KR100435124B1

KR100435124B1 - 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법

Info

Publication number: KR100435124B1
Application number: KR10-2001-0028119A
Authority: KR
Inventors: 임주수
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2021-05-22
Also published as: US20020175335A1; US20040041223A1; US6649992B2; US7531376B2; KR20020089005A

Abstract

본 발명은 반사투과형 액정표시소자에 관한 것으로 특히, 적하방식을 채용한 모빌폰(mobile phone)용 액정표시소자(LCD Device)에 관한 것이다.

액정 적하방식은 제 1 기판의 상부에 실런트(sealant)가 인쇄되어 경계가 정의된 영역 내에 액정을 떨어뜨린 후, 상기 제 1 기판과 대응되는 제 2 기판을 합착하는 방식이다.

상기 두 기판을 합착한 후 실런트를 경화하는 공정을 진행한다.

일반적으로, 상기 실런트는 광 경화성 실런트를 사용하기 때문에 상기 실런트의 상부에 위치하는 기판에는 빛을 차단하는 어떤 것도 존재하면 안된다.

전술한 종래의 반사투과형 액정표시소자를 채용하여 모빌폰을 제작하게 되면, 상기 실런트가 인쇄된 외곽영역에서 빛샘 현상이 발생하며, 이러한 현상은 특히 어레이기판에 구성되는 패드부의 반대영역에서 더욱 심하다.

따라서, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명은, 상기 반사투과형 액정표시소자용 어레이기판을 제작하는 공정중 반사전극을 구성할 시에 상기 패드부의 반대영역에 전기적으로 플로팅된 반사판을 더욱 구성하는 것이다.

이와 같이 하면 모빌폰의 액정화면 외곽으로 빛샘현상이 발생하지 않아 액정표시부의 화질을 개선할 수 있다,

Description

반사투과형 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법{A substrate for Transflective LCD and a method of fabricating thereof}

본 발명은 반사투과형 액정표시소자(Transflective LCD device)에 관한 것으로, 특히 적하방식으로 액정을 충진하여 제작하는 모빌폰(mobile phone)용 반사투과형 액정표시소자에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시장치는 박막 트랜지스터(Thin film transistor)가 배열된 기판인 하부기판과, 컬러필터가 인쇄된 상부기판으로 구성되며, 상기 상부기판과 하부기판 사이에 액정(liquid crystal)이 위치한다.

상기 액정 표시소자의 기본단위인 액정 셀(Cell)의 간략한 제조공정과 그 동작을 살펴보면 다음과 같다.

두 매의 기판 즉, 상부기판과 하부기판이 마주보는 각 내측의 한쪽 면에는 공통전극을 형성하고, 다른 한쪽 면에는 화소전극을 형성한 후, 각 전극이 서로 대향하도록 배열한 후, 상기 상부기판과 하부기판 사이의 간격에 액정을 주입시키고 주입구를 봉합한다. 그리고 상기 상부기판과 하부기판의 외측에 각각 편광판을 붙임으로써 액정 셀은 완성된다.

또한, 상기 액정셀의 광 투과량을 각 전극(화소전극, 공통전극)에 인가하는 전압으로써 제어하고, 광 셔터(Shutter) 효과에 의해 문자/화상을 표시하게 된다.

액정 셀 공정은 박막 트랜지스터(Thin film transistor ; TFT) 공정이나 컬러 필터(Color filter)공정에 비해 상대적으로 반복되는 공정이 거의 없는 것이 특징이라 할 수 있다. 전체 공정은 액정 분자의 배향을 위한 배향막 형성 공정과 셀갭(Cell gap) 형성공정, 액정 주입공정, 셀 컷팅(Cell cutting)공정 등으로 크게 나눌 수 있다.

상기 액정주입 공정 중, 상기 상부기판과 하부기판 사이에 액정을 주입하는 방법은 진공상태에서 액정패널의 주입구를 액정이 담긴 수조에 깊숙이 집어넣어 액정패널 내부와 외부의 압력차에 의해 액정을 충진하는 딥방식(dip method)과, 이와는 동일한 원리지만 상기 액정의 주입구를 수조에 담긴 액정의 표면에 접촉하여 액정을 충진하는 접촉방식 등이 있다.

