KR101343492B1 - Transflective liquid crystal display device and fabricating thereof - Google Patents
Transflective liquid crystal display device and fabricating thereofInfo
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Abstract
반투과 듀얼갭(dual gap) 구조에서 투과부와 반사부의 단차에 의해 발생하는 빛샘 현상을 방지하기 위하여 어레이기판 제조공정시 그 단차 영역에 광 차단금속을 추가적으로 형성하려는 반투과 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 화소 영역이 정의된 제1기판을 제공하는 단계; 상기 제1기판 위에 게이트 배선을 형성하는 한편, 상기 게이트 배선과 동일층에 상기 게이트 배선과 동일 재질로 광 차단금속을 형성하는 단계; 상기 게이트 배선과 광 차단금속이 형성된 제1기판 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 절연막이 형성된 제1기판 위에 액티브층 및 데이터 배선을 형성하는 단계; 상기 액티브층과 데이터패턴이 형성된 제1기판 위에 제1보호막을 형성하는 단계; 상기 제1보호막 위에 무기물이나 유기물의 절연물질을 형성한 후 패터닝하고, 그 위에 불투명한 도전물질을 증착한 후 패터닝하여 상기 절연물질의 하부층과 상기 불투명한 도전물질의 상부층의 적층구조로 이루어지는 한편, 그 상부층 표면이 요철 형상을 갖는 반사판을 형성하는 단계; 상기 반사판이 형성된 제1기판 위에 제2보호막을 형성하는 단계; 상기 화소 영역에 대응하는 제2보호막 위에 투명한 도전물질로 화소전극을 형성하는 단계; 상기 제1기판과 일정 간격 이격시켜 제2기판을 합착하는 단계; 및 상기 제1기판 및 상기 제2기판 사이에 액정을 주입하는 단계를 포함하며, 상기 반사판은 상기 제2보호막 위의 화소 영역에 대응하여 위치하되, 그 가운데 영역이 제거되어 빛을 투과시키는 사각 테 형상을 가지며, 상기 광 차단금속은 상기 사각 테 형상의 반사판의 내부 가장자리에 대응하여 위치하여 빛의 투과를 차단하는 것을 특징으로 한다.Semi-transmissive liquid crystal display device and a method of manufacturing the same to form a light blocking metal in the step region during the array substrate manufacturing process in order to prevent light leakage caused by the step between the transmissive portion and the reflecting portion in the semi-permeable dual gap structure A method comprising: providing a first substrate on which a pixel region is defined; Forming a gate wiring on the first substrate and forming a light blocking metal on the same layer as the gate wiring by using the same material as the gate wiring; Forming a gate insulating film on the first substrate on which the gate wiring and the light blocking metal are formed; Forming an active layer and a data line on the first substrate on which the gate insulating film is formed; Forming a first passivation layer on the first substrate on which the active layer and the data pattern are formed; Forming and patterning an inorganic or organic insulating material on the first protective film, and depositing and patterning an opaque conductive material thereon to form a laminated structure of a lower layer of the insulating material and an upper layer of the opaque conductive material, Forming a reflecting plate whose upper layer surface has an uneven shape; Forming a second passivation layer on the first substrate on which the reflective plate is formed; Forming a pixel electrode on the second passivation layer corresponding to the pixel region with a transparent conductive material; Bonding the second substrate to the first substrate at a predetermined interval from the first substrate; And injecting a liquid crystal between the first substrate and the second substrate, wherein the reflective plate is positioned to correspond to the pixel area on the second passivation layer, and the rectangular area is removed to transmit light. It has a shape, the light blocking metal is positioned corresponding to the inner edge of the rectangular rim reflector is characterized in that to block the transmission of light.
반투과, 광 차단금속 Transflective, light blocking metal
Description
도 1은 종래기술에 따른 반투과 액정표시장치의 단면도1 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 반투과 액정표시장치의 제1 및 제2기판의 사시도2 is a perspective view of first and second substrates of a transflective liquid crystal display according to the present invention;
도 3은 도 2에 나타낸 반투과 액정표시장치의 단면도3 is a cross-sectional view of the transflective liquid crystal display shown in FIG.
