KR20100062470A

KR20100062470A - 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 패널

Info

Publication number: KR20100062470A
Application number: KR1020080121117A
Authority: KR
Inventors: 조선아; 도희욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2010-06-10
Also published as: US20100134732A1; KR101624226B1; US8294856B2

Abstract

표시 기판은 복수의 게이트 전극을 포함하는 복수의 게이트 라인과, 게이트 라인 위에 형성된 제1 절연층과, 게이트 전극과 제1 절연층 위에 형성된 반도체층과, 제1 절연층 위에 형성되고 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인과, 게이트 라인과 데이터 라인에 의하여 형성되고 투과 영역과 반사 영역을 포함하는 복수의 화소 영역과, 데이터 라인에서 연장되어 반도체층의 일단과 중첩된 소스 전극 및 소스 전극과 분리되어 반도체층의 타단과 중첩된 드레인 전극을 포함하는 스위칭 소자와, 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성되는 영역에 대응하여 형성된 제1 광 차단부 및 반사영역에 형성되고 엠보싱 패턴을 갖는 제2 광 차단부를 포함하는 차광 부재, 제2 광 차단부 위에 형성된 반사 전극, 반사 전극 위의 화소 영역에 형성된 제2 절연층 및 제2 절연층 위의 투과 영역에 패턴된 투과 전극을 포함한다.

반사 전극, 투과 전극, 차광 부재, 제조 공정 단순화

Description

표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 패널{DISPLAY SUBSTRATE, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND DISPLAY PANEL HAVING THE DISPLAY SUBSTRATE}

본 발명은 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 표시 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반사-투과형 액정 표시 장치에 이용되는 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 표시 패널에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치는 사용하는 광원에 따라 투과형, 반사형 및 반사-투과형 액정 표시 장치로 나눌 수 있다. 상기 투과형 액정 표시 장치는 실내에서의 높은 시인성 및 색재현성을 가짐에 따라서 가장 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, 상기 투과형 액정 표시 장치는 맑은 날 야외에서의 시인성이 현저히 떨어지며, 또한 소비전력이 높다는 문제점을 가지고 있다.

이에 반하여 상기 반사형 액정 표시 장치는 야외에서의 시인성이 높은 장점을 가지고 있으나, 어두운 장소나, 날씨가 흐릴 경우에 시인성이 현저히 떨어지게 되는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 상기 투과형 및 반사형의 장점을 취한 반사-투과형 액정 표시 장치 가 개발되었다. 그러나, 상기 반사-투과형 액정 표시 장치는 광학 구조나 제조면에서 상기 반사형 및 상기 투과형 보다 어려움이 존재한다. 예를 들면, 투과 영역은 액정층을 투과하는 광 경로가 1개이지만, 반사 영역은 상기 액정층을 투과하는 광 경로가 2개가 된다. 즉, 상기 반사 영역으로 입사된 광은 상기 액정층을 경유한 후 반사 전극에서 반사되어 다시 상기 액정층을 경유하기 때문에 상기 광 경로가 2개가 된다. 따라서 상기 두 영역 사이에 위상지연치의 차이가 존재한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 반사-투과형 액정표시장치는 유기 절연막의 두께를 조절하여 투과 영역에서의 액정층의 셀 갭을 반사 영역에서의 액정층의 셀 갭의 두 배가 되도록 한 이중 셀 갭(Dual cell gap) 구조를 채택하고 있다. 그러나, 유기 절연막의 두께를 조절하는 공정으로 인해서 상기 반사-투과형 액정표시장치의 제조 공정이 복잡하고 어려워져, 반투과형 액정표시장치의 생산성이 저하된다.

