KR20070106278A

KR20070106278A - 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20070106278A
Application number: KR1020060038957A
Authority: KR
Inventors: 추교섭; 강희광
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-11-01

Abstract

본 발명은 문서, 이미지 스캔, 터치 입력 및 입력된 이미지를 화상에 구현할 수 있는 이미지 센싱 기능을 가지는 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치는 반사영역 및 투과영역을 가지는 화소가 매트릭스 형태로 배열된 반투과형 액정표시패널과; 투과모드 및 반사모드에 따라 상기 액정표시패널에 선택적으로 광을 공급하는 백라이트를 구비하고, 상기 액정표시패널은 컬러구현을 위한 컬러필터 및 상기 반사영역을 정의하기 위한 반사패턴을 포함하는 하부 어레이 기판과; 상기 하부 어레이 기판과 액정을 사이에 두고 마주보며 광 센싱 기능을 가지는 센서 박막 트랜지스터가 형성된 상부 어레이 기판을 구비하고, 상기 센서 박막 트랜지스터는 상부 기판 상에 형성된 제1 게이트 전극과; 게이트 절연막에 의해 상기 제1 게이트 전극과 절연되게 형성되며 수광 기능을 가지는 제1 반도체 패턴; 상기 제1 반도체 패턴과 접촉되는 제1 소스전극 및 제1 드레인 전극과; 상기 제1 게이트 전극을 관통하도록 형성되어 상기 제1 반도체 패턴으로 상기 광이 조사될 수 있는 경로를 마련하는 수광영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법{Liquid Crystal Display Device of transreflective Type And Method For Fabricating Thereof}

도 1은 통상적인 반투과형 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 평면도.

도 2은 도 1에 도시된 반투과형 액정표시장치을 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단하여 도시한 단면도.

도 3은 종래의 포토 센싱 소자를 나타내는 단면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센싱 기능을 가지는 반투과형 액정표시장치를 나타내는 도면.

도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ'선을 절취하여 도시한 단면도.

도 6은 도 4의 Ⅲ-Ⅲ'선 및 Ⅳ-Ⅳ'선을 절취하여 도시한 단면도.

도 7은 도 6에서의 X방향으로 센서 박막 트랜지스터를 바라보았을때의 평면을 나타내는 도면.

도 8은 본 발명에서의 반투과형 액정표시장치의 스캐닝 기능을 설명하기 위한 도면.

도 9는 도 4에 도시된 하나의 화소를 개략적으로 나타내는 회로도.

도 10a 및 도 10b는 센서 박막 트랜지스터에 의해 터치 펜 및 손가락 등의 위치를 판별하기 방식을 설명하기 위한 도면.

도 11a 내지 11e는 센서 박막 트랜지스터를 포함하는 상부 어레이 기판의 제조공정을 단계적으로 나타내는 단면도들.

도 12a 내지 12f는 하부 어레이 기판의 제조공정을 단계적으로 나타내는 단면도들.

도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 포토 센싱 과정을 구체적으로 설명하기 위한 회로도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2,202 : 게이트 라인 4,204 : 데이터 라인

6,206 : 제1 박막 트랜지스터 208a,208b,208c : 게이트 전극

210a,210b,210c : 소스 전극 212a,212b,212c : 드레인 전극

214, 214a,214b,214c : 활성층 215a,215b,215c,215d,215e : 접촉홀

18, 218 : 화소전극 220 : 제1 스토리지 캐패시터

280 : 제2 스토리지 캐패시터 44,244 : 게이트 절연막

50,250 : 보호막 240 : 센서 박막 트랜지스터

270 : 제2 박막 트랜지스터 252 : 제1 구동전압 공급라인

271 : 제2 구동전압 공급라인 255 : 제1 투명전극 패턴

256 : 제2 투명전극 패턴 75,275 : 상부 어레이 기판

85,285 : 하부 어레이 기판 1,201 : 상부 기판

53,253 : 하부기판

본 발명은 반투과형 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 문서, 이미지 스캔, 터치 입력을 할 수 있는 이미지 센싱 기능을 가지는 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

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.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 백라이트 유닛을 이용하는 투과 모드와 외부광을 이용하는 반사 모드를 선택할 수 있는 반투과형 액정 표시 장치가 대두되고 있다. 반투과형 액정 표시 장치는 외부광이 충분하면 반사 모드로, 불충분하면 백라이트 유닛을 이용한 투과 모드로 동작하게 되므로 투과형 보다 소비 전력을 줄일 수 있으면서 반사형과 달리 외부광 제약을 받지 않게 된다.

도 1은 종래의 COR(color filter on reflector) 방식의 반투과형 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 절취하여 도시한 단면도이다. 도 1은 표현의 편의를 위해 반투과형 액정표시장치 중 상부 어레이 기판(75)을 나타내었다.

도 1 및 도 2에 도시된 반투과형 액정표시장치는 액정들을 사이에 두고 합착된 상부 어레이 기판(75) 및 하부 어레이 기판(85)과, 하부 어레이 기판(85) 뒤에 배치된 백라이트 유닛(60)을 구비한다. 이러한 반투과형 액정표시장치의 각 화소들은 반사패턴(28)이 형성된 반사영역과, 반사패턴(28)이 형성되지 않은 투과영역으로 구분된다.

상부 어레이 기판(75)은 박막 트랜지스터 어레이 기판으로서, 상부 기판(1) 위에 게이트 절연막(44)을 사이에 두고 서로 교차되게 형성되어 각각의 화소(pixel)들을 정의하는 게이트 라인(2) 및 데이터 라인(4), 게이트 라인(2)과 데이터 라인(4)의 교차영역에 위치하는 박막 트랜지스터(6), 박막 트랜지스터(6)와 접속된 화소 전극(18)을 구비한다.

박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)(6)는 게이트 라인(2)과 접속된 게이트 전극(8), 데이터 라인(4)과 접속된 소스 전극(10), 소스 전극(10)과 마주하는 드레인 전극(12), 게이트 전극(8)과 게이트 절연막(44)을 사이에 두고 중첩되어 소스 및 드레인 전극(10,12) 사이의 채널을 형성하는 활성층(14), 활성층(14)과 소스 및 드레인 전극(10,12)과의 오믹 접촉을 위한 오믹 접촉층(48)을 구비한다. 여기서, 활성층(14) 및 오믹 접촉층(48)을 반도체 패턴(45)이라 명명한다.

이러한 TFT(6)는 게이트 라인(2)의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(4) 상의 비디오 신호가 화소전극(16)에 충전되어 유지되게 한다.

화소전극(18)은 TFT(6)를 보호하는 보호막(50)을 관통하여 드레인 전극(12)을 노출시키는 접촉홀(17)을 통해 드레인 전극(12)과 접속된다. 이러한, 화소전극(18)은 TFT(6)를 통해 공급된 화소 신호에 의해 하부 어레이 기판(80)의 공통 전극(16)과 전위차를 발생시킨다. 이 전위차에 의해 유전 이방성을 갖는 액정이 회전하여 반사영역과 투과영역 각각의 액정층을 경유하는 광의 투과율을 조절함으로써 상기 비디오 신호에 따라 휘도가 달라지게 된다.

하부 어레이 기판(85)은 컬러 필터 어레이 기판으로서, 하부 기판(53) 위에 형성된 산란막(24), 반사패턴(28), 블랙 매트릭스(94), 컬러 필터층(96) 및 반사패턴(28)과 중첩되며 투과영역과는 비중첩되는 오버코트패턴(39)과, 투과영역 및 반사영역을 포함한 전영역에 형성된 공통전극(16) 및 공통전극(16) 위에 형성되는 배향막(미도시)으로 구성된다.

산란막(24)은 하부기판(52) 위에 형성됨과 아울러 표면이 엠보싱 형상을 갖는다. 반사패턴(28)은 산란막(24) 위에 위치함과 아울러 반사영역에만 형성된다. 또한, 반사패턴(28)은 산란막(24)과 직접 접촉하게 됨으로써 산란막(24)과 동일하게 엠보싱 형상을 갖게 된다. 이러한, 반사 패턴(28)은 상부 어레이 기판(75)을 통해 입사된 외부광을 다시 상부 어레이 기판(75) 쪽으로 반사시킨다. 또한, 반사 패턴(28)의 엠보싱 형상의 표면은 광의 산란 효과를 증대시켜 반사 효율을 향상시키는 역할을 한다.

