KR100848558B1

KR100848558B1 - 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100848558B1
Application number: KR1020020045380A
Authority: KR
Inventors: 하경수
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2008-07-25
Also published as: KR20040012030A

Abstract

본 발명은 반투과형 액정 표시 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 기판의 투과부에 오목한 홈을 형성하는 단계와; 상기 기판 상에 게이트/소스/드레인 전극 및 액티브층을 포함하는 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 기판 상부 및 박막트랜지스터 상부 전면에 드레인 전극의 일부를 노출시키는 보호막을 형성하는 단계와; 상기 보호막 상에 화소 전극 및 반사판을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

반사투과형 액정표시장치 및 그 제조방법{TRANSREFLECTIVE LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND FABRICATION METHOD THEREOF}

도 1은 일반적인 반투과형 액정표시장치의 개략도.

도 2는 도1의 투과부와 반사부의 경계면을 포함하는 화소영역의 일부를 확대한 확대도면.

도 3은 본 발명의 반투과형 액정표시장치를 도시한 도면.

도 4는 도3의 투과부와 반사부의 경계면을 포함하는 화소영역의 일부를 확대한 확대도면.

도 5a내지 도 5e는 본 발명의 반투과 액정표시장치의 제조방법을 도시한 공정 수순도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면.

도 7은 종래와 본 발명에 따른 투과부와 반사부의 경계면 형태를 비교한 도면

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 기판 2a: 게이트 전극

3: 게이트 절연막 5a: 반도체층

5b: 오믹층 6: 데이터라인

6a: 소스 전극 6b: 드레인 전극

8: 화소전극 9: 반사전극

10: 투과홀 14: 칼라필터

11: 하부기판 12: 상부기판

13: 보호막 15: 액정층

본 발명은 반투과형 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 반사부와 투과부의 경계면에서 발생하는 액정 오배열 영역을 줄이고 상기 경계면의 스텝커버리지를 좋게하기 위한 반투과형 액정 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 통신 인프라의 확충에 의해, 컴퓨터 네트워크의 이용이 급속하게 확대하며, 필요한 정보를 언제든지, 어디에서도, 누구라도 이용할 수 있는 환경이 조성되어 왔다. 이에 이동성이 요구되는 개인용 정보통신기기, 웹(web) 단말기, 및 휴대용 단말기 등과 같은 정보통신기기 시장이 폭발적으로 증가함에 따라 무게가 가볍고 소비 전력이 작은 디스플레이에 대한 수요가 늘어나고 있다. 그리고, 종래와는 달리 숫자나 정해진 이미지의 온(on)/오프(off)만 수행하는 수준을 넘어서 정지 화상을 포함하는 다양한 정보를 표현할 수 있는 표시 소자를 요구하고 있다. 이와 같은 요청에 있어서, 칼라 화상 표시가 가능한 모빌 기기에 대한 수요가 급속하게 확대하고 있다. 모빌 기기에 요구되는 특징은 가능한 한 박형, 경량, 저소비 전력으로 장시간 사용이 가능한 것에 있다.

액정 표시 장치는 가볍고 박형이며 소비 전력이 적기 때문에 이와 같은 휴대용 정보통신기기에 많이 적용되고 있다. 그러나 일반적인 투과형 액정 표시 장치는 백라이트 장치를 필요로 하기 때문에 이를 휴대용 정보기기 등의 표시 소자로 사용될 경우 백라이트의 소비 전력으로 휴대용 기기의 일회 충전 후 사용 시간이 단축 될 뿐만 아니라 백라이트의 무게, 두께 등으로 인한 휴대성이 나빠지는 문제점이 있다.