도 4는 도 본 발명에 따른 반투과 액정표시장치의 단위 화소의 평면도4 is a plan view of a unit pixel of the transflective liquid crystal display according to the present invention.
도 5a∼ 도 5e는 도 4에 나타낸 단위 화소의 절단면(III-III')을 따라 본 제조공정을 나타내는 도면5A to 5E are views showing the manufacturing process along the cut plane III-III 'of the unit pixel shown in FIG.
★★도면의 주요부분에 대한 부호의 설명★★Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110: 제1기판 111: 광 차단금속110: first substrate 111: light blocking metal
112a: 게이트 전극 114: 게이트 절연막112a: gate electrode 114: gate insulating film
116: 액티브층 118a, 118b: 오믹콘택층116:
120a, 120b: 소스/드레인 전극 120a, 120b: source / drain electrodes
본 발명은 반투과 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 자세하 게는 반투과 듀얼갭(dual gap) 구조에서 투과부와 반사부의 단차에 의해 발생하는 빛샘현상을 방지하기 위하여 어레이기판 제조공정시 그 단차 영역에 게이트 금속을 추가적으로 형성하려는 것에 관련된다.The present invention relates to a transflective liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to prevent light leakage caused by a step between a transmissive part and a reflective part in a transflective dual gap structure. It is concerned with further forming a gate metal in the stepped region.
일반적으로 액정표시장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 서로 대면하도록 합착하고, 그 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다. 그러나 액정표시장치는 앞서서도 언급한 바 있듯이 스스로 빛을 낼 수 없는 수광형 장치인 이유로 별도의 광원이 필요하게 된다. 따라서, 액정패널의 뒷면에 백라이트장치를 구비하여 그 백라이트로부터 나오는 빛을 액정패널에 입사시킴으로써 그 액정의 배열에 따라 빛의 양을 조절하여 화상을 표시한다. 이때, 액정표시장치의 전계 생성 전극은 투명도전 물질로 형성되고, 두 기판 또한 투명기판으로 이루어져야 한다.In general, a liquid crystal display device bonds two substrates on which electric field generating electrodes are formed to face each other, injects a liquid crystal material between the two substrates, and then applies liquid crystals to the liquid crystal molecules by applying a voltage to the two electrodes. By moving, it is a device for expressing the image by adjusting the transmittance of light that varies accordingly. However, as mentioned above, the liquid crystal display device requires a separate light source because it is a light receiving device that cannot emit light by itself. Therefore, a backlight device is provided on the rear surface of the liquid crystal panel and the light emitted from the backlight is incident on the liquid crystal panel to adjust the amount of light according to the arrangement of the liquid crystals to display an image. In this case, the field generating electrode of the liquid crystal display device is formed of a transparent conductive material, the two substrates should also be made of a transparent substrate.
이와 같은 액정표시장치가 바로 투과형(transmission type) 액정표시장치에 해당되는데, 이것은 백라이트와 같은 인위적인 배면 광원을 사용하게 되므로 어두운 외부 환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있지만, 백라이트로 인한 전력소비가 크게 된다.Such a liquid crystal display device corresponds to a transmission type liquid crystal display device. Since an artificial back light source such as a backlight is used, a bright image may be realized even in a dark external environment, but power consumption due to the backlight is increased.
이러한 단점을 보완하기 위해 고안된 것이 다름 아닌 반사형(reflection type) 액정표시장치이다. 이것은 외부의 자연광이나 인조광을 반사시킴으로써 액정의 배열에 따라 빛의 투과율을 조절하는 형태로서 투과형 액정표시장치에 비하여 전력소비가 적다. 그러나, 반사형 액정표시장치는 빛의 대부분을 외부의 자연광이 나 인조광원에 의존하는 구조를 하고 있으므로, 투과형 액정표시장치에 비해 전력소비는 적지만 어두운 장소에서는 사용할 수 없게 된다.It is nonetheless a reflection type liquid crystal display device designed to compensate for this disadvantage. This is a form in which light transmittance is adjusted according to the arrangement of liquid crystals by reflecting external natural or artificial light, which consumes less power than a transmissive liquid crystal display. However, since the reflective liquid crystal display device has a structure in which most of the light is dependent on external natural light or artificial light sources, the reflective liquid crystal display device consumes less power than the transmissive liquid crystal display device but cannot be used in a dark place.
