KR20100069962A - 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법 - Google Patents

반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 화소영역이 정의되고, 상기 화소영역은 그 상하로 반사부와 투과부가 정의된 기판과; 상기 기판 상에 형성된 폴리실리콘의 반도체층과; 상기 반도체층 위로 전면에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 일방향으로 연장하며 형성된 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 연결된 제 1 및 제 2 게이트 전극과, 상기 게이트 배선과 이격하며 나란하게 형성된 공통배선과; 상기 게이트 배선 위로 전면에 형성된 층간절연막과; 상기 층간절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하며 형성된 데이터 배선과; 상기 층간절연막 위로 상기 층간절연막과 상기 게이트 절연막이 패터닝되어 상기 반도체층을 노출시키며 형성된 제 1, 2 및 제 3 반도체층 콘택홀을 통해 각각 상기 반도체층과 접촉하며 서로 이격하며 형성된 소스 전극과, 제 1 및 제 2 드레인 전극과; 상기 데이터 배선과 소스 전극 및 제 1 및 제 2 드레인 전극 위로 전면에 형성되며, 상기 제 2 드레인 전극을 노출시키는 제 1 드레인 콘택홀을 가지며 형성된 제 1 보호층과; 상기 제 1 보호층 상부로 상기 투과부에 대응하여 투명 도전성 물질로 상기 제 1 드레인 콘택홀을 통해 상기 제 2 드레인 전극과 접촉하며 형성된 투과전극과; 상기 투과전극 위로 전면에 형성된 제 2 보호층과; 상기 제 2 보호층 위로 불투명 금속물질로 이루어지며 상기 제 2 보호층과 그 하부의 제 1 보호층이 패터닝되어 상기 제 1 드레인 전극을 노출시키는 제 2 드레인 콘택홀을 통해 상기 제 1 드레인 전극과 접촉하며 상기 반사부에 형성된 반사전극을 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레 이 기판을 제공한다.
반사투과형, 액정표시장치, 쇼트불량, 반사전극, 투과전극

Description

반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법{An array substrate for trans-flective liquid crystal display device and fabrication method of the same}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었다.
이러한 평판 표시 장치는 스스로 빛을 발하느냐 그렇지 못하냐에 따라 나눌 수 있는데, 스스로 빛을 발하여 화상을 표시하는 것을 발광형 표시장치라 하고, 그렇지 못하고 외부의 광원을 이용하여 화상을 표시하는 것을 수광형 표시장치라고 한다. 발광형 표시장치로는 플라즈마 표시장치(plasma display device)와 전계 방출 표시장치(field emission display device), 전계 발광 표시 장치(electro luminescence display device) 등이 있으며, 수광형 표시 장치로는 액정표시장치(liquid crystal display device)가 있다.
이중 액정표시장치가 해상도, 컬러표시, 화질 등이 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.
일반적으로 액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 서로 대향하도록 배치하고, 두 기판 사이에 액정을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직여 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.
그런데, 액정표시장치는 앞서 언급한 바와 같이 스스로 빛을 발하지 못하므로 별도의 광원이 필요하다.
따라서, 액정패널 뒷면에 백라이트(backlight) 유닛을 구성하고, 상기 백라이트 유닛으로부터 나오는 빛을 액정패널에 입사시켜, 액정의 배열에 따라 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시한다.
이러한 액정표시장치를 투과형(transmission type) 액정표시장치라고 하는데, 투과형 액정표시장치는 백라이트와 같은 인위적인 배면광원을 사용하므로 어두운 외부 환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있으나, 백라이트로 인한 전력소비(power consumption)가 큰 단점이 있다.
이와 같은 단점을 보완하기 위해 반사형(reflection type) 및 반사투과형 액정표시장치가 제안되었다.
반사형 액정표시장치는 외부의 자연광이나 인조광을 반사시킴으로써 액정의 배열에 따라 빛의 투과율을 조절하는 형태로 투과형 액정표시장치에 비해 전력소비가 적다. 이러한 반사형 액정표시장치에서 하부 어레이 기판 상에 형성되는 화소전극은 반사가 잘 되는 도전 물질로 형성하고, 상부의 컬러필터 기판에 형성되는 공통전극은 외부광을 투과시키기 위해 투명 도전 물질로 형성한다.
또한, 반사투과형 액정표시장치는 투과형 및 반사형 액정표시장치의 장점을 모두 갖춘 것으로, 실내 또는 외부광이 없는 곳에는 백라이트 광을 이용하는 투과모드로 사용하고, 외부광원이 존재하는 곳에서는 상기 외부광을 광원으로 이용하는 반사모드로 선택 사용할 수 있는 것이 특징이 되고 있다.
따라서 최근에는 두 모드로 모드 이용할 수 있는 반사투과형 액정표시장치가 많은 관심을 받고 있다.
도 1은 종래의 반사투과형 액정표시장치에 있어, 박막트랜지스터를 포함하는 하나의 화소영역을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
우선, 어레이 기판에 있어, 도시한 바와 같이, 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(30)이 교차하여 정의되는 화소영역(P)내에는 게이트 전극(15)과, 게이트 절연막(20)과, 반도체층(25)과 소스 및 드레인 전극(33, 36)을 포함하는 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. 또한, 상기 박막트랜지스터(Tr) 위로 무기절연물질로써 제 1 보호층(39)이 형성되어 있으며, 상기 제 1 보호층(39) 위로 유기절연물질로써 두꺼운 두께를 가지며 그 표면이 평탄한 제 2 보호층(45)이 형성되어 있으며, 반사부에 있어서는 상기 제 2 보호층(45) 상부에 그 위로 반사효율이 우수한 금속물질로써 각 화소영역(P)별로 독립된 반사판(52)이 형성되어 있다.
또한, 상기 반사판(52)과 상기 제 2 보호층(45) 상부에는 무기절연물질로 이루어진 제 3 보호층(55)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제 1, 2 및 3 보호층(39, 45, 55)은 패터닝됨으로써 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(36)을 노출시키는 드레인 콘택홀(47)이 형성되어 있다.