이러한 문제점들을 극복하기 위해 근래 제시되는 반사형 액정표시장치는 주변광을 광원으로 사용하므로 전력 소모의 약 70% 이상을 차지하는 백라이트에 의한 전력 소모가 없고 백라이트에 의한 두께 및 무게 증가가 없다. 따라서, 매우 적은 전력으로 우수한 표시 품위를 가지는 정보 표시 소자를 실현할 수 있다. 또 모빌 기기에서는 그 성격상, 옥외에서의 사용 적응성이 중요하게 되지만, 종래의 투과형 LCD에서는 밝은 외부 환경 하에서 패널 표면의 반사에 의해 색대비가 저하되는 시인성에 문제가 있는 반면에, 반사형 액정표시장치에서는 오히려 더욱 선명하게 보이는 장점이 있다.

그러나, 자연광 또는 인조 광원과 같은 주변광이 항상 존재하는 것이 아니기 때문에 자연광이 존재하는 낮이나, 외부 인조광이 존재하는 사무실 및 건물 내부에서는 사용이 가능할지 모르나, 자연광이 존재하지 않는 야간에는 사용이 불가능한 문제점이 있다.

따라서, 투과형 액정 표시 장치와 반사형 표시 장치의 장점을 수용하면서 주,야간 동시에 사용할 수 있는 반투과형 액정 표시 장치가 개발되었으며, 현재 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.

반투과형 액정표시장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 스위칭 소자(19)를 포함하는 하부기판(11)과 칼라필터(14)를 포함하는 상부기판(12)이 서로 대향되도록 배치되고, 상기 하부기판(11)과 상부기판 사이(12)에는 액정(15a)이 주입된 액정층(15)이 형성되어 있다.

하부 기판(11)은 각 픽셀마다 배치되어 액정에 신호 전압을 인가하고 차단하는 스위칭 소자(19)가 형성되어 있으며, 상기 스위칭 소자()는 유리기판 또는 플라스틱 기판 상에 형성되어 주사신호가 인가되는 게이트 전극(2a)과, 상기 주사 신호에 대응하여 데이터 신호를 전송하는 반도체층(5a)과 반도체층(5b)의 양측 상부에 n+ 도핑된 오믹 접촉층(ohmic contact layer)(5b)으로 구성된 액티브층(5)과, 상기 액티브층(5)과 게이트 전극(2a)을 전기적으로 격리시켜주는 게이트 절연막(3)과, 액티브층(5)의 상부에 형성되어 데이터 신호를 인가하는 소스 전극(6a)과, 데이터 신호를 화소 전극에 인가하는 드레인 전극(6b)과, 소스 전극(6a) 및 드레인 전극(6b)을 보호하는 보호막(13)이 형성되어 있으며, 상기 드레인 전극(6b)은 컨택홀을 통하여 화소 전극(8)과 연결되어 있다. 상기 보호막(13)은 SiO2, SiN와 같은 무기막으로 형성되어 있으며, 고개구율을 위하여 BCB와 같은 유기막으로 형성될 수도 있다. 또한, 도면에 도시하진 않았지만, 보호막이 BCB와 같은 유기막으로 이루어진 경우에는 그 상하부에 SiN층이 추가로 형성된다.

또한, 스위칭 소자(19)가 형성된 영역을 제외한 각 픽셀의 화소영역에는 반사전극(9)과, 상기 반사전극(9)에 평면적으로 형성되며, 백라이트로부터 입사되는 백라이트광이 투과할 수 있는 투과부(10)와, 상기 스위칭 소자(19)를 통하여 인가된 신호 전압을 액정셀에 가해주는 화소전극(8)이 형성되어 있다.

또한, 투과부(10)가 형성된 영역에는 보호막(13)을 제거함으로써 오목한 홈을 형성하고 있다. 이와 같이 투과부 영역을 오목한 홈으로 형성하는 것은 반사부 와 투과부의 온/오프(on/off) 모드를 맞추고 투과모드의 효율을 최대화하기 위한 것으로 투과부와 반사부의 셀 간격(cell gab)의 비가 2:1이 되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

