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KR100644312B1 - 표시 장치 - Google Patents

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KR100644312B1
KR100644312B1 KR1020040020813A KR20040020813A KR100644312B1 KR 100644312 B1 KR100644312 B1 KR 100644312B1 KR 1020040020813 A KR1020040020813 A KR 1020040020813A KR 20040020813 A KR20040020813 A KR 20040020813A KR 100644312 B1 KR100644312 B1 KR 100644312B1
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KR
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insulating film
film
convex insulating
region
electrode
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KR1020040020813A
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오다노부히꼬
야마다쯔또무
미야지마야스시
오가와신지
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산요덴키가부시키가이샤
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Abstract

노광 시에 난반사된 빛에 기인하는 표시 품위의 저하를 억제하는 것이 가능한 표시 장치를 제공한다. 이 표시 장치는, 반사 영역과 투과 영역을 갖는 표시 장치로서, 기판 위의 반사 영역에 대응하는 영역에 형성된 볼록형의 절연막과, 볼록형의 절연막의 아래에 형성되어, 적어도 볼록형의 절연막의 측 단부가 위치하는 영역까지 연장되도록 형성된 차광막을 구비하고 있다.
표시 장치, 노광, 난반사, 볼록형 절연막, 차광막

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 구조를 도시하는 평면도.
도 2는 도 1에 도시한 제1 실시예에 따른 표시 장치의 게이트선의 형성 영역을 도시한 평면도.
도 3은 도 1에 도시한 제1 실시예에 따른 표시 장치의 보조 용량선의 형성 영역을 도시한 평면도.
도 4는 도 1에 도시한 제1 실시예에 따른 표시 장치의 게이트선 및 보조 용량선의 형성 영역을 도시한 평면도.
도 5는 도 1에 도시한 제1 실시예에 따른 표시 장치의 90-90선을 따른 단면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도.
도 13은 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 표시 장치의 구조를 도시한 단면도.
도 14는 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 표시 장치의 구조를 도시한 단면도.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 구조를 도시한 평면도.
도 16은 제2 실시예의 변형예에 따른 표시 장치의 구조를 도시한 평면도.
도 17은 종래의 볼록형의 절연막(평탄화막)을 갖는 반투과형 액정 표시 장치의 구조를 도시한 평면도.
도 18은 도 17에 도시한 종래의 표시 장치의 190-190선을 따른 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 유리 기판
1a : 버퍼층
2 : 능동층
2a : 소스 영역
2b : 드레인 영역
2c : 채널 영역
3 : 게이트 절연막
4 : 게이트 전극
4a : 게이트선
10 : 반사 전극
60a : 반사 영역
60b : 투과 영역
본 발명은, 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 반사 영역과 투과 영역을 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
종래, 액정층에 입사된 빛을 한쪽 방향으로만 통과시키는 투과형과 액정층에 입사된 빛을 반사시키는 반사형과의 2가지 기능을 갖는 반투과형 액정 표시 장치가 알려져 있다. 이것은, 예를 들면, 일본 특개2002-98951호 공보에 개시되어 있다.
도 17은, 종래의 볼록형의 절연막(평탄화막)을 갖는 반투과형 액정 표시 장 치의 구조를 도시한 평면도이다. 도 18은, 도 17에 도시한 종래의 표시 장치의 190-190선을 따른 단면도이다.
종래의 반투과형 액정 표시 장치에서는, 도 18에 도시한 바와 같이, 버퍼층(101a)을 구비한 유리 기판(101) 상의 반사 영역(160a)에 대응하는 소정 영역에, 능동층(102)이 형성되어 있다. 이 능동층(102)에는, 채널 영역(102c)을 사이에 두고, 소스 영역(102a) 및 드레인 영역(102b)이 형성되어 있다. 또한, 채널 영역(102c) 상에는, 게이트 절연막(103)을 개재하여, 게이트 전극(104)이 형성되어 있다. 또한, 반사 영역(160a)에 대응하는 게이트 절연막(103) 상의 소정 영역에는, 보조 용량선(105)이 형성되어 있다. 능동층(102)의 보조 용량 영역(102d)과, 게이트 절연막(103)과, 보조 용량선(105)으로, 보조 용량이 구성되어 있다. 도 17에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(104)은, 게이트선(104a)에 접속되어 있다.
도 18에 도시한 바와 같이, 박막 트랜지스터 및 보조 용량을 피복하도록, 컨택트홀(106a) 및 컨택트홀(106b)을 갖는 층간 절연막(106)이 형성되어 있다. 층간 절연막(106) 상에는, 컨택트홀(106a) 및 컨택트홀(106b)을 개재하여, 소스 영역(102a) 및 드레인 영역(102b)에 각각 전기적으로 접속하도록, 소스 전극(107) 및 드레인 전극(108)이 형성되어 있다. 또한, 드레인 전극(108)은, 도 17에 도시한 바와 같이, 드레인선(108a)에 접속되어 있다. 도 18에 도시한 바와 같이, 층간 절연막(106) 상에는, 개구부(109a) 및 개구부(109b)를 갖는 평탄화막(109)이, 단면 형상이 볼록형이 되도록 형성되어 있다. 또한, 개구부(109a)는, 도 17에 도시한 바와 같이, 투과 영역(160b)을 둘러싸도록 형성되고, 개구부(109b)는, 소스 전극(107)에 대응하는 영역에 형성되어 있다. 상기한 게이트선(104a)의 측 단부(104b) 및 보조 용량선(105)의 측 단부(105a)는, 개구부(109a)의 측 단부(109c)가 위치하는 영역으로부터 소정의 간격을 사이에 둔 평탄화막(109)의 하방의 영역에 형성되어 있다.