컬러필터층(96)은 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터들이 각각 스트라이프 형태로 배치되어 특정 파장대역의 빛을 투과시킴으로써 컬러표시를 가능하게 한다. 블 랙 매트릭스(94)는 상부 어레이 기판(75)의 게이트 라인(2), 데이터 라인(4) 및 TFT(6) 등과 중첩되는 영역에 위치한다. 이러한, 블랙 매트릭스(94)는 적색, 녹색, 청색 컬러필터의 형성영역을 구획함과 아울러 인접한 화소를 통해 입사되는 빛을 흡수함으로써 콘트라스트의 저하를 방지하게 된다. 이러한, 컬러필터층(96)에 포함된 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터들 각각에는 컬러필터층(96)을 관통하는 컬러 필터 홀(57)이 형성되어 있다. 이 컬러 필터 홀(57)은 반사 영역에 형성됨으로써 반사영역과 투과영역에서 광 경로 차이에 따라 발생할 수 있는 휘도 및 색도 차이를 보상하는 역할을 한다.

이와 같은 구조의 상부 어레이 기판(75) 및 하부 어레이 기판(85) 사이에는 셀 갭을 유지하기 위한 스페이서(88)가 형성된다.

이러한, 종래의 반투과 액정표시장치는 디스플레이 기능만을 가질 뿐 외부 문서 또는 이미지 등의 내용을 화상으로 구현할 수 있는 등의 외부 이미지를 센싱하여 디스플레이 할 수 있는 기능을 가지고 있지 않다.

도 3은 종래의 이미지 센싱소자를 나타내는 도면이다.(도 3에 도시된 이미지 센싱소자 내의 각 구성요소 들 중 통상의 TFT에 포함되는 구성요소는 도 1 및 2에 도시된 TFT의 구성요소와 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.)

도 3에 도시된 이미지 센싱소자는 포토 TFT(140), 포토 TFT(140)와 접속된 스토리지 캐패시터(165), 스토리지 캐패시터(165)를 사이에 두고 포토 TFT(140)와 반대방향에 위치하는 스위치 TFT(106)를 구비한다.

포토 TFT(140)는 기판(102) 상에 형성된 게이트 전극(108a)과, 게이트 절연 막(144)을 사이에 두고 게이트 전극(108a)과 중첩되는 활성층(114a), 활성층(114a)과 전기적으로 접속되는 구동 소스전극(110a), 구동 소스전극(110a)과 마주보는 구동 드레인 전극(112a)을 구비한다. 활성층(114a)은 구동 소스전극(110a) 및 구동 드레인 전극(112a)과 중첩되게 형성되고 구동 소스전극(110a)과 구동 드레인전극(112a) 사이의 채널부를 더 포함한다. 활성층(114a) 위에는 구동 소스전극(110a) 및 구동 드레인전극(112a)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(148a)이 더 형성된다. 여기서, 활성층(114a)과 오믹접촉층(148a)을 반도체 패턴(145a)라 명명한다. 이러한, 포토 TFT(140)는 문서 또는 사람의 지문 등 소정의 이미지에 의한 입사되는 광을 센싱하는 역할을 한다.

스토리지 캐패시터(165)는 포토 TFT(140)의 게이트 전극(108a)과 접속된 스토리지 하부전극(172), 게이트 절연막(144)을 사이에 두고 스토리지 하부전극(172)과 중첩되게 형성되며 포토 TFT(140)의 구동 드레인 전극(112a)과 접속된 스토리지 상부전극(174)을 구비한다. 이러한, 스토리지 캐패시터(174)는 포토 TFT(140)에서 발생된 광전류에 의한 전하를 저장하는 역할을 한다.

스위칭 TFT(106)는 기판(102) 상에 형성된 게이트 전극(108b)과, 스토리지 상부전극(174)과 접속된 소스전극(110b), 소스전극(110b)과 마주보는 드레인전극(112b)과, 게이트 전극(108b)과 중첩되고 소스전극(110b)과 드레인전극(112b) 사이에 채널을 형성하는 활성층(114b)을 구비한다. 활성층(114b)은 소스전극(110b) 및 드레인전극(112b)과 중첩되게 형성되고 소스전극(110b)과 드레인전극(112b) 사이의 채널부를 더 포함한다. 활성층(114b) 위에는 소스전극(110b) 및 드레인전 극(112b)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(148b)이 더 형성된다.

이러한, 구조를 가지는 이미지 센싱 소자의 구동을 간략하게 설명하면, 포토 TFT(140)의 구동 소스전극(110a)에 예를 들어 약, 10V 정도의 구동전압이 인가됨과 아울러 게이트 전극(108a)에 예를 들어, 약 -5V 정도의 역바이어스 전압이 인가되고 활성층(114a)에 광이 센싱되면 센싱된 광량에 따라 구동 소스전극(110a)에서 채널을 경유하여 구동 드레인전극(112a)으로 흐르는 광전류(Photo Current) 패스가 발생된다. 광전류 패스는 구동 드레인전극(112a)에서 스토리지 상부전극(174)으로 흐르게 됨과 동시에 스토리지 하부전극(172)은 포토 TFT(140)의 게이트 전극(108a)과 접속되어 있으므로 스토리지 캐패시터(165)에는 광전류에 의한 전하가 충전되게 된다. 이와 같이 스토리지 캐패시터(165)에 충전된 전하는 스위치 TFT(106)에 전달되어 포토 TFT(140)에 의해 센싱된 이미지를 읽어낼 수 있게 된다.

이와 같이 종래의 액정표시장치는 디스플레이를 위한 기능만을 가지고 종래의 이미지 센싱소자는 이미지를 센싱하는 기능만을 가진다.

따라서, 본 발명의 목적은 문서, 사람의 지문 등의 이미지가 입력됨과 아울러 입력된 이미지를 화상에 나타낼 수 이미지 센싱 기능을 가지는 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법과 이를 이용한 이미지 센싱 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치는 반사영역 및 투과영역을 가지는 화소가 매트릭스 형태로 배열된 반투과형 액정표시패널과; 투과모드 및 반사모드에 따라 상기 액정표시패널에 선택적으로 광을 공급하는 백라이트를 구비하고, 상기 액정표시패널은 컬러구현을 위한 컬러필터 및 상기 반사영역을 정의하기 위한 반사패턴을 포함하는 하부 어레이 기판과; 상기 하부 어레이 기판과 액정을 사이에 두고 마주보며 광 센싱 기능을 가지는 센서 박막 트랜지스터가 형성된 상부 어레이 기판을 구비하고, 상기 센서 박막 트랜지스터는 상부 기판 상에 형성된 제1 게이트 전극과; 게이트 절연막에 의해 상기 제1 게이트 전극과 절연되게 형성되며 수광 기능을 가지는 제1 반도체 패턴; 상기 제1 반도체 패턴과 접촉되는 제1 소스전극 및 제1 드레인 전극과; 상기 제1 게이트 전극을 관통하도록 형성되어 상기 제1 반도체 패턴으로 상기 광이 조사될 수 있는 경로를 마련하는 수광영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 어레이 기판은 상부기판 상에 서로 교차되게 형성되어 화소영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과; 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차영역에 위치하는 제1 박막 트랜지스터와; 상기 화소영역에 위치하며 상기 제1 박막 트랜지스터와 접속된 화소전극과; 상기 화소전극에 충전된 화소전압을 저장하는 제1 스토리지 캐패시터와; 상기 게이트 라인과 나란하게 위치하며 상기 센서 박막 트랜지스터에 제1 구동전압을 공급하는 제1 구동전압 공급라인과; 상기 제1 구동전압 공급라인과 나란하게 위치하며 상기 센서 박막 트랜지스터에 제2 구동전압을 공급하는 제2 구동전압 공급라인과; 상기 센서 박막 트랜지스터에 의해 센싱된 신호를 저장하는 제2 스토리지 캐패시터와; 상기 제2 스토리지 캐패시터에 저장된 상기 센싱신호를 검출하기 위한 집적회로와; 상기 제2 스토리지 캐패시터 및 전단 게이트 라인과 접속됨과 아울러 상기 센싱 신호를 선택적으로 상기 집적회로에 공급하기 위한 제2 박막 트랜지스터와; 상기 화소영역을 사이에 두고 상기 데이터 라인과 나란하게 위치하며 상기 제2 박막 트랜지스터로부터의 센싱 신호를 집적회로에 전달하기 위한 센싱신호전달라인을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 센서 박막 트랜지스터의 상기 제1 게이트 전극은 상기 제2 구동전압 공급라인과 접속된 것을 특징으로 한다.

