KR101411792B1 - Fabricating Method Of Transflective Type LCD - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엠보싱패턴 형성을 위한 공정수를 줄여 공정시간을 단축시킬 수 있도록 한 반투과형 액정 표시 장치의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device capable of shortening the processing time by reducing the number of processes for forming an embossing pattern.
이 반투과형 액정 표시 장치의 제조방법은 게이트라인을 형성하는 단계와; 상기 게이트라인과 교차구조로 형성되어 투과영역과 반사영역을 가지는 화소영역을 정의하는 데이터라인을 형성하는 단계와; 상기 게이트라인 및 데이터라인과 접속된 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터의 드레인전극과 측면 접속되어 상기 데이터라인으로부터의 신호를 공급받는 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 투과영역에 대응되는 투과홀을 통해 상기 화소전극을 노출시키며, 상기 반사영역에 대응하여 엠보싱 형상의 표면을 갖는 유기막 패턴을 형성하는 단계와; 상기 엠보싱 형상의 표면을 갖는 유기막 패턴상에 반사전극을 형성하는 단계를 포함하고; 상기 유기막 패턴은 하나의 마스크를 이용한 단일한 포토리쏘그래피 공정을 통해 형성된다.A method of manufacturing a transflective liquid crystal display device includes the steps of: forming a gate line; Forming a data line that is formed in an intersection with the gate line and defines a pixel region having a transmissive region and a reflective region; Forming a thin film transistor connected to the gate line and the data line; Forming a pixel electrode which is connected to the drain electrode of the thin film transistor and which receives a signal from the data line; Exposing the pixel electrode through a through hole corresponding to the transmissive region and forming an organic film pattern having an embossed surface corresponding to the reflective region; Forming a reflective electrode on the organic film pattern having the surface of the embossed shape; The organic film pattern is formed through a single photolithography process using one mask.
엠보싱, 반투과, 마스크 Embossing, semi-permeable, mask
Description
본 발명은 반투과형 액정 표시 장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 엠보싱패턴 형성을 위한 공정수를 줄여 공정시간을 단축시킬 수 있도록 한 반투과형 액정 표시 장치의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device, and more particularly, to a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device capable of shortening the processing time by reducing the number of processes for forming an embossing pattern.
통상, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정 패널에 매트릭스 형태로 배열된 액정셀들 각각이 비디오 신호에 따라 광투과율을 조절하게 함으로써 화상을 표시하게 된다. 2. Description of the Related Art In general, a liquid crystal display (LCD) displays an image by allowing each of liquid crystal cells arranged in a matrix form to control light transmittance according to a video signal.
통상, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정 패널에 매트릭스 형태로 배열된 액정셀들 각각이 비디오 신호에 따라 광투과율을 조절하게 함으로써 화상을 표시하게 된다. 2. Description of the Related Art In general, a liquid crystal display (LCD) displays an image by allowing each of liquid crystal cells arranged in a matrix form to control light transmittance according to a video signal.