또한, 상기 제 3 보호층(55) 위로 상기 드레인 콘택홀(47)을 통해 상기 드레인 전극(36)과 접촉하며 화소전극(60)이 상기 반사부(RA)와 투과부(TA)를 포함하는 화소영역(P) 전면에 형성되어 있다.
전술한 구조를 갖는 어레이 기판(10)에 대응하여, 이와 마주하는 컬러필터 기판(70)에는 각 화소영역(P)의 경계에 블랙매트릭스(72)가 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(72) 외부로 노출된 개구부에는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(R, G, B)을 포함하는 컬러필터층(74)이 형성되어 있다. 또한, 상기 컬러필터층(74)을 덮으며 투명한 유기절연물질로써 상기 반사부(RA)에 대응해서는 제 1 두께를 가지며, 상기 투과부(TA)에 대응해서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 오버코트층(76)이 형성되어 있다. 또한, 상기 오버코트층(76) 하부에는 전면에 투명 도전성 물질로써 공통전극(78)이 형성되어 있으며, 상기 공통전극(78) 하부로 상기 반사부(RA)에 대응하여 상기 어레이 기판(10)과 일정한 갭 유지를 위한 스페이서(80)가 형성되어 있다.
또한, 이러한 구성을 갖는 어레이 기판(10)과 컬러피터 기판(70) 사이에는 액정층(90)이 개재되어 있다. 이때 상기 액정층(90)은 상기 컬러필터 기판(70)에 구비된 오버코트층(76)의 두께차이에 의해 투과부(TA)에서의 두께(d2)가 반사 부(RA)에서의 두께(d1)대비 2배가 되고 있다.
한편, 전술한 구성을 갖는 종래의 반사투과형 액정표시장치(1)는 제품화되기 전에 최종검사를 실시하게 되는데, 상기 액정층(90) 내에 금속성 이물이 부착되는 경우, 특히 액정층(90)의 두께가 1.8㎛ 내지 2.0㎛ 정도로 얇은 반사부(RA)에 있어 하부의 화소전극(60)과 상부의 공통전극(78)의 쇼트가 발생하게 된다.
이렇게 반사부(RS)에서 금속성 이물에 의해 쇼트가 발생하는 경우, 상기 화소전극(60)이 하나의 박막트랜지스터(Tr)와 연결되어 반사부(RA) 및 투과부(TA)에 걸쳐 화소영역(P) 전체에 하나의 판 형태로 형성되고 있으므로 반사부(RA) 및 투과부(TA)에 관계없이 하나의 화소영역(P)이 휘점화 또는 암점화된 불량화소가 형성되는 실정이다.
반투과형 액정표시장치(1)는 반사모드와 투과모드를 가지며, 반사모드로 동작 시는 반사부(RA)를 통해 구현되는 화상만을 볼 수 있으며, 투과모드로 동작 시는 투과부(TA)를 통해 구현되는 화상을 볼 수 있다. 이때 전술한 구성을 갖는 종래의 반사투과형 액정표시장치(1)의 경우 반사모드 또는 투과모드로 동작 시 어떠한 경우에도 반사부(RA)에서 금속성 이물에 의해 상하기판 간 쇼트가 발생하면 무조건 하나의 화소영역(P)이 휘점화 또는 암점화되므로 사용자가 쉽게 인지할 수 있어 표시품질을 저하시키게 된다.
액정표시장치에 있어서 이러한 화소는 적게는 수십만개에서 많게는 수천만개가 되므로 아무리 세정을 강화한다 하여도 미세 이물을 완전히 제거할 수 없는 실정이다. 따라서, 모든 화소영역(P)이 현 제조 수준에서는 정상이 될 수는 없으므 로 불량이 발생한 화소의 개수를 가지고 양품 및 불량을 판정하고 있다.
즉, 일례로 불량이 발생한 화소가 5개 이하면 A급 양품, 6개 내지 10개 사이 이면 B급 양품, 10개를 초과하면 불량 처리되고 있다.
한편, 반사투과형 액정표시장치(1)의 경우, 반사부(RA)와 투과부(TA)를 가져 하나의 화소영역(P)이 2개의 영역으로 나뉘기 때문에, 반사모드에서와 투과모드에서의 불량 유무가 나뉘며, 양품의 기준이 상기 두 모드에서 각각 달리 카운트되지만, 전술한 바와 같은 구조에 의해 반사부(RA)에서의 쇼트 불량은 자연적으로 투과부(TA)까지 영향을 미쳐 투과부(TA) 불량으로도 카운트 되므로 불량률이 상승시키는 문제가 발생하고 있다.
본 발명은 위에서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 하나의 화소영역 내에서 반사부와 투과부의 구동을 달리하는 구조를 제안함으로써 반사부에서 금속성 이물에 의해 상하 기판간 쇼트 불량이 발생한다 하더라도 투과부에 전혀 영향을 미치지 않는 반사투과형 액정표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 반사부에서의 쇼트 불량이 투과부에 영향을 끼치지 않으므로 하나의 화소영역 내에서 쇼트 불량에 의해 발생되는 영역이 상대적으로 작아짐으로 시인성이 낮아지게 되어 표시품질을 향상시키는 효과가 있으며, 나아가 불량화소의 개수 가 줄어듦으로 인해 수율 향상의 효과가 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판은, 화소영역이 정의되고, 상기 화소영역은 그 상하로 반사부와 투과부가 정의된 기판과; 상기 기판 상에 형성된 폴리실리콘의 반도체층과; 상기 반도체층 위로 전면에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 일방향으로 연장하며 형성된 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 연결된 제 1 및 제 2 게이트 전극과, 상기 게이트 배선과 이격하며 나란하게 형성된 공통배선과; 상기 게이트 배선 위로 전면에 형성된 층간절연막과; 상기 층간절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하며 형성된 데이터 배선과; 상기 층간절연막 위로 상기 층간절연막과 상기 게이트 절연막이 패터닝되어 상기 반도체층을 노출시키며 형성된 제 1, 2 및 제 3 반도체층 콘택홀을 통해 각각 상기 반도체층과 접촉하며 서로 이격하며 형성된 소스 전극과, 제 1 및 제 2 드레인 전극과; 상기 데이터 배선과 소스 전극 및 제 1 및 제 2 드레인 전극 위로 전면에 형성되며, 상기 제 2 드레인 전극을 노출시키는 제 1 드레인 콘택홀을 가지며 형성된 제 1 보호층과; 상기 제 1 보호층 상부로 상기 투과부에 대응하여 투명 도전성 물질로 상기 제 1 드레인 콘택홀을 통해 상기 제 2 드레인 전극과 접촉하며 형성된 투과전극과; 상기 투과전극 위로 전면에 형성된 제 2 보호층과; 상기 제 2 보호층 위로 불투명 금속물질로 이루어지며 상기 제 2 보호층과 그 하부의 제 1 보호층이 패터닝되어 상기 제 1 드레인 전극을 노출시키는 제 2 드레인 콘택홀을 통해 상기 제 1 드레인 전극과 접촉하며 상기 반사부에 형성된 반사전극을 포함한다.
