KR101211249B1 - 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반사투과형 액정표시장치(Transflective type Liquid Crystal Display device)은 스위칭소자, 화소전극, 상기 화소전극에 소정영역 오버랩되는 반사금속막을 구비한 제1기판과; 상기 제1기판의 하부에 마련되며 외부광을 반사하는 반사필름과; 다수의 컬러필터와 투과막을 구비한 제2기판과; 상기 제1기판과 상기 제2기판을 합착시켜 상기 반사금속막과 상기 투과막이 대응하여 마련되는 반사부와 상기 화소전극과 상기 컬러필터가 대응하여 마련되는 투과부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치는 반사모드와 투과모드 동작시에 색을 표현하는데 있어서 미반사모드의 단점인 반사효율을 증가시키고, 반투과모드에서의 투과효율을 증가시키기 위한 것으로, 투과막와 반사효율이 우수한 반사금속막을 이용하여 반사모드일 경우에 반사율저하에 따른 휘도저하와 투과모드일 경우에 투과모드의 전력의 과소비를 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

반사투과형 액정표시장치 및 그 제조방법{Transflective type Liquid Crystal Display device and the fabricating method thereof}

도 1은 종래의 반사투과형 액정표시장치의 단면도.

도 2a 및 도 2b는 종래의 투과홀 및 이중셀갭 형성한 반사투과형 액정표시장치의 평면도 일부.

도 3은 상기 도 2b를 III-III'에 따라 절단한 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 일부를 도시한 사시도.

도 5는 도 4에서 A-A' 및 B-B'로 절단하여 보여주는 도면.

도 6a 내지 도 6h는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 공정도를 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1 : 반사투과형 액정표시장치 10 : 제1기판

20 : 게이트배선 30 : 게이트절연막

40 : 반도체층 50 : 데이터배선

60 : 보호층 70 : 화소전극

80 : 반사필름 90 : 액정층

100 : 반사금속막 ` 110 : 제2기판

120 : 블랙매트릭스 130 : 컬러필터

140 : 공통전극 150 : 투과막

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반사투과형 액정표시장치(Transflective type Liquid Crystal Display device) 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었다.

이러한 평판 표시 장치는 스스로 빛을 발하느냐 그렇지 못하냐에 따라 나눌 수 있는데, 스스로 빛을 발하여 화상을 표시하는 것을 발광형 표시장치라 하고, 그렇지 못하고 외부의 광원을 이용하여 화상을 표시하는 것을 수광형 표시장치라고 한다. 발광형 표시장치로는 플라즈마 표시장치(plasma display panel)와 전계 방출 표시장치(field emission display), 전계 발광 표시 장치(electro luminescence display) 등이 있으며, 수광형 표시 장치로는 액정표시장치(liquid crystal display)가 있다.

이중 액정표시장치가 해상도, 컬러표시, 화질 등이 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.

일반적으로 액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 서로 대향하도록 배치하고, 두 기판 사이에 액정층을 형성한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직여 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.

그런데, 액정표시장치는 앞서 언급한 바와 같이 스스로 빛을 발하지 못하므로 별도의 광원이 필요하다.

따라서, 액정패널 뒷면에 백라이트(backlight) 유닛을 구성하고, 상기 백라이트 유닛으로부터 나오는 빛을 액정패널에 입사시켜, 액정의 배열에 따라 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시한다.

이러한 액정표시장치를 투과형(transmission type) 액정표시장치라고 하는데, 투과형 액정표시장치는 백라이트와 같은 인위적인 배면광원을 사용하므로 어두운 외부 환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있으나, 백라이트로 인한 전력소비(power consumption)가 큰 단점이 있다.