액정 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 액정(16)을 사이에 두고 서로 대향하여 합착된 박막 트랜지스터 어레이 기판(20) 및 컬러 필터 어레이 기판(10)을 구비한다.As shown in FIG. 1, the liquid crystal display includes a thin film
컬러 필터 어레이 기판(10)은 상부 유리기판(11) 상에 적층되는 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스(13)와, 컬러 구현을 위한 컬러 필터(12), 화소 전극(25)과 수직전계를 이루는 공통전극(14)과, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 상부 배향막으로 구성된다. The color
박막 트랜지스터 어레이 기판(20)은 하부 유리기판(21) 상에 적층되는 서로 교차되게 형성된 게이트라인(23) 및 데이터라인(24)과, 그들(23,24)의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(26)와, 박막트랜지스터(26)와 접속된 화소 전극(25)과, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 하부 배향막으로 구성된다. The thin film
이러한 액정 표시 장치는 백라이트 유닛(Back light unit)으로부터 입사된 광을 이용하여 화상을 표시하는 투과형과, 자연광과 같은 외부광을 반사시켜 화상을 표시하는 반사형으로 대별된다. 투과형은 백라이트 유닛의 전력 소모가 크고, 반사형은 외부광에 의존함에 따라 어두운 환경에서는 화상을 표시할 수 없는 문제점이 있다.Such a liquid crystal display device is categorized into a transmission type in which an image is displayed using light incident from a back light unit and a reflection type in which an external light such as natural light is reflected to display an image. In the transmissive type, the power consumption of the backlight unit is large, and since the reflective type relies on external light, there is a problem that an image can not be displayed in a dark environment.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 백라이트 유닛을 이용하는 투과 모드와 외부광을 이용하는 반사 모드가 선택 가능한 반투과형 액정 표시 장치가 제안된 바 있다. 반투과형 액정 표시 장치는 외부광이 충분하면 반사 모드로, 불충분하면 백라이트 유닛을 이용한 투과 모드로 동작하게 되므로 투과형보다 소비 전력을 줄일 수 있으면서 반사형과 달리 외부광 제약을 받지 않게 된다. In order to solve the above problems, a transflective liquid crystal display device has been proposed in which a transmissive mode using a backlight unit and a reflective mode using external light can be selected. Since the semi-transmissive liquid crystal display device operates in a reflective mode when the external light is sufficient and in a transmissive mode using the backlight unit if the external light is insufficient, the power consumption can be reduced as compared with the transmissive type.
반투과형 액정 표시 장치는 컬러 필터 기판을 통해 입사되는 외부광을 컬러 필터 어레이 기판 쪽으로 반사시키기 위해 박막 트랜지스터 어레이 기판상에 형성된 반사전극을 구비한다. 이 반사전극은 그 하부에 엠보싱 표면을 갖도록 형성된 유기막을 따라 엠보싱 형상을 갖게 됨으로써 산란효과를 통해 반사효율을 증대시킨다. 따라서, 반사전극이 형성된 영역은 각 화소영역 중 반사영역이 되며, 반사전극이 형성되지 않은 영역은 각 화소영역 중 투과영역이 된다. A transflective liquid crystal display device has a reflective electrode formed on a thin film transistor array substrate for reflecting external light incident through a color filter substrate toward a color filter array substrate. The reflective electrode has an embossed shape along an organic film formed to have an embossed surface below the reflective electrode, thereby enhancing the reflection efficiency through the scattering effect. Therefore, the region where the reflective electrode is formed becomes the reflective region of each pixel region, and the region where the reflective electrode is not formed becomes the transmissive region of each pixel region.
그런데, 이러한 종래 반투과형 액정 표시 장치에서는 박막트랜지스터 어레이 기판상에 엠보싱 패턴의 유기막 형성시 두 개의 마스크를 이용하여 두 번의 포토리쏘그래피 공정을 거쳐야 한다. 다시 말해, 종래 박막트랜지스터 어레이 기판상에 엠보싱 패턴의 유기막을 형성하기 위해서는, 도 2a와 같이 제1 마스크(30)를 감광성 유기막(50)이 형성된 박막트랜지스터 어레이 기판상에 위치시킨 후 자외선(UV)을 조사하여 엠보싱 패턴을 형성하는 제1 포토리쏘그래피 공정과, 도 2b와 같이 제2 마스크(40)를 엠보싱 패턴이 형성된 박막트랜지스터 어레이 기판상에 위치시킨 후 자외선(UV)을 조사하여 투과 영역상의 잔류 유기막을 제거하는 제2 포토리쏘그래피 공정을 거쳐야 한다. 여기서, 제1 및 제2 마스크(30,40)는 각각 자외선이 투과되는 투과층(32,42)과 자외선이 투과될 수 없는 차단층(34,44)을 구비하며, 감광성 유기막(50)은 자외선에 노출된 부분이 제거되는 포지티브형 성질을 띤다. 한편, 포토리쏘그래피 공정의 일부분에 속하는 노광 공정에는 노광할 영역상에 노광 장비가 일정 시간 정지하여 노광을 수행하는 스텝퍼 방식과, 노광할 영역상에 노광 장비가 정지하지 않고 연속적으로 움직이면서 노광을 수행하는 스캔 방식이 알려져 있다. 스캔 방식은 스텝퍼 방식에 비해 공정 시간 단축에 유리하다.However, in such a conventional transflective liquid crystal display device, two photolithography processes must be performed using two masks in forming an organic film of an embossing pattern on a thin film transistor array substrate. In other words, in order to form an organic film of an embossed pattern on a conventional thin film transistor array substrate, a
이와 같이, 종래 반투과형 액정 표시 장치는 엠보싱 패턴의 유기막 형성을 위해 두 번의 포토리쏘그래피 공정을 거쳐야 하므로 공정수가 많아 공정 시간 단축에 한계가 있다.As described above, the conventional transflective liquid crystal display device has to be subjected to two photolithography processes in order to form an organic film of an embossing pattern.
