KR101071260B1 - Transflective liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반사 모드와 투과 모드간의 색재현성 차이를 감소시키면서 제조 공정을 단순화할 수 있는 반사투과형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있고, 상기 투과 영역에서 함몰부를 가지는 투광성막, 상기 투광성막 위에 형성되어 있으며 상기 투광성막의 함몰부에 의해 위치에 따라 다른 두께를 갖는 컬러 필터, 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 투명 전극, 그리고 상기 반사 영역에 위치하며 상기 투광성막과 상기 컬러 필터 사이에 형성되어 있는 반사 전극, 제2 기판, 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극, 그리고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법이 제공된다. The present invention relates to a transflective liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which can simplify a manufacturing process while reducing the color reproducibility difference between a reflection mode and a transmission mode, and is formed on a first substrate and the first substrate. A translucent film having a depression in the region, a color filter formed on the translucent film and having a different thickness depending on the position by the depression of the translucent film, a transparent electrode electrically connected to the drain electrode, and positioned in the reflective region And a reflective electrode formed between the light transmitting film and the color filter, a second substrate, a common electrode formed on the second substrate, and a liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal display device and a manufacturing method thereof are provided.
이와 같이 본 발명은 투과 영역의 투과창부의 투광성막에 함몰부를 형성하고 그 위에 컬러 필터를 적층하여 투과 영역의 컬러 필터층이 반사 영역의 컬러 필터층보다 두텁게 형성함으로써 양 모드간의 색재현성 차를 줄이고, 투과 영역의 상판 오버코트층에 함몰부를 형성함으로써 양 모드간의 셀 갭을 달리 형성하여 광특성 차를 줄인다.As described above, the present invention forms a depression in the transmissive film of the transmissive window of the transmissive region and stacks the color filters thereon to form a color filter layer thicker than the color filter layer of the transmissive region, thereby reducing the difference in color reproducibility between the two modes. By forming depressions in the overcoat layer of the region, cell gaps between the two modes are formed differently to reduce the optical characteristic difference.
반사투과형 액정 표시 장치, 셀갭, 색재현성Reflective Liquid Crystal Display, Cell Gap, Color Reproducibility
Description
도 1은 일반적인 반사투과형 액정 표시 장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a typical reflective liquid crystal display device.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 단면도.2 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 단면도.3 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 단면도.4 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device according to still another exemplary embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 어레이 기판의 제작 공정도.5A through 5F are manufacturing process diagrams of an array substrate of a transflective liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 공통 전극 기판의 제작 공정도.6A to 6D are manufacturing process diagrams of a common electrode substrate of a transflective liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
<<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>><< Explanation of symbols for main part of drawing >>
110, 210, 510: 제1 절연 기판110, 210, and 510: first insulating substrate
120, 220, 520: 박막 트랜지스터120, 220, 520: thin film transistor
121, 221, 521: 게이트 전극121, 221, and 521 gate electrodes
122, 222, 522: 게이트 절연막122, 222, 522: gate insulating film
123, 223, 523: 소스 전극 123, 223, 523: source electrode
124, 224, 524: 드레인 전극124, 224, and 524 drain electrodes
226, 526: 반도체층226 and 526: semiconductor layers
527: 오믹 컨택층527: ohmic contact layer
130: 유기막130: organic film
230, 530: 투광성막230, 530: light transmitting film
231, 531, 531`: 컨택홀231, 531, 531`: contact hole
232: 투과창232: transmission window
140, 240: 화소전극140 and 240: pixel electrodes
141, 241, 341, 441, 541: 투명 전극141, 241, 341, 441, 541: transparent electrode
142, 242, 342, 442, 542: 반사 전극142, 242, 342, 442, 542: reflective electrode
160, 260, 560: 어레이 기판160, 260, 560: array substrate
150, 250, 450, 550: 컬러 필터층150, 250, 450, 550: color filter layer
171, 271, 671: 제2 절연 기판171, 271, 671: second insulating substrate
272, 672: 오버코트층272, 672: overcoat layer
274, 674: 오버코트층 함몰부274, 674: overcoat layer depression
173, 273, 673: 공통 전극173, 273, 673: common electrode
170: 컬러 필터기판170: color filter substrate
270, 670: 공통 전극 기판270, 670: common electrode substrate
590: 제1 패턴 마스크590: first pattern mask
675: 제2 패턴 마스크675: second pattern mask
본 발명은 반사투과형 액정 표시 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transflective liquid crystal display substrate and a method of manufacturing the same.