상기 투과부와 반사부의 셀 간격(cell gab)의 비를 2:1로 하기 위해 투과부 영역에 형성된 보호막을 식각하게 되는데, 이때 보호막의 경계면은 일정한 기울기를 가지는 경사부를 형성하게 된다. 상기 경사부에 배향되는 액정은 평평한 면에 배향된 액정과 그 배열이 다르게 형성되며, 경사부에 인접하는 평평한 면에 형성된 액정배열에도 영향을 주게된다. 이것은 투과모드에서 화면의 콘트라스트를 저하시키는 요인이 되며, 이를 방지하기 위해서 경사부에 인접하는 평평한 투과부 영역의 일부분까지 반사판을 형성하였다. 그러나, 불투명한 반사판이 투과부 영역의 일부까지 형성됨에따라 개구율이 감소하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 게이트 절연막과 보호막을 식각하는데 있어서 통상적으로 사용되는 건식식각의 특성으로 인하여 경계면의 스텝 커버리지(step coverage)가 제대로 나오기 어려운 문제점이 있었다.

이하, 도면을 참조하여 종래 문제점을 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 고개구율 구조의 경우 도 1의 투과부와 반사부의 경계면을 포함하는 화소영역의 일부를 확대한 것으로, 기판(11a)의 상부 전면에 게이트 절연막(3)을 형성한 후, 실리콘 질화막(SiN)/BCB/SiN를 순차적으로 적층하여 보호막(13)을 형성한 후, 상기 보호막(13)의 일부를 건식식각을 통하여 제거함으로써, 투과부와 반사부의 단차를 형성한다. 이후에, 상기 구조 전면에 ITO 물질을 증착하여 화소 전극(8)을 형성하고, 보호막(19)에 대응하는 화소전극(8)의 상부에 반사판(9)을 형성한다. 이때, 반사판(9)은 보호막(13) 상부를 포함하여 보호막(13)의 경계면 및 투과부 영역으로 정의된 게이트 절연막(3) 상의 일부분까지 형성된다.

건식식각의 특성상 보호막이 식각된 경계면은 일정한 기울기를 가지는 경사부가 형성되는데, 이 경사부 영역에 배향된 액정은 다른 평평한 면에 배향된 액정과 그 배열이 다르다, 즉, 이 영역에 오배열된 액정은 경사면에 인접하는 평평한면에도 영향을 끼쳐 액정 오배열(disclination) 영역 D1을 형성하게 되는데 이때, 상기 액정 오배열 영역은 투과모드에서 화면에 결함을 발생시키게 된다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 경사부 영역의 액정에 의해 영향을 받는 평평한 면의 일부 영역까지 반사판을 형성함으로써, 투과모드에서 발생될 수 있는 화면의 결함을 제거하였다. 그러나, 반사판의 형성범위가 넓어짐에 따라 개구율이 감소하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 보호막(13)을 식각하는 과정에서 유기막(13b)과 무기막(13a,13c)의 식각율이 서로 다르기 때문에 언더컷(under cut) 발생으로 인해 유기막과 무기막의 경계면에 스텝 커버리지가 나오기 어려우며 이 영역에서는 확대도면에 도시한 바와 같이 ITO 및 그 상부층이 제대로 형성되지 않아 화소 전극(8) 및 그 상부막들의 단락(opening) 불량을 발생시키게된다.

또한, 상기 보호막을 식각해내는 영역이 넓기 때문에 장비의 로드(load)가 커지는 문제도 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 습식식각방법을 통하여 기판을 식각함으로써 액정이 오배열되는 경사부 면적을 줄여 투과모드에서의 개구율이 향상된 반투과형 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 기판 또는 플라스틱 기판 자체를 식각함으로써 반사부와 투과부의 경계면에 스텝커버리지를 향상시켜 ITO 또는 그 상부막들의 단락 발생으로 인한 불량을 방지하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 기판 또는 플라스틱 기판의 습식식각을 통하여 식각 장비의 로드를 줄일 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 있다.

