KR100417917B1 - 반사투과형 액정표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

반사투과형 액정표시장치 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는, 기판 상에 위치하며, 제 1 금속물질로 이루어진 게이트 전극 및 제 1 캐패시터 전극과; 상기 게이트 전극 및 제 1 캐패시터 전극 상부에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 상의 게이트 전극을 덮는 위치에 형성된 반도체층과; 반사특성을 가지는 중간층 금속물질을 포함하는 다중층 구조의 제 2 금속물질로 이루어지며, 상기 반도체층 상에 위치하는 소스 및 드레인 전극 그리고, 상기 제 1 캐패시터 전극과 대향되게 위치하는 제 2 캐패시터 전극과; 상기 소스 및 드레인 전극과 제 2 캐패시터 전극을 덮으며, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극을 일부 노출시키는 제 1 영역에 형성된 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀을 가지는 보호층과; 상기 보호층 상에 위치하고, 상기 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀을 통해, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극과 연결되며, 투명 도전성 물질로 이루어진 화소 전극을 포함하며, 상기 제 1 영역과 대응되는 위치에서, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극의 중간층 금속물질 영역으로 이루어지는 반사 영역과, 상기 반사 영역과 함께 화소 영역을 구성하며, 빛을 투과시키는 영역인 투과 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치를 제공함으로써, 첫째, 별도의 반사판의 생략으로 공정 수를 절감하면서, 반사투과 특성의 향상을 꾀할 수 있어, 제품경쟁력을 높일 수 있고, 둘째, 별도의 반사판 생략에 따라 이에 따른 보호층 공정을 절감시킬 수 있으며, 셋째, 소스 및 드레인 전극 그리고, 캐패시터 전극을 구성하는 일부 금속층을 반사판으로 이용함에 따라, 스토리지 캐패시터 용량 확보가 용이하므로, 안정적인 화질을 꾀할 수 있는 장점을 가진다.

Description

반사투과형 액정표시장치 및 그의 제조방법{Transreflective type Liquid Crystal Display Device and Method of Fabricating the same}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이며, 특히 반사투과형 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
최근에, 상기 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술집약적이며 부가가치가 높은 차세대 첨단 표시장치 소자로 각광받고 있다.
상기 액정표시장치는 투명 전극이 형성된 두 기판 사이에 액정을 주입하여, 상기 액정의 이방성에 따른 빛의 굴절률 차이를 이용해 영상효과를 얻는 방식으로 구동한다.
현재에는, 각 화소를 개폐하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Thin Film Transistor ; TFT)가 화소 마다 배치되는 능동행렬방식 액정표시장치(AM-LCD ;Active Matrix Liquid Crystal Display)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
이하, 도 1은 일반적인 액정표시장치에 대한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 상부 및 하부 기판(10, 30)이 서로 일정간격 이격되어 있고, 이 상부 및 하부 기판(10, 30) 사이에는 액정층(50)이 개재되어 있다.
상기 하부 기판(30)의 투명 기판(1) 상부에는 게이트 전극(32)이 형성되어 있고, 게이트 전극(32) 상부에는 게이트 절연막(34)이 형성되어 있고, 게이트 절연막(34) 상부의 게이트 전극(32)을 덮는 위치에는 액티브층(36a), 오믹콘택층(36b)이 차례대로 적층된 반도체층(36)이 형성되어 있고, 반도체층(36)의 상부에는 서로 일정간격 이격된 소스 및 드레인 전극(38, 40)이 형성되어 있고, 소스 및 드레인 전극(38, 40) 간의 이격 구간에는 액티브층(36a)의 일부를 노출시킨 채널(ch ; channel)이 형성되어 있고, 게이트 전극(32), 반도체층(36), 소스 및 드레인 전극(38, 40), 채널(ch)은 박막트랜지스터(T)를 이룬다.
도면으로 제시하지 않았지만, 상기 게이트 전극(32)과 연결되어 제 1 방향으로 게이트 배선이 형성되고, 이 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 상기 소스 전극(38)과 연결되는 데이터 배선이 형성되고, 이 게이트 및 데이터 배선이 교차되는 영역은 화소 영역(P)으로 정의된다.
