[go: up one dir, main page]

KR100957587B1 - 액정표시장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

액정표시장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100957587B1
KR100957587B1 KR1020020049274A KR20020049274A KR100957587B1 KR 100957587 B1 KR100957587 B1 KR 100957587B1 KR 1020020049274 A KR1020020049274 A KR 1020020049274A KR 20020049274 A KR20020049274 A KR 20020049274A KR 100957587 B1 KR100957587 B1 KR 100957587B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
transparent
transparent substrate
liquid crystal
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020020049274A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040017140A (ko
Inventor
윤영남
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020020049274A priority Critical patent/KR100957587B1/ko
Publication of KR20040017140A publication Critical patent/KR20040017140A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100957587B1 publication Critical patent/KR100957587B1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements
    • G02F1/133555—Transflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/121—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode common or background
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/09—Function characteristic transflective

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

반사-투과형 액정표시장치 및 이의 제조 방법이 개시되어 있다. 투명 기판에 박막 트랜지스터들을 형성하고, 박막 트랜지스터의 상면에 광을 투과하지 않는 불투명 유기막을 도포한 다음 패터닝하여 광 반사 영역에 엠보싱 패턴을 형성하고, 광 투과 영역에는 광 투과창을 형성한다. 투명 기판에는 다시 광을 투과하는 투명 유기막이 스핀 코팅 등의 방법에 의하여 형성됨으로써 엠보싱 패턴 및 광 투과창의 상면에 투명 유기막이 형성된다. 투명 유기막에 의하여 단차가 심하던 엠보싱 패턴 및 광 투과창의 단차는 매우 작아진다. 이로써, 엠보싱 패턴 부분에서의 셀 갭과 광 투과창 부분에서의 셀 갭이 작아짐으로써 전경선과 같이 디스플레이 불량이 발생되지 않도록 한다.
반사-투과형 액정표시장치, 셀 갭, 블랙 유기막, 투명 유기막

