KR20100020673A - 반사형 액정표시장치와, 그 어레이 기판 및 제조방법 - Google Patents

반사형 액정표시장치와, 그 어레이 기판 및 제조방법 Download PDF

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KR20100020673A
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부광을 이용하는 반사형 액정표시장치에 있어서 화질 불량을 개선하는 것에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판은 기판과; 상기 기판 상의 일 방향으로 구성된 게이트 전극 및 게이트 배선과; 상기 게이트 배선과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선과, 상기 제 1 스토리지 배선에서 상기 화소 영역의 전 면적으로 연장 구성된 제 2 스토리지 배선을 포함하는 스토리지 배선과; 상기 게이트 전극, 게이트 배선 및 스토리지 배선을 덮는 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 상의 상기 게이트 전극과 중첩된 반도체층과; 상기 반도체층의 상부로 상기 게이트 배선과 수직 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격된 제 1 드레인 전극과, 상기 제 1 드레인 전극에서 화소 영역의 전면으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극을 포함하는 드레인 전극과; 상기 반도체층, 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극의 상부로 다수의 돌기 패턴을 포함하는 보호막과; 상기 보호막 상부로 상기 화소 영역 별로 전기적으로 절연된 플로팅 상태의 반사판과; 상기 반사판 상부를 덮으며, 상기 제 1 드레인 전극을 노출하는 드레인 콘택홀을 포함하는 층간 절연막을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반사형 액정표시장치와, 그 어레이 기판 및 제조방법{Reflective Type Liquid Crystal Display Device, the Array Substrate and the method for fabrication thereof}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부광을 이용하는 반사형 액정표시장치에 있어서 화질 불량을 개선하는 것에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 지니고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
즉, 빛의 투과율은 액정층을 통과할 때 액정 물질의 광학적 특성에 의해 발생하는 위상 지연에 의해 결정되며, 이러한 위상 지연은 액정 물질의 굴절률 이방 성과 어레이 기판과 컬러필터 기판 간의 이격 거리에 의해 결정된다.
이러한 액정표시장치는 백라이트 유닛을 통해 발광된 내부광을 액정층에 투과시켜 화상을 표시하는 투과형 액정표시장치가 대세를 이루고 있으나, 이러한 투과형 액정표시장치는 백라이트 유닛의 전력 소모가 심하고, 부피를 많이 차지할 뿐만 아니라, 무게가 많이 나간다는 문제를 가지고 있다.
또한, 투과형 액정표시장치는 밝은 외부 환경에서 액정 패널의 표면 반사에 의해 색대비비가 저하되는 문제로 시인성이 떨어지는 단점이 있다.
전술한 문제를 해결하기 위해 자연광 또는 형광등과 같은 인조광을 포함하는 외부광을 반사부에 대응된 반사 전극에 반사시켜 화상을 표시하는 반사형 액정표시장치가 대두되었다.
이러한 반사형 액정표시장치는 외부광을 광원으로 사용하므로 전체 전력 소모의 70% 이상을 차지하는 백라이트 유닛에 의한 전력 소모가 없고 백라이트 유닛이 사용되지 않으므로 부피 및 무게를 줄일 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래에 따른 반사형 액정표시장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 종래에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도이다.
도시한 바와 같이, 기판(10) 상에 매트릭스 형태로 수직 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 게이트 배선(20) 및 데이터 배선(30)이 구성된다. 상기 게이트 배선(20)과 평행하게 이격되고, 화소 영역(P)을 관통하며 스토리지 배선(50)이 구 성된다. 상기 스토리지 배선(50)은 게이트 배선(20)과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선(50a)과, 상기 제 1 스토리지 배선(50a)에서 데이터 배선(30)과 평행한 방향으로 연장된 제 2 스토리지 배선(50b)을 포함한다. 일반적으로, 상기 스토리지 배선(50)은 화소 영역(P) 면적의 절반 이하로 설계된다.
또한, 상기 게이트 배선(20)과 데이터 배선(30)의 교차지점에는 박막트랜지스터(T)가 구성된다. 상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 배선(20)에서 연장된 게이트 전극(25)과, 상기 게이트 전극(25)과 중첩된 반도체층(미도시)과, 상기 반도체층과 접촉된 상부로 데이터 배선(30)에서 연장된 소스 전극(32)과, 상기 소스 전극(32)과 이격된 드레인 전극(34)을 포함한다.
이 때, 상기 드레인 전극(34)은 소스 전극(32)과 이격된 제 1 드레인 전극(34a)과, 상기 제 1 드레인 전극(34a)과 전기적으로 연결되고, 화소 영역(P) 면적의 절반 정도로 연장 구성된 제 2 드레인 전극(34b)을 포함한다.
상기 반도체층은 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(40)과, 불순물을 포함하는 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹 콘택층(미도시)을 포함한다.
상기 박막트랜지스터(T) 상에는 드레인 전극(34)을 노출하는 드레인 콘택홀(DCH)을 포함하며, 다수의 돌기 패턴(F)을 가지는 보호막(미도시)이 구성되고, 상기 다수의 돌기 패턴(F)을 가지는 보호막 상부에는 화소 영역(P)별로 일대일 대응하여 전기적으로 절연된 플로팅 상태의 반사판(70)이 구성된다. 이 때, 상기 반사판(70)은 드레인 전극(34)과 중첩된 일 측이 제거된 개구부(I)를 가지며, 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금과 같은 반사율이 뛰어난 도전성 물질 그룹 중 선택된 하 나로 이루어진다.
상기 드레인 전극(34)을 노출하는 드레인 콘택홀(DCH)을 통해 드레인 전극(34)과 접촉된 화소 전극(75)이 화소 영역(P)에 대응하여 구성된다.