또한, 상기 박막트랜지스터(T) 상부에는 드레인 콘택홀(44)을 가지는 보호층(42)이 형성되어 있고, 화소 영역(P)에는 드레인 콘택홀(44)을 통해 상기 드레인 전극(40)과 연결되는 화소 전극(48)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 상부 기판(10)의 투명 기판(1) 하부에는 화소 전극(48)과 대응되는 위치에 특정 파장대의 빛만을 걸러주는 컬러필터층(14)이 형성되어 있고, 컬러필터층(14)의 컬러별 경계부에는 빛샘 현상 및 박막트랜지스터(T)로의 광유입을 차단하는 블랙매트릭스(12)가 형성되어 있다.
그리고, 이 컬러필터층(14) 및 블랙매트릭스(12)의 하부에는 액정층(50)에 전압을 인가하는 또 다른 전극인 공통 전극(16)이 형성되어 있다.
한편, 상기 상부 및 하부 기판(10, 30) 사이에 개재된 액정층(50)의 누설을 방지하기 위해, 상부 및 하부 기판(10, 30)의 가장자리는 씰 패턴(52)에 의해 봉지되어 있다.
그리고, 상기 상부 및 하부 기판(10, 30) 사이에 볼 스페이서(54)가 위치하여, 전술한 씰 패턴(52)과 함께 일정한 셀 갭을 유지하는 역할을 한다.
도면으로 제시하지 않았지만, 상기 상부 및 하부 기판(10, 30)의 액정층(50)과 각각 접하는 부분에는 액정의 배열을 용이하게 유도하기 위해 상부 및 하부 배향막을 더욱 포함한다.
도면으로 제시하지 않았지만, 이러한 액정표시장치에서는 별도의 광원인 백라이트를 포함한다. 그러나, 상기 백라이트에서 생성된 빛은 액정표시장치의 각 셀을 통과하면서 실제로 화면 상으로는 7% 정도만 투과되므로, 고휘도의 액정표시장치를 제공하기 위해서는 백라이트를 더욱 밝게 해야 하므로, 전력 소모량이 커지게 되고, 충분한 백라이트의 전원 공급용으로 무게가 많이 나가는 배터리(battery)를 사용해왔으나, 이 또한 사용시간에 제한이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 반사 모드, 투과 모드 전환이 가능한 반사투과형 액정표시장치가 연구/개발되었다.
상기 반사투과형 액정표시장치에서는, 기존 투과형 액정표시장치에서 투명 전극으로 형성된 화소부에 반사특성을 가지는 금속물질로 이루어지며, 투과부를 가지는 반사판이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 화소부에서 반사판의 형성위치는 투명 전극의 상, 하부 어느 쪽에 배치되어도 무방하지만, 액정배열의 원활한 유도를 위하여 투명 전극을 반사판 상부에 배치하는 구조가 최근 주목받고 있으며, 이러한 구조에서도 상기 반사판과 투명 전극간의 단락 및 반사판의 보호를 목적으로 하는 이중층 구조 절연막을 가지는 반사투과형 액정표시장치가 제안되고 있다.
도 2a 내지 2c는 기존의 반사투과형 액정표시장치의 제조 공정을 단계별로 나타낸 단면도이다.
도 2a에서는, 투과 영역(I) 및 반사 영역(II)을 가지는 화소 영역(P)이 정의된 투명 기판(1)을 구비하는 단계와, 제 1 금속물질을 이용하여 투명 기판(1) 상에 게이트 전극(60) 및 제 1 캐패시터 전극(62)을 형성하는 단계와, 게이트 전극(60) 및 제 1 캐패시터 전극(62)을 덮는 기판 전면에 제 1 절연물질을 이용하여 게이트 절연막(64)을 형성하는 단계와, 게이트 절연막(64) 상부의 게이트 전극(60)을 덮는 위치에 반도체층(66)을 형성하는 단계와, 제 2 금속물질을 이용하여 반도체층(66)을 덮는 위치에 서로 일정간격 이격되는 소스 및 드레인 전극(68, 70)과, 상기 제 1 캐패시터 전극(62)과 대향되는 위치에 제 2 캐패시터 전극(72)을 형성하는 단계와, 제 2 절연물질을 이용하여 상기 소스 및 드레인 전극(68, 70) 그리고, 제 2 절연물질을 이용하여 제 2 캐패시터 전극(72)을 덮는 기판 전면에 제 1 보호층(74)을 형성하는 단계와, 제 3 금속물질을 이용하여 상기 제 1 보호층(74) 상부의 반사 영역(II)에 반사판(76)을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 게이트 전극(60), 반도체층(66), 소스 및 드레인 전극(68, 70)은 박막트랜지스터(T)를 이루고, 게이트 절연막(64)을 절연체로 하여 서로 대응되게 배치된 제 1, 2 캐패시터 전극(62, 72) 영역은 스토리지 캐패시터(CST; storage capacitor)를 이룬다.