따라서, 반사 및 투과형의 두 모드(mode)를 필요에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있는 장치로서 반사 및 투과 겸용 액정표시장치가 제안된 것이다.Accordingly, a liquid crystal display device having both a reflection and a transmission has been proposed as a device capable of appropriately selecting and using two modes of reflection and transmission.
그러면, 일반적인 반투과형 액정표시장치에 대하여 구체적으로 도면을 참조해 설명하고자 한다. 도 1은 일반적인 반투과형 액정표시장치의 일부 단면을 나타낸다. 도면에 나타낸 바와 같이, 제1기판(10)과 제2기판(30)이 소정 간격을 유지하며 배치되는데, 먼저 그 하부의 제1기판(10)상에는 게이트 전극(12)이 형성되고, 이어 게이트 절연막(13)이 형성된다. 물론 여기에서 게이트 절연막(13)이 형성되기에 앞서서는 그 하부에 게이트 전극(12)과 연결된 게이트 배선이 추가적으로 형성된다.Next, a general transflective liquid crystal display device will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a partial cross-sectional view of a general transflective liquid crystal display device. As shown in the figure, the
그 다음, 게이트 절연막(13) 위로는 액티브층(14)과 오믹 콘택층(15a, 15b)이 차례로 형성되고, 그 오믹 콘택층(15a, 15b) 위로는 다시 소스 및 드레인 전극(16a, 16b)이 형성되는데, 여기에서 그 소스 및 드레인 전극(16a, 16b)은 게이트 전극(12)과 함께 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이루게 된다. 물론 여기에서도 앞서와 마찬가지로 소스 및 드레인 전극(16a, 16b)과 같은 물질의 데이터 배선(미도시)이 게이트 절연막(13) 위에 추가적으로 형성되는데, 그 데이터 배선은 소스 전극(16a)과 연결되고, 게이트 배선과 교차하여 화소 영역을 정의하게 된다.Next, the
이에 이어서, 소스 및 드레인 전극(16a, 16b) 위로는 유기 물질로 이루어진 제1 보호층(17)이 형성되어 박막 트랜지스터를 덮게 된다. 그리고 제1 보호층(17) 위의 화소 영역에는 불투명한 도전물질로 이루어진 반사판(18)이 형성되고, 그 위로 또다시 제2보호층(19)이 형성된다. 여기에서 제2보호층(19)은 제1보호층(17)과 함께 드레인 전극(16b)을 드러내는 콘택홀(19a)을 갖게 된다.Subsequently, a
그리고 그 제2보호층(19) 위의 화소 영역에는 투명도전물질로 이루어진 화소 전극(20)이 형성되는데, 그 화소 전극(20)은 콘택홀(19a)을 통해 드레인 전극(16b)과 연결된다. 여기에서의 화소 전극(20)은 물론 투과 전극의 역할을 한다. 이와 같은 과정이 끝나게 되면, 이어서는 제1 배향막(21)을 형성하게 된다. A
한편, 제2기판(30)상에는 먼저 블랙매트릭스(black matrix; 32)를 형성하고, 이어서는 그 블랙매트릭스 사이에 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터(33a, 33b)를 순차적으로 반복하여 형성하게 된다. 여기에서의 컬러필터(33a, 33b)는 물론 하나의 컬러가 하나의 화소 전극(20)과 대응하게 되며, 블랙매트릭스(32)는 박막 트랜지스터 및 화소 전극(20)의 가장자리를 덮게 된다. On the other hand, a
그리고 그 컬러필터(33a, 33b)상에는 컬러필터(33a, 33b)의 보호와 평탄화를 위하여 오버코트층(overcoat layer; 34)을 형성하게 되는데, 여기에는 보통 아크릴계와 폴리이미드계 수지를 사용하게 된다. An
그 다음으로는 오버코트층(34)상에 투명도전물질로 이루어진 공통 전극(35)을 형성하게 되고, 또 그 공통전극(35) 위로는 제2배향막(36)을 형성하게 된다.Next, a
그리고 그 제1 및 제2배향막(21, 36) 사이에는 액정층(40)이 위치하게 되는데, 여기에서 사용되는 액정은 보통 트위스트 네마틱(twisted nematic) 액정으로서, 액정층(40)의 액정분자(41)는 기판에 대해 선경사각(pretilt angle)을 가지면 서 일정하게 배열하게 된다.The