액정 표시 장치는 동작 모드에 따라 표시 패널 후면에 위치한 백라이트로부터 발생된 빛을 제공받아 영상을 표시하는 투과형 액정 표시 장치와 장치 외부로부터 빛을 제공받아 영상을 표시하는 반사형 액정 표시 장치로 구분된다. According to an operation mode, a liquid crystal display is classified into a transmissive liquid crystal display that receives light generated from a backlight disposed on the back of the display panel and displays an image, and a reflective liquid crystal display that receives light from the outside of the device and displays an image.
최근에는 디스플레이 장치의 이동성이 커지면서 전력 소모가 적고 밝은 실외에서 시인성이 좋은 반사형 액정 표시 장치의 장점과 어두운 실내에서 시인성이 좋은 투과형 액정 표시 장치의 장점을 모두 살려 주변 광도의 영향을 크게 받지 않고 적절한 시인성을 확보할 수 있도록 반사투과형 액정 표시 장치의 활용이 늘고 있다.In recent years, the mobility of the display device is increased, and both the power consumption and the advantages of the reflective liquid crystal display with good visibility in the bright outdoors and the visibility of the transmissive liquid crystal display with good visibility in the dark room are fully utilized, and are not affected by the ambient light. In order to secure visibility, the use of a transflective liquid crystal display is increasing.
도 1은 종래의 반사투과형 액정 표시 기판을 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a conventional reflective transmissive liquid crystal display substrate.
도 1을 참조하면, 종래의 반사투과형 액정 표시 기판은 박막 트랜지스터(120)가 형성된 어레이 기판(160)과, 컬러 필터(150)와 공통 전극(173)이 형성되고 어레이 기판(170)과 마주보는 공통 전극 기판(173)과, 그리고 어레이 기판(160)과 컬러 필터기판(170) 사이에 개재된 액정층(180)으로 이루어진다.Referring to FIG. 1, in the conventional reflective liquid crystal display substrate, the
어레이 기판(160)은 제1 절연 기판(110) 위에 형성된 박막 트랜지스터(120)와, 화소전극부(140)를 이루며 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있는 투명 전극(141) 및 반사 전극(142)과, 그리고 박막 트랜지스터(120)와 화소전극부(140) 사이에 개재된 유기막(130)으로 이루어지며, 반사 전극(142)이 형성된 반사 영역(B)과 반사 전극(142)이 개구되어 투명 전극(141)이 노출된 투과 영역(A)으로 구분된다.The
컬러 필터기판(170)은 제2 절연 기판(171) 위에 형성된 컬러 필터층(150) 및 컬러 필터층(150)을 덮는 공통 전극(173)으로 이루어진다. The
이와 같은 구조를 갖는 액정 표시 기판(100)은 컬러 필터기판(170)을 통해 입사되는 외부광(L1)을 반사 전극(142)에서 반사시켜 다시 컬러 필터기판(170)을 통해 출사시킴으로써 영상을 표시하는 반사 모드와, 어레이 기판(160)의 후면에서 입사하는 백라이트광(L2)을 컬러 필터기판(170)을 통해 출사시킴으로써 영상을 표시하는 투과 모드를 갖는다. The liquid crystal display substrate 100 having such a structure displays an image by reflecting the external light L1 incident through the
이러한 구조에서 반사 모드의 외부광(L1)은 컬러 필터층을 두 번 통과하는 반면 투과 모드의 백라이트광(L2)은 컬러 필터층을 한 번 통과하기 때문에 양 모드간의 색재현성 차이가 발생하는 문제점이 있다. In this structure, since the external light L1 of the reflection mode passes through the color filter layer twice, the backlight light L2 of the transmission mode passes through the color filter layer once, thereby causing a difference in color reproducibility between the two modes.