이와 같은 단점을 보완하기 위해 반사형(reflection type) 액정표시장치가 제안되었다. 반사형 액정표시장치는 외부의 자연광이나 인조광을 반사시킴으로써 액정의 배열에 따라 빛의 투과율을 조절하는 형태로 투과형 액정표시장치에 비해 전력소비가 적다. 이러한 반사형 액정표시장치에서 하부 어레이 기판 상에 형성되는 화소전극은 반사가 잘 되는 도전 물질로 형성하고, 상부의 컬러필터 기판에 형성되는 공통전극은 외부광을 투과시키기 위해 투명 도전 물질로 형성한다.

그러나 전술한 반사형 액정표시장치는 사용하는 소비전력을 낮출 수 있는 장 점이 있는 반면, 외부광이 충분하지 못할 경우 휘도가 낮아져 표시장치로 사용할 수 없는 단점이 있다.

따라서, 상기 문제를 극복하고자 반사투과형 액정표시장치(Transflective type Liquid Crystal Display device)가 개발되었다.

상기 반사투과형 액정표시장치는 반사형 액정표시장치에 있어 외부광이 충분하지 못할 경우 휘도가 급격히 낮아져 표시장치로써 역할을 할 수 없는 단점과 투과형 액정표시장치에 있어 소비전력이 높다는 단점을 각각 보완하여 백라이트 광을 이용하는 투과모드 및 외부광을 이용하는 반사모드로 선택 사용할 수 있는 제품이다.

도 1은 종래의 반사투과형 액정표시장치의 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 하부기판(510)에 있어 투명한 기판 상에는 게이트 전극(525)을 포함하는 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있으며, 그 위에 게이트 절연막(530)이 형성되어 있다. 다음으로, 게이트 전극(525) 상부의 게이트 절연막(530) 상에는 오믹콘택층을 구비한 반도체층(540)이 마련되어 있다.

상기 반도체층(540) 위에는 소스/드레인전극(550a, 550b)이 형성되어 있는데, 소스/드레인 전극(550a, 550b)은 게이트전극(525)과 함께 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.

한편, 소스/드레인 전극(550a, 550b)과 같은 물질로 이루어진 데이터배선(참조 도 2a의 550)이 게이트절연막(530) 위에 형성되어 있으며, 도면에는 나타나지 않았지만 데이터배선(550)은 소스전극(550a)과 연결되어 있다. 또한, 상기 데이터 배선(550)은 게이트 배선(미도시)과 교차하여 화소(SP)를 정의한다.

그리고 상기 박막트랜지스터(Tr) 위로 저유전율을 갖는 유기물질로 이루어진 제1보호층(560)이 형성되어 있다. 그 위로 반사율이 좋은 금속물질로 이루어진 반사판(600)이 반사영역(RA)에 형성되어 있으며, 그 위로 무기물질로 이루어진 제2보호층(565)이 형성되어 있으며, 상기 제2보호층(565) 위로 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(550b)과 드레인콘택홀(555)을 통해 접촉하는 화소전극(570)이 화소(SP)별로 형성되어 있다.

한편, 상부기판(610)에 있어 투명한 기판의 안쪽면에는 블랙매트릭스(620)가 형성되어 있고, 그 하부에 적(R), 녹(G), 청(B)의 색이 순차적으로 반복되어 있는 컬러필터(630R, 630G, 630B)가 형성되어 있으며, 컬러필터(630R, 630G, 630B) 하부에는 오버코트층(645)과 투명 도전성 물질로 이루어진 공통전극(640)이 순차적으로 형성되어 있다.

여기서, 컬러필터(630R, 630G, 630B)는 하나의 색이 하나의 화소전극(570)과 대응하여 구성되며, 블랙매트릭스(620)는 화소전극(570)의 가장자리와 일부 오버랩되어 데이터배선(550)에 대응되는 위치에 형성되어 있다.

다음, 화소전극(570)과 공통전극(640) 사이에는 액정층(590)이 위치하며, 액정층(590)의 액정분자는 화소전극(570)과 공통전극(640)에 전압이 인가되었을 때, 두 전극(570, 640) 사이에 생성된 전기장에 의해 배열 상태가 변화된다.