그러나, 전술한 바와 같이 진공속에서 압력차에 의해 액정을 패널내부로 충진하는 방식은 시간이 오래 걸릴 뿐 아니라 액정의 주입구가 오염되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 새로운 액정충진 방법에 대해 연구되어 지고 있으며, 그 중 한 방법이 적하방식이다.

상기 액정 적하방식은 대면적 어레이기판 상에 정의된 다수의 셀의 경계에 실런트를 인쇄하고, 상기 실런트에 의해 정의된 경계내에 디스펜서(dispenser)와 같은 수단을 이용하여 액정을 충분히 떨어뜨리는 방식이다. 이와 같은 방식은 짧은 시간 내에 액정패널에 액정을 구성하는 것이 가능하기 때문에 공정시간을 단축하여 수율(yield)을 획기적으로 개선할 수 있는 방법이라 할 수 있다.

이하, 도 1a 내지 1c를 참조하여 적하방식으로 액정패널에 액정을 구성하는 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 1a 내지 1c는 적하방식을 사용한 액정셀 제작공정을 개략적으로 도시한 평면도와 이에 따른 단면도이다.

도시한 바와 같이, 다수의 액정셀(A)이 정의되는 대면적인 제 1 기판(2)과 제 2 기판을 준비한다.(상기 제 2 기판에는 어레이배선과 화소전극과 스위칭 소자가 구성되고, 제 1 기판에는 상기 화소전극에 대응하여 서브 컬러필터(color filter)가 구성되고, 상기 화소전극 사이에 대응하는 영역에는 블랙매트릭스(black matrix)가 구성된다.)

다음으로, 상기 제 2 기판(4)상에 상기 정의된 셀(A)의 경계에 대응하는 위치에 소정의 방법을 이용하여 실런트(6)를 인쇄한다.

상기 실런트(6)가 인쇄된 제 2 기판(4)중 상기 실런트(6)에 의한 경계영역 내에 디스펜서(dispenser)를 이용하여 액정(8)을 주입한다.

상기 액정(8)이 주입된 제 2 기판(4)에 상기 제 1 기판(2)을 합착하여 액정패널(10)을 구성한다.

다음으로, 상기 액정패널(10)의 상부에 노광 마스크(12)를 위치시킨다.

상기 노광 마스크(12)는 투과영역(B)과 차단영역(C)으로 구성되며, 투과영역은 액정패널(10)에 구성된 실런트(6)에 대응되는 위치에 구성되며, 상기 차단영역은 액정패널의 표시영역(각 셀의 내부)(D)의 전면에 대응하여 구성된다.

상기 표시영역의 전면을 차단하는 이유는 자외선을 이용하여 상기 실런트(6)를 경화하는 동안 자외선의 영향으로 상기 제 2 기판(4)에 구성되는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(thin film transistor : TFT)의 액티브채널(active channel)부위에 빛이 조사되는 것을 방지하기 위함이다.

다음으로, 상기 실런트(6)를 자외선으로 경화한 후에는 핫 프레스(hot press)공정을 통해서 상기 제 1 기판(2)과 제 2 기판(4)을 완전하게 합착하는 공정을 진행하게 된다.

상기 합착된 기판은 정의된 셀 단위(A)로 절단하여 사용하게 된다.

이하, 도 2는 상기 절단된 단위셀을 구성 중 제 2 기판(어레이기판)의 개략적인 평면을 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 상기 기판(20)은 표시부(E)와 주변부(F)로 구분되며 표시부(E)는 다수의 어레이배선(미도시)과 다수의 스위칭 소자(미도시)와 화소전극(미도시)으로 구성되고, 상기 주변부(F)의 일측과 이와 평행하지 않은 타측은 상기 각 배선에서 소정면적으로 연장된 패드부(J)가 구성된다.

전술한 구성에서, 상기 주변부(F)는 모빌폰(mobile phone)의 케이스(case)(미도시)가 덮이는 영역이다.

이하, 도 3을 참조하여 반사투과형 액정표시소자를 구성하는 하부기판의 구성에 대해 간략히 알아본다.

이하, 도 3은 도 2의 G,H,I영역을 확대한 하부기판의 평면도이다.