또한, 도 18에 도시한 바와 같이, 반사 영역(160a)에 대응하는 영역에는, 개구부(109b)를 개재하여 소스 전극(107)에 전기적으로 접속함과 함께, 평탄화막(109)의 상면 및 개구부(109a)의 측면에 따라서 연장되도록, 반사 전극(110)이 형성되어 있다. 또한, 반사 전극(110)의 투과 영역(160b)에 대응하는 영역에는, 개구부(110a)가 형성되어 있다. 이 반사 전극(110) 및 개구부(110a)에 위치하는 층간 절연막(106) 상에, 투명 전극(111)이 형성되어 있다. 이 투명 전극(111)과 반사 전극(110)으로, 화소 전극이 구성되어 있다.
또한, 기판(101)과 대향하는 위치에는, 기판(대향 기판)(112)이 설치되어 있다. 기판(112) 상에는, 적색, 녹색 및 청색의 각 색을 나타내는 컬러 필터(113)가 형성되고, 그 사이를 매립하도록 블랙 매트릭스(114)가 형성되어 있다. 그리고, 컬러 필터(113) 및 블랙 매트릭스(114) 상에는, 대향 전극(115)이 형성되어 있다. 또한, 투명 전극(111) 및 대향 전극(115) 상에는, 각각, 배향막(도시 생략)이 형성되고, 2개의 배향막의 사이에는, 액정층(116)이 충전되어 있다.
상기한 종래의 반투과형 액정 표시 장치에서, 포토리소그래피 기술을 이용하여 투과 영역(160b)에 대응하는 영역에 개구부(109a)를 형성하는 경우에, 평탄화막(109)을 노광할 때에, 기판(101)을 투과한 빛이 노광 장치의 기판 설치대(도시 생략)에 의해 난반사되는 경우가 있다. 이 경우, 노광 시에, 개구부(109a)의 측 단부(109c)의 형성 영역에 난반사된 빛이 조사되기 때문에, 그 난반사된 빛이 입사된 부분이, 현상할 때에 제거되게 된다. 이에 의해, 개구부(109a)의 측 단부(109c)에, 도 17에 도시한 바와 같이, 난반사된 빛에 기인하는 오목부(109d)가 형성되기 때문에, 평탄화막(109)의 측 단부(109c) 상에 형성되는 반사 전극(110)의 부분도 오목부를 갖는 형상으로 된다고 하는 문제점이 발생한다. 그 결과, 반사 전극(110)의 오목부를 반영한 상이 화면에 표시되기 때문에, 표시 품위가 저하한다는 문제점이 있다.
본 발명은, 노광 시에 난반사된 빛에 기인하는 표시 품위의 저하를 억제하는 것이 가능한 표시 장치를 제공하기 위해서 이루어진 것이다.
본 발명의 제1 국면에 따른 표시 장치는, 반사 영역과 투과 영역을 갖는 표시 장치로서, 기판 위의 반사 영역에 대응하는 영역에 형성된 볼록형의 절연막과, 볼록형의 절연막의 아래에 형성되어, 적어도 볼록형의 절연막의 측 단부가 위치하는 영역까지 연장되도록 형성된 차광막을 구비하고 있다.
본 발명의 제2 국면에 따른 표시 장치는, 기판과, 기판 위의 볼록형의 절연막과, 기판 위의 제1 전극과, 제1 전극 상의 제2 전극을 갖고, 제1 전극과 제2 전극과의 사이에 액정층이 협지된 표시 장치에 있어서, 제1 전극이 투명 물질로 이루어지고, 제1 전극과 제2 전극과의 거리가 제1 거리인 투과 영역과, 볼록형의 절연 막 위에 반사체를 포함하며, 볼록형의 절연막에 의해서 제1 전극과 제2 전극과의 거리가 제1 거리보다도 짧은 제2 거리인 반사 영역과, 기판과 볼록형의 절연막과의 사이에 배치되는 차광막을 구비하고, 차광막이 적어도 볼록형의 절연막의 투과 영역측의 단부까지 연장하고 있다.