순차 적층된 상기 반도체층과, 게이트 절연막과, 제 1 게이트 전극과, 층간절연막과, 서로 이격하는 제 1 소스 전극 및 제 1 드레인 전극은 제 1 박막트랜지스터를 이루며, 상기 반도체층과, 게이트 절연막과, 제 2 게이트 전극과, 층간절연막과, 서로 이격하는 제 1 소스 전극 및 제 2 드레인 전극은 제 2 박막트랜지스터를 이룸으로써 상기 제 1 소스 전극은 상기 제 1 및 제 2 박막트랜지스터가 공유하는 것이 특징이다.
상기 반도체층은 상기 제 1 및 제 2 게이트 전극과 공통배선 외부로 노출된 부분은 불순물이 도핑되어 불순물 폴리실리콘으로 이루어지며, 상기 기 제 1 및 제 2 게이트 전극과 공통배선과 중첩하는 부분은 순수 폴리실리콘으로 이루어진 것이 특징이다.
상기 제 2 드레인 전극은 상기 공통배선과 중첩하도록 형성되며, 서로 중첩하는 상기 공통배선 및 제 2 드레인 전극과 이들 사이에 개재된 층간절연막은 스토리지 커패시터를 이루는 것이 특징이다.
상기 제 1 보호층은 상기 반사부에 대응해서는 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 가지며, 상기 반사부에 대응해서는 평탄한 표면을 가짐으로써 상기 반사부에 형성된 반사전극은 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 가지며, 상기 투과전극은 그 표면이 평탄하도록 형성된 것이 특징이다.
상기 소스 전극과 제 1 및 제 2 드레인 전극과 상기 제 1 보호층 사이에는 무기절연물질로써 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극을 노출시키는 제 2 및 1 드레인 콘택홀을 갖는 제 3 보호층을 포함하며, 상기 투과전극과 상기 제 1 보호층 사이에는 무기절연물질로써 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극을 노출시키는 제 2 및 1 드레인 콘택홀을 갖는 제 4 보호층을 포함한다.
상기 반사전극 위로 무기절연물질로서 이루어진 제 5 보호층을 포함한다.
상기 게이트 배선은 그 자체로 일부가 상기 제 1 게이트 전극을 이루며, 상기 데이터 배선은 그 자체로 일부가 상기 소스 전극을 이루는 것이 특징이다.
반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 화소영역이 정의되고, 상기 화소영역은 그 상하로 반사부와 투과부가 정의된 기판 상에 순수 폴리실리콘의 반도체층을 형성하는 단계와; 상기 반도체층 위로 전면에 형성된 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위로 일방향으로 연장하는 게이트 배선 및 이와 이격하며 나란하게 공통배선을 형성하고, 동시에 상기 게이트 배선과 연결된 제 1 및 제 2 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선과 공통배선 및 제 1 및 제 2 게이트 배선 외부로 위치하는 상기 순수 폴리실리콘의 반도체층에 대해 불순물을 도핑하여 불순물 반도체층을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선 위로 전면에 층간절연막을 형성하는 단계와; 상기 층간절연막과 그 하부의 상기 게이트 절연막을 패터닝하여 상기 불순물이 반도체층을 각각 노출시키는 제 1, 2 및 제 3 반도체층 콘택홀을 형성하는 단계와; 상기 층간절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 제 1 반도체층 콘택홀을 통해 상기 불순물 반도체층과 접촉하는 소스 전극과, 상기 소스 전극과 각 각 이격하며, 상기 제 2 및 제 3 반도체층 콘택홀을 통해 상기 불순물 반도체층과 각각 접촉하는 제 1 및 제 2 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 데이터 배선과 소스 전극 및 제 1 및 제 2 드레인 전극 위로 전면에 상기 제 2 드레인 전극을 노출시키는 제 1 드레인 콘택홀을 갖는 제 1 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 보호층 상부로 상기 투과부에 대응하여 투명 도전성 물질로 상기 제 1 드레인 콘택홀을 통해 상기 제 2 드레인 전극과 접촉하는 투과전극을 형성하는 단계와; 상기 투과전극 위로 전면에 제 2 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 보호층과 그 하부에 위치한 상기 제 1 보호층을 패터닝함으로써 상기 제 1 드레인 전극을 노출시키는 제 2 드레인 콘택홀을 형성하는 단계와; 상기 제 2 보호층 위로 상기 반사부에 불투명 금속물질로 상기 제 2 드레인 콘택홀을 통해 상기 제 1 드레인 전극과 접촉하는 반사전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제 2 드레인 전극은 상기 공통배선과 중첩하도록 하여 서로 중첩하는 상기 공통배선과 층간절연막과 상기 제 2 드레인 전극은 스토리지 커패시터를 이루도록 하는 것이 특징이다.
상기 제 1 보호층은 상기 반사부에 대응해서는 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 가지며, 상기 반사부에 대응해서는 평탄한 표면을 갖도록 형성함으로써 상기 반사부에 형성된 반사전극은 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 가지며, 상기 투과전극은 그 표면이 평탄하도록 하는 것이 특징이다.