그리고, 상기 반도체층(66)은 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(66a)과, 액티브층(66a) 상부에 위치하며, 불순물 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹콘택층(66b)으로 구성되며, 상기 소스 및 드레인 전극(68, 70) 사이 구간에는 노출된 액티브층(66a)으로 이루어진 채널(ch)이 구성된다.
상기 제 1 보호층(74)을 이루는 제 2 절연물질은 박막트랜지스터(T)와 접촉 특성이 우수한 실리콘 절연물질에서 선택되며, 상기 반사판(76)을 이루는 제 3 금속물질은 반사율이 높은 금속물질에서 선택된다.
도면으로 제시하지는 않았지만, 상기 게이트 전극(60)에는 게이트 신호를 인가하는 게이트 배선이 연결되어 있고, 드레인 전극(70)에는 데이터 신호를 인가하는 데이터 배선이 연결되어 있다.
도 2b에서는, 상기 반사판(76) 상부에 제 3 절연물질을 이용하여 제 2 보호층(82)을 형성한 다음, 제 1, 2 보호층(74, 82) 상에 드레인 전극(70) 및 제 2 캐패시터 전극(72)의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(78) 및 캐패시터 콘택홀(80)을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제 3 절연물질은 저유전율값을 가지는 유기 절연물질에서 선택되며, 바람직하게는 BCB(benzocyclobutene)로 하는 것이다.
도 2c에서는, 상기 드레인 콘택홀(78) 및 캐패시터 콘택홀(80)을 통하여 드레인 전극(70) 및 제 2 캐패시터 전극(72)과 연결되는 화소 전극(84)을 형성하는 단계이다.
상기 화소 전극(84)을 이루는 물질은 투명 도전성 물질에서 선택되며, 바람직하게는 ITO(indium tin oxide)로 하는 것이다.
이와 같이 기존의 반사투과형 액정표시장치에서는, 상기 반사판(84)을 형성하기 위해 반사특성이 우수한 금속을 별도로 증착(deposition), 사진식각(photolithography), 식각(etching)하는 공정이 요구되며, 콘택홀 공정에서 반사판(76)의 측면 노출을 방지하기 위해 공정 단순화가 어려운 문제점이 있었다.
또한, 기존의 반사투과형 액정표시장치에서는 박막트랜지스터용 제 1 보호층(74) 및 반사판 보호용 제 2 보호층(82)을 구비함에 있어서, 상기 제 1 보호층(74)을 이루는 물질로는 박막트랜지스터(T)와의 접촉 특성이 우수한 절연물질에서 선택되어야 하고, 상기 제 2 보호층(82)을 이루는 물질은 반사판(76)과 화소 전극(84)간의 전기적 간섭을 줄일 수 있는 저유전율값을 가지는 절연물질에서 선택되어야 하는 등 공정 수 증가 및 재료 선택의 폭이 좁아지는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 공정수가 저감되고 반사효율이 높은 반사투과형 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여, 본 발명에서는 삼중층 구조 금속물질로 이루어진 소스 및 드레인 전극(데이터 배선 포함) 그리고 제 2 캐패시터 전극을 이용함에 있어서, 상기 삼중층 구조 금속물질의 중간층 금속물질은 반사율이 높으며, 비저항값이 낮은 금속물질인 순수 알루미늄(Al), 알루미늄계 합금(Al based alloy), 알루미늄/은 합금 중 어느 하나에서 선택되며, 이러한 중간층 금속물질의 상부 및 하부에 위치하는 금속물질로는 화학적 내식성이 강한 금속물질인 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 중 어느 하나에서 선택하도록 하여, 콘택홀 공정에서 상부층 금속물질을 식각하고, 그 하부층을 이루는 반사율이 높은 금속물질이 노출되도록 하여, 별도의 반사판을 생략하는 구조를 제안한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치에 대한 단면도.