상기 센서 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 보호막과; 상기 보호막 및 게이트 절연막을 관통하여 상기 제1 구동전압 공급라인을 노출시키는 제1 홀과; 상기 보호막을 관통하여 상기 제1 소스전극을 노출시키는 제2 홀과; 상기 제1 홀을 통해 상기 제1 구동전압 공급라인과 접촉되고 상기 제2 접촉홀을 통해 상기 제1 소스전극과 접촉되어 상기 제1 소스전극과 상기 제1 구동전압 공급라인을 전기적으로 연결시키는 제1 투명전극 패턴을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 스토리지 캐패시터는 상기 제2 구동전압 공급라인에서 신장된 제1 스토리지 하부전극과; 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제1 스토리지 하부전극과 중첩되는 제1 스토리지 상부전극을 구비하고, 상기 제1 스토리지 상부전극은 상기 보호막을 관통하여 제3 홀을 통해 상기 화소전극과 접촉되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 스토리지 캐패시터는 상기 센서 박막 트랜지스터의 제1 드레인전극 및 상기 제2 박막 트랜지스터와 접촉된 제2 스토리지 전극, 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제2 스토리지 전극과 중첩되는 상기 제2 구동전압 공급라인으로 이루어지는 제2-1 스토리지 캐패시터와; 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제2 스토리지 전극과 중첩되는 상기 제1 구동전압 공급라인으로 이루어지는 제2-2 스토리지 캐패시터와; 상기 보호막을 사이에 두고 상기 제2 스토리지 전극과 중첩되며 상기 제2 구동전압 공급라인을 노출시키는 제4 홀을 통해 상기 제2 구동전압 공급라인과 접촉되는 제2 투명전극 패턴으로 이루어지는 제2-3 스토리지 캐패시터를 포함한다.

상기 제2 박막 트랜지스터는 전단 게이트 라인과 접촉되는 제2 게이트 전극과; 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제2 게이트 전극과 중첩되는 제2 반도체 패턴과; 상기 제2 반도체 패턴과 전기적으로 접속됨과 아울러 상기 제2 스토리지 전극에서 신장된 제2 소스전극과; 상기 제2 소스전극과 마주보며 상기 센싱신호전달라인과 접속된 제2 드레인 전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인에서 신장된 제3 게이트 전극과; 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제3 게이트 전극과 중첩되게 형성되는 제3 반도체 패턴과; 상기 제3 반도체 패턴과 전기적으로 접속됨과 아울러 상기 데이터 라인에서 신장된 제3 소스전극과; 상기 제3 소스전극과 마주보며 상기 화소전극과 접속된 제3 드레인 전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 수광영역은 상기 제1 게이트 전극을 관통하는 관통홀 형태인 것을 특징으로 한다.

상기 수광영역은 상기 반도체 패턴과 중첩되는 것을 특징으로 한다.

상기 하부 어레이 기판은 하부기판 위에 엠보싱 형태로 형성되며 외부광을 산란시킴과 아울러 상기 반사패턴 하부에 위치하는 산란막과; 상기 산락막 및 반사 패턴 상에 형성되며 상기 컬러필터의 형성영역을 구획하는 블랙 매트릭스와; 상기 컬러필터 상에 형성됨과 아울러 상기 투과영역과는 비중첩되는 오버코트패턴과; 상기 오버코트패턴 및 컬러필터 상에 전면 형성되어 상기 화소전극과 수직전계를 이루는 공통전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 블랙 매트릭스는 상기 센서 박막 트랜지스터와 중첩되게 형성되어 상기 백라이트로부터의 입사되는 광이 직접 상기 센서 박막 트랜지스터로 조사되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

상기 액정표시패널은 상기 센서 박막 트랜지스터가 상기 액정표시패널 상에 위치하는 사람의 손 및 터치 펜 중 적어도 어느 하나에 반사된 광을 센싱함으로서 상기 사람의 손 및 터치 펜 적어도 어느 하나의 위치를 판별하는 것을 특징으로 한다.

상기 액정표시패널은 상기 사람의 손 및 터치 펜 중 적어도 어느 하나에 의해 대응되는 영역 및 비대응되는 영역 간의 센서 박막 트랜지스터들 간의 센싱정도를 이용하여 사람의 손 및 터치 펜 중 적어도 어느 하나의 위치를 판별하는 것을 특징으로 한다.

상기 액정표시패널은 상기 백라이트로부터 출사되어 상기 액정표시패널 상에 위치하는 명암을 가지는 인쇄물에 반사된 반사광이 상기 센서 박막 트랜지스터 에 센싱되어 상기 인쇄물을 스캐닝할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치의 제조방법은 컬러구현을 위한 컬러필터 및 반사영역을 정의하기 위한 반사패턴을 포함하는 하부 어레이 기판을 형성하는 단계와; 광 센싱 기능을 가지는 센서 박막 트랜지스터를 포함하는 상부 어레이 기판을 형성하는 단계와; 상기 하부 어레이 기판과 상기 상부 어레이 기판을 합착하는 단계를 포함하고, 상부 어레이 기판을 형성하는 단계는 상부 기판 상에 게이트 라인, 상기 센서 박막 트랜지스터의 제1 게이트 전극, 제1 박막 트랜지스터의 제2 게이트 전극, 제2 박막 트랜지스터의 제3 게이트 전극을 포함하는 게이트 패턴을 형성하는 단계와; 상기 게이트 패턴이 형성된 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 상에 상기 제1 게이트 전극과 중첩되는 제1 반도체 패턴, 상기 제2 게이트 전극과 중첩되는 제2 반도체 패턴, 제3 게이트 전극과 중첩되는 제3 반도체 패턴을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 게이트 라인과 교차되는 데이터 라인, 제1 반도체 패턴과 각각 접속되며 서로 마주보게 위치하는 제1 소스전극 및 제1 드레인 전극, 상기 제2 반도체 패턴과 각각 접속되며 서로 마주보게 위치하는 제2 소스전극과 제2 드레인 전극, 상기 제3 반도체 패턴과 각각 접속되며 서로 마주보게 위치하는 제3 소스전극 및 제3 드레인 전극을 포함하는 소스/드레인 패턴을 형성하여 상기 센서 박막 트랜지스터, 제1 및 제2 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 제1 박막 트랜지스터의 제2 드레인 전극을 노출시키는 제1 홀을 가지는 보호막을 형성하는 단계와; 상기 제1 홀을 통해 상기 제2 드레인 전극과 접속되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 게이트 패턴을 형성하는 단계는 상기 제1 게이트 전극을 관통하며 상기 제1 반도체 패턴으로 광이 조사될 수 있는 경로를 마련하는 관통홀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 게이트 패턴을 형성하는 단계는 상기 게이트 라인과 나란하게 형성되어 상기 센서 박막 트랜지스터에 제1 구동전압을 공급하는 제1 구동전압 공급라인과, 상기 제1 게이트 전극과 접속됨과 아울러 상기 제1 구동전압 공급라인과 나란한 제2 구동전압 공급라인과, 상기 게이트 라인과 나란하며 상기 제1 구동전압 공급라인에서 신장된 제1 스토리지 하부전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 소스/드레인 패턴을 형성하는 단계는 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제1 스토리지 하부전극과 중첩되게 형성되어 상기 제1 스토리지 하부전극과 제1 스토리지 캐패시터를 이루는 제1 스토리지 상부전극을 형성하는 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 센서 박막 트랜지스터에 의해 센싱된 신호를 저장하기 위한 제2 스토리지 캐패시터를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 스토리지 캐패시터를 형성하는 단계는 상기 센서 박막 트랜지스터의 제1 드레인전극 및 상기 제2 박막 트랜지스터의 제2 소스전극을 사이에 위치하는 제2 스토리지 전극과, 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제2 스토리지 전극과 중첩되는 상기 제2 구동전압 공급라인을 포함하는 제2-1 스토리지 캐패시터를 형성하는 단계와; 상기 제2 스토리지 전극과, 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제2 스토리지 전극과 중첩되는 상기 제1 구동전압 공급라인을 포함하는 제2-2 스토리지 캐패시터를 형성하는 단계와; 상기 제2 스토리지 전극과, 보호막을 사이에 두고 상기 제2 스토리지 전극과 중첩되며 상기 제2 구동전압 공급라인을 노출시키는 제2 홀을 통해 상기 제2 구동전압 공급라인과 접촉되는 제2 투명전극 패턴을 포함하는 제2-3 스토리지 캐패시터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 화소전극을 형성하는 단계는 상기 게이트 절연막 및 보호막을 관통하여 상기 제1 구동전압 공급라인을 노출시키는 제3 홀을 통해 상기 제1 구동전압 공급라인과 접촉됨과 아울러 상기 보호막을 관통하여 상기 센싱 박막 트랜지스터의 제1 소스전극을 노출시키는 제4 홀을 통해 상기 제1 소스전극과 접촉되는 제1 투명전극 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 관통홀은 상기 제1 반도체 패턴과 중첩되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 하부 어레이 기판은 하부기판 위에 엠보싱 형태로 형성되며 외부광을 산란시키는 산란막을 형성하는 단계와; 상기 산란막 위에 반사영역을 정의하는 상기 반사패턴을 형성하는 단계와; 상기 산락막 및 반사 패턴 위에 상기 컬러필터의 형성영역을 구획하는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 블랙 매트릭스에 의해 구획된 영역에 컬러필터를 형성하는 단계와; 투과영역과는 비중첩되고 상기 반사영역에는 중첩되게 위치하는 오버코트패턴을 형성하는 단계와; 상기 오버코트패턴 및 컬러필터 상에 상기 화소전극과 수직전계를 이루는 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 4 내지 도 14를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센싱 기능을 가지는 COR 방식의 반투과형 액정표시장치의 TFT 어레이 기판을 나타내는 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선을 절취하여 도시한 단면도이고, 도 6은 Ⅲ-Ⅲ'선, Ⅳ-Ⅳ'을 각각 절취하여 도시한 단면도이다. 도 4는 표현의 편의를 위해 반투과형 액정표시장치 중 상부 어레이 기판(275)을 나타내었다.

