KR100930361B1 - 요철형 반사판의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는, 기판 상에 유기물질을 이용하여 유기물질층을 형성하는 단계와; 제 1 투과축을 가지는 편광필터를 포함하는 노광기를 구비하는 단계와; 상기 노광기 내에, 상기 유기물질층이 형성된 기판을 로딩(loading)하는 단계와, 상기 기판과 편광필터 사이 구간에, 비투과 영역, 반투과 영역, 투과 영역을 가지는 마스크를 배치하여 일광노광 방식에 의해, 상기 유기물질층을 제 1 크기 및 제 1 높이를 가지는 제 1 요철형 패턴과, 상기 제 1 요철형 패턴보다 작은 제 2 크기 및 제 2 높이를 가지는 제 2 요철형 패턴으로 형성하는 단계와; 상기 제 1, 2 요철형 패턴을 용융, 경화처리하여 엠보싱 형상으로 가공하는 단계와; 상기 엠보싱형상의 제 1, 2 요철형 패턴을 덮는 영역에, 상기 제 1, 2 요철형 패턴을 씨드로 이용하여 요철패턴 구조를 가지는 요철형 반사층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 마스크의 반투과 영역에는 상기 편광필터의 제 1 투과축과 일정각도차를 가지는 제 2 투과축을 가지는 편광층이 형성되어 있어, 상기 반투과 영역은 투과 영역보다 투과율이 낮은 요철형 반사판의 제조방법을 제공한다.

Description

요철형 반사판의 제조방법{Method for Fabricating of Embossed Reflective Plate}
도 1a, 1b는 종래의 반사형 액정표시장치에 대한 평면도로서, 도 1a는 박막트랜지스터 및 반사 전극을 포함하는 어레이 기판에 대한 평면도이고, 도 1b는 컬러필터 및 공통 전극을 포함하는 컬러필터 기판에 대한 평면도.
도 2a, 2b는 상기 도 1a, 1b의 절단선 ii-ii에 따라 절단된 단면을 도시한 단면도로서, 도 2a는 거울형 반사전극 및 전방산란 필름(front scattering film)을 포함하는 구조의 반사형 액정표시장치에 관한 것이고, 도 2b는 요철형 반사 전극을 포함하는 구조의 반사형 액정표시장치.
도 3은 기존의 요철형 반사 전극을 가지는 반사형 액정표시장치에서의 입사광 경로를 나타낸 도면.
도 4a, 4b, 도 5a 내지 5c는 기존의 요철형 패턴의 제조 공정을 단계별로 나타낸 도면이며, 도 4a, 4b는 단층 구조 요철형 패턴의 제조 공정에 관한 도면이고, 도 5a 내지 5c는 이중층 구조 요철형 패턴의 제조 공정에 관한 도면.
도 6은 기존의 요철 패턴 제작을 위해 이용되는 마스크의 평면 구조에 대한 도면이고, 도 7은 상기 도 6의 마스크를 이용하여 제작된 요철 패턴의 단면 구조이 고, 도 8은 상기 도 7의 "iv" 영역을 확대도시한 도면.
도 9는 기존의 두가지 패턴 구조를 가지는 마스크의 평면구조를 나타낸 도면이고, 도 10은 상기 도 9의 마스크를 이용하여 제작된 요철형 패턴에 대한 단면도이며, 도 11은 상기 도 10의 "xi" 영역을 확대도시한 도면.
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1, 2 요철형 패턴 제작용 마스크에 대한 평면도이고, 도 13은 상기 도 12의 마스크를 이용하여 제작된 제 1, 2 요철형 패턴의 단면도이며, 도 14는 상기 도 13의 영역 "IV"을 확대도시한 도면.
도 15a 내지 15e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 요철형 반사판의 제조 공정을 단계별로 나타낸 단면도.
도 16는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반사형 액정표시장치에 대한 단면도.
도 17은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 반사형 액정표시장치에 대한 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
310 : 기판 344 : 제 1 요철형 패턴
346 : 제 2 요철형 패턴 348 : 제 2 유기물질층
350 : 요철형 반사층
본 발명은 반사형 디스플레이 장치에 관한 것이며, 특히 요철형 반사판을 가지는 반사형 디스플레이 장치에 있어서, 요철형 반사판의 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 소자 중에서도, 최근에 액정표시장치는 소비전력이 낮고 휴대성이 양호한 기술집약적이며 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이 소자로 각광받고 있다.
이러한 액정표시장치중에서도, 각 화소(pixel)별로 전압의 온/오프를 조절할 수 있는 스위칭 소자가 구비된 액티브 매트릭스형 액정표시장치(이하, 액정표시장치로 약칭함)가 해상도 및 동영상 구현능력이 뛰어나 가장 주목받고 있다.
일반적으로 액정표시장치는 광원의 이용방법에 따라, 별도의 광원인 백라이트를 이용하는 투과형 액정표시장치와, 외부광을 광원을 이용하는 반사형 액정표시장치로 분류할 수 있는데, 이 중 투과형 액정표시장치는 백라이트를 광원으로 사용하여 전체 전력의 2/3 이상을 소비하는 반면에, 반사형 액정표시장치는 별도의 백라이트를 생략하고 외부광을 이용하여 전력 및 배터리 소모를 줄일 수 있기 때문에 점차 반사형 제품에 대한 연구/개발이 활발히 이루어지고 있다.
도 1a, 1b는 종래의 반사형 액정표시장치에 대한 평면도로서, 도 1a는 박막트랜지스터 및 반사 전극을 포함하는 어레이 기판에 대한 평면도이고, 도 1b는 컬러필터 및 공통 전극을 포함하는 컬러필터 기판에 대한 평면도이다.
도 1a에서는, 제 1 기판(10) 상에 게이트 배선(14) 및 데이터 배선(28)이 서로 교차되게 배치되어 있고, 상기 게이트 배선(14) 및 데이터 배선(28)이 교차되는 지점에는 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다.
상기 게이트 배선(14) 및 데이터 배선(28)이 교차되는 영역은 서브픽셀 영역(P)으로 정의되고, 서브픽셀 영역(P)에는 박막트랜지스터(T)와 연결되어 반사 전극(38)이 형성되어 있다.