이 때, 상기 게이트 배선(20)과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선(50a)에서 연장된 제 2 스토리지 배선(50b)을 제 1 전극으로 하고, 상기 제 2 스토리지 배선(50b)과 대응되는 면적으로 중첩 구성된 제 2 드레인 전극(34b)과 화소 전극(75)을 제 2 전극으로 하며, 상기 제 1 및 제 2 전극의 중첩된 사이 공간에 개재된 게이트 절연막(미도시)을 유전체층으로 하는 스토리지 커패시터(미도시)가 구성된다.
그러나, 전술한 구성은 스토리지 커패시터가 구성되는 부분과 스토리지 커패시터(Cst)가 구성되는 않는 부분 간의 단차 발생으로 반사 휘도 및 색차이 발생으로 인해 화질이 저하되는 문제가 대두되고 있다.
이에 대해서는 이하 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도로, 어레이 기판과 대향 합착하는 컬러필터 기판을 함께 도시하였다.
도시한 바와 같이, 종래에 따른 반사형 액정표시장치(90)는 서로 대향 합착되며, 화상을 구현하는 표시 영역(PA)과 이를 제외한 비표시 영역(NPA)으로 구분된 제 1 기판(5) 및 제 2 기판(10)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(5, 10)의 사이 공간에 개재된 액정층(15)을 포함한다.
상기 제 1 기판(5)의 투명 기판(1) 하부 면에는 표시 영역(PA) 간의 경계부에 위치하는 비표시 영역(NPA)에 대응 구성된 블랙 매트릭스(12)와, 상기 블랙 매 트릭스(12)를 경계로 순차적으로 패턴된 적(R), 녹(G), 청(B) 서브 컬러필터(16a, 16b, 16c)를 포함하는 컬러필터층(16)이 차례로 위치한다. 도면으로 제시하지는 않았지만, 상기 컬러필터층(16)의 하부 전면으로 공통 전극(미도시)이 더욱 구성된다. 이 때, 상기 컬러필터층(16)과 공통 전극 사이 공간으로 오버 코트층(미도시)이 더욱 구성될 수도 있다.
한편, 상기 제 2 기판(10)의 투명 기판(2) 상부 면에는 게이트 배선(도 1의 20), 게이트 전극(25) 및 스토리지 배선(50)을 덮는 게이트 절연막(45)과, 상기 게이트 절연막(45)의 상부 양측으로 이격 구성된 데이터 배선(30)과, 상기 데이터 배선(30)의 상부를 덮으며 다수의 돌기 패턴(F)을 가지는 보호막(55)과, 상기 보호막(55) 상의 화소 영역(P)에 대응하여 전기적으로 절연된 플로팅 상태의 반사판(70)과, 상기 드레인 전극(34)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(DPH)을 포함하는 층간 절연막(65)과, 상기 층간 절연막(65) 상의 드레인 콘택홀(DCH)을 통해 드레인 전극(34)과 접촉된 화소 전극(75)이 차례로 위치한다.
이 때, 상기 반사판(70)은 알루미늄(Al)과 같은 반사율이 뛰어난 도전성 물질 그룹 중 선택된 하나로 200 ~ 400Å의 두께로 구성되고, 상기 화소 전극(75)은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 물질 그룹 중 선택된 하나로 구성된다.
도면으로 상세히 제시하지는 않았지만, 상기 화소 영역(P)을 반사 영역(미도시)과 투과 영역(미도시)으로 세분화하여 반사 모드과 투과 모드를 겸용하여 사용하는 반투과형 액정표시장치에서는 반사 영역의 제 1 셀갭과 투과 영역의 제 2 셀 갭의 비가 d : 2d를 이루도록 설계하게 된다.
이러한 반투과형 액정표시장치에서 반사 영역의 제 1 셀갭과 투과 영역의 제 2 셀갭의 높이를 서로 다른 높이로 설계하는 것은, 반사 영역의 경우 외부광으로부터 입사되는 빛이 액정층(15)을 통과하고 반사반(70)에 의해 재반사되는 과정에서 액정층(15)을 다시 한번 통과하여 총 2회를 통과하는 데 반해 투과 영역에서는 백라이트 유닛(미도시)으로부터의 빛이 액정층(15)을 그대로 1회 통과하게 되는 데 따른 위상차를 보상하기 위함이다.
이에 반해, 전술한 반사형 액정표시장치(90)에서는 반사 영역과 투과 영역 간의 구분 없이 화소 영역(P)의 전면에 대응하여 반사판(70)을 구성하고, 상기 반사판(70)과 대응하여 드레인 전극(34)과 접촉된 화소 전극(75)이 구성되는 설계를 갖는다.
즉, 부가용량을 확보하기 위해 화소 영역(P)의 일부 면적에 대해서 스토리지 커패시터(Cst)를 형성하다 보면 스토리지 커패시터(Cst)의 제 1 및 제 2 전극의 두께로 인해, 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된 부분에서의 제 1 셀갭(G1)과 스토리지 커패시터(Cst)가 형성되지 않은 부분에서의 제 2 셀갭(G2) 간의 높이 차이가 발생하게 된다.