전술한 구조의 반사투과형 액정표시장치(501)는 반사부(RA)의 셀갭(d₁)과 투 과부(TA)의 셀갭(d₂)이 거의 동일한 두께로 형성된다. 따라서 반사부(RA)나 투과부(TA)의 셀효율이 최적화되지 않아 투과도 및 휘도 저하 등의 문제가 발생하며, 동시에 투과모드로 구동시 색특성 저하의 문제점을 가지고 있다.

반사모드로 구동시 외부광은 반사판의 입사전과 반사판 반사 후의 총 2회에 걸쳐 컬러필터(630R, 630G, 630B)층을 통과하게 되는 반면, 투과모드 구동시에는 하부의 백라이트로부터 나온 빛이 컬러필터(630R, 630G, 630B)층을 단 1회 통과하게 된다. 따라서 반사모드와 투과모드의 색특성에 차이가 발생하는 단점을 갖는다.

전술한 문제를 해결하고자 이중셀갭 및 투과홀을 갖는 반사투과형 액정표시장치(501)가 개발되었다.

도 2a 및 도2b는 종래 투과홀 및 이중셀갭 형성한 반사투과형 액정표시장치의 평면도 일부이며, 도 3은 상기 도 2b를 III-III'에 따라 절단한 단면도이다.

도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 가로방향으로 다수의 게이트 배선(520)이 형성되어 있고, 세로 방향으로 다수의 데이터 배선(550)이 형성되어 있다. 상기 두 배선(520, 550)이 교차하여 화소(SP)를 정의하며, 두 배선(520, 550)의 교차지점에 스위칭소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다.

상기 화소(SP)에 각각 대응하여 적, 녹, 청색 컬러필터가 형성되어 있다. 또한 하나의 화소(SP)내의 중앙에 투과부(TA)가 형성되어 있으며, 상기 투과부(TA)의 주위에 반사판(미도시)이 형성된 반사부(RA)가 형성되어 있다.

도면 상에는 나타나지 않았지만, 상기 반사부(RA)와 투과부(TA)에 있어서 투 과부(TA)의 보호층(미도시)이 제거되어 단차를 형성함으로써 상기 반사부(RA)와 투과부(TA)의 셀갭을 달리 형성하고 있다.

또한, 상기 반사부(RA)에는 컬러필터 일부가 제거되어 원모양의 투과홀(TH)을 형성하고 있다. 도 2a에 있어서는 컬러필터가 제거된 투과홀(TH)이 투과부(TA)를 기준으로 상부와 하부에 형성되어 있는 구조를 도시하였으며, 도 2b는 투과홀(TH)이 투과부(TA)를 둘러싸며 반사부(RA) 전역에 형성되어 있는 구조를 도시하였다.

전술한 투과홀 및 이중셀갭을 형성한 반사투과형 액정표시장치의 단면도인 도 3을 참조하여 그 단면에 대해 설명한다. 이때, 도 1에 도시한 액정표시장치와 동일한 부분에 대해선 같은 도면부호를 부여하였으며, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 우선, 하부기판(510)의 투과부(TA)에 있어서 제1보호층(560)이 제거되어 투과부(TA)의 셀갭(d₄)이 반사부(RA) 셀갭(d₃)의 두 배가 되도록 형성되어 있다. 상기와 같이 투과부(TA)와 반사부(RA)의 셀갭을 달리하는 구조를 갖는 액정표시장치는 셀 모드(cell mode)에서 ECB 모드(Electrically Controlled Birefringence mode: ECB mode)로 전환이 이루어지고, 이씨비 모드(ECB mode) 특성상 갭이 2배마다 투과율 곡선이 주기적으로 반복되므로 반사부(RA)의 셀효율만큼 투과부(TA)의 셀효율을 동등하게 얻을 수 있으므로 반사부(RA)와 투과부(TA)의 셀효율 모두를 극대화하는 것이 가능하다.