이들 제1 및 제2 국면에 따른 표시 장치에서는, 상기한 바와 같이, 기판 위의 반사 영역에 대응하는 영역에 형성된 볼록형의 절연막의 측 단부가 위치하는 영역까지 연장되도록, 볼록형의 절연막의 아래에 차광막을 형성함으로써, 포토리소그래피 기술을 이용하여 기판 위의 반사 영역에 대응하는 영역에 볼록형의 절연막을 형성하는 경우에, 감광성의 절연막을 노광할 때에, 기판을 투과하여 기판 설치대에 의해 난반사된 빛이, 볼록형의 절연막의 측 단부의 형성 영역에 조사되는 것을 차광막에 의해 억제할 수 있다. 이에 의해, 현상할 때에, 볼록형의 절연막의 측 단부의 일부가 제거되는 것을 억제할 수 있으므로, 볼록형의 절연막의 측 단부에, 난반사된 빛에 기인하는 오목부가 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 볼록형의 절연막의 측 단부 상에 형성되는 반사막의 부분이, 난반사된 빛에 기인하는 오목부를 갖는 형상으로 되는 것이 억제되기 때문에, 그 반사막의 오목부를 반영한 상이 화면에 표시되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 노광 시의 난반사된 빛에 기인하는 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.
<실시예>
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.
(제1 실시예)
도 1∼도 5를 참조하여, 이 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 1 화소 내에, 반사 영역(60a)과 투과 영역(60b)과의 2개의 영역을 갖고 있다. 그리고, 반사 영역(60a)에는, 반사 전극(10)이 형성되어 있음과 함께, 투과 영역(60b)에는, 반사 전극(10)이 형성되어 있지 않다. 이에 의해, 반사 영역(60a)에서는, 도 5의 화살표 A 방향의 빛을 반사시키는 것에 의해 화상이 표시된다. 그 한편, 투과 영역(60b)에서는, 도 5의 화살표 B 방향의 빛을 투과시키는 것에 의해 화상이 표시된다.
도 5에 도시한 바와 같이, SiNx막 및 SiO2막으로 이루어지는 버퍼층(1a)을 구비한 유리 기판(1) 상의 반사 영역(60a)에 대응하는 소정 영역에, 약 30 ㎚∼약 50 ㎚의 두께를 갖는 비단결정 실리콘 또는 비정질 실리콘으로 이루어지는 능동층(2)이 형성되어 있다. 또한, 유리 기판(1)은, 본 발명의 「기판」의 일례이다. 그리고, 능동층(2)에는, 채널 영역(2c)을 협지하도록, 소스 영역(2a) 및 드레인 영역(2b)이 형성되어 있다. 또한, 채널 영역(2c) 상에는, 약 80 ㎚∼약 150 ㎚의 두께를 가짐과 함께, SiNx막과 SiO2막과의 적층막으로 이루어지는 게이트 절연막(3)을 개재하여, 약 200 ㎚∼약 250 ㎚의 두께를 갖는 Mo층으로 이루어지는 게이트 전극(4)이 형성되어 있다. 그리고, 소스 영역(2a)과, 드레인 영역(2b)과, 채널 영역(2c)과, 게이트 절연막(3)과, 게이트 전극(4)으로, 톱 게이트형의 박막 트랜지스터(TFT)가 구성되어 있다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(4)은, 게이트 전극(4)과 동일층으로 이루어지는 게이트선(4a)에 접속되어 있 다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 반사 영역(60a)에 대응하는 게이트 절연막(3) 상의 소정 영역에는, 약 200 ㎚∼약 250 ㎚의 두께를 갖는 Mo층으로 이루어지는 보조 용량선(5)이 형성되어 있다. 그리고, 능동층(2)의 보조 용량 영역(2d)과, 게이트 절연막(3)과, 보조 용량선(5)으로, 보조 용량이 구성되어 있다.
그리고, 도 5에 도시한 바와 같이, TFT 및 보조 용량을 피복하도록, 약 500 ㎚∼약 700 ㎚의 두께를 가짐과 함께, SiO2막과 SiNx막과의 적층막으로 이루어지는 컨택트홀(6a) 및 컨택트홀(6b)을 갖는 층간 절연막(6)이 형성되어 있다. 층간 절연막(6) 상에는, 컨택트홀(6a) 및 컨택트홀(6b)을 개재하여, 소스 영역(2a) 및 드레인 영역(2b)에 각각 전기적으로 접속하도록, 소스 전극(7) 및 드레인 전극(8)이 형성되어 있다. 이 소스 전극(7) 및 드레인 전극(8)은, 각각, 하층으로부터 상층을 향하여, Mo층과 Al층과 Mo층으로 이루어짐과 함께, 약 400 ㎚∼약 800 ㎚의 두께를 갖는다. 또한, 드레인 전극(8)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 드레인선(8a)에 접속되어 있다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 층간 절연막(6) 상에는, 측면이 소정의 각도 경사진 개구부(9a) 및 개구부(9b)를 가짐과 함께, 약 2㎛∼약 3㎛의 두께를 갖는 아크릴 수지로 이루어지는 평탄화막(9)이, 단면 형상이 볼록형이 되도록 형성되어 있다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 평탄화막(9)의 개구부(9a)는, 투과 영 역(60b)을 둘러싸도록, 평면적으로 보아 사각 형상으로 형성되어 있다. 또한, 개구부(9b)는, 소스 전극(7)에 대응하는 영역에 형성되어 있다. 또한, 평탄화막(9)은, 본 발명의 「절연막」의 일례이다.
