KR100916021B1 - 반투과형 액정표시장치의 어레이 기판 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반사판과 투과판의 접합면에 별도의 마스크 공정없이 버퍼를 형성하여 오믹 콘택을 이룰 수 있는 반투과형 액정표시장치의 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 방법은 투과 영역과 반사 영역으로 구획된 투명성 절연 기판을 제공하는 단계; 상기 기판의 각 단위 화소에 TFT를 형성하는 단계;와, 상기 기판의 전 영역 상에 상기 TFT를 덮도록 보호막과 레진막을 차례로 도포하는 단계;와, 상기 레진막에 TFT의 소오스 전극 상부의 보호막이 노출되도록 제1비아홀을 형성하면서 상기 레진막 부분 표면을 요철화시키는 단계;와, 상기 보호막에 상기 제1비아홀을 통해 TFT의 소오스 전극을 노출시키는 제2비아홀을 형성하는 단계;와, 상기 제2비아홀 표면과 레진막 상에 반사막과 버퍼막을 차례로 형성하는 단계;와, 상기 버퍼막과 반사막을 식각하여 상기 기판의 반사 영역 상에 TFT의 노출된 소오스 전극과 접속되는 반사판과, 상기 반사판 위에 적층된 버퍼층을 형성하는 단계;와, 상기 버퍼층과 노출된 레진막 전면 상에 투명금속막을 형성하는 단계;와, 상기 투명 금속막 상에 상기 기판의 투과 영역 상의 레진막 부분 및 이에 인접한 버퍼층의 일부분을 가리는 감광막 패턴을 형성하는 단계;와, 상기 감광막 패턴을 식각장벽으로 이용하여 상기 투명 금속막을 식각하여 투과판을 형성하는 단계;와, 상기 감광막 패턴을 식각장벽으로 이용하여 노출된 버퍼층을 식각하여 반사판과 투과판의 중첩되는 사이에서 상기 반사판과 투과판을 전기적으로 연결시키는 버퍼를 형성하는 단계; 및 상기 감광막 패턴을 제거하는 단계를 포함한다.
Description
도 1 은 반투과형 액정표시장치의 반사판과 투과판의 접합면에서의 오믹 콘택을 설명하기 위한 단면도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 반투과형 액정표시장치의 공정별 단면도.
-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-
201 : 투명성 절연 기판 203 : 게이트 절연막
205 : TFT 전극 207 : 보호막
209 : 레진막 211a : 제1비아홀
211: 제2비아홀 213 : 버퍼
215 : 반사판 217 : 감광막 패턴
219 : 투과판
본 발명은 반투과형 액정표시장치의 어레이 기판 제조방법에 관한것으로, 보 다 상세하게는, 반사판과 투과판의 접합면에서 오믹 콘택(Ohmic Contact)을 이룰 수 있는 반투과형 액정표시장치의 어레이 기판 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 백라이트를 광원으로 이용하는 투과형 액정표시장치와 외부의 광원을 이용하는 반사형 액정표시장치의 두 종류로 분류할 수 있다.
상기 투과형 액정표시장치는 백라이트를 광원으로 이용하여 어두운 외부환경에서도 밝은 화상을 구현하는 잇점을 갖지만, 백라이트 사용에 의해 소비전력이 높아지는 문제점을 가진다. 상기 반사형 액정표시장치는 백라이트를 사용하지 않기 때문에 소비전력이 감소하지만, 외부환경이 어두울 때에는 사용이 불가능하다는 문제점을 가진다.
따라서, 상기와 같은 문제점들을 상호보완 하기 위하여 제안된 것이 반투과형 액정표시장치인데, 이는 필요에 따라 반사형 및 투과형의 양용이 가능하다.
즉, 상기 반투과형 액정표시장치는 백라이트를 사용하지 않고도 표시기능이 가능할 만큼 외부 빛이 밝을 때에는 입사하는 외부 빛을 반사 전극의 반사판에 의해 반사하여 반사형 액정표시장치로서 동작하고, 외부 빛이 밝지 않을 때에는 백라이트를 사용하여 반사 전극의 투과판을 통해 백라이트의 빛을 액정층으로 입사하여 투과형 액정표시장치로서 동작한다.