특히, 종래 반투과형 액정 표시 장치는 엠보싱 패턴의 유기막 형성을 위해 서로 다른 마스크를 이용하여 두 번의 포토리쏘그래피 공정을 거쳐야 하므로 스캔 노광 방식으로의 확대전개가 불가능하다.In particular, since the conventional transflective liquid crystal display device must undergo two photolithography processes using different masks to form an organic film of an embossing pattern, it is impossible to expand into a scan exposure method.
따라서, 본 발명의 목적은 엠보싱패턴 형성을 위한 공정수를 줄여 공정시간을 단축시킬 수 있도록 한 반투과형 액정 표시 장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device capable of shortening the processing time by reducing the number of processes for forming an embossing pattern.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 제조방법은 게이트라인을 형성하는 단계와; 상기 게이트라인과 교차구조로 형성되어 투과영역과 반사영역을 가지는 화소영역을 정의하는 데이터라인을 형성하는 단계와; 상기 게이트라인 및 데이터라인과 접속된 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터의 드레인전극과 측면 접속되어 상기 데이터라인으로부터의 신호를 공급받는 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 투과영역에 대응되는 투과홀을 통해 상기 화소전극을 노출시키며, 상기 반사영역에 대응하여 엠보싱 형상의 표면을 갖는 유기막 패턴을 형성하는 단계와; 상기 엠보싱 형상의 표면을 갖는 유기막 패턴상에 반사전극을 형성하는 단계를 포함하고; 상기 유기막 패턴은 하나의 마스크를 이용한 단일한 포토리쏘그래피 공정을 통해 형성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device, including: forming a gate line; Forming a data line that is formed in an intersection with the gate line and defines a pixel region having a transmissive region and a reflective region; Forming a thin film transistor connected to the gate line and the data line; Forming a pixel electrode which is connected to the drain electrode of the thin film transistor and which receives a signal from the data line; Exposing the pixel electrode through a through hole corresponding to the transmissive region and forming an organic film pattern having an embossed surface corresponding to the reflective region; Forming a reflective electrode on the organic film pattern having the surface of the embossed shape; The organic film pattern is formed through a single photolithography process using one mask.
상기 유기막 패턴은 상기 포토리쏘그래피 공정중에 자외선에 노출된 부분은 제거되지 않고 남는 반면, 자외선에 노출되지 않은 부분은 제거되는 네거티브형 감광성 유기 물질을 포함한다.The organic film pattern includes a negative type photosensitive organic material in which a portion exposed to ultraviolet rays is not removed while the portion not exposed to ultraviolet rays is removed during the photolithography process.
상기 유기막 패턴을 형성하는 단계는, 상기 박막트랜지스터와 화소전극상에 상기 감광성 유기 물질을 도포하는 단계와; 상기 엠보싱 유기막 패턴의 철부가 형성되어질 영역에 위치하여 상기 자외선을 투과시키는 투과층과, 상기 엠보싱 유기막 패턴의 요부가 형성되어질 영역에 위치하여 상기 자외선의 투과를 일정량 차단시키는 부분투과층과, 상기 투과홀이 형성되어질 영역에 위치하여 상기 자외선의 투과를 차단시키는 차단층을 구비하는 마스크를 상기 감광성 유기 물질 상에 정렬하는 단계와; 상기 마스크 상에 스캔 방식 또는 스텝퍼 방식으로 자외선을 조사하는 단계를 포함한다.The forming of the organic film pattern may include: applying the photosensitive organic material on the thin film transistor and the pixel electrode; A transmissive layer positioned in a region where the convex portion of the embossed organic film pattern is to be formed to transmit the ultraviolet rays; a partially transparent layer positioned in a region where the concave portion of the embossed organic film pattern is to be formed, Aligning a mask on the photosensitive organic material, the mask having a barrier layer positioned in a region where the through hole is to be formed and blocking transmission of the ultraviolet light; And irradiating the mask with ultraviolet rays in a scanning method or a stepper method.