제1 실시예에서는, 본 발명의 「차광막」의 일례로서, 게이트선(4a) 및 보조 용량선(5)을 차광막으로서 기능시킨다. 도 2에 도시한 바와 같이, 게이트선(4a)의 측 단부(4b)를, 개구부(9a)의 측 단부(9c)의 내의 1 변이 위치하는 영역을 넘어서 투과 영역(60b) 측에까지 연장되도록 형성한다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 보조 용량선(5)의 측 단부(5a)를, 측 단부(9c)의 남은 3 변이 위치하는 영역을 넘어서 투과 영역(60b) 측에까지 연장되도록 형성한다. 이와 같이 형성된 게이트선(4a) 및 보조 용량선(5)은, 후술하는 제조 프로세스에 있어서, 아크릴 수지로 이루어지는 평탄화막(9)을 노광할 때에, 난반사된 광이 평탄화막(9)의 개구부(9a)의 측 단부(9c)의 형성 영역에 조사되는 것을 억제하기 위한 차광막으로서 기능한다. 또한, 이 제1 실시예에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 게이트선(4a)과 보조 용량선(5)을 전기적으로 분리하기 위해서, 보조 용량선(5)의 근방에 위치하는 게이트선(4a)의 측 단부(4b)의 일부는, 측 단부(9c)가 위치하는 영역을 넘지 않도록 형성되어 있다. 또한, 보조 용량선(5)은, 각 행의 화소로 공통되고 사용되어 있다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 평탄화막(9) 상의 반사 영역(60a)에 대응하는 영역에는, 개구부(9b)를 개재하여 소스 전극(7)에 전기적으로 접속함과 함께, 평탄화막(9)의 상면 및 개구부(9a)의 측면을 따라서 연장되도록, 개구부(10a)를 갖 는 반사 전극(10)이 형성되어 있다. 또한, 반사 전극(10)과 게이트선(4a)과의 사이의 일부 영역에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 평면적으로 보아, 소정의 간격이 형성되어 있다. 또한, 반사 전극(10)은, 약 80 ㎚∼약 200 ㎚의 두께를 갖는 AlNd로 이루어진다. 또한, 반사 전극(10)은, 본 발명의 「반사막」의 일례이다.
또한, 반사 전극(10) 상 및 개구부(10a)에 위치하는 층간 절연막(6) 상에는, 약 100 ㎚∼약 150 ㎚의 두께를 갖는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 이루어지는 투명 전극(11)이 형성되어 있다. 그리고, 이 투명 전극(11)과 반사 전극(10)으로, 화소 전극이 구성되어 있다. 또한, 투명 전극(11)은, 본 발명의 「제1 전극」의 일례이다.
또한, 유리 기판(1)과 대향하는 위치에는, 유리 기판(12)이 설치되어 있다. 유리 기판(12) 상에는, 적색, 녹색 및 청색의 각 색을 나타내는 컬러 필터(13)가 형성되어 있다. 또한, 유리 기판(12) 상의 화소 사이에 대응하는 영역에는, 화소 사이의 빛의 누설을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(14)가 형성되어 있다. 그리고, 컬러 필터(13) 및 블랙 매트릭스(14) 상에는, 약 100 ㎚∼약 150 ㎚의 두께를 갖는 IZO로 이루어지는 대향 전극(15)이 형성되어 있다. 또한, 대향 전극(15)은, 본 발명의 「제2 전극」의 일례이다.
또한, 투명 전극(11) 및 대향 전극(15) 상에는, 각각, 배향막(도시 생략)이 형성되고, 2개의 배향막의 사이에는, 액정층(16)이 충전되어 있다. 여기서, 평탄화막(9)의 투과 영역(60b)에 대응하는 영역에 개구부(9a)를 형성함으로써, 반사 영역(60a)과 투과 영역(60b)에 있어서 화소 전극과 대향 전극과의 사이의 거리를 서 로 다르게 하고 있다. 구체적으로 설명하면, 반사 영역(60a)에서의 액정층(16)의 두께가, 투과 영역(60b)에서의 액정층(16)의 두께의 1/2로 되도록 한다. 이에 의해, 반사 영역(60a)에서는 빛이 2회 액정층(16)을 통과하는 데 대하여, 투과 영역(60b)에서는 빛이 1회만 액정층(16)을 통과하기 때문에, 반사 영역(60a)의 액정층(16)의 두께를, 투과 영역(60b)의 액정층(16)의 두께의 1/2로 함으로써, 반사 영역(60a) 및 투과 영역(60b)에서의 광로 길이가 같게 된다. 이에 의해, 투과 표시인 경우와 반사 표시인 경우와의 사이의 표시 품위의 변동을 저감하는 것이 가능하게 된다.
제1 실시예에서는, 상기한 바와 같이, 측 단부(9c)가 위치하는 영역을 넘어서 투과 영역(60b) 측으로 연장되도록, 측 단부(4b) 및 측 단부(5a)를 형성함으로써, 개구부(9a)를 형성하기 위한 노광 공정 시에, 유리 기판(1)을 투과하여 기판 설치대에 의해 난반사된 광이, 측 단부(9c)의 형성 영역에 조사되는 것을, 게이트선(4a) 및 보조 용량선(5)에 의해 억제할 수 있다. 이에 의해, 현상할 때에, 측 단부(9c)의 일부가 제거되는 것을 억제할 수 있으므로, 노광 장치에 있어서 난반사된 빛에 기인하는 오목부가 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 측 단부(9c) 근방의 반사 전극(10)의 부분에 노광 시의 난반사된 빛에 기인하는 오목부가 형성되는 것이 억제되기 때문에, 그 오목부를 반영한 상이 화면에 표시되는 것을 억제할 수 있는 결과, 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 제1 실시예에서는, 게이트선(4a) 및 보조 용량선(5)이, 차광막으로서의 기능도 갖도록 형성할 수 있으므로, 차광막을 형성하는 공정을 새롭게 추가할 필요가 없는 결과, 제조 프로세스가 복잡화하지 않는다.