도 4 및 도 5에 도시된 이미지 센싱 기능을 가지는 반투과형 액정표시장치는 액정(255)들을 사이에 두고 합착된 상부 어레이 기판(275) 및 하부 어레이 기판(285)과, 하부 어레이 기판(285) 뒤에 배치된 백라이트 유닛(260)을 구비한다. 이러한 반투과형 액정표시장치의 각각의 화소들은 반사패턴(228)이 형성된 반사영역과, 화소전극(218)이 형성되는 영역과 대응됨과 동시에 반사패턴(228)과는 비중첩되는 영역에 마련되는 투과영역을 포함한다.

상부 어레이 기판(275)은 박막 트랜지스터 어레이 기판으로서, 상부기판(201) 위에 게이트 절연막(244)을 사이에 두고 교차하게 형성된 게이트 라 인(202) 및 데이터 라인(204)과, 그 교차부마다 형성된 화소(Pixel)스위칭 TFT(이하 "제1 TFT"라 한다.)(206)와, 그 교차구조로 정의되는 화소영역에 형성된 화소전극(218), 화소전극(218)을 사이에 두고 데이터 라인(204)과 나란하게 형성된 리드아웃 라인(Read-Out Line)(304), 게이트 라인(202)과 나란하게 형성되는 제1 및 제2 구동전압공급라인(252,271), 제1 및 제2 구동전압공급라인(252,271) 사이에 위치하며 제1 및 제2 구동전압공급라인(252,271)으로부터의 제1 및 제2 구동전압이 공급되는 센서 TFT(240), 전단 게이트 라인(202)과 리드아웃 라인(304)의 교차영역에 형성된 스위칭 TFT(이하 "제2 TFT" 라 한다.)(270)와, 제2 구동전압공급라인(271)과 화소전극(218)의 중첩부에 형성된 화소 데이터 저장용 스토리지 캐패시터(이하, "제1 스토리지 캐패시터" 라 한다.)(220)와, 제2 TFT(270)와 센서 TFT(240) 사이에 위치하는 센싱 신호 저장용 스토리지 캐패시터(이하, "제2 스토리지 캐패시터"라 한다)(280)를 구비한다.

제1 TFT(206)는 게이트 라인(202)에 접속된 게이트 전극(208a)과, 데이터 라인(204)에 접속된 소스 전극(210a)과, 화소 전극(218)에 접속된 드레인 전극(212a)과, 게이트 전극(208a)과 중첩되고 소스 전극(210a)과 드레인 전극(212a) 사이에 채널을 형성하는 활성층(214a)을 구비한다. 활성층(214a)은 소스전극(210a) 및 드레인전극(212a)과 부분적으로 중첩되게 형성되고 소스전극(210a)과 드레인전극(212a) 사이의 채널부를 더 포함한다. 활성층(214a) 위에는 소스전극(210a) 및 드레인전극(212a)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(248a)이 더 형성된다. 여기서, 통상적으로 활성층(214a) 및 오믹접촉층(248a)을 반도체 패턴(245a)이라 명명한다.

이러한 제1 TFT(206)는 게이트 라인(202)에 공급되는 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(204)에 공급되는 화소전압 신호가 화소전극(218)에 충전되어 유지되게 한다.

화소전극(218)은 보호막(250)을 관통하는 제1 접촉홀(215a)을 통해 제1 TFT(206)의 드레인전극(212a)과 접속된다. 화소전극(218)은 충전된 화소전압에 의해 도시하지 않은 상부 기판(예를 들어, 컬러필터 어레이 기판)에 형성되는 공통 전극과 전위차를 발생시키게 된다. 이 전위차에 의해 TFT 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판 사이에 위치하는 액정이 유전 이방성에 의해 회전하게 되며 도시하지 않은 광원으로부터 화소전극(218)을 경유하여 입사되는 광을 상부 기판 쪽으로 투과시키게 된다.

제1 스토리지 캐패시터(220)는 제2 구동전압공급라인(271)에서 신장된 제1 스토리지 하부전극(221), 게이트 절연막(244)을 사이에 두고 제1 스토리지 하부전극(221)과 중첩되는 제1 스토리지 상부전극(223)으로 구성된다. 제1 스토리지 상부전극(223)은 보호막(250)을 관통하여 제2 접촉홀(215b)을 통해 화소전극(218)과 접촉된다.

이러한 제1 스토리지 캐패시터(220)는 화소 전극(218)에 충전된 화소전압이 다음 화소전압이 충전될 때까지 유지되게 한다.

센서 TFT(240)는 제2 구동전압 공급라인(271)에서 신장된 게이트 전극(208b)과, 게이트 절연막(244)을 사이에 두고 게이트 전극(208b)과 중첩되는 활성층(214b), 활성층(214b)과 전기적으로 접속됨과 아울러 제1 구동전압 공급라 인(252)과 접속된 소스전극(210b), 소스전극(210b)과 마주보는 드레인전극(212b)을 구비한다. 센서 TFT(240)의 드레인 전극(212b)은 "U" 형으로 형성되어 광을 수광하기 위한 채널 영역이 넓게 형성될 수 있게 된다.

또한, 센서 TFT(240)는 보호막(250) 및 게이트 절연막(244)을 관통하여 제1 구동전압 공급라인(252)을 일부 노출시키는 제3 접촉홀(215c) 및 보호막(250)을 관통하여 소스전극(210b)을 노출시키는 제4 접촉홀(215d)을 구비하며, 제3 접촉홀(215c)을 통해 소스전극(210b)과 접촉되고 제4 접촉홀(215d)을 통해 제1 구동전압 공급라인(252)과 접촉되는 제1 투명전극 패턴(255)을 구비한다. 이러한, 제1 투명전극 패턴(255)은 소스전극(210b)과 제1 구동전압 공급라인(252)을 전기적으로 연결시키는 역할을 한다. 활성층(214b)은 소스전극(210b) 및 드레인전극(212b)과 부분적으로 중첩되게 형성되고 소스전극(210b)과 드레인전극(212b) 사이의 채널부를 더 포함한다. 활성층(214b) 위에는 소스전극(210b) 및 드레인전극(212b)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(248b)이 더 형성된다.

이러한, 센서 TFT(240)는 문서 또는 소정의 이미지에 의해 반사되는 광을 센싱하기 위해 게이트 전극(208b)에 수광영역(P1)을 마련하게 된다.

이를 도 7 및 도 8을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 7은 도 5에서의 X 방향으로 액정표시장치를 바라보았을 때의 센싱 TFT(240)의 평면을 나타내는 도면이고, 도 8은 백라이트 광을 이용하여 문서 또는 소정의 이미지(400) 등에 의해 반사된 광을 센서 TFT(240)가 감지함으로써 스캔 기능을 수행하는 과정을 모식화한 도면이다.

게이트 금속은 불투명 금속으로 이루어지게 됨으로써 게이트 전극(208b)이 도 7에 나타낸 수광영역(P1)을 구비하지 않게 되면 센서 TFT(240)는 반사광을 센싱할 수 없게 된다. 이러한 문제를 방지하기 위해 센서 TFT(240)의 게이트 전극(208b)은 도 7에 나타낸 바와 같이 자신의 중심을 관통하여 센서 TFT(240)의 활성층(214b)을 노출시키는 수광영역(P1)을 구비하게 된다. 이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이 문서 또는 이미지(400) 등에 의해 반사되는 반사광이 게이트 전극(208b)을 관통하는 수광영역(P1)을 경유하여 활성층(214b)에 조사될 수 있게 된다.