또한, 상기 반사-투과형 액정 표시 장치는 상기 반사 영역의 반사 효율을 높이기 위해 상기 유기 절연막의 표면에 엠보싱 처리를 하고, 마지막 레이어(layer)에 반사 전극을 형성하기 때문에 투과형 패널 대비 2개의 포토 공정이 더 추가되므로, 제조 공정이 복잡하다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 제조 공정 단순화 및 제품의 신뢰성 향상을 위한 표시 기판을 제공하는 것이 다. 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시 기판을 구비한 표시 패널을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일 실시예에 따른 표시 기판은, 복수의 게이트 라인, 제1 절연층, 반도체층, 데이터 라인, 복수의 화소 영역, 스위칭 소자, 반사 전극, 제1 절연층 및 투과 전극을 포함한다. 상기 복수의 게이트 라인은 복수의 게이트 전극을 포함한다. 상기 제1 절연층은 상기 게이트 라인 위에 형성된다. 상기 반도체층은 상기 게이트 전극과 상기 제1 절연층과 위에 형성된다. 상기 데이터 라인은 상기 제1 절연층 위에 형성되고 상기 게이트 라인과 교차한다. 상기 복수의 화소 영역은 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 의하여 형성되고 투과 영역과 반사영역을 포함한다. 상기 스위칭 소자는 상기 데이터 라인에서 연장되어 상기 반도체층의 일단과 중첩된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 분리되어 상기 반도체층의 타단과 중첩된 드레인 전극을 포함한다. 상기 차광 부재는 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인이 형성되는 영역에 대응하여 형성된 제1 광 차단부 및 상기 반사영역에 형성되고 엠보싱 패턴을 갖는 제2 광 차단부를 포함한다. 상기 반사 전극은 상기 제2 광 차단부 위에 형성된다. 상기 제2 절연층은 상기 반사 전극 위의 상기 화소 영역에 배치된다. 상기 투과 전극은 상기 제2 절연층 위의 상기 투과 영역에 패터닝된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 반사 전극은 제1 폭을 갖는 복수의 제1 전극부들을 포함하고, 상기 투과 전극은 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖는 복수의 제2 전극부들을 포함한다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일 실시예에 따른 표시 기판의 제조 방법은, 반사 영역과 및 투과 영역을 포함하는 화소 영역이 정의된 베이스 기판 위에 게이트 금속층을 패터닝하여 게이트 전극을 형성한다. 상기 게이트 전극이 형성된 상기 베이스 기판 위에 반도체층 및 저항성 접촉층을 포함하는 반도체 패턴을 형성한다. 상기 반도체 패턴이 형성된 상기 베이스 기판 위에 소스 금속층을 패터닝하여 소스 전극, 드레인 전극 및 상기 드레인 전극으로부터 연장되어 상기 반사 영역에 배치되는 반사 전극을 형성한다. 상기 반사 전극이 형성된 상기 베이스 기판 위에 유기 절연층을 형성한다. 상기 유기 절연층 위의 상기 투과 영역에 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 투과 전극을 형성한다.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 패널은, 표시 기판, 대향 기판 및 액정층을 포함한다. 상기 표시 기판은 복수의 게이트 라인, 제1 절연층, 반도체층, 데이터 라인, 복수의 화소 영역, 스위칭 소자, 차광 부재, 반사 전극, 제2 절연층 및 투과 전극을 포함한다. 상기 복수의 게이트 라인은 복수의 게이트 전극을 포함한다. 상기 제1 절연층은 상기 게이트 라인 위에 형성된다. 상기 반도체층은 상기 게이트 전극과 상기 제1 절연층과 위에 형성된다. 상기 데이터 라인은 상기 제1 절연층 위에 형성되고 상기 게이트 라인과 교차한다. 상기 복수의 화소 영역은 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 의하여 형성되고 투과 영역과 반사영역을 포함한다. 상기 스위칭 소자는 상기 데이터 라인에서 연장되어 상기 반도체층의 일단과 중첩된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 분리되어 상기 반도체층의 타단과 중첩된 드레인 전극을 포함한다. 상기 차광 부재는 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인이 형성되는 영역에 대응하여 형성된 제1 광 차단부 및 상기 반사영역에 형성되고 엠보싱 패턴을 갖는 제2 광 차단부를 포함한다. 상기 반사 전극은 상기 제2 광 차단부 위에 형성된다. 상기 제2 절연층은 상기 반사 전극 위의 상기 화소 영역에 배치된다. 상기 투과 전극은 상기 제2 절연층 위의 상기 투과 영역에 패터닝된다. 상기 대향 기판은 상기 반사 전극 및 상기 투과 전극과 대응하여 배치된 공통 전극을 포함한다. 상기 액정층은 상기 표시 기판 및 상기 대향 기판 사이에 개재된다.

이러한 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 표시 패널에 의하면, 반사 영역에 배치되는 반사 전극을 스위칭 소자의 드레인 전극과 동일한 층에 동일한 물질로 동시에 형성함으로써 제조 공정을 단순화 할 수 있다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 표시 장치의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해 석되지 않는다.

실시예 1

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 패널의 평면도 이다. 도 2는 도 1의 I-I' 라인을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 표시 패널(400)은 표시 기판(100), 상기 표시 기판(100)과 대향하는 대향 기판(200) 및 상기 표시 기판(100)과 상기 대향 기판(200) 사이에 게재된 액정층(300)을 포함한다.

상기 표시 기판(100)은 화소 영역(P)이 정의된 제1 베이스 기판(101)을 포함한다. 상기 제1 베이스 기판(101)은 투명한 절연 물질로 이루어 진다. 상기 화소 영역(P)은 반사 영역(RA)과 투과 영역(TA)을 포함한다.

상기 표시 기판(100)은 상기 제1 베이스 기판(101) 위에 형성된 어레이층(110), 컬러 필터층(160), 패시베이션층(170) 및 투과 전극(180)을 더 포함한다.