Description

액정표시장치 및 이의 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THEREOF}
도 1은 종래 반사-투과형 액정표시패널의 내부 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 의하여 반사-투과형 액정표시장치의 TFT 기판에 박막 트랜지스터 및 제 1 유기막을 형성한 것을 도시한 공정도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의하여 패터닝된 제 1 유기막에 의한 인캡슐레이션 패턴, 콘택홀, 엠보싱 패턴 및 광 흡수 패턴을 도시한 공정도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의하여 인캡슐레이션 패턴, 엠보싱 패턴 및 광 흡수 패턴을 베이크 및 제 2 유기막이 형성된 것을 도시한 공정도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의하여 제 2 유기막의 상면에 화소 전극이 형성된 것을 도시한 공정도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 반사-투과형 액정표시장치의 단면도이다.
본 발명은 반사-투과형 액정표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 액정을 이용하여 디스플레이를 수행할 때, 외부광을 반사시켜 액정으로 공급하는 광 반사 영역 및 자체 생산된 인공광을 액정으로 공급하는 광 투과 영역에서의 셀 갭 차이에 의하여 발생하는 전경선(disinclination)에 의한 디스플레이 품질 저하를 방지한 반사-투과형 액정표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device)는 액정(Liquid Crystal)의 전기-광학적 특성을 이용하여 정보를 디스플레이 한다.
액정은 자기장의 방향 및 세기에 의하여 배열이 바뀌는 전기적 특성 및 배열에 따라서 광투과도가 변경되는 광학적 특성을 갖는다.
액정의 전기적 특성은 복수개로 분할된 화소 전극(pixel electrode) 및 화소 전극과 마주보는 공통 전극(common electrode)에 의하여 결정된다. 액정은 화소 전극과 공통 전극의 사이에 주입되며, 화소 전극 및 공통 전극은 각각 마주보는 한 쌍의 투명 기판에 형성된다.
화소 전극이 형성된 투명 기판, 액정 및 공통 전극이 형성된 투명 기판은 액정표시패널(Liquid Crystal Display panel)이라 불린다.
액정표시패널로부터 영상이 디스플레이 되기 위해서는 액정을 통과하는 광을 필요로 한다.
액정을 통과하는 광은 태양에서 발생한 광 및 액정표시장치의 외부에 위치한 조명 기구에서 발생한 광과 같은 외부광 또는 액정표시장치의 내부에서 충전된 에너지를 소모하여 발생한 인공광이 사용된다.
액정표시패널의 구조는 액정을 통과하는 광의 종류에 따라서 크게 달라진다. 액정표시패널은 광의 종류에 따라서 반사형 액정표시패널(reflective type LCD panel), 투과형 액정표시패널(transmissive type LCD panel) 및 반사-투과형 액정표시패널(reflective-transmissive type LCD panel)로 구분된다.
반사형 액정표시패널은 화소 전극을 광반사율이 뛰어난 메탈 재질로 제작하여 외부광이 메탈 재질로 이루어진 화소 전극에 광이 반사된 후 액정을 통과되도록 하여 영상이 디스플레이 되도록 한다.
투과형 액정표시패널은 화소 전극을 광투과도가 뛰어나며 도전성인 인듐 주석 산화막(Indium Tin Oxide, ITO) 또는 인듐 아연 산화막(Indium Zinc Oxide, IZO) 등으로 제작하여 자체 생산된 인공광이 광투과도가 뛰어난 화소 전극 및 액정을 통과하여 영상이 디스플레이 되도록 한다.
투과형 액정표시패널과 반사형 액정표시패널의 장단점을 비교하면, 반사형 액정표시패널은 디스플레이에 필요한 소비전력이 투과형 액정표시패널에 비하여 매우 낮은 장점을 갖는 반면, 외부광이 없는 곳에서는 디스플레이를 수행할 수 없는 단점을 갖는다.
투과형 액정표시패널은 외부광의 존재 유무에 상관없이 디스플레이를 수행할 수 있는 반면, 반사형 액정표시패널에 비하여 소비전력이 매우 높은 단점을 갖는다.
반사-투과형 액정표시패널은 화소 전극을 투면 전극, 투명 전극의 상면에 개구된 광 투과창을 갖는 반사 전극을 사용하여 외부광이 풍부한 곳에서는 반사형 액 정표시패널과 유사하게 작동하고, 외부광이 부족한 곳에서는 투과형 액정표시패널과 유사하게 작동한다.
도 1은 종래 반사-투과형 액정표시패널의 내부 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래 반사-투과형 액정표시패널(100)은 TFT 기판(110), 액정(120) 및 컬러필터기판(130)으로 구성된다.
TFT 기판(110)의 투명 기판(111)에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor;112)가 매트릭스 형태로 형성된다. 투명 기판(111)에 박막 트랜지스터(112)가 형성된 상태에서 투명 기판(111)에는 전면적에 걸쳐 광이 통과하지 못하는 블랙 유기막(black organic film;113)이 3㎛ 정도 되는 두께로 후박하게 형성된다.