여기서, 게이트 전극(208b)을 관통하는 홀 형태의 수광영역(P1)은 사각형 형태일 수 있고 원형일 수 있으며 센서 TFT(240)의 활성층(214b)이 충분히 노출될 수 있는 구조라면 어떠한 형상도 가능하다.

제2 스토리지 캐패시터(280)는 적어도 3 이상의 스토리지 캐패시터로 이루어진다. 도 6에서는 게이트 절연막(244)을 사이에 두고 서로 중첩되는 제2 스토리지 전극(282)과 제2 구동전압공급라인(271)으로 이루어지는 제2-1 스토리지 캐패시터(280a), 게이트 절연막(244)을 사이에 두고 서로 중첩되는 제2 스토리지 전극(282)과 제1 구동전압공급라인(252)으로 이루어지는 제2-2 스토리지 캐패시터(280b), 보호막(250)을 사이에 두고 서로 중첩되는 제2 스토리지 전극(282)과 제2 투명전극 패턴(256)으로 이루어지는 제2-3 스토리지 캐패시터(280c)를 나타내었다. 여기서, 제2 스토리지 전극(282)은 제2 TFT(270)의 소스전극(210c) 및 센서 TFT(240)의 드레인 전극(212b)과 각각 연결되며, 제2 투명전극 패턴(256)은 게이트 절연막(244) 및 보호막(250)을 관통하는 제5 접촉홀(215e)을 통해 제2 구동전압공급라인(271)과 접촉된다.

이러한, 제2 스토리지 캐패시터(280)는 포토 TFT(240)에서 발생된 광전류에 의한 전하를 저장하는 역할을 한다.

제2 TFT(270)는 전단 게이트 라인(202)의 일부분인 게이트 전극(208c)과, 제2 스토리지 전극(282)과 접속된 소스전극(210c), 소스전극(210c)과 마주보는 드레인전극(212c)과, 게이트 전극(208c)과 중첩되고 소스전극(210c)과 드레인 전극(212c) 사이에 채널을 형성하는 활성층(214c)을 구비한다. 제2 TFT(270)에서의 게이트 전극(208c)은 제1 TFT(206)에서의 게이트 전극(208a)과는 구분된다. 즉, 제1 TFT(206)에서의 게이트 전극(208a)은 게이트 라인(202)에서 돌출된 형태를 가짐에 비하여, 제2 TFT(270)에서의 게이트 전극(208c)은 실질적으로 게이트 라인(202)의 일영역을 나타내고 있다. 활성층(214c)은 소스전극(210c) 및 드레인전극(212c)과 부분적으로 중첩되게 형성되고 소스 전극(210c)과 드레인전극(212c) 사이의 채널부를 더 포함한다. 활성층(214c) 위에는 소스전극(210c) 및 드레인전극(212c)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(248c)이 더 형성된다.

하부 어레이 기판(285)은 컬러 필터 어레이 기판으로서, 하부 기판(252) 위에 형성된 산란막(224), 반사패턴(228), 블랙 매트릭스(294), 컬러 필터층(296), 반사패턴(228), 오버코트패턴2(39), 공통전극(216) 등으로 구성된다.

산란막(224)은 하부기판(252) 위에 형성됨과 아울러 표면이 엠보싱 형상을 갖는다. 반사패턴(228)은 산란막(224) 위에 위치함과 아울러 반사영역에만 형성된 다. 또한, 반사패턴(228)은 산란막(224)과 직접 접촉하게 됨으로써 산란막(224)과 동일하게 엠보싱 형상을 갖게 된다. 이러한, 반사 패턴(228)은 상부 어레이 기판(275)을 통해 입사된 외부광을 다시 상부 어레이 기판(275) 쪽으로 반사시킨다. 또한, 반사 패턴(228)의 엠보싱 형상의 표면은 광의 산란 효과를 증대시켜 반사 효율을 향상시키는 역할을 한다.

컬러필터층(296)은 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터들이 각각 스트라이프 형태로 배치되어 특정 파장대역의 빛을 투과시킴으로써 컬러표시를 가능하게 한다. 블랙 매트릭스(294)는 반사영역, 투과영역 등 화상이 구현될 영역을 제외한 영역에 위치하게 된다. 또한, 블랙 매트릭스(294)는 적색, 녹색, 청색 컬러필터의 형성영역을 구획함과 아울러 인접한 화소를 통해 입사되는 빛을 흡수함으로써 콘트라스트의 저하를 방지하게 된다. 이러한, 컬러필터층(296)에 포함된 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터들 각각에는 컬러필터층(296)을 관통하는 컬러 필터 홀(257)이 형성되어 있다. 이 컬러 필터 홀(257)은 반사영역에 형성됨으로써 반사영역과 투과영역에서 광 경로 차이에 따라 발생할 수 있는 휘도 및 색도 차이를 보상하는 역할을 한다. 좀더 구체적으로 설명하면, 반사모드에서는 반사광(RL)이 컬러필터층(296) 내에서 컬러 필터층(296)->반사 패턴(228)->컬러 필터 홀(257)을 경유하게 되고, 투과모드에서는 입사된 투과광(TL)이 컬러 필터층(296)을 경유하게 된다. 이에 따라, 반사모드는 투과모두와 유사하게 한번의 컬러필터을 투과하게 됨으로써 반사모드에서의 휘도 및 색도와, 투과모드에서의 휘도 및 색도 간의 편차가 줄어들 수 있게 된다.

공통전극(216)은 오버코트패턴(239)이 형성된 하부기판(253) 상에 전면 형성 되어 화소전극(218)과 수직전계를 형성한다.

공통전극(216) 위에는 액정 배향을 위한 배향막(미도시)가 더 형성된다.

이러한, 구조를 가지는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치에서의 스캔너로써의 기능을 수행하기 위한 광센싱 과정을 도 9에 도시된 회로도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 센서 TFT(240)의 소스전극(210b)에 제1 구동전압(Vdrv)이 인가됨과 아울러 센서 TFT(240)의 게이트 전극(208b)으로 제2 구동전압(Vbias)이 인가되고 센서 TFT(240)의 활성층(214b)에 소정의 광이 센싱되면 센싱된 광량에 따라 센서 TFT(240)의 소스전극(210b)에서 채널을 경유하여 드레인전극(112b)으로 흐르는 광전류(Photo Current) 패스가 발생된다. 광전류 패스는 센서 TFT(240)의 드레인전극(212b)에서 제2 스토리지 전극(282)으로 흐르게 된다. 이에 따라, 제2 구동전압 공급라인(271)과 제2 스토리지 전극(282)에 의한 제2-1 스토리지 캐패시터(280a), 제2 스토리지 전극(282)과 제1 구동전압공급라인(252)에 의한 제2-2 스토리지 캐패시터(280b), 제2 스토리지 전극(282)과 제2 투명전극 패턴(256)에 의한 제2-3 스토리지 캐패시터(280c) 들을 포함하는 제2 스토리지 캐패시터(280)에 광전류에 의한 전하가 충전되게 된다. 이와 같이 제2 스토리지 캐패시터(280)에 충전된 전하는 제2 TFT(270) 및 리드아웃 라인(304)을 경유하여 리드아웃 집적회로(Read Out IC)에서 읽혀지게 된다.

즉, 센서 TFT(240)에서 센싱된 광량에 따른 리드아웃 집적회로(Read Out IC)에서 검출되는 신호가 달라지게 됨으로써 문서 및 이미지 등을 센싱할 수 있게 된 다. 센싱된 이미지는 제어부 등에 전달되거나 사용자의 조절에 따라 액정표시패널의 화상에 구현될 수 도 있다. 따라서, 본원발명의 반투과형 액정표시장치는 스캐너 기능을 수행할 수 있게 된다.

도 10a 및 도 10b는 외부광을 이용하여 터치 패널에 이용되는 경우를 설명하기 위한 도면들이다.

도 10a는 센서 TFT(240) 상에 터치 펜 또는 손, 손가락 등(500)이 위치하는 경우를 나타내었고, 도 10b는 센서 TFT(240) 상에 아무것도 위치하지 않는 경우를 나타내었다.

도 10a와 같이 센서 TFT(240) 상에 터치 펜 또는 손가락 등(500)이 위치하게 되면 센서 TFT(240)에 외부광이 조사되지 못하게 되고, 도 10b에서는 센서 TFT(240)에 외부광이 조사될 수 있게 된다. 이에 따라, 터치펜 또는 손가락 등(500)이 위치하는 센서 TFT(240)와 그렇지 않은 센서 TFT(240) 간에 센싱되는 전압 차이를 이용하여 터치펜 또는 손가락 등(500)의 위치를 판단할 수 있게 된다.