또한, 상부기판(610)에 있어 하부기판(510)의 데이터배선(550)에 대응하여 블랙매트릭스(620)가 투명한 기판 하부에 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(620) 하부에 적, 녹, 청색의 컬러필터(630R, 630G, 630B)가 하부기판(510)의 각 화소(SP)에 대응하며 각각 형성되어 있다.

여기서 반사판(600)을 갖는 반사부(RA)에 대응되는 컬러필터층 일부가 제거되어 투과홀(TH)을 형성하고 있으며, 상기 투과홀(TH)은 상기 적, 녹 ,청색의 컬러필터층(630R, 630G, 630B) 하부에 형성되는 오버코트층(645)을 이루는 투명한 유기물질로 채워져 있으며, 상기 오버코트층(645) 하부에 공통전극(640)이 상부기판(610) 전면에 형성되어 있다.

전술한 바와 같이, 원모양의 투과홀(TH)을 반사부(RA)에 형성하고, 상기 원 모양의 투과홀(TH)의 면적을 조절하거나 개수를 조절함으로써 반사부(RA)의 색순도를 어느정도 감소시켜 투과부(TH)와 비슷하게 하며, 반사부(RA)의 휘도 특성을 향상시킬 수 있다.

그러나, 이와 같이 형성되는 반사투과부 구조는 컬러필터(630R, 630G, 630B)가 제거된 투과홀(TH)을 형성하는 경우 한계 해상도가 있으므로 설계가 자유롭지 않고 제조하기 위한 공정을 여러번 거쳐야되는 문제점이 있다.

본 발명은 반사투과형 액정표시장치에서 반사금속막과 투과막를 형성하여 반사모드일 경우 휘도를 증가시켜 색재현특성을 향상시키고, 투과모드일 경우 휘도를 향상시키는 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치는 스위칭소자, 화소전극, 상기 화소전극에 소정영역 오버랩되는 반사금속막을 구비한 제1기판과; 상기 제1기판의 하부에 마련되며 외부광을 반사하는 반사필름과; 다수의 컬러필터와 투과막을 구비한 제2기판과; 상기 제1기판과 상기 제2기판을 합착시켜 상기 반사금속막과 상기 투과막이 대응하여 마련되는 반사부와 상기 화소전극과 상기 컬러필터가 대응하여 마련되는 투과부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 투과막는 화이트레진으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 반사금속막은 스토리지 역할을 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 제조방법은 제1기판 상에 화소전극을 구비한 스위칭소자와 상기 화소전극과 오버랩되어 형성되는 반사금속막을 형성하는 단계와; 제2기판 상에 투과막과 컬러필터를 형성하는 단계와; 상기 제1기판과 상기 제2기판을 합착하여 상기 반사금속막과 상기 투과막이 대응하여 형성되는 반사부, 상기 화소전극과 상기 컬러필터가 대응하여 마련되는 투과부를 형성하는 단계와; 상기 제1기판 하부에 외부광을 반사하는 반사필름을 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 일부를 도시한 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 스위칭소자인 박막트랜지스터(Tr) 및 상기 소자에 연결된 화소전극(70)을 갖는 제1기판(10)이 마련된다. 여기서 상기 제1기판(10)에는 반사금속막(100)이 마련되어 있다.

그리고 적, 녹, 청색 컬러필터(130a, 130b, 130c)과 공통전극(140)을 갖는 제2기판(110)된다. 여기서 상기 제2기판(110)에는 광을 투과할 수 있는 투과막(150)이 상기 반사금속막(100)과 대응되어 마련되어 있다.

여기서 상기 두 기판(10, 110) 사이에 형성된 액정층(90)이 개재되어 반사투과형 액정표시장치(1)를 형성하고 있다.

그리고 상기 제1기판 하부에는 외부광을 반사하는 반사필름(80)을 더 구비하고 있다.

보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치(1)의 제1기판(10)에는 일정간격 이격되어 다수의 게이트배선(20)이 가로방향으로 형성되어 있으며, 상기 게이트배선(20)과 교차하며 화소(SP)를 정의하는 다수의 데이터 배선(50)이 세로방향으로 형성되어 있다.