상기 마스크는 하프 톤 마스크이다.The mask is a halftone mask.
본 발명에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 제조방법은 유기막의 엠보싱 패턴 형성 공정을 하프 톤 마스크와 네거티브 성질을 갖는 감광성물질을 이용하여 단일한 포토리쏘그래프 공정을 통해 구현한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 제조방법은 엠보싱패턴 형성을 위한 공정수를 줄여 공정시간을 단축시킬 수 있으며, 나아가 노광을 위한 방식 중 노광할 영역상에 노광 장비가 정지하지 않고 연속적으로 움직이면서 노광을 수행하는 스캔 방식으로의 확대 전개도 가능하다.In the method of manufacturing a transflective liquid crystal display device according to the present invention, a process of forming an embossed pattern of an organic film is realized by a single photolithographic process using a photosensitive material having a halftone mask and a negative property. Accordingly, the manufacturing method of a transflective liquid crystal display device according to the present invention can reduce the number of processes for forming an embossing pattern, thereby shortening the processing time. Further, among the methods for exposure, the exposure equipment does not stop on the area to be exposed It is also possible to expand the scanning method in which exposure is performed while moving continuously.
이하, 도 3 내지 도 5e를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5E.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 액정 표시 패널을 나타내는 평면도이다. 그리고, 도 4는 도 3을 Ⅰ~Ⅰ'에 따라 절취하여 도시한 단면도이다.3 is a plan view of a liquid crystal display panel of a transflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 액정 표시 패널은 서로 대향하는 컬러필터 어레이 기판(200) 및 박막트랜지스터 어레이 기판(100)과, 두 어레이 기판들(100,200) 사이에서 셀갭을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서와, 스페이서에 의해 마련된 공간에 채워진 액정을 구비한다.3 and 4, a liquid crystal display panel of a transflective type liquid crystal display according to an embodiment of the present invention includes a color
컬러필터 어레이 기판(200)은 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스와, 컬러 구현을 위한 컬러 필터, 화소 전극과 수직전계를 이루는 공통전극과, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 상부 배향막으로 구성된다. The color
박막트랜지스터 기판(100)은 서로 교차되게 형성되어 각 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(102) 및 데이터 라인(104), 그 게이트 라인(102) 및 데이터라인(104)과 접속된 박막트랜지스터(TFT)와, 화소영역에 형성되어 박막트랜지스터(TFT)와 접속된 화소 전극(122)과, 화소영역의 반사영역에 형성된 반사전극(130), 이들 위에 액정 배향을 위해 도포된 하부 배향막을 구비한다.The thin
게이트 라인(102)은 게이트 패드(170)를 통해 게이트 드라이버(도시하지 않음)와 접속된다. 게이트 패드(170)는 게이트라인(102)으로부터 신장된 게이트 패 드 하부 전극(172)과, 게이트 절연막(112) 및 보호막(118)을 관통하는 제1 콘택홀(176) 내에 형성되는 게이트 패드 상부 전극(174)을 구비한다. The