이때, 휘도 효과를 높이기 위하여 반사 전극(38)은 이웃하는 게이트 배선(14) 및 데이터 배선(28)과 일부 중첩되게 확장형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 반사 전극(38)은 유입된 외부광을 반사시킬 수 있도록 반사특성을 가지는 불투명 물질로 이루어진다.
상기 반사 전극(38)은 반사판 역할을 겸하는 화소 전극에 해당된다.
도면에서, 빗금친 영역(i)은 미도시한 대향기판의 블랙매트릭스와 중첩되는 영역에 해당된다.
도 1b는, 서브픽셀 영역(P)이 정의된 제 2 기판(50) 상에는, 서브픽셀 영역(P)별 경계부에 블랙매트릭스(52)가 형성되어 있고, 블랙매트릭스(52)를 경계부로 하여, 서브픽셀 영역(P)에는 적, 녹, 청 컬러필터(54a, 54b, 54c)가 차례대로 반복배열되어 있다.
상기 적, 녹, 청 컬러필터(54a, 54b, 54c)는 컬러필터(54)를 이루고, 도면으로 제시하지는 않았지만 상기 컬러필터(54)를 덮는 영역에는 공통 전극이 형성된다.
상기 적, 녹, 청 컬러필터(54a, 54b, 54c)와 블랙매트릭스(52) 간 경계부의 점선 영역(I)은 상기 도 1a의 반사 전극(38)의 형성부에 해당된다.
이하, 기존의 반사형 액정표시장치의 대표적인 단면구조에 대해서 도면을 참 조하여 설명한다.
도 2a, 2b는 상기 도 1a, 1b의 절단선 ii-ii에 따라 절단된 단면을 도시한 단면도로서, 도 2a는 거울형 반사전극 및 전방산란 필름(front scattering film)을 포함하는 구조의 반사형 액정표시장치에 관한 것이고, 도 2b는 요철형 반사 전극을 포함하는 구조의 반사형 액정표시장치에 관한 것이다.
도 2a에서는, 제 1, 2 기판(10, 50)이 서로 대향되게 배치되어 있고, 제 1, 2 기판(10, 50) 사이에는 액정층(70)이 개재되어 있는 구조에 있어서, 제 1 기판(10) 내부면에는 게이트 전극(12), 반도체층(22), 소스 전극(24) 및 드레인 전극(26)으로 이루어진 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있고, 박막트랜지스터(T)를 덮는 기판 전면에 위치하며, 드레인 전극(26)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(30)을 가지는 보호층(36)이 형성되어 있고, 보호층(36) 상부에서 드레인 콘택홀(30)을 통해 드레인 전극(26)과 연결되어 반사 전극(38)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 소스 전극(24)과 연결되어 데이터 배선(28)이 형성되어 있고, 도면 상에서는 반사 전극(38)과 데이터 배선(28)이 중첩 구조를 보여주기 위하여, 이웃하는 서브픽셀 영역의 데이터 배선(28)까지 도시되어 있다.
상기 보호층(36)은 데이터 배선(28)과 반사 전극(38) 간의 전기적 간섭을 줄이기 위하여, 저유전율값을 가지는 절연물질을 이용하여 두껍게 형성된다.
그리고, 상기 반사 전극(38)을 이루는 물질은, 반사특성이 우수한 불투명 금속물질에서 선택되며, 표면이 평탄하게 이루어져 거울형 반사 특성을 가진다.
상기 제 2 기판(50)의 내부면의 박막트랜지스터(T) 및 데이터 배선(28)을 덮 는 영역에 블랙매트릭스(52)가 형성되어 있고, 블랙매트릭스(52)를 경계부로 하여 컬러필터(54)가 형성되어 있으며, 컬러필터(54)를 덮는 하부면에는 공통 전극(56)이 형성되어 있다.
그리고, 제 2 기판(50)의 바깥면에는, 전술한 반사 전극(38)을 통해 반사된 빛을 여러 방향으로 산란시켜 반사효율을 높이는 역할을 하며, 다수 개의 산란 입자(59)를 가지는 전방산란 필름(58)이 위치하고 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 전방산란 필름을 가지는 반사형 액정표시장치는, 거울형 반사 전극의 휘도특성에 의존하는 종래의 반사형 제품과 비해, 반사효율을 향상시킬 수 있지만, 전방산란 필름의 재료 비용이 높다는 점과, 반사율 제어가 용이하지 않은 단점을 가지고 있다.
이러한 단점을 개선하기 위하여, 별도의 전방산란 필름을 생략하고 반사판을 요철 형상으로 형성하는 구조가 제안되고 있다.
도 2b는, 상기 도 2a의 반사형 액정표시장치의 기본적인 구조를 그대로 적용할 수 있으므로, 특징적인 구조를 중심으로 설명한다.
도시한 바와 같이, 박막트랜지스터(T)를 덮는 영역에 위치하며, 드레인 전극(86)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(90) 및 서브픽셀 영역(P)에서 엠보싱 형상의 요철형 보호층(96)이 형성되어 있고, 요철형 보호층(96) 상부에서 드레인 콘택홀(90)을 통해 드레인 전극(86)과 연결되고, 상기 요철형 보호층(96) 상부에서 드레인 콘택홀(90)을 통해 드레인 전극(86)과 연결되며, 전술한 요철형 보호층(96)과 대응되는 요철 구조를 가지는 요철형 반사 전극(98)이 형성되어 있다.
이때, 상기 요철형 반사 전극(98)은 요철형 보호층(96)이 가지는 요철 패턴 형상을 따라 박막으로 증착되기 때문에, 요철형 보호층(96)의 엠보싱 형상을 가지게 된다.
도면 상에서, 영역 "iii"는 요철형 보호층(96)의 요철 패턴을 일종의 씨드(seed)로 이용하여 엠보싱 형상을 가지는 요철형 반사 전극(98) 영역을 나타낸 것이다.
이러한 기존의 요철형 반사 전극을 포함하는 반사형 액정표시장치는, 전술한 전방산란 필름을 포함하는 반사형 액정표시장치와 비교시, 별도의 전반산란 필름을 생략할 수 있으므로 재료 비용을 절감할 수 있고, 반사 전극의 요철 패턴 구조 조정으로 반사율을 조정할 수 있기 때문에, 반사 효율을 보다 높일 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 요철형 반사 전극을 가지는 반사형 액정표시장치에서, 액정셀 내로 입사되는 빛과 요철형 반사 전극의 경사각의 상호관계에 대해서 설명한다.