그러나 종래의 이와 같은 구성에 있어서, 반투과 액정표시장치를 투과 모드로 구동하였을 경우 투과부(T)와 반사부(F)의 경계에 해당하는 부분에서 빛샘이 발생하는 문제가 있다. 더 정확히 말해, 기판(10)의 상부에 배향막(36)을 형성하고, 러빙공정을 진행하게 되면, 러빙공정이 시작되는 방향의 반사판(18)과 투과부(T)의 경계 영역에서는 빛샘이 발생하게 된다.However, in such a conventional configuration, when the transflective liquid crystal display is driven in the transmissive mode, there is a problem that light leakage occurs at a portion corresponding to the boundary between the transmissive portion T and the reflective portion F. FIG. More precisely, when the
따라서, 본 발명은 위와 같은 경계 영역에서의 빛샘 현상을 방지하기 위하여 하부기판의 게이트 전극 형성시 반사판(18)과 투과부(T)의 경계 영역에 대응하는 부위에 동시에 게이트 금속을 패터닝하려는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to simultaneously pattern the gate metal on the portion corresponding to the boundary region of the
그리고 이와 같은 목적 달성은 본 발명에 의하여 더욱더 구체화될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 반투과 액정표시장치는 제1기판; 상기 제1기판상에 형성되며, 서로 직교하여 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결되는 박막 트랜지스터; 상기 화소 영역에 대응하여 위치하되, 그 가운데 영역이 제거되어 빛을 투과시키는 사각 테 형상의 반사판; 상기 반사판 상부에 상기 화소 영역에 대응하여 위치하며, 투명한 도전물질로 이루어진 화소전극; 상기 사각 테 형상의 반사판의 내부 가장자리에 대응하여 위치하되, 상기 게이트 배선과 동일층에 상기 게이트 배선과 동일 재질로 형성하여 빛의 투과를 차단하는 광 차단금속; 및 상기 제1기판과 일정 간격 이격되어 합착되는 제2기판을 포함하며, 상기 반사판은 절연물질의 하부층과 불투명한 도전물질의 상부층의 적층구조로 이루어지는 한편, 그 상부층 표면이 요철 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.And achieving such an object can be further embodied by the present invention. That is, the transflective liquid crystal display according to the present invention comprises: a first substrate; A gate line and a data line formed on the first substrate and defining a pixel area perpendicular to each other; A thin film transistor connected to the gate line and the data line; A rectangular frame shaped reflector positioned to correspond to the pixel region, the center region of which is removed to transmit light; A pixel electrode on the reflective plate corresponding to the pixel area and made of a transparent conductive material; A light blocking metal positioned to correspond to an inner edge of the quadrangular reflector, and formed of the same material as the gate wiring on the same layer as the gate wiring to block light transmission; And a second substrate bonded to the first substrate by being spaced apart from each other by a predetermined distance, wherein the reflecting plate has a laminated structure of a lower layer of an insulating material and an upper layer of an opaque conductive material, while the upper layer has a concave-convex shape. It is done.