상기 어레이층(110)은 상기 제1 베이스 기판(101) 위에 형성된 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결된 스위칭 소자(TFT), 게이트 절연층(120), 반도체 패턴(130), 차광 부재(140) 및 반사 전극(150)을 포함한다.

상기 게이트 라인(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다.

상기 게이트 절연층(120)은 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 스위칭 소자(TFT)의 게이트 전극(GE)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(101) 위에 형성된다.

상기 스위칭 소자(TFT)는 상기 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE), 상기 반도체 패턴(130) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다. 상기 스위칭 소자(TFT)는 상기 반사 영역(RA) 내에 배치될 수 있다. 상기 게이트 전극(GE)은 상기 게이트 라인(GL)과 전기적으로 연결되고, 상기 소스 전극(SE)은 상기 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결된다. 상기 반도체 패턴(130)은 상기 게이트 전극(GE)과 대응하여 상기 게이트 절연층(120) 위에 형성된다. 상기 반도체 패턴(130)은 반도체층(132) 및 저항성 접촉층(134)을 포함한다. 상기 드레인 전극(DE)은 상기 소스 전극(SE)과 소정 간격 이격되어 배치된다.

상기 차광 부재(140)는 제1 광 차단부(142) 및 제2 광 차단부(144)를 포함한다. 상기 제1 광 차단부(142)는 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 데이터 라인(DL)이 형성되는 영역에 대응하여 형성된다. 상기 제1 광 차단부(142)의 표면은 평탄하게 형성될 수 있다.

상기 제2 광 차단부(144)는 상기 반사 영역(RA)에 형성된다. 예를 들면, 상기 제2 광 차단부(144)는 상기 제1 베이스 기판(101)과 상기 반사 전극(150) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 광 차단부(144)는 표면이 상기 반사 영역(RA)의 반사 효율을 향상시키기 위해 올록볼록한 엠보싱 패턴으로 패터닝된다.

상기 반사 전극(150)은 상기 차광 부재(140) 위에 형성되고, 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)과 동일한 층에 동일한 물질로 이루어진다. 예를 들면, 상기 반사 전극(150)은 상기 드레인 전극(DE)으로부터 연장되어 상기 반사 영역(RA)에 배치된다. 상기 반사 전극(150)은 상기 제1 방향(D1) 및 상기 제2 방 향(D2)으로 연장된 십자형의 제1 몸통부(152)와, 상기 제1 몸통부(152)로부터 서로 다른 방향으로 돌출되어 복수의 도메인을 정의하는 복수의 제1 전극부들(154)을 포함한다. 상기 제1 전극부들(154)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 제1 전극부들(154) 사이의 간격(S1)과 실질적으로 동일하거나 크게 형성될 수 있다. 상기 제1 전극부들(154)의 폭(W1)을 상기 제1 전극부들(154) 사이의 간격(S1) 보다 크게 형성하는 경우 상기 반사 영역(RA)의 반사 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 컬러 필터층(160)은 상기 반사 전극(150) 위의 상기 반사 영역(RA) 및 상기 투과 영역(TA)에 형성된다. 상기 컬러 필터층(160)은 상기 반사 영역(RA)의 상기 반사 전극(150) 위에 형성되고, 상기 투과 영역(TA)의 상기 게이트 절연층(120) 위에 형성된다. 상기 반사 영역(RA)에 형성된 상기 컬러 필터층(160)의 표면은 상기 제2 광 차단부(144)에 의해 상기 엠보싱 패턴을 갖는다. 상기 컬러 필터층(160)은 상기 드레인 전극(DE)의 일단부를 노출시키는 콘택홀(175)을 갖는다.

상기 패시베이션층(170)은 상기 컬러 필터층(160)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(101) 위에 형성된다.

상기 투과 전극(180)은 투명한 도전성 물질로 이루어지고, 상기 패시베이션층(170)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(101) 상의 상기 투과 영역(TA)에 형성된다. 상기 투과 전극(180)은 상기 콘택홀(175)을 통해 상기 스위칭 소자(TFT)의 상기 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결된다. 상기 투과 전극(180)은 상기 제1 방향(D1) 및 상기 제2 방향(D2)으로 연장된 십자형의 제2 몸통부(182)와, 상기 제2 몸통부(182)로부터 서로 다른 방향으로 돌출되어 복수의 도메인을 정의하는 복수의 제2 전극부들(184)을 포함한다. 상기 제2 전극부들(184)의 폭(W2)은 서로 인접한 상기 제2 전극부들(184) 사이의 간격(S2)과 실질적으로 동일하거나 형성될 수 있다. 상기 제2 전극부들(184)의 폭과 상기 제2 전극부들(184) 사이의 간격은 상기 제1 전극부들(154)의 폭과 상기 제1 전극부들(154) 사이의 간격보다 작게 형성된다. 예를 들면, 상기 제2 전극부들(184)의 폭과 간격을 각각 약 3㎛로 형성한 경우, 상기 제1 전극부들(154)의 폭과 간격은 각각 약 5㎛로 형성할 수 있다.