또한, 반사 모드의 외부광(L1)이 경험하는 광경로의 길이는 약 2d인 반면 투과 모드의 백라이트광(L2)이 경험하는 광경로의 길이는 d로 차이가 나기 때문에 반사 모드와 투과 모드간의 광특성 차이가 발생하는 문제점이 있다.In addition, since the length of the optical path experienced by the external light L1 in the reflective mode is about 2d, the length of the optical path experienced by the backlight light L2 in the transmissive mode varies by d, so There is a problem that a difference in optical characteristics occurs.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반사 모드와 투과 모드간의 색재현성 차이가 최소화된 반사투과형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a reflective liquid crystal display device and a manufacturing method thereof in which the difference in color reproducibility between the reflection mode and the transmission mode is minimized.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 반사 모드와 투과 모드의 광이 경험하는 광경로의 길이를 같게 해주어 양 모드간의 광특성 차이를 최소화한 반사투과형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a reflection type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which minimize the difference in optical characteristics between the two modes by making the lengths of the optical paths experienced by the light in the reflection mode and the transmission mode the same.
이와 같은 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 반사투과형 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있고, 상기 투과 영역에서 함몰부를 가지는 투광성막, 상기 투광성막 위에 형성되어 있으며 상기 투광성막의 함몰부에 의해 위치에 따라 다른 두께를 갖는 컬러 필터, 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 투명 전극, 그리고 상기 반사 영역에 위치하며 상기 투광성막과 상기 컬러 필터 사이에 형성되어 있는 반사 전극, 제2 기판, 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극, 그리고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함한다.The reflective liquid crystal display device of the present invention for achieving the above technical problem is formed on the first substrate, the first substrate, the light-transmitting film having a depression in the transmission region, formed on the light-transmissive film, the depression of the light-transmitting film A color filter having a thickness different according to the position by the negative electrode, a transparent electrode electrically connected to the drain electrode, and a reflective electrode positioned between the light-transmitting film and the color filter and positioned in the reflective region, and a second substrate. And a common electrode formed on the second substrate, and a liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate.
상기 액정 표시 장치는 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트 전극, 상기 게이트 전극의 위 또는 아래에 위치하며 상기 게이트 전극과 절연되어 있는 반도체층 및 상기 반도체층과 연결되어 있는 소스/드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.The liquid crystal display includes a gate electrode formed on the first substrate, a semiconductor layer positioned above or below the gate electrode and insulated from the gate electrode, and a source / drain electrode connected to the semiconductor layer. It may further include a thin film transistor.