또한, 반투과 액정표시장치의 제조방법은 화소 영역이 정의된 제1기판을 제공하는 단계; 상기 제1기판 위에 게이트 배선을 형성하는 한편, 상기 게이트 배선과 동일층에 상기 게이트 배선과 동일 재질로 광 차단금속을 형성하는 단계; 상기 게이트 배선과 광 차단금속이 형성된 제1기판 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 절연막이 형성된 제1기판 위에 액티브층 및 데이터 배선을 형성하는 단계; 상기 액티브층과 데이터패턴이 형성된 제1기판 위에 제1보호막을 형성하는 단계; 상기 제1보호막 위에 무기물이나 유기물의 절연물질을 형성한 후 패터닝하고, 그 위에 불투명한 도전물질을 증착한 후 패터닝하여 상기 절연물질의 하부층과 상기 불투명한 도전물질의 상부층의 적층구조로 이루어지는 한편, 그 상부층 표면이 요철 형상을 갖는 반사판을 형성하는 단계; 상기 반사판이 형성된 제1기판 위에 제2보호막을 형성하는 단계; 상기 화소 영역에 대응하는 제2보호막 위에 투명한 도전물질로 화소전극을 형성하는 단계; 상기 제1기판과 일정 간격 이격시켜 제2기판을 합착하는 단계; 및 상기 제1기판 및 상기 제2기판 사이에 액정을 주입하는 단계를 포함하며, 상기 반사판은 상기 제2보호막 위의 화소 영역에 대응하여 위치하되, 그 가운데 영역이 제거되어 빛을 투과시키는 사각 테 형상을 가지며, 상기 광 차단금속은 상기 사각 테 형상의 반사판의 내부 가장자리에 대응하여 위치하여 빛의 투과를 차단하는 것을 특징으로 한다.In addition, a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device may include providing a first substrate on which a pixel region is defined; Forming a gate wiring on the first substrate and forming a light blocking metal on the same layer as the gate wiring by using the same material as the gate wiring; Forming a gate insulating film on the first substrate on which the gate wiring and the light blocking metal are formed; Forming an active layer and a data line on the first substrate on which the gate insulating film is formed; Forming a first passivation layer on the first substrate on which the active layer and the data pattern are formed; Forming and patterning an inorganic or organic insulating material on the first protective film, and depositing and patterning an opaque conductive material thereon to form a laminated structure of a lower layer of the insulating material and an upper layer of the opaque conductive material, Forming a reflecting plate whose upper layer surface has an uneven shape; Forming a second passivation layer on the first substrate on which the reflective plate is formed; Forming a pixel electrode on the second passivation layer corresponding to the pixel region with a transparent conductive material; Bonding the second substrate to the first substrate at a predetermined interval from the first substrate; And injecting a liquid crystal between the first substrate and the second substrate, wherein the reflective plate is positioned to correspond to the pixel area on the second passivation layer, and the rectangular area is removed to transmit light. It has a shape, the light blocking metal is positioned corresponding to the inner edge of the rectangular rim reflector is characterized in that to block the transmission of light.