이러한 셀갭 차이는 △nd=λ/4 라는 광학 조건을 만족시키지 못하게 되는 바, 제 1 셀갭(G1)에 해당하는 부분과 제 2 셀갭(G2)에 해당하는 부분 간의 반사 휘도의 차이로 옐로우시(yellowish) 현상에 의한 색차이에 따른 화질 저하 문제를 야기한다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 스토리지 온 커먼 방식의 반사형 액정표시장치에서 화질 불량 문제를 개선하여 고화질을 구현하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판은 기판과; 상기 기판 상의 일 방향으로 구성된 게이트 전극 및 게이트 배선과; 상기 게이트 배선과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선과, 상기 제 1 스토리지 배선에서 상기 화소 영역의 전 면적으로 연장 구성된 제 2 스토리지 배선을 포함하는 스토리지 배선과; 상기 게이트 전극, 게이트 배선 및 스토리지 배선을 덮는 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 상의 상기 게이트 전극과 중첩된 반도체층과; 상기 반도체층의 상부로 상기 게이트 배선과 수직 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격된 제 1 드레인 전극과, 상기 제 1 드레인 전극에서 화소 영역의 전면으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극을 포함하는 드레인 전극과; 상기 반도체층, 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극의 상부로 다수의 돌기 패턴을 포함하는 보호막과; 상기 보호막 상부로 상기 화소 영역 별로 전기적으로 절연된 플로팅 상태의 반사판과; 상기 반사판 상부를 덮으며, 상기 제 1 드레인 전극을 노출하는 드레인 콘택홀을 포함하는 층간 절연막을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선과 제 1 및 제 2 드레인 전극은 각각 전기적으로 연결 구성되거나, 상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선과 제 1 및 제 2 드레인 전극은 각각 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 구성되거나, 상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선은 전기적으로 절연된 플로팅 상태로, 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극은 전기적으로 연결 구성되거나, 상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선은 전기적으로 연결 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극은 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 구성된 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판은 기판과; 상기 기판 상의 일 방향으로 구성된 게이트 전극 및 게이트 배선과; 상기 게이트 배선과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선과, 상기 제 1 스토리지 배선에서 상기 화소 영역의 전 면적으로 연장 구성된 제 2 스토리지 배선을 포함하는 스토리지 배선과; 상기 게이트 전극, 게이트 배선 및 스토리지 배선을 덮는 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 상의 상기 게이트 전극과 중첩된 반도체층과; 상기 반도체층의 상부로 상기 게이트 배선과 수직 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격된 제 1 드레인 전극과, 상기 제 1 드레인 전극에서 화소 영역의 전면으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극을 포함하는 드레인 전극과; 상기 반도체층, 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극의 상부로 다수의 돌기 패턴을 포함하며, 상기 제 1 드레인 전극을 노출하는 드레인 콘택홀을 포함하는 보호막과; 상기 드레인 콘택 홀을 포함하는 보호막 상에 상기 드레인 전극과 연결된 반사 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치는 표시 영역과 비표시 영역으로 구분되며 대향 합착된 제 1 기판 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판 상의 비표 영역에 대응하여 게이트 절연막을 사이에 두고 수직 교차 구성된 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 평행하게 이격되고 상기 화소 영역의 전 면적으로 연장 구성된 스토리지 배선과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점으로, 상기 게이트 배선에서 연장된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극과 중첩된 반도체층과, 상기 반도체층 상의 데이터 배선에서 연장된 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격되고 화소 영역의 전면으로 연장된 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터를 덮으며, 다수의 돌기 패턴을 포함하는 보호막과; 상기 보호막 상부로 화소 영역 별로 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 구성된 반사판과; 상기 반사판을 덮으며, 상기 박막트랜지스터를 노출하는 제 1 콘택홀을 포함하는 층간 절연막과; 상기 제 2 기판의 하부 면의 표시 영역 간의 경계부에 위치하는 비표시 영역에 대응된 블랙 매트릭스와; 상기 블랙 매트릭스를 경계에 대응된 컬러필터층과; 상기 컬러필터층 전면에 구성된 공통 전극과; 상기 제 1 및 제 2 기판의 이격된 사이 공간에 개재된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법은 기판 상의 일 방향으로 게이트 전극 및 게이트 배선과, 상기 게 이트 배선과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선과, 상기 제 1 스토리지 배선에서 상기 화소 영역의 전 면적으로 연장 구성된 제 2 스토리지 배선을 포함하는 스토리지 배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극, 게이트 배선 및 스토리지 배선을 덮는 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 상의 상기 게이트 전극과 중첩된 반도체층을 형성하는 단계와; 상기 반도체층의 상부로 상기 게이트 배선과 수직 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격된 제 1 드레인 전극과, 상기 제 1 드레인 전극에서 화소 영역의 전면으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극을 포함하는 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 반도체층, 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극의 상부로 다수의 돌기 패턴을 포함하는 보호막을 형성하는 단계와; 상기 보호막 상부로 상기 화소 영역 별로 전기적으로 절연된 플로팅 상태의 반사판을 형성하는 단계와; 상기 반사판의 상부를 덮으며, 상기 제 1 드레인 전극을 노출하는 드레인 콘택홀을 포함하는 층간 절연막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선과 제 1 및 제 2 드레인 전극은 각각 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 형성되거나, 상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선은 전기적으로 절연된 플로팅 상태로, 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극은 전기적으로 연결 형성되거나, 상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선은 전기적으로 연결 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극은 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 스토리지 온 커먼 방식의 전면 반사형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서, 화소 영역의 전 면적에서의 셀갭을 균일하게 확보하는 것을 통해 휘도 및 색차이에 의한 화질 저하 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
--- 제 1 실시예 ---
본 발명의 제 1 실시예에서는 화소 영역의 전 면적에서의 셀갭을 균일하게 확보하는 것을 통해 휘도 및 색차이에 의한 화질 저하 문제를 향상시킬 수 있는 반사형 액정표시장치 및 그 어레이 기판을 제공하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사형 액정표시장치에 대해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도이다.
도시한 바와 같이, 기판(110) 상에 매트릭스 형태로 수직 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 게이트 배선(120) 및 데이터 배선(130)을 구성한다. 상기 게이트 배선(120) 및 데이터 배선(130)과 각각 평행하게 이격되고, 화소 영역(P)의 전면에 대응하는 스토리지 배선(150)을 구성한다. 이 때, 상기 스토리지 배선(150)은 게이트 배선(120)과 동일층 동일 물질로 쇼트가 발생하지 않는 범위에서 형성한다.