상기 반사 영역(RA)에 배치된 상기 컬러 필터층(160)의 두께는 상기 투과 영역(TA)에 배치된 상기 컬러 필터층(160)의 두께와 동일하거나 더 두껍게 형성할 수 있다. 이와 같이 상기 반사 영역(RA)과 상기 투과 영역(TA)에서의 상기 컬러 필터층(160)의 두께 조절을 통하여 상기 반사 영역(RA)과 상기 투과 영역(TA)에서의 위상지연치를 보정할 수 있다. 예를 들면, 상기 투과 전극(180)은 상기 컬러 필터층(160), 상기 보호층(170)이 순차적으로 적층된 영역 위에 배치되는 반면, 상기 반사 전극(150)은 상기 컬러 필터층(160) 전에 배치되므로, 상기 대향 기판(200)에 형성된 공통 전극(210)과 상기 투과 전극(180) 사이의 간격 대비 상기 공통 전극(210)과 상기 반사 전극(150) 사이의 간격이 더 넓다. 따라서, 본 실시예에 따르면 상기 반사 영역(RA)에 배치된 상기 컬러 필터층(160)의 두께를 조금만 조절하여 상기 반사 영역(RA)과 상기 투과 영역(TA) 에서의 위상지연치를 보정할 수 있다.

상기 대향 기판(200)은 제2 베이스 기판(201) 및 공통 전극(210)을 포함한다.

상기 제2 베이스 기판(201)은 투명한 절연 물질로 이루어진다.

상기 공통 전극(210)은 투명한 도전성 물질로 이루어지며, 상기 제2 베이스 기판(201) 위에 형성된다. 상기 공통 전극(210)은 상기 반사 전극(150) 및 상기 투과 전극(180)에 대향하며, 통판 구조를 갖는다. 즉, 상기 공통 전극(210)은 상기 제2 베이스 기판(201)의 전면에 걸쳐 전체적으로 형성된다.

상기 액정층(300)은 상기 표시 기판(100) 및 상기 대향 기판(200) 사이에 개재되어 형성되고, 복수의 액정 분자들(미도시)을 포함한다. 상기 반사 영역(RA)에서의 상기 액정층(300)의 셀 갭(d1)과 상기 투과 영역(TA)에서의 상기 액정층(300)의 셀 갭(d2)은 실질적으로 동일하게 형성된다.

이하에서는 도 1, 2 및 3a 내지 3c를 참조하여 도 2에 도시된 표시 기판(100)의 제조 방법을 설명하기로 한다.

도 3a 내지 3c는 도 2에 도시된 표시 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 2 및 도 3a를 참조하면, 상기 제1 베이스 기판(110) 위에 게이트 금속층을 형성하고, 상기 게이트 금속층을 패터닝하여 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)을 형성한다.

상기 게이트 금속패턴이 형성된 상기 제1 베이스 기판(110) 위에 상기 게이트 절연층(120)을 형성한다. 상기 게이트 절연층(120)을 형성하는 물질의 예로서는, 질화 실리콘, 산화 실리콘 등을 들 수 있다.

상기 게이트 절연층(120)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(101) 위에 상기 반도체층(132) 및 상기 저항성 접촉층(134)을 순차적으로 적층시키고, 상기 반도체 층(132) 및 상기 저항성 접촉층(134)을 패터닝하여 상기 반도체 패턴(130)을 형성한다. 상기 반도체층(132)을 형성하는 물질의 예로서는 비정질 실리콘을 들 수 있고, 상기 저항성 접촉층(134)을 형성하는 물질의 예로서는 n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘을 들 수 있다.

도 2 및 3b를 참조하면, 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 데이터 라인(DL)이 형성되는 영역에 대응하여 상기 제1 광 차단부(142)를 형성하고, 상기 반사 영역(RA) 중 상기 반도체 패턴(130)이 형성된 영역을 제외한 영역에 상기 엠보싱 패턴을 갖는 상기 제2 광 차단부(144)를 형성한다.

이어서, 상기 제1 및 제2 광 차단부(142, 144)가 형성된 상기 제1 베이스 기판(110) 위에 소스 금속층을 형성한다. 상기 소스 금속층을 사진 식각 공정을 통해 패터닝하여 상기 데이터 라인(DL), 상기 소스 전극(SE), 상기 드레인 전극(DE) 및 상기 드레인 전극(DE)으로부터 연장되어 상기 반사 영역(RA)에 배치되는 상기 반사 전극(150)을 포함하는 소스 금속 패턴을 형성한다.

도 2 및 3c를 참조하면, 상기 소스 금속패턴이 형성된 상기 제1 베이스 기판(110) 위의 상기 반사 영역(RA) 및 상기 투과 영역(TA)에 상기 컬러 필터층(160)을 형성한다. 상기 컬러 필터층(160)의 표면은 상기 제2 광 차단부(144) 에 의해 상기 엠보싱 패턴을 갖는다.