그러면 위의 구성 및 제조방법과 관련해 구체적으로 도면을 참조해 설명하고자 한다. 먼저, 도 2는 R, G, B를 하나의 도트(dot)로 하는 본 발명에 따른 반투과 액정표시장치의 제1기판 및 제2기판의 사시도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 제1기판(110)상에는 화소 영역(P)에 대응하여 하측으로 반사판이 형성되는 반사부(F)와 그 반사판의 도전물질이 일부 제거된 투과부(T)가 형성된다. 또한, 제2기판(130)상에는 블랙매트릭스(132)와 그 블랙매트릭스(132)사이에 형성된 컬러필터(133a), 그리고 그 위에 형성되는 오버코트층(134) 및 공통전극(135) 등이 형성된다. 물론 그 위로는 제1배향막(136)을 포함한다. Then, with respect to the above configuration and manufacturing method will be described in detail with reference to the drawings. 2 is a perspective view of a first substrate and a second substrate of the transflective liquid crystal display according to the present invention, in which R, G, and B are one dot. As shown in the drawing, a reflector F having a reflector formed below and corresponding to the pixel region P is formed on the
도 3은 도 2에 나타낸 제1기판 및 제2기판의 합착에 따른 단면도이다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1기판(110)과 제2기판(131)이 소정 간격을 유지하며 배치되는데, 그 하부의 제1기판(110)상에는 게이트 전극(112a) 및 게이트 배선(미도시)이 형성되고, 또한 그 동일층에는 차후 화소 영역과 대응되게 형성되는 반사부(F)와 투과부(T)의 경계부위에 또다시 대응하여 내부 혹은 외부로부터의 빛이 투과하는 것을 차단할 수 있도록 광 차단금속(112b)을 형성하게 된다. 물론 여기에서의 광 차단금속(112b)은 게이트 배선과 동일 재질로서 알루미늄(Al) 혹은 몰리브덴(Mo)과 같은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 3 is a cross-sectional view illustrating the bonding of the first substrate and the second substrate shown in FIG. 2. As can be seen in the figure, the
그리고 그 게이트 전극(112a) 및 광 차단금속(112b)상에는 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiOx)으로 이루어진 게이트 절연막(114)을 형성하게 된다. On the
그 다음, 게이트 절연막(114) 위로는 액티브층(116)과 오믹 콘택층(118a, 118b)이 차례로 형성되고, 그 오믹 콘택층(118a, 118b) 위로는 다시 소스 및 드레인 전극(120a, 120b)이 형성되는데, 여기에서 그 소스 및 드레인 전극(120a, 120b)은 게이트 전극(112a)과 함께 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이루게 된다. 여기에서도 물론 앞서와 마찬가지로 소스 및 드레인 전극(120a, 120b)과 같은 물질의 데이터 배선(미도시)이 게이트 절연막(114) 위에 추가적으로 형성되는데, 그 데이터 배선은 소스 전극(120a)과 연결되고, 게이트 배선과 교차하여 화소 영역을 정의하게 된다.Next, the
이에 이어서, 소스 및 드레인 전극(120a, 120b) 위로는 유기 물질로 이루어진 제1보호층(122)이 형성되어 박막 트랜지스터를 덮게 된다. 그리고 제1보호층(122) 위의 화소 영역에 대응하는 부위에는 불투명한 도전물질로 이루어진 요철형상의 반사판(124)이 형성되는데, 실질적으로 그 평면을 보게 되면 가운데 영역으로는 공정상에서 식각 과정을 통해 위의 도전물질은 제거된다. 결국 이로 인해 그 요철 형상의 반사판(124)의 형상은 마치 사각 테 형상을 하게 된다. 이와 관련해서는 이후에 다시 다루기로 한다.Subsequently, a
그 요철 형상의 반사판(124) 위로는 또다시 제2보호층(126)이 형성된다. 여기에서 제2보호층(126)은 제1보호층(122)과 함께 드레인 전극(120b)을 드러내는 콘택홀(121)을 갖게 된다.The second
그리고 그 제2보호층(126) 위의 화소 영역에는 투명도전물질로 이루어진 화소 전극(128)이 형성되는데, 그 화소 전극(128)은 콘택홀(121)을 통해 드레인 전극(120b)과 연결된다. 물론 여기에서의 화소 전극(128)은 투과 전극의 역할을 한다. 이와 같은 과정이 끝나게 되면, 이어서는 제1배향막(129)을 형성하게 된다. A