또한, 제1 실시예에서는, 평탄화막(9)의 상면 및 평탄화막(9)의 개구부(9a)의 측면에 따라서 연장되도록, 반사 전극(10)을 형성함으로써, 반사 영역(60a)을 용이하게 크게 할 수 있다.
다음으로, 도 6∼도 12를 참조하여, 제1 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 제조 프로세스에 대하여 설명한다.
도 6에 도시한 바와 같이, SiNx막 및 SiO2막으로 이루어지는 버퍼층(1a)을 구비한 유리 기판(1) 상의 소정 영역에, 약 30 ㎚∼약 50 ㎚의 두께를 갖는 비단결정 실리콘 또는 비정질 실리콘으로 이루어지는 능동층(2)을 형성한다. 다음으로, 능동층(2)을 피복하도록, 약 80 ㎚∼약 150 ㎚의 두께를 가짐과 함께, SiNx막과 SiO2막과의 적층막으로 이루어지는 게이트 절연막(3)을 형성한다. 이 후, 전면에, 약 200 ㎚∼약 250 ㎚의 두께를 갖는 Mo층(45)을 형성한다.
다음으로, 포토리소그래피 기술과 드라이 에칭 기술을 이용하여, Mo층(45)을 패터닝함으로써, 도 7에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(4)을 포함함과 함께 차광막으로서도 기능하는 게이트선(4a)(도 1 참조)과, 차광막으로서도 기능하는 보조 용량선(5)을 형성한다. 구체적으로 설명하면, 게이트선(4a)의 측 단부(4b)(도 2 참조)가, 후술하는 평탄화막(9)의 개구부(9a)의 측 단부(9c)의 내의 1 변이 위치하는 영역을 넘어서 투과 영역(60b) 측으로 연장되도록 형성한다. 또한, 보조 용량선(5)a의 측 단부(5a)(도 3 참조)가, 측 단부(9c)의 남은 3 변이 위치하는 영역을 넘어서 투과 영역(60b) 측으로 연장되도록 형성한다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 게이트선(4a)과 보조 용량선(5)을 전기적으로 분리하기 위해서, 보조 용량선(5)의 근방에 위치하는 측 단부(4b)의 일부를, 측 단부(9c)가 위치하는 영역을 넘지 않도록 형성한다.
이 후, 게이트 전극(4)을 마스크로 하여 불순물 이온을 주입함으로써, 소스 영역(2a) 및 드레인 영역(2b)을 형성한다. 이 소스 영역(2a)과 드레인 영역(2b)과의 사이가, 채널 영역(2c)이 된다.
다음으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 전면을 피복하도록, 약 500 ㎚∼약700 ㎚의 두께를 가짐과 함께, SiO2막과 SiNx막과의 적층막으로 이루어지는 층간 절연막(6)을 형성한다. 이 후, 층간 절연막(6)의 소스 영역(2a) 및 드레인 영역(2b)에 대응하는 영역에, 각각, 컨택트홀(6a) 및 컨택트홀(6b)을 형성한다. 그리고, 컨택트홀(6a) 및 컨택트홀(6b)을 개재하여, 소스 영역(2a) 및 드레인 영역(2b)에 각각 전기적으로 접속하도록, 하층으로부터 상층을 향하여, Mo층과 Al층과 Mo층으로 이루어짐과 함께, 약 400 ㎚∼약 800 ㎚의 두께를 갖는 소스 전극(7) 및 드레인 전극(8)을 형성한다. 이 때, 드레인 전극(8)과 동일층으로 이루어지는 드레인선(8a)(도 1 참조)도 형성한다. 이 후, 전면을 피복하도록, 약 2㎛∼약 3㎛의 두께를 갖는 아크릴 수지로 이루어지는 평탄화막(9)을 형성한다.
다음으로, 도 9에 도시한 바와 같이, 유리 기판(1)을 노광 장치의 기판 설치 베이스(도시 생략)에 설치한다. 또한, 평탄화막(9)의 상측에, 투과 영역(60b)(도 1 참조)에 대응하는 영역 및 소스 전극(7)에 대응하는 영역에, 각각, 개구부(20a) 및 개구부(20b)를 갖는 포토마스크(20)를 설치한다. 그리고, 포토마스크(20)를 통하여 평탄화막(9)의 소정 부분을 노광한 후, 현상함으로써, 도 10에 도시한 바와 같이, 투과 영역(60b)에 대응하는 영역 및 소스 전극(7)에 대응하는 영역에, 각각, 개구부(9a) 및 개구부(9b)를 형성한다. 이 때, 노광 공정 시에 기판 설치대에 의해 난반사된 빛이, 게이트선(4a)(도 1 참조) 및 보조 용량선(5)에 의해 차단되기 때문에, 평탄화막(9)의 개구부(9a)의 측 단부(9c)의 형성 영역에 빛이 조사되는 것이 억제된다. 이에 의해, 측 단부(9c)에 오목부가 형성되는 것이 억제된다.
