KR101612050B1 - 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

반사투과형 액정표시장치 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101612050B1
KR101612050B1 KR1020090087789A KR20090087789A KR101612050B1 KR 101612050 B1 KR101612050 B1 KR 101612050B1 KR 1020090087789 A KR1020090087789 A KR 1020090087789A KR 20090087789 A KR20090087789 A KR 20090087789A KR 101612050 B1 KR101612050 B1 KR 101612050B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
region
liquid crystal
data line
substrate
Prior art date
Application number
KR1020090087789A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110029921A (ko
Inventor
김도헌
정태용
박종현
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020090087789A priority Critical patent/KR101612050B1/ko
Publication of KR20110029921A publication Critical patent/KR20110029921A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101612050B1 publication Critical patent/KR101612050B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은, 제 1 기판 상에 게이트 절연막을 개재하여 서로 교차하여 그 내부에 반사부와 투과부를 갖는 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되며 상기 반사부에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 데이터 배선 및 상기 박막트랜지스터를 덮으며 형성된 제 1 보호층과; 상기 제 1 보호층 위로 유기절연물질로 이루어지며 상기 반사부에는 제 1 두께를 가지며 그 표면에 올록볼록한 요철을 갖는 제 1 영역과 상기 제 1 영역에서 분기하여 상기 데이터 배선과 중첩하며 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 제 2 영역으로 구성된 제 2 보호층과; 상기 제 2 보호층의 상기 제 1 영역에 형성된 반사판과; 상기 반사판 위로 형성된 제 3 보호층과; 상기 제 3 보호층 위로 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되며 상기 각 화소영역에 상기 데이터 배선과 중첩하도록 형성된 화소전극과; 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판의 내측면에 형성된 컬러필터층과; 상기 컬러필터층을 덮으며 상기 제 2 기판 전면에 형성된 공통전극과; 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 개재된 액정층을 포함하는 반사투과형 액정표시장치를 제공한다.
반사투과형, 액정표시장치, 고개구율, 기생커패시턴스, 배향막, 인쇄성

Description

반사투과형 액정표시장치 및 그 제조 방법{Transflective type liquid crystal display device and methode of fabricating the same}
본 발명은 반사투과형 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기생 커패시턴스를 저감시킨 고개구율 구조를 가지며, 배향막의 인쇄성을 향상시킨 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 전압인가에 따라 배열을 달리하는 액정분자의 특성을 이용한 표시장치로서, 음극선관에 비하여 낮은 전력으로 구동이 가능하며, 소형화, 박형화에 더욱 유리한 장점을 지니므로 컴퓨터의 모니터와 텔레비전 등의 평판표시장치로서 각광을 받고 있으며, 나아가 경량 박형의 특성에 의해 휴대성이 용이하므로 노트북 또는 개인 휴대 단말기 등의 표시소자로서 이용되고 있다.
이러한 액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 상기 두 전극이 서로 마주 대하도록 배치하고, 상기 두 기판 사이에 액정을 개재하여 상기 두 전극에 인가되는 전압차에 의해 생성되는 전기장에 의해 액정분자의 움직임을 조절 함으로써 이에 따라 달라지는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.
한편 액정표시장치는 일반적으로 스스로 빛을 발하지 못하는 수동형 소자이므로 별도의 광원이 필요하다. 따라서, 상기 두 기판과 액정층으로 구성된 액정 패널(panel) 이외에 이의 배면에 빛을 공급하는 백라이트(backlight)를 배치하고 상기 백라이트로부터 나오는 빛을 상기 액정 패널에 입사시켜, 액정의 배열에 따라 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시한다.
이러한 액정표시장치를 투과형(transmission type) 액정표시장치라고 하는데, 투과형 액정표시장치는 백라이트와 같은 인위적인 광원을 사용하므로 어두운 외부 환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있으나, 백라이트로의 전력 공급이 이루어져야 하므로 휴대용 장치의 표시소자로 이용되는 경우 상대적으로 큰 전력소비(power consumption)이 단점이다.
따라서, 이와 같은 단점을 보완하기 위해 백라이트의 사용없이 외부광원을 이용하는 반사형(reflection type) 액정표시장치가 제안되었다.
이러한 반사형 액정표시장치는 외부의 자연광이나 인조광을 이용하여 동작하므로, 백라이트가 소모하는 전력량을 대폭 감소시키기 때문에 전력소비가 상기 투과형 대비 상대적으로 적어 장시간 휴대상태에서 사용이 가능하여 PDA(Personal Digital Assistant)등의 휴대용 장치의 표시소자로 주로 이용되고 있다.
하지만, 이러한 반사형 액정표시장치는 광원을 따로 구비하지 않으므로 소비전력이 낮은 장점이 있으나, 외부광이 약하거나 없는 곳에서는 사용할 수 없는 단점이 있다.
따라서, 최근에는 반사형 액정표시장치와 투과형 액정표시장치의 장점만을 수용한 반사투과형(Transflective type) 액정표시장치가 제안되었다.
도 1은 종래의 반사투과형 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 종래의 반사투과형 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 간략한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 반사투과형 액정표시장치(1)는, 그 내측면에 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(26a, 26b, 26c)을 포함하는 컬러필터층(26)과, 상기 컬러필터 패턴(26a, 26b, 26c) 사이에 구성된 블랙매트릭스(25)와, 투명한 공통전극(28)이 적층된 컬러필터 기판(20)과, 서로 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트 및 데이터 배선(44, 46)과, 상기 화소영역(P)을 반사부(RA)와 투과부(TA)로 각각 나누며 형성된 반사판(47)과 화소전극(48)과, 스위칭소자인 박막트랜지스터(Tr)를 포함하는 어레이 기판(40)과, 이들 두 기판(20, 40) 사이에 개재된 액정층(70)을 포함하고 있다.
