KR100943281B1 - 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필요에 따라 반사 모드와 투과 모드로 사용할 수 있는 반사투과형 액정표시장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은, 반사 전극 하부의 보호막을 딤플 패턴으로 형성하는 과정에서 보호막이 평탄화되는 것을 방지하여, 바람직한 딤플 패턴 요철 형상을 가지는 반사 전극을 형성하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해, 기판 상에 제 1 보호막을 도포한 후에, 투과부에 투과부홀을 형성하고, 주변부에 주변부홀을 형성하고, 반사부에 딤플 패턴을 형성하고, 딤플 패턴이 형성된 기판 상에 제 2 보호막을 도포하고, 제 2 보호막 상에 반사 전극을 형성하고, 반사 전극 상에 제 3 보호막과 투명 전극을 형성하여 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판을 제조한다.

위와 같은 본 발명의 구성으로써, 딤플 패턴의 요철 형상을 가지는 반사 전극이 바람직하게 형성되며, 반사부에서의 휘도를 더욱 개선할 수 있어 고휘도를 구현하는 반사투과형 액정표시장치를 제작할 수 있는 효과가 있다.

Description

반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법{Manufacturing method of Transflective liquid crystal display device array substrate}

도 1은 일반적인 반사투과형 액정표시장치의 개략 단면도.

도 2는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 도시한 평면도.

도 3은 도 2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 자른 반사투과형 액정표시장치 단면도.

도 4는 도 3의 반사부를 확대 도시한 단면도.

도 5는 딤플 패턴의 요철 형상을 가지는 반사부를 도시한 단면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 형성된 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 화소 영역와 주변부를 도시한 단면도.

도 7a 내지 7f는 본 발명의 실시예에 따라, 딤플 패턴의 요철 형상을 가지는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 반사투과 화소 영역을 형성하는 공정 단면도.

도 8a 내지 8d는 본 발명의 실시예에 따라, 어레이기판 주변영역의 주변부홀을 형성하는 공정 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

200 : 하부기판 212 : 게이트 절연막

223 : 투과부홀 224 : 제 1 보호막

226 : 제 2 보호막 228 : 반사 전극

230 : 제 3 보호막 232 : 투명 전극

243 : 주변부홀

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반사 모드와 투과 모드를 선택적으로 사용할 수 있는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 어레이기판과 컬러필터기판을 일정 간격으로 서로 마주보도록 배치하고, 상기 두 기판 사이에 액정을 주입한 후, 상기 두 기판상에 각각 형성된 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정 내부에 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.

이러한 액정표시장치는 사용하는 광원에 따라 투과형(transmission type)과 반사형(reflection type)으로 나뉠 수 있다.

투과형 액정표시장치는 액정 패널의 뒷면에 부착된 배면 광원인 백라이트(backlight)로부터 나오는 인위적인 빛을 액정에 입사시켜 액정의 배열에 따라 빛의 양을 조절하여 색을 표시하는 형태이고, 반사형 액정표시장치는 외부의 자연광이나 인조광을 반사시킴으로써, 액정의 배열에 따라 빛의 투과율을 조절하는 형태이다.

투과형 액정표시장치는 인위적인 배면 광원을 사용하므로 어두운 외부 환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있으나 전력 소비(power consumption)가 큰 단점이 있다. 반면에, 반사형 액정표시장치는 빛의 대부분을 외부의 자연광이나 인조 광원에 의존하므로 투과형 액정표시장치에 비해 전력 소비가 적지만 어두운 장소 등 외부 광원이 반사에 충분하지 못할 경우에 사용할 수 없다는 단점이 있다.

따라서, 반사 모드와 투과 모드를 필요한 상황에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있는 장치로 반사 및 투과 겸용 액정표시장치인, 반사투과형 액정표시장치가 제안되었다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 반사투과형 액정표시장치에 대해 설명한다.