데이터 라인(104)은 데이터 패드(180)를 통해 데이터 드라이버(도시하지 않음)와 접속된다. 데이터 패드(180)는 데이터라인(104)으로부터 신장된 데이터 패드 하부 전극(182)과, 보호막(118)을 관통하는 제2 콘택홀(186) 내에 형성되는 데이터 패드 상부 전극(184)으로 구성된다. The
박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(102)으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터라인(104)으로부터의 데이터신호를 선택적으로 화소 전극(122)에 공급한다. 이를 위해, 박막트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(102)과 접속된 게이트 전극(106), 데이터 라인(104)에 접속된 소스 전극(108), 화소 전극(122)과 접속된 드레인 전극(110), 게이트 전극(106)과 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 중첩되면서 소스 전극(108)과 드레인 전극(110) 사이에 채널을 형성하는 활성층(114), 활성층(114)과 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)과의 오믹 접촉을 위한 오믹 접촉층(116)을 구비한다.The thin film transistor TFT selectively supplies a data signal from the
화소 전극(122)은 데이터라인(104)과 게이트라인(102)의 교차로 마련된 화소영역에서 보호막(118) 및 게이트 절연막(112)을 관통하는 화소홀(134) 내에 형성되며, 그 화소홀(134)을 통해 노출된 드레인 전극(110)과 측면 접속된다. 화소 전극(122)은 박막트랜지스터(TFT)를 통해 공급된 데이터 신호에 의해 공통전극(도시하지 않음)과 전위차를 발생시킨다. 이 전위차에 의해 액정이 회전하게 되며 반사영역과 투과영역 각각의 액정의 회전 정도에 따라서 광투과량이 결정된다. The
반사전극(130)은 컬러 필터 어레이 기판(200)을 통해 입사되는 외부광을 컬러필터 어레이 기판(200) 쪽으로 반사시킨다. 반사전극(130)은 그 하부에 엠보싱 표면을 갖도록 형성된 유기막(120)을 따라 엠보싱 형상을 갖게 됨으로써 산란효과로 반사효율을 증대시킨다. 이러한 반사전극(130)이 형성된 영역은 각 화소영역 중 반사영역이 되며, 반사전극(130)이 형성되지 않은 영역은 각 화소영역 중 투과영역이 된다. 유기막(120)은 자외선에 노출되지 않은 부분이 제거되는 네거티브형 감광성 물질을 포함한다. 이러한 유기막(120)은 투과층, 부분투과층 및 차단층이 구비된 하프 톤 마스크를 이용한 단일한 노광 공정을 통해 엠보싱 표면을 갖게 된다. 이에 대해서는 도 5d를 이용하여 상세히 후술한다.The
반사영역과 투과영역에서 액정층을 경유하는 광 경로의 길이가 동일하도록 투과영역에 유기막(120)을 관통하는 투과홀(132)이 형성된다. 이 결과, 반사영역으로 입사된 반사광(RL)은 액정층을 경유하여 반사전극(130)에서 반사되어 액정층을 경유하여 외부로 방출된다. 그리고, 투과영역으로 입사된 백라이트 유닛(136)의 투과광(TL)은 액정층을 투과하여 외부로 방출된다. 이에 따라서, 반사영역과 투과영역에서의 광 경로의 길이가 동일하므로 액정 표시 장치의 반사모드와 투과모드의 투과효율이 같아진다. 상기 액정은 진공주입방식 외에 적어도 하나의 기판에 액정을 적하하고 합착하여 액정층을 형성하는 적하방식으로도 형성할 수 있다.A
그리고, 본 발명에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판(100)은 화소 전극(122)에 충전된 비디오 신호가 안정적으로 유지되게 하기 위해 스토리지 캐패시터(Cst)를 더 구비한다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 게이트 절연막(112), 활성층(114) 및 오믹접촉층(116)을 사이에 두고 중첩되는 스토리지라인(128)과 스토리지전극(124)으로 이루어진다. 스토리지라인(128)은 게이트라인(102)과 나란한 방향으로 화소영역을 가로지르도록 형성된다. 스토리지전극(124)은 화소홀(134)을 통해 노출되어 화소 전극(122)과 측면 접속된다.The thin film
도 5a 내지 도 5e는 도 4에 도시된 반투과형 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법을 나타내는 단면도이다.5A to 5E are cross-sectional views showing a method of manufacturing the transflective thin film transistor array substrate shown in FIG.