블랙 유기막(113)의 상면에는 사진 식각 공정을 통해 엠보싱 요철(114)이 형성되고, 박막 트랜지스터(112)의 출력단인 드레인 전극(drain electrode;112a)에는 콘택홀(contact hole;113a)이 형성된다.
한편, 블랙 유기막(113)에는 엠보싱 요철(114) 및 콘택홀(113a)과 함께 광 투과창(113b)이 함께 형성된다. 광 투과창(113b)은 광이 투명 기판(111)을 통과하도록 한다.
블랙 유기막(113)의 상면에는 ITO 물질로 도전성 투명 박막이 형성되고, 패터닝되어 투명 전극(115)이 형성된다. 이때, 투명 전극(115)의 일부는 콘택홀(113a)을 매개로 박막 트랜지스터(112)의 드레인 전극(112a)에 연결되고, 나 머지 일부는 광 투과창(113b)까지 덮는다.
투명 기판(111)에는 다시 광반사율이 뛰어난 메탈 물질로 이루어진 메탈 박막이 형성되고, 메탈 박막은 사진-식각 공정에 의하여 패터닝되어 반사 전극(116)이 형성된다. 반사 전극(116)중 광 투과창(113b) 부분은 개구된다.
미설명 도면부호 117은 액정을 배향하기 위한 배향홈(orientation groove)이 형성된 배향막(orientation film)이다.
컬러필터기판(130)은 투명 기판(131)에 앞서 설명한 반사 전극(116)과 대향하는 위치에 형성된 컬러필터(132) 및 공통 전극(134)으로 구성된다.
액정(120)은 조립된 컬러필터기판(130)과 TFT 기판(110)의 사이에 주입된다.
이와 같은 구성을 갖는 종래 반사-투과형 액정표시패널(100)은 1.5㎛ 정도의 높이를 갖는 엠보싱 요철(114)을 형성하기 위하여 블랙 유기막(113)을 3㎛ 정도로 형성한다.
그러나, 이와 같이 블랙 유기막(113)을 후박하게 형성한 상태에서 블랙 유기막(113)에 광 투과창(113b)을 형성할 경우, 광 투과창(113b) 부분에서 도면부호 118로 도시된 전경선(disinclination) 영역이 발생되어 디스플레이 품질 불량이 발생되는 문제점을 갖는다.
전경선 영역(118)이 발생되는 원인은 광 투과창(113b)이 형성된 부분에서의 셀 갭(cell gap; G2) 및 광 투과창(113b)이 형성되지 않은 부분에서의 셀 갭(G1)의 편차 및 러빙 방향 때문이다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 외부광을 반사시키는 반사 전극 부분에서의 셀 갭 및 광 투과창 부분에서의 셀 갭의 편차를 최소화하여 전경선에 따른 디스플레이 불량이 발생하지 않도록 하는 반사-투과형 액정표시장치를 제공함에 있다.
본 발명의 제 2 목적은 외부광을 반사시키는 반사 전극 부분에서의 셀 갭 및 광 투과창 부분에서의 셀 갭의 편차를 최소화하여 전경선에 따른 디스플레이 불량이 발생하지 않도록 하는 반사-투과형 액정표시장치의 제조 방법을 제공함에 있다.
이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 (a) 제 1 투명 기판, (b) 제 1 투명 기판에 매트릭스 형태로 배열된 박막 트랜지스터, (c) 박막 트랜지스터를 덮는 제 1 유기막을 패터닝하여 제 1 투명 기판에 매트릭스 형태로 형성된 각 광 반사 영역들에 섬(island) 형상을 갖는 엠보싱 패턴, (d) 광 반사 영역들의 경계에 형성된 광 흡수 패턴, (e) 각 광 반사 영역의 내부에 형성된 광 투과 영역, 엠보싱 패턴 및 광 흡수 패턴을 덮는 제 2 유기막, (f) 박막 트랜지스터의 출력단과 연결되며 광 반사 영역 및 광 투과 영역에 형성된 투명 전극, 광 반사 영역에 형성된 반사 전극을 포함하는 제 1 기판, 제 2 투명 기판, 제 2 투명 기판에 형성된 공통 전극 및 반사 전극 및 투명 전극과 마주보는 컬러필터를 포함하는 제 2 기판 및 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 주입된 액정을 포함하는 반사-투과형 액정표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 제 1 투명 기판에 박막 트랜지스터를 매트릭스 형태로 형성하는 단계, 박막 트랜지스터가 덮이도록 형성된 제 1 유기막을 패터닝하여, 매트릭스 형태로 배치된 광 반사 영역에는 섬(island) 형상을 갖는 엠보싱 패턴을 형성하고 광 반사 영역의 경계에는 광 흡수 패턴을 형성하는 단계, 광 투과 영역, 엠보싱 패턴 및 광 흡수 패턴이 덮이도록 제 2 유기막을 형성하는 단계, 박막 트랜지스터로부터 전원이 공급되도록 광 반사 영역 및 각 광 반사 영역의 내부에 형성된 광 투과 영역에 투명 전극, 광 투과 영역이 개구되도록 투명전극에 반사 전극을 형성하는 단계, 투명한 제 2 기판에 공통 전극 및 상기 칼라필터를 형성하는 단계 및 제 1 기판 및 제 2 기판의 사이에 액정을 주입하는 단계를 포함하는 반사-투과형 액정표시장치의 제조 방법을 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
<제 1 실시예>