도 2a 내지 2c는 기존의 반사투과형 액정표시장치의 제조 공정을 단계별로 나타낸 단면도.
도 3a 내지 3b는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 제조 공정을 단계별로 나타낸 단면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
100 : 투명 기판 160 : 게이트 전극
162 : 제 1 캐패시터 전극 164 : 게이트 절연막
166a : 액티브층 166b : 오믹콘택층
166 : 반도체층 168a : 제 1 소스 금속층
168b : 제 2 소스 금속층 168c : 제 3 소스 금속층
168 : 소스 전극 170a : 제 1 드레인 금속층
170b : 제 2 드레인 금속층 170c : 제 3 드레인 금속층
170 : 드레인 전극 172a : 제 2a 캐패시터 금속층
172b : 제 2b 캐패시터 금속층 172c : 제 2c 캐패시터 금속층
172 : 제 2 캐패시터 전극 174 : 드레인 콘택홀
176 : 캐패시터 콘택홀 178 : 보호층
III : 투과 영역 IV : 반사 영역
P : 화소 영역 CST: 스토리지 캐패시터
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 특징에서는 기판 상에 위치하며, 제 1 금속물질로 이루어진 게이트 전극 및 제 1 캐패시터 전극과; 상기 게이트 전극 및 제 1 캐패시터 전극 상부에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 상의 게이트 전극을 덮는 위치에 형성된 반도체층과; 반사특성을 가지는 중간층금속물질을 포함하는 다중층 구조의 제 2 금속물질로 이루어지며, 상기 반도체층 상에 위치하는 소스 및 드레인 전극 그리고, 상기 제 1 캐패시터 전극과 대향되게 위치하는 제 2 캐패시터 전극과; 상기 소스 및 드레인 전극과 제 2 캐패시터 전극을 덮으며, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극을 일부 노출시키는 제 1 영역에 형성된 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀을 가지는 보호층과; 상기 보호층 상에 위치하고, 상기 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀을 통해, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극과 연결되며, 투명 도전성 물질로 이루어진 화소 전극을 포함하며, 상기 제 1 영역과 대응되는 위치에서, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극의 중간층 금속물질 영역으로 이루어지는 반사 영역과, 상기 반사 영역과 함께 화소 영역을 구성하며, 빛을 투과시키는 영역인 투과 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치를 제공한다.
상기 반사특성을 가지는 중간층 금속물질은 순수 알루미늄(Al), 알루미늄계 합금(Al based alloy), 알루미늄/은(Al/Ag) 합금 중 어느 한 금속물질에서 선택되며, 상기 다중층 구조의 제 2 금속물질은 삼중층 금속물질이며, 상기 중간층 금속물질의 상부 및 하부층 금속물질은 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 중 어느 한 금속물질에서 각각 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 투명 도전성 물질은 ITO(indium tin oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), IZO(indium zinc oxide) 중 어느 하나에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 게이트 절연막이 개재된 상태에서 서로 대향되게 위치하는 제 1, 2 캐패시터 전극은 스토리지 캐패시터(storage capacitor)를 이루는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 하나의 특징에서는, 기판 상에, 제 1 금속물질을 이용하여 게이트 전극 및 제 1 캐패시터 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극 및 제 1 캐패시터 전극을 덮는 상부에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 상의 게이트 전극을 덮는 위치에 반도체층을 형성하는 단계와; 반사특성을 가지는 중간층 금속물질을 포함하는 다중층 구조의 제 2 금속물질을 이용하여, 상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극 그리고, 상기 제 1 캐패시터 전극과 대향되게 위치에 제 2 캐패시터 전극을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극과 제 2 캐패시터 전극을 덮으며, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극의 일부를 노출시키는 제 1 영역에 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀을 가지는 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층 상에 위치하고, 상기 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀을 통해, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극과 연결되며, 투명 도전성 물질로 이루어진 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 영역과 대응되는 위치에서, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극의 중간층 금속물질 영역으로 이루어지는 반사 영역과, 상기 반사 영역과 함께 화소 영역을 구성하며, 빛을 투과시키는 영역인 투과 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.