또한, 상기 게이트배선과 데이터배선(20, 50)의 교차지점에 스위칭소자인 박막 트랜지스터(Tr)를 형성하고 있다.

여기서, 상기 화소(SP)로 정의되는 영역에는 화소전극(70)이 마련된다.

그리고 상기 화소전극(70)에 오버랩되는 반사금속막(100)이 마련된다. 상기 반사금속막(100)은 외부에서 입사되는 빛을 반사하여 반사투과형 액정표시장치(1)의 휘도를 조절하게 된다. 또한 상기 반사금속막(100)은 캐패시던스를 증가시키기 위해 데이터배선(50)과도 일부영역 오버랩되어 형성된다.

상기 반사금속막(100)은 화소전극(70)과 오버랩되어 형성되어 있기 때문에 반사투과형 액정표시장치(1)의 캐패시던스를 형성하여 스토리지 역할을 할 수 있게 된다.

한편, 상기 게이트배선과 데이터 배선(20, 50)이 교차하여 형성한 다수의 화소(SP)에 각각 대응하며 적, 녹, 청 컬러필터(130R, 130G, 130B)가 제2기판(110)에 순차적으로 반복되며 형성되어 있다.

그리고 상기 컬러필터(130R, 130G, 130B)의 소정영역에는 외부의 광이 반사투과 액정표시장치(1) 내부로 입사가 용이하고, 상기 컬러필터(130R, 130G, 130B)의 일정면적에 상기 반사금속막(100)에 대응되는 반사부(RA)가 마련된다.

상기 반사부(RA)에는 화이트레진으로 투과막(150)를 형성하며, 상기 반사금속막(100)에 대응되도록 컬러필터(130R, 130G, 130B)의 소정영역에 마련된다.

여기서 상기 투과막(150)은 반사금속막(100)의 일부영역에 대응되도록 형성되는데 상기 투과막(150) 영역이 소정면적보다 크게 형성되면 투과부(TA)의 면적이 저감하게 되어 휘도가 저하될 수 도 있다.

그래서 상기 반사금속막(100)의 소정면적에만 대응하도록 화소(SP)의 상부에 마련하였다.

도 5는 도 4에서 A-A' 및 B-B'로 절단하여 보여주는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 반사투과 액정표시장치(1)의 제1기판(10)은 투명한 기판상에 금속물질로 이루어진 게이트전극(25)을 포함하여 게이트배선(20)이 형성되어 있다.

여기서 상기 게이트전극(25)과 일체인 게이트배선(20)을 형성할 때 반사금속막(100)을 형성한다. 여기서 상기 반사금속막(100)은 반사율이 우수한 금속물질로 마련된다. 그리고 상기 반사금속막(100)은 화소전극(70)과 오버랩되게 형성되어 반사투과형 액정표시장치(1)의 캐패시던스를 증가시키는 스토리지 역할을 하게 된다.

상기 게이트전극(20) 상에는 무기절연물질인 산화실리콘(SiO₂), 질화실리콘(SiNx) 중에서 선택되는 하나로 이루어진 게이트절연막(30)이 제1기판(10) 전면에 형성되어 있다.

또한, 상기 게이트절연막(30) 위로 상기 게이트전극(25)과 대응되며 비정질 실리콘의 반도체층(40)을 형성하고 있으며, 그 위로 불순물이 도핑된 오믹콘택층(도시되지 않음)이 상기 게이트전극(25)을 사이에 두고 일정간격 이격하여 형성되어 있다.

상기 오믹콘택층 위로 금속물질로 이루어진 소스/드레인 전극(50a, 50b)이 형성되어 스위칭소자인 박막트랜지스터(Tr)를 형성하고 있다.

또한, 상기 게이트절연막(30) 위로 상기 박막트랜지스터(Tr)와 일정간격 이격하여 상기 소스 및 드레인 전극(50a, 50b)을 이루는 물질과 동일한 물질로 데이터배선(50)이 형성되어 있다.