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 액정 표시 장치는 상기 제2 기판과 상기 공통 전극 사이에 형성되어 있는 절연층을 더 포함하며, 상기 절연층은 상기 투광성막의 함몰부와 마주보는 함몰부를 가지고 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the liquid crystal display further includes an insulating layer formed between the second substrate and the common electrode, and the insulating layer has a depression facing the depression of the light-transmitting film. have.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 절연층의 함몰부는 상기 반사 영 역에서의 상기 컬러 필터의 두께와 실질적으로 동일한 깊이를 갖는다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the depression of the insulating layer has a depth substantially the same as the thickness of the color filter in the reflection area.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 투광성막의 함몰부는 두께가 0이다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the recessed portion of the translucent film has a thickness of zero.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 투광성막은 표면에 요철 구조를 가지며, 상기 반사 전극은 상기 투광성막 표면의 요철 구조를 따라 요철 구조를 갖는다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the light-transmissive film has a concave-convex structure on the surface, and the reflective electrode has a concave-convex structure along the concave-convex structure on the surface of the light-transmissive film.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 컬러 필터의 표면은 높이가 균일하다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the surface of the color filter is uniform in height.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 컬러 필터의 두께는 상기 투과 영역에서 상기 반사 영역에서의 두 배이다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the thickness of the color filter is twice that of the reflection area in the transmission area.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 투명 전극은 상기 투광성막과 상기 반사 전극 사이, 상기 제1 절연 기판과 상기 투광성막 사이, 또는 상기 컬러 필터 위에 위치할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the transparent electrode may be positioned between the light transmissive layer and the reflective electrode, between the first insulating substrate and the light transmissive layer, or on the color filter.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 액정층은 전계가 없을 때 상기 제1 및 제2 기판과 평행하게 같은 방향을 향하여 배열되는 다수의 액정 분자를 포함하고, 상기 반사투과형 액정 표시 장치는 상기 컬러 필터와 상기 투명 전극 위에 형성된 배향층을 더 포함할 수 있다. 이와는 달리 상기 액정층은 전계가 없을 때 상기 제1 및 제2 기판에 대하여 수직 배열되는 다수의 액정 분자를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the liquid crystal layer includes a plurality of liquid crystal molecules arranged in the same direction in parallel with the first and second substrates when there is no electric field, and the reflective liquid crystal display device is The display device may further include an alignment layer formed on the color filter and the transparent electrode. Alternatively, the liquid crystal layer may include a plurality of liquid crystal molecules vertically aligned with respect to the first and second substrates when there is no electric field.