상기 제 1 보호층을 형성하기 전에 상기 소스 전극과 제 1 및 제 2 드레인 전극 상부로 무기절연물질로서 제 3 보호층을 형성하는 단계와; 상기 투과전극을 형성하기 전에 상기 제 1 보호층 위로 무기절연물질로써 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극을 노출시키는 제 2 및 1 드레인 콘택홀을 갖는 제 4 보호층을 형성하는 단계와; 상기 반사전극 위로 무기절연물질로써 전면에 제 5 보호층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 경우, 하나의 게이트 배선과 연결된 2개의 박막트랜지스터에 의해 각각 구동되도록 반사전극과 투과전극을 형성함으로써 반사부에 대응하여 금속이물에 의해 상하기판 간의 쇼트 불량이 발생한다 하여도 상기 반사전극과 상기 투과부의 투과전극은 서로 절연되어 전혀 영향을 끼치지 않는다. 따라서, 종래에서와 같은 반사부에서의 쇼트 불량에 의해 투과부까지 함께 쇼트 불량이 발생하여 암점화 또는 휘점화되는 등의 문제를 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
투과부와 반사부의 불량을 이원화되므로 전체적인 불량률을 낮추어 제품 생산 수율을 향상시키는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 평면도 일부를 도시한 것이며, 도 3 및 도 4는 도 2를 각각 절단선 Ⅲ-Ⅲ, Ⅳ-Ⅳ 을 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다.
우선, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 평면구조에 대해 설명한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판(101)은 종횡으로 연장하여 서로 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(135) 및 게이트 배선(115)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(115)과 나란하게 상기 화소영역(P)을 관통하며 공통배선(123)이 형성되어 있다. 이때 상기 공통배선(123)은 상기 각 화소영역(P)의 경계에서는 제 1 폭을 가지며, 화소영역(P) 내부에서는 상기 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 가지며 형성되고 있는 것이 특징이다. 이때 상기 공통배선(123) 중 상기 제 2 폭을 갖는 부분은 스토리지 커패시터(StgC)의 제 1 전극을 이룬다.
한편, 상기 각 화소영역(P)에는 상기 게이트 배선(115)으로부터 분기하여 제 1 게이트 전극(118)이 형성되어 있으며, 화소영역(P)의 경계에 상기 게이트 배선(115) 자체로서 그 일부가 제 2 게이트 전극(120)을 형성하고 있다.
또한, 각 화소영역(P)과 상기 데이터 배선(135) 일부에 대해서는 폴리실리콘으로 이루어진 반도체층(105)이 형성되어 있으며, 상기 반도체층(105)과 반도체층 콘택홀(129a, 129b, 129c)을 통해 접촉하며 서로 이격하는 소스 전극(137)과 드레인 전극(140, 143)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제 2 게이트 전극(120) 주변에 대응해서는 상기 데이터 배선(135) 자체로서 그 일부가 제 1 소스 전극(137)을 이루고 있으며, 이와 이격하며 제 3 반도체층 콘택홀(129b)을 통해 상기 불순물 폴리실 리콘의 반도체층(105b)과 접촉하며 아일랜드 형태로서 제 1 드레인 전극(140)이 형성됨으로써 제 1 박막트랜지스터(Tr1)를 이루고 있다.
또한, 상기 제 2 게이트 전극(120) 주변에는 상기 제 1 소스 전극(137)과 이와 이격하며 제 2 반도체 콘택홀(129b)을 통해 상기 불순물 폴리실리콘의 반도체층(105b)과 접촉하며 상기 공통배선(123)과 중첩하여 제 2 스토리지 전극의 역할을 하는 제 2 드레인 전극(143)이 형성됨으로써 제 2 박막트랜지스터(Tr2)를 이루고 있다.
한편, 각 화소영역(P)에 있어서 상기 제 1 박막트랜지스터(Tr1) 및 제 2 박막트랜지스터(Tr2)를 덮으며 무기절연물질로써 제 1 보호층(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 제 1 보호층(미도시) 위로는 상기 반사부(RA)에 대해서는 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 가지며, 상기 투과부(TA)에 대응해서는 평탄한 표면을 이루는 제 2 보호층(미도시)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 보호층(미도시)에 구비된 상기 제 2 박막트랜지스터(Tr2)의 제 2 드레인 전극(143)을 노출시키는 제 1 드레인 콘택홀(153)을 통해 상기 제 2 드레인 전극(143)과 접촉하며 상기 투과부(TA)에 대응하여 투명 도전성 물질로써 평탄한 표면을 갖는 투과전극(160)이 형성되어 있다.
또한, 상기 투과전극(160)을 덮으며 제 3 보호층(미도시)이 화소영역(P) 전면에 형성되어 있으며, 반사부(RA)에 있어서는 상기 그 표면이 요철구조를 갖는 상기 제 2 보호층(미도시)의 영향으로 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 반사전극(170)이 상기 제 1 박막트랜지스터(Tr1)의 제 1 드레인 전극(140)과 제 2 드레인 콘택홀(163)을 통해 접촉하며 형성되어 있다.
이후에는 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 단면구조에 대해 설명한다.
도시한 바와 같이, 절연기판 상에 순수 및 불순물 폴리실리콘으로써 반도체층(105(105a, 105b))이 형성되어 있다. 이러한 반도체층(105)은 그 상부에 제 1 및제 2 게이트 전극(118, 120) 및 공통배선(123)이 형성된 부분에 대응해서는 순수 폴리실리콘으로 이루어지고 있으며, 그 이외의 영역에 대응해서는 불순물이 도핑되어 불순물 폴리실리콘으로 이루어지고 있는 것이 특징이다.
다음, 상기 순수 및 불순물 폴리실리콘의 반도체층(105) 위로는 전면에 무기절연물질로써 게이트 절연막(110)이 형성되어 있다. 또한, 상기 게이트 절연막(110) 위로 일방향으로 연장하는 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(미도시)에서 분기하여 제 1 게이트 전극(118)과 상기 게이트 배선(미도시) 일부가 그 자체로 제 2 게이트 전극(120)을 이루고 있다. 또한 상기 게이트 절연막(110) 위로 상기 게이트 배선(미도시)과 나란하게 이격하며 공통배선(123)이 형성되고 있다. 이때 상기 공통배선(123) 중 상기 화소영역(P) 내에 형성된 부분은 스토리지 커패시터(StgC)의 제 1 전극을 이루고 있다.