이하, 도 11a 내지 도 11e를 참조하여 본 발명에 따른 이미지 센싱 기능을 가지는 액정표시장치의 제조방법을 구체적으로 살펴 본다.

먼저, 상부기판(201) 상에 스퍼터링 방법 등의 증착방법을 통해 게이트 금속층이 형성된 후 포토리쏘그래피 공정과 식각공정으로 게이트 금속층이 패터닝됨으로써 도 11a에 도시된 바와 같이, 제1 TFT(206)의 게이트전극(208a), 제2 TFT(270)의 게이트 전극(208c), 제1 구동전압 공급라인(252), 제2 구동전압 공급라인(271), 제2 구동전압 공급라인(271)에서 신장된 센서 TFT(240)의 게이트전극(108b), 제1 스토리지 하부 전극(221), 게이트라인(미도시)을 포함하는 게이트 패턴들이 형성된다. 여기서, 제2 구동전압 공급라인(271)은 제1 스토리지 캐패시터(280)의 제1 스토리지 하부전극(221) 및 센서 TFT(240)의 게이트전극(208b)과 일체화된다. 여기서, 센서 TFT(240)의 게이트전극(108b)은 자신의 중심을 관통하여 상부기판(201)을 노출시키는 관통홀(288)을 구비한다. 관통홀(288)은 센서 TFT(240)의 활성층(214b)을 노출시키는 수광영역(P1)으로써의 역할을 하게 된다. 이러한, 게이트 전극(208b)에 마련된 수광영역(P1)은 사각형 형태일 수 있고 원형일 수 있으며 센서 TFT(240)의 활성층(214b)이 충분히 노출될 수 있는 구조라면 어떠한 형상도 가능하다.

게이트 패턴들이 형성된 상부기판(201) 상에 PECVD 등의 증착방법을 통해 게이트 절연막(244)이 형성된다. 게이트 절연막(244)이 형성된 하부기판(253) 상에 비정질 실리콘층, n+ 비정질 실리콘층이 순차적으로 형성된다.

이후, 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정과 식각공정으로 비정질 실리콘층, n+ 비정질 실리콘층이 패터닝됨으로써 도 11b에 도시된 바와 같이 제1, 제2 TFT(206,270) 및 센서 TFT(240)들에 각각 대응되는 반도체 패턴(245a,245b,245c)들이 형성된다. 여기서, 반도체 패턴(245a,245b,245c)들은 활성층(214a,214b,214c) 및 오믹접촉층(248a,248b,248c)의 이중층으로 이루어진다.

반도체 패턴(245a,245b,245c)들이 형성된 상부기판(201) 상에 소스/드레인 금속층이 순차적으로 형성된 후 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각공정 등을 이용하여 도 11c에 도시된 바와 같이 데이터 라인(204), 제1 TFT(206)의 소스 전극(210a) 및 드레인 전극(212a), 제2 TFT(270)의 소스전극(210c) 및 드레인 전극(212c), 센서 TFT(240)의 소스전극(210b) 및 드레인 전극(212b), 게이트 절연막(244)을 사이에 두고 제1 스토리지 하부전극(221)과 중첩되는 제1 스토리지 상부전극(223), 센서 TFT(240)의 드레인 전극(212b)과 접속된 제2 스토리지 전극(282)을 포함하는 소스/드레인 패턴들이 형성된다.

이후, 소스/드레인 패턴들이 형성된 게이트 절연막(244) 상에 PECVD 등의 증착방법으로 보호막(250)이 전면 형성된 후 포토리쏘그래피 공정과 식각공정으로 패터닝됨으로써 도 11d에 도시된 바와 같이 제1 TFT(206)의 드레인 전극(212a)을 노출시키는 제1 접촉홀(215a), 제1 스토리지 상부전극(223)을 노출시키는 제2 접촉홀(215b), 제1 구동전압 공급라인(252)을 노출시키는 제3 접촉홀(215c), 센서 TFT(240)의 소스전극(210b)을 노출시키는 제4 접촉홀(215d), 제2 스토리지 캐패시터(280)에서의 제2 구동전압 공급라인(271)을 노출시키는 제5 접촉홀(215e)이 형성된다.

보호막(250) 상에 스퍼터링 등의 증착방법으로 투명전극 물질이 전면 증착된 후 포토리쏘그래피 공정과 식각공정을 통해 투명전극 물질이 패터닝됨으로써 도 11e에 도시된 바와 같이 화소전극(218), 제1 투명전극 패턴(255), 제2 투명전극 패턴(256)이 형성된다.

화소전극(218)은 제1 접촉홀(215a)을 통해 제1 TFT(206)의 드레인 전극(212a)과 접촉됨과 동시에 제2 접촉홀(215b)을 통해 제1 스토리지 상부전극(223)과 접촉된다.

제1 투명전극 패턴(255)은 제3 접촉홀(215c)을 통해 제1 구동전압 공급라인(252)과 접촉됨과 동시에 제4 접촉홀(215d)을 통해 센서 TFT(240)의 소스전극(210b)과 접촉된다.

제2 투명전극 패턴(256)은 제2 스토리지 전극(282)과 일부 중첩됨과 동시에 제5 접촉홀(215e)을 통해 제2 구동전압 공급라인(271)과 접촉된다.

이에 따라, 센서 TFT(240)가 포함된 상부 어레이 기판(275)이 형성된다.

도 12a 내지 도 12f는 도 5 및 도 6에 도시된 하부 어레이 기판(285)의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 12a을 참조하면, 하부 기판(253) 상에 산란막(224)이 형성된다. 산란막(224)은 아크릴 등과 같은 감광성 유기 물질로 형성된다. 감광성 유기 물질을 하프 톤 마스크 또는 회절 노광 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 패터닝함으로써 형성된다. 산란막(224)을 형성하는 마스크는 차단부와 회절 노광부(또는 부분 투과부)가 반복되는 구조를 갖고, 이에 대응하여 남아 있는 유기 물질은 단차를 갖는 차단 영역(돌출부) 및 회절 노광 영역(홈부)이 반복되는 구조로 패터닝된다. 이어서, 돌출부 및 홈부가 반복된 유기 물질을 소성함으로써 그의 표면은 엠보싱 형상을 갖게 된다.

도 12b를 참조하면, 산란막(224) 상의 반사 영역에 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각공정에 의해 반사 패턴(228)이 형성된다.

구체적으로, 엠보싱 표면을 갖는 산란막(224) 위에 반사 금속층이 엠보싱 형상을 유지하며 형성된다. 반사 금속층으로는 AlNd 등과 같이 반사율이 높은 알루 미늄(Al) 계열 금속이 이용된다. 이어서, 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 반사 금속층이 패터닝됨으로써 각 화소의 반사 영역마다 반사 패턴(228)이 독립적으로 형성된다.

반사 패턴(228)이 형성된 산란막(224) 상에 불투명 수지 증착된 후 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 불투명 수지가 패터닝됨으로써 도 12c에 도시된 바와 같이 블랙 매트릭스(294)가 형성된다.

이후, 블랙 매트릭스(294)가 형성된 산란막(224) 상에 적색 수지가 증착된 후 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 적색 수지가 패터닝됨으로써 적색 컬러필터 홀을 포함하는 적색 컬러 필터가 형성된다. 적색 컬러 필터가 형성된 산란막(224) 상에 녹색수지가 증착된 후 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 녹색 수지가 패터닝됨으로써 녹색 컬러필터 홀을 포함하는 녹색 컬러 필터가 형성된다. 녹색 컬러 필터가 형성된 산란막(224) 상에 청색수지가 증착된 후 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 청색수지가 패터닝됨으로써 청색 컬러필터 홀을 포함하는 청색 컬러 필터가 형성된다. 이로써 도 12d에 도시된 바와 같이 적, 녹, 청색 컬러 필터 홀(257)을 포함하는 적, 녹, 청색 컬러필터(296)가 형성된다.

컬러필터(296) 및 산란막(224) 등이 형성된 하부기판(253) 상에 스핀 코팅 또는 스핀리스 코팅 방식 등을 이용하여 유기물을 증착한 후 포토리쏘그래피 공정 등을 이용한 패터닝 공정에 의해 유기물을 패터닝한다. 이에 따라, 도 12e에 도시된 바와 같이 투과영역을 제외한 영역에 오버코트패턴(239)을 형성한다.

이후, 스퍼터링 등의 증착방법을 통해 투명도전성 물질이 증착됨으로써 도 12e에 도시된 바와 같이 오버코트패턴(239) 등이 형성된 하부기판(253) 전면에 공통전극(216)이 형성된다. 이에 따라, 투과영역 및 반사영역을 정의할 수 있는 하부 어레이 기판(285)이 형성되게 된다.