본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 반사투과형 액정 표시 기판의 제조 방법은, 제1 기판에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계, 상기 박막 트랜지스터 및 상기 제1 기판 위에 함몰부를 갖는 투광성막을 형성하는 단계, 상기 투광성막 위에 투명 전극을 형성하는 단계, 상기 투명 전극 위에 상기 투광성막의 함몰부 이외의 부분 위에 반사 전극을 형성하는 단계, 상기 반사 전극 및 상기 투광성막 위에 컬러 필터층을 형성하는 단계, 상기 컬러 필터층 위에 투명 전극을 형성하는 단계, 제2 기판에 절연층을 형성하는 단계, 상기 절연층 위에 공통 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 정렬하는 단계, 그리고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 액정을 개재시키는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a reflective transmissive liquid crystal display substrate, the method comprising: forming a thin film transistor on a first substrate, forming a light transmitting film having depressions on the thin film transistor and the first substrate, Forming a transparent electrode on the film, forming a reflective electrode on a portion other than the depression of the light-transmitting film on the transparent electrode, forming a color filter layer on the reflective electrode and the light-transmitting film, transparent electrode on the color filter layer Forming an insulating layer on the second substrate, forming a common electrode on the insulating layer, aligning the first substrate and the second substrate, and forming the first substrate and the second substrate. Interposing a liquid crystal between the substrates.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 반사투과형 액정 표시 기판의 제조 방법은 상기 투광성막을 슬릿 노광하여 상기 투광성막의 표면에 엠보싱 구조를 형성하는 단계를 더 포함한다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the method of manufacturing a reflective transmissive liquid crystal display substrate further includes forming an embossing structure on the surface of the transmissive film by slit exposing the translucent film.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 반사투과형 액정 표시 기판의 제조 방법은 상기 투광성막의 함몰부와 마주보는 위치의 상기 절연층 부분을 적어도 일부 제거하여 함몰부를 형성하는 단계를 더 포함한다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the method of manufacturing a reflective liquid crystal display substrate further includes forming a recess by removing at least a portion of the insulating layer at a position facing the recess of the light-transmitting layer.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙 였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
도 2, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사투과형 액정 표시 기판의 단면도이다. 2, 3, and 4 are cross-sectional views of a transflective liquid crystal display substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 기판은 서로 마주보는 어레이 기판(260)과 공통 전극 기판(270), 그리고 두 기판(260, 270) 사이에 위치하는 액정층(280)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the liquid crystal display substrate according to the present exemplary embodiment includes an
어레이 기판(260)은 유리, 석영 또는 사파이어와 같은 절연 물질로 이루어진 절연 기판(210) 상에 다수의 박막 트랜지스터(220), 투광성막(230)과 컬러 필터층(250)이 형성된 기판이다. The
박막 트랜지스터(220)는 게이트 전극(221), 게이트 절연막(222), 반도체층(226), 소스 전극(223) 및 드레인 전극(224)을 포함한다. 박막 트랜지스터(220)는 도 2에 도시된 것처럼 게이트 전극(221) 위에 게이트 절연막(222), 반도체층(226)이 차례로 적층되어 있는 하부 게이트 방식일 수도 있고, 반대로 반도체층(226) 위에 게이트 절연막(222), 게이트 전극(221)이 차례로 적층된 상부 게이트 방식(도시하지 않음)일 수도 있다. 반도체층(226)은 비정질 규소 또는 다결정 규소일 수 있다. The