다음으로, 약 200 ℃에서, 약 30분간의 열처리를 행함으로써, 도 11에 도시한 바와 같이, 평탄화막(9)의 개구부(9a) 및 개구부(9b)의 측면에, 소정의 각도의 경사를 형성한다.
다음으로, 전면을 피복하도록, 약 80 ㎚∼약 200 ㎚의 두께를 갖는 AlNd막(도시 생략)을 형성한 후, AlNd막의 소정 영역을 제거한다. 이에 의해, 도 12에 도시한 바와 같이, 개구부(9b)를 개재하여 소스 전극(7)에 전기적으로 접속함과 함께, 평탄화막(9)의 상면 및 개구부(9a)의 측면에 따라서 연장되어, 투과 영역(60b)에 대응하는 영역에 개구부(10a)를 갖는 반사 전극(10)을 형성한다. 이와 같이 하여, 반사 전극(10)이 형성된 반사 영역(60a)과, 반사 전극(10)이 형성되어 있지 않은 투과 영역(60b)이 형성된다. 이 후, 반사 전극(10) 상 및 개구부(10a)에 대응하는 층간 절연막(6) 상에, 약 100 ㎚∼약 150 ㎚의 두께를 갖는 IZO로 이루어지는 투명 전극(11) 및 배향막(도시 생략)을 순차 형성한다.
마지막으로, 유리 기판(1)과 대향하도록 설치된 유리 기판(대향 기판)(12) 상에, 컬러 필터(13)를 형성함과 함께, 유리 기판(12) 상의 화소 사이에 대응하는 영역에, 블랙 매트릭스(14)를 형성한다. 다음으로, 컬러 필터(13) 및 블랙 매트릭스(14) 상에, 약 100 ㎚∼약 150 ㎚의 두께를 갖는 IZO로 이루어지는 대향 전극(15), 및, 배향막(도시 생략)을 순차 형성한다. 마지막으로, 유리 기판(1)측의 배향막과 유리 기판(12) 측의 배향막과의 사이에, 액정층(16)을 충전함으로써, 도 5에 도시한 액정 표시 장치가 형성된다.
도 13을 참조하여, 이 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 액정 표시 장치에서는, 상기한 제1 실시예의 구성에 있어서, 평탄화막(9)의 상면에, 미세한 요철 형상의 확산 영역(9d)이 형성되어 있다. 그리고, 확산 영역(9d)에 대응하는 영역에 위치하는 반사 전극(30) 및 투명 전극(31)도, 확산 영역(9d)의 미세한 요철 형상을 반영한 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해, 반사 영역(60a)에 입사된 빛이 확산되기 때문에, 반사 표시의 경우의 표시 품위를 보다 향상시킬 수 있다.
도 14를 참조하여, 이 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 액정 표시 장치에서는, 상기한 제1 실시예의 구성에 있어서, 개구부(9a)의 경사진 측면 상에 반사 전극(40)이 형성되지 않고, 평탄화막(9)의 상면 위의 소정 영역에만 반사 전극(40)이 형성되어 있다. 또한, 반사 전극(40) 상, 평탄화막(9)의 측면 상 및 투과 영역(60b)에 위치하는 층간 절연막(6) 상에, 투명 전극(41)이 형성되어 있다. 개구부(9a)의 경사진 측면 근방의 액정 분자는, 그 배열이 흐트러지기 쉽기 때문에, 평탄화막(9)의 상면 위에만 반사 전극(40)을 형성함으로써, 반사 영역(60a)에 입사 된 빛이 개구부(9a)의 경사진 측면에서 반사되는 것이 방지된다. 이에 의해, 경사진 측면에 위치하는 액정층(16)에, 반사된 빛이 통과하는 것을 억제할 수 있는 결과, 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있다.
(제2 실시예)
도 15를 참조하여, 이 제2 실시예에서는, 상기 제1 실시예와 달리, 유리 기판(도시 생략) 위, 또는, 유리 기판과 버퍼층(도시 생략)과의 사이에도 블랙 매트릭스막(50)이 형성되어 있다. 그리고, 블랙 매트릭스막(50)의 투과 영역(60b)에 대응하는 영역에는, 투과 영역(60b)을 둘러싸도록, 평면적으로 보아 사각 형상의 개구부(50a)가 형성되어 있다. 또한, 이 개구부(50a)의 측 단부(50b)는, 평탄화막(9)의 개구부(9a)의 측 단부(9c)가 위치하는 영역을 넘어서 투과 영역(60b) 측으로 연장되도록 형성되어 있다. 즉, 이 블랙 매트릭스막(50)은, 통상의 각 화소 사이의 차광 기능 외에, 평탄화막(9)의 노광 공정 시에, 난반사된 빛이 측 단부(9c)의 형성 영역에 조사되는 것을 억제하기 위한 차광막으로서도 기능한다.