이후, 하부 어레이 기판(285) 및 상부 어레이 기판(275) 각각에 배향막을 형성한 후 합착공정이 실시됨으로서 도 5 및 도 6에 도시된 이미지 센싱 기능을 가지는 반투과형 액정표시장치가 형성될 수 있게 된다.

도 13 및 14는 상술한 액정표시장치 이미지를 센싱하는 과정을 구체적으로 설명하기 위한 회로도이다. 도 13은 외부광이 센서 TFT로 입사되어 센싱되는 과정을 나타내는 회로도이고, 도 14는 센싱된 신호가 리드 아웃 집적회로(I.C)로 검출되는 과정을 나타내는 회로도이다.

먼저, 액정표시패널의 상부 어레이 기판 상에 인쇄물(문서,사진 등)이 위치한다. 이러한, 액정표시장치는 도 13에 도시된 바와 같이 제1 구동전압 공급라인(252)으로부터 센서 TFT(240)의 소스전극(210b)에 예를 들어 약, 10V 정도의 구동전압이 인가됨과 아울러 제2 구동전압 공급라인(271)으로부터 센서 TFT(240)의 게이트 전극(208b)에 예를 들어, 약 -5V 정도의 역바이어스 전압이 인가되고 도 9와 같이 센서 TFT(240)의 활성층(214b)에 광(예를 들어, 외부광)이 센싱되면 센싱된 광량에 따라 센서 TFT(240)의 소스전극(210b)에서 활성층(214b)의 채널을 경유하여 드레인전극(212b)으로 흐르는 광전류(Photo Current) 패스가 발생된다. 광전류 패스는 센서 TFT(240)의 드레인전극(212b)에서 제2 스토리지 전극(282)으로 흐 르게 된다. 이에 따라, 제2 스토리지 캐패시터(280)를 이루는 제2-1 스토리지 캐패시터(280a), 제2-2 스토리지 캐패시터(280b), 제2-3 스토리지 캐패시터(280c)에 광전류에 의한 전하가 충전되게 된다. 여기서, 제2 스토리지 캐패시터(280)에 최대 충전량은 센서 TFT(240)의 소스전극(210b)과 제2 구동전압 공급라인(271)의 전압차 예를 들어, 15V 정도가 충전될 수 있게 된다.

이와 같이, 센서 TFT(240)가 광을 센싱하고 제2 스토리지 캐패시터(280)에 전하가 충전되는 동안 제2 TFT(270)의 게이트 전극(208c)에는 게이트 로우 전압 예를 들어 -5V 가 인가됨으써 제2 TFT(270)는 턴-오프(off) 상태를 유지하게 된다.

이후, 도 14에 도시된 바와 같이 제2 TFT(270)의 게이트 전극(208c)에 하이 전압 예를 들어, 약 20~25V 정도가 공급되는 제2 TFT(270)가 턴-온이 되면서 제2 스토리지 캐패시터(280)에 충전된 전하에 의한 전류패스가 제2 TFT(270)의 소스전극(210c), 활성층(214c)의 채널, 드레인 전극(212c) 및 리드아웃라인(304)을 경유하여 리드아웃 집적회로(IC)로 공급된다. 이와 같이 공급된 전류 패스에 의한 센싱 신호를 리드아웃 집적회로(IC)에서 읽어내게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 이미지 센싱 기능을 가지는 반투과형 액정표시장치는 투과모드 및 반사모드에 따른 화상구현 뿐만 아니라 이미지 센싱 능력을 가지게 됨으로써 외부 문서, 터치 등을 입력함과 아울러 입력된 이미지를 사용자의 요구에 따라 출력할 수 있는 기능을 모두 가질 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법은 백라이트 유닛을 이용하는 투과 모드와 외부광을 이용하는 반사 모드가 선택 가능함과 아울러 이미지를 센싱할 수 있는 센싱 소자를 포함한다. 이에 따라, 손가락, 터치펜 등의 위치를 감지할 수 있게 되어 터치 패널의 기능을 수행할 수 있고 문서 및 이미지 등을 스캔 및 입력할 수 있을 뿐만 아니라 필요에 따라 스캔 및 입력된 이미지를 화상에 구현할 수 있게 된다. 이로써, 반투과형 액정표시장치에 이미지를 센싱 기능을 부가함으로써 액정표시장치 내로 이미지의 입, 출력이 가능하게 되어 비용면에서도 부피면에서도 매우 큰 장점을 가지게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims

반사영역 및 투과영역을 가지는 화소가 매트릭스 형태로 배열된 반투과형 액정표시패널과;

투과모드 및 반사모드에 따라 상기 액정표시패널에 선택적으로 광을 공급하는 백라이트를 구비하고,

상기 액정표시패널은

컬러구현을 위한 컬러필터 및 상기 반사영역을 정의하기 위한 반사패턴을 포함하는 하부 어레이 기판과;

상기 하부 어레이 기판과 액정을 사이에 두고 마주보며 광 센싱 기능을 가지는 센서 박막 트랜지스터가 형성된 상부 어레이 기판을 구비하고,

상기 센서 박막 트랜지스터는

상부 기판 상에 형성된 제1 게이트 전극과;

게이트 절연막에 의해 상기 제1 게이트 전극과 절연되게 형성되며 수광 기능을 가지는 제1 반도체 패턴;

상기 제1 반도체 패턴과 접촉되는 제1 소스전극 및 제1 드레인 전극과;

상기 제1 게이트 전극을 관통하도록 형성되어 상기 제1 반도체 패턴으로 상기 광이 조사될 수 있는 경로를 마련하는 수광영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 상부 어레이 기판은

상부기판 상에 서로 교차되게 형성되어 화소영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과;

상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차영역에 위치하는 제1 박막 트랜지스터와;

상기 화소영역에 위치하며 상기 제1 박막 트랜지스터와 접속된 화소전극과;

상기 화소전극에 충전된 화소전압을 저장하는 제1 스토리지 캐패시터와;

상기 게이트 라인과 나란하게 위치하며 상기 센서 박막 트랜지스터에 제1 구동전압을 공급하는 제1 구동전압 공급라인과;

상기 제1 구동전압 공급라인과 나란하게 위치하며 상기 센서 박막 트랜지스터에 제2 구동전압을 공급하는 제2 구동전압 공급라인과;

상기 센서 박막 트랜지스터에 의해 센싱된 신호를 저장하는 제2 스토리지 캐패시터와;

상기 제2 스토리지 캐패시터에 저장된 상기 센싱신호를 검출하기 위한 집적회로와;

상기 제2 스토리지 캐패시터 및 전단 게이트 라인과 접속됨과 아울러 상기 센싱 신호를 선택적으로 상기 집적회로에 공급하기 위한 제2 박막 트랜지스터와;

상기 화소영역을 사이에 두고 상기 데이터 라인과 나란하게 위치하며 상기 제2 박막 트랜지스터로부터의 센싱 신호를 집적회로에 전달하기 위한 센싱신호전달 라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 2 항에 있어서,

상기 센서 박막 트랜지스터의 상기 제1 게이트 전극은 상기 제2 구동전압 공급라인과 접속된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 3 항에 있어서,

상기 센서 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 보호막과;

상기 보호막 및 게이트 절연막을 관통하여 상기 제1 구동전압 공급라인을 노출시키는 제1 홀과;

상기 보호막을 관통하여 상기 제1 소스전극을 노출시키는 제2 홀과;

상기 제1 홀을 통해 상기 제1 구동전압 공급라인과 접촉되고 상기 제2 접촉홀을 통해 상기 제1 소스전극과 접촉되어 상기 제1 소스전극과 상기 제1 구동전압 공급라인을 전기적으로 연결시키는 제1 투명전극 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제1 스토리지 캐패시터는

상기 제2 구동전압 공급라인에서 신장된 제1 스토리지 하부전극과;

상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제1 스토리지 하부전극과 중첩되는 제1 스토리지 상부전극을 구비하고,

상기 제1 스토리지 상부전극은 상기 보호막을 관통하여 제3 홀을 통해 상기 화소전극과 접촉되는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제2 스토리지 캐패시터는

상기 센서 박막 트랜지스터의 제1 드레인전극 및 상기 제2 박막 트랜지스터와 접촉된 제2 스토리지 전극, 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제2 스토리지 전극과 중첩되는 상기 제2 구동전압 공급라인으로 이루어지는 제2-1 스토리지 캐패시터와;

상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제2 스토리지 전극과 중첩되는 상기 제1 구동전압 공급라인으로 이루어지는 제2-2 스토리지 캐패시터와;

상기 보호막을 사이에 두고 상기 제2 스토리지 전극과 중첩되며 상기 제2 구동전압 공급라인을 노출시키는 제4 홀을 통해 상기 제2 구동전압 공급라인과 접촉되는 제2 투명전극 패턴으로 이루어지는 제2-3 스토리지 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제2 박막 트랜지스터는