도 5a를 참조하면, 하부 유리기판(101) 상에 게이트라인(102), 게이트전극(106), 게이트 패드 하부 전극(172) 및 스토리지라인(128)을 포함하는 제1 도전패턴군이 형성된다.5A, a first group of conductive patterns including a
하부 유리기판(101) 상에 스퍼터링 등의 증착방법을 통해 게이트금속층이 형성된다. 이 게이트금속층이 포토리소그래피공정과 식각공정으로 패터닝됨으로써 게이트라인(102), 게이트전극(106) 및 게이트 패드 하부 전극(172) 및 스토리지라인(128)을 포함하는 제1 도전패턴군이 형성된다. 게이트금속층으로는 Al, Mo, Cr, Cu, Al합금, Mo합금, Cu합금 등의 단일층 또는 다중층 구조가 이용된다.A gate metal layer is formed on the
도 5b를 참조하면, 제1 도전패턴군이 형성된 하부 유리기판(101) 상에 게이트절연막(112)이 형성되고, 그 위에 활성층(114) 및 오믹접촉층(116)을 포함하는 반도체패턴과; 데이터라인(104), 소스전극(108), 드레인전극(110) 및 스토리지전극(124)을 포함하는 제2 도전패턴군이 형성된다.5B, a semiconductor pattern including a
제1 도전패턴군이 형성된 하부 유리기판(101) 상에 PECVD, 스퍼터링 등의 증착 방법을 통해 게이트 절연막(112), 비정질 실리콘층, 불순물이 도핑된 비정질 실 리콘층, 그리고 소스/드레인 금속층이 순차적으로 형성된다. 게이트 절연막(112)으로는 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx) 등과 같은 무기 절연 물질이, 소스/드레인 금속층으로는 Al, Mo, Cr, Cu, Al합금, Mo합금, Cu합금 등 금속의 단일층 또는 이중층 구조가 이용된다.A
그리고, 소스/드레인 금속층 위에 채널부가 다른 소스/드레인패턴부보다 낮은 높이를 가지는 포토레지스트패턴이 형성된다. 이 포토레지스트 패턴을 이용한 습식 식각 공정으로 소스/드레인 금속층이 패터닝됨으로써 데이터 라인(104), 소스 전극(108), 그 소스 전극(108)과 일체화된 드레인 전극(110) 및 스토리지전극(124)을 포함하는 제2 도전패턴군이 형성된다.A photoresist pattern is formed on the source / drain metal layer so that the channel portion has a lower height than the other source / drain pattern portions. The source / drain metal layer is patterned by the wet etching process using the photoresist pattern to form the
그 다음, 동일한 포토레지스트 패턴을 이용한 건식 식각공정으로 불순물이 도핑된 비정질 실리콘층과 비정질 실리콘층이 동시에 패터닝됨으로써 오믹 접촉층(116)과 활성층(114)이 형성된다.Then, the amorphous silicon layer and the amorphous silicon layer doped with the impurity are simultaneously patterned by the dry etching process using the same photoresist pattern, thereby forming the
그리고, 애싱(Ashing) 공정으로 채널부에서 상대적으로 낮은 높이를 갖는 포토레지스트 패턴이 제거된 후 건식 식각 공정으로 채널부의 소스/드레인 패턴 및 오믹 접촉층(116)이 식각된다. 이에 따라, 채널부의 활성층(114)이 노출되고 소스 전극(108)과 드레인 전극(110)은 분리된다.After the photoresist pattern having a relatively low height is removed in the ashing process, the source / drain pattern of the channel portion and the
이어서, 스트립 공정으로 제2 도전패턴군 위에 남아 있는 포토레지스트 패턴이 제거된다.Then, the photoresist pattern remaining on the second conductive pattern group is removed in the strip process.