기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 반사형 액정표시장치는 복수개의 화소와 각 화소의 투과부 영역에 일정한 깊이의 홈이 형성된 유리 또는 플라스틱 기판과; 각 화소마다 배치되어 액정에 신호 전압을 인가하고 차단하는 역할을 하며, 게이트/소스/드레인 전극 및 액티브층을 포함하는 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결된 ITO와; 상기 화소에서 투과부를 제외한 나머지 영역에 형성된 반사판으로 구성되어 있으며, 상기 화소전극의 하부 및 소스/드레인 전극의 상부에 형성된 보호막을 추가로 포함한다.

상기 기판에 형성된 홈은 그 경계면이 매우 완만한 기울기를 가지고 투과부의 평평한 면과 이어지기 때문에 실질적으로 액정이 오배열 되는 면적은 종래에 비하여 좁아지게 된다. 따라서, 반사판이 형성되는 영역을 줄일 수 있어 개구율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 투과부와 반사부 경계면의 스텝 커버리지가 향상되어 ITO 및 그 상부막들의 단락(opening) 불량을 막을 수 있다.

또한, 상기와 같은 구조를 가지는 반사형 액정표시장치의 제조방법은 기판의 투과부 영역에 습식식각을 통하여 일정한 홈을 형성하는 단계와; 상기 기판 상에 게이트/소스/드레인 전극 및 액티브층을 포함하는 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터 및 화소 영역 전면에 보호막을 형성하는 단계와; 상기 보호막 상에 ITO를 형성하는 단계와; 상기 화소 영역의 투과부를 제외한 나머지 영역에 반사판을 형성하는 단계로 이루어지며, 상기 반사판은 유리 또는 플라스틱 기판 상에 직접 형성되거나, 상기 ITO의 상부 또는 하부에 형성될 수도 있다.

이하, 첨부한 도면을 통하여 본 발명의 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 3은 본 발명의 반투과형 액정표시장치를 도시한 단면도으로서, 반사부 와 투과부가 정의된 화소를 가지며 상기 투과부 안쪽으로 기울기가 완만한 경사부를 가지는 일정한 깊이의 홈이 형성된 기판(11a)과, 상기 기판 상에 형성된 박막트랜지스터(19)를 포함하는 하부 기판(11)이 칼라필터(14)가 형성된 상부 기판(12)과 액정층(15)을 사이에 두고 투과부와 반사부에 대하여 2:1의 셀 간격(cell-gab)을 유지하고 있다. 또한, 하부 기판(11)의 하부에는 백라이트부(40) 가 위치한다.

화소 영역에는 기판(11a) 상에 형성된 게이트 절연막(3)과 보호막(13)이 적층되어 있으며, 상기 보호막(13) 전면에는 투명한 물질로 이루어진 화소전극(8)이 보호막(13)에 형성된 콘택홀(8a)을 통하여 박막트랜지스터(19)의 드레인 전극(6b)과 접속되며, 투과부를 제외한 나머지 영역에는 반사판(9)이 형성되어 있다.

상기 보호막(13)은 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx)와 같은 무기물질이나, BCB와 같은 유기물질로 형성될 수 있으며, 보호막이 유기막으로 형성될 경우, 그 상/하부에는 SiNx와 같은 무기막이 추가로 형성된다.

또한, 상기 반사판(9)은 화소 전극(8)의 상부나 하부 또는 기판(11a) 상에 형성될 수 있으며, 보호막이 SiNx/BCB/SiNx로 적층된 구조일 경우 SiNx와 BCB 사이에도 형성될 수 있다.