이어서, 상기 컬러 필터층(160)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(101) 위에 상기 패시베이션층(170)을 형성한다. 상기 패시베이션층(170)을 형성하는 물질의 예로서는, 질화 실리콘, 산화 실리콘 등을 들 수 있다.

상기 패시베이션층(170) 및 상기 컬러 필터층(160)을 노광 및 현상하여 상기 드레인 전극(DE)의 일단부를 노출시키는 상기 콘택홀(175)을 형성한다.

상기 콘택홀(175)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(101) 위의 상기 투과 영역(TA)에 투명 도전층을 형성한다. 상기 투명 도전층을 패터닝하여 상기 제2 전극부들(184)을 갖는 상기 투과 전극(180)을 형성한다. 상기 투명 도전층을 형성하는 물질의 예로는, 인듐 틴 옥사이드, 인듐 징크 옥사이드 등을 들 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 표시 패널의 전압의 변화에 따른 휘도 분포를 도시한 그래프이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 시뮬레이션 조건은 상기 반사 영역(RA)에 배치된 상기 제1 전극부들(154)의 폭(W1) 및 간격(S1)은 각각 5㎛로 형성되고, 상기 투과 영역(TA)에 배치된 상기 제2 전극부들(184)의 폭(W2) 및 간격(S2)은 각각 3㎛로 형성된 경우의 인가 전압(V)에 따른 휘도를 측정하였다.

상기 시뮬레이션 결과에서 보듯이, 상기 반사 영역(RA)에서 투과된 광의 휘도가 상기 투과 영역(TA)에서 투과된 광의 휘도보다 약 33%정도 감소됨을 확인할 수 있었다. 즉, 전극부들의 폭 및 간격이 증가할수록 휘도가 감소됨을 알 수 있었다.

또한, 상기 전극부들의 폭 및 간격이 증가할수록 최종 액정 정렬 방향에 직교하는 프린지 필드(Fringe Filed) 세기가 증가하여 상기 전극부들의 끝단의 액정 방향자(director) 들의 충돌이 증가하여 휘도가 감소하게 된다.

따라서, 본 실시예에 따르면 상기 반사 영역(RA)과 상기 투과 영역(TA)에서 의 위상지연치 보정을 위해 이중 셀 갭 구조를 채택하지 않고도, 상기 반사 전극(150)과 상기 투과 전극(180)의 폭 및 간격 조절을 통해 상기 반사 영역(RA)과 상기 투과 영역(TA)에서의 상기 위상지연치를 보정할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따르면 상기 반사 전극(150)을 상기 스위칭 소자(TFT)의 상기 드레인 전극(DE)과 동일한 층에 동일한 물질로 형성함으로써, 제조 공정을 단순화할 수 있다.

실시예 2

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 패널의 평면도이다. 도 6은 도 5의 II-II 라인을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 실시예 2에 따른 표시 패널(500)은 반사 영역과 투과 영역의 위치를 제외하고는 실시예 1에 따른 표시 패널(400)과 동일하므로 동일한 부재는 동일한 참조 부호로 나타내고, 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5 및 도 6를 참조하면, 본 실시예에 따른 상기 표시 패널(500)은 표시 기판(100), 상기 표시 기판(100)과 대향하는 대향 기판(200) 및 액정층(300)을 포함한다.

상기 표시 기판(100)은 제1 베이스 기판(101) 위에 형성된 어레이층(110), 컬러 필터층(160), 패시베이션층(170) 및 투과 전극(180)을 포함한다.

상기 반사 전극(150)은 상기 반사 영역(RA)에 배치되는 제2 광 차단부(144) 위에 형성되고, 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동일한 층에 동일한 물질로 이루어 진다.