또한, 상기 컬러필터 기판(20)과 어레이 기판(40) 각각의 외측면에 서로 수직한 편광축을 갖도록 제 1 및 제 2 편광판(미도시)이 배치되어 있으며, 상기 컬러필터 기판(20)과 제 1 편광판(미도시)) 사이에 다수의 보상필름(미도시)이 구성되고 있다. 또한, 상기 어레이 기판(40) 외측면에 부착된 제 2 편광판(미도시) 하부에는 상기 투과부(TA)에 대한 광원 역할을 하는 백라이트 유닛(미도시)이 구성되고 있다.
한편, 이러한 구성을 갖는 종래의 반사투과형 액정표시장치의 화소영역(P)의 구조를 살펴보면, 투과부(TA)와 반사부(RA)로 나뉘어지고 있으며, 상기 반사부(RA)에는 상기 게이트 배선(44) 및 데이터 배선(46)과 연결되며 박막트랜지스터(Tr)가 형성되고 있으며, 상기 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 상기 화소영역(P) 전면에 제 1 보호층(51)이 형성되어 있다.
상기 제 1 보호층(51) 위로 상기 반사부(RA)에 대응해서만 제 2 보호층(52)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제 2 보호층(52)은 반사부(RA)와 투과부(TA)에서 액정층(70)의 두께 차이를 갖도록 하기 위해 형성되고 있는 것이다.
또한, 상기 제 2 보호층(52) 상부에 반사판(47) 구성되고 있으며, 화소전극(48)은 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(미도시)과 접촉하며 상기 반사부(RA)에 대응해서는 제 3 보호층(56)을 개재한 상태에서 상기 반사판(47) 위로, 상기 제 2 보호층(52)이 제거된 상태의 투과부(RA)에 대응해서는 상기 제 1 보호층(51) 상부에 구성되고 있다. 이때, 상기 반사판(47)과 화소전극(48)은 상기 어레이 기판(40)면을 기준으로 그 높이차가 상기 제 2 보호층(52)에 의해 조절되며 이러한 높이차에 의해 상기 반사부(RA) 및 투과부(TA)에 대응하는 액정층(70)의 두께를 달리하는 이중셀갭 구조를 가지며 형성되고 있다.
하지만 전술한 구성을 갖는 종래의 반사투과형 액정표시장치(1)는 화소전극(48)이 화소영역(P) 내부에 형성됨으로써 상기 화소전극(48)과 데이터 배선(46) 사이의 이격영역을 가리도록 충분히 넓은 폭을 갖도록 상기 블랙매트릭스(미도시)를 형성해야 하며 이 경우 화소영역의 개구율이 저감되고 있는 실정이다.
한편, 최근에는 액정표시장치에 있어서 개구율을 향상시킨 구조 즉, 화소전 극을 데이터 배선과 중첩하도록 형성하여 화소전극과 데이터 배선간의 이격영역이 없도록 하는 고개구율 구조가 제안되고 있다.
반사투과형 액정표시장치에 있어서도 고개구율 구조를 적용시키고자 하지만, 전술한 구조를 갖는 반사투과형 액정표시장치에 있어 화소전극을 데이터 배선과 중첩하도록 구성하는 경우, 데이터 배선과 화소전극 사이에는 비교적 고유전율을 갖는 무기절연물질로 이루어진 제 1 보호층만이 형성되고 있으며, 상기 데이터 배선과 화소전극 사이에 기생 커패시턴스가 상대적으로 커 신호 지연과 플리커 등이 발생하여 표시품질이 저하되고 있는 실정이다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 데이터 배선과 화소전극이 중첩하도록 형성함으로써 고개구율을 구현하면서도 데이터 배선과 화소전극과의 기생 커패시턴스의 영향을 거의 받지 않는 반사투과형 액정표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치는, 제 1 기판 상에 게이트 절연막을 개재하여 서로 교차하여 그 내부에 반사부와 투과부를 갖는 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연 결되며 상기 반사부에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 데이터 배선 및 상기 박막트랜지스터를 덮으며 형성된 제 1 보호층과; 상기 제 1 보호층 위로 유기절연물질로 이루어지며 상기 반사부에는 제 1 두께를 가지며 그 표면에 올록볼록한 요철을 갖는 제 1 영역과 상기 제 1 영역에서 분기하여 상기 데이터 배선과 중첩하며 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 제 2 영역으로 구성된 제 2 보호층과; 상기 제 2 보호층의 상기 제 1 영역에 형성된 반사판과; 상기 반사판 위로 형성된 제 3 보호층과; 상기 제 3 보호층 위로 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되며 상기 각 화소영역에 상기 데이터 배선과 중첩하도록 형성된 화소전극과; 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판의 내측면에 형성된 컬러필터층과; 상기 컬러필터층을 덮으며 상기 제 2 기판 전면에 형성된 공통전극과; 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
이때, 제 2 보호층의 상기 제 2 영역은 그 단면 구조가 사각형, 사다리꼴, 반원 및 반타원 중 어느 하나의 형태인 것이 특징이다.
또한, 상기 제 1 두께는 1.8㎛ 내지 2㎛이며, 상기 제 2 두께는 0.9㎛ 내지 1㎛ 인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 기판에는 상기 게이트 배선과 나란하게 동일한 층에 공통배선이 형성되며, 상기 드레인 전극은 상기 게이트 절연막 위로 상기 공통배선과 중첩하도록 형성됨으로써 서로 중첩하는 상기 공통배선과 드레인 전극은 스토리지 커패시터를 이루는 것이 특징이다.
또한, 상기 제 2 기판에는 상기 각 화소영역의 경계에 블랙매트릭스와, 상기 공통전극 하부로 상기 반사부에 대응하여 컬럼 스페이서와, 상기 액정층과 상기 공통전극 사이에 제 1 배향막이 형성되며, 상기 제 1 기판에는 상기 화소전극과 상기 액정층 사이에 제 2 배향막이 형성되는 것이 특징이다.
또한, 상기 제 3, 2 및 1 보호층은 패터닝되어 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀이 구비되며, 상기 화소전극은 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결된다.
또한, 상기 제 1 및 제 3 보호층은 무기절연물질로 이루어지며, 상기 제 2 보호층과 상기 반사판 사이에는 무기절연층이 형성된 것이 특징이다.