도 1은 일반적인 반사투과형 액정표시장치의 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(미도시)가 형성된 하부기판(10) 위에 화소 전극(20)이 형성되어 있다. 화소 전극(20)은 투과 전극(21)과 반사 전극(22)으로 구성된다.

투과 전극(21)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : 이하 ITO라고 함.)나 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide : 이하 IZO라고 함.)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성 물질 중 하나를 선택하여 제조되며, 반사 전극(22)은 알루미늄(Al)과 같이 저항이 작고 반사율이 큰 물질로 제조된다.

하부기판(10) 상부에는, 하부기판(10)과 거리를 두고 상부기판(30)이 배치되어 있으며, 상부기판(30) 하부에는 화소 전극(20)과 대응하는 위치에 컬러필터(40)가 형성되어 있다. 컬러필터(40) 하부에는 ITO나 IZO와 같은 투명 도전성 물질로 이루어진 공통 전극(50)이 형성되어 있다.

상부기판(30)과 하부기판(10) 사이에는 액정층(60)이 삽입되어 있다.

두 기판(10, 30)의 바깥쪽에는 하부 및 상부 위상차판(retardation film, 71, 72)이 각각 배치되어 있는데, 하부 및 상부 위상차판(71, 72)은 빛의 편광 상태를 바꾸는 기능을 한다. 여기서, 하부 및 상부 위상차판(71, 72)은, 위상차판으로 입사된 빛의 위상을 λ/4(λ=550㎜)만큼 변화시키는데, 입사된 선편광을 원편광으로, 원편광을 선편광으로 바꾸는 역할을 한다.

하부 및 상부 위상차판(71, 72) 바깥쪽에는 하부 편광판(81)과 상부 편광판(82)이 각각 배치되어 있는데, 상부 편광판(82)의 광 투과축은 하부 편광판(81)의 광 투과축에 대하여 90도 각도를 가진다.

또한, 하부 편광판(81)의 바깥쪽 즉, 하부 편광판(81)의 아래에는 백라이트(90)가 배치되어 투과 모드의 광원으로 이용된다.

도 2는 종래의 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 대략적으로 도시한 평면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 어레이기판 상에, 서로 직교하는 게이트 및 데이터 배선(2, 4)이 형성되어 있고, 이들 사이로 화소 영역(P)이 정의된다. 게이트 및 데이터 배선(2, 4)이 교차하는 지점에 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 상기 게이트 배선(2)과 데이터 배선(4)의 일 측 끝단에는 외부로부터 신호를 입력받는 게이트 패드(6)와 데이터 패드(8)가 구성된다. 상기 박막트랜지스터는 게이트 전극(32)과 소스 전극(34) 및 드레인 전극(36)과 상기 게이트 전극(32) 상부에 위치한 반도체층(38)로 이루어진다.

여기서, 상기 화소 영역(P)에 위치한 화소 전극(20)은 투명 전극(44)과 투과홀을 가지는 반사 전극(46)으로 이루어지며, 상기 화소 영역(P)은 크게 투과부(E)와 반사부(R)로 구분된다.

도 3은, 도 2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 자른, 종래의 반사투과형 액정표시장치의 화소 영역(P)을 도시한 단면도이다. 여기서, 화소 영역(P)에 대응하는 컬러필터기판을 같이 도시하였다.

도 3에 도시한 바와 같이, 하부기판(10) 위에 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiO₂)으로 된 게이트 절연막(12)이 형성되어 있고, 게이트 절연막(12) 위에는 유기막으로 이루어진 제 1 보호막(14)이 형성되어 있다. 제 1 보호막(14) 상부에는 반사 전극(44)이 형성되어 있고, 반사 전극(44) 상부에는 제 2 보호막(18)이 형성되어 있다.

제 2 보호막(18) 상부에는 투명 전극(46)이 형성되어 있고, 이 투명 전극(46)은 박막트랜지스터(미도시)와 전기적으로 연결되어 있다.