도 6은 본 발명에 의한 반사-투과형 액정표시장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 반사-투과형 액정표시장치(200)는 전체적으로 보아 TFT 기판(210), 액정(220) 및 컬러필터기판(230)으로 구성된다.
TFT 기판(210)은 다시 제 1 투명 기판(211), 박막 트랜지스터(212), 엠보싱 패턴(213) 및 광 흡수 패턴(214), 제 2 유기막(215), 화소 전극(218) 및 배향막(219)을 포함한다.
박막 트랜지스터(212)는 반도체 제조 공정에 의하여 제 1 투명 기판(211)에 형성된다. 박막 트랜지스터(212)는 제 1 투명 기판(211)에 매트릭스 형태로 배치된 다.
예를 들어, 반사-투과형 액정표시장치의 해상도가 800 ×600이고, 풀 컬러 디스플레이가 수행될 경우, 박막 트랜지스터(212)는 800 ×600 ×3 개가 제 1 투명 기판(211)에 형성된다.
박막 트랜지스터(212)는 게이트 전극(gate electrode;212a), 절연층(insulator layer;212b), 채널층(channel layer;212c,212d), 소오스 전극(source electrode;212e) 및 드레인 전극(drain electrode;212f)으로 구성된다.
게이트 전극(212a)은 제 1 투명 기판(211)에 매트릭스 형태로 배치된다. 게이트 전극(212a)에는 문턱 전압(threshold voltage, Vth) 보다 높은 박막 트랜지스터 턴-온 시그널(turn-on signal)을 인가하는 게이트 라인(미도시)이 연결된다.
절연층(212b)은 게이트 전극(212a)을 덮도록 제 1 투명 기판(211)의 전면적에 형성되어 게이트 전극(212a)을 절연시킨다.
채널층(212c,212d)은 아몰퍼스 실리콘 패턴(212c) 및 n+ 아몰퍼스 실리콘 패턴(212d)으로 구성된다.
아몰퍼스 실리콘 패턴(212d)은 절연층(212b)의 상면에서 게이트 전극(212a)을 덮는 형상을 갖는다. n+ 아몰퍼스 실리콘 패턴(212d)은 반도체인 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon)에 n+ 이온이 도핑(doping)되어 있다.
n+ 아몰퍼스 실리콘 패턴(212d)은 아몰퍼스 실리콘 패턴(212c)의 상면에 형성되며, 게이트 전극(212a)의 중심을 기준으로 상호 분리되도록 형성된다.
게이트 전극(212a)의 중심을 기준으로 상호 분리된 n+ 아몰퍼스 실리콘 패턴(212d)의 상면에는 메탈 물질로 이루어진 소오스 전극(212e) 및 드레인 전극(212f)이 형성된다.
이와 같은 구성을 갖는 박막 트랜지스터(212)의 작동을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 외부로부터는 소오스 전극(212e)에 전압이 인가된다. 이 상태에서 게이트 전극(212a)에 문턱 전압보다 높은 턴-온 시그널이 인가됨에 따라 채널층(212c,212d)에는 전자가 모이면서 채널이 형성된다.
이 채널에 의하여 소오스 전극(212e)에 인가된 전압은 채널층(212c)을 따라서 소오스 전극(212e)보다 낮은 전압을 갖는 드레인 전극(212f)으로 인가된다.
엠보싱 패턴(213) 및 광 흡수 패턴(214)은 박막 트랜지스터(212)가 형성된 제 1 투명 기판(211)에 형성된다.
엠보싱 패턴(213) 및 광 흡수 패턴(214)은 제 1 광 흡수율을 갖는 제 1 유기막(first organic film)을 패터닝하여 형성한다.
이때, 제 1 유기막은 1.5 ㎛ 정도의 두께를 갖으며, 엠보싱 패턴(213) 및 광 흡수 패턴(214)을 형성하기 위한 제 1 유기막은 광 흡수율이 가장 우수하여 광이 투과하지 못하는 불투명 블랙 유기물질로 구성된다.
구체적으로, 엠보싱 패턴(213)은 광 반사 영역(light reflective area)에 형성되고, 광 흡수 패턴(214)은 광 반사 영역과 광 반사 영역의 경계에 형성된다.
엠보싱 패턴(213)이 형성되는 광 반사 영역은 제 1 투명 기판(211)에 형성된 각 박막 트랜지스터(212)에 1 개씩 할당된다.
즉, 박막 트랜지스터(212)의 개수가 앞서 설명한 바와 같이 800 ×600 × 3 개일 경우, 광 반사 영역도 제 1 투명 기판()에 800 ×600 × 3개가 형성된다.
광 반사 영역들은 상호 겹치지 않으며, 각 광 반사 영역에는 후술될 반사 전극이 배치된다.
광 반사 영역에 형성된 엠보싱 패턴(213)은 섬(island) 형상을 갖는다. 엠보싱 패턴(213)은 무질서하게 배치되어도 무방하고, 규칙적으로 배치되어도 무방하다.
광 흡수 패턴(214)은 상호 겹치지 않는 광 반사 영역들의 경계에 형성되어, 제 1 투명 기판(211)의 후면에서 공급된 제 1 광이 광 반사 영역의 경계로 누설되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
한편, 앞서 정의된 각 광 반사 영역의 내부에는 광 투과 영역(light transmissive area)이 형성된다.
광 투과 영역은 제 1 유기막을 완전히 개구시켜 제 1 투명 기판(211)이 노출되도록 함으로서 형성된다.