본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 그 내부에 반사부와 투과부를 갖는 화소영역이 정의된 절연기판 상에 상기 화소영역의 경계에 일방향 연장하는 게이트 배선과, 상기 반사부에 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극을 덮으며 상기 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위로 상기 화소영역의 경계에 상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선을 형성하며, 동시에 상기 게이트 전극에 대응하여 반도체층과 그 상부에서 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극 위로 무기절연물질로 이루어진 제 1 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 보호층 위로 유기절연물질로 이루어지며 상기 반사부에는 제 1 두께를 가지며 그 표면에 올록볼록한 요철을 갖는 제 1 영역과 상기 제 1 영역에서 분기하여 상기 데이터 배선과 중첩하며 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 제 2 영역으로 구성된 제 2 보 호층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 보호층의 상기 제 1 영역에 반사판을 형성하는 단계와; 상기 반사판 위로 무기절연물질로 제 3 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제 3 보호층 위로 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되며 상기 각 화소영역에 상기 데이터 배선과 중첩하도록 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 제 1 영역 및 제 2 영역을 갖는 상기 제 2 보호층을 형성하는 단계는, 상기 제 1 보호층 위로 유기절연물질을 상기 기판 전면에 도포하여 유기절연층을 형성하는 단계와; 상기 유기절연층에 있어, 상기 반사부에 대응하여 제 1 반투과영역과 투과영역이 교대하도록, 상기 투과부 양측에 위치한 데이터 배선에 대응해서는 상기 제 1 반투과영역 대비 투과되는 빛량이 작은 제 2 반투과영역이 대응되도록, 상기 투과부 전 영역에 대해서는 차단영역이 대응되도록 노광 마스크를 위치시키고, 상기 노광 마스크를 통해 상기 유기절연층에 노광을 실시하는 단계와; 상기 노광된 유기절연층을 현상하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 영역을 갖는 상기 제 2 보호층을 형성 후에는 열처리를 실시하여 상기 제 2 영역의 각 모서리를 라운딩 처리하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치는 반사부와 투과부의 액정층의 두께 조절 및 반사반의 표면에 올록볼록한 요철을 형성하기 반사부에 구비되는 유기절연물질로 이루어진 제 2 보호층 형성 시 상기 제 2 보호층에서 분기한 형태로 투과부 양측에 위치하는 데이터 배선과 중첩하도록 상기 제 2 보호층을 연장 형성함 으로서 고개구율을 구현하는 효과가 있으며, 동시에 서로 중첩하는 화소전극과 데이터 배선간의 이격간격을 늘리고 유전율을 저감시켜 기생 커패시턴스를 최소화하는 효과를 갖는다.
또한, 투과부 양측의 데이터 배선과 중첩하는 제 2 보호층 부분은 반사부의 제 2 보호층 대비 얇은 두께를 갖도록 형성함으로써 배향막의 인쇄 불량을 방지하는 장점이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 평면도이며, 도 4는 도 3을 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다. 또한, 도 5a 와 도 5b는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 구비되는 제 2 보호층의 입체도이다.
본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치는 화소전극(160) 및 반사판(152)이 형성된 어레이 기판(107)과, 컬러필터층(169)과 공통전극(173)이 형성된 컬러필터 기판(165)과, 이들 두 기판(105, 165) 사이에 개재되며 반사부(RA)와 투과부(TA)에서 그 두께를 달리하는 액정층(190)을 포함하여 구성되고 있다.
우선, 어레이 기판(107)에는 각 화소영역(P)의 경계에 다수의 게이트 배선(111)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(111)과 나란하게 공통배선(113)이 형성되어 있다. 또한, 반사부(RA)에는 상기 게이트 배선(111)과 연결되며 게이트 전극(115)이 형성되어 있다.
상기 게이트 배선(111)과 게이트 전극(115) 및 공통배선(113) 위로 상기 기판 전면에 게이트 절연막(118)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(118) 위로 상기 게이트 전극(115)에 대응하여 순차적으로 순수 비정질 실리콘의 액티브층(120a)과 서로 이격하는 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(120b)으로 구성된 반도체층(120)이 형성되고 있다.
또한, 상기 게이트 절연막(118) 위로 상기 게이트 배선(111)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(130)이 형성되어 있으며, 상기 반도체층(120) 위로 서로 이격하며 소스 및 드레인 전극(132, 134)이 형성되어 있다. 이때 상기 소스 전극(132)은 상기 데이터 배선(130)과 연결되고 있으며, 상기 드레인 전극(134)은 상기 공통배선(113)과 중첩하도록 형성됨으로서 서로 중첩하는 상기 공통배선(113)과 드레인 전극(134)은 스토리지 커패시터(StgC)를 이루고 있다.
한편, 상기 반사부(RA)에 순차 적층된 상기 게이트 전극(115)과, 게이트 절연막(118)과, 반도체층(120)과 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(132, 134)은 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.
또한, 상기 데이터 배선(130)과 상기 박막트랜지스터(Tr) 위로 전면에 무기절연물질로 이루어진 제 1 보호층(138)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제 1 보호층(138) 위로는 반사부(RA)에 있어서는 유기절연물질 예를들면 포토아크릴로써 제 1 두께(t1)를 갖는 제 1 영역(148a)과 상기 반사부(RA)에 형성된 상기 제 1 영역(148a) 에서 분기하여 상기 데이터 배선(130)을 따라 연장하며 상기 제 1 두께(t1)보다 얇은 제 2 두께(t2)를 갖는 제 2 영역(148b)으로 구성된 제 2 보호층(148)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제 2 보호층(148)의 상기 제 1 영역(148a)의 표면에는 올록볼록한 요철이 형성되고 있으며, 상기 제 1 두께(t1)는 1.8㎛ 내지 2.0㎛이며, 상기 제 2 두께(t2)는 0.9㎛ 내지 1.0㎛인 것이 특징이다.
이러한 구조를 갖는 상기 제 2 보호층(148)의 상기 제 1 영역(148a) 위로는 불투명하며 반사효율이 뛰어난 금속물질 예를들면 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(AlNd)으로써 이루어진 반사판(152)이 형성되어 있다. 이때, 상기 반사판(152)은 상기 제 2 보호층(148)의 표면 상태를 반영하여 그 표면이 올록볼록하게 요철구조를 이루고 있는 것이 특징이다.