상기 박막트랜지스터(Tr) 상에는 보호층(60)이 형성된다. 그리고 상기 보호층 (60)상에 콘택홀(55)을 뚫어 드레인전극(50b)에 화소전극(70)을 연결한다.

그리고 제1기판(10)의 하부에는 배면광을 투과시키고 외부에서 입사되는 광을 반사시키는 반사필름(80)을 더 구비할 수 있다. 상기 반사필름(80)은 투과물질과 반사물질이 혼합된 형태이며, 상기 반사물질이 투과물질 사이에 흩어진 형태로 구성된다. 상기 반사물질은 제 2 기판 방향의 외부에서 입사되는 광을 반사시키는 기능을 하고, 상기 투과물질은 백라이트로부터 발생하는 배면광을 투과시키는 기능을 한다.

한편, 제2기판(110)에 있어 투명한 기판의 안쪽면에는 블랙매트릭스(120)가 형성되어 있고, 그 하부에 적(R), 녹(G), 청(B), 색이 순차적으로 반복되어 있는 적, 녹, 청의 컬러필터(130R, 130G, 130B)가 형성되어 있다.

여기서 상기 컬러필터(130R, 130G, 130B)의 소정영역에 일정면적을 차지하는 화이트레진으로 이루어진 투과막(150)가 마련되어 있다.

그리고, 상기 적, 녹, 청, 백색 컬러필터(130R, 130G, 130B) 하부에는 오버코트층(미도시)과 투명도전성 물질로 이루어진 공통전극(140)이 순차적으로 형성되어 있다.

여기서, 상기 적, 녹, 청색 컬러필터(130R, 130G, 130B)는 하나의 컬러필터가 하나의 화소(SP)에 대응되며, 상기 블랙매트릭스(120)는 상기 화소전극(70)의 가장자리와 일부 오버랩되어 데이터배선(50)에 대응되는 위치에 형성되어 있다.

그리고, 상기 화소전극(70)과 공통전극(140) 사이에는 액정층(90)이 위치하며, 액정층(90)의 액정분자는 화소전극(70)과 공통전극(140)에 전압이 인가되었을 때, 두 전극(70, 140) 사이에 생성된 전기장에 의해 배열 상태가 변화된다.

여기서, 주변광이 밝을 경우 반사투과형 액정표시장치는 외부광을 이용하여 외부광을 반사하여 화상을 표시하는 반사모드로 동작하며, 특히 투과막(150)에서는 외부광의 입사효율이 증가하여 반사효율이 우수한 금속으로 이루어진 반사금속막(100)에 반사되어 반사투과 액정표시장치(1)의 휘도를 증가시키게 된다.(반사광I) 게다가 제1기판(10)의 하부에는 배면광은 투과시키지만 제 2 기판 쪽에서 입사되는 외부광은 반사하는 반사필름(80)이 부착되어 있어 반사효율을 증가시키게 된다.(반사광II)

반면, 주변광이 어두울 경우에는 반사투과형 액정표시장치는 제 1 기판의 배면에 배치된 백라이트를 이용하여 배면광을 액정패널에 입사시켜 화상을 표시하는 투과모드로 동작하며, 특히, 화이트레진으로 이루어진 투과막(150)에서는 휘도를 향상시키는 역할을 한다.

즉, 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치(1)는 반사모드와 투과모드 동작시에 색을 표현하는데 있어서 미반사모드의 단점인 반사효율을 증가시키고, 반투과모드에서의 투과효율을 증가시키기 위한 것으로, 투과막(150)와 반사투과형 액정표시장치의 스토리지로 사용되는 반사금속막(100)을 이용하였다.

도 6a 내지 도 6h는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 공정도를 도시한 도면이다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 제1기판(10) 상에 게이트배선(20) 및 상기 게이트배선(20)과 일체인 게이트전극(25)을 형성한다.