도시한 바와 같이, 반사투과형 액정표시소자용 어레이기판(20)은 일 끝단에 소정면적의 게이트패드(24)를 포함하는 게이트배선(26)과, 게이트배선(26)과 절연막(미도시)을 사이에 두고 수직으로 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(28)이 구성된다.

상기 데이터배선(28) 또한 일 끝단에 소정면적의 데이터패드(30)를 포함한다.

일반적으로, 상기 게이트패드(24)와 데이터패드(30)는 어레이기판(20)의 주변부에 구성되며, 외부에서 인가된 신호를 입력받는 곳이다.

상기 게이트배선(26)과 데이터배선(28)이 교차하는 지점에는 게이트전극(32)과, 상기 게이트전극(32)상부에 액티브층(34)과, 상기 액티브층(34)의 상부 양측에 소스전극 및 드레인전극(36,38)을 포함하는 박막트랜지스터(T)가 구성된다.

상기 화소영역(P)상부에는 상기 드레인전극(38)과 접촉하여 신호를 인가받는 반사투과전극(40)이 구성된다.

상기 반사투과전극(40)은 화소영역(P)을 반사부(K)와 투과부(J)로 정의하는 동시에 액정(미도시)을 구동하는 역할을 하게 된다.

상기 반사투과전극(40)은 투과홀(42)을 포함하는 반사전극(40a)과, 상기 반사전극(40a)의 상부 또는 하부에 절연막(미도시)을 사이에 두고 평면적으로 겹쳐지는 형태로 구성되는 투명전극(40b)으로 구성된다

상기 어레이기판(20)의 주변부(패드부(도 2의 J)와, 패드부의 반대영역)는 실런트(미도시)가 구성된다.

전술한 바와 같은 어레이기판으로 구성된 반사투과형 액정표시소자를 포함한 모빌폰의 구성을 이하, 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ`와 Ⅱ-Ⅱ`의 절단면에 대응하여 절단한 모빌폰(mobile phone)의 수직단면을 나타낸 도면이다.(표시부와 주변부를 확대한 도면.)

도시한 바와 같이, 모빌폰(50)의 표시부(E)는 액정층(48)을 사이에 두고 어레이기판(20)과 컬러필터 기판(52)이 합착되어 구성된액정패널(M)과, 상기 액정패널(M)의 하부에는 백라이트(back light)(54)와, 상기 액정패널의 주변부(F)와 백라이트(54)를 덮는 케이스(56)로 구성된다.

전술한 구성에서 상기 백라이트(54)는 액정패널(M)이 투과모드로 동작할 경우 사용된다.

적하방식을 사용한 액정표시소자는 실런트(46)가 구성되는 부분에는 블랙매트릭스(58)를 사용하지 못하므로 일반적인 액정표시소자에 비해 주변영역(F)에 구성되는 블랙매트릭스(black matrix)(58)의 폭(width)이 절반수준이다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 액정표시소자의 주변영역이 2.8mm의 폭으로 구성된다면,적하방식을 사용하지 않은 일반적인 액정표시소자에 비해 블랙매트릭스(58)는 반으로 줄어든 폭(α)으로 구성하며, 상기 블랙매트릭스(58)와 상기 실런트(46)는 β ₁ 의 거리만큼 이격하여 구성되도록 설계된다.

또한, 상기 실런트는 모빌폰의 최외곽으로부터 안쪽으로 β ₂ 의 거리에 설계된다. 따라서, 상기 실런트의 너비가 γ의 갖는 다면, 상기 모빌폰의 주변영역은 α+ β ₁ +β ₂ + γ의 값으로 설계할 수 있다.

전술한 바와 같이, 종래의 반사투과형 액정표시소자를 포함한 모빌폰을 구성할 수 있다.

그러나, 종래와 같은 구성으로 제작된 모빌폰(50)은 액정표시패널(M)의 하부에 구성된 백라이트(backlight)(54)로부터 출사한 빛(60)이 상기 액정표시패널(M)의 주변영역(F)에 구성된 실런트(46)와 블랙매트릭스(58) 사이영역(N)을 통해 상기 캐이스(56)에 근접한 부분(S1)으로 출사하여 외부에서 관찰되는 현상이 발생하게 된다.

전술한 바와 같이, 빛샘현상이 발생하게되면 모빌폰(50)의 액정화면 주변부에 휘도 차이가 발생하여 전체적인 액정화면의 화질을 나쁘게 한다.