제 2 유기막(second organic film;215)은 앞서 설명한 제 1 유기막의 제 1 광 흡수율 보다 낮은 제 2 광 흡수율을 갖는다. 바람직하게, 제 2 유기막(215)은 광이 대부분 투과하는 투명한 유기 물질로 구성된다.
제 2 유기막(215)은 투명 아크릴(transparent acrylic), 투명한 벤조사이클로부텐(BenzoCycloButene, BCB) 및 투명한 폴리이미드(polyimide) 등이다.
제 2 유기막(215)은 스핀 코팅 등의 방법에 의하여 제 1 투명 기판(211)에 이미 형성된 엠보싱 패턴(213), 광 흡수 패턴(214) 및 박막 트랜지스터(212)가 덮이도록 도포된다.
스핀 코팅 방식으로 형성된 제 2 유기막(215)은 엠보싱 패턴(213)이 형성된 광 반사 영역에서는 엠보싱 패턴(213)에 의하여 요철을 갖는다.
반면, 제 2 유기막(215)은 엠보싱 패턴(213)이 형성되지 않은 광 투과 영역을 채움으로써, 광 투과 영역에서 제 2 유기막(215)은 거의 평탄한 면을 갖는다.
화소 전극(pixel electrode;218)은 다시 투명 전극(transparent electrode;216) 및 반사 전극(reflective electrode;217)으로 구성된다.
투명 전극(216)은 박막 트랜지스터(212)의 드레인 전극(212f)과 연결된다. 이를 위해서 박막 트랜지스터(212)의 드레인 전극(212f)을 덮고 있는 제 1 유기막 및 제 2 유기막(215)은 드레인 전극(212f)이 노출되도록 제거된다.
투명 전극(216)은 광 반사 영역 및 광 투과 영역에 걸쳐 형성되도록 인듐 주석 산화막 또는 인듐 아연 산화막으로 형성된다. 이때, 투명 전극(216)끼리는 상호 연결되지 않는다.
반사 전극(217)은 투명 전극(216)의 상면 중 광 반사 영역에 형성된다. 즉, 반사 전극(217)은 광 투과 영역에는 형성되지 않음으로써, 제 1 광이 광 투과 영역 으로부터 투과될 수 있도록 한다.
반사 전극(217)은 엠보싱 패턴(213)에 의하여 올록볼록하게 형성되며, 외부에서 공급된 제 2 광이 반사되도록 한다.
배향막(219)은 반사 전극(217)이 덮이도록 폴리이미드 재질로 제 1 투명 기판(211)의 전면적에 걸쳐 얇은 두께로 형성된다. 배향막(219)에는 액정의 방향성을 결정해주는 배향홈이 러빙(rubbing) 공정에 의하여 수행된다.
이때, 반사 전극(217)이 형성된 광 반사 영역에서의 셀 갭(G3) 및 광 투과 영역에서의 셀 갭(G4)은 거의 동일하여 셀 갭(G3) 및 셀 갭(G4)의 편차에 따른 전경선의 발생 빈도를 최소화할 수 있어, 디스플레이 불량을 방지할 수 있다.
<제 2 실시예>
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 의하여 반사-투과형 액정표시장치의 TFT 기판에 박막 트랜지스터 및 제 1 유기막을 형성한 것을 도시한 공정도이다.
도 2를 참조하면, 도면부호 211은 제 1 투명 기판이다.
먼저, 제 1 투명 기판(211)에는 박막 트랜지스터(212)가 형성된다.
박막 트랜지스터(212)를 제조하기 위해서는 먼저, 제 1 투명 기판(211)에 메탈 물질로 게이트 메탈 박막(gate metal film)이 형성된다.
이어서, 게이트 메탈 박막은 사진-식각 공정을 통하여 패터닝되고, 이 과정을 통하여 제 1 투명 기판(211)에는 게이트 전극(212a)이 형성된다.
게이트 전극(212a)이 형성된 후, 제 1 투명 기판(211)에는 절연층(212b)이 형성된다.
절연층(212b)은 절연 물질을 화학 기상 증착(Chemical Vapored Deposition, CVD) 방법으로 제 1 투명 기판(211)에 증착하여 형성된다.
절연층(212b)의 상면에는 아몰퍼스 실리콘 박막, n+ 아몰퍼스 실리콘 박막 및 소오스/드레인 메탈 박막이 연속하여 형성된다.
이어서, 소오스/드레인 메탈 박막의 상면에는 포토레지스트 박막이 형성된 후, 사진-식각 공정에 의하여 포토레지스트 박막은 노광 및 현상된다.
이어서, 노광 및 현상된 포토레지스트 박막에 의하여 보호받지 못하는 소오스/드레인 메탈 박막은 플라즈마 식각 장치 또는 습식 식각 장치에 의하여 제거되어 소오스 전극(212e) 및 드레인 전극(212f)이 형성된다.
이어서, 소오스 전극(212e) 및 드레인 전극(212f)을 마스크로 삼아 아몰퍼스 실리콘 박막 및 n+ 아몰퍼스 실리콘 박막을 순차적으로 식각 하여 채널층(212c,212d)을 형성하여 박막 트랜지스터(212)를 제조한다.
제조된 각 박막 트랜지스터(212)에는 외부에서 공급된 광을 반사시키는 광 반사 영역이 할당되고, 광 반사 영역의 내부에는 광 투과 영역이 형성된다.
첨부된 도 2에는 광 반사 영역 및 광 투과 영역이 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 박막 트랜지스터(212)가 제조된 상태에서 제 1 투명 기판(211)에는 제 1 유기막(213a)이 스핀 코팅 등의 방법에 의하여 1.5㎛ 정도의 두께로 형성된다. 제 1 유기막(213a)은 제 1 광 흡수율을 갖으며, 바람직한 일 실시예로 광이 투과하지 못하는 불투명 블랙 유기막이다.