그리고, 공통 전극(50)과 투명 전극(46) 사이에는 액정층(60)이 주입되어 있다. 이 때, 액정층(60)은 기판에 대해 수평으로 배열하고, 양의 유전율 이방성을 가지는 것을 이용하여 전기장이 형성되었을 때 전기장의 방향과 나란하게 배열되도록 한다.

투과부(E)에는 투과부홀(23)이 형성되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 투과부홀(23)의 액정층의 두께(d2)는 반사부(R)의 액정층의 두께(d1)보다 두껍게 형성되는데, 이는 투과 모드와 반사 모드에서 액정층을 통과하는 빛의 위상차를 보상하기 위해서이다. 액정층(60)의 위상차(△n·d)는 액정층(60)의 굴절율 이방성 값(anisotropy of refractive index)(△n)과 두께(d)에 따라 달라지는데, 투과부부(23)의 액정층의 두께(d2)가 반사부의 액정층의 두께(d1)와 같은 값을 가지게 되면, 투과 모드시 빛의 휘도는 반사 모드시의 빛의 휘도보다 감소한다.

따라서, 투과부(E)의 액정층(60) 두께(d2)가 반사부(B)의 액정층(60) 두께(d1)보다 두껍게 형성되도록 하며, 바람직하게는 두 배가 되도록 한다.

도 4는, 도 3에 도시한 반사부(R)를 확대 도시한 것으로서, 외부 광원으로부터 입사한 빛이 반사되는 경로를 도시한 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 반사 전극면이 평면인 경우에, 외부 좌측에서 입사된 빛은 반사 전극(44)을 통해 입사한 각과 같은 각도로 외부 우측으로 반사된다. 따라서, 빛이 반사되는 외부 우측 방향에서 화상을 볼 수 있다. 반사 전극면에 수직한 방향에는 충분한 양의 빛이 반사되지 않아, 반사 모드에서는 반사투과형 액정표시장치로서 효율이 감소한다.

이를 위해, 반사투과형 액정표시장치의 반사 전극(44)을 요철 형상으로 형성하게 된다.

도 5는 반사투과형 액정표시장치의 반사부(R)에서, 반사 전극이 딤플(dimple) 패턴의 요철 형상으로 형성된 모습을 도시한 단면도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 반사부(R)에는, 하부기판(100) 상에 게이트 절연막(112)이 형성되어 있고, 그 상부에 제 1 보호막과 제 2 보호막(120, 124)으로 이루어진 반사 전극 하부 보호막(140)이 형성되어 있다. 반사 전극 하부 보호막(140)은 딤플 패턴으로 형성되어 있다. 반사 전극 하부 보호막(140) 상에, 반사 전극(128)이 형성되어 있고, 그 상부에 제 3 보호막인 반사 전극 상부 보호막(130)과 투명 전극(132)이 형성되어 있다.

상기 제 1 보호막과 제 2 보호막은(120, 124)은 유기절연물질을 사용하며, 유기절연물질로서 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin) 등의 유기물질 중 하나를 선택하여 사용한다. 상기 아크릴계 수지 중 포토아크릴(photo acryl)을 사용하는 경우, 이후의 포토 공정으로 패턴을 형성하는 과정에서 포토레지스트(photo resist) 도포없이 노광 공정과 현상 공정을 진행하면 된다. 그리고, 반사 전극(128)은, 고 효율의 빛 반사를 위해, 알루미늄이나 알루미늄 합금과 같은 도전성 물질로 형성된다.

그리고, 상기 제 3 보호막(130)은, 상기 아크릴계 수지나 벤조사이클로부텐 등의 유기절연물질 중 하나를 선택하여 사용하고, 투명 전극(132)은 투명 도전성 금속 물질인 ITO나 IZO 등으로 형성된다.

이하, 도 5를 참조하여, 반사 전극을 딤플 패턴으로 형성하는 방법에 대해서 설명한다.