도 5에 도시한 액정영역의 설계는 모빌폰 적용에 접합한 사이즈라 할 수 있다. 따라서, 모빌폰의 사이즈를 줄이기 위해서는 액정표시소자의 표시부의 면적은 그대로 유지하고, 대신 주변영역(F)을 줄이는 방법을 사용해야만 한다,

결과적으로. 상기 블랙매트릭스(58)의 면적이 줄어들게 되는데 이렇게 되면, 모빌폰은 빛샘에 더 취약한 상태가 된다.

전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명은, 어레이기판에 반사전극을 형성하는 공정 중 상기 실런트에 대응되는 영역인 어레이기판의 주변부에 전기적으로 독립적인 반사판을 구성하여, 모빌폰의 액정화면 주변에서 빛샘현상이 발생하지 않도록 함으로써 화질이 개선됨과 동시에, 컴팩트(compact)한 크기의 모빌폰을 제작하는 것을 목적으로 한다.

도 1a 내지 도 1c는 각각 적하방식으로 액정패널을 구성하는 공정을 개략적으로 도시한 평면도와 이에 따른 단면도이고,

도 2는 종래의 액정표시패널의 평면을 개략적으로 도시한 평면도이고,

도 3은 도 2의 G,H,I를 확대한 확대 평면도이고,

도 4는 종래의 모빌폰(mobile phone)의 표시부를 확대하여 개략적으로 도시한 수직단면도이고,

도 5는 종래의 액정표시소자의 주변부를 설계한 평면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시소자용 어레이기판을 개략적으로 도시한 평면도이고,

도 7은 도 6의 P,Q,R을 확대한 평면도이고,

도 8a 내지 도 8d는 도 7의 Ⅶ-Ⅶ`, Ⅷ-Ⅷ`을 절단하여 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이고,

도 9는 본 발명에 따른 모빌폰의 표시부를 개략적으로 도시한 수직 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

118 : 하부기판 138 : 반사전극

140 : 투명 화소전극 142 : 반사판

160 : 모빌폰 162 : 상부기판

164 : 백라이트 168 : 케이스

170 : 컬러필터 172 : 블랙매트릭스

174 : 액정층 176 : 빛

S: 액정표시패널 O : 주변영역

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시소자용 어레이기판은 표시영역과, 주변영역으로 정의된 기판과; 상기 기판의 상부에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선과; 상기 게이트배선의 일 끝단에 구성된 게이트패드와 상기 데이터배선의 일 끝단에 구성된 데이터패드와; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터와 제 1 절연층 상부에 구성된 제 2 절연층인 보호층과; 상기 박막트랜지스터와 접촉하고 상기 표시영역에 구성되고 투과홀을 포함하는 반사전극과, 이와는 동시에 구성되고 상기 주변영역에 독립적으로 구성된 반사판과; 상기 반사판과 반사전극의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극과 접촉하는 반사전극의 일부가 노출되도록 식각된 제 3 절연층과; 상기 제 3 절연층의 상부에 구성되고, 상기 반사전극과 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성된 투명 화소전극을 포함한다.

상기 반사전극과 반사판은 알루미늄과 알루미늄 합금으로 구성된 금속그룹 중 선택된 하나로 구성한다.

상기 반사판은 상기 액정표시패널의 주변영역 중 게이트패드와 데이터패드가 구성된 영역의 반대영역에 구성한다.

본 발명의 특징에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법은 기판을 표시영역과, 주변영역으로 정의하는 단계와; 상기 기판의 상부에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트배선의 일 끝단에 게이트패드를 형성하고, 상기 데이터배선의 일 끝단에 데이터패드를 형성하는 단계와; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터와 제 1 절연층 상부에 구성된 제 2 절연층인 보호층을 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터와 접촉하고 상기 표시영역에 구성되고 투과홀을 포함하는 반사전극과, 이와는 동시에 구성되고 상기 주변영역에 독립적으로 구성된 반사판을 형성하는 단계와; 상기 반사판과 반사전극의 상부에 제 3 절연층을 형성하고, 상기 드레인전극과 접촉하는 반사전극의 일부가 노출 되도록 식각하는 단계와; 상기 반사전극과 접촉하면서 상기 화소영역 상에 투명한 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 특징에 따른 모빌폰은 제 1 기판과 제 2 기판이 합착되어 표시영역과 주변영역으로 정의되고, 상기 주변영역에는 빛을 차단하는 반사판이 형성된 반사투과형 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 하부에 구성된 배광장치와;

상기 배광장치와 상기 액정표시패널의 주변영역을 덮는 케이스를 포함한다.