제 1 투명 기판(211)에 제 1 유기막(213a)이 형성된 상태에서 제 1 유기막(213a)의 상면에는 패턴 마스크(290)가 위치하고 노광이 수행된다.
이를 위해서, 제 1 유기막(213a)은 광과는 반응하여 패터닝이 가능하고, 패터닝된 후 가해진 열에는 경화되어 광과 반응하지 않는 특성을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의하여 패터닝된 제 1 유기막에 의한 인캡슐레이션 패턴, 콘택홀, 엠보싱 패턴 및 광 흡수 패턴을 도시한 공정도이다.
도 3을 참조하면, 제 1 유기막(213a)이 패턴 마스크(290)에 의하여 패터닝되어 제 1 투명 기판(211)에는 인캡슐레이션(encapsulation) 패턴(213b), 콘택홀(213c), 엠보싱 패턴(213), 광 흡수 패턴(214) 및 광 투과창(213d)이 동시에 형성된다.
박막 트랜지스터(212)는 제 1 유기막(213a)의 일부인 인캡슐레이션 패턴(213b)에 의하여 감싸여지고, 콘택홀(213c)은 인캡슐레이션 패턴(213b)에 의하여 감싸여진 박막 트랜지스터(212)의 드레인 전극(212f)이 노출되도록 한다. 이때, 이 인캡슐레이션 패턴(213b)은 선택적으로 형성된다.
엠보싱 패턴(213)은 광 투과 영역을 뺀 광 반사 영역의 나머지에 섬(island) 형상으로 복수개가 형성된다.
광 흡수 패턴(214)은 광 반사 영역과 인접한 광 반사 영역의 경계에 형성되어 광 반사 영역의 경계로부터 광이 누설되지 않도록 한다.
광 투과창(213d)은 광 반사 영역의 내부에 형성된 광 투과 영역에 위치한 제 1 유기막(213a)을 모두 제거함으로써 형성된다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의하여 인캡슐레이션 패턴, 엠보싱 패턴 및 광 흡수 패턴을 베이크 및 제 2 유기막이 형성된 것을 도시한 공정도이다.
도 4를 참조하면, 제 1 유기막(213a)을 패터닝하여 제조된 인캡슐레이션 패턴(213b), 엠보싱 패턴(213) 및 광 흡수 패턴(214)에는 열이 가해져 광에 의하여 더 이상 형상 변경이 없도록 베이크 된다.
인캡슐레이션 패턴(213b), 엠보싱 패턴(213) 및 광 흡수 패턴(214)에 열을 가함으로써 이들의 모서리 부분은 둥근 라운드 형상을 갖게 된다.
인캡슐레이션 패턴(213b), 엠보싱 패턴(213) 및 광 흡수 패턴(214)에 베이크가 수행된 상태에서 제 1 투명 기판(211)에는 스핀 코팅 등의 방법에 의하여 제 2 유기막(215)이 형성된다.
제 2 유기막(215)은 인캡슐레이션 패턴(213b), 엠보싱 패턴(213) 및 광 흡수 패턴(214)의 상면을 덮으며, 광 투과창(213d)의 내부에 채워진다.
이어서, 제 2 유기막(215)에 의하여 막힌 박막 트랜지스터(212)의 드레인 전극(212f)은 다시 사진-식각 공정을 거쳐 외부에 대하여 노출된다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의하여 제 2 유기막의 상면에 화소 전극이 형성된 것을 도시한 공정도이다.
도 5를 참조하면, 제 1 투명 기판(211)의 상면에는 인듐 주석 산화 물질 또는 인듐 아연 산화 물질로 구성된 투명 전극막이 형성되고, 투명 전극막은 사진-식 각 공정을 통하여 패터닝되어 투명 전극(216)이 형성된다.
투명 전극(216)은 앞서 설명한 광 반사 영역에 형성된다. 투명 전극(216)과 투명 전극은 쇼트 되지 않도록 형성된다.
투명 전극(216)의 상면에는 광 투과창(213d)을 갖는 반사 전극(217)이 형성된다. 반사 전극(217)을 형성하기 위해서 제 1 투명 기판(211)의 상면에는 전면적에 걸쳐 메탈 물질로 반사 전극막이 형성되고, 반사 전극막은 사진-식각 공정을 통하여 패터닝되어 반사 전극(217)이 형성된다.
이때, 반사 전극(217)은 광 반사 영역에 형성되고, 반사 전극(217)의 내부에 형성된 광 투과 영역은 개구되어 광 투과창(213d)이 형성된다.
이어서, 반사 전극(217)이 덮이도록 제 1 투명 기판(211)에는 전면적에 걸쳐 폴리이미드 재질로 이루어진 배향막(219)이 얇은 두께로 형성된다. 배향막(219)에는 러빙 롤러를 통하여 배향홈(미도시)이 형성된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 컬러필터 기판, TFT 기판 및 액정을 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 이와 같은 과정을 거쳐 제작된 TFT 기판(210)에는 컬러필터기판(230)이 조립된다.
컬러필터기판(230)은 먼저 제 2 투명 기판(231)에 컬러필터(232)를 형성한다. 컬러필터(232)는 앞서 설명한 TFT 기판(210)에 형성된 반사 전극(217) 및 투명 전극(216)과 마주보는 곳에 형성된다.
컬러필터(232)가 형성된 상태에서 컬러필터(232)의 상면에는 전면적에 걸쳐 공통 전극(234)이 형성된다.