도 5c를 참조하면, 제2 도전 패턴군이 형성된 하부 유리기판(101) 상에 게이트절연막(112) 및 보호막(118)을 관통하는 화소홀(134), 제1 및 제2 콘택 홀(176,186)을 가지는 보호막(118)이 형성되고, 그 화소홀(134), 제1 및 제2 콘택홀(176,186) 내에 각각 형성되는 화소 전극(122), 게이트 패드 상부 전극(174), 데이터 패드 상부 전극(184)을 포함하는 제3 도전패턴군이 형성된다.Referring to FIG. 5C, the lower insulating
제2 도전 패턴군이 형성된 하부 유리기판(101) 상에 보호막(118)이 형성된다. 보호막(118)으로는 게이트 절연막(112)과 같은 무기 절연 물질이 이용된다. 이 보호막(118) 상에 포토리소그래피공정으로 보호막(118) 및 게이트 절연막(112)을 패터닝하기 위한 포토레지스트 패턴이 형성된다. 이 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용한 식각공정으로 보호막(118) 및 게이트 절연막(112)을 관통하는 화소홀(134), 제1 및 제2 콘택홀(176,186)이 형성된다. 그런 다음, 포토레지스트 패턴을 덮도록 투명도전막이 전면 형성된다. 투명 도전막으로는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO), 틴 옥사이드(Tin Oxide : TO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide : ITZO) 등이 이용된다. 그리고, 포토레지스트 패턴을 리프트 오프 공정으로 제거함으로써 화소 전극(122), 게이트 패드 상부 전극(174) 및 데이터 패드 상부 전극(184)을 포함하는 제3 도전패턴군이 형성된다. 상기 보호막(118)은 형성하지 않을 수도 있다.A
도 5d를 참조하면, 제3 도전 패턴군이 형성된 하부 유리기판(101) 상에 투과영역에 대응하여 투과홀(132)을 가지며, 반사영역에 대응하여 엠보싱 형상의 표면을 갖는 유기막(120) 패턴이 형성된다.5D, an
제3 도전패턴군이 형성된 하부 유리기판(101) 상에 유기막(120)이 전면 도포 된다. 유기막(120)으로는 아크릴 등과 같은 네거티브형 감광성 유기 물질이 이용된다. 네거티브형 감광성 유기 물질은 자외선에 노출된 부분은 제거되지 않고 남는 반면, 자외선에 노출되지 않은 부분은 제거되는 성질을 갖는다.The
이어서, 이 유기막(120) 상에 하프 톤 마스크(190)가 정렬된다. 하프 톤 마스크(190)는 투명한 석영(SiO2; Quartz) 기판(192)과, 그 위에 형성된 투과층(H), 부분 투과층(T) 및 차단층(B)을 구비한다. 여기서, 투과층(H)은 엠보싱 패턴의 철부가 형성되어질 영역에 위치하여 자외선(UV)을 투과시킴으로써 현상 후 유기 물질이 그대로 남게 한다. 부분 투과층(T)은 엠보싱 패턴의 요부가 형성되어질 영역에 위치하여 자외선(UV)을 부분적으로 투과시킴으로써 현상 후 철부를 이루는 유기 물질보다 보다 얇은 두께의 유기물질이 남게 한다. 차단층(B)은 투과홀(132)이 형성되어질 영역에 위치하여 자외선(UV)의 투과를 차단시킴으로써 현상 후 유기 물질이 제거되게 한다. 이를 위하여, 차단층(B)은 Cr, CrOx 등과 같은 금속으로, 부분 투과층(T)은 MoSix 등으로 형성된다.Then, the
이에 따라, 투과영역에 대응되는 유기막(120)은 제거되어 투과홀(132)이 형성되게 된다. 그리고, 반사영역에 대응되는 유기막(120)은 규칙적으로 그 두께가 다른 엠보싱 형상의 표면을 갖게 된다. 이러한 투과홀(132) 및 엠보싱 패턴 형성 공정은 하프 톤 마스크(190)와 네거티브 성질을 갖는 감광성 유기막(120)에 의해 단일한 포토리쏘그래프 공정으로 구현 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 제조방법은 노광할 영역상에 노광 장비가 일정 시간 정지하여 노광을 수행하는 스텝퍼 방식뿐만 아니라, 노광할 영역상에 노광 장비가 정지하지 않고 연속적으로 움직이면서 노광을 수행하는 스캔 방식에도 얼마든지 적용이 가능하다.Accordingly, the
도 5e를 참조하면, 엠보싱 형상을 갖는 유기막(120) 위에 반사전극(130)이 형성된다.Referring to FIG. 5E, a
엠보싱 표면을 갖는 유기막(120) 위에 반사 금속층이 엠보싱 형상을 유지하며 적층된다. 반사 금속층으로는 Al, AlNd 등과 같이 반사율이 높은 금속이 이용된다.A reflective metal layer is laminated on the
이어서, 반사 금속층이 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝됨으로써 반사전극(130)이 형성된다.Then, the reflective metal layer is patterned by a photolithography process and an etching process, thereby forming the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 제조방법은 유기막의 엠보싱 패턴 형성 공정을 하프 톤 마스크와 네거티브 성질을 갖는 감광성물질을 이용하여 단일한 포토리쏘그래프 공정을 통해 구현한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 제조방법은 엠보싱패턴 형성을 위한 공정수를 줄여 공정시간을 단축시킬 수 있으며, 나아가 노광을 위한 방식 중 노광할 영역상에 노광 장비가 정지하지 않고 연속적으로 움직이면서 노광을 수행하는 스캔 방식으로의 확대 전개도 가능하다.As described above, in the method of manufacturing a transflective liquid crystal display device according to the present invention, the embossing pattern forming process of the organic film is realized by a single photolithography process using a halftone mask and a photosensitive material having negative properties. Accordingly, the manufacturing method of a transflective liquid crystal display device according to the present invention can reduce the number of processes for forming an embossing pattern, thereby shortening the processing time. Further, among the methods for exposure, the exposure equipment does not stop on the area to be exposed It is also possible to expand the scanning method in which exposure is performed while moving continuously.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
도 1은 종래 액정 표시 패널을 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a conventional liquid crystal display panel.