상기 표시영역에는 컬러필터와 반투과 화소전극과 스위칭소자와 게이트배선과 데이터배선이 구성되며, 상기 반투과 화소전극은 투과홀을 포함하는 반사전극과 투명전극이 평면적으로 겹쳐 구성한다.

전술한 구성에서 상기 반사판은 상기 반사전극과 동일층 동일물질로 구성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직할 실시예를 설명한다.

-- 실시예 --

본 발명의 특징은 반사투과형 액정표시소자용 어레이기판의 주변영역(특히, 각 패드부의 반대편 영역)에 전기적으로 독립적인 반사판을 구성하는 것을 특징으로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시소자용 어레이기판의 개략적인 평면을 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 반사투과형은 액정표시소자용 어레이기판(118)은 화상이 표시되는 표시영역(E)과, 상기 표시영역(E)에 신호를 인가하는 패드부(G)가 구성된 주변영역(F)으로 정의된다.

상기 표시영역(E)에는 전술한 바와 같이 다수의 배선(미도시)을 구성하며, 상기 각 배선의 일 끝단에는 소정면적의 패드(미도시)가 구성된다. 따라서, 주변영역(F)의 일측과 이와는 평행하지 않는 타측은 패드부(G)가 구성된다.

상기 각 패드부에 반대되는 영역(O)에는 전기적으로 플로팅(floating)된 불투명한 금속판(반사판)(142)을 구성한다.

상기 금속판(142)은 액정표시소자에 구성되는 어레이기판(118)의 구성 중 반사전극(미도시)을 형성하는 공정에서 같이형성한다.

이하, 도 7과 도 8a 내지 도 8d를 참조하여, 본 발명에 따른 반사투과형 어레이기판과 그 제조공정을 상세히 설명한다.

도 7은 도 6의 P,Q,R를 확대한 본 발명에 따른 반사투과형 어레이기판의 일부를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 반사투과형 어레이기판(118)은 게이트패드(120)를 포함하는 게이트배선(122)과, 상기 게이트배선(122)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하고, 일 끝단에는 데이터패드(124)를 포함하는 데이터배선(126)이 구성된다.

상기 두 배선(122,126)이 교차하는 교차지점에는 게이트전극(128)과 액티브영역(130)과 소스 및 드레인전극(132,134)으로 구성된 박막트랜지스터(T)가 위치하며, 상기 화소영역(P)에는 상기 드레인전극(134)과 접촉하고 투과홀을(136) 포함하는 반사전극(138)과 , 상기 반사전극(138)과 절연막(미도시)을 사이에 두고 평면적으로 겹쳐지는 투명 화소전극(140)이 구성된다.

상기 각 패드가 구성된 영역의 반대되는 영역에는 실런트(미도시)가 지나가는 영역의 하부에 전기적으로 플로팅된 반사판(142)을 구성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도 8a 내지 도 8d를 참조하여 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시소자용 어레이기판의 제작공정을 설명한다.

도 8a 내지 도 8d는 도 7의 Ⅶ-Ⅶ`, Ⅷ-Ⅷ`을 따라 절단하여, 본 발명의 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.

먼저, 도 8a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(118)상부에 알루미늄(Al), 알루미늅 합금, 크롬(Cr), 몰리브덴(Cr), 네오븀(Nb)등을 포함하는 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여 게이트배선(도 7의 122)과 게이트전극(118)과, 상기 게이트배선의 일 끝단에 게이트패드(미도시)를 형성한다.

다음으로, 상기 게이트전극(128)등이 형성된 기판(118)의 전면에 산화실리콘(SiO₂)과 질화실리콘(SiN_x)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여, 제 1 절연막인 게이트 절연막(129)을 형성한다.

다음으로, 상기 게이트 절연막(129)상부에 순수비정질 실리콘(a-Si:H)과 불순물 비정질 실리콘(n+ 또는 p+Si:H)을 적층한 후 패턴하여, 섬형상의 액티브층(130)과 오믹콘택층(131)을 형성한다.