이후, 조립된 TFT 기판(210) 및 컬러필터기판(230)의 사이에는 액정(220)이 주입되는 과정을 거쳐 반사-투과형 액정표시장치가 제조된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 박막 트랜지스터와 화소 전극을 절연시키는 불투명 블랙 유기막을 패터닝하여 광을 효율적으로 반사시키기 위한 엠보싱 요철 및 광을 투과하기 위한 광 투과창을 형성한 후, 엠보싱 패턴 및 광 투과창의 상면에 광을 투과시키는 투명한 유기막을 형성하여 엠보싱 패턴이 형성된 부분 및 광 투과창이 형성된 부분에서의 셀 갭의 편차를 감소시켜 셀 갭의 편차에 따른 전경선과 같은 디스플레이 불량이 발생하지 않도록 한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 제1 투명 기판에 매트릭스 형태로 배열된 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터가 형성된 상기 제1 투명 기판의 반사 영역에 불투명한 제1 유기막으로 형성된 엠보싱 패턴과 상기 엠보싱 패턴이 형성된 제1 투명 기판 상에 형성된 투명한 제2 유기막 및 상기 제2 유기막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 연결된 투명 전극과, 상기 투명 전극 상의 상기 반사 영역에 형성된 반사 전극을 포함하는 제1 기판;
    제2 투명 기판, 상기 제2 투명 기판에 형성된 공통 전극을 포함하는 제2 기판; 및
    상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 주입된 액정을 포함하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 유기막은 제1 광 흡수율을 갖고, 상기 제2 유기막은 제1 광 흡수율보다 낮은 제2 광 흡수율을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 불투명한 제1 유기막으로 형성된 광 흡수 패턴을 더 포함하고, 상기 광 흡수 패턴은 반사 영역들의 경계에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 기판은 상기 투명 전극 및 상기 반사 전극과 마주하는 컬러 필터를 더 포함하는 액정표시장치.
  7. 제1 투명 기판에 매트릭스 형태로 배열된 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터가 형성된 제1 투명 기판 상에 불투명한 제1 유기막을 형성하고, 상기 제1 유기막을 패터닝하여 상기 제1 투명 기판 상의 반사 영역에 엠보싱 패턴을 형성하는 단계;
    상기 엠보싱 패턴이 형성된 제1 투명 기판 상에 투명한 제2 유기막을 형성하는 단계;
    상기 제2 유기막 상에 형성되어, 상기 박막 트랜지스터와 연결된 투명 전극을 형성하는 단계;
    상기 투명 전극이 형성된 제1 투명 기판 상의 상기 반사 영역에 반사 전극을 형성하는 단계;
    제2 투명 기판 상에 공통 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 투명 기판 및 제2 투명 기판의 사이에 액정을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 유기막은 제1 광 흡수율을 갖고, 상기 제2 유기막은 제1 광 흡수율보다 낮은 제2 광 흡수율을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 엠보싱 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 불투명한 제1 유기막을 패터닝하여 반사 영역들의 경계에 광 흡수 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서, 상기 제2 유기막을 형성하는 단계 이전에는 패터닝된 상기 제1 유기막을 베이크 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법.
  12. 삭제
  13. 제7항에 있어서, 상기 투명 전극을 형성하는 단계 이전에, 상기 제2 유기막 중 상기 박막 트랜지스터의 출력단을 덮은 부분을 개구시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법.
  14. 제7항에 있어서, 상기 공통 전극을 형성하기 전에 상기 제2 투명 기판 상에 컬러 필터를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법.
KR1020020049274A 2002-08-20 2002-08-20 액정표시장치 및 이의 제조 방법 Expired - Fee Related KR100957587B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020049274A KR100957587B1 (ko) 2002-08-20 2002-08-20 액정표시장치 및 이의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020049274A KR100957587B1 (ko) 2002-08-20 2002-08-20 액정표시장치 및 이의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040017140A KR20040017140A (ko) 2004-02-26
KR100957587B1 true KR100957587B1 (ko) 2010-05-13