또한, 상기 제1 실시예와 달리, 게이트 전극(54)의 게이트선(54a) 및 보조 용량선(55)을 차광막으로서 기능시킬 필요가 없기 때문에, 게이트선(54a)의 측 단부(54b) 및 보조 용량선(55)의 측 단부(55a)는, 측 단부(9c)가 위치하는 영역을 넘어서 투과 영역(60b) 측으로 연장되도록 형성되어 있지 않다. 또한, 반사 전극(10)과 게이트선(54a)과의 사이에는, 평면적으로 보아, 소정의 간격이 형성되어 있다. 또한, 블랙 매트릭스막(50)이 금속 등의 도전체로 이루어지는 경우에는, 블랙 매트릭스막(50)과 능동층(2)과의 사이에 절연막(도시 생략)을 설치한다. 또한, 그 밖의 구성은, 상기 제1 실시예와 마찬가지이다.
제2 실시예에서는, 상기한 바와 같이, 차광막으로서 기능하는 막을, 블랙 매트릭스막(50)만으로 구성함으로써, 평탄화막(9)의 개구부(9a)의 측 단부(9c)가 위치하는 모든 영역을 넘어서 투과 영역(60b) 측으로 연장되도록, 차광막(블랙 매트릭스막(50))을 형성할 수 있다. 이 때문에, 상기 제1 실시예와 달리, 측 단부(9c)가 위치하는 영역의 하방에는, 반드시 차광막(블랙 매트릭스막(50))이 존재하게 된다. 따라서, 개구부(9a)를 형성하기 위한 노광 공정 시에, 난반사된 빛이 측 단부(9c)의 형성 영역에 조사되는 것을 보다 억제할 수 있다. 이에 의해, 측 단부(9c)의 일부가 제거되는 것을 보다 억제할 수 있으므로, 측 단부(9c)에, 난반사된 빛에 기인하는 오목부가 형성되는 것을 보다 억제할 수 있다. 이 때문에, 반사 전극(10)의 오목부를 반영한 상이 화면에 표시되는 것을 보다 억제할 수 있는 결과, 표시 품위의 저하를 보다 억제할 수 있다.
또한, 제2 실시예에서는, 통상의 각 화소 사이를 차광하기 위한 블랙 매트릭스막(50)이, 평탄화막(9)의 노광 시의 빛의 난반사를 억제하기 위한 차광막으로서도 기능하기 때문에, 이 차광막을 형성하는 공정을 새롭게 추가할 필요가 없다. 따라서, 제조 프로세스가 복잡화하지 않는다.
또한, 금회 개시된 실시예는, 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각되야된다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시예의 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해서 기술되고, 또한 특허 청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모 든 변경이 포함된다.
본 발명은, 박막 트랜지스터(TFT)를 이용한 액티브 매트릭스형의 액정 표시 장치 이외의 액정 표시 장치에도 적용 가능하다. 예를 들면, 패시브 매트릭스형의 액정 표시 장치나 세그먼트형의 액정 표시 장치 등이 있다. 또한, 액정 표시 장치 이외의 표시 장치에도 적용 가능하다.
또한, 차광막이, 적어도 평탄화막의 개구부의 측 단부까지 연장되어 있으면 된다. 또한, 반사 전극과 게이트선과의 사이에 간격이 형성하지 않도록, 반사 전극을 게이트선에까지 연장되도록 형성해도 된다. 또한, 도 16에 도시한 바와 같이, 반사 전극(10)과 게이트선(54a) 과의 사이에 간격이 형성하지 않도록, 블랙 매트릭스(70)를 게이트선(54a)에까지 연장되도록 형성해도 된다. 이에 의해, 백 라이트로부터의 빛이, 반사 전극(10)과 게이트선(54a) 과의 사이에서 누설되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 게이트선 및 보조 용량선 중 어느 한쪽만으로, 차광막을 구성하도록 해도 된다.
또한, 유리 기판 대신에 석영 및 플라스틱 등으로 이루어지는 투명 기판을 이용하도록 해도 된다. 또한, 기판에 버퍼층을 설치하지 않아도 된다.
또한, IZO 대신에 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전체(소위 반투명체도 포함함으로 이루어지는 투명 전극을 이용하도록 해도 된다.
또한, 평탄화막에, 개구부(9a)에 대응하는 오목부를 형성하도록 하여도 된다.