상기 박막트랜지스터(19)는 기판(11a) 상에 형성되어 주사신호가 인가되는 게이트 전극(2a)과, 주사신호에 대응하여 데이터 신호를 전송하도록 마련된 액티브층(5)과, 액티브층(5)과 게이트 전극(2a)을 전기적으로 격리시켜주는 게이트 절연막(3)과, 액티브층(5)의 상부에 형성되어 데이터 신호를 인가하는 소스 전극(6a)과, 데이터 신호를 ITO 전극에 인가하는 드레인 전극(6b)과, 소스 전극(6a) 및 드레인 전극(6b)을 보호하는 보호막(13)으로 구성되어 있으며, 상기 보호막(13)에는 컨택홀(8a)이 형성되어 드레인 전극(6b)과 투명한 금속으로 이루어진 화소 전극(8)과 연결되어 있다. 상기 액티브층(5)은 비정질 실리콘(a-Si)을 증착하여 형성된 반도체층(5a)과, 반도체층(5a)의 양측 상부에 n+도핑된 오믹 접촉층(ohmic contact layer)(5b)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 액정표시장치의 동작을 설명하면, 반사모드에서는 외부에서 입사된 빛은 상기 반사판(9)에 의해서 상부기판(12)으로 반사되며, 투과모드에서는 백라이트에서 생성된 빛이 상기 투과부의 화소 전극(8)을 통해 상부기판(12)으로 투과하게 된다. 이때, 박막트랜지스터(19)의 작용에 의해 상기 반사판(9) 내지 화소 전극(8)에 신호가 인가되면, 상기 액정층(15)의 상이 변화되고, 액정층(15)을 투과 내지 반사된 빛은 상기 상부기판(12)에 형성된 칼라필터(14)에 의해 착색되어 칼라화면으로 볼 수 있도록 한다.

도 4는 도 5의 투과부와 반사부의 경계면을 포함하는 화소영역의 일부를 확대한 것으로, 투과부의 평평한면과 이어지는 경계면이 완만한 기울기를 가지는 기판(11a)과; 상기 기판 상부 전면에 형성된 게이트 절연막(3)과; 상기 게이트 절연막(3) 상에 형성된 보호막(13); 상기 보호막 상에 형성된 화소 전극(8)과; 화소 전극(8) 상에 형성된 반사판(9)을 포함하고 있으며, 상기 반사판(9)은 투과부의 평평한 면과 연결되는 경사면까지 형성되어 있다.

상기 투과부과 반사부의 단차는 기판자체에서 기인하기 때문에 게이트 절연막(3) 및 그 상부에 형성된 모든 막에 대하여 스텝커버리지가 매우 좋다. 따라서, 종래 보호막의 식각 경계면에 스텝커버리지의 불량으로 인하여 보호막의 상부층에 발생되는 단락(opening) 불량을 막을 수 있다.

이하, 5a내지 도 5e는 상기와 같이 구성된 반투과형 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 공정 수순도이다.

먼저, 도 5a에 도시한 바와 같이, 유리 또는 플라스틱 기판(11a)을 준비한 후, 상기 기판(11a)의 투과부 영역에 습식식각을 통해 기판의 일부를 제거하여 투과부와 반사부의 단차를 형성한다. 이때, 투과부와 반사부의 경계면은 습식식각의 특성으로 인하여 투과부의 평평한면과 이어지는 경계면은 매우 완만한 경사부를 가지게된다.

상기 기판(11a)을 패터닝하는 방법은 유리 기판일 경우 일반적으로 사진식각공정(photolithography)에 사용되는 포토레지스트막을 마스크로 사용할 수 있으나, 상기 포토레지스트는 식각용액에 의해 소실될 염려가 있으므로, 금속 패턴을 형성한 다음 상기 금속 패턴을 마스크로 이용한다.

플라스틱 기판일 경우에는 플라스틱 기판에 열을 가하여 연성(ductile)을 가지게 한 후, 상기 투과부 형상에 대응하는 볼록한 돌출부가 형성된 스템프를 상기 기판에 찍어내는 스템프 방식을 이용하거나, 플라스틱 용액을 상기 홈을 형성할 수 있도록 미리 준비된 판에 부어 굳히는 몰딩(molding) 방식을 이용한다.

그 다음, 도 5b에 도시한 바와 같이 상기 기판(11a) 상에 금속 물질을 증착한 후, 패터닝하여 박막트랜지스터의 게이트 전극(2a)을 형성한다.