다음, 상기 게이트 배선(미도시)과 제 1 및 제 2 게이트 전극(118, 120) 및 공통배선(123) 위로는 무기절연물질로써 층간절연막(127)이 형성되어 있다. 이때, 상기 층간절연막(127)과 그 하부의 게이트 절연막(110)에는 일부 불순물이 도핑된 반도체층(105b)을 노출시키는 제 1, 2 및 제 3 반도체층 콘택홀(129a, 129b, 129c)이 형성되어 있다.
다음, 상기 제 1, 2 및 3 반도체층 콘택홀(129a, 129b, 129c)이 형성된 층간절연막(127) 위에는 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하여 상기 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 데이터 배선(미도시) 중 일부가 상기 제 1 반도체층 콘택홀(129a)을 통해 상기 불순물 반도체층(105b)과 접촉하며 제 1 소스 전극(137)을 이루고 있다. 또한, 상기 제 2 반도체 콘택홀(129b)을 통해 상기 불순물 반도체층(105b)과 접촉하며 상기 공통배선(123)과 중첩하며 제 2 드레인 전극(143)이 형성되어 있으며, 상기 제 3 반도체층 콘택홀(129c)을 통해 상기 불순물 반도체층(105b)과 접촉하며 제 1 드레인 전극(140)을 이루고 있다. 이때 상기 층간절연막(127)을 사이에 두고 서로 중첩하는 상기 공통배선(123) 및 제 2 드레인 전극(143)과 상기 층간절연막(127)은 스토리지 커패시터(StgC)를 이룬다.
한편, 순차 적층된 상기 반도체층(105)과, 게이트 절연막(110)과, 제 1 게이트 전극(118)과, 층간절연막(127)과, 서로 이격하는 제 1 소스 전극(137) 및 제 1 드레인 전극(1430)은 제 1 박막트랜지스터(Tr1)를 이루며, 상기 반도체층(105)과, 게이트 절연막(110)과, 제 2 게이트 전극(120)과, 층간절연막(127)과, 서로 이격하는 제 1 소스 전극(137) 및 제 2 드레인 전극(143)은 제 2 박막트랜지스터(Tr2)를 이룬다.
다음, 각 화소영역(P)에 있어서 상기 제 1 박막트랜지스터(Tr1) 및 제 2 박막트랜지스터(Tr2)를 덮으며 무기절연물질로써 제 1 보호층(148)이 형성되어 있으 며, 상기 제 1 보호층(148) 위로는 유기절연물질로써 상기 반사부(RA)에 대해서는 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 가지며, 상기 투과부(TA)에 대응해서는 평탄한 표면을 이루는 제 2 보호층(150)이 형성되어 있다. 이때 상기 제 2 보호층(150)과 그 하부의 제 1 보호층(148)에는 상기 제 2 드레인 전극(143)을 노출시키는 제 1 드레인 콘택홀(153)이 형성되어 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 보호층(148, 150)에 구비된 상기 제 2 박막트랜지스터(Tr2)의 제 2 드레인 전극(143)을 노출시키는 제 1 드레인 콘택홀(153)을 통해 상기 제 2 드레인 전극(143)과 접촉하며 상기 투과부(TA)에 대응하여 투명 도전성 물질로써 평탄한 표면을 갖는 투과전극(160)이 형성되어 있다. 이때 도면에는 나타나지 않았지만, 상기 제 2 보호층(150)과 상기 투과전극(160)의 접착력 향상을 위해 무기절연물질로서 제 4 보호층(미도시)이 더욱 형성될 수도 있다.
또한, 상기 투과전극(160)을 위로 무기절연물질로써 제 3 보호층(162)이 전면에 형성되어 있다. 이때 상기 제 3 보호층(162)과 그 하부의 제 2 및 제 1 보호층(150, 148)에는 상기 제 1 박막트랜지스터(Tr1)의 제 1 드레인 전극(140)을 노출시키는 제 2 드레인 콘택홀(163)이 구비되고 있다. 또한, 상기 제 3 보호층(162) 위로 각 화소영역(P) 내의 반사부(RA)에 있어서는 반사효율이 우수한 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 은(Ag) 중 하나의 물질로 이루어지며, 상기 그 표면이 요철구조를 갖는 상기 제 2 보호층(150)의 영향으로 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 갖는 반사전극(170)이 상기 제 2 드레인 콘택홀(163)을 통해 상기 제 1 박막트랜지스터(Tr1)의 제 1 드레인 전극(140)과 접촉하며 상기 투과전 극(160)과 절연되며 형성되어 있다.
한편, 도 2, 3 및 도 4를 참조하면, 전술한 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판(101)은 하나의 게이트 배선(115)과 연결되며 제 1 소스 전극(137)을 공유하는 제 1 및 제 2 박막트랜지스터(Tr1, Tr2)가 형성되고 있으며, 이러한 제 1 및 제 2 박막트랜지스터(Tr1, Tr2)의 제 1 및 제 2 드레인 전극(140, 143)과 각각 접촉하며 반사전극(170) 및 투과전극(160)이 서로 절연되도록 형성됨으로써 반사부(RA)와 투과부(TA)의 구동이 이원화되고 있다.
따라서, 전술한 구성을 갖는 어레이 기판(101)과 블랙매트릭스(미도시)와 컬러필터층(미도시)과, 투과부(TA)에 대응해서는 제 1 두께를 갖고, 반사부(RA)에 대응해서는 상기 제 1 두께보다 두꺼운 제 2 두께를 갖는 오버코트층(미도시)과, 투명한 공통전극(미도시) 및 스페이서(미도시)를 구비한 컬러필터 기판(미도시)과 액정층(미도시)을 개재하여 합착하여 완성한 본 발명의 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치의 경우, 얇은 액정층을 갖는 반사부(RA)에 대응하여 금속이물에 의해 반사전극(170)과 공통전극(미도시)의 쇼트 불량이 발생한다 하여도 상기 반사전극(170)과 상기 투과부(TA)의 투과전극(160)은 서로 절연되어 서로 다른 박막트랜지스터(Tr1, Tr2)와 연결되고 있으므로 투과부(TA)에는 전혀 영향을 끼치지 않는다.