도 3은 기존의 요철형 반사 전극을 가지는 반사형 액정표시장치에서의 입사광 경로를 나타낸 도면으로서, 서로 대향되게 제 1, 2 기판(110, 130)이 배치되어 있고, 제 1, 2 기판(110, 130) 사이에 액정층(120)이 개재되어 있는 구조에서, 공기중으로부터 입사광(L1)이 제 1 기판(110)을 지나 액정층(120)을 통과한 후, 요철형 반사 전극(112)에 반사되어 디스플레이되는 과정을 도시하였다.
한 예로, 입사광(L1)의 각도인 α가 30° 일때, 스넬(Snell)의 굴절법칙에 의하여 기판의 수직방향에 대비하여 반사각인 β가 20°로 빛이 굴절(L2)된다. 이 때, 반사각 β가 일반적인 주시야각인 0°~ 10°로 반사되기 위해서는 요철형 반사 전극(112)의 경사각인 θ가 6°~ 10°내외가 되어야 한다. 그러므로, 입사광(L1)의 입사각(α)이 주시야각(γ)으로 반사광(L3)이 되기 위해서는 요철패턴의 경사각(θ) 조절이 요구된다.
이하, 기존의 요철형 패턴의 제조 공정으로써, 단층 구조 요철형 패턴 및 이중층 구조 요철형 패턴의 제조 공정에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
도 4a, 4b, 도 5a 내지 5c는 기존의 요철형 패턴의 제조 공정을 단계별로 나타낸 도면이며, 도 4a, 4b는 단층 구조 요철형 패턴의 제조 공정에 관한 도면이고, 도 5a 내지 5c는 이중층 구조 요철형 패턴의 제조 공정에 관한 도면이다.
도 4a는, 기판(150) 상에 유기물질을 이용하여 중첩 또는 이격되도록 랜덤(random)하게 패터닝하여 사각형상의 요철형 패턴(152)을 형성하는 단계이다.
상기 요철형 패턴(152)을 이루는 물질은 빛 조사된 부분이 현상 공정을 통해 제거되는 포지티브타입(positive type) 유기물질에서 선택된다.
이때, 상기 요철형 패턴(152)은 사진식각 공정 특성상 사각 형상을 가지게 된다.
도 4b는 상기 사각형상의 요철형 패턴(152)을 용융(melting), 경화(curing)하여 유효 경사각(θ)을 가지는 엠보싱형상의 요철형 패턴(154)으로 완성하는 단계이다. 이 단계에서는, 상기 사각형상의 요철형 패턴(상기 도 4a의 152)을 용융하는 단계에서 재료의 퍼짐현상을 이용하여 경사각을 가지는 패턴을 형성할 수 있고, 경화 단계를 거쳐 용융 단계에서의 패턴 구조를 고정시킬 수 있다.
이때, 개개 패턴의 간격의 조정 및 중첩 정도에 의해서 유효 경사각(θ) 조절은 가능하다.
그러나, 전술한 엠보싱형상의 요철형 패턴(154)의 제조 공정은 공정 조건이 지나치게 까다롭고, 재현성의 확보가 어려운 단점이 있다.
다음, 도 5a 내지 5c는 이중층 구조 요철 패턴의 제조 공정에 대한 것으로, 도 5a는 기판(160) 상에 유기 물질을 이용하여 서로 일정간격 이격되며 랜덤하게 사각형상의 제 1 요철형 패턴(162)을 형성하는 단계이다. 상기 사각형상의 제 1 요철형 패턴(162)은 상기 도 4a와 동일한 사진식각 공정 조건에 의해 형성될 수 있다.
도 5b는 상기 사각형상의 요철형 패턴(162)을 용융, 경화처리하여 엠보싱형상의 제 1 요철형 패턴(164)을 형성하는 단계이다.
이때, 상기 엠보싱형상의 제 1 요철형 패턴(164)은 후술할 제 2 요철형 패턴용 씨드 역할을 한다.
도 5c는 상기 엠보싱형상의 제 1 요철형 패턴(164) 상부에 유기 물질을 전면 코팅하여, 상기 제 1 요철형 패턴(164)을 씨드로 하여 엠보싱형상의 제 2 요철형 패턴(166)을 형성하는 단계이다.
이때, 상기 유효 경사각(θ)의 각도 조절은, 상기 엠보싱형상의 제 1 요철형 패턴(164)의 간격 조절을 통해 가능한데, 왜냐하면 단일 패턴의 형상은 모든 방향에서 균일하므로, 간격의 조절에 의해 시야각 방향의 반사체 배치 밀도를 늘일 수 있기 때문이다.
그러나, 이러한 이중층 구조 요철형 패턴은 공정 수가 증가되는 단점이 있으며, 역시 1차적으로 씨드 형성시 용융 특성의 조절이 필요한 문제점이 있다. 또한, 특정 경사각의 확보를 위한 코팅 높이 대응에도 어려움이 따르게 된다.
이러한 기존의 요철형 반사판의 씨드 역할을 하는 유기물질로 이루어진 요철형 패턴 제조 공정 상의 문제점에 대해서 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 6은 기존의 요철 패턴 제작을 위해 이용되는 마스크의 평면 구조에 대한 도면이고, 도 7은 상기 도 6의 마스크를 이용하여 제작된 요철 패턴의 단면 구조이고, 도 8은 상기 도 7의 "iv" 영역을 확대도시한 도면이다.
도 6은, 마스크(170)에는 서로 일정간격 이격되게 위치하며, 원형 형상의 비투과 영역(v)과, 비투과 영역(v)이외의 영역에 위치하는 투과 영역(vi)이 구성되어 있다. 상기 투과 영역(v)과 대응되는 기판 영역은 거울형 반사가 이루어지고, 비투과 영역(v)과 대응되는 기판 영역은 유효 시야각 산란 반사부를 이루게 된다.
또한, 상기 마스크(170)를 이용하는 사진식각 공정은 포지티브타입 감광성 물질이 이용되는 것을 전제로 하며, 네가티브 타입 감광성 물질의 경우 곡률 형성이 용이하지 않기 때문에 요철 패턴 형성에 적절하지 않은 것으로 알려져 있다.