한편, 도면에 나타내지 않았지만, 유기절연물질로 이루어진 상기 제 2 보호층(148)과 상기 반사판(152) 사이에는 무기절연물질로 이루어진 무기절연층(미도시)이 더욱 형성될 수도 있다. 이렇게 무기절연물질로 무기절연층(미도시)을 형성하는 것은 상기 반사판(152)과 제 2 보호층(148) 간의 접합력 향상을 위함이다. 금속물질과 유기절연물질과의 접합력보다는 유기절연물질과 무기절연물질, 무기절연물질과 금속물질간의 접합력이 우수하므로, 무기절연물질로 이루어진 상기 무기절연층을 상기 제 2 보호층(148)과 상기 반사판(152) 사이에 개재시킴으로써 상기 제 2 보호층(148)과 상기 반사판(152)간의 접합력을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 반사판(152) 위로 무기절연물질로 이루어지진 제 3 보호층(155)이 상기 기판(105) 전면에 형성되고 있다. 이때, 상기 제 3 보호층(155)과 그 하부 에 위치한 상기 제 2 및 제 1 보호층(148, 138)은 패터닝됨으로써 상기 드레인 전극(134)을 노출시키는 드레인 콘택홀(157)이 형성되고 있다.
상기 제 3 보호층(155) 위로는 투명 도전성 물질로 이루어진 화소전극(160)이 상기 드레인 콘택홀(157)을 통해 상기 드레인 전극(134)과 접촉하며 상기 반사부(RA) 및 투과부(TA)에 대응하여 상기 화소영역(P)별로 형성되고 있다. 이때, 상기 화소전극(160)은 고개구율 구조 구현을 위해 각 화소영역(P)의 경계에 위치하는 데이터 배선(130)과 중첩하며 형성되고 있는 것이 특징이다. 이 경우 서로 중첩하는 상기 화소전극(160) 및 데이터 배선(130)은 기생 커패시터를 이루게 됨으로써 기생 커패시턴스가 형성되지만, 본 발명의 특징상 유전율 값이 무기절연물질 대비 상대적으로 작은 유기절연물질(포토아크릴)로 제 2 두께(t2)를 가지며 제 2 보호층(148)의 제 2 영역(148b)이 상기 데이터 배선(130) 상부에 형성되고 있으므로 서로 중첩하는 상기 데이터 배선(130)과 화소전극(160)에 의해 발생되는 기생 커패시턴스는 그 크기가 매우 작게 되므로 신호지연 또는 플리커 발생에 의한 표시품질를 발생시키지 않게 된다.
한편, 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판(107)에 있어서, 상기 유기절연물질로 이루어진 제 2 보호층(148)에 있어 반사판(152)이 구비되는 제 1 영역(148a)과 투과부(TA) 양측에 위치하는 데이터 배선(130)과 중첩하는 제 2 영역(148b)의 두께를 달리 형성한 이유는 다음과 같다. 도면에 나타내지 않았지만, 상기 화소전극(160) 상부로 형성되는 제 1 배향막(미도시)의 인쇄 불량을 방지하기 위함이다. 상기 제 1 배향막(미도시)은 통상 고분자 물질인 폴리이미드를 전사기판(미도시)이 부착된 인쇄장치(미도시)를 이용하여 인쇄하여 형성하고 있는데, 상기 배향막의 인쇄 시 그 방향성에 따라 그 표면에 단차가 큰 경우 상기 큰 단차를 갖는 부위로 상기 제 1 배향막(미도시)이 인쇄되지 않아 액정분자가 콘트롤되지 않음으로써 빛샘 발생 등의 표시불량을 유발시키고 있다. 따라서, 이러한 제 1 배향막(미도시)의 인쇄 불량을 방지하고자 상기 제 2 보호층(148)의 제 2 영역(148b)을 제 1 영역(148a) 대비 더 얇은 두께를 갖도록 형성하고 있는 것이다.
통상적으로 제 1 배향막(미도시)의 인쇄방향은 게이트 배선(111)의 길이방향이 되고 있으며, 이 경우 데이터 배선(130)의 연장방향과 수직한 상태가 되므로 상기 데이터 배선(130)이 형성된 부분에 대응해서는 단차가 낮을수록 배향막의 인쇄성이 좋아지게 되어 안정적으로 배향막을 형성할 수 있다.
따라서, 제 2 보호층(148)에 있어 상기 제 2 영역(148b)에 대해 상기 제 1 영역(148a)의 두께인 제 1 두께(t1)로서 형성할 경우 상기 제 2 보호층(148)이 형성되지 않은 투과부(TA)와 상기 데이터 배선(130)이 형성된 부분 간의 단차가 최소 1.9㎛ 이상이 되므로, 제 1 배향막(미도시)이 인쇄되지 않는 인쇄 불량이 야기될 수 있으며, 이러한 배향막 인쇄 불량을 방지하고자 상기 제 2 보호층(148)에 있어 상기 제 2 영역(148b)은 상기 제 1 두께(t1)보다 얇으며 배향막의 원활한 인쇄가 가능한 극복 가능한 최대 단차 높이인 1.2㎛보다 작은 0.9㎛ 내지 1㎛의 제 2 두께(t2)를 갖도록 형성되고 있는 것이다.
한편, 본 발명의 특징적인 구성인 제 2 보호층(148)에 있어, 상기 데이터 배선(에 대응하여 형성된 상기 제 2 보호층(148)의 제 2 영역(148b)은 모서리 부분이 각진 형태를 가져 그 단면 형태가 사각형 또는 사다리꼴 형태를 갖도록 형성될 수도 있고, 또는 열처리 공정을 진행함으로써 각 모서리 부분이 라운딩 처리되어 그 단면 형태가 반원 또는 반타원 형태를 이루도록 형성될 수도 있다. 이렇게 열처리되어 그 모서리부분이 라운드 처리된 경우, 그 단면 형태가 반원 또는 반 타원 형태가 되므로 그 중앙부 대비 측면부에서 그 두께가 얇아지는 효과에 의해 상대적으로 투과부에 있어 상기 제 2 보호층(148) 외측으로 노출된 물질층(제 1 보호층(138))과의 단차가 낮아지게 됨으로써 배향막의 인쇄성을 더욱 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.