이러한 스토리지 배선(150)은 게이트 배선(120)과 평행하게 이격된 제 1 스 토리지 배선(150a)과, 상기 제 1 스토리지 배선(150a)에서 화소 영역(P)의 전 면적으로 연장 구성된 제 2 스토리지 배선(150b)을 포함한다. 이 때, 본 발명의 제 1 실시예서는 제 1 스토리지 배선(150a)과 제 2 스토리지 배선(150b)을 전기적으로 연결 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 게이트 배선(120)과 데이터 배선(130)의 교차지점에는 박막트랜지스터(T)를 구성한다. 상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 배선(120)에서 연장된 게이트 전극(125)과, 상기 게이트 전극(125)과 중첩된 반도체층(미도시)과, 상기 반도체층과 접촉된 상부로 데이터 배선(130)에서 연장된 소스 전극(132)과, 상기 소스 전극(132)과 이격되고, 화소 영역(P)에 대응된 전면으로 연장 구성된 드레인 전극(134)을 포함한다.
이 때, 상기 드레인 전극(134)은 소스 전극(132)과 이격된 제 1 드레인 전극(134a)과, 상기 제 1 드레인 전극(134a)과 전기적으로 연결되고, 화소 영역(P)의 전면으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극(134b)을 포함한다.
상기 반도체층은 순수한 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 이루어진 액티브층(140)과, 불순물을 포함하는 비정질 실리콘(n+ a-Si:H)으로 이루어진 오믹 콘택층(미도시)이 차례로 적층된 이중층으로 구성된다.
상기 박막트랜지스터(T) 상에는 드레인 전극(134)을 노출하는 드레인 콘택홀(DCH)을 포함하며, 다수의 돌기 패턴(F)을 가지는 보호막(미도시)과, 상기 다수의 돌기 패턴(F)을 가지는 보호막 상부로 화소 영역(P)별로 일대일 대응하여 전기적으로 절연된 플로팅 상태의 반사판(170)을 구성한다. 이 때, 상기 반사판(170)은 드레인 전극(134)과 중첩된 일 측이 제거된 개구부(I)를 가지며, 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금과 같은 반사율이 뛰어난 도전성 물질 그룹 중 선택된 하나로 구성한다.
또한, 상기 드레인 전극(134)을 노출하는 드레인 콘택홀(DCH)을 통해 드레인 전극(134)과 연결된 화소 전극(175)을 화소 영역(P)에 대응하여 구성한다.
이 때, 상기 화소 영역(P)의 전 면적으로 대응 구성된 제 2 스토리지 배선(150b)을 제 1 전극으로 하고, 상기 제 2 스토리지 배선(150b)과 대응된 전 면적으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극(134b) 및, 상기 제 2 드레인 전극(134b)과 연결된 화소 전극(170)을 제 2 전극으로 하며, 상기 제 1 및 제 2 전극의 중첩된 사이 공간에 개재된 게이트 절연막(미도시)을 유전체층으로 하는 스토리지 커패시터(미도시)를 형성한다.
상기 스토리지 커패시터의 용량은 제 1 및 제 2 전극 간의 이격 거리에 반비례하고, 제 1 및 제 2 전극의 단면적과 유전율에 비례하는 관계가 성립하는 바, 종래에 비해 제 1 및 제 2 전극의 단면적의 증가로 스토리지 커패시터의 용량을 충분히 확보할 수 있다는 것을 알 수 있다.
전술한 구성에서 특징적인 것은 게이트 배선(120)과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선(150a)에서 화소 영역(P)의 전 면적으로 연장 구성된 제 2 스토리지 배선(150b)과, 상기 제 2 스토리지 배선(150b)과 중첩된 상부에 대응되도록 제 1 드레인 전극(134a)에서 연장된 제 2 드레인 전극(134b)을 구성하는 것을 통해 화소 영역(P)의 전 영역에서 균일한 단차를 확보할 수 있는 바, 셀갭의 불균일에 따른 화질 저하 문제를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 4a 내지 도 4g는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단하여 공정 순서에 따라 나타낸 공정 단면도이다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 기판(110) 상에 스위칭 영역(S), 화소 영역(P) 및 게이트 영역(G)을 정의하는 단계를 진행한다. 상기 다수의 영역(S, P, G)이 정의된 기판(110) 상에 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd) 및 크롬(Cr)과 같은 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나로 게이트 금속층(128)을 형성한다.
다음으로, 상기 게이트 금속층(128)이 형성된 기판(110) 상에 포토레지스트를 도포하여 감광층(180)을 형성하고, 상기 감광층(180)과 이격된 상부에 투과부(T1)와 차단부(T2)로 구성된 마스크(M)를 정렬하는 단계를 진행한다.
상기 마스크(M)의 차단부(T2)는 빛을 완전히 차단하는 기능을 하고, 상기 투과부(T1)는 빛을 투과시켜 빛에 노출된 감광층(180)의 화학적 변화로 완전 노광하는 기능을 한다.
이 때, 상기 게이트 영역(G)과, 스위칭 영역(S)의 일부와, 화소 영역(P)의 전면에 대응하여 차단부(T2)가, 그리고 이를 제외한 전 영역은 투과부(T1)가 위치하도록 한다.
도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 마스크(도 4a의 M) 상부에서 노광 및 현상 공정을 진행하게 되면, 상기 스위칭 영역(S), 게이트 영역(G) 및 화소 영역(P)에 각각 대응하여 두께 변화가 없는 제 1, 제 2, 제 3 감광 패턴(182, 184, 186)이 형성되고, 이를 제외한 전 영역에 대응된 감광층(도 4a의 180)은 모두 제거되어 그 하부의 게이트 금속층(128)이 노출된다.
도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 제 1, 제 2, 제 3 감광 패턴(182, 184, 186)을 마스크로 이용하고, 상기 노출된 게이트 금속층(도 4b의 128)을 건식식각 또는 습식식각으로 패턴하게 되면, 기판(110) 상의 일 방향으로 게이트 배선(120)과 게이트 배선(120)에서 돌출된 게이트 전극(125)이 형성된다. 이와 동시에, 상기 게이트 배선(120)과 이격되고, 화소 영역(P)의 전 면적에 대응하여 스토리지 배선(150)이 형성된다.