도 7은 상기 마스크(상기 도 6의 170)를 이용한 사진식각 공정 및 용융, 경화 공정을 통해 형성된 엠보싱형상의 요철형 패턴(174)의 단면 구조를 나타낸 것으로, 기판(172) 상에 서로 일정간격 이격되게 θ만큼의 유효 경사각을 가지는 엠보싱형상의 요철형 패턴(174)이 서로 일정간격 이격되게 형성되어 있다. 상기 엠보싱형상의 요철형 패턴(174)의 경사각 제어 요소를 도 8을 통해 살펴보면, 유효 경사 각(θ)은 엠보싱형상의 요철형 패턴(174)의 반지름(r) 및 높이(h)에 크게 의존한다.
따라서, 유효 경사각(θ)을 얻기 위해서는, 엠보싱형상의 요철형 패턴(174)의 r : h의 비율을 일정하게 유지하는 것이 중요하다.
이하, 산란부 면적을 넓히기 위하여, 메인(main) 요철형 패턴의 사이 구간에 작은 크기의 요철형 패턴이 포함된 구조의 요철형 패턴의 제조 공정에 대해서 설명한다.
도 9는 기존의 두가지 패턴 구조를 가지는 마스크의 평면구조를 나타낸 도면이고, 도 10은 상기 도 9의 마스크를 이용하여 제작된 요철형 패턴에 대한 단면도이며, 도 11은 상기 도 10의 "xi" 영역을 확대도시한 도면이다.
도 9에서, 마스크(180) 상에는 원형 형상의 제 1, 2 비투과 영역(viii, ix)이 서로 이격되어 다수 개 랜덤하게 배치되어 있고, 제 1, 2 비투과 영역(viii, ix) 이외의 영역은 투과 영역(xi)으로 이루어져 있다.
이때, 상기 제 2 비투과 영역(ix)은 제 1 비투과 영역(viii)보다 작은 크기를 가지는 것을 특징으로 한다.
도 10에는, 기판(190) 상에 서로 이격되게 제 1 요철형 패턴(192) 및 제 2 요철형 패턴(194)이 번갈아 가며 형성되어 있으며, 제 2 요철형 패턴(194)은 제 1 요철형 패턴(192)보다 작은 패턴에 해당된다.
도 11에서와 같이, 상기 제 1 요철형 패턴(192)은 제 1 반지름(r1) 및 제 1 높이(h1)를 가지고, 제 2 요철형 패턴(194)은 상기 제 1 요철형 패턴(192)보다 작 기 때문에, 제 1 반지름(r1) 및 제 1 높이(h1)보다 작은 값의 제 2 반지름(r2) 및 제 2 높이(h2)를 가짐에 따라, 제 2 요철형 패턴(194)이 가지는 경사각(θ')은 제 1 요철형 패턴(192)의 유효 경사각(θ)과 다른 값을 가지게 된다.
상기 문제점를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 일광노광 방식에 의해 서로 다른 크기 및 높이를 가지면서 동일한 경사각을 가지는 제 1, 2 요철형 패턴을 포함한 요철형 반사판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 반사판은, 반사형 액정표시장치에 적용시 박막트랜지스터와 연결되는 반사전극 또는 전기적 연결없이 독립된 패턴인 반사층으로 이용되는 두가지 경우에 모두 적용가능하다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 특징에서는 기판 상에 유기물질을 이용하여 유기물질층을 형성하는 단계와; 제 1 투과축을 가지는 편광필터를 포함하는 노광기를 구비하는 단계와; 상기 노광기 내에, 상기 유기물질층이 형성된 기판을 로딩(loading)하는 단계와, 상기 기판과 편광필터 사이 구간에, 비투과 영역, 반투과 영역, 투과 영역을 가지는 마스크를 배치하여 일광노광 방식에 의해, 상기 유기물질층을 제 1 크기 및 제 1 높이를 가지는 제 1 요철형 패턴과, 상기 제 1 요철형 패턴보다 작은 제 2 크기 및 제 2 높이를 가지는 제 2 요철형 패턴으로 형성하는 단계와; 상기 제 1, 2 요철형 패턴을 용융, 경화처리하여 엠보싱 형상으로 가공하는 단계와; 상기 엠보싱형상의 제 1, 2 요철형 패턴을 덮는 영역에, 상기 제 1, 2 요철형 패턴을 씨드로 이용하여 요철패턴 구조를 가지는 요철형 반사층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 마스크의 반투과 영역에는 상기 편광필터의 제 1 투과축과 일정각도차를 가지는 제 2 투과축을 가지는 편광층이 형성되어 있어, 상기 반투과 영역은 투과 영역보다 노광량이 적은 마스크 영역인 요철형 반사판의 제조방법을 제공한다.
상기 요철형 반사층을 형성하는 단계 이전에는, 상기 엠보싱형상의 제 1, 2 요철형 패턴을 덮는 영역에 또 하나의 유기물질층을 박막으로 코팅하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 유기물질층을 이루는 물질은, 빛이 조사된 부분이 현상 공정을 통해 제거되는 포지티브타입(positive type) 감광성 유기물질인 것을 특징으로 한다.
상기 마스크의 편광층을 이루는 물질은, 다수 개의 격자로 이루어진 마이크로 그리드, 석영 편광물질, 편광 필름 중 어느 하나에서 선택되고, 상기 제 1 및 제 2 요철형 패턴 각각은 그 중앙부를 상기 기판면에 대해 수직하게 자른 단면 형태가 각각 제 1 및 제 2 반타원 형상을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 반타원은 그 밑변 길이 대비 높이의 비가 동일한 것이 특징이며, 상기 제 2 요철형 패턴은, 상기 제 1 요철형 패턴 사이 구간에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 특징에서는, 서로 대향되게 배치되며, 화면을 구현하는 최소 영역인 서브픽셀 영역이 정의된 제 1, 2 기판과, 상기 제 1, 2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 기판 내부면에 형성되며, 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어진 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터를 덮는 영역에서 상기 드레인 전극을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀과, 제 1 크기 및 제 1 높이를 가지는 제 1 요철형 패턴 및 상기 제 1 요철형 패턴보다 작은 제 2 크기 및 제 2 높이를 가지는 제 2 요철형 패턴을 가지는 보호층과; 상기 보호층 상부에서 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극과 연결되며, 상기 제 1, 2 요철형 패턴을 씨드로 하여, 상기 제 1, 2 요철형 패턴과 대응되는 요철 패턴 구조를 가지는 요철형 반사 전극을 포함하며, 상기 제 1, 2 요철형 패턴 각각은 그 중앙부를 상기 제 1 기판에 수직하게 자른 단면 형태가 제 1 및 제 2 반타원 형태인 제 1 및 제 2 엠보싱 형상을 가지고, 상기 제 1 및 제 2 크기는 이의 단면인 상기 제 1 및 제 2 반타원 형태에 있어 각각의 밑변 길이가 되며, 상기 제 1 높이를 제 1 크기로 나눈 값과 상기 제 2 높이를 제 2 크기로 나눈 값은 동일한 것이 특징인 액정표시장치를 제공한다.