이 때, 상기 게이트배선(20)을 형성할 때 반사금속막(100)이 형성되거나 상기 반사금속막(100)은 상기 데이터배선(50)을 형성할 때 동시에 형성될 수 도 있으나, 여기서는 전자에 대하여 설명하는 것으로 한다.

상기 반사금속막(100)은 반사효율이 우수한 금속을 사용하여 추후에 반사투과형 액정표시장치(1)에서 외부에서 입사된 광을 반사할 수 있도록 한다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트배선(20)과 반사금속막(100)이 형성된 제1기판(10) 상에 게이트절연막(30)을 형성하고 스위칭소자의 채널인 반도체층 (40)을 형성하기 위한 비정질실리콘(40a) 등을 도포한다. 그리고 상기 비정질실리콘(40a) 상에 데이터금속(50c)을 증착한다.

도 6c에 도시된 바와 같이, 하프마스크 등을 이용하여 소스/드레인전극(50a, 50b)과 반도체층(40)의 패턴을 형성하여 스위칭소자인 박막트랜지스터(TR)를 형성한다. 그리고 데이터배선(50)도 같이 형성된다.

도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 박막트랜지스터(TR) 상에 상기 박막트랜지스터(TR)를 보호하는 보호층(60)을 형성하고 상기 보호층(60)의 소정영역에 콘택홀(55)을 형성한다.

그리고 상기 보호층(60) 상에 화소전극물질을 증착시키고, 마스크 처리하여 콘택홀(55)을 통해 드레인 전극(50b)과 접촉된 화소패턴(70)을 형성한다.

여기서 상기 블랙매트릭스(120)는 추후에 형성되는 투과막(150)이 형성되는 영역에 투과패턴(155)을 더 형성한다.

도 6e는 제2기판(110) 상에 크롬옥사이 등의 빛을 차광할 수 있는 물질을 도포하고 마스크로 패턴처리하여 블랙매트릭스(120)를 형성한다.

도 6f에 도시된 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(120)의 매트릭스 형상에 적,녹, 청의 컬러안료 등을 순차적으로 도포하여 컬러필터(130R)를 형성한다.

여기서 상기 컬러필터(130R)를 형성할 때 상기 화이트레진을 더 도포하여 투과막(150)를 형성한다.

도 6g에 도시된 바와 같이, 상기 컬러필터(130R, 130G, 130B)와 투과막(150)를 형성하고 투명전도성 물질로 공통전극(140)을 형성한다.

여기서 상기 공통전극(140)을 형성하기 전에 컬러필터(130R, 130G, 130B)와 투과막(150)가 형성될 때 발생되는 단차를 평탄화하기 위한 오버코트막(미도시)을 더 형성할 수도 있다.

도 6h에 도시된 바와 같이, 상기 박막트랜지스터(TR)와 반사금속막(100)이 형성된 제1기판(10)과 컬러필터(130R, 130G, 130B)와 투과막(150)가 형성된 제2기판(110)을 합착하여 상기 두 기판(10, 110) 사이에 액정층(90)을 형성하여 반사투과형 액정표시장치(1)를 형성한다.

여기서 상기 반사금속막(100)과 상기 투과막(150)은 서로 대응하는 위치에 마련되어 반사부(RA)를 형성한다.

이와 같이, 종래에 듀얼 셀갭을 형성하기 위한 공정상 곤란성을 해결할 수 있고, 투과율을 높이기 위한 반사금속막(100)과 투과막(150)을 사용하여 반사효율을 증가시킬 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치(1)는 반사모드와 투과모드 동작시에 색을 표현하는데 있어서 미반사모드의 단점인 반사효율을 증가시키고, 반투과모드에서의 투과효율을 증가시키기 위한 것으로, 투과막(150)와 반사효율이 우수한 반사금속막(100)을 이용한다.