상기 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀 그리고, 상기 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀과 대응되는 위치의 드레인 전극의 상부층 금속물질과 제 2 캐패시터 콘택홀의 상부층 금속물질은 건식식각(dry etching)법에 의해 식각되며, 상기 반사특성을 가지는 중간층 금속물질은 순수 알루미늄(Al), 알루미늄계 합금(Al based alloy), 알루미늄/은(Al/Ag) 합금 중 어느 한 금속물질에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3a 내지 3b는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 제조 공정을 단계별로 나타낸 단면도로서, 반사판 형성단계를 중심으로 도시하였다.
도 3a에서는, 투과 영역(III) 및 반사 영역(IV)을 가지는 화소부(P)가 정의된 투명 기판(100) 상에, 제 1 금속물질을 이용하여 게이트 전극(160)과, 반사 영역(IV)을 포함하는 영역에 제 1 캐패시터 전극(162)을 형성하는 단계와, 제 1 절연물질을 이용하여 게이트 전극(160) 및 제 1 캐패시터 전극(162)을 덮는 기판 전면에 게이트 절연막(164)을 형성하는 단계와, 게이트 전극(160)을 덮는 게이트 절연막(164) 상부에 반도체층(166)을 형성하는 단계와, 삼중층 적층 구조를 가지는 제 2 금속물질을 이용하여 반도체층(166)을 덮으며, 서로 일정간격 이격되는 소스 및 드레인 전극(168, 170) 그리고, 상기 제 1 캐패시터 전극(162)과 대응되는 위치에 제 2 캐패시터 전극(172)을 형성하는 단계와, 제 2 절연물질을 이용하여 소스 및 드레인 전극(168, 170) 그리고, 제 2 캐패시터 전극(172)을 덮는 기판 전면에 보호층(178)을 형성하는 단계와, 보호층(178) 상에 드레인 전극(170) 및 제 2 캐패시터 전극(172) 일부를 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 반도체층(166)은 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(166a)과, 액티브층(166a) 상부에 위치하며 불순물 비정질 실리콘으로 이루어진오믹콘택층(166b)으로 이루어진다.
상기 게이트 전극(160), 반도체층(166), 소스 및 드레인 전극(168, 170)은 박막트랜지스터(T)를 이루며, 소스 및 드레인 전극(168, 170) 형성 후에는 소스 및 드레인 전극(168, 170) 사이 구간의 오믹콘택층(166b)을 제거하고, 그 하부층에 위치하는 액티브층(166a)을 노출시켜 채널(CH)을 완성하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 금속물질은 비저항값이 낮은 금속물질에서 선택되며, 바람직하기로는 알루미늄계 합금을 하부층으로 하고, 상부층에 화학적 내식성이 강한 금속물질이 위치하는 이중층 금속물질로 하는 것이다. 이러한 금속물질에 대한 한 예로 알루미늄네오디뮴/몰리브덴을 들 수 있다. 그리고, 상기 제 1 절연물질은 실리콘 절연물질에서 선택되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 실리콘 질화막으로 하는 것이며, 제 2 절연물질은 무기절연물질, 유기절연물질 중 어느 한 물질에서 선택될 수 있다.
상기 소스 및 드레인 전극(168, 170)은 차례대로 상, 중, 하부층을 이루는 제 1, 2, 3 소스 금속층(168a, 168b, 168c) 및 제 1, 2, 3 드레인 금속층(170a, 170b, 170c)으로 이루어지고, 제 2 캐패시터 전극(172)은 차례대로 상, 중, 하부층을 이루는 제 2a, 2b, 2c 캐패시터 금속층(172a, 172b, 172c)으로 이루어진다.
