는 반사투과형 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼층이 이루는 단차는, 상기 투과부 셀갭이 반사부 셀갭보다 2배 수준으로 큰값을 가지도록 하는 반사투과형 액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사층은 이웃하는 드레인 전극과 일정간격 이격되게 위치하는 반사투과형 액정표시장치.
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