상기 오믹콘택층(131)은 상기 순수 비정질 실리콘을 증착한 후, 불순물 이온을 도핑하여 구성할 수 도 있다.

이온도핑 시 도펀트의 종류에 따라 상기 실리콘 아일랜드(36)의 전기적 특성이 바뀌게 되며, 상기 도펀트가 B₂H₆등의 3족 원소가 도핑이 되면 P-형 반도체로, PH₃등의 5족 원소가 도핑이 되면 N-형 반도체로서 동작을 하게 된다. 상기 도펀트는 반도체 소자의 사용 용도에 따라 적절한 선택이 요구된다

다음으로, 상기 액티브층(130)과 오믹콘택층(131)이 형성된 기판(118)의 전면에 크롬(Cr), 네오븀(Nb), 구리(Cu), 안티몬(Sb), 텅스텐(W), 알루미늄 합금 등이 포함된 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 오믹콘택층(131)과 겹쳐지는 소스전극 및 드레인전극(132, 134)을 형성하고, 상기 소스전극과접촉하고 상기 게이트배선(도 7의 122)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(126)을 형성한다.

상기 데이터배선(126)의 일 끝단에는 소정면적의 데이터패드(도 7의 124)를 형성한다.

상기 서로 소정간격 이격된 소스전극 및 드레인전극(132,134)을 형성한 후, 상기 두 전극 사이의 이격된 거리로 노출된 오믹콘택층(131)을 제거하는 공정을 진행한다.

다음으로, 도 8b에 도시한 바와 같이, 상기 소스전극 및 드레인전극(132,134)이 형성된 기판(118)의 전면에, 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(Acryl)계 수지(resin)등을 포함하는 투명한 유기절연물질그룹 중 선택된 하나를 증착하여 제 2 절연막인 보호층(137)을 형성한다.

상기 보호층(137)을 패턴하여, 상기 드레인전극(134)을 노출하는 제 1 드레인 콘택홀(141)을 형성한다.

다음으로, 상기 패턴된 보호층(137)의 상부에 반사율이 뛰어난 알루미늄(Al)과 알루미늄합금과, 이와 유사한 특성을 가지는 금속으로 구성된 도전성 금속그룹중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 노출된 드레인전극(134)의 일부와 접촉하고 동시에 상기 화소영역(P)의 일부에 대응되는 영역에 투과홀(136)을 포함하는 반사전극(138)을 구성한다.

동시에,상기 게이트패드부와 데이터패드부가 구성된 영역의 반대되는 영역(R)에 전기적으로 플로팅된 반사판(142)을 형성한다.

다음으로, 도 8c에 도시한 바와 같이, 상기 반사전극(138)과 반사판(142)이 구성된 기판(128)의 전면에 전술한 바와 같은 절연물질 중 하나를 증착 또는 도포하여 제 3 절연막(146)을 형성한다.

연속하여, 상기 제 3 절연막(146)을 식각하여, 상기 드레인전극(134)과 접촉하는 부분의 상기 반사전극(138)의 일부를 노출하는 제 2 드레인 콘택홀(148)을 형성한다.

다음으로, 도 8d에 도시한 바와 같이, 상기 패턴된 제 3 절연막(146)이 형성된 기판(118)의 전면에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 물질그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 노출된 드레인전극(134)의 일부와 접촉하는 동시에 화소영역(P)상에 구성된 투명한 화소전극(140)을 형성한다.

다음으로, 상기 화소전극(140) 상부에 폴리이미드(polyimid)와 같은 투명한 고분자 물질을 도포하여 배향막(150)을 형성한다. 상기 배향막(150)은 액정의 배향특성을 결정한다.

전술한 바와 같은 공정으로 본 발명에 따른 반사투과형 어레이기판을 제작할수 있다.

이하, 도 9는 본 발명에 따른 액정표시소자(LCD panel)를 포함하여 제작된 모빌폰의 표시부를 개략적으로 도시한 확대 단면도이다.

도시한 바와 같이, 모빌폰(160)은 제 1 기판(162)과, 제 2 기판(118)이 액정(174)을 사이에 두고 합착된 액정표시패널(S)과, 상기 액정표시패널(S)의 하부에 배광장치(164)와, 상기 배광장치(164) 전부와 상기 액정표시패널(S)의 주변영역(O)을 덮는 케이스(168)를 포함한다.