한편, 제2기판(131)상에는 먼저 블랙매트릭스(black matrix; 130)를 형성하고, 이어서는 그 블랙매트릭스(130) 사이에 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터(133a, 133b)를 순차적으로 반복하여 형성하게 된다. 여기에서의 컬러필터(133a, 133b)는 물론 하나의 컬러가 하나의 화소 전극(128)과 대응하게 되며, 블랙매트릭스(130)는 박막 트랜지스터 및 화소 전극(128)의 가장자리를 덮게 된다. On the other hand, a
그리고 그 컬러필터(133a, 133b)상에는 컬러필터(133a, 133b)의 보호와 평탄화를 위하여 오버코트층(overcoat layer; 134)을 형성하게 되는데, 여기에는 보통 아크릴계와 폴리이미드계 수지를 사용하게 된다. An
그 다음으로는 오버코트층(134)상에 투명도전물질로 이루어진 공통 전극(135)을 형성하게 되고, 또 그 공통전극(135) 위로는 제2배향막(136)을 형성하게 된다.Next, a
그리고 그 제1 및 제2배향막(129, 136) 사이에는 액정층(140)이 위치하게 되는데, 여기에서 사용되는 액정은 보통 트위스트 네마틱(twisted nematic) 액정으로서, 액정층(140)의 액정분자(141)는 기판에 대해 선경사각(pretilt angle)을 가지면서 일정하게 배열하게 된다.The
도 4는 단위 화소를 나타내는 도 3의 단면도를 평면으로 나타낸 것이다. 앞서서도 이미 간략하게 언급한 바 있지만, 화소 영역(P)에 대응하는 위치에는 하측으로 요철 형상의 반사판(124)이 형성된 반사부(F)와 그 가운데 영역으로 요철 형상의 반사판(124)의 도전물질이 제거된 투과부(T)가 형성되어, 전체적으로 볼 때 화소 영역(P)에 대응하는 반사판(124)은 사각테 형상을 띠게 된다. 그리고, 그 반사부(F) 및 투과부(T)에 경계부로는 이에 대응하여 하측으로 본 발명에 따른 광 차단금속(112b)이 형성되는데, 이것은 무엇보다 투과 모드에서 내부의 광원으로부터 빛이 새는 것을 차단하는 역할을 담당하게 되는 것이다. 4 is a plan view of the cross-sectional view of FIG. 3 showing a unit pixel. Although briefly mentioned above, the reflecting portion F having the uneven
이제부터는 이러한 구성을 기초로 한 본 발명에 따른 반투과 액정표시장치의 제조방법에 대하여 설명할 것이다. 먼저, 도 5a에 나타낸 바와 같이 유리기판 혹은 석영기판과 같은 제1기판(110)상에는 게이트 금속 물질(112)을 스퍼터링에 의해 증착하고, 포토레지스트(photo resist)(113)를 그 게이트 금속 물질(112)상에 도포한 다음, 포토 마스크(115)를 이용하여 노광을 하게 된다. 물론 여기에서의 게이트 금속 물질(112)은 앞서서도 언급한 바 있는 Al 혹은 Mo와 같은 금속 물질인 것이 바람직하다. Now, a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device according to the present invention based on such a configuration will be described. First, as shown in FIG. 5A, a
그런 다음 현상 및 식각을 통하여, 도 5b에서와 같이 게이트 전극(112a) 및 광 차단금속(112b)을 형성하게 된다. 여기에서, 광 차단금속(112b)이란 게이트 배선(미도시)과 동일 물질로서, 이후 형성될 화소 영역에 대응하는 외부광으로부터의 반사부(F)와 백라이트와 같은 내부광으로부터의 투과부(T)의 경계부에 형성되는 것이 바람직하다.Then, through development and etching, the
그리고, 도 5c에서와 같이 그 게이트 전극(112a) 및 광 차단금속(112b) 위로는 게이트 절연막(114)이 형성되고, 그 게이트 절연막(114) 위로는 다시 비정질 실리콘(amorphous-Silicon)으로 이루어진 반도체층과 인(P)이 도핑된 n+ 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹 콘택층을 연속 증착한 후, 패터닝하여 박막 트랜지스터의 액티브층(116)을 형성한다. As shown in FIG. 5C, a
이어서, 오믹 콘택층과 게이트 절연막(114)상에 금속 물질을 전면 증착한 다음 패터닝하여 박막 트랜지스터의 소스 및 드레인 전극(120a, 120b)을 형성한다. Subsequently, a metal material is entirely deposited on the ohmic contact layer and the
이후, 그 소스 및 드레인 전극(120a, 120b)상에 노출된 오믹 콘택층을 에칭 작업에 의해 제거하고, 노출된 반도체층을 포함하여 소스 및 드레인(120a, 120b) 전극 및 게이트 절연막(114)상에 SiNx나 SiO2와 같은 무기물, 혹은 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 아크릴과 같은 유기물로 이루어진 제1보호막(122)을 형성한 후, 박막 트랜지스터의 드레인 전극(120b)상의 제1보호막(122) 부분에 마스크 패턴을 이용한 에칭작업에 의해 제거하고 콘택홀(미표기)을 형성한다.Thereafter, the ohmic contact layer exposed on the source and