그 다음, 도 5c에 도시한 바와 같이 게이트 전극(2a)을 포함하는 상기 기판(11a) 상부 전면에 절연 물질을 증착하여 게이트 절연막(3)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(3)의 재료로는 SiNx 또는 SiO2 등의 무기 물질을 사용한다. 이후, 게이트 절연막(3) 상에 비정질 실리콘(amorphous-Si)으로 이루어진 반도체층(5a)과 인(P)이 도핑된 n+ 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹 접촉층(5b)을 연속 증착한 후, 패터닝하여 박막트랜지스터의 액티브층(5)을 형성한다.

그리고, 도 5d에 도시한 바와 같이, 오믹 접촉층(5b)과 게이트 절연막(3) 상에 금속 물질을 전면 증착한 다음 패터닝하여 박막트랜지스터의 소스 전극(6a)과 드레인 전극(6b)을 형성한다.

이 후, 소스 전극(6a)과 드레인 전극(6b) 상에 노출된 오믹 접촉층(5b)을 에칭 작업에 의해 제거하고, 노출된 반도체층(5a)을 포함하여 소스 및 드레인 전극(6b)이 형성되어 있는 게이트 절연막(3) 상에 보호막(13)을 형성한 후, 드레인 전극(6b)의 일부가 노출되도록 보호막을 패터닝하여 컨택홀(8a)을 형성한다. 그리고, 노출된 드레인 전극(6b)을 포함한 보호막(13) 전면에 ITO 물질을 증착한 다음 패터닝하여 화소 전극(8)을 형성한다. 이때, 화소 전극(8)은 콘택홀(8a)을 통해 박막트랜지스터의 드레인 전극(6b)에 접속된다.

그 다음, 도 5e에 도시한 바와 같이, 화소 전극(8)이 형성된 투과부를 제외한 나머지 영역에 불투명한 금속물질을 증착한 후, 패터닝하여 보호막(13)의 상부를 포함하여 보호막(13)의 경계면까지 반사판(9)을 형성한다.

상기 반사판(9)은 외부로부터 입사되는 빛을 잘 반사시킬 수 있는 것으로써, Al이나 혹은 AlNd와 같이 반사율이 높은 물질을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 반사판()을 형성하는데 있어서, 그 위치는 한정된 것이 아니고, 화소전극(ITO)의 하부 또는 기판(11a) 상에 위치할 수 있으며, 보호막이 SiNx/BCB/SiNx로 적층된 구조일 경우 SiNx와 BCB 사이에도 형성될 수 있다.

도 6은 기판(11a) 상에 반사판(9)이 형성된 것으로, 게이트 전극물질을 Al, AlNd와 같은 반사금속 물질을 사용하여 게이트 전극 형성시 함께 반사판(9)을 형성한 것이다.

이와 같이, 게이트 전극과 반사판을 동시에 형성하게 되면, 반사판 형성을 위해 추가되는 마스크 공정을 생략할 수 있으며, 게이트 전극과 반사판을 전기적으로 연결시킴으로써 게이트 절연막을 사이에 두고 게이트 라인과 그 상부에 형성되는 화소 전극 또는 별도의 스토리지 라인간에 발생되는 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 증가시킬 수가 있다.

도 7은 종래 기술과 본 발명에 따른 투과부와 반사부의 경계면 형태를 비교한 도면으로, 경계 영역에서 점선으로 표기된 부분은 종래의 형태이며, 실선으로 표기된 부분은 본 발명의 형태이다.