전술한 구성에서 상기 제 1 기판(162)은 컬러필터(170)와 블랙매트릭스(172)가 구성된 컬러필터 기판이고, 상기 제 2 기판(118)은 전술한 바와 같은 공정으로 제작되어 박막트랜지스터와 화소전극(138,140)이 구성된 어레이기판이다.

전술한 바와 같은 액정표시패널은 케이스로 덮이지 않는 표시영역(E)과 케이스로 덮이는 주변영역(O)으로 나누어지며, 상기 주변영역(O)에 구성되는 실런트(178)의 하부에 플로팅한 형태로 구성된 반사판(142)은 하부 백라이트(164)에서 입사된 빛(176)을 재 반사시키는 역할을 하게 된다.

따라서, 액정표시패널의 주변부즉, 캐이스(168)에 근접한 부분(S2)에서 빛이 새는 것을 막을 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따라 반사투과형 액정표시소자를 제작하게 되면 아래와 같은 효과가 있다.

즉,독립된 반사판을 블랙매트릭스로 가려지지 않는 액정패널의 주변영역에 대응하는 어레이기판에 구성하여 줌으로써, 액정패널의 주변영역에서 빛샘현상이 발생하지 않아 화질을 개선하는 효과가 있다.

Claims

표시영역과, 주변영역으로 정의된 기판과;

상기 기판의 상부에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선과;

상기 게이트배선의 일 끝단에 구성된 게이트패드와 상기 데이터배선의 일 끝단에 구성된 데이터패드와;

상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터와;

상기 박막트랜지스터와 제 1 절연층 상부에 구성된 제 2 절연층인 보호층과;

상기 박막트랜지스터와 접촉하고 상기 표시영역에 구성되고 투과홀을 포함하는 반사전극과, 이와는 동시에 구성되고 상기 주변영역에 독립적으로 구성된 반사판과;

상기 반사판과 반사전극의 상부에 구성되고, 상기 드레인전극과 접촉하는 반사전극의 일부가 노출되도록 식각된 제 3 절연층과;

상기 제 3 절연층의 상부에 구성되고, 상기 반사전극과 접촉하면서 상기 화소영역 상에 구성된 투명 화소전극

을 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판.
제 1 항에 있어서,

상기 반사판은 상기 액정표시패널의 주변영역 중 게이트패드와 데이터패드가 구성된 영역의 반대영역에 구성되는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판.
기판을 표시영역과, 주변영역으로 정의하는 단계와;

상기 기판의 상부에 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선을 형성하는 단계와;

상기 게이트배선의 일 끝단에 게이트패드를 형성하고, 상기 데이터배선의 일 끝단에 데이터패드를 형성하는 단계와;

상기 게이트배선과 데이터배선의 교차지점에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;

상기 박막트랜지스터와 제 1 절연층 상부에 구성된 제 2 절연층인 보호층을 형성하는 단계와;

상기 박막트랜지스터와 접촉하고 상기 표시영역에 구성되고 투과홀을 포함하는 반사전극과, 이와는 동시에 구성되고 상기 주변영역에 독립적으로 구성된 반사판을 형성하는 단계와;

상기 반사판과 반사전극의 상부에 제 3 절연층을 형성하고, 상기 드레인전극과 접촉하는 반사전극의 일부가 노출 되도록 식각하는 단계와;

상기 반사전극과 접촉하면서 상기 화소영역 상에 투명한 화소전극을 형성하는 단계

를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
제 1 기판과 제 2 기판이 합착되어 표시영역과 주변영역으로 정의되고, 상기 표시영역에는 컬러필터와 스위칭 소자와 게이트 배선과 데이터 배선과 투과홀을 포함하는 반사전극과 투과전극이 형성되고, 상기 주변영역에는 빛을 차단하는 반사판이 형성된 반사투과형 액정표시패널과;

상기 액정표시패널의 하부에 구성된 배광장치와;

상기 배광장치와 상기 액정표시패널의 주변영역을 덮는 케이스를 포함하고,

상기 반사판은 상기 반사전극과 동일층 동일물질로 구성된 모빌폰.
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