먼저, 게이트 절연막이 형성된 기판(100) 상에 반사 전극 하부 보호막(140) 중 하층막인 제 1 보호막(120)을 도포한다. 도포하는 과정은 파스 노즐(Fas nozzel) 방식을 이용하는데, 그 방식은 길다란 막대 봉에 도포할 물질을 입힌 후, 막대 봉을 회전시켜 도포할 면에 문지르면서 도포를 하는 것이다. 그 후에, 도포된 물질을 스핀(spin) 방식으로 재분포 하게 되면, 보호막이 고르게 분포된다.

연속하여, 위와 같은 방법으로 도포된 제 1 보호막(120)에 일차적으로 딤플 패턴을 형성한다. 딤플 패턴을 형성하는 과정은 포토리소그라피(photo lithography)공정을 거치게 된다. 즉, 포지티브 타입의 포토레지스트(미도시)를 제 1 보호막(120) 상부에 도포하고, 제 1 보호막(120)이 형성된 상부에 패터닝 된 마스크(미도시)를 위치시킨다. 제 1 보호막(120) 중 오목하게 형성되는 부분에 대응하는 마스크 부분은, 투과 영역으로 한다. 그 후에, 노광(exposure) 공정과 현상 공정을 진행하고, 건식 식각하여 딤플 패턴의 요철 형상을 가지는 제 1 보호막(120)을 형성한다.

위와 같은 공정으로 형성된 제 1 보호막(120) 패턴은, 오목한 부분의 깊이가 깊게 형성된다. 따라서, 외부광원으로부터 입사한 빛 중 입사한 방향과 같은 방향으로 반사되는 빛의 성분이 많아지게 된다. 따라서, 제 2 보호막(124)을 제 1 보호막(120) 상부에 도포하여, 딤플 패턴의 굴곡을 완화시킨다.

제 2 보호막(124)을 도포하는 방법은 제 1 보호막(120)을 도포하는 방법과 동일하다. 딤플 패턴의 형상을 가지는 제 1 보호막(120) 상에 제 2 보호막(124)을 파스 노즐 방식으로 도포하고, 스핀 방식으로 재분포한다.

위와 같은 공정으로, 도 5에 도시한, 딤플 패턴의 형상을 가지는 반사 전극 하부 보호막(140)이 형성된다.

연속하여, 제 2 보호막(124) 상에 반사 전극(128)을 증착한다. 증착된 반사 전극(128)은, 그 하부의 제 2 보호막(124)으로 인해, 딤플 패턴의 요철 형상을 가지게 된다. 연속하여, 반사 전극(128) 상에 제 3 보호막(130)을 도포하고, 투명 전극(132)을 증착한다.

위와 같은 공정으로, 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 상에, 딤플 패턴의 요철 형상을 가지는 반사 전극(128)을 형성할 수 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 반사 전극이 딤플 패턴의 요철 형상으로 형성되면, 외부 광원으로부터 입사하는 빛(Ⅱa, Ⅱb)은 기판(100)에 수직한 방향으로 반사된다. 따라서, 반사 전극이 평면으로 형성되는 경우에 비해, 반사 전극이 딤플 패턴의 요철 형상으로 형성되면, 반사투과형 액정표시장치의 반사 효율은 향상된다.

그런데, 반사 전극(128)을 딤플 패턴으로 형성하기 위해서는, 그 하부의 보호막(140)이 먼저 딤플 패턴으로 형성되어야 한다. 상기 서술한 바와 같이, 바람직한 딤플 패턴을 형성하기 위해서, 반사 전극 하부 보호막(140)은 두 개의 층인 제 1 보호막과 제 2 보호막으로 형성되는데, 제 2 보호막(124)을 도포하는 과정에서, 딤플패턴의 형상이 평탄화되는 문제점이 발생한다.

제 2 보호막은 파스 노즐 방식과 스핀 방식으로 도포되는데, 파스 노즐 방식으로 도포하는 때에, 제 2 보호막(124)은 제 1 보호막(120)의 딤플 패턴을 덮으면 서 제 1 보호막의 딤플 패턴을 부드럽고 완만하게 하나, 그 후, 스핀 방식으로 재분포하는 때에, 제 2 보호막(124)은 평탄화 되어, 바람직한 딤플 패턴이 형성되지 않게 된다.