절연성을 가진 투광성막(130)은 박막 트랜지스터(220) 위에 위치하며 스핀 코팅 방법 등으로 형성된다. 투광성막(130)은 BCB(bisbenzocyclobutene), PFCB(perfluorocyclobutene) 등을 포함하는 감광성 유기 물질이나, 산화규소(SiO2), 질화규소(SiNx) 등을 포함하는 감광성 무기 절연 물질로 이루어진다. 투광성막(230)에는 드레인 전극(224)을 부분적으로 노출하는 콘택홀(231)과 백라이트(도시하지 않음)로부터의 광(L2)을 투과시키는 투과창(132)이 형성되어 있다. 투과창(132)은 투광성막(230)이 완전히 제거되어 게이트 절연막(225)이 노출된 부분으로서 표면과 단차(D1)를 형성한다. 그러나 투과창(132)은 투광성막(230)이 일부 두께만 제거되어 만들어질 수도 있다. 또한, 투광성막(230)의 표면은 엠보싱 구조를 가지고 있으나 실질적으로 평탄하게 형성할 수도 있다. The insulating
투과창(232)을 제외한 투광성막(230) 상에는 반사 전극(242)이 형성되어 있다. 이와 같이, 투과창(232)이 형성된 영역은 백라이트광(L2)을 투과시키는 투과 영역(A)을 이루고, 반사 전극(242)이 형성된 영역은 외부 광(L1)을 반사시키는 반사 영역(B)을 이룬다. 반사 전극(242)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 알루미늄-구리(Al-Cu) 합금, 또는 알루미늄-규소-구리(Al-Si-Cu) 합금 등과 같이 반사율이 뛰어난 금속으로 이루어진다. 반사 전극(242)은 균일한 두께로 적층되어 투광성막(230)과 동일한 표면 구조를 갖는다. 따라서, 투광성막(242)의 표면이 엠보싱 구조를 갖는 경우 반사 전극(242) 또한 엠보싱 표면을 가지며, 이러한 반사 전극(242)의 엠보싱 구조는 외부광의 반사 특성을 향상시킨다.The
컬러 필터층(250)은 투과창(232) 및 반사 전극(242) 위에 위치한다. 이처럼 컬러 필터층(250)을 어레이 기판(260)에 형성함으로써 컬러 필터층(250)을 공통 전극 기판(270)에 형성할 경우에 발생되었던 오정렬(misalignment)을 방지할 수 있으며, 또한 반사 전극(242) 위에 표면이 비교적 매끄러운 컬러 필터층(250)이 위치하므로 반사 영역(B)에서의 셀 갭 계산이 단순해져서 반사 전극(242)의 엠보싱 구조로 인한 투과 영역(A)과 반사 영역(B) 간의 셀 갭 계산의 곤란성을 제거할 수 있다. The
컬러 필터층(250)의 표면 높이는 실질적으로 균일하다. 따라서, 투광성막(230)에 형성된 단차(D1)로 인하여 컬러 필터층(250)에서 투과창(232)에 위치한 부분의 두께(D2)는 반사 전극(150) 상에 위치한 부분의 두께(D3)보다 두껍다. 이와 같이 함으로써, 기술한 바와 같은 투과 영역(A)과 반사 영역(B) 간의 색재현성 차이를 해결할 수 있다. 바람직하게는, 투과창(232) 상의 컬러 필터층(250)의 두께(D2)가 반사 전극(242) 상의 컬러 필터층(250)의 두께(D3)의 두 배가 되도록 하여 외부 광(L1)이 경험하는 컬러 필터층(250)의 길이와 백라이트광(L2)이 경험하는 컬러 필터층(250)의 길이를 실질적으로 같게 한다. 또한, 컬러 필터층(250)의 두께는 컬러 필터층(250)이 나타내는 색상에 따라 다를 수도 있다. The surface height of the
컬러 필터층(250) 위에 투명 전극(241)이 형성되어 있으며, 투명 전극(241)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명 도전성 물질로 이루어진다. 투명 전극(241)은 투광성막(230) 및 컬러 필터층(250)에 형성된 컨택홀(231)을 통해 드레인 전극(224) 및 반사 전극(242)과 전기적으로 접촉한다. 이처럼, 투명 전극(241)을 컬러 필터층(250) 위에 형성하면 반사 전극(242)과 투명 전극(241)의 접촉 면적이 줄어 갈바닉(galvanic) 효과를 감소시킬 수 있다. The
공통 전극 기판(270)은 유리, 석영 또는 사파이어와 같은 절연 물질로 이루어진 절연 기판(271) 상에 감광성 물질로 이루어진 오버코트층(272)과 투광성을 가진 공통 전극(273)이 형성된 기판이다. The
오버코트층(272)에서 어레이 기판(260)의 투과창(232)과 마주보는 부분이 제거되어 오목부를 이룬다. 오버코트층(272)의 단차로 인하여 투과 영역(A)의 셀 갭(d1)은 반사 영역(B)의 셀 갭(d2)보다 크다. 이와 같이 하면, 반사 모드의 외부광(L1)이 경험하는 광경로와 투과 모드의 백라이트광(L2)이 경험하는 광경로가 동일한 길이를 가지므로 반사 모드와 투과 모드간의 광특성차를 없앨 수 있다. 바람직하게는, 투과 영역(A)의 셀 갭(d1)이 반사 영역(B)의 셀 갭(d2)의 두 배가 되도록 오버코트층(272)의 단차를 결정한다. A portion of the
어레이 기판(260)과 공통 전극 기판(270) 사이에는 액정층(280)이 개재되어 있다. 액정층(280)은 전계가 없을 때 액정 분자들이 기판과 평행하고 90 비틀려 배열된 TN(twisted nematic) 방식이나, 전계가 없을 때 액정 분자들이 기판에 대하여 수직 배열되는 VA(vertically aligned) 방식으로 이루어질 수 있다. 이와는 달리, 액정층(280)은 전계가 없을 때 액정 분자들이 기판과 평행하고 동일 방향을 향하여 배열되어 있고, 어레이 기판(260)의 투명 전극(241)과 공통 전극 기판(270)의 공통 전극(273) 위에 각각 형성되어 있으며 서로 평행하게 러빙된 배향층(도시하지 않음)을 포함할 수 있다(ECB mode). 배향층(도시하지 않음)은 서로 반대 방향으로 러빙될 수 있다.