이때, 제 2 소스 및 드레인 금속층(168b, 170b) 그리고, 제 2b 캐패시터 금속층(172b)을 이루는 물질은 반사율이 높고 비저항값이 낮은 금속물질에서 선택되며, 바람직하기로는 순수 알루미늄, 알루미늄계 합금, 알루미늄/은 합금 중 어느 하나에서 선택되는 것이며, 제 1, 3 소스 금속층(168a, 168c) 및 제 1, 3 드레인금속층(170a, 170b)을 이루는 물질은, 상기 제 2 소스 및 드레인 금속층(168b, 170b) 그리고, 제 2b 캐패시터 금속층(172b)을 이루는 물질 이외의 화학적 내식성이 강한 금속물질에서 선택되며, 바람직하기로는 몰리브덴, 티탄, 탄탈, 니켈, 크롬, 텅스텐 중 어느 한 금속물질에서 선택되는 것이다.
본 발명에 따른 콘택홀 형성단계에서는, 박막트랜지스터(T) 및 스토리지 캐패시터(CST)를 덮는 기판 전면에 제 2 절연물질을 형성하는 단계와, 상기 드레인 전극(170) 및 제 2 캐패시터 전극(172)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(174) 및 캐패시터 콘택홀(176)을 각각 형성하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 드레인 콘택홀(174) 및 캐패시터 콘택홀(176)과 대응되는 위치의 제 3 드레인 전극(170c) 및 제 2c 캐패시터 전극(172c)이 제거되어, 그 하부층을 이루는 반사특성을 가지는 제 2 드레인 전극(170b) 및 제 2b 캐패시터 전극(172b)을 노출시키는 단계를 포함한다.
상기 드레인 콘택홀(174) 및 캐패시터 콘택홀(176)을 통해 노출된 제 2 드레인 전극(170b) 및 제 2b 캐패시터 전극(172b)부는 기존의 반사판 역할을 겸하고, 해당 영역은 반사 영역(IV)을 이루는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 드레인 전극(170b) 및 제 2b 캐패시터 전극(172b)을 노출시키는 드레인 콘택홀(174) 및 캐패시터 콘택홀(176) 제조 공정에서는, 박막트랜지스터(T) 및 스토리지 캐패시터(CST)를 덮는 기판 전면에 제 2 절연물질을 형성한 다음, 제 2 드레인 전극(170b) 및 제 2b 캐패시터 전극(172b)을 일부 노출시키기 위해, 이와대응된 위치의 제 2 절연물질 및 제 3 드레인 전극(170c) 및 제 2c 캐패시터 전극(172c)을 식각하는 단계를 포함한다. 한 예로, 상기 반사 영역(IV)에 위치하는 제 2 절연물질 및 제 3 드레인 전극(170c) 및 제 2c 캐패시터 전극(172c) 부분은 제 2 절연물질에 대한 건식식각(dry etching) 공정조건 하에서 일괄식각 처리할 수 있다.
도 3b에서는, 상기 드레인 콘택홀(174) 및 캐패시터 콘택홀(176)을 통해 드레인 전극(170) 및 제 2 캐패시터 전극(172)과 연결되는 화소 전극(180)을 형성하는 단계로서, 상기 화소 전극(180)과 실질적으로 연결되는 드레인 전극(170) 및 제 2 캐패시터 전극(172)부는 제 2 드레인 금속층(170b) 및 제 2b 캐패시터 금속층(172b)에 해당된다.
상기 화소 전극(180)을 이루는 물질은 투명 도전성 물질에서 선택되며, 바람직하게는 ITO(indium tin oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), IZO(indium zinc oxide)로 하는 것이다.
그러나, 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지에 어긋나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치 및 그의 제조방법에 따르면 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 별도의 반사판의 생략으로 공정 수를 절감하면서, 반사투과 특성의 향상을 꾀할 수 있어, 제품경쟁력을 높일 수 있다.
둘째, 별도의 반사판의 생략에 따라 이에 따른 보호층 공정을 절감시킬 수 있다.