전술한 바와같은 구성을 갖는 어레이 기판(107)에 대응하여 구비된 컬러필터 기판(165)에는 그 내측면에 각 화소영역(P)의 경계에 대해 블랙매트릭스(167)가 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(167) 내측의 개구에 대해 각 화소영역(P) 별로 순차 반복하는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(적, 녹, 미도시)을 포함하는 컬러필터층(169)이 형성되고 있으며, 상기 컬러필터층(169) 하부로 투명 도전성 물질로 이루어진 공통전극(173)이 상기 기판(165) 전면에 형성되어 있다. 이때, 도면에 나타나지 않았지만, 상기 컬러필터층(167)과 공통전극(169) 사이에 상기 컬러필터층(169)의 보호와 단차 극복을 위해 그 표면이 평탄한 상태의 오버코트층(미도시)이 더욱 형성될 수도 있다.
또한 도면에 나타나지 않았지만, 상기 공통전극(173) 하부로 상기 어레이 기판(107)과 그 끝단이 접촉하여 컬러필터 기판(165)과 어레이 기판(107)을 일정한 이격간격이 유지되도록 하기 위해 기둥 형태로 컬럼 스페이서(미도시)가 더욱 형성 되고 있다.
또한, 이들 어레이 기판(107) 및 컬러필터 기판(165) 사이에는 상기 반사부(RA)와 투과부(TA)에서 그 두께를 달리하며 즉 반사부(RA)에서 제 3 두께, 투과부(TA)에서 상기 제 3 두께의 2배인 제 4 두께를 갖는 액정층(190)이 개재되고 있다. 또한, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 액정층(190)과 접촉하는 각 기판(107, 165)의 최상부에 위치하는 구성요소 즉, 상기 화소전극(160)과 상기 공통전극(173)과 각각 접촉하며 제 1 및 제 2 배향막(미도시)이 형성됨으로써 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치(105)가 완성되고 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치(105)는 특히 어레이 기판(107)에 있어서 반사부(RA)에 구비된 유기절연물질로 이루어진 제 2 보호층(148)의 제 1 영역(148a)에서 연장하여 투과부(TA)의 양측에 위치하는 데이터 배선(130)과 중첩하도록 상기 제 1 영역(148a)의 제 1 두께(t1)보다 작은 제 2 두께(t2)를 갖는 제 2 영역(148b)을 구비함으로써 화소전극(160)을 상기 데이터 배선(130)과 중첩하도록 형성하여 고개구율을 구현할 수 있으며, 이때 서로 중첩하는 상기 데이트 배선(130)과 상기 화소전극(160) 간의 기생 커패시턴스를 저감하여 신호지연 또는 플리커 발생을 억제시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 제 2 보호층을 동일한 두께를 갖도록 제 1 및 제 2 영역을 구비한 어레이 기판 대비 구성요소간 단차 발생에 따른 배향막의 인쇄 불량을 방지할 있는 장점이 있다.
이후에는 전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 제조 방법에 대해 설명한다. 이때 본 발명의 특징적인 구성은 어레이 기판에 있으므로 어레이 기판의 제조 방법을 위주로 하여 설명한다.
도 6a 내지 도 6g는 도 3을 절단선 Ⅳ-Ⅳ따라 절단한 부분의 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판에 대한 제조 공정별 단면도이다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 투명한 기판(107) 상에 금속물질을 증착하여 제 1 금속층(미도시)을 형성하고, 포토레지스트의 도포, 노광 마스크를 이용한 노광, 현상, 식각 및 등 일련의 단위 공정을 포함하는 마스크 공정을 실시하여 패터닝함으로써 일방향으로 연장하는 게이트 배선(111)과 이와 이격하여 공통배선(113)을 형성하고, 동시에 각 화소영역(P) 내의 반사부(RA)에 상기 게이트 배선(111)에서 분기한 게이트 전극(115)을 형성한다.
다음, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 배선(111)과 게이트 전극(115) 및 공통배선(113) 위로 상기 기판(107) 위로 전면에 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 게이트 절연막(118)을 형성하고, 연속하여 상기 게이트 절연막(118) 위로 순수 비정질 실리콘과 불순물 비정질 실리콘 및 금속물질을 연속 증착하여 순수 비정질 실리콘층(미도시)과, 불순물 비정질 실리콘층(미도시)과 제 2 금속층(미도시)을 형성한다.
이후, 상기 제 2 금속층(미도시) 위로 제 5 두께를 갖는 제 1 포토레지스트 패턴(미도시)과, 상기 제 5 두께보다 작은 제 6 두께를 갖는 제 2 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성하고, 이를 이용하여 그 하부에 위치한 상기 제 2 금속층(미도시)과 불순물 및 순수 비정질 실리콘층(미도시)을 순차적으로 패터닝함으로써 게이트 배선(111)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(130)을 형성하고, 동시에 상기 반사부(RA)에는 상기 게이트 전극(115)에 대응하여 상기 게이트 절연막(118) 위로 순수 비정질 실리콘의 액티브층(120a)과 불순물 비정질 실리콘패턴(미도시)과 소스 드레인 패턴(미도시)을 형성한다.
이후, 애싱(ashing)을 진행하여 상기 제 5 두께를 갖는 제 2 포토레지스트 패턴(미도시)을 제거하고, 상기 제 2 포토레지스트 패턴(미도시)이 제거됨으로써 노출된 상기 소스 드레인 패턴(미도시)과 그 하부의 불순물 비정질 실리콘 패턴(미도시)을 패터닝함으로써 상기 액티브층(120a) 상부로 서로 이격하는 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(120b)과, 상기 오믹콘택층(120b)과 각각 접촉하며 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(132, 134)을 형성한다. 이때, 상기 소스 전극(132)은 상기 데이터 배선(130)과 연결되도록 형성하며, 상기 드레인 전극(134)은 상기 공통배선(113)과 중첩하도록 연장 형성함으로써 서로 중첩하는 상기 공통배선(113)과 드레인 전극(134)은 스토리지 커패시터(StgC)를 이루도록 한다.