도 2a 및 도 2b는 종래 반투과형 액정 표시 장치에서 엠보싱 패턴의 유기막 형성을 보여주는 공정 단면도.FIGS. 2A and 2B are process cross-sectional views illustrating the formation of an organic film of an embossed pattern in a conventional transflective liquid crystal display device.
도 3 본 발명의 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 액정 표시 패널을 나타내는 평면도.3 is a plan view of a liquid crystal display panel of a transflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3을 Ⅰ~Ⅰ'에 따라 절취하여 도시한 단면도.Fig. 4 is a cross-sectional view taken along line I-I 'of Fig. 3; Fig.
도 5a 내지 도 5e는 도 4에 도시된 액정표시패널의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도.FIGS. 5A to 5E are process sectional views illustrating a method of manufacturing the liquid crystal display panel shown in FIG. 4;
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
100 : 박막트랜지스터 어레이 기판 101 : 하부 유리기판100: thin film transistor array substrate 101: lower glass substrate
102 : 게이트라인 104 : 데이터라인102: gate line 104: data line
106 : 게이트전극 108 : 소스전극106: gate electrode 108: source electrode
110 : 드레인전극 112 : 게이트절연막110: drain electrode 112: gate insulating film
114 : 활성층 116 : 오믹접촉층114: active layer 116: ohmic contact layer
118 : 보호막 120 : 유기막118: protective film 120: organic film
122 : 화소전극 124 : 스토리지전극122: pixel electrode 124: storage electrode
128 : 스토리지라인 130 : 반사전극128: storage line 130: reflective electrode
132 : 투과홀 134 : 화소홀132: Through hole 134:
170 : 게이트패드 172 : 게이트패드 하부전극170: gate pad 172: gate pad lower electrode
174 : 게이트패드 상부전극 176 : 제1 콘택홀174: gate pad upper electrode 176: first contact hole
180 : 데이터패드 182 : 데이터패드 하부전극180: Data pad 182: Data pad lower electrode
184 : 데이터패드 상부전극 186 : 제2 콘택홀184: Data pad upper electrode 186: Second contact hole
190 : 하프 톤 마스크 192 : 투명 석영기판190: Halftone mask 192: Transparent quartz substrate
200 : 컬러필터 어레이 기판200: Color filter array substrate
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KR1020080052239A KR101411792B1 (en) | 2008-06-03 | 2008-06-03 | Fabricating Method Of Transflective Type LCD |
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Citations (3)
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KR20050066591A (en) * | 2003-12-26 | 2005-06-30 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Array substrate for liquid crystal display device and fabrication method of the same |
KR20060023716A (en) * | 2004-09-10 | 2006-03-15 | 삼성전자주식회사 | Method of manufacturing the reflective-transmissive type liquid crystal display |
JP2006163317A (en) | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Koninkl Philips Electronics Nv | Diffusion reflection structure, its manufacturing method, and display device using the same |
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Patent Citations (3)
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JP2006163317A (en) | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Koninkl Philips Electronics Nv | Diffusion reflection structure, its manufacturing method, and display device using the same |
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