이때, 상기 반사판은 시야각을 확보를 위하여 외부 빛의 반사시 빛을 산란시켜야 하며, 이를 위해 상기 반사판 하부에 요철면을 갖는 수지층을 형성하여 상기 반사판의 표면을 요철화시킨다.
또한, 상기 투과판은 상기 반사판과 동일한 셀 갭(Cell Gap)을 가지도록 형 성하거나, 반사판의 셀 갭 보다 증가된 셀 갭을 가지도록 반사판과 단차를 두어 형성하는 방법이 있다.
이때, 상기 투과판을 반사판과 단차를 두어 형성하는 경우에는 투과판을 통해 투과되는 빛과 반사판으로 입사해서 반사되어 나가는 빛의 경로가 셀 갭 차이만큼의 차이를 보이게 되므로, 하부기판의 하면에 위상차판을 접착시켜 경로차를 보상해주어야 한다는 단점이 있다. 하지만, 상기 투과판을 반사판과 동일한 셀 갭을 가지도록 형성하는 경우에는 셀(Cell) 공정이 유리하고, 상기 투과판과 상부기판과의 간격이 줄어 액정의 응답속도가 증가한다는 장점등이 있다.
따라서, 현추세의 반투과형 액정표시장치의 제조방법은 투과판과 반사판을 동일한 셀 갭을 가지도록 수지층 상에 함께 형성하고 있다.
이때, 상기 투과판은 수지층과의 점착력(Adhesion)과 식각시의 문제로 인하여 비정질성 ITO 및 IZO를 사용한다. 또한, 상기 우수한 반사율을 요하는 반사판은 주로 알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금으로 이루어져있다.
그러나, 상기 알루미늄 이나 알루미늄 합금의 재질로 이루어진 반사판을 습식(Wet) 식각할 때 비정질 ITO 나 IZO로 이루어진 투과판은 매우 취약한 성질을 나타낸다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 알루미늄이나 알루미늄 합금으로 이루어진 반사판(1)과 ITO나 IZO로 이루어진 투과판(3)의 접합면(A)에서는 오믹 콘택(Ohmic Contact)이 매우 불량하다.
여기서, 상기 반사판과 투과판의 오믹 콘택을 위하여 몰리브덴(Mo)을 재질로 하는 버퍼막을 이용한 반투과형 액정표시장치의 제조방법이 몇가지 있지만, 투과판과 반사판을 형성하는 공정중에 상기 버퍼막을 형성하는 공정을 추가해야 하는 바, 마스크 공정수가 증가하고 공정이 복잡해지는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 반사판과 투과판의 접합면에 별도의 마스크 공정없이 버퍼막을 형성하여 오믹 콘택을 이룰 수 있는 반투과형 액정표시장치의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반투과형 액정표시장치의 제조방법은 투과 영역과 반사 영역으로 구획된 투명성 절연 기판을 제공하는 단계;와, 상기 기판의 각 단위 화소에 TFT를 형성하는 단계;와, 상기 기판의 전 영역 상에 상기 TFT를 덮도록 보호막과 레진막을 차례로 도포하는 단계;와, 상기 레진막에 TFT의 소오스 전극 상부의 보호막이 노출되도록 제1비아홀을 형성하면서 상기 레진막 부분 표면을 요철화시키는 단계;와, 상기 보호막에 상기 제1비아홀을 통해 TFT의 소오스 전극을 노출시키는 제2비아홀을 형성하는 단계;와, 상기 제2비아홀 표면과 레진막 상에 반사막과 버퍼막을 차례로 형성하는 단계;와, 상기 버퍼막과 반사막을 식각하여 상기 기판의 반사 영역 상에 TFT의 노출된 소오스 전극과 접속되는 반사판과, 상기 반사판 위에 적층된 버퍼층을 형성하는 단계;와, 상기 버퍼층과 노출된 레진막 전면 상에 투명금속막을 형성하는 단계;와, 상기 투명 금속막 상에 상기 기판의 투과 영역 상의 레진막 부분 및 이에 인접한 버퍼층의 일부분을 가리는 감광막 패턴을 형성하는 단계;와, 상기 감광막 패턴을 식각장벽으로 이용하여 상기 투명 금속막을 식각하여 투과판을 형성하는 단계;와, 상기 감광막 패턴을 식각장벽으로 이용하여 노출된 버퍼층을 식각하여 반사판과 투과판의 중첩되는 사이에서 상기 반사판과 투과판을 전기적으로 연결시키는 버퍼를 형성하는 단계; 및, 상기 감광막 패턴을 제거하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 반사막은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어졌으며, 그리고, 상기 버퍼막은 몰리브덴으로 이루어졌다. 또한, 상기 투명 금속막은 비정질 ITO 또는 IZO로 이루어졌다.