이 때, 상기 스토리지 배선(150)은 게이트 배선(120)과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선(150a)과, 상기 제 1 스토리지 배선(150a)과 전기적으로 연결되고, 상기 게이트 배선(120)과 쇼트가 발생되지 않는 범위에서 화소 영역(P)의 전 면적으로 연장된 제 2 스토리지 배선(150b)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 상기 게이트 배선(120)과 게이트 전극(125)과 스토리지 배선(150)이 형성된 기판(110) 상에 산화 실리콘(SiO2)과 질화 실리콘(SiNx)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중에서 선택된 하나로 게이트 절연막(145)을 형성한다.
도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 절연막(145) 상에 게이트 전극(125)과 중첩된 상부로 아일랜드 형태의 반도체층(142)을 형성한다. 이 때, 상기 반도체 층(142)은 순수 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 이루어진 액티브층(140)과 불순물을 포함하는 비정질 실리콘(n+ a-Si:H)으로 이루어진 오믹 콘택층(141)이 차례로 적층된 이중층으로 형성되며, 필요에 따라서는 다결정 실리콘(p-Si)으로 이루어진 단일층으로 구성할 수도 있다.
다음으로, 상기 반도체층(142)이 형성된 기판(110) 상에 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd) 및 크롬(Cr)과 같은 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나로 소스 및 드레인 금속층(미도시)을 형성하고 이를 패턴하게 되면, 상기 반도체층(142) 상에는 게이트 배선(120)과 수직 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 데이터 배선(도 3의 130)과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극(132)과, 상기 소스 전극(132)과 이격되고 화소 영역(P)의 전면으로 연장된 드레인 전극(134)이 형성된다.
즉, 상기 드레인 전극(134)은 소스 전극(132)과 이격된 제 1 드레인 전극(134a)과, 상기 제 1 드레인 전극(134a)과 전기적으로 연결되고, 데이터 배선과 쇼트가 발생하지 않는 범위에서 화소 영역(P)의 전면으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극(134b)을 포함한다.
이 때, 상기 게이트 전극(125)과 반도체층(142)과 소스 및 드레인 전극(132, 134)을 포함하여 박막트랜지스터(T)라 한다.
도면으로 상세히 제시하지는 않았지만, 전술한 반도체층(142), 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극(132, 134)을 형성하는 공정에 있어서, 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 순수 비정질 실리콘층(미도시)과, 불순물을 포함하는 비정질 실리콘 으로 이루어진 불순물 비정질 실리콘층(미도시)과 소스 및 드레인 금속층의 삼중층을 일괄적으로 패턴하여 마스크 공정 수를 줄일 수도 있다.
이러한 일괄 패턴시에는 데이터 배선의 하부로 액티브층(140)과 오믹 콘택층(141)에서 각각 연장된 제 1 비정질 패턴(미도시) 및 제 2 비정질 패턴(미도시)이 더욱 형성되며, 특히 제 1 비정질 패턴은 데이터 배선의 외부로 돌출된 형태를 갖는다.
도 4e에 도시한 바와 같이, 상기 데이터 배선과 박막트랜지스터(T)가 형성된 기판(110) 상부 전면에 질화 실리콘(SiNx)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나, 또는 아크릴계 수지와 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene: BCB)을 포함하는 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나로 보호막(155)을 형성한다.
다음으로, 상기 보호막(155)의 노출된 표면을 투과부와 차단부를 포함하는 마스크를 통해 다수의 돌기 패턴(F)을 형성한다. 도면으로 제시하지는 않았지만, 상기 다수의 돌기 패턴(F)은 잉크젯 장치의 노즐을 통해 기판(110) 상에 직접 적하하는 방식으로 형성할 수도 있다.
도 4f에 도시한 바와 같이, 상기 다수의 돌기 패턴(F)을 포함하는 보호막(155) 상에 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금(AlNd)과 같은 반사율이 비교적 뛰어난 도전성 물질 그룹 중 선택된 하나로 불투명 금속층(미도시)을 형성하고 이를 패턴하여, 상기 화소 영역(P)별로 전기적으로 절연된 플로팅 상태의 반사판(170)을 형성한다. 이 때, 상기 다수의 반사판(170)은 다수의 돌기 패턴(F)에 의해 요철 형태를 이루게 되는 바, 외부 광원으로부터 입사되는 빛의 산란 특성을 향상시킬 수 있게 된다.
이 때, 상기 반사판(170)은 전기적으로 플로팅 상태로 설계될 뿐만 아니라, 게이트 배선(120) 및 데이터 배선(130)과 서로 다른 층에 구성되기 때문에, 게이트 배선(120) 및 데이터 배선(130)과 중첩되도록 연장 설계해도 무방하다. 특히, 상기 반사판(170)은 드레인 전극(134)과 중첩된 일 측이 제거된 개구부(I)가 설계된다.
다음으로, 상기 반사판(170)이 형성된 기판(110) 상부로 질화 실리콘(SiNx)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나로 층간 절연막(165)을 형성한다.
다음으로, 상기 드레인 전극(134)과 반사판(170)의 개구부(G)에 대응된 층간 절연막(165)과, 층간 절연막(165) 하부의 보호막(155)을 일괄적으로 패턴하여, 상기 드레인 전극(134)을 노출하는 드레인 콘택홀(DCH)을 형성한다.
도 4g에 도시한 바와 같이, 상기 드레인 콘택홀(DCH)을 포함하는 층간 절연막(165) 상에 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)와 같은 투명한 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 하나로 투명 금속층(미도시)을 형성하고 이를 패턴하여, 상기 드레인 전극(134)과 접촉된 화소 전극(175)을 화소 영역(P)에 대응하여 형성한다.