따라서, 종래에서와 같은 반사부(RA)에서의 쇼트 불량에 의해 투과부(TA)까지 함께 쇼트 불량이 발생하여 암점화 또는 휘점화되는 등의 문제는 원천적으로 방지할 수 있다.
이후에는 전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 제조 단계별 공정 평면도이며, 도 6a 내지 도 6h는 도 2를 절단선 Ⅲ-Ⅲ를 따라 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도이며, 도 7a 내지 도 7h는 도 2를 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도이다.
우선, 도 5a, 6a 및 도 7a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(101)상에 순수 비정질 실리콘을 증착하여 순수 비정질 실리콘층(미도시)을 형성하고, 이에 대해 결정화 공정을 진행함으로써 폴리실리콘층(미도시)을 형성한다.
이후, 상기 폴리실리콘층(미도시)을 포토레지스트의 도포, 노광 마스크를 이용한 노광, 노광된 포토레지스트의 현상, 식각 등 일련의 단위공정을 포함하는 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 순수 폴리실리콘의 반도체층(104)을 형성한다.
한편, 도면에 나타나지 않았지만, 상기 순수 비정질 실리콘을 증착하기 전에 무기절연물질을 먼저 증착하여 버퍼층(미도시)을 형성할 수도 있다. 이러한 버퍼층(미도시)은 결정화 공정 진행시 받은 열에 의해 기판(101)으로부터 알카리 이온이 방출될 수 있으며, 알카리 이온은 반도체층 특성을 저하시킬 수 있으므로 이러한 알카리 이온의 기판 표면으로부터의 방출을 억제하기 위함이다.
이후, 상기 순수 폴리실리콘의 반도체층(104) 위로 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착함으로써 게이트 절연막(110)을 형성한다.
다음, 도 5b, 6b 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 절연막(110) 위로 제 1 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금 및 크롬(Cr) 중 하나를 증착하여 전면에 제 1 금속층(미도시)을 형성한 후, 이를 패터닝함으로써 일방향으로 연장하는 게이트 배선(115)과, 상기 게이트 배선(115)과 연결된 제 1 및 제 2 게이트 전극(118, 120)과, 상기 게이트 배선(115)과 이격하여 이와 나란하게 공통배선(123)을 형성한다. 이때 상기 공통배선(115)은 화소영역(P)의 경계보다는 화소영역(P) 내에서 더 두꺼운 폭을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 상기 공통배선(123)은 스토리지 커패시터(미도시)의 제 1 전극의 역할을 하기 때문이다.
다음, 도 5c, 6c 및 도 7c에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 배선(115)과, 제 1 및 제 2 게이트 전극(118, 120)과, 공통배선(123) 위로 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 층간절연막(127)을 형성한다. 이후 상기 층간절연막(127)과 그 하부의 게이트 절연막(115)을 패터닝함으로써 상기 불순물이 도핑된 반도체층(105b)을 각각 노출시키는 제 1, 2 및 제 3 반도체층 콘택홀(129a, 129b, 129c)을 형성한다.
다음, 도 5d, 6d 및 도 7d에 도시한 바와 같이, 상기 제 1, 2 및 제 3 반도 체층 콘택홀(129a, 129b, 129c)을 갖는 층간절연막(127) 위로 제 2 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi) 및 크롬(Cr) 중 하나를 증착하여 제 2 금속층(미도시)을 형성하고 이를 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 게이트 배선(115)과 교차하여 상기 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(135)을 형성하고, 동시에 상기 데이터 배선(135)의 일부가 그 자체로써 상기 제 1 반도체층 콘택홀(129a)을 통해 상기 불순물 반도체층(105b)과 접촉하는 제 1 소스 전극(137)을 이루도록 한다.
또한, 제 2 반도체층 콘택홀(129b)을 통해 상기 불순물 반도체층(105b)과 접촉하며 상기 공통배선(123)과 중첩하여 스토리지 제 2 전극의 역할을 하는 제 2 드레인 전극(143)과, 상기 제 3 반도체층 콘택홀(129c)을 통해 상기 불순물 반도체층(105b)과 접촉하는 아일랜드 형상의 제 1 드레인 전극(140)을 형성한다.
이러한 단계까지의 진행에 의해 서로 중첩하는 상기 공통배선(123) 및 제 2 드레인 전극(143)과 이들 두 구성요소 사이에 개재된 상기 층간절연막(127)은 스토리지 커패시터(StgC)를 이룬다. 또한, 순차 적층된 상기 순수 및 불순물 폴리실리콘의 반도체층(105a, 105b)과, 게이트 절연막(110)과, 제 1 게이트 전극(118)과, 층간절연막(127)과, 서로 이격하는 제 1 소스 전극(137) 및 제 1 드레인 전극(140)은 제 1 박막트랜지스터(Tr1)를 이루며, 상기 순수 및 불순물 폴리실리콘의 반도체층(105a, 105b)과, 게이트 절연막(110)과, 제 2 게이트 전극(120)과, 층간절연막(127)과, 서로 이격하는 제 1 소스 전극(137) 및 제 2 드레인 전극(143)은 제 2 박막트랜지스터(Tr2)를 이룬다. 이 경우 상기 제 1 및 제 2 박막트랜지스터(Tr1, Tr2)는 제 1 소스 전극(137)을 공유하는 것이 특징이다.
다음, 도 5e, 6e 및 도 7e에 도시한 바와 같이, 상기 데이터 배선(135)과, 제 1 및 제 2 박막트랜지스터(Tr1, Tr2)와 스토리지 커패시터(StgC) 위로 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 전면에 제 1 보호층(148)을 형성한다. 이후, 상기 제 1 보호층(148) 위로 유기절연물질 예를들면 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)을 도포하여 제 2 보호층(150)을 형성한다.