본 발명의 제 3 특징에서는, 서로 대향되게 배치되며, 화면을 구현하는 최소 영역인 서브픽셀 영역이 정의된 제 1, 2 기판과, 상기 제 1, 2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 기판 내부면에 형성되며, 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어진 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터를 덮는 영역에서 상기 드레인 전극을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀과, 제 1 크기 및 제 1 높이를 가지는 제 1 요철형 패턴 및 상기 제 1 요철형 패턴보다 작은 제 2 크기 및 제 2 높이를 가지는 제 2 요철형 패턴을 가지는 보호층과; 상기 보호층 상부의 서브픽셀 영역 내에, 상기 제 1, 2 요철형 패턴을 씨드로 하여, 상부면이 요철 패턴으로 이루어진 반사층과; 상기 반사층을 덮는 상부에서, 상기 드레인 콘택홀과 대응된 위치에서 콘택홀을 가지는 층간 절연막과; 상기 층간 절연막 상부에서, 상기 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 포함하며, 상기 제 1, 2 요철형 패턴 각각은 상기 제 1 기판에 수직하게 자른 단면 형태가 제 1 및 제 2 반타원 형태인 제 1 및 제 2 엠보싱 형상을 가지고, 상기 제 1 및 제 2 크기는 이의 단면인 상기 제 1 및 제 2 반타원 형태에 있어 각각의 밑면 길이가 되며, 상기 제 1 높이를 제 1 크기로 나눈 값과 상기 제 2 높이를 제 2 크기로 나눈 값은 동일한 것이 특징이며, 상기 층간 절연막 및 화소 전극의 상부면은, 상기 제 1, 2 요철형 패턴과 대응되는 요철 패턴 구조를 가지는 액정표시장치를 제공한다.
본 발명의 제 2, 3 특징에 따른 상기 보호층과 연접한 상부에는 박막으로 코팅된 제 2 보호층을 추가로 포함하고, 상기 보호층을 이루는 물질은, 포지티브타입 감광성 유기물질에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 요철형 반사판의 제조방법에 관한 것이며, 특히 반사형 액정표시장치용 반사 전극 또는 반사층을 이용되는 요철형 반사판의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 반사판의 산란부 면적을 넓히기 위하여 메인 요철형 패턴 사이 구간에 작은 크기의 요철형 패턴을 포함하는 구조의 요철형 반사판을 제공함에 있어서, 기존의 투과 영역과 비투과 영역으로 이루어진 마스크를 이용한 사진식각 공정에 의하면 작은 크기의 요철형 패턴의 경사각이 유효 경사각 범위를 벗어남에 따라 반사 간섭이 일어나는 문제점을 개선하기 위하여, 투과 영역 및 비투과 영역 이외에 반투과 영역을 포함하는 마스크를 이용하여 요철형 반사판의 씨드 역할을 하는 요철형 패턴의 제조방법을 포함하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 상세히 설명하면, 제 1 투과축을 가지는 편광필터를 가지는 노광기 내에 유기물질층이 형성된 기판을 로딩(loading)하는 단계와, 본 단계에서, 편광필터 와 기판 사이에 위치하며, 투과 영역, 반투과 영역, 비투과 영역을 가지는 마스크를 배치하는 단계를 포함하며, 상기 마스크를 배치한 상태에서 상기 유기물질층을 사진식각처리 및 용융, 경화처리를 하여 엠보싱형상의 요철형 제 1, 2 패턴으로 가공하는 단계를 포함한다.
상기 마스크의 반투과 영역에는, 상기 제 1 투과축과 "α"만큼 틀어진 투과축인 제 2 투과축을 가지는 편광층을 형성되어 있어, 상기 반투과 영역은 투과 영역보다 투과율이 낮은 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 엠보싱형상의 제 1, 2 패턴은 서로 다른 크기 및 높이를 가지지만, 서로 동일한 유효 경사각을 가지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
-- 실시예 1 --
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1, 2 요철형 패턴 제작용 마스크에 대한 평면도이고, 도 13은 상기 도 12의 마스크를 이용하여 제작된 제 1, 2 요철형 패턴의 단면도이며, 도 14는 상기 도 13의 영역 "IV"을 확대도시한 도면이다.
도 12는, 마스크(210) 상에 비투과 영역(IIIa), 부분투과 영역(IIIb), 투과 영역(IIIc)이 구성되어 있고, 비투과 영역(IIIa)에는 불투명 금속층(212)이 형성되어 있고, 부분투과 영역(IIIb)에는 편광층(214)이 형성되어 있다.
도면으로 제시하지는 않았지만, 상기 투과 영역(IIIc)은 투과성을 가지는 물 질층, 오픈부를 포함할 수 있다.
상기 편광층(214)의 투과축은 미도시한 노광기에 구비되는 편광 필터의 투과축과 일정각도 틀어진 투과축을 가져 빛의 투과특성을 떨어뜨리기 때문에, 부분투과 영역(IIIb)은 투과 영역(IIIc)보다 투과율이 낮은 것을 특징으로 하며, 상기 편광층(214)을 이루는 물질은 다수 개의 격자 구조를 가지는 마이크로 그리드(micro grid), 석영 편광판, 편광 필름 중 어느 하나에서 선택될 수 있다.
도 13은, 상기 도 12의 마스크를 이용한 사진식각 공정을 통해 형성된 엠보싱형상의 요철형 패턴의 단면 구조를 나타낸 것으로, 기판(220) 상에 제 1, 2 요철형 패턴(222, 224)이 서로 이격되게 번갈아가며 형성되어 있다.