이 때, 상기 화소 영역(P)의 전 면적으로 대응 구성된 제 2 스토리지 배 선(150b)을 제 1 전극으로 하고, 상기 제 2 스토리지 배선(150b)과 대응된 전 면적으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극(134b) 및, 상기 제 2 드레인 전극(134b)과 연결된 화소 전극(175)을 제 2 전극으로 하며, 상기 제 1 및 제 2 전극의 중첩된 사이 공간에 개재된 게이트 절연막(145)을 유전체층으로 하는 스토리지 커패시터(Cst)를 형성한다.
일반적으로, 상기 스토리지 커패시터(Cst)의 용량은 제 1 및 제 2 전극 간의 이격 거리에 반비례하고, 제 1 및 제 2 전극의 단면적과 유전율에 비례하는 관계가 성립하는 바, 종래에 비해 제 1 및 제 2 전극 간의 중첩 면적의 증가로 스토리지 커패시터(Cst)의 용량을 충분히 확보할 수 있다는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에서는 게이트 배선(120)과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선(150a)에서 화소 영역(P)의 전 면적으로 연장 구성된 제 2 스토리지 배선(150b)과 중첩된 상부에 대응되도록 제 1 드레인 전극(132a)에서 연장된 제 2 드레인 전극(134b)을 전기적으로 연결 구성하는 것을 통해 화소 영역(P)의 전 영역에서 균일한 단차를 확보할 수 있는 바, 셀갭의 불균일에 따른 화질 저하 문제를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
이상으로, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판을 제작할 수 있다.
도 5a는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도로, 어레이 기판과 대향 합착된 컬러필터 기판을 함께 나타낸 것으로, 이를 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사형 액정표시장치(190)는 서로 대향 합착되며 표시 영역(AA)과 비표시 영역(NAA)으로 각각 구분된 어레이 기판(110) 및 컬러필터 기판(105)과, 상기 어레이 기판(110) 및 컬러필터 기판(105)의 이격된 사이 공간에 개재된 액정층(115)을 포함한다.
상기 제 1 기판(105)의 투명 기판(101) 하부 면에는 표시 영역(AA) 간의 경계부에 위치하는 비표시 영역(NAA)에 대응 구성된 블랙 매트릭스(112)와, 상기 블랙 매트릭스(112)를 경계로 순차적으로 패턴된 적(R), 녹(G), 청(B) 서브 컬러필터를 포함하는 컬러필터층(116)이 차례로 위치한다. 도면으로 제시하지는 않았지만, 상기 컬러필터층(116)의 하부 전면으로 공통 전극(미도시)이 더욱 구성된다. 이 때, 상기 컬러필터층(116)과 공통 전극 사이 공간으로 오버 코트층(미도시)이 더욱 구성될 수도 있다.
한편, 상기 제 2 기판(110)의 투명 기판(102) 상부 면에는 게이트 배선(120), 게이트 전극(125)과 스토리지 배선(150)을 덮는 게이트 절연막(145)과, 상기 게이트 절연막(145) 상의 게이트 전극(125)과 중첩된 아일랜드 형상의 반도체층(142)과, 상기 반도체층(142) 상의 데이터 배선(도 3의 130)에서 연장된 소스 전극(132)과 상기 소스 전극(132)과 이격된 드레인 전극(134)과, 상기 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극(132, 134)을 덮으며 다수의 돌기 패턴(F)을 가지는 보호막(155)과, 상기 보호막(155) 상의 화소 영역(P)별로 일대일 대응되고, 드레인 전극(134)과 대응된 일 측이 패턴된 개구부(I)를 가지며 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 구성된 반사판(170)과, 상기 반사판(170) 상부로 드레인 전극(134)의 일부 를 노출하는 드레인 콘택홀(DCH)을 포함하는 층간 절연막(165)과, 상기 층간 절연막(165) 상의 드레인 콘택홀(DCH)을 통해 드레인 전극(134)과 접촉된 화소 전극(175)이 차례로 위치한다.
이 때, 본 발명의 제 1 실시예에서는 게이트 배선(120)과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선(150a)에서 화소 영역(P)의 전 면적으로 연장 구성된 제 2 스토리지 배선(150b)과 중첩된 상부에 대응되도록 제 1 드레인 전극(132a)에서 연장된 제 2 드레인 전극(134b)을 전기적으로 연결 구성하는 것을 통해 화소 영역(P)의 전 영역에서의 셀갭(g)을 균일하게 확보할 수 있는 구조적인 장점이 있다.
따라서, 화소 영역(P)의 전 영역에서 셀갭(g)이 동일하게 설계되므로, 반사 휘도를 균일하게 확보할 수 있고, 나아가 색차이에 의한 화질 저하 문제를 개선할 수 있는 장점이 있다.
지금까지, 본 발명의 제 1 실시예에서는 불투명한 도전성 금속 물질로 이루어진 반사판이 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 설계되는 구조에 대해 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 5b에 도시한 바와 같이, 드레인 전극과 연결 구성하여 전기적으로 도통되도록 설계하는 반사 전극을 적용할 수 있다.
도 5b는 본 발명의 제 1 실시예의 변형예를 나타낸 것으로, 도 5a와 중복된 설명은 생략하도록 한다.
도시한 바와 같이, 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극(132, 134)을 덮으며, 드레인 전극(134)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(DCH)을 포함하는 보호막(155) 상부로, 상기 드레인 콘택홀(DCH)을 통해 드레인 전극(134)과 연결된 반사 전 극(170)을 구성한다.
이 때, 상기 반사 전극(170)은 드레인 전극(134)과 전기적으로 연결되는 바, 스위칭 역할을 하는 박막트랜지스터(T)에 의해 데이터 신호를 선택적으로 인가받을 수 있게 된다. 상기 반사 전극(170)을 적용할 경우에는 층간 절연막(도 5a의 165)과 화소 전극(도 5a의 175)을 구성할 필요가 없어진다.
--- 제 2 실시예 ---
본 발명의 제 2 실시예는 제 1 실시예를 다소 변형한 것으로, 충전특성의 저하 문제를 해소할 수 있는 반사형 액정표시장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사형 액정표시장치에 대해 설명하도록 한다.