셋째, 소스 및 드레인 전극 그리고, 캐패시터 전극을 구성하는 일부 금속층을 반사판으로 이용함에 따라, 스토리지 캐패시터 용량 확보가 용이하므로, 안정적인 화질을 꾀할 수 있다.

Claims (8)

  1. 기판 상에 위치하며, 제 1 금속물질로 이루어진 게이트 전극 및 제 1 캐패시터 전극과;
    상기 게이트 전극 및 제 1 캐패시터 전극 상부에 형성된 게이트 절연막과;
    상기 게이트 절연막 상의 게이트 전극을 덮는 위치에 형성된 반도체층과;
    반사특성을 가지는 중간층 금속물질을 포함하는 다중층 구조의 제 2 금속물질로 이루어지며, 상기 반도체층 상에 위치하는 소스 및 드레인 전극 그리고, 상기 제 1 캐패시터 전극과 대향되게 위치하는 제 2 캐패시터 전극과;
    상기 소스 및 드레인 전극과 제 2 캐패시터 전극을 덮으며, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극을 일부 노출시키는 제 1 영역에 형성된 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀을 가지는 보호층과;
    상기 보호층 상에 위치하고, 상기 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀을 통해, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극과 연결되며, 투명 도전성 물질로 이루어진 화소 전극
    을 포함하며, 상기 제 1 영역과 대응되는 위치에서, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극의 중간층 금속물질 영역으로 이루어지는 반사 영역과, 상기 반사 영역과 함께 화소 영역을 구성하며, 빛을 투과시키는 영역인 투과 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사특성을 가지는 중간층 금속물질은 순수 알루미늄(Al), 알루미늄계 합금(Al based alloy), 알루미늄/은(Al/Ag) 합금 중 어느 한 금속물질에서 선택되는 반사투과형 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다중층 구조의 제 2 금속물질은 삼중층 금속물질이며, 상기 중간층 금속물질의 상부 및 하부층 금속물질은 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 중 어느 한 금속물질에서 각각 선택되는 반사투과형 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 도전성 물질은 ITO(indium tin oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), IZO(indium zinc oxide) 중 어느 하나에서 선택되는 반사투과형 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 절연막이 개재된 상태에서 서로 대향되게 위치하는 제 1, 2 캐패시터 전극은 스토리지 캐패시터(storage capacitor)를 이루는 반사투과형 액정표시장치.
  6. 기판 상에, 제 1 금속물질을 이용하여 게이트 전극 및 제 1 캐패시터 전극을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 전극 및 제 1 캐패시터 전극을 덮는 상부에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 절연막 상의 게이트 전극을 덮는 위치에 반도체층을 형성하는 단계와;
    반사특성을 가지는 중간층 금속물질을 포함하는 다중층 구조의 제 2 금속물질을 이용하여, 상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극 그리고, 상기 제 1 캐패시터 전극과 대향되게 위치에 제 2 캐패시터 전극을 형성하는 단계와;
    상기 소스 및 드레인 전극과 제 2 캐패시터 전극을 덮으며, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극의 일부를 노출시키는 제 1 영역에 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀을 가지는 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 보호층 상에 위치하고, 상기 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀을 통해, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극과 연결되며, 투명 도전성 물질로 이루어진 화소 전극을 형성하는 단계
    을 포함하며, 상기 제 1 영역과 대응되는 위치에서, 상기 드레인 전극 및 제 2 캐패시터 전극의 중간층 금속물질 영역으로 이루어지는 반사 영역과, 상기 반사 영역과 함께 화소 영역을 구성하며, 빛을 투과시키는 영역인 투과 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀 그리고, 상기 드레인 콘택홀 및 캐패시터 콘택홀과 대응되는 위치의 드레인 전극의 상부층 금속물질과 제 2 캐패시터 콘택홀의 상부층 금속물질은 건식식각(dry etching)법에 의해 식각되는 반사투과형 액정표시장치의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 반사특성을 가지는 중간층 금속물질은 순수 알루미늄(Al), 알루미늄계 합금(Al based alloy), 알루미늄/은(Al/Ag) 합금 중 어느 한 금속물질에서 선택되는 반사투과형 액정표시장치의 제조방법.
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