상기 반사 전극(150)은 상기 제1 방향(D1) 및 상기 제2 방향(D2)으로 연장된 십자형의 제1 몸통부(152)와, 상기 제1 몸통부(152)로부터 서로 다른 방향으로 돌출되어 복수의 도메인을 정의하는 복수의 제1 전극부들(154)을 포함한다. 상기 제1 전극부들(154)은 화소 영역의 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 중심으로 양측에 이격되어 배치된다. 상기 제1 전극부들(154)의 폭(W1) 및 서로 인접한 상기 제1 전극부들(154) 사이의 간격(S1)은 약 5㎛ 이하로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극부들(154)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 제1 전극부들(154) 사이의 간격(S1)과 실질적으로 동일하거나 크게 형성될 수 있다. 상기 제1 전극부들(154)의 폭(W1)을 상기 제1 전극부들(154) 사이의 간격(S1) 보다 크게 형성하는 경우 상기 반사 영역(RA)의 반사 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 투과 전극(180)은 투명한 도전성 물질로 이루어지고, 상기 패시베이션층(170)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(101) 상의 상기 투과 영역(TA)에 형성된다. 상기 투과 전극(180)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장된 일자형의 제2 몸통부(182)와, 상기 제2 몸통부(182)로부터 서로 다른 방향으로 돌출되어 복수의 도메인을 정의하는 복수의 제2 전극부들(184)을 포함한다. 상기 제2 전극부들(184)은 상기 중앙 영역과 상기 중앙 영역으로 중심으로 양측에 이격되어 배치된 제1 전극부들(154) 사이에 배치된다. 상기 제2 전극부들(184)의 폭(W2) 및 서로 인접한 상기 제2 전극부들(184) 사이의 간격(S2)은 약 5㎛ 이하로 형성될 수 있다. 상기 제2 전극부들(184)의 폭(W2)은 서로 인접한 상기 제2 전극부들(184) 사이의 간격(S2)과 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 상기 제2 전극부들(184)의 폭(W2)과 상기 제2 전극부들(184) 사이의 간격(S2)은 상기 제1 전극부들(154)의 폭(W1)과 상기 제1 전극부들(154) 사이의 간격(S1)보다 작게 형성된다.

상기 공통 전극(210)은 투명한 도전성 물질로 이루어지며, 상기 제2 베이스 기판(201) 위에 형성된다. 상기 공통 전극(210)은 상기 반사 전극(150) 및 상기 투과 전극(180)에 대향하며, 통판 구조를 갖는다.

상기 액정층(300)은 상기 표시 기판(100) 및 상기 대향 기판(200) 사이에 개재된다. 상기 반사 영역(RA)에서의 상기 액정층(300)의 셀 갭(d1)과 상기 투과 영역(TA)에서의 상기 액정층(300)의 셀 갭(d2)은 실질적으로 동일하게 형성된다.

본 실시예에 따른 표시 기판(100)의 제조 방법은 도 3a 내지 3c를 참조하여 설명한 실시예 1에 따른 표시 기판(100)의 제조 방법과 상기 반사 전극(150) 및 상기 투과 전극(180)이 배치되는 위치를 제외하고 실질적으로 동일하므로, 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 반사 전극(150)은 상기 화소 영역(P)의 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 중심으로 양측 모서리 부분에 이격되어 배치되도록 형성하고, 상기 투과 전극(180)은 상기 중앙 영역과 상기 중앙 영역으로 중심으로 양측 모서리 부분에 이격되어 배치된 상기 반사 전극(150) 사이에 배치되도록 형성한다.

본 실시예에 따르면, 실시예 1에서와 동일하게 상기 반사 전극(150)과 상기 투과 전극(180)의 폭 및 간격 조절을 통해 상기 반사 영역(RA)과 상기 투과 영역(TA)에서의 상기 위상지연치를 보정할 수 있으며, 상기 반사 전극(150)을 상기 스위칭 소자(TFT)의 상기 드레인 전극(DE)과 동일한 층에 동일한 물질로 형성함으로써 제조 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따르면, 상기 화소 영역(P) 중 액정 분자들의 배열이 규칙적이지 않아 휘도가 좋지 않은 영역에 상기 반사 전극(150)을 형성함으로써 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

실시예 3

도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 표시 기판의 평면도이다.

도 7에 도시된 실시예 3에 따른 표시 기판(100a)은 반사 전극(150) 및 투과 전극(180)을 개별적으로 구동하기 위해 두 개의 스위칭 소자(TFT1, TFT2)를 구비한 것을 제외하고는 실시예 1에 따른 표시 기판(100)과 동일하므로 동일한 부재는 동일한 참조 부호로 나타내고, 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 상기 표시 기판(100a)은 제1 게이트 라인(GL1), 제2 게이트 라인(GL2), 제1 데이터 라인(DL1), 제2 데이터 라인(DL2), 상기 제1 게이트 라인(GL1)과 상기 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 제1 스위칭 소자(TFT1) 및 상기 제1 게이트 라인(GL1)과 상기 제2 데이터 라인(DL2)과 연결된 제2 스위칭 소자(TFT2)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 게이트 라인들(GL1, GL2) 각각은 상기 제1 및 제2 데이터 라인들(DL1, DL2)과 교차한다. 상기 제1 데이터 라인(DL1)은 제1 전압을 전달하고, 제2 데이터 라인(DL2)은 상기 제1 전압과 다른 제2 전압을 전달한다.

상기 제1 스위칭 소자(TFT1)는 제1 게이트 전극(GE1), 제1 소스 전극(SE1) 및 제1 드레인 전극(DE1)을 포함한다. 상기 제1 게이트 전극(GE1)은 상기 제1 게이 트 라인(GL1)과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 소스 전극(SE1)은 상기 제1 데이터 라인(DL1)과 전기적으로 연결된다. 상기 제1 드레인 전극(DE1)은 상기 반사 영역(RA)에 형성된 상기 반사 전극(150)과 물리적 및 전기적으로 연결된다.