도 6a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도로, 어레이 기판과 대향 합착되는 컬러필터 기판을 함께 도시하였으며, 제 1 실시예와 중복된 설명은 생략하도록 한다.
도 6a와 도 6b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스토리지 배선(250)은 게이트 배선(220)과 평행하게 이격되고, 화소 영역(P)의 중앙부를 관통하며 화소 영역(P) 면적의 절반 이하로 설계된 제 1 스토리지 배선(250a)과, 상기 제 1 스토리지 배선(250a)과 전기적으로 절연된 다수의 제 2 스토리지 배선(250b)을 포함한다.
또한, 드레인 전극(234)은 소스 전극(232)과 이격되고, 제 1 스토리지 배선(250a)과 대응되는 면적으로 연장 구성된 제 1 드레인 전극(234a)과, 상기 제 1 드레인 전극(234a)과 전기적으로 절연되도록 이격 구성되고, 상기 제 2 스토리지 배선(250b)과 대응되도록 화소 영역(P)으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극(234b)을 포함한다.
이 때, 도 6a에는 다수의 제 2 스토리지 배선(250b)이 제 1 스토리지 배선(250a)의 상부와, 좌우 양측에 대응하여 3부분으로 분리된 것으로 도시하였으나, 이는 일예에 불과한 것으로 2, 4 부분 등 다양하게 분리된 구조가 적용될 수 있다. 또한, 상기 다수의 제 2 드레인 전극(234b)에 있어서도 다수개로 각각 분리하여 설계할 수도 있다.
따라서, 상기 다수의 제 2 스토리지 배선(250b)과 제 2 드레인 전극(234b)으로는 각각의 신호 전압이 인가되지 않게 된다. 이 때, 상기 다수의 제 2 스토리지 배선(250b)과 제 2 드레인 전극(234b)은 셀갭 불균일을 방지하는 단차 보상용 배선으로 활용된다.
이 때, 본 발명의 제 2 실시예에서는 제 1 스토지 배선(250a)을 제 1 전극으로 하고, 상기 제 1 전극과 대응되는 면적으로 중첩된 제 1 드레인 전극(234a) 및 화소 전극(275)을 제 2 전극으로 하며, 상기 제 1 및 제 2 전극의 중첩된 사이 공간에 개재된 게이트 절연막(245)을 유전체층으로 하는 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다.
전술한 구성에서 특징적인 것은 제 1 스토리지 배선(250a)과 제 1 드레인 전 극(234a) 만을 실질적인 스토리지 커패시터(Cst)의 제 1 전극과 제 2 전극으로 활용하게 되므로, 과도한 스토리지 커패시터(Cst)의 용량에 의한 충전특성의 저하 문제를 방지할 수 있고, 나아가 제 1 실시예와 동일하게 화소 영역(P)의 전면에서의 셀갭 균일도를 확보할 수 있는 구조적인 장점이 있다.
또한, 도 7a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도이고, 도 7b는 도 7a의 Ⅶ-Ⅶ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 7a와 도 7b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 스토리지 배선(350)은 게이트 배선(320)과 평행하게 이격되고, 화소 영역(P)의 중앙부를 관통하며 화소 영역(P) 면적의 절반 이하로 설계된 제 1 스토리지 배선(350a)과, 상기 제 1 스토리지 배선(350a)과 전기적으로 절연되도록 이격 구성되고, 화소 영역(P)의 전면으로 연장된 다수의 제 2 스토리지 배선(350b)을 포함한다.
또한, 드레인 전극(334)은 소스 전극(332)과 이격된 제 1 드레인 전극(334a)과, 상기 제 1 드레인 전극(334a)과 전기적으로 연결되고 화소 영역(P)의 전면으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극(234b)을 포함한다.
즉, 상기 제 1 스토리지 배선(350a)과 제 2 스토리지 배선(350b)은 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 분리 구성하고, 제 1 및 제 2 드레인 전극(334a, 334b)은 전기적으로 연결 구성한 것을 특징으로 한다.
이와 반대로, 도 8a는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 Ⅷ-Ⅷ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 8a와 도 8b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 스토리지 배선(450)은 게이트 배선(420)과 평행하게 이격되고 화소 영역(P)의 중앙부를 관통하는 제 1 스토리지 배선(450a)과, 상기 제 1 스토리지 배선(450a)에서 화소 영역(P)의 전면으로 연장 구성된 제 2 스토리지 배선(450b)을 포함한다.
또한, 드레인 전극(434)은 소스 전극(432)과 이격된 제 1 드레인 전극(442a)과, 상기 제 1 드레인 전극(434a)에서 화소 영역(P) 면적의 절반 이하로 설계된 제 2 드레인 전극(434b)과, 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극(434a, 434b)과 전기적으로 단절되도록 이격되고, 상기 제 2 스토리지 배선(450b)과 대응된 면적으로 중첩 구성된 제 3 드레인 전극(434c)을 포함한다.
즉, 본 발명의 제 4 실시예에서는 제 1 및 제 2 스토리지 배선(450a, 450b)은 전기적으로 연결 구성하고, 제 1 드레인 전극(434a)과 제 2 드레인 전극(434b)은 전기적으로 단절되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
그러나, 본 발명은 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형 및 변경할 수 있다는 것은 자명한 사실일 것이다.
도 1은 종래에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도.
도 4a 내지 도 4g는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단하여 공정 순서에 따라 나타낸 공정 단면도.
도 5는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 6a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도.
도 6b는 도 6a의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 7a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도.
도 7b는 도 7a의 Ⅶ-Ⅶ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 8a는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 나타낸 평면도.