전단 게이트 라인과 접촉되는 제2 게이트 전극과;

상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제2 게이트 전극과 중첩되는 제2 반도체 패턴과;

상기 제2 반도체 패턴과 전기적으로 접속됨과 아울러 상기 제2 스토리지 전극에서 신장된 제2 소스전극과;

상기 제2 소스전극과 마주보며 상기 센싱신호전달라인과 접속된 제2 드레인 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제1 박막 트랜지스터는

상기 게이트 라인에서 신장된 제3 게이트 전극과;

상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제3 게이트 전극과 중첩되게 형성되는 제3 반도체 패턴과;

상기 제3 반도체 패턴과 전기적으로 접속됨과 아울러 상기 데이터 라인에서 신장된 제3 소스전극과;

상기 제3 소스전극과 마주보며 상기 화소전극과 접속된 제3 드레인 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 수광영역은 상기 제1 게이트 전극을 관통하는 관통홀 형태인 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 9 항에 있어서,

상기 수광영역은 상기 반도체 패턴과 중첩되는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 하부 어레이 기판은

하부기판 위에 엠보싱 형태로 형성되며 외부광을 산란시킴과 아울러 상기 반사패턴 하부에 위치하는 산란막과;

상기 산락막 및 반사 패턴 상에 형성되며 상기 컬러필터의 형성영역을 구획하는 블랙 매트릭스와;

상기 컬러필터 상에 형성됨과 아울러 상기 투과영역과는 비중첩되는 오버코트패턴과;

상기 오버코트패턴 및 컬러필터 상에 전면 형성되어 상기 화소전극과 수직전계를 이루는 공통전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 11 항에 있어서,

상기 블랙 매트릭스는 상기 센서 박막 트랜지스터와 중첩되게 형성되어 상기 백라이트로부터의 입사되는 광이 직접 상기 센서 박막 트랜지스터로 조사되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 액정표시패널은

상기 센서 박막 트랜지스터가 상기 액정표시패널 상에 위치하는 사람의 손 및 터치 펜 중 적어도 어느 하나에 반사된 광을 센싱함으로서 상기 사람의 손 및 터치 펜 적어도 어느 하나의 위치를 판별하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 13 항에 있어서,

상기 액정표시패널은

상기 사람의 손 및 터치 펜 중 적어도 어느 하나에 의해 대응되는 영역 및 비대응되는 영역 간의 센서 박막 트랜지스터들 간의 센싱정도를 이용하여 사람의 손 및 터치 펜 중 적어도 어느 하나의 위치를 판별하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 액정표시패널은

상기 백라이트로부터 출사되어 상기 액정표시패널 상에 위치하는 명암을 가지는 인쇄물에 반사된 반사광이 상기 센서 박막 트랜지스터에 센싱되어 상기 인쇄물을 스캐닝할 수 있는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
컬러구현을 위한 컬러필터 및 반사영역을 정의하기 위한 반사패턴을 포함하는 하부 어레이 기판을 형성하는 단계와;

광 센싱 기능을 가지는 센서 박막 트랜지스터를 포함하는 상부 어레이 기판을 형성하는 단계와;

상기 하부 어레이 기판과 상기 상부 어레이 기판을 합착하는 단계를 포함하고,

상부 어레이 기판을 형성하는 단계는

상부 기판 상에 게이트 라인, 상기 센서 박막 트랜지스터의 제1 게이트 전극, 제1 박막 트랜지스터의 제2 게이트 전극, 제2 박막 트랜지스터의 제3 게이트 전극을 포함하는 게이트 패턴을 형성하는 단계와;

상기 게이트 패턴이 형성된 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;

상기 게이트 절연막 상에 상기 제1 게이트 전극과 중첩되는 제1 반도체 패턴, 상기 제2 게이트 전극과 중첩되는 제2 반도체 패턴, 제3 게이트 전극과 중첩되는 제3 반도체 패턴을 형성하는 단계와;

상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 게이트 라인과 교차되는 데이터 라인, 제1 반도체 패턴과 각각 접속되며 서로 마주보게 위치하는 제1 소스전극 및 제1 드레인 전극, 상기 제2 반도체 패턴과 각각 접속되며 서로 마주보게 위치하는 제2 소스전극과 제2 드레인 전극, 상기 제3 반도체 패턴과 각각 접속되며 서로 마주보게 위치하는 제3 소스전극 및 제3 드레인 전극을 포함하는 소스/드레인 패턴을 형성하여 상기 센서 박막 트랜지스터, 제1 및 제2 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와;

상기 제1 박막 트랜지스터의 제2 드레인 전극을 노출시키는 제1 홀을 가지는 보호막을 형성하는 단계와;

상기 제1 홀을 통해 상기 제2 드레인 전극과 접속되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하고,

상기 게이트 패턴을 형성하는 단계는

상기 제1 게이트 전극을 관통하며 상기 제1 반도체 패턴으로 광이 조사될 수 있는 경로를 마련하는 관통홀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
제 16 항에 있어서,

상기 게이트 패턴을 형성하는 단계는

상기 게이트 라인과 나란하게 형성되어 상기 센서 박막 트랜지스터에 제1 구동전압을 공급하는 제1 구동전압 공급라인과,

상기 제1 게이트 전극과 접속됨과 아울러 상기 제1 구동전압 공급라인과 나란한 제2 구동전압 공급라인과,

상기 게이트 라인과 나란하며 상기 제1 구동전압 공급라인에서 신장된 제1 스토리지 하부전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
제 16 항에 있어서,

상기 소스/드레인 패턴을 형성하는 단계는

상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제1 스토리지 하부전극과 중첩되게 형성되어 상기 제1 스토리지 하부전극과 제1 스토리지 캐패시터를 이루는 제1 스토리지 상부전극을 형성하는 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
제 16 항에 있어서,

상기 센서 박막 트랜지스터에 의해 센싱된 신호를 저장하기 위한 제2 스토리지 캐패시터를 형성하는 단계를 더 포함하고,

상기 제2 스토리지 캐패시터를 형성하는 단계는

상기 센서 박막 트랜지스터의 제1 드레인전극 및 상기 제2 박막 트랜지스터의 제2 소스전극을 사이에 위치하는 제2 스토리지 전극과, 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제2 스토리지 전극과 중첩되는 상기 제2 구동전압 공급라인을 포함하는 제2-1 스토리지 캐패시터를 형성하는 단계와;

상기 제2 스토리지 전극과, 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제2 스토리지 전극과 중첩되는 상기 제1 구동전압 공급라인을 포함하는 제2-2 스토리지 캐패시터를 형성하는 단계와;

상기 제2 스토리지 전극과, 보호막을 사이에 두고 상기 제2 스토리지 전극과 중첩되며 상기 제2 구동전압 공급라인을 노출시키는 제2 홀을 통해 상기 제2 구동전압 공급라인과 접촉되는 제2 투명전극 패턴을 포함하는 제2-3 스토리지 캐패시터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
제 16 항에 있어서,

상기 화소전극을 형성하는 단계는

상기 게이트 절연막 및 보호막을 관통하여 상기 제1 구동전압 공급라인을 노출시키는 제3 홀을 통해 상기 제1 구동전압 공급라인과 접촉됨과 아울러 상기 보호막을 관통하여 상기 센싱 박막 트랜지스터의 제1 소스전극을 노출시키는 제4 홀을 통해 상기 제1 소스전극과 접촉되는 제1 투명전극 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
제 16 항에 있어서,

상기 관통홀은 상기 제1 반도체 패턴과 중첩되게 형성되는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
제 16 항에 있어서,

상기 하부 어레이 기판은

하부기판 위에 엠보싱 형태로 형성되며 외부광을 산란시키는 산란막을 형성 하는 단계와;

상기 산란막 위에 반사영역을 정의하는 상기 반사패턴을 형성하는 단계와;

상기 산락막 및 반사 패턴 위에 상기 컬러필터의 형성영역을 구획하는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와;

상기 블랙 매트릭스에 의해 구획된 영역에 컬러필터를 형성하는 단계와;

투과영역과는 비중첩되고 상기 반사영역에는 중첩되게 위치하는 오버코트패턴을 형성하는 단계와;

상기 오버코트패턴 및 컬러필터 상에 상기 화소전극과 수직전계를 이루는 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
제 22 항에 있어서,

상기 블랙 매트릭스는 상기 센서 박막 트랜지스터와 중첩되게 형성되어 상기 백라이트로부터의 입사되는 광이 직접 상기 센서 박막 트랜지스터로 조사되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.