상기 제 1, 2 요철형 패턴(222, 224)을 이루는 물질은 유기물질에서 선택되는 것이 바람직하고, 상기 제 1 요철형 패턴(222)은 상기 도 12의 비투과 영역(IIIa)과 대응되게 위치하는 유기물질층 영역, 제 2 요철형 패턴(224)은 상기 도 12의 부분투과 영역(IIIb)과 대응되게 위치하는 유기물질층 영역으로 이루어짐에 따라, 도 13에서와 같이, 상기 부분투과 영역(IIIb)은 비투과 영역(IIIa)보다 투과율이 높기 때문에, 기존의 마스크 구조에 의하면, 서로 다른 크기를 가지더라도 동일한 높이를 가짐에 따라 원하는 유효 경사각 특성을 가지기 어려웠으나, 본 발명에 따른 마스크 구조에 의하면, 도 14에서와 같이 제 2 요철형 패턴(224)의 제 2 반지름(rr2) 및 제 2 높이(hh2)는, 제 1 요철형 패턴(222)의 제 1 반지름(rr1) 및 제 1 높이(hh1)보다 모두 작은 값을 가짐에 따라 제 1 요철형 패턴(222)에서의 제 1 경사각(θ1)과 제 2 요철형 패턴(224)에서의 제 2 경사각(θ2)은 동일한 각도 를 유지하여 유효 경사각을 이루게 된다.
본 발명에서는, 포지티브타입 감광성 유기물질을 이용한 사진식각 공정에 의해 요철형 패턴을 형성함에 있어서, 포지티브타입 감광성 유기물질은 빛이 조사된 부분이 현상 공정을 통해 제거되므로, 이러한 공정 상의 특성을 이용하여, 메인 요철형 패턴인 제 1 요철형 패턴(222) 사이 구간에 산란부 면적 증대를 위해 형성하는 작은 크기의 제 2 요철형 패턴(224)을 형성하는 구조를 가진다. 기존에는 투과 영역과 비투과 영역만으로 구성된 마스크를 이용하여 패턴을 형성함에 따라, 메인 요철형 패턴과 보조 요철형 패턴이 크기는 다르지만, 높이는 동일하여 경사각이 서로 달라져 실질적으로 유효 시야각 범위에서 산란효과가 떨어지는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 투과 영역 및 비투과 영역 뿐만 아니라 비투과 영역을 포함하는 마스크를 이용하여, 메인 요철형 패턴과 보조 요철형 패턴을 동시에 형성함에 있어서, 메인 요철형 패턴보다 크기뿐만 아니라 높이도 작은 값을 가지는 보조 요철형 패턴을 형성하는 것이 가능하여, 메인 요철형 패턴 및 보조 요철형 패턴의 최적치 경사각을 동일한 수준으로 유지하면서 요철부의 밀도를 증가시키고 반사광의 간섭 현상을 저감시킬 수 있어, 유효 시야각 범위에서의 산란 효과를 높일 수 있다.
-- 실시예 2 --
도 15a 내지 15e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 요철형 반사판의 제조 공정을 단계별로 나타낸 단면도이다.
도 15a는, 기판(310) 상에 제 1 유기물질층(312)을 형성하는 단계이다.
상기 제 1 유기물질층(312)을 이루는 물질은 포지티브타입 감광성 유기물질에서 선택되는 것이 바람직하며, 한 예로 포토아크릴계 유기물질에서 선택할 수 있다.
도 15b는, 상기 제 1 유기물질층(312)이 형성된 기판을, 제 1 투과축을 가지는 편광필터(320)가 구비된 노광기(322)에 로딩(loading)하는 단계와, 본 단계에서 기판(310)과 편광필터(320) 사이에 비투과 영역(IVa), 반투과 영역(IVb), 투과 영역(IVc)으로 구성되는 마스크(330)를 배치한 다음 일괄노광처리하여 사각형상의 제 1, 2 요철형 패턴(340, 342)을 형성하는 단계이다.
이때, 상기 마스크(330)의 투과 영역(IVc)에는 오픈부(332)가 위치하고, 반투과 영역(IVb)에는 전술한 편광필터(320)의 제 1 투과축과 "α"만큼의 각도차이를 가지는 제 2 투과축을 가지는 편광층(334)이 위치하며, 비투과 영역(IVa)에는 불투명 금속층(336)이 위치한다.
상기 편광층(334)을 이루는 물질은, 다수 개의 격자로 구성된 마이크로 그리드, 석영 편광판, 편광 필름 중 어느 하나에서 선택될 수 있다.
한 예로, 상기 마스크(330)는 편광필터(320)를 통해 선편광된 빛을 1차적으로 필터링하는 제 1 층(330a)과, 제 1 층(330a)을 통과한 빛을 2차적으로 필터링하여 기판에 조사하는 제 2 층(330a)으로 구성될 수 있으며, 상기 제 1 층(330a)은 불투명 금속층(336) 및 오픈부(332)로 구성되고, 제 2 층(330a)은 오픈부(332) 및 편광층(334)으로 구성될 수 있다. 상기 오픈부(332)는 투광성 물질층으로 대체하거 나, 제 1, 2 층(330a, 330b)에 걸쳐 서로 한 층씩 존재할 수도 있다.
상기 사각형상의 제 1, 2 요철형 패턴(340, 342)는 상기 마스크의 투과율 특성에 따라, 제 2 요철형 패턴(342)은 제 1 요철형 패턴(340)보다 높은 노광에너지에 의해 패터닝되기 때문에, 제 1 요철형 패턴(340)의 제 1 높이(h1)보다 낮은 제 2 높이(h2)를 가지는 것을 특징으로 한다.
도 15c에서는, 상기 사각형상의 제 1, 2 요철형 패턴(340, 342)의 표면을 용융 및 경화처리하는 단계를 거쳐 엠보싱형상의 제 1, 2 요철형 패턴(344, 346)으로 가공하는 단계이다.
본 단계의 제 2 요철형 패턴(346)은 제 1 요철형 패턴(344)보다 크기뿐만 아니라 높이도 작은 값을 가짐에 따라, 제 1 요철형 패턴(344)의 제 1a 경사각(θa)과 제 2 요철형 패턴(346)의 제 2a 경사각(θb)은 서로 동일한 값을 가질 수 있다.