이때, 옥살산을 이용하여 상기 투명 금속막을 식각하여 투과판을 형성하며, 이어서, 상기 투명 금속막이 식각되어 노출된 버퍼층 부분은 SF6 가스를 이용하여 식각한다.
본 발명에 따르면, 별도의 마스크 공정없이 상기 반사판과 투과판 접합면에 버퍼를 형성하여 소자의 생산성과 함께 상기 반사판과 투과판의 접합면에서 오믹 콘택을 이룰 수 있다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 반투과형 액정표시장치의 반사판과 투과판의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 투과 영역과 반사 영역으로 구획된 투명성 절연 기판 (201) 상에 스위칭 소자로서 기능하는 박막트랜지스터(이하, TFT)를 형성한다.
여기서, 도시하지는 않았지만, 상기 TFT는 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 을 포함한 기판을 덮는 게이트 절연막(203)과, 상기 게이트 전극 상부의 게이트 절연막 상에 적층된 채널층 및 오믹층과, 상기 오믹층 상에 형성된 드레인 및 소오스 전극(205)으로 이루어진다.
다음으로, 상기 기판의 전 영역 상에 상기 TFT를 덮도록 보호막(207)과 레진막(209)을 차례로 도포한다. 이어서, 상기 레진막(209)에 TFT의 소오스 전극(205) 상부의 보호막(207)의 일부를 노출시키는 제1비아홀(211a)을 형성하고, 상기 기판(201) 반사 영역의 레진막(209) 표면의 일부를 요철화 시킨다.
여기서, 상기 요철화된 레진막(209) 부분은 후속의 반사판 형성시 상기 반사판의 빛에 대한 산란각을 증가시켜 시야각을 확보할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 상기 보호막(207)에 상기 제1비아홀을 통해 상기 TFT의 소오스 전극(205)을 노출시키는 제2비아홀(211)을 형성한다. 다음으로, 상기 제2비아홀(211) 표면과 레진막(209) 상에 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금 재질의 반사막 및 몰리브덴(Mo) 재질의 버퍼막을 차례로 형성한다. 계속해서, 식각공정을 통해 상기 기판(201)의 반사 영역을 제외한 나머지 영역에 형성된 버퍼막과 반사막을 제거하여 상기 기판(201)의 반사 영역 상에 TFT의 노출된 소오스 전극과 접속되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질의 반사판(215)과, 상기 반사판(215)의 상측에 적층된 몰리브덴 재질의 버퍼층(213a)을 형성한다.
도 2c를 참조하면, 상기 버퍼층(213a)과 상기 기판(201)상의 노출된 레진막(209) 상에 투명 금속막을 형성한다. 이때, 상기 투명 금속막은 비정질 ITO 또는 IZO로 이루어진다.