본 발명에 따르면, 노광 시에 난반사된 빛에 기인하는 표시 품위의 저하를 억제하는 것이 가능한 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims (23)

  1. 반사 영역과 투과 영역을 갖는 표시 장치에 있어서,
    기판 위의 상기 반사 영역에 대응하는 영역에 형성된 볼록형의 절연막과,
    상기 볼록형의 절연막의 아래에 형성되어, 적어도 상기 볼록형의 절연막의 측 단부가 위치하는 영역까지 연장되도록 형성된 차광막을 구비하고,
    상기 차광막의 일부는 상기 볼록형의 절연막의 단부보다 투과 영역측이면서 상기 볼록형의 절연막이 형성되지 않은 영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막은, 평면적으로 보아, 상기 투과 영역을 둘러싸도록 형성되어 있고,
    상기 차광막은, 상기 볼록형의 절연막의 측 단부가 위치하는 영역을 넘어서 상기 투과 영역 측에까지 연장되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막과 상기 기판과의 사이에 형성되어, 한 쌍의 소스/드레인 영역 및 게이트 전극을 갖는 박막 트랜지스터를 더 구비하며,
    상기 차광막은 상기 게이트 전극을 구성하는 층과 동일한 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    보조 용량선을 갖는 보조 용량을 더 구비하며,
    상기 차광막은 상기 보조 용량의 보조 용량선을 구성하는 층과 동일한 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막과 상기 기판과의 사이에 형성된 블랙 매트릭스막을 더 구비하며,
    상기 차광막은 상기 블랙 매트릭스막을 구성하는 층과 동일한 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막과 상기 기판과의 사이에 형성되어, 한 쌍의 소스/드레인 영역 및 게이트선이 접속되는 게이트 전극을 갖는 박막 트랜지스터를 더 구비하며,
    상기 블랙 매트릭스막을 구성하는 층과 동일한 층으로 형성된 차광막은, 상기 게이트선에까지 연장되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막의 상면은 미세한 요철 형상의 확산 영역을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막의 측 단부는 경사진 측면을 갖고 있고,
    상기 볼록형의 절연막의 측면 상에는 형성되지 않고서, 상기 볼록형의 절연막의 상면 위에 형성된 반사막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막의 측 단부는 경사진 측면을 갖고 있고,
    상기 절연막의 상면 위 및 측면 상에 형성된 반사막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막과 상기 기판과의 사이에 형성되어, 한 쌍의 소스/드레인 영역 및 게이트 전극을 갖는 박막 트랜지스터와, 보조 용량선을 갖는 보조 용량을 더 구비하며,
    상기 차광막은, 상기 게이트 전극을 구성하는 층과 상기 보조 용량선을 구성하는 층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 게이트 전극을 구성하는 층과 상기 보조 용량선을 구성하는 층과는, 동일 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 기판과, 상기 기판 위의 볼록형의 절연막과, 상기 기판 위의 제1 전극과, 상기 제1 전극 상의 제2 전극을 갖고 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이에 액정층이 끼워진 표시 장치에 있어서,
    상기 제1 전극이 투명 물질로 이루어지고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 거리가 제1 거리인 투과 영역과,
    상기 볼록형의 절연막 위에 반사체를 포함하며, 상기 볼록형의 절연막에 의해서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 거리가 상기 제1 거리보다도 짧은 제2 거리인 반사 영역과,
    상기 기판과 상기 볼록형의 절연막과의 사이에 배치되는 차광막을 구비하고,
    상기 차광막의 일부는 상기 볼록형의 절연막의 단부보다 상기 투과 영역측이면서 상기 볼록형의 절연막이 형성되지 않은 영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막은, 평면적으로 보아, 상기 투과 영역을 둘러싸도록 형성되어 있고,
    상기 차광막은, 상기 볼록형의 절연막의 측 단부가 위치하는 영역을 넘어서 상기 투과 영역 측에까지 연장되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막과 상기 기판과의 사이에 형성되어, 한 쌍의 소스/드레인 영역 및 게이트 전극을 갖는 박막 트랜지스터를 더 구비하며,
    상기 차광막은, 상기 게이트 전극을 구성하는 층과 동일한 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    보조 용량선을 갖는 보조 용량을 더 구비하며,
    상기 차광막은 상기 보조 용량의 보조 용량선을 구성하는 층과 동일한 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막과 상기 기판과의 사이에 형성된 블랙 매트릭스막을 더 구비하며,
    상기 차광막은 상기 블랙 매트릭스막을 구성하는 층과 동일한 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막과 상기 기판과의 사이에 형성되어, 한 쌍의 소스/드레인 영역 및 게이트선이 접속되는 게이트 전극을 갖는 박막 트랜지스터를 더 구비하며,
    상기 블랙 매트릭스막을 구성하는 층과 동일한 층으로 형성된 차광막은, 상기 게이트선에까지 연장되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막의 상면은 미세한 요철 형상의 확산 영역을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막의 측 단부는 경사진 측면을 갖고 있고,
    상기 볼록형의 절연막의 측면 상에는 형성되지 않고서, 상기 볼록형의 절연막의 상면 위에 형성된 반사막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막의 측 단부는 경사진 측면을 갖고 있고,
    상기 절연막의 상면 위 및 측면 상에 형성된 반사막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 볼록형의 절연막과 상기 기판과의 사이에 형성되어, 한 쌍의 소스/드레인 영역 및 게이트 전극을 갖는 박막 트랜지스터와, 보조 용량선을 갖는 보조 용량을 더 구비하며,
    상기 차광막은, 상기 게이트 전극을 구성하는 층과 상기 보조 용량선을 구성하는 층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 게이트 전극을 구성하는 층과 상기 보조 용량선을 구성하는 층과는, 동일한 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  23. 제12항에 있어서,
    상기 반사 영역의 상기 제2 거리는, 상기 투과 영역의 상기 제1 거리의 실질적으로 1/2의 거리인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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