도 15d에서는, 상기 엠보싱형상의 제 1, 2 요철형 패턴(344, 346)을 덮는 영역에 제 2 유기물질을 박막으로 코팅처리하여 제 2 유기물질층(348)을 형성하는 단계이다. 이때, 상기 제 2 유기물질층(348)의 코팅 두께는 제 1, 2 요철형 패턴(344, 346)의 요철 형상을 그대로 유지할 수 있는 범위에서 선택되며, 상기 제 2 유기물질층(348)은 요철형 반사판의 경사각 재현성을 높이는 역할을 한다.
도 15e에서는, 상기 제 2 유기물질층(348)을 덮는 영역에 반사특성을 가지는 불투명 금속물질을 증착하여, 상기 제 1, 2 요철형 패턴(344, 346)을 씨드로 이용하여 엠보싱 형상의 패턴구조를 가지는 요철형 반사층(350)을 형성하여, 제 1, 2 요철형 패턴(344, 346) 및 제 2 유기물질층(348), 요철형 반사층(350)으로 구성되 는 요철형 반사판(360)을 완성하는 단계이다.
상기 요철형 반사판(360)은 제 1 요철형 패턴(344)부에서의 제 1b 경사각(θaa)과, 제 2 요철형 패턴(346)부에서의 제 2b 경사각(θbb)이 서로 동일한 수준의 값을 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 제 1b, 2b 경사각(θaa, θbb)은, 제 1a, 2a 경사각(θa, θb)과 균일한 값을 가지게 된다.
즉, 본 발명에 따른 요철형 반사판의 제조방법에 의하면, 메인 요철형 패턴 사이구간에 작은 크기의 보조 요철형 패턴을 포함한 구조로 산란부 면적을 넓힘에 있어서, 보조 요철형 패턴의 높이를 메인 요철형 패턴의 높이보다 작은 값을 가지도록 하여, 두 패턴 간의 경사각이 동일한 값을 가지도록 하여 유효 시야각 범위에서 산란 효과를 높일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 요철형 반사판의 제조방법에 의해 형성된 반사형 액정표시장치에 대한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
-- 실시예 3 --
본 실시예는 요철형 반사판이 화소 전극 겸용으로 이용되는 요철형 반사 전극을 이루는 반사형 액정표시장치에 대한 실시예이다.
도 16는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반사형 액정표시장치에 대한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 서로 대향되게 배치되며, 서브픽셀 영역(P)이 정의된 제 1, 2 기판(410, 450)이 배치되어 있고, 제 1, 2 기판(410, 450) 사이에 액정층(470)이 개재되어 있는 구조에서, 제 1 기판(410) 내부면에는 게이트 전극(412)이 형성되어 있고, 게이트 전극(412)을 덮는 기판 전면에는 게이트 절연막(414)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(414) 상부의 게이트 전극(412)을 덮는 위치에는 액티브층(416a ; active layer), 오믹콘택층(416b ; ohmic contact layer)이 차례대로 적층된 구조의 반도체층(416)이 형성되어 있고, 반도체층(416) 상부에는 서로 일정간격 이격되게 소스 전극(418) 및 드레인 전극(420)이 형성되어 있다. 상기 소스 전극(418)과 연결되어 데이터 배선(423)이 형성되어 있고, 도면으로 제시하지 않았지만 게이트 전극(412)과 연결되어 게이트 배선이 형성된다.
상기 게이트 전극(412), 반도체층(416), 소스 전극(418) 및 드레인 전극(420)은 박막트랜지스터(T)를 이룬다.
상기 소스 전극(418) 및 드레인 전극(420)을 덮는 영역에는 제 1 보호층(422)이 형성되어 있는데, 상기 서브픽셀 영역(P) 상의 제 1 보호층(422) 영역은 엠보싱 형상의 요철형 패턴(424)을 가지는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 보호층(422)을 이루는 물질은 저유전율값을 가지는 포지티브타입 감광성 유기물질에서 선택되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 요철형 패턴(424)은 크기에 따라 제 1, 2 요철형 패턴(424a, 424b)으로 구분할 수 있는데, 제 2 요철형 패턴(424b)은 상기 제 1 요철형 패턴(424a)보다 반지름 및 높이가 모두 작은 값을 가지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 1, 2 요철형 패턴(424a, 424b)은 서로 랜덤하게 이격 배치되어 있으며, 도면으로 제시하지는 않았지만 상기 제 2 요철형 패턴(424b)은 제 1 요철형 패턴(424a)의 사이 구간에 채우는 방식으로 배치되며, 요철형 패턴(424)간 사이 구간에는 하부의 게이트 절연막(414)이 노출되어 있다.
그리고, 상기 제 1 보호층(422)을 덮는 기판 전면에는 제 1, 2 요철형 패턴(424a, 424b)의 요철 형상을 그대로 유지할 수 있는 두께를 가지며, 저유전율값을 가지는 유기물질로 이루어진 제 2 보호층(426)이 형성되어 있으며, 제 1, 2 보호층(422, 426)에는 전술한 드레인 전극(420)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(428)을 가지며, 상기 제 2 보호층(426) 상부에는 드레인 콘택홀(428)을 통해 드레인 전극(420)과 연결되며, 상기 제 1 보호층(422)의 요철형 패턴(424)을 씨드로 하여 형성된 요철형 반사 전극(430)이 형성되어 있다.
상기 서브픽셀 영역(P) 상의 요철형 반사 전극(430)은 빛의 산란효과에 의해 반사효율을 높이는 방식인데, 본 발명에서는 제 1 요철패턴(424a)부에서의 제 1 경사각(θ11)과 제 2 요철패턴(424b)부에서의 제 2 경사각(θ22)이 동일한 각도를 가짐에 따라 반사 간섭을 줄일 수 있어, 산란 효과를 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 기판(450)의 내부면에는, 상기 박막트랜지스터(T) 및 데이터 배선(423)과 대응된 위치에 블랙매트릭스(452)가 형성되어 있고, 블랙매트릭스(452) 하부 전면을 덮는 위치에는 컬러필터(454)가 형성되어 있으며, 컬러필터(454) 하부에는 공통 전극(456)이 형성되어 있다.