종래의 반사투과형 액정표시장치에서, 반사 전극 하부의 보호막을 딤플 패턴으로 형성하는 과정에서 보호막이 평탄화되는 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명은 반사 전극 하부의 보호막이 평탄화되는 것을 방지하여, 바람직한 딤플 패턴 요철 형상을 가지는 반사 전극을 형성하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 기판 상에 서로 직교하여 투과부와 반사부로 구성된 다수의 화소 영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선이 형성된 기판 상에, 상기 반사부와 상기 투과부와 상기 기판의 주변 영역 각각에 대응하여, D1의 깊이를 가지는 다수의 딤플 패턴과 D2의 깊이를 가지는 제 1 홀과 제 2 홀이 형성된 제 1 보호막을 형성하는 단계와: 상기 딤플 패턴 상에 제 2 보호막을 형성하는 단계와;

상기 제 2 보호막 상에 반사 전극을 형성하는 단계와; 상기 반사 전극 상에 제 3 보호막을 형성하는 단계와; 상기 제 3 보호막 상에 투명 전극을 형성하는 단계를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 제 1 홀과 제 2 홀의 깊이(D2)는 상기 딤플 패턴의 깊이(D1)보다 깊은 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 딤플 패턴이 형성된 제 1 보호막을 형성하는 단계는, 제 1 보호막을 도포하고, 상기 제 1 홀과 상기 제 2 홀과 상기 딤플 패턴이 D1의 깊이를 가지도록 제 1 포토리소그라피 공정을 진행한 후에, 상기 제 1 홀과 상기 제 2 홀이 D2의 깊이를 가지도록 제 2 포토리소그라피 공정을 진행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 2 보호막을 도포하는 단계는, 상기 딤플 패턴이 형성된 제 1 보호막 상에 상기 제 2 보호막을 문지르며 입히는 파스 노즐 공정과, 그 후에 기판을 회전시키는 스핀 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 1 보호막과 제 2 보호막은 동일한 유기절연물질이며, 그 중에 벤조사이클로부텐인 것을 특징으로 한다. 상기 투명 전극은 ITO와 IZO를 포함하는 투명 도전성 금속물질 중 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 제 2홀은 다수개가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 형성된, 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 화소 영역(P)과, 그 주변부(G)를 도시한 단면도이다.

기판(200) 상에 서로 직교하는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)에 의해 정의되는 화소 영역(P)은 반사부(R)와 투과부(E)로 이루어진다.

반사부(R)에는 딤플 패턴의 요철 형상이 형성되어 있다. 상기 딤플 패턴의 요철 형상으로 인해, 외부 광원으로부터 상기 어레이기판 상으로 입사한 빛은 반사 되어, 상기 어레이기판에 수직한 방향으로 나아간다.

상기 반사부(R)에는, 절연기판인 하부기판(200) 상부에 게이트 절연막(212)과, 제 1 보호막 과 제 2 보호막으로 이루어진 반사 전극 하부 보호막(240)과, 반사 전극(228)과, 제 3 보호막(230)과, 투명 전극(232)이 적층되어 있다.

투과부(E)에는 투과부홀(223)이 형성되어 있다. 투과부홀(223)은 어레이기판의 주변부(G)와 함께, 반사부(R)의 반사 전극 하부 보호막(240)을 딤플 패턴으로 형성하는 때에, 어레이기판의 표면적을 증가시킴으로써, 마찰력을 극대화하여, 반사 전극 하부 보호막(240)이 평탄화 되는 것을 방지하는 기능을 한다.