도시한 바와 같이 종래에는 건식식각을 통하여 보호막을 제거함에 따라 일정한 기울기를 가지는 경사부가 형성되는데 이 경사부 영역에 배향된 액정은 다른 평평한 면에 배향된 액정과 그 배열이 다르다. 상기 경사부 영역에 오배열된 액정은 경사면에 인접하는 평평한 면에도 영향을 끼쳐 액정 오배열(disclination) 영역 D1을 형성하게 된다. 반면에, 본 발명은 습식식각을 통하여 기판에 단차를 얻음으로써 투과부의 평평한면과 이어지는 경계면의 기울기가 매우 완만하고 상기 경계면에 배향된 액정은 인접하는 평평한면의 액정 배열에 영향을 주지 않는다. 즉, 본 발명에서는 D2에 해당하는 액정 오배열(disclination)을 가지게 된다. 그러나, 전술한 바와 같이 투과모드에서 액정 오배열 영역에 의한 화면의 결함 발생을 막기 위하여 상기 액정 오배열 영역에 반사막을 형성하게 되는데, 본 발명의 액정 오배열 영역 D2는 종래 D1보다 좁기 때문에 반사판 형성으로 인한 개구율 감소를 줄일 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 투과반사형 액정표시장치에서 투과부의 셀 간격을 반사부 셀 간격의 두배가 되게하기 위해서 투과부과 반사부에 단차를 형성하는 경우에 있어서, 유리 또는 플라스틱으로 이루어지는 기판자체에 습식식각을 통하여 투과부와 반사부의 단차를 형성하므로써 따라서, 액정이 오배열되는 경사부 면적을 줄여 투과모드에서의 개구율이 향상된 반투과형 액정 표시 장치를 제공하 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 기판 또는 플라스틱 기판 자체를 식각함으로써 반사부와 투과부의 경계면에 스텝커버리지를 향상시켜 ITO 또는 반사판의 단락 발생으로 인한 불량을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 넓은 영역의 보호막을 식각할 필요가 없기 때문에 식각 장비의 로드를 줄일 수가 있다.

또한, 게이트 전극 형성시 반사판을 동시에 형성하고 이들을 전기적으로 연결시킴으로써, 반사전극 형성을 위한 별도의 추가공정을 생략하여 생산력을 증대시킬 수 있으며, 개구율의 감소가 없이도 스토리지 커패시터를 증가시킬 수가 있다.

Claims

화소영역의 투과부에 일정한 깊이의 홈이 형성된 기판과;

상기 기판 상에 형성되고, 각 화소마다 배치되어 액정에 신호 전압을 인가하고 차단하는 역할을 하며, 게이트/소오스/드레인 전극 및 액티브층을 포함하는 박막트랜지스터와;

상기 화소영역 전면에 형성된 화소전극과;

상기 화소영역에서 투과부를 제외한 나머지 영역에 형성된 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 1항에 있어서, 상기 기판은 유리 또는 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 1항에 있어서, 상기 기판에 형성된 홈의 경계면은 홈의 안쪽으로 오목한 곡면인 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 1항에 있어서, 상기 반사판은 기판의 상부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 1항에 있어서, 상기 반사판은 화소전극의 상부 또는 하부에 형성되어 있 는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제 1항에 있어서, 상기 반사판은 홈의 경계면까지 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
기판의 투과부에 오목한 홈을 형성하는 단계와;

상기 기판 상에 게이트/소스/드레인 전극 및 액티브층을 포함하는 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;

상기 기판 상부 및 박막트랜지스터 상부 전면에 드레인 전극의 일부를 노출시키는 보호막을 형성하는 단계와;

상기 보호막 상에 화소 전극 및 반사판을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
제 7항에 있어서, 상기 기판은 유리 기판이며, 습식식각을 통하여 오목한 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
제 7항에 있어서, 상기 기판은 플라스틱 기판이며, 스템프(stemp) 또는 몰딩(molding) 방법을 이용하여 오목한 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.
제 7항에 있어서, 상기 보호막은 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막 또는 유기절연막 중 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
기판의 투과부에 오목한 홈을 형성하는 단계와;

상기 기판 상에 박막트랜지스터의 게이트 전극 및 반사판을 형성하는 단계와;

상기 게이트 전극 및 반사판 상부 전면에 게이트 절연막을 형성한 후, 박막트랜지스터의 액티브층과 소스/드레인 전극을 순차적으로 형성하는 단계와;

상기 소스/드레인 전극 및 반사판이 형성된 게이트 절연막 상부에 드레인 전극의 일부를 노출시키는 보호막을 형성하는 단계와;

상기 보호막 상에 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치의 제조방법.