-- 실시예 4 --
본 실시예에는 별도의 투명 전극을 화소 전극으로 이용하고, 요철형 반사판은 전기적으로 연결되지 않는 독립된 패턴인 반사층을 이루는 반사형 액정표시장치에 관한 실시예이다.
도 17은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 반사형 액정표시장치에 대한 단면도로서, 상기 도 16과 중복되는 부분에 대한 설명은 간략히 한다.
도시한 바와 같이, 서브픽셀 영역(P)이 정의되어 있는 제 1 기판(510) 내부면에는 게이트 전극(512), 반도체층(514), 소스 전극(516) 및 드레인 전극(518)으로 이루어진 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있고, 박막트랜지스터(T)를 덮는 기판 전면에 형성되며, 서브픽셀 영역(P)에서 엠보싱형상의 요철형 패턴(520)을 가지는 제 1 보호층(522)이 형성되어 있으며, 제 1 보호층(522)을 덮는 위치에는 박막으로 코팅된 제 2 보호층(524)이 형성되어 있고, 제 2 보호층(524) 상부의 서브픽셀 영역(P)에서 상기 요철형 패턴(520)을 씨드로 하여 형성된 요철형 반사판(526)이 형성되어 있으며, 요철형 반사판(526) 상부에는 층간절연막(528)이 형성되어 있다. 상기 층간절연막(528), 제 1, 2 보호층(522, 524)에는 드레인 전극(518)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(529)이 형성되어 있고, 드레인 콘택홀(529)을 통해 화소 전극(530)이 형성되어 있다.
상기 제 1 보호층(522)의 요철형 패턴(520)은 크기에 따라 제 1, 2 요철형 패턴(520a, 520b)으로 나뉘어지는데, 제 2 요철형 패턴(520b)은 제 1 요철형 패턴(520a)보다 반지름 및 높이 모두 작은값을 가져, 제 1 요철형 패턴(520a)부에 서의 제 1 경사각(θ111)과 제 2 요철형 패턴(520b)부에서의 제 2 경사각(θ222)이 동일한 값을 가져 유효 시야각 범위에서의 산란 효과를 극대화시킬 수 있다.
그러나, 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지에 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
한 예로, 본 발명에 따른 요철형 반사판은 반사형 제품외에 반사투과형 제품에 적용될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 요철형 반사판의 제조방법에 따르면, 메인 요철형 패턴 사이 구간에 작은 크기의 보조 요철형 패턴을 형성하는 구조이기 때문에 산란부의 면적을 넓힐 수 있고, 보조 요철형 패턴의 크기 및 높이를 모두 메인 요철형 패턴보다 작게 형성할 수 있어 유효 경사각의 확보율을 넓힐 수 있으며, 유효 시야각 범위에서의 산란 효율을 높일 수 있는 고효율 반사판의 제작을 통해 고휘도의 반사형 제품을 제공할 수 있다.

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  8. 서로 대향되게 배치되며, 화면을 구현하는 최소 영역인 서브픽셀 영역이 정의된 제 1, 2 기판과, 상기 제 1, 2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정표시장치에 있어서,
    상기 제 1 기판 내부면에 형성되며, 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어진 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터를 덮는 영역에서 상기 드레인 전극을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀과, 제 1 크기 및 제 1 높이를 가지는 제 1 요철형 패턴 및 상기 제 1 요철형 패턴보다 작은 제 2 크기 및 제 2 높이를 가지는 제 2 요철형 패턴을 가지는 보호층과;
    상기 보호층 상부의 서브픽셀 영역 내에, 상기 제 1, 2 요철형 패턴을 씨드로 하여, 상부면이 요철 패턴으로 이루어진 반사층과;
    상기 반사층을 덮는 상부에서, 상기 드레인 콘택홀과 대응된 위치에서 콘택홀을 가지는 층간 절연막과;
    상기 층간 절연막 상부에서, 상기 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극과 연결되는 화소 전극
    을 포함하며, 상기 제 1, 2 요철형 패턴 각각은 상기 제 1 기판에 수직하게 자른 단면 형태가 제 1 및 제 2 반타원 형태인 제 1 및 제 2 엠보싱 형상을 가지고, 상기 제 1 및 제 2 크기는 이의 단면인 상기 제 1 및 제 2 반타원 형태에 있어 각각의 밑면 길이가 되며, 상기 제 1 높이를 제 1 크기로 나눈 값과 상기 제 2 높이를 제 2 크기로 나눈 값은 동일한 것이 특징이며, 상기 층간 절연막 및 화소 전극의 상부면은, 상기 제 1, 2 요철형 패턴과 대응되는 요철 패턴 구조를 가지는 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 보호층과 연접한 상부에는 박막으로 코팅된 제 2 보호층을 추가로 포함하는 액정표시장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 보호층을 이루는 물질은, 포지티브타입 감광성 유기물질에서 선택되는 액정표시장치.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05241324A (ja) * 1992-02-26 1993-09-21 Nikon Corp フォトマスク及び露光方法
JPH0611711A (ja) * 1992-06-26 1994-01-21 Sharp Corp 反射型液晶表示装置
JPH09258219A (ja) * 1996-03-26 1997-10-03 Sharp Corp 液晶表示装置
JPH1010525A (ja) * 1996-06-19 1998-01-16 Sharp Corp 反射型基板およびその製造方法並びに反射型液晶表示装置
KR0166401B1 (ko) * 1993-03-03 1999-02-01 사토 후미오 미세패턴 형성방법
KR20000004323A (ko) * 1998-06-30 2000-01-25 김영환 반사형 액정 표시 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05241324A (ja) * 1992-02-26 1993-09-21 Nikon Corp フォトマスク及び露光方法
JPH0611711A (ja) * 1992-06-26 1994-01-21 Sharp Corp 反射型液晶表示装置
KR0166401B1 (ko) * 1993-03-03 1999-02-01 사토 후미오 미세패턴 형성방법
JPH09258219A (ja) * 1996-03-26 1997-10-03 Sharp Corp 液晶表示装置
JPH1010525A (ja) * 1996-06-19 1998-01-16 Sharp Corp 反射型基板およびその製造方法並びに反射型液晶表示装置
KR20000004323A (ko) * 1998-06-30 2000-01-25 김영환 반사형 액정 표시 장치

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