The
도 3을 참조하면, 투명 전극(341)이 투광성막(230)/게이트절연층(225)과 반사 전극(242) 사이에 형성된다. 투명 전극(341) 외의 다른 구성요소는 도 2에서 설명한 바와 같다. 투명 전극(341)은 투광성막(230) 위에 대략 균일한 두께로 형성되어 투광성막(230)의 표면에 엠보싱 구조가 형성될 경우 투명 전극(341) 또한 엠보싱 형상을 가지며, 콘택홀(231)을 통해 드레인 전극(224)과 전기적으로 접촉한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 두 전극(241, 342)의 접촉 면적이 넓기 때문에 반응성이 적은 금속을 두 전극(241, 342)의 재료로 선택하여 갈바닉 현상을 줄인다.Referring to FIG. 3, a
도 4를 참조하면, 투명 전극(241)이 투과창(232)의 바닥에 게이트 전극(221)과 동일 층에 형성된다. 투명 전극(441) 위에서 게이트 절연막(225)은 개구되어 있으며, 투광성막(230)에는 반사 전극(442)과 드레인 전극(224)의 접촉을 위한 컨택홀이 따로 없다. 대신, 드레인 전극(224)이 투명 전극(441) 근처까지 연장되며, 반사 전극(442)은 투광성막(230)의 상부 및 투과창(232)의 격벽 상에 형성되어, 드레인 전극(224) 및 투명 전극(441)과 전기적으로 연결된다. Referring to FIG. 4, a
이하, 어레이 기판(210)을 제작하는 과정을 도 5a 내지 도 5f를 참조하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a process of manufacturing the
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 도시된 어레이 기판을 제조하는 공정을 구체적으로 도시한 단면도이다. 5A through 5F are cross-sectional views illustrating in detail a process of manufacturing the array substrate shown in FIG. 2 according to an embodiment of the present invention.
도 5a를 참조하면, 제1 절연 기판(510) 상에 게이트 전극(521), 소스 전극(525) 및 드레인 전극(524)을 포함하는 박막 트랜지스터(520)를 형성한다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
Referring to FIG. 5A, a
먼저, 절연 기판(510) 상에 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 또는 몰리브덴 텅스텐(MoW) 등으로 이루어진 금속막(도시하지 않음)을 증착한 후 패터닝하여 게이트 전극(521)을 형성한다. 이후, 게이트 전극(521) 및 제1 절연 기판(510) 상에 질화규소 또는 산화규소 등으로 이루어진 게이트 절연막(525)을 형성한다. First, a metal film (not shown) made of aluminum (Al), chromium (Cr), molybdenum tungsten (MoW), or the like is deposited on the insulating
그 후, 게이트 절연막(525) 상에 진성 비정질 규소막과 인시츄(in situ)로 도핑된 n+ 비정질 규소막을 플라스마 화학 기상 증착 등의 방법으로 차례로 적층한다. 그 다음, 적층된 진성 비정질 규소막과 n+ 비정질 규소막을 패터닝하여 게이트 전극과 대응하는 영역에 반도체층(526) 및 오믹컨택층(527)을 형성한다. 여기서, 비정질 규소막에 적절한 레이저를 조사하여 반도체층(526)을 다결정 규소층으로 전환시킬 수도 있다.Thereafter, an intrinsic amorphous silicon film and an n + amorphous silicon film doped in situ are sequentially stacked on the gate insulating film 525 by a method such as plasma chemical vapor deposition. Next, the stacked intrinsic amorphous silicon film and the n + amorphous silicon film are patterned to form the
그 다음, 오믹 컨택층(527) 및 게이트 절연막(525) 상에 소스 및 드레인 전극(523, 524)을 형성한다. 이로써, 제1 절연 기판(510) 상에 박막 트랜지스터(520)가 형성된다. Next, source and drain
도 5b 및 도 5c를 참조하면, 박막 트랜지스터(520)가 형성된 제1 절연 기판(510)의 상면에 걸쳐 스핀 코팅 방법 등으로 감광성 투광성막(530)을 도포한다. 그 다음, 적층된 투광성막(530) 상에 소정 패턴을 갖는 제1 패턴 마스크(590)를 배치한 후 투광성막(530)을 노광한다. 5B and 5C, the photosensitive light-transmitting