다음, 상기 제 2 보호층(150)과 그 하부의 제 1 보호층(148)을 패터닝함으로써 상기 제 2 드레인 전극(143)의 일부를 노출시키는 제 1 드레인 콘택홀(153)을 형성한다. 이때, 상기 제 1 드레인 콘택홀(153) 형성을 위해 진행하는 마스크 공정은 반투과영역을 포함하는 하프톤 또는 회절노광 마스크(미도시)를 이용하여 하프톤 노광 또는 회절노광을 실시함으로써 반사부(RA)에 대응해서는 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 이루도록 하는 것이 특징이다. 이는 추후 공정에 의해 제조될 반사전극의 표면이 요철구조를 갖도록 하여 거울반사면을 없애 반사효율을 극대화하기 위함이다.
다음, 도 5f, 6f 및 도 7f에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 드레인 콘택홀(153)을 갖는 제 2 보호층(150) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하고, 이를 패터닝함으로써 상기 제 1 드레인 콘택홀(153)을 통해 상기 제 2 드레인 전극(143)과 접촉하는 투과전 극(160)을 상기 투과부(TA)에 형성한다. 이때 반사부(RA)에 있어서는 상기 투과전극(160)은 형성하지 않고 상기 그 표면이 요철구조를 제 2 보호층(150)이 노출되도록 한다.
한편, 도면에 나타나지는 않았지만, 상기 투과전극(160)과 상기 제 2 보호층(150) 사이에는 무기절연물질로 제 4 보호층(제 3 보호층은 아직 형성되지 전이며, 구조 설명시 명명하였으므로 이를 사용함)(미도시)을 더욱 형성할 수도 있다. 이는 상기 투과전극(160)과 유기절연물질로 이루어진 제 2 보호층(150)과의 접합력 강화를 위해서이다.
다음, 도 5g, 6g 및 도 7g에 도시한 바와 같이, 상기 투과전극(160) 위로 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 전면에 제 3 보호층(162)을 형성한다. 이후, 상기 제 3 보호층(162)과 그 하부의 제 2 및 제 1 보호층(150, 148)을 마스크 공정을 실시하여 패터닝함으로써 상기 제 1 드레인 전극(140)을 노출시키는 제 2 드레인 콘택홀(163)을 형성한다. 이때 상기 제 2 드레인 콘택홀(163)은 제 3 반도체층 콘택홀(129c)과 중첩되도록 형성되는 것이 바람직하다.
다음, 도 5h, 6h 및 도 7h에 도시한 바와 같이, 상기 제 2 드레인 콘택홀(163)을 갖는 제 3 보호층(162) 위로 반사효율이 우수한 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 은(Ag) 중 하나를 전면에 증착하고, 이를 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 제 2 드레인 콘택홀(163)을 통해 상기 제 1 드레인 전극(140)과 접촉하는 반사전극(170)을 상기 반사부(RA)에 대응하여 형성함으로써 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판(101)을 완성한다. 이때 상기 반사전극(170)은 상기 반사부(RA)에 형성된 제 2 보호층(150) 및 그 상부에 위치하는 제 3 보호층(162)의 표면이 올록볼록한 요철구조를 이루므로 자동적으로 그 표면이 요철구조를 이루는 것이 특징이며, 상기 투과부(TA)에 형성된 투과전극(160)과는 상기 제 3 보호층(162)에 의해 절연되므로 서로 전기적으로 연결되지 않는 것이 특징이다.
이후 도면에 나타나지 않았지만, 상기 반사전극(170) 상부로 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)를 증착하여 제 5 보호층(미도시)을 전면에 형성할 수도 있다.
도 1은 종래의 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어, 박막트랜지스터를 포함하는 하나의 화소영역을 절단한 단면을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 평면도 일부를 도시한 도면.
도 3은 도 2를 절단선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 4는 도 2를 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 제조 단계별 공정 평면도.
도 6a 내지 도 6h는 도 2를 절단선 Ⅲ-Ⅲ를 따라 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도.
도 7a 내지 도 7h는 도 2를 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
105(105b) : 폴리실리콘의 반도체층 115 : 게이트 배선
118 : 제 1 게이트 전극 120 : 제 2 게이트 전극
123 : 공통배선
129a, 129b, 129c : 제 1, 2 및 제 3 반도체층 콘택홀
135 : 데이터 배선 137 : 제 1 소스 전극
140 : 제 1 드레인 전극 143 : 제 2 드레인 전극
153 : 제 1 드레인 콘택홀 160 : 투과전극
163 : 제 2 드레인 콘택홀 170 : 반사전극
RA : 반사부 TA : 투과부
Tr1, Tr2 : 제 1 및 제 2 박막트랜지스터

Claims (12)

  1. 화소영역이 정의되고, 상기 화소영역은 그 상하로 반사부와 투과부가 정의된 기판과;
    상기 기판 상에 형성된 폴리실리콘의 반도체층과;
    상기 반도체층 위로 전면에 형성된 게이트 절연막과;
    상기 게이트 절연막 위로 일방향으로 연장하며 형성된 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 연결된 제 1 및 제 2 게이트 전극과, 상기 게이트 배선과 이격하며 나란하게 형성된 공통배선과;
    상기 게이트 배선 위로 전면에 형성된 층간절연막과;
    상기 층간절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하며 형성된 데이터 배선과;
    상기 층간절연막 위로 상기 층간절연막과 상기 게이트 절연막이 패터닝되어 상기 반도체층을 노출시키며 형성된 제 1, 2 및 제 3 반도체층 콘택홀을 통해 각각 상기 반도체층과 접촉하며 서로 이격하며 형성된 소스 전극과, 제 1 및 제 2 드레인 전극과;
    상기 데이터 배선과 소스 전극 및 제 1 및 제 2 드레인 전극 위로 전면에 형성되며, 상기 제 2 드레인 전극을 노출시키는 제 1 드레인 콘택홀을 가지며 형성된 제 1 보호층과;
    상기 제 1 보호층 상부로 상기 투과부에 대응하여 투명 도전성 물질로 상기 제 1 드레인 콘택홀을 통해 상기 제 2 드레인 전극과 접촉하며 형성된 투과전극과;
    상기 투과전극 위로 전면에 형성된 제 2 보호층과;
    상기 제 2 보호층 위로 불투명 금속물질로 이루어지며 상기 제 2 보호층과 그 하부의 제 1 보호층이 패터닝되어 상기 제 1 드레인 전극을 노출시키는 제 2 드레인 콘택홀을 통해 상기 제 1 드레인 전극과 접촉하며 상기 반사부에 형성된 반사전극