다음으로, 상기 투명 금속막 상에 상기 기판(201)상의 노출된 레진막(209) 부분 및 이에 인접한 버퍼층(213a)의 일부분을 가리는 감광막 패턴(217)을 형성한다. 계속해서, 상기 감광막 패턴(217)을 식각장벽으로 이용하여 상기 투명 금속막을 식각하여 상기 버퍼층(213a)과 일부분이 중첩되는 투과판(219)을 형성한다. 이때, 상기 투명 금속막은 주로 옥살산 (Oxalic Acid)을 이용하여 식각되어진다. 여기서, 상기 옥살산은 사이드 에치(Side Etch)가 적어 투명 금속막과의 점착력이 우려되는 기판 상에서도 양호하게 상기 투명 금속막을 식각해낼 수 있으며, 또한, 상기 투명 금속막 하부의 버퍼층(213a)과 반사판(215)에 손실을 발생시키지 않는다.
도 2d를 참조하면, 상기 감광막 패턴을 식각장벽으로 이용하여 상기 투명 금속막을 식각되어 노출된 버퍼층(213a)부분을 식각하여 투과판(219)과 반사판(215)이 중첩되는 영역에 상기 투과판(219)과 반사판(215)의 사이에 개재되는 버퍼(213)를 형성한다. 이때, 상기 버퍼층(213a)을 식각하는 공정은 SF6 가스 등과 같이 상기 버퍼층(213a) 하부의 반사판(215)에 손실을 발생시키지 않는 가스를 이용하여 수행된다. 이후, 상기 감광막 패턴(217)을 제거한다.
여기서, 상기 투과판(219)과 반사판(215) 사이에 형성된 버퍼(213)는 상기 투과판(219)과 반사판(215)의 접합면(B)에서 오믹 콘택을 위한 버퍼로서 기능을 한다.
본 발명에서는 일실시예로서 투과판을 형성할때 이용한 감광막 패턴을 다시 이용하여 버퍼층을 식각하였지만, 다른 실시예로서, 상기 투과판 형성 후에 감광막 패턴을 제거하고, 이어서, 상기 투과판을 마스크를 이용하여 상기 버퍼층을 식각할 수도 있다.
이상에서와 같이, 본 발명은 반사판과 투과판의 접합면에 버퍼를 형성함으로써 상기 반사판과 투과판간의 오믹 콘택을 이룰 수 있으며, 그래서, 액정표시장치의 생산성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시 할 수 있다.
Claims (6)
- 투과 영역과 반사 영역으로 구획된 투명성 절연 기판을 제공하는 단계; 상기 기판의 각 단위 화소에 TFT를 형성하는 단계;상기 기판의 전 영역 상에 상기 TFT를 덮도록 보호막과 레진막을 차례로 도포하는 단계;상기 레진막에 TFT의 소오스 전극 상부의 보호막이 노출되도록 제1비아홀을 형성하면서 상기 레진막 부분 표면을 요철화시키는 단계;상기 보호막에 상기 제1비아홀을 통해 TFT의 소오스 전극을 노출시키는 제2비아홀을 형성하는 단계;상기 제2비아홀 표면과 레진막 상에 반사막과 버퍼막을 차례로 형성하는 단계;상기 버퍼막과 반사막을 식각하여 상기 기판의 반사 영역 상에 TFT의 노출된 소오스 전극과 접속되는 반사판과, 상기 반사판 위에 적층된 버퍼층을 형성하는 단계;상기 버퍼층과 노출된 레진막 전면 상에 투명금속막을 형성하는 단계;상기 투명 금속막 상에 상기 기판의 투과 영역 상의 레진막 부분 및 이에 인접한 버퍼층의 일부분을 가리는 감광막 패턴을 형성하는 단계;상기 감광막 패턴을 식각장벽으로 이용하여 상기 투명 금속막을 식각하여 투과판을 형성하는 단계;상기 감광막 패턴을 식각장벽으로 이용하여 노출된 버퍼층을 식각하여 반사판과 투과판의 중첩되는 사이에서 상기 반사판과 투과판을 전기적으로 연결시키는 버퍼를 형성하는 단계; 및상기 감광막 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 반사막은 Al 또는 Al 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 버퍼막은 Mo으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법
- 제 1 항에 있어서, 상기 투명 금속막은 비정질 ITO 또는 IZO로 이루어진 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 투명 금속막을 식각하여 투과판을 형성하는 단계는 옥살산을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 노출된 버퍼층 부분을 식각하는 단계는 SF6 가스를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
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