상기 제2 스위칭 소자(TFT2)는 제2 게이트 전극(GE2), 제2 소스 전극(SE2) 및 제2 드레인 전극(DE2)을 포함한다. 상기 제2 게이트 전극(GE2)은 상기 제1 게이트 라인(GL1)과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 소스 전극(SE2)은 상기 제2 데이터 라인(DL2)과 전기적으로 연결된다. 상기 제2 드레인 전극(DE2)은 상기 투과 영역(TA)에 형성된 상기 투과 전극(180)과 전기적으로 연결된다.

상기 표시 기판(100a)은 상기 제1 스위칭 소자(TFT1)의 상기 제1 드레인 전극(DE1)으로부터 연장되어 화소 영역(P)의 반사 영역(RA)에 배치된 반사 전극(150) 및 상기 제2 스위칭 소자(TFT2)의 상기 제2 드레인 전극(DE2)과 전기적으로 연결되어 상기 화소 영역(P)의 투과 영역(TA)에 배치된 투과 전극(180)을 더 포함한다.

상기 반사 전극(150)은 상기 제1 드레인 전극(DE1)과 직접 접촉되어 상기 제1 스위칭 소자(TFT1)와 전기적으로 연결된다. 상기 반사 전극(150)은 복수의 제1 전극부들(154)을 포함한다. 상기 제1 전극부들(154)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 제1 전극부들(154) 사이의 간격(S1)과 실질적으로 동일하거나 크게 형성될 수 있다. 상기 제1 전극부들(154)의 폭(W1)을 상기 제1 전극부들(154) 사이의 간격(S1) 보다 크게 형성하는 경우 상기 반사 영역(RA)의 반사 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 투과 전극(180)은 콘택홀(175)을 통해 상기 제2 드레인 전극(DE2)의 일단과 전기적으로 연결된다. 상기 투과 전극(180)은 복수의 제2 전극부들(184)을 포 함한다. 상기 제2 전극부들(184)의 폭(W2)은 서로 인접한 상기 제2 전극부들(184) 사이의 간격(S2)과 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 상기 제2 전극부들(184)의 폭(W2)과 상기 제2 전극부들(184) 사이의 간격(S2)은 상기 제1 전극부들(154)의 폭(W1)과 상기 제1 전극부들(154) 사이의 간격(S1)보다 작게 형성된다.

본 실시예에 따른 표시 기판(100)의 제조 방법은 도 3a 내지 3c를 참조하여 설명한 실시예 1에 따른 표시 기판(100)의 제조 방법과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따르면, 상기 반사 전극(150)과 상기 투과 전극(180)의 폭과 간격을 서로 다르게 구성하고, 상기 반사 전극(RA)과 상기 투과 전극(TA)에 서로 다른 전압을 인가하는 방식을 이용하여 상기 반사 영역(RA)과 상기 투과 영역(TA)에서의 상기 위상지연치를 보정할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면 반사 전극을 스위칭 소자의 드레인 전극과 동일한 층에 동일한 물질로 동시에 형성하고, 반사 영역에 차광 부재 형성시 엠보싱 처리하여 상기 반사 영역의 반사 효율을 향상시킬 수 있음으로써 제조 공정을 단순화 시킬 수 있다. 또한, 상기 반사 전극과 상기 투과 전극의 전극 패턴을 서로 다르게 형성함으로써 상기 반사 영역과 상기 투과 영역에서의 셀 갭을 서로 다르게 형성하지 않고서도 상기 반사 영역과 상기 투과 영역에서의 위상지연치를 보정할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기 술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 패널의 평면도이다.

도 2는 도 1의 I-I' 라인을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 패널의 평면도이다.

도 6은 도 5의 II-II 라인을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.

도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 표시 패널의 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 어레이 기판 110 : 어레이층

120 : 게이트 절연층 130 : 반도체 패턴

140 : 차광 부재 142 : 제1 광 차단부

144 : 제2 광 차단부 150 : 반사 전극

160 : 컬러 필터층 170 : 패시베이션층

175 : 콘택홀 180 : 투과 전극

200 : 대향 기판 300 : 액정층

Claims

복수의 게이트 전극을 포함하는 복수의 게이트 라인;

상기 게이트 라인상에 형성된 제1 절연층;

상기 게이트 전극과 상기 제1 절연층 위에 형성된 반도체층;

상기 제1 절연층 위에 형성되고 상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인;

상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 의하여 형성되고 투과 영역과 반사 영역을 포함하는 복수의 화소 영역;

상기 데이터 라인에서 연장되어 상기 반도체층의 일단과 중첩된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 분리되어 상기 반도체층의 타단과 중첩된 드레인 전극을 포함하는 스위칭 소자;