또한, 투과부홀(223)은 반사투과형 액정표시장치의 투과 모드시, 빛의 휘도를 향상시키는 기능을 한다. 이 때, 투과부홀(223)의 액정층의 두께(d2)를 반사부의 액정층의 두께(d1)보다 두껍게 형성하며, 바람직하게는 2배가 되도록 형성한다. 상기 투과부(E)에는, 절연기판(200) 상부에 게이트 절연막(210)과 제 3 보호막(230), 그리고 투명 전극(232)이 적층되어 있다

상기 어레이기판 주변부(G)에는 주변부홀(243)이 형성되어 있다. 주변부홀(243)은 어레이기판의 모서리 내의 주변을 따라서 형성된다. 주변부홀(243)은, 상기 서술한 바와 같이, 반사부(R)의 반사 전극 하부 보호막(240)을 딤플 패턴의 요철 형상으로 형성하는 때에, 어레이기판의 표면적을 극대화 하여 마찰력을 증대시키는 기능을 한다.

도시하지 않았지만, 본 발명의 또 다른 실시예로, 주변부홀은 바람직하게는 1개 이상의 다수개가 형성될 수 있다. 주변부홀(243)의 개수가 늘어남에 따라, 어 레이기판의 상부 면적이 증가하게 되어, 반사부(R)의 반사 전극 하부 보호막(240)을 딤플 패턴의 요철 형상으로 형성하는 때에 마찰력이 증가하여, 딤플 패턴의 형성에 특히 효과적이다.

상기 어레이기판 주변부(G)는 하부기판(200) 상부에 게이트 절연막(212)과 보호막(241)이 적층된 구조로 되어 있다. 상기 보호막(241)은, 화소 영역(P)에 형성된 반사 전극 하부 보호막(240)과 같이 형성된다.

이하, 도면을 참조하여, 딤플 패턴의 요철 형상을 가지는 반사 전극(228)을 형성하는 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 7a 내지 7f과 도 8a 내지 8d는 각각, 본 발명의 실시예에 따라, 반사투과형 액정표시 장치에서 화소 영역(P)의 투과부(E) 및 반사부(R)와 그 주변부(G)를 형성하는 공정을 도시한 단면도이다.

도 7a, 8a에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(212)이 형성된 하부기판(200) 상부에 제 1 보호막(214)을 도포한다. 제 1 보호막(214)을 도포하는 과정은 상기 서술된 바와 같이, 파스 방식으로 제 1 보호막(214)을 도포한 후에, 스핀 방식으로 도포된 제 1 보호막(214)을 기판(200) 상에 재분포시킨다.

상기 유기 절연막은 벤조사이클로부텐과 아크릴계 수지 등의 유기 물질 중 하나를 선택하여 사용한다.

연속하여, 제 1 포토리소그라피 공정을 진행한다. 상기 제 1 보호막(214) 상부에 포토레지스트(216)를 도포하고, 반사부(R)에 딤플 패턴의 요철 형상을 형성하기 위해 제 1 마스크(250)를 상기 하부기판(200)의 상부에 위치시킨다. 이 때, 사 용되는 포토레지스트(216)는 노광되는 부분이 제거되는 포지티브 타입을 예로 든다.

상기 제 1 마스크(250) 패턴은, 상기 반사부(R) 상부에 일정한 간격으로 투과 영역(A)과 차단 영역(B)이 배열되어 있다. 상기 반사부(R) 상부의 차단 영역(B)은 다각형 형태 또는 원형이나 타원형의 형태를 가질 수 있다. 이는 평면 반사 성분을 최대한 감소하기 위함이다. 상기 투과부(E) 상부에는 투과 영역(A)만이 위치되어 있다. 상기 어레이기판 주변부(G) 상부에는 주변부홀(243)을 형성하기 위해 일정한 폭을 가지는 투과 영역(A)이 위치한다. 상기 투과 영역(A)은 하부기판(200)의 최주변 모서리를 따라 위치한다.

연속하여, 노광 공정과 현상 공정을 진행한다. 현상 공정을 진행하고 나면, 도 7b와 도 8b에 도시한 바와 같이, 반사부(R) 및 투과부(E)와 주변부(G)에는, 포토레지스트 패턴(217, 218)이 형성된다.