또한, 도 5d에서와 같이 화소 영역에 대응하는 부위에 형성된 제1보호막(122)상에 요철 형상의 반사판(124)을 형성하게 되는데, 정확히 말해서 이러한 요철 형상의 반사판(124)은 2번의 연속 층으로 형성되는 것이다. 다시 말해, 그 제 1보호막(122)상에는 SiNx 또는 SiO2와 같은 무기물이나 BCB 또는 아크릴과 같은 유기물을 형성한 후 패터닝하고, 또 그 제1보호막(122)상에 다시 금속 재질의 Al 또는 AlNd(Aluminum-Neodymium) 등과 같은 불투명한 금속층을 증착한 후 패터닝하여, 단위 화소를 기준으로 반사판(124)의 도전 물질이 형성된 반사부(F)와 도전물질이 제거된 투과부(T)를 형성하게 되는 것이다.In addition, as shown in FIG. 5D, the uneven
그리고, 이와 같이 반사판(124)의 형성과정이 끝나게 되면 이어서 제2보호막(126)과 화소 전극(128)이 형성되는데, 여기에서 제2보호막(126)은 제1보호막(122)과 동일 재질로 형성되고, 화소전극(128)은 반사부(F)상에 형성된 반사 전극 및 투과부(T)상에 형성된 투과 전극을 이루게 된다.In addition, when the process of forming the
그러나 지금까지 살펴본 반투과 액정표시장치 및 그 제조방법과 관련해서는 하나의 실시예로서 적(R), 녹(G), 청(B)의 서브 픽셀을 기본 단위로 하는 화소 영역을 정의하였으나, 본 발명은 더 나아가서 적(R), 녹(G), 청(B), 백(White)의 서브 픽셀을 기본 단위로 하여 화소 영역을 정의하는 반투과 W+(White Pluse) 액정표시장치 및 그 제조방법에 관련해서도 얼마든지 적용될 수 있는 것이다. However, in relation to the transflective liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, a pixel area based on red (R), green (G), and blue (B) subpixels has been defined as an embodiment. The present invention further provides a semi-transmissive W + (White Pluse) liquid crystal display device defining a pixel area based on red (R), green (G), blue (B), and white (sub) pixels, and a manufacturing method thereof. Anything can be applied in relation to this.
따라서, 본 발명에 따른 반투과 액정표시장치 및 그 제조방법은 반투과 모드를 사용하는 액정표시장치에 있어서, 화소 영역에 대응하는 반사부 및 투과부의 경계부에 또다시 대응하여 광 차단금속을 형성하고, 무엇보다 이러한 과정은 게이트 전극 및 게이트 배선의 형성 과정과 동일층에서 이루어지는 액정표시장치에까지 그 권리범위가 폭넓게 미친다고 볼 수 있겠다.Therefore, the transflective liquid crystal display device and the manufacturing method thereof according to the present invention, in the liquid crystal display device using the transflective mode, forms a light blocking metal again corresponding to the boundary of the reflecting portion and the transmissive portion corresponding to the pixel region; Above all, this process can be seen that the scope of the right extends to the liquid crystal display device formed on the same layer as the process of forming the gate electrode and the gate wiring.
지금까지의 구성 결과, 본 발명에 따른 반투과 액정표시장치는 화소 영역에 대응하여 하측에 형성되는 반사부(F) 및 투과부(T)의 경계부에서 발생하는 빛샘 현상을 방지하여 고화질의 액정표시장치를 구현할 수 있을 것이다. As a result of the configuration up to now, the transflective liquid crystal display according to the present invention prevents light leakage occurring at the boundary between the reflecting portion F and the transmissive portion T formed on the lower side corresponding to the pixel region, thereby providing a high-quality liquid crystal display apparatus. Could be implemented.
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