한편, 상기 반사부(RA)에 순차적층 된 상기 게이트 전극(115)과, 게이트 절연막(118)과, 액티브층(120a)과 오믹콘택층(120b)으로 이루어진 반도체층(120)과 소스 및 드레인 전극(132, 134)은 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.
이후, 스트립(strip)을 진행하여 상기 제 1 포토레지스트 패턴(미도시)을 제거한다.
다음, 도 6c에 도시한 바와 같이, 상기 박막트랜지스터(Tr) 위로 상기 기판(107) 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 제 1 보호층(138)을 형성한다.
다음, 도 6d에 도시한 바와같이, 상기 제 1 보호층(138) 위로 유기절연물질 예를들면 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)을 도포함으로써 제 2 보호층(148)을 형성한다.
이후, 반사부(RA)에 대응하여 제 1 반투과영역(미도시)과 투과영역(미도시)이 교대하도록, 상기 투과부(TA) 양측에 위치한 데이터 배선(130)에 대응해서는 상기 제 1 반투과영역(미도시) 대비 투과되는 빛량이 작은 제 2 반투과영역(미도시)이, 투과부(TA) 전 영역에 대해서는 차단영역(미도시)이 대응되도록 이들 투과영역(미도시)과 차단영역(미도시) 및 제 1 및 제 2 반투과영역(미도시)을 갖는 노광마스크(미도시)를 위치시키고, 이를 이용하여 하프톤 노광 또는 회절노광을 실시한다.
이후, 하프톤 노광 또는 회절노광을 실시한 상기 제 2 보호층(148)에 대해 현상을 실시하면, 노광 공정 시 차단영역(미도시)에 대응하여 빛을 받지 않은 부분에 대해서는 상기 제 2 보호층(148)이 완전히 제거됨으로써 상기 제 1 보호층(138)을 노출시키게 되며, 제 1 반투과영역(미도시)에 대응하여 투과영역(미도시) 대비 빛에 상대적으로 적게 노출된 부분은 소정두께가 제거됨으로써 그 높이가 줄어들게 되어 반사부(RA)에 요부를 형성하며, 투과영역(미도시)에 대응하여 빛에 완전히 노 출된 부분은 그 높이가 줄어들지 않고 최초 형성된 제 1 두께(t1)를 유지한 재로 남아있게 됨으로써 그 표면에 철부를 형성하게 되며, 상기 제 2 반투과영역(미도시)에 대응하는 데이터 배선(130)에 대응되는 부분은 그 두께가 줄어들게 되어 상기 제 1 두께(t1) 대비 1/2로 줄어든 제 2 두께(t2)를 갖는 제 2 영역(148b)을 이루게 된다. 이때, 상기 반사부(RA)에 대응하여 요철이 구비된 부분은 제 1 영역(148a)을 이룬다.
이후, 상기 현상된 제 2 보호층(148)을 구비한 기판(107)에 대해 열처리를 실시하면 상기 철부의 측면이 완만한 상태를 이루게 됨으로써 상기 반사부(RA)에 있어서 상기 제 2 보호층(148)은 제 2 영역(148b)을 제외하고는 그 표면이 올록볼록한 요철 형태를 갖게 되며, 상기 제 2 영역(148b)에 대응해서는 도 5b에 도시된 바와같이, 그 모서리 부분이 라운딩 처리되어 그 단면이 반원 또는 반타원 형태를 이루게 된다.
다음, 도 6e에 도시한 바와 같이, 상기 반사부(RA)에 올록볼록한 요철 형태의 표면을 갖는 상기 제 2 보호층(148) 위로 불투명하며 반사효율을 높은 금속물질 예를들면 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(AlNd)을 증착함으로써 제 3 금속층(미도시)을 형성한다. 이때, 상기 제 3 금속층(미도시)은 증착 특성 상 그 하부에 위치한 상기 제 2 보호층(148)의 표면 상태를 그대로 반영하여 형성되게 된다.
이후, 상기 제 3 금속층(미도시)을 패터닝하여 상기 투과부(TA)에 형성된 부분과 각 화소영역(P)의 경계에 대응해서 제거함으로써 상기 반사부(RA)에 대해서만 반사판(152)을 형성한다. 이때, 상기 반사판(152)은 그 하부에 위치한 제 2 보호 층(148)의 영향으로 올록볼록한 요철 상태의 표면을 이루게 되며, 상기 반사판(152)에 있어 드레인 콘택홀(도 6f의 157)이 형성되어야 할 부분에 대응해서는 패터닝되 제거됨으로써 상기 제 2 보호층(148)을 노출시키도록 형성하는 것이 특징이다.
한편, 변형예로서 상기 제 2 보호층(148)을 형성 후, 상기 제 3 금속층(미도시)을 증착하기 전에 무기절연물질을 기판(107) 전면에 증착하여 무기절연층(미도시)을 더욱 형성할 수도 있다.
다음, 도 6f에 도시한 바와 같이, 상기 반사판(152) 위로 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 기판(107) 전면에 증착하여 제 3 보호층(155)을 형성한다. 이후, 상기 반사부(RA)에 있어 반사판(152)이 제거된 부분에 대응하여 상기 제 3 보호층(155)과 제 2 보호층(148) 및 제 1 보호층(138)을 순차적으로 제거함으로써 상기 드레인 전극(134)을 노출시키는 드레인 콘택홀(157)을 형성한다.
다음, 도 6g에 도시한 바와같이, 상기 드레인 콘택홀(157)을 구비한 상기 제 3 보호층(155) 위로 투명도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 상기 기판(107) 전면에 증착하여 투명 도전성 물질층(미도시)을 형성하고, 이를 패터닝함으로써 상기 드레인 콘택홀(157)을 통해 상기 드레인 전극(134)과 접촉하며 각 화소영역(P) 별로 독립된 형태의 화소전극(160)을 각 화소영역(P) 및 데이터 배선(130)과 중첩하도록 형성한다.