연속하여, 건식 식각 공정을 진행하면, 상기 화소 영역(P)과 어레이기판의 주변부(G)에는 일정한 반경과 깊이를 가지는 패터닝 된 제 1 보호막 패턴(224, 225)이 형성된다. 이 때, 투과부(E)와 주변부(G)에는 각각, 딤플 패턴의 깊이와 같은 깊이로 홀이 형성된다. 그런데, 상기 투과부(E)와 주변부(G)의 홀 깊이는 상기 딤플 패턴보다 깊게 형성되어야 한다. 그 이유는, 상기 서술한 바와 같이, 반사투과형 액정표시장치의 투과 모드시, 빛의 휘도를 향상시키기 위해서는 투과부(E)의 액정층의 두께가 반사부(R)의 액정층의 두께보다 두꺼워야 하며, 바람직하게는 2배가 되어야 하기 때문이며, 또한, 후술되는 딤플 패턴을 가지는 제 2 보호막(226) 형성시 그것이 평탄화되는 것을 방지하기 위해, 제 1 보호막(224, 225)이 형성된 기판 상부의 표면적을 극대화 시키기 위해서이다.

이를 위해, 투과부(E)와 주변부(G)에 각각, 투과부홀(223)과 주변부홀(243)을 형성하기 위해, 제 2 포토리소그라피 공정을 진행한다. 제 1 보호막 패턴(224, 225)이 형성된 기판(200) 상부에 포토레지스트(미도시)를 도포하고, 제 2 마스크(미도시)를 기판 상에 위치시킨다. 반사부(R)에 대응하는 위치의 제 2 마스크 부분은 차단 영역으로 하고, 투과부(E)와 주변부(G)에 대응하는 제 2 마스크 부분은 투과 영역으로 한다. 그 후에, 노광 공정과 현상 공정과 건식 식각 공정을 진행하면, 투과부(E)와 주변부(G)에는 일차적으로 투과부홀(223)과 주변부홀(243)이 형성된다.

도 7c와 도 8c는 이와 같이 패턴닝 된 제 1 보호막 패턴(224, 225)과 투과부홀(223)과 주변부홀(243)을 도시하고 있다.

여기서, 도 7c에 도시한 바와 같이, 반사부(R)에 형성된 제 1 보호막 딤플 패턴(224)은 깊게 파여진다. 따라서, 외부 광원(미도시)으로부터 입사된 빛(미도시)은 바람직한 방향으로 반사되지 못한다. 이는, 외부 광원으로부터 상기 어레이기판으로 비스듬히 입사하는 빛은 입사하는 방향과 같은 방향으로 반사되는 빛의 양이 증가하기 때문이다. 따라서, 상기 제 1 보호막 패턴(224, 225) 상부에 제 2 보호막을 도포하여 딤플 패턴의 요철 형상의 굴곡을 완화시켜 부드럽게 한다.

도 7d와 8d는 상기 제 1 보호막 패턴(224, 225) 상부에 형성된 제 2 보호막 패턴(226, 227)을 도시하고 있다. 제 2 보호막(226, 227)을 도포하는 방법은 제 1 보호막을 도포하는 방법과 동일하다. 파스 방식으로 제 2 보호막을 도포한 후, 스핀 방식으로 제 2 보호막을 재분포시키게 된다.

제 1 보호막 패턴(224, 225)과 같은 공정에서 형성된, 투과부홀(223)과 주변부홀(243)은 제 1 보호막 패턴(224, 225)이 형성된 기판(200) 상부의 표면적을 증가시키는 기능을 하게 된다. 따라서, 제 1 보호막 패턴(224, 225)이 형성된 기판(200) 상부의 마찰력은 증가되어, 제 2 보호막을 스핀 방식으로 재분포하게 되면, 반사부(R)에는 제 1 보호막 패턴(224)의 형상을 유지하면서 제 2 보호막 패턴(226)이 형성된다.