    을 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    순차 적층된 상기 반도체층과, 게이트 절연막과, 제 1 게이트 전극과, 층간절연막과, 서로 이격하는 제 1 소스 전극 및 제 1 드레인 전극은 제 1 박막트랜지스터를 이루며, 상기 반도체층과, 게이트 절연막과, 제 2 게이트 전극과, 층간절연막과, 서로 이격하는 제 1 소스 전극 및 제 2 드레인 전극은 제 2 박막트랜지스터를 이룸으로써 상기 제 1 소스 전극은 상기 제 1 및 제 2 박막트랜지스터가 공유하는 것이 특징인 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체층은 상기 제 1 및 제 2 게이트 전극과 공통배선 외부로 노출된 부분은 불순물이 도핑되어 불순물 폴리실리콘으로 이루어지며, 상기 기 제 1 및 제 2 게이트 전극과 공통배선과 중첩하는 부분은 순수 폴리실리콘으로 이루어진 것이 특징인 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 드레인 전극은 상기 공통배선과 중첩하도록 형성되며, 서로 중첩하는 상기 공통배선 및 제 2 드레인 전극과 이들 사이에 개재된 층간절연막은 스토리지 커패시터를 이루는 것이 특징인 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 상기 반사부에 대응해서는 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 가지며, 상기 반사부에 대응해서는 평탄한 표면을 가짐으로써 상기 반사부에 형성된 반사전극은 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 가지며, 상기 투과전극은 그 표면이 평탄하도록 형성된 것이 특징인 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 전극과 제 1 및 제 2 드레인 전극과 상기 제 1 보호층 사이에는 무기절연물질로써 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극을 노출시키는 제 2 및 1 드레인 콘택홀을 갖는 제 3 보호층을 포함하며,
    상기 투과전극과 상기 제 1 보호층 사이에는 무기절연물질로써 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극을 노출시키는 제 2 및 1 드레인 콘택홀을 갖는 제 4 보호층을 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사전극 위로 무기절연물질로서 이루어진 제 5 보호층을 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 배선은 그 자체로 일부가 상기 제 1 게이트 전극을 이루며, 상기 데이터 배선은 그 자체로 일부가 상기 소스 전극을 이루는 것이 특징인 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판.
  9. 화소영역이 정의되고, 상기 화소영역은 그 상하로 반사부와 투과부가 정의된 기판 상에 순수 폴리실리콘의 반도체층을 형성하는 단계와;
    상기 반도체층 위로 전면에 형성된 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 절연막 위로 일방향으로 연장하는 게이트 배선 및 이와 이격하며 나란하게 공통배선을 형성하고, 동시에 상기 게이트 배선과 연결된 제 1 및 제 2 게이트 전극을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 배선과 공통배선 및 제 1 및 제 2 게이트 배선 외부로 위치하는 상기 순수 폴리실리콘의 반도체층에 대해 불순물을 도핑하여 불순물 반도체층을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 배선 위로 전면에 층간절연막을 형성하는 단계와;
    상기 층간절연막과 그 하부의 상기 게이트 절연막을 패터닝하여 상기 불순물이 반도체층을 각각 노출시키는 제 1, 2 및 제 3 반도체층 콘택홀을 형성하는 단계와;
    상기 층간절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 제 1 반도체층 콘택홀을 통해 상기 불순물 반도체층과 접촉하는 소스 전극과, 상기 소스 전극과 각각 이격하며, 상기 제 2 및 제 3 반도체층 콘택홀을 통해 상기 불순물 반도체층과 각각 접촉하는 제 1 및 제 2 드레인 전극을 형성하는 단계와;
    상기 데이터 배선과 소스 전극 및 제 1 및 제 2 드레인 전극 위로 전면에 상기 제 2 드레인 전극을 노출시키는 제 1 드레인 콘택홀을 갖는 제 1 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 보호층 상부로 상기 투과부에 대응하여 투명 도전성 물질로 상기 제 1 드레인 콘택홀을 통해 상기 제 2 드레인 전극과 접촉하는 투과전극을 형성하는 단계와;
    상기 투과전극 위로 전면에 제 2 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 보호층과 그 하부에 위치한 상기 제 1 보호층을 패터닝함으로써 상기 제 1 드레인 전극을 노출시키는 제 2 드레인 콘택홀을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 보호층 위로 상기 반사부에 불투명 금속물질로 상기 제 2 드레인 콘택홀을 통해 상기 제 1 드레인 전극과 접촉하는 반사전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 드레인 전극은 상기 공통배선과 중첩하도록 하여 서로 중첩하는 상기 공통배선과 층간절연막과 상기 제 2 드레인 전극은 스토리지 커패시터를 이루도록 하는 것이 특징인 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 상기 반사부에 대응해서는 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 가지며, 상기 반사부에 대응해서는 평탄한 표면을 갖도록 형성함으로써 상기 반사부에 형성된 반사전극은 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 가지며, 상기 투과 전극은 그 표면이 평탄하도록 하는 것이 특징인 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층을 형성하기 전에 상기 소스 전극과 제 1 및 제 2 드레인 전극 상부로 무기절연물질로서 제 3 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 투과전극을 형성하기 전에 상기 제 1 보호층 위로 무기절연물질로써 상기 제 1 및 제 2 드레인 전극을 노출시키는 제 2 및 1 드레인 콘택홀을 갖는 제 4 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 반사전극 위로 무기절연물질로써 전면에 제 5 보호층을 형성하는 단계
    를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150073610A (ko) * 2013-12-23 2015-07-01 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR20150077014A (ko) * 2013-12-27 2015-07-07 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그를 이용한 액정표시장치
KR20160120854A (ko) * 2015-04-08 2016-10-19 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서를 포함하는 표시 장치

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