도 8b는 도 8a의 Ⅷ-Ⅷ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
110 : 기판 120 : 게이트 배선
125 : 게이트 전극 130 : 데이터 배선
132 : 소스 전극 134a, 134b : 제 1 및 제 2 드레인 전극
140 : 액티브층
150a, 150b : 제 1 및 제 2 스토리지 배선
170 : 반사판 175 : 화소 전극
DCH : 드레인 콘택홀 F : 돌기 패턴

Claims (11)

  1. 기판과;
    상기 기판 상의 일 방향으로 구성된 게이트 전극 및 게이트 배선과;
    상기 게이트 배선과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선과, 상기 제 1 스토리지 배선에서 상기 화소 영역의 전 면적으로 연장 구성된 제 2 스토리지 배선을 포함하는 스토리지 배선과;
    상기 게이트 전극, 게이트 배선 및 스토리지 배선을 덮는 게이트 절연막과;
    상기 게이트 절연막 상의 상기 게이트 전극과 중첩된 반도체층과;
    상기 반도체층의 상부로 상기 게이트 배선과 수직 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격된 제 1 드레인 전극과, 상기 제 1 드레인 전극에서 화소 영역의 전면으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극을 포함하는 드레인 전극과;
    상기 반도체층, 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극의 상부로 다수의 돌기 패턴을 포함하는 보호막과;
    상기 보호막 상부로 상기 화소 영역 별로 전기적으로 절연된 플로팅 상태의 반사판과;
    상기 반사판 상부를 덮으며, 상기 제 1 드레인 전극을 노출하는 드레인 콘택홀을 포함하는 층간 절연막
    을 포함하는 반사형 액정표시장치용 어레이 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선과 제 1 및 제 2 드레인 전극은 각각 전기적으로 연결 구성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치용 어레이 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선과 제 1 및 제 2 드레인 전극은 각각 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 구성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치용 어레이 기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선은 전기적으로 절연된 플로팅 상태로, 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극은 전기적으로 연결 구성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치용 어레이 기판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선은 전기적으로 연결 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극은 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 구성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치용 어레이 기판.
  6. 기판과;
    상기 기판 상의 일 방향으로 구성된 게이트 전극 및 게이트 배선과;
    상기 게이트 배선과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선과, 상기 제 1 스토리지 배선에서 상기 화소 영역의 전 면적으로 연장 구성된 제 2 스토리지 배선을 포함하는 스토리지 배선과;
    상기 게이트 전극, 게이트 배선 및 스토리지 배선을 덮는 게이트 절연막과;
    상기 게이트 절연막 상의 상기 게이트 전극과 중첩된 반도체층과;
    상기 반도체층의 상부로 상기 게이트 배선과 수직 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격된 제 1 드레인 전극과, 상기 제 1 드레인 전극에서 화소 영역의 전면으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극을 포함하는 드레인 전극과;
    상기 반도체층, 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극의 상부로 다수의 돌기 패턴을 포함하며, 상기 제 1 드레인 전극을 노출하는 드레인 콘택홀을 포함하는 보호막과;
    상기 드레인 콘택홀을 포함하는 보호막 상에 상기 드레인 전극과 연결된 반사 전극
    을 포함하는 반사형 액정표시장치용 어레이 기판.
  7. 표시 영역과 비표시 영역으로 구분되며 대향 합착된 제 1 기판 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판 상의 비표 영역에 대응하여 게이트 절연막을 사이에 두고 수직 교차 구성된 게이트 배선 및 데이터 배선과;
    상기 게이트 배선과 평행하게 이격되고 상기 화소 영역의 전 면적으로 연장 구성된 스토리지 배선과;
    상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점으로, 상기 게이트 배선에서 연장된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극과 중첩된 반도체층과, 상기 반도체층 상의 데이터 배선에서 연장된 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격되고 화소 영역의 전면으로 연장된 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터를 덮으며, 다수의 돌기 패턴을 포함하는 보호막과;
    상기 보호막 상부로 화소 영역 별로 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 구성된 반사판과;
    상기 반사판을 덮으며, 상기 박막트랜지스터를 노출하는 제 1 콘택홀을 포함하는 층간 절연막과;
    상기 제 2 기판의 하부 면의 표시 영역 간의 경계부에 위치하는 비표시 영역에 대응된 블랙 매트릭스와;
    상기 블랙 매트릭스를 경계에 대응된 컬러필터층과;
    상기 컬러필터층 전면에 구성된 공통 전극과;
    상기 제 1 및 제 2 기판의 이격된 사이 공간에 개재된 액정층
    을 포함하는 반사형 액정표시장치.
  8. 기판 상의 일 방향으로 게이트 전극 및 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 평행하게 이격된 제 1 스토리지 배선과, 상기 제 1 스토리지 배선에서 상기 화소 영역의 전 면적으로 연장 구성된 제 2 스토리지 배선을 포함하는 스토리지 배선을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 전극, 게이트 배선 및 스토리지 배선을 덮는 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 절연막 상의 상기 게이트 전극과 중첩된 반도체층을 형성하는 단계와;
    상기 반도체층의 상부로 상기 게이트 배선과 수직 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격된 제 1 드레인 전극과, 상기 제 1 드레인 전극에서 화소 영역의 전면으로 연장 구성된 제 2 드레인 전극을 포함하는 드레인 전극을 형성하는 단계와;
    상기 반도체층, 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극의 상부로 다수의 돌기 패턴을 포함하는 보호막을 형성하는 단계와;
    상기 보호막 상부로 상기 화소 영역 별로 전기적으로 절연된 플로팅 상태의 반사판을 형성하는 단계와;
    상기 반사판의 상부를 덮으며, 상기 제 1 드레인 전극을 노출하는 드레인 콘택홀을 포함하는 층간 절연막을 형성하는 단계
    를 포함하는 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선과 제 1 및 제 2 드레인 전극은 각각 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선은 전기적으로 절연된 플로팅 상태로, 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극은 전기적으로 연결 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 스토리지 배선은 전기적으로 연결 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극은 전기적으로 절연된 플로팅 상태로 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
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KR20180119063A (ko) * 2017-04-24 2018-11-01 한국전자통신연구원 표시 장치

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