상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인이 형성된 영역에 대응하여 형성된 제1 광 차단부 및 상기 반사영역에 형성되고 엠보싱 패턴을 갖는 제2 광 차단부 포함하는 차광 부재;

상기 제2 광 차단부 위에 형성된 반사 전극;

상기 반사 전극 위의 상기 화소 영역에 형성된 제2 절연층; 및

상기 제2 절연층 위의 상기 투과 영역에 패턴된 투과 전극를 포함하는 표시 기판.
제1항에 있어서, 상기 반사 전극은 제1 폭을 갖는 복수의 제1 전극부들을 포 함하고, 상기 투과 전극은 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖는 복수의 제2 전극부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
제2항에 있어서, 상기 제1 전극부들 각각의 폭은 인접한 상기 제1 전극부들 사이의 간격과 같거나 큰 것을 특징으로 하는 표시 기판.
제1항에 있어서, 상기 제2 절연층이 형성된 상기 베이스 기판 위에 배치된 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
제4항에 있어서, 상기 반사 영역에 배치된 상기 제2 절연층의 두께는 상기 투과 영역에 배치된 상기 제2 절연층의 두께와 동일하거나 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 표시 기판.
제5항에 있어서, 상기 제2 절연층은 컬러 필터층인 것을 특징으로 하는 표시 기판.
반사 영역과 및 투과 영역을 포함하는 화소 영역이 정의된 베이스 기판 위에 게이트 금속층을 패터닝하여 게이트 전극을 형성하는 단계;

상기 게이트 전극이 형성된 상기 베이스 기판 위에 반도체층 및 저항성 접촉층을 포함하는 반도체 패턴을 형성하는 단계;

상기 반도체 패턴이 형성된 상기 베이스 기판 위에 소스 금속층을 패터닝하여 소스 전극, 드레인 전극 및 상기 드레인 전극으로부터 연장되어 상기 반사 영역에 배치되는 반사 전극을 형성하는 단계;

상기 반사 전극이 형성된 상기 베이스 기판 위에 유기 절연층을 형성하는 단계; 및

상기 유기 절연층 위의 상기 투과 영역에 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 투과 전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 반도체 패턴이 형성된 상기 베이스 기판 위의 상기 반사 영역에 엠보싱 패턴을 갖는 차광 부재를 형성하는 단계를 더 포함하며,

상기 반사 전극은 상기 차광 부재 위에 형성된 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 유기 절연층이 형성된 상기 베이스 기판 위에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 유기 절연층은 컬러 필터층인 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
복수의 게이트 전극을 포함하는 복수의 게이트 라인, 상기 게이트 라인상에 형성된 제1 절연층, 상기 게이트 전극과 상기 제1 절연층 위에 형성된 반도체층, 상기 제1 절연층 위에 형성되고 상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 의하여 형성되고 투과 영역과 반사 영역을 포함하는 복수의 화소 영역, 상기 데이터 라인에서 연장되어 상기 반도체층의 일단과 중첩된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 분리되어 상기 반도체층의 타단과 중첩된 드레인 전극을 포함하는 스위칭 소자, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인이 형성된 영역에 대응하여 형성된 제1 광 차단부 및 상기 반사영역에 형성되고 엠보싱 패턴을 갖는 제2 광 차단부 포함하는 차광 부재, 상기 제2 광 차단부 위에 형성된 반사 전극, 상기 반사 전극 위의 상기 화소 영역에 형성된 제2 절연층 및 상기 제2 절연층 위의 상기 투과 영역에 패턴된 투과 전극를 포함하는 표시 기판;

상기 반사 전극 및 상기 투과 전극과 대응하여 배치된 공통 전극을 포함하는 대향 기판; 및

상기 표시 기판 및 상기 대향 기판 사이에 개재되는 액정층을 포함하는 표시 패널.
제11항에 있어서, 상기 반사 전극은 제1 폭을 갖는 복수의 제1 전극부들을 포함하고, 상기 투과 전극은 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖는 복수의 제2 전극부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
제12항에 있어서, 상기 제1 전극부들 각각의 폭은 인접한 상기 제1 슬릿 전 극들 사이의 간격과 같거나 큰 것을 특징으로 하는 표시 패널.
제11항에 있어서, 상기 공통 전극은 통판 구조인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
제11항에 있어서, 상기 제2 절연층이 형성된 상기 베이스 기판 위에 형성된 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
제15항에 있어서, 상기 반사 영역에 배치된 상기 제2 절연층의 두께는 상기 투과 영역에 배치된 상기 제2 절연층의 두께와 동일하거나 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 표시 패널.
제16항에 있어서, 상기 제2 절연층은 컬러 필터층인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
제11항에 있어서, 상기 반사 영역에서의 상기 액정층의 셀 갭과 상기 투과 영역에서의 상기 액정층의 셀 갭은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 표시 패널.