따라서, 도 7d에 도시한 바와 같이, 반사부(R)에 형성된 제 2 보호막(226)의 딤플 패턴은 굴곡이 완화되어 있다. 투과부(E)와 주변부(G)의 홀(223, 243)에 대응하는 제 2 보호막은 포토리소그라피 공정으로 제거된다.

연속하여, 도 7e에 도시한 바와 같이, 제 2 보호막(226, 227) 상에 반사 전극(228)을 증착한다. 상기 언급한 바와 같이, 반사 전극(228)은, 고효율의 빛 반사를 위해, 빛의 반사가 잘 되는 알루미늄이나 알루미늄 합금과 같은 도전 물질로 형성된다. 이 때, 주변부(G)에는 반사 전극(228)이 형성되지 않는다.

연속하여, 도 7f에 도시한 바와 같이, 상기 화소 영역(P) 상부에 제 3 보호막(230)을 도포하고, 투명 전극(232)을 증착한다. 상기 제 3 보호막(230)은 아크릴계 수지나 벤조사이클로부텐 등의 유기절연물질로 형성되고, 투명 전극은 투명 도전성 금속 물질인 ITO나 IZO로 형성된다.

위와 같은 방법으로 화소 영역(P)의 반사부(R)에 딤플 패턴의 요철 형상을 가지는 반사 전극을 형성할 수 있다.

도 8a 내지 8d는 1 개의 주변부홀이 형성되는 예에 대해서 도시하고 있지만, 상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 따라 주변부(G)에 다수개의 주변부홀이 형성 될 수 있다.

위에서 살펴본 바와 같이, 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판에서, 그 주변부에 주변부홀을 형성하고, 투과부에 투과부홀을 형성하게 되면, 딤플 패턴의 요철 형상을 가지는 반사 전극을 용이하게 형성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 딤플 패턴의 반사 전극을 형성하기 위해 투과부에 형성되는 투과부홀로 인해, 투과 모드시 빛의 휘도가 향상되는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 기판 상에 서로 직교하여 투과부와 반사부로 구성된 다수의 화소 영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선을 형성하는 단계와;

   상기 게이트 배선 및 데이터 배선이 형성된 기판 상에, 상기 반사부와 상기 투과부와 상기 기판의 주변 영역 각각에 대응하여, D1의 깊이를 가지는 다수의 딤플 패턴과 D2의 깊이를 가지는 제 1 홀과 제 2 홀이 형성된 제 1 보호막을 형성하는 단계와:

   상기 딤플 패턴 상에 제 2 보호막을 형성하는 단계와;

   상기 제 2 보호막 상에 반사 전극을 형성하는 단계와;

   상기 반사 전극 상에 제 3 보호막을 형성하는 단계와;

   상기 제 3 보호막 상에 투명 전극을 형성하는 단계

   를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   D2>D1인 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 다수의 딤플 패턴이 형성된 제 1 보호막을 형성하는 단계는,

   상기 게이트 배선 및 데이터 배선이 형성된 기판 상에, 상기 제 1 보호막을 도포하는 단계와;

   상기 도포된 제 1 보호막에, 상기 제 1 홀과 상기 제 2 홀과 상기 딤플 패턴이 D1의 깊이를 가지도록 제 1 포토리소그라피 공정을 진행하는 단계와;

   상기 제 1 홀과 상기 제 2 홀이 D2의 깊이를 가지도록 제 2 포토리소그라피 공정을 진행하는 단계

   를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 2 보호막을 도포하는 단계는,

   상기 딤플 패턴을 가지는 제 1 보호막 상에, 상기 제 2 보호막을 문지르며 입히는 파스 노즐 공정 단계와;

   상기 파스 노즐 공정이 행해진 기판을 회전시키는 스핀 공정 단계를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 보호막과 상기 제 2 보호막은 동일한 유기절연물질로 이루어진 반 사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제 1 보호막과 상기 제 2 보호막을 이루는 유기절연물질은 벤조사이클로부텐인 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 투명 전극은 ITO 또는 IZO 중 선택된 하나로 이루어진 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   제 2 홀의 개수는 다수개인 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.

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