따라서, 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치는 반사모드일 경우에 반사율저하에 따른 휘도저하와 투과모드일 경우에 전력의 과소비를 개선할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치는 이에 한정되지 않고 다 른 여러 가지 구조로 형성될 수 있으며, 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치는 반사모드와 투과모드 동작시에 색을 표현하는데 있어서 미반사모드의 단점인 반사효율을 증가시키고, 반투과모드에서의 투과효율을 증가시키기 위한 것으로, 투과막와 반사효율이 우수한 반사금속막을 이용하여 반사모드일 경우에 반사율저하에 따른 휘도저하와 투과모드일 경우에 투과모드의 전력의 과소비를 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

1. 반사부와 투과부로 구분되는 제1기판과 제2기판과;

   상기 제1기판 상에 형성되는 게이트 배선 및 상기 게이트 배선과 동일 물질로 동일층에서 형성되고 스토리지 역할을 하는 반사금속막과;

   상기 게이트 배선과 수직 교차하여 형성되는 데이터 배선과;

   상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차영역에 형성되는 스위칭 소자와;

   상기 스위칭 소자와 접촉하여 형성되는 화소전극과;

   상기 제1기판의 하부에 형성되고 상기 제2기판으로 입사되는 외부광을 반사하는 반사필름과;

   상기 제2기판 하부에 형성되는 다수의 컬러필터와 상기 컬러필터의 소정영역에 형성되는 투과막을 포함하고,

   상기 반사부에는 상기 반사금속막과 상기 투과막이 대응하여 마련되고, 상기 투과부에는 상기 화소전극과 상기 컬러필터가 대응하여 마련되는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 투과막은 화이트레진으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기 스위칭소자는 게이트배선과 데이터배선이 교차하는 영역에 마련되며,

   상기 게이트배선과 일체인 게이트전극 상에 마련되는 게이트절연막과;

   상기 게이트절연막 상에 마련되는 반도체층과;

   상기 반도체층에 소정간격 이격되어 데이터배선에 연결되어 있는 소스전극, 드레인전극과;

   상기 스위칭소자를 보호하는 보호층을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 보호층에는 콘택홀이 구비되며, 상기 보호층 상에 화소전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에는 액정이 개재되는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 컬러필터와 상기 투과막 상에는 공통전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치.
10. 제1기판 상에 형성되는 게이트 배선 및 상기 게이트 배선과 동일층에서 동일물질로 형성되고 스토리지 역할을 하는 반사금속막을 형성하는 단계와;

    상기 게이트 배선과 수직교차 하도록 데이터 배선을 형성하는 단계와;

    상기 게이트 배선과 데이트 배선의 교차영역에 형성되는 스위칭소자를 형성하는 단계와;

    상기 스위칭소자와 연결되는 화소전극을 형성하는 단계와;

    제2기판 상에 투과막과 컬러필터를 형성하는 단계와;

    상기 제1기판과 상기 제2기판을 합착하여 상기 반사금속막과 상기 투과막이 대응하여 형성되는 반사부, 상기 화소전극과 상기 컬러필터가 대응하여 마련되는 투과부를 형성하는 단계와;

    상기 제1기판 하부에 배치되고 상기 제2기판으로 입사되는 외부광을 반사하는 반사필름을 마련하는 단계를 포함 하는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 스위칭소자는,

    상기 제1기판 상에 상기 게이트배선과 상기 반사금속막 상에 게이트절연막을 형성하는 단계와;

    상기 게이트절연막 상에 반도체층을 형성하는 단계와;

    상기 반도체층에 소스/드레인전극을 형성하는 단계와;

    상기 소스/드레인전극 상에 화소전극과 드레인 전극을 연결시키기 위한 콘택홀을 포함하는 보호층을 형성하는 단계와;

    상기 보호층 상에 상기 화소전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
12. 제 10항에 있어서,

    제2기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계와;

    상기 블랙매트릭스 상에 컬러필터와 투과막를 형성하는 단계와;

    상기 컬러필터와 상기 투과막 상에 공통전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
13. 제 10항에 있어서,

    상기 투과막은 화이트레진으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
14. 삭제
15. 삭제

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