Family

ID=37322860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020049274A Expired - Fee Related KR100957587B1 (ko) 2002-08-20 2002-08-20 액정표시장치 및 이의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100957587B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990014250A (ko) * 1997-07-28 1999-02-25 쯔지 하루오 액정 표시 장치
JP2000029030A (ja) * 1998-07-10 2000-01-28 Sharp Corp 液晶表示装置
KR20020041213A (ko) * 2000-11-27 2002-06-01 구본준, 론 위라하디락사 반사투과형 액정표시장치와 그 제조방법
KR20020064213A (ko) * 2001-01-31 2002-08-07 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤 액정 디스플레이 장치 및 그 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990014250A (ko) * 1997-07-28 1999-02-25 쯔지 하루오 액정 표시 장치
JP2000029030A (ja) * 1998-07-10 2000-01-28 Sharp Corp 液晶表示装置
KR20020041213A (ko) * 2000-11-27 2002-06-01 구본준, 론 위라하디락사 반사투과형 액정표시장치와 그 제조방법
KR20020064213A (ko) * 2001-01-31 2002-08-07 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤 액정 디스플레이 장치 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040017140A (ko) 2004-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6091466A (en) Liquid crystal display with dummy drain electrode and method of manufacturing same
US7477345B2 (en) Liquid crystal display and method for manufacturing the same
US6697138B2 (en) Transflective liquid crystal display device and manufacturing method for the same
KR100475637B1 (ko) 반사형 액정표시장치 및 그의 제조방법
JP2007114770A (ja) アレイ基板及びその製造方法並びにそれを有する液晶表示装置
KR20030026088A (ko) 기판 흡착용 진공 척 구조
KR100529657B1 (ko) 액정 표시장치 및 그 제조방법
US7609344B2 (en) Transflective liquid crystal display and manufacturing method thereof
US20070178797A1 (en) Method of manufacturing liquid crystal display device
KR100957587B1 (ko) 액정표시장치 및 이의 제조 방법
KR20100059448A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR100413512B1 (ko) 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법
KR20020027727A (ko) 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
KR100892948B1 (ko) 반사율 향상을 위한 액정표시장치 및 그 제조방법
KR100897741B1 (ko) 반사-투과형 액정표시장치 및 이의 제조 방법
KR100803109B1 (ko) 반사 투과형 액정표시장치 및 이의 제조방법
KR100803111B1 (ko) 반사-투과형 액정표시장치 및 이의 제조 방법
KR100205869B1 (ko) 스태거형 박막트랜지스터의 제조방법과 그 구조
KR100906956B1 (ko) 반사-투과형 액정표시장치 및 이의 제조 방법
KR100459483B1 (ko) 액정 표시 소자의 제조 방법
KR100995581B1 (ko) 컬러필터기판, 이를 갖는 액정표시장치 및 이의 제조방법
KR19980067881A (ko) 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR101108292B1 (ko) 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법
KR101022290B1 (ko) 어레이 기판의 제조방법
KR200258146Y1 (ko) 액정 표시 장치용 어레이 기판

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20020820

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20070820

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20020820

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20090417

Patent event code: PE09021S01D

E90F Notification of reason for final refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Final Notice of Reason for Refusal

Patent event date: 20091026

Patent event code: PE09021S02D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20100429

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20100504

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20100506

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20140409