이때, 도면에 나타나지 않았지만, 상기 화소전극(160) 위로 고분자 물질인 폴리이미드를 전사기판(미도시)을 장착한 배향막 인쇄장치(미도시)를 통해 화상을 표시하는 표시영역 전면에 제 1 배향막(미도시)을 형성함으로써 고개구율 구조를 갖는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판(105)을 완성한다.
한편, 도 4를 참조하여 전술한 바와 같이 제조된 어레이 기판(107)에 대응하여 구성되는 컬러필터 기판(165)의 제조 방법에 대해 간단히 설명하면, 투명한 절연기판(165)의 상기 어레이 기판(107)과 마주하는 내측면에 블랙레진을 도포하거나 또는 크롬(Cr) 또는 산화크롬(CrOx)을 증착하여 블랙 물질층(미도시)을 형성하고, 이를 패터닝함으로써 상기 게이트 배선(111)과 데이터 배선(130)에 대응하여 블랙매트릭스(167)를 형성한다.
다음, 상기 블랙매트릭스(167)를 덮으며 상기 블랙매트릭스(167) 사이로 노출된 상기 기판(165)의 하부에 적색 컬러레지스트를 도포하여 적색 레지스트층(미도시)을 형성하고 이를 패터닝함으로써 일부 화소영역(P)에 대응하여 적색 컬러필터 패턴(적)을 형성한다. 이후, 상기 적색 컬러필터 패턴(적)을 형성한 동일한 방법을 진행하여 일부 화소영역(P)에 대응하여 녹색 및 청색 컬러필터 패턴(녹, 미도시)을 형성함으로써 각 화소영역(P)에 대응하여 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(적, 녹, 미도시)이 순차 반복하는 형태로 컬러필터층(169)을 형성한다.
다음, 상기 컬러필터층(169) 하부로 투명도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착함으로써 상기 기판(165) 전면에 공통전극(173)을 형성한다.
이후, 도면에 나타나지 않았지만, 상기 공통전극(173) 위로 유기물질을 도포하고 이를 패터닝함으로써 상기 어레이 기판(107)의 반사부에 대응하여 원기둥 또는 사각 기둥형태의 컬럼 스페이서(180)를 형성하고, 상기 전사장치를 이용하여 제 2 배향막(미도시)을 상기 공통전극(173)과 컬럼 스페이서(미도시) 상부로 형성함으로써 고개구율 구조를 갖는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 컬러필터 기판(165)을 완성한다.
다음, 전술한 바와 같이 제조된 어레이 기판(107)과 컬러필터 기판(165)을 상기 화소전극(142)과 공통전극(173)이 마주하도록 위치시킨 후, 상기 어레이 기판(107) 또는 컬러필터 기판(165) 중 어느 하나의 기판의 표시영역 외측의 테두리를 따라 씰패턴(미도시)을 형성하고, 상기 씰패턴(미도시)으로 둘러싸인 표시영역에 대응하여 액정층(190)을 개재시킨 후, 상기 컬럼 스페이서(미도시)의 끝단이 상기 어레이 기판(107)의 반사부(RA) 내에 위치하도록 정렬시킨 상태에서 상기 컬러필터 기판(165)과 어레이 기판(107)을 합착함으로써 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치(105)를 완성할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
도 1은 종래의 반사투과형 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 종래의 반사투과형 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 간략한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 평면도.
도 4는 도 3을 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 5a 와 도 5b는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 구비되는 제 2 보호층의 입체도.
도 6a 내지 도 6g는 도 3을 절단선 Ⅳ-Ⅳ따라 절단한 부분의 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판에 대한 제조 공정별 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
105 : 반사투과형 액정표시장치 107 : 어레이 기판
111 : 게이트 배선 113 : 공통배선
115 : 게이트 전극 118 : 게이트 절연막
120 : 반도체층 120a : 액티브층
120b : 오믹콘택층 130 : 데이터 배선
132 : 소스 전극 134 : 드레인 전극
138 : 제 1 보호층 148 : 제 2 보호층
148a : (제 2 호보층의)제 1 영역 148b : (제 2 호보층의)제 2 영역
152 : 반사판 155 : 제 3 보호층
157 : 드레인 콘택홀 160 : 화소전극
165 : 컬러필터 기판 167 : 블랙매트릭스
169 : 컬러필터층 173 : 공통전극
190 : 액정층 P : 화소영역
RA : 반사부 StgC : 스토리지 커패시터
TA : 투과부 Tr : 박막트랜지스터

Claims (10)

  1. 제 1 기판 상에 게이트 절연막을 개재하여 서로 교차하여 그 내부에 반사부와 투과부를 갖는 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과;
    상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되며 상기 반사부에 형성된 박막트랜지스터와;
    상기 데이터 배선 및 상기 박막트랜지스터를 덮으며 형성된 제 1 보호층과;
    상기 제 1 보호층 위로 유기절연물질로 이루어지며 상기 반사부에는 제 1 두께를 가지며 그 표면에 올록볼록한 요철을 갖는 제 1 영역과 상기 제 1 영역에서 분기하여 상기 데이터 배선과 중첩하며 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 제 2 영역으로 구성되고 상기 투과부의 제 1 보호층을 노출하는 제 2 보호층과;
    상기 제 2 보호층의 상기 제 1 영역에 형성된 반사판과;
    상기 반사판 위로 형성된 제 3 보호층과;
    상기 제 3 보호층 위로 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되며 상기 각 화소영역에 상기 데이터 배선과 중첩하도록 형성된 화소전극과;
    상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판의 내측면에 형성된 컬러필터층과;
    상기 컬러필터층을 덮으며 상기 제 2 기판 전면에 형성된 공통전극과;
    상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 개재된 액정층
    을 포함하는 반사투과형 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 2 보호층의 상기 제 2 영역은 그 단면 구조가 사각형, 사다리꼴, 반원 및 반타원 중 어느 하나의 형태인 것이 특징인 반사투과형 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 두께는 1.8㎛ 내지 2㎛이며, 상기 제 2 두께는 0.9㎛ 내지 1㎛ 인 것이 특징인 반사투과형 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판에는 상기 게이트 배선과 나란하게 동일한 층에 공통배선이 형성되며, 상기 드레인 전극은 상기 게이트 절연막 위로 상기 공통배선과 중첩하도록 형성됨으로써 서로 중첩하는 상기 공통배선과 드레인 전극은 스토리지 커패시터를 이루는 것이 특징인 반사투과형 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기판에는 상기 각 화소영역의 경계에 블랙매트릭스와, 상기 공통 전극 하부로 상기 반사부에 대응하여 컬럼 스페이서와, 상기 액정층과 상기 공통전극 사이에 제 1 배향막이 형성되며,
    상기 제 1 기판에는 상기 화소전극과 상기 액정층 사이에 제 2 배향막이 형성된 반사투과형 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3, 2 및 1 보호층은 패터닝되어 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀이 구비되며, 상기 화소전극은 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결되는 반사투과형 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 보호층은 무기절연물질로 이루어지며, 상기 제 2 보호층과 상기 반사판 사이에는 무기절연층이 형성된 반사투과형 액정표시장치.