노광된 투광성막(530)을 현상하면 도 5c에 도시된 바와 같이, 소정의 형태로 패터닝된 투광성막(530)이 형성된다. 구체적으로, 투광성막(530)에는 박막 트랜지스터(520)의 드레인 전극(524)을 부분적으로 노출하는 컨택홀(531) 및 게이트 절연 막(522)을 부분적으로 노출하는 투과창(532)이 형성된다. 여기서 도시하지는 않았지만, 투광성막(530) 표면의 엠보싱 구조는 슬릿 노광을 통해 형성할 수 있다.When the exposed light-transmitting
도 5d를 참조하면, 투과창(532) 영역에서 개구를 갖도록 투광성막(530) 위에 반사 전극(542)을 형성한다. 반사 전극(542)은 컨택홀(531)을 통해 드레인 전극(524)과 전기적으로 연결된다.Referring to FIG. 5D, the
그 다음, 도 5e를 참조하면, 반사 전극(542) 및 투과창(532)을 덮도록 컬러 필터층(550)을 적층한다. 컬러 필터층(550)은 적색, 녹색 및 청색의 세 가지 색을 띌 수 있으며 색상 별로 두께가 다를 수 있다. 컬러 필터층(550)은 실질적으로 평탄하게 형성하며, 투광성막에 형성된 컨택홀(531)과 대응되는 위치에 컨택홀(531`)을 형성한다.Next, referring to FIG. 5E, the
그 다음, 컬러 필터층(550) 전면에 걸쳐 투명 전극(541)을 형성한다. 투명 전극(541)은 실질적으로 균일한 두께로 형성되며, 컨택홀(531`)을 통해 드레인 전극(524) 및 반사 전극(542)과 전기적으로 접촉한다.Next, the
이하, 공통 전극 기판(670)을 제작하는 과정을 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a process of manufacturing the
도 6a 내지 도 6d는 도 2에 도시된 공통 전극 기판(270)을 제작하는 공정을 구체적으로 나타낸 단면도이다.6A through 6D are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing the
도 6a를 참조하면, 절연 기판(671) 위에 감광성 물질로 이루어진 오버코트층(672)을 스핀 코팅 방법 등을 이용하여 형성한다.Referring to FIG. 6A, an
그 다음, 도 6b 및 도 6c를 참조하면, 어레이 기판(560)에 형성된 투과창 (532)에 대응되는 영역의 감광성 물질이 제거되도록 패터닝한 제2 패턴 마스크(675)를 배치하여 노광 후 현상하면, 도 6c에 도시된 바와 같이 오버코트층(672)에 함몰부(674)가 형성된다.6B and 6C, when the photosensitive material in the region corresponding to the
도 6d를 참조하면, 함몰부(674)가 형성된 오버코트층(673) 상에 투광성을 가진 공통 전극(673)을 형성한다. 이로써, 공통 전극 기판(670)이 완성된다.Referring to FIG. 6D, a transmissive
따라서, 상기한 본 발명에 따른 액정표시 기판 및 그 제조 방법에 의하면 반사 영역과 투과 영역간의 컬러 필터층의 두께를 달리 형성함으로써 양 영역에서의 색재현성이 균일하게 되도록 할 수 있다.Therefore, according to the liquid crystal display substrate and the manufacturing method thereof according to the present invention described above, the color reproducibility in both regions can be made uniform by forming different thicknesses of the color filter layers between the reflective and transmissive regions.
또한, 공통 전극 기판 형성시 투과 모드의 셀 갭이 반사 모드의 셀 갭보다 크게 형성할 수 있어 양 모드간의 셀 갭 차로 인한 광학 특성차를 줄일 수 있다.In addition, when forming the common electrode substrate, the cell gap in the transmission mode may be larger than the cell gap in the reflection mode, thereby reducing the optical characteristic difference due to the cell gap difference between the two modes.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
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