  8. 그 내부에 반사부와 투과부를 갖는 화소영역이 정의된 절연기판 상에 상기 화소영역의 경계에 일방향 연장하는 게이트 배선과, 상기 반사부에 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극을 덮으며 상기 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 절연막 위로 상기 화소영역의 경계에 상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선을 형성하며, 동시에 상기 게이트 전극에 대응하여 반도체층과 그 상부에서 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와;
    상기 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극 위로 무기절연물질로 이루어진 제 1 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 보호층 위로 유기절연물질로 이루어지며 상기 반사부에는 제 1 두께를 가지며 그 표면에 올록볼록한 요철을 갖는 제 1 영역과 상기 제 1 영역에서 분기하여 상기 데이터 배선과 중첩하며 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 제 2 영역으로 구성되고 상기 투과부의 제 1 보호층을 노출하는 제 2 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 보호층의 상기 제 1 영역에 반사판을 형성하는 단계와;
    상기 반사판 위로 무기절연물질로 제 3 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 제 3 보호층 위로 상기 드레인 전극과 연결되며 상기 각 화소영역에 상기 데이터 배선과 중첩하도록 화소전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 영역 및 제 2 영역을 갖는 상기 제 2 보호층을 형성하는 단계는,
    상기 제 1 보호층 위로 유기절연물질을 상기 기판 전면에 도포하여 유기절연층을 형성하는 단계와;
    상기 유기절연층에 있어, 상기 반사부에 대응하여 제 1 반투과영역과 투과영역이 교대하도록, 상기 투과부 양측에 위치한 데이터 배선에 대응해서는 상기 제 1 반투과영역 대비 투과되는 빛량이 작은 제 2 반투과영역이 대응되도록, 상기 투과부 전 영역에 대해서는 차단영역이 대응되도록 노광 마스크를 위치시키고, 상기 노광 마스크를 통해 상기 유기절연층에 노광을 실시하는 단계와;
    상기 노광된 유기절연층을 현상하는 단계
    를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 영역을 갖는 상기 제 2 보호층을 형성 후에는 열처리를 실시하여 상기 제 2 영역의 각 모서리를 라운딩 처리하는 단계를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
KR1020090087789A 2009-09-16 2009-09-16 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조 방법 KR101612050B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090087789A KR101612050B1 (ko) 2009-09-16 2009-09-16 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090087789A KR101612050B1 (ko) 2009-09-16 2009-09-16 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110029921A KR20110029921A (ko) 2011-03-23
KR101612050B1 true KR101612050B1 (ko) 2016-04-12

Family

ID=43935744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090087789A KR101612050B1 (ko) 2009-09-16 2009-09-16 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101612050B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101394938B1 (ko) * 2011-05-03 2014-05-14 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
CN110109289A (zh) * 2019-05-06 2019-08-09 深圳市华星光电技术有限公司 半透半反式液晶显示面板及半透半反式液晶显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110029921A (ko) 2011-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7528909B2 (en) Liquid crystal display device and fabricating method having reflective electrode connecting pixel electrode with drain and upper storage capacitor electrodes at edge of transmission hole
US7126662B2 (en) Transflective liquid crystal display device comprising a patterned spacer wherein the buffer layer and the spacer are a single body and method of fabricating the same
US7626669B2 (en) LCD device with data/gate line pad electrodes and contact electrode including both a transparent conductive film and a metal layer interconnecting data link and data line through respective contact holes
US8081273B2 (en) Liquid crystal display
US7570340B2 (en) Transflective LCD device and fabrication method thereof
KR102012854B1 (ko) 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
US20080049176A1 (en) Thin film transistor-array substrate, transflective liquid crystal display device with the same, and method for manufacturing the same
KR100633946B1 (ko) 반투과형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US20140118656A1 (en) Liquid crystal display and manufacturing method thereof
US7471357B2 (en) Liquid crystal display device and method for fabricating the same
KR20100073780A (ko) 전기영동 표시장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법
US8054420B2 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
US8064024B2 (en) Transflective thin film transistor substrate of liquid crystal display device having a contact electrode connecting a data link to a data line
US8576361B2 (en) Transreflective liquid crystal display device and fabricating method thereof having uneven patterns consisting of organic material in the reflective portion
US7369193B2 (en) Color filter panel, manufacturing method thereof and transflective liquid crystal display including the same
KR101612050B1 (ko) 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조 방법
KR20120065755A (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR101609830B1 (ko) 반사투과형 액정표시장치
KR100957588B1 (ko) 반투과형 액정표시장치 및 그 제조 방법
KR20080071662A (ko) 반투과형 액정표시장치 및 이의 제조방법
JP3575764B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法
KR101374107B1 (ko) 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20110029282A (ko) 반투과형 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
JP2009122601A (ja) 液晶装置の製造方法
JP4067097B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee