KR20090036257A - 액정표시장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치 및 이의 제조 방법을 개시한다. 상기 액정표시장치는 하나의 패널을 이용하여 양면으로 영상을 표시하며, 상기 액정표시장치는 제 1 및 제 2 어레이 기판에 각각 구비된 제 1 및 제 2 광확산 패턴을 일부분 중첩되도록 형성하여, 별도의 스페이서 없이 제 1 및 제 2 어레이 기판간의 셀갭을 일정하게 유지할 수 있다.
액정, 양면, 스페이서, 광확산 패턴, 엠보싱
Description
액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 하나의 액정패널을 이용하여, 양면에서 영상을 표시할 수 있는 액정표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
표시장치는 정보통신의 발달과 더불어 큰 발전을 하고 있으며, 현대인에게 있어 필수품으로 자리잡고 있다.
표시장치 중 액정표시장치는 다른 표시장치에 비해 소비전력이 낮고, 응답속도가 빠르며, 부피가 작아 차세대 표시장치로 급부상하고 있다.
액정표시장치는 액정패널과 상기 액정패널의 일측면에 배치되어 광을 제공하는 광원을 포함한다. 상기 액정패널은 박막트랜지스터와 화소전극을 포함하는 제 1 어레이 기판, 상기 제 1 어레이 기판과 서로 마주하며 상기 화소전극과 전계를 형성하는 공통전극을 포함하는 제 2 어레이 기판, 및 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판사이에 개재된 액정층을 포함한다. 이와 같은 액정표시장치는 상기 제 1 어레이 기 판으로부터 상기 제 2 어레이 기판으로 투과되는 광 투과율이 조절하여 영상을 표시한다. 상기 광 투과율은 상기 전계에 의해 상기 액정을 배열하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 액정표시장치는 하나의 면으로 영상을 표시한다.
여기서, 액정표시장치가 양면으로 영상을 표시하기 위해서 적어도 2 개의 액정 패널을 부착하여 실현될 수 있다. 그러나, 상기 액정표시장치는 양면으로 영상을 표시하기 위해, 2개의 액정패널을 부착함에 따라, 상기 액정표시장치의 두께가 두꺼워지고, 제조 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명의 하나의 과제는 하나의 액정패널을 이용하여 양면을 표시하는 액정표시장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 하나의 과제는 상기 액정표시장치의 제조 방법을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 액정표시장치를 제공한다. 상기 액정표시장치는 제 1 투과부와 제 1 반사부를 구비하는 제 1 기판, 상기 제 1 투과부와 대응된 제 2 반사부 및 상기 제 1 반사부와 대응된 제 2 투과부를 구비하며, 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판, 상기 제 1 반사부에 배치되 며, 적어도 하나의 제 1 돌기부를 포함하는 제 1 광확산 패턴, 상기 제 1 광확산 패턴상에 배치되어 광을 반사시키는 제 1 반사패턴, 상기 제 1 반사패턴상에 배치된 제 1 전극, 상기 제 2 반사부에 배치되고, 상기 제 1 및 제 2 기판간의 셀 갭을 유지하기 위해, 상기 제 1 돌기부와 접촉하는 제 2 돌기부를 포함하는 제 2 광확산 패턴, 상기 제 2 광확산 패턴상에 배치된 제 2 반사패턴, 상기 제 2 반사패턴을 포함하는 제 2 기판상에 배치된 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극사이에 개재된 액정층을 포함한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 일 측면은 액정표시장치의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 제 1 투과부와 제 1 반사부를 구비하는 제 1 기판을 제공하는 단계와, 상기 제 1 반사부에 적어도 하나의 제 1 돌기부를 포함하는 제 1 광확산 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 광확산 패턴상에 제 1 반사패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 반사패턴상에 상기 제 1 투과부를 노출하는 보호패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 보호패턴상에 상기 제 1 돌기부를 노출하는 제 1 전극을 형성하는 단계와 제 2 투과부와 제 2 반사부를 구비하는 제 2 기판을 제공하는 단계를 포함하여 형성된 제 1 어레이 기판을 제공하는 단계, 제 2 투과부와 제 2 반사부를 구비하는 제 1 기판을 제공하는 단계와, 상기 제 2 반사부상에 제 2 돌기부를 포함하는 제 2 광확산 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 2 광확산 패턴상에 제 2 반사패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 2 반사패턴상에 상기 제 2 투과부를 노출하는 제 2 보호패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 2 보호패턴을 포함하는 제 2 기판상에 상기 제 2 돌기부를 노출하는 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하여 형성된 제 2 어레이 기판을 제공하는 단계, 상기 제 1 어레이 기판 또는 상기 제 2 어레이 기판상에 액정층을 형성하는 단계, 및 상기 제 1 투과부와 상기 제 2 반사부와 대응하고 상기 제 1 반사부와 상기 제 2 투과부를 대응하며, 상기 제 1 및 제 2 돌기부를 서로 접촉하도록 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판을 합착하는 단계를 포함한다.
본 발명의 액정표시장치는 하나의 액정패널을 이용하여 양면으로 영상을 표시할 수 있어, 액정표시장치의 두께를 줄일 수 있다. 또한, 하나의 액정패널을 이용하여 양면으로 영상을 표시할 수 있으므로, 종래 두 액정패널을 결합시키는 공정을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 부품을 줄일 수 있어 제조 원가를 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는 외광을 양면으로 반사하여 영상을 표시하므로, 야외 시인성을 확보하며 소비전력을 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는 제 1 및 제 2 어레이 기판에 각각 배치된 광확산 패턴들을 일부분 서로 중첩시켜, 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판의 셀 갭을 일정하게 유지할 수 있어, 별도의 스페이서를 형성하지 않아도 되므로, 공정 수를 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 액정표시장치의 도면을 참고하여 상세하게 설 명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 다수의 화소들을 포함하며, 서로 마주하는 제 1 어레이 기판(100) 및 제 2 어레이 기판(200)을 포함한다. 상기 제 1 어레이 기판(100) 및 상기 제 2 어레이 기판(200)사이에는 액정층(300)이 개재되어 있다.
상기 제 1 어레이 기판(100)의 화소는 제 1 투과부(100a)와 제 1 반사부(100b)를 포함한다. 상기 제 2 어레이 기판(200)의 화소는 상기 제 1 투과부(100a)와 대응하는 제 2 반사부(200b)와 상기 제 1 반사부(100b)와 대응하는 제 2 투과부(200a)를 포함한다. 상기 제 1 반사부(100b)에 입사된 외광은 상기 제 2 투과부(200b)를 향해 반사되어 상기 제 2 어레이 기판(200)의 외측면에서 영상을 표시한다. 또한, 상기 제 2 반사부(200b)로 입사된 외광은 상기 제 1 투과부(100a)를 향해 반사되어 상기 제 1 어레이 기판(100)의 외측면에 영상을 표시한다. 이로써, 상기 액정표시장치는 상기 제 1 어레이 기판(100) 또는 상기 제 2 어레이 기 판(200)의 외측면에 영상을 표시할 수 있다. 이로써, 하나의 액정패널을 이용하여, 액정표시장치의 양측면으로 영상을 표시할 수 있다. 또한, 상기 액정표시장치는 외광을 양면으로 반사하여 영상을 표시하므로, 야외 시인성을 확보하며 소비전력을 낮출 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 어레이 기판(100)은 제 1 기판(110)상에 서로 교차하며 배치되어 화소를 정의하는 게이트 배선(101)과 데이터 배선(102)을 포함한다. 상기 게이트 배선(101)과 데이터 배선(102)은 그 사이에 개재된 게이트 절연막에 의해 절연된다.
상기 화소는 광을 투과하는 제 1 투과부(100a)와 광을 반사하는 제 1 반사부(100b)를 포함한다.
상기 각 화소의 제 1 투과부(100a)에 박막트랜지스터(Tr)가 배치되어 있다. 상기 박막트랜지스터(Tr)는 게이트 전극(111), 반도체 패턴(112), 게이트 절연막(110), 소스 전극(113) 및 드레인 전극(114)을 포함한다. 여기서, 상기 게이트 전극(111)은 상기 게이트 배선(101)과 전기적으로 연결되어 있다. 상기 소스 전극(113)은 상기 데이터 배선(102)과 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 상기 반도체 패턴(110)은 채널을 구비하는 활성패턴(112a), 상기 활성패턴(112a)과 소스 전극(113) 및 드레인 전극(114)사이에 각각 개재된 오믹콘택 패턴(112b)을 포함할 수 있다.
상기 박막트랜지스터(Tr)가 상기 제 1 투과부(100a)에 배치되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 제 1 반사 부(100b)에 배치될 수도 있다.
상기 박막트랜지스터(Tr)를 포함하는 제 1 기판(100)상에 보호막(130)이 배치되어 있다. 상기 보호막(130)은 절연물질로 이루어질 수 있다. 상기 보호막(130)은 상기 박막트랜지스터(Tr)의 일부, 예컨대 드레인 전극(114)의 일부를 노출하는 콘택홀을 구비한다.
상기 제 1 반사부(100b)와 대응하는 상기 보호막(130)상에 제 1 광확산 패턴(140)이 배치되어 있다. 상기 제 1 광확산 패턴(140)은 상기 제 1 반사부(100b)로 입사된 광을 산란시키기 위하여 다수 개의 제 1 엠보싱 돌기(140a)들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 광확산 패턴(140)은 올록볼록한 표면을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 반사부(100b)에 입사된 광은 상기 제 1 광확산 패턴(140)에 의해 상기 제 2 투과부(200a)로 균일하게 방출될 수 있어, 광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제 1 광확산 패턴(140)은 평면으로 보았을 때, 제 1 투과부(100b)를 향해 연장된 연장부를 포함할 수 있다. 상기 연장부상에 적어도 하나의 제 1 돌기부(140b)가 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 돌기부(140b)는 상기 제 1 투과부(100a)와 상기 제 1 반사부(100b)의 경계부(100c)에 배치될 수 있다. 상기 제 1 엠보싱 돌기부(140a)와 상기 제 1 돌기부(140b)는 일체로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 돌기부(140b)는 상기 제 1 엠보싱 돌기(140a)와 동일한 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 제 1 돌기부(140b)는 상기 제 1 엠보싱 돌기(140a)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 돌기부(140b)는 후술될 제 2 돌기부(220b) 와 접촉되기 위해, 상기 제 1 돌기부(140b)는 상기 제 1 반사부(100b)와 상기 제 1 투과부(100a)의 경계부에 배치될 수 있다.
상기 제 1 광확산 패턴(140)상에 광을 반사하는 제 1 반사패턴(150)이 배치되어 있다. 상기 제 1 반사패턴(150)은 상기 제 1 광확산 패턴(140)의 표면에 의해 올록볼록한 표면을 가진다.
상기 제 1 반사패턴(150)상에 제 1 보호 패턴(160)이 더 배치될 수 있다. 상기 제 1 보호 패턴(160)은 상기 제 1 반사패턴(150)이 산화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제 1 보호 패턴(160)은 후속 공정에서 그 표면을 보호함에 따라, 상기 제 1 반사패턴의 반사율이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제 1 보호 패턴(160)은 무기계 절연물질 또는 유기계 절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 드레인 전극(114)과 전기적으로 연결되며, 상기 각 화소에 제 1 전극(170)이 배치되어 있다. 즉, 상기 제 1 전극(170)은 상기 제 1 투과부(100a)와 상기 제 1 반사부(100b)상에 배치된다. 여기서, 상기 제 1 전극(170)은 상기 제 1 돌기부(140b)를 노출한다. 이는 상기 제 1 돌기부(140b)와 후술될 제 2 돌기부(220b)가 서로 접촉할 경우, 상기 제 1 돌기부(140a) 및 상기 제 2 돌기부(140b)에 의해 상기 제 1 전극(170)과 후술될 제 2 전극(250)간의 쇼트 불량이 발생할 수 있기 때문이다.
상기 제 1 전극(170)은 광을 투과할 수 있는 투명 도전체로 이루어진다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(170)은 ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제 2 어레이 기판(200)의 화소는 제 2 투과부(200a)와 제 2 반사 부(200b)를 구비한다. 상기 제 2 반사부(200b)의 제 2 기판(210)상에 제 2 광확산 패턴(220)이 배치되어 있다. 상기 제 2 광확산 패턴(220)은 상기 제 1 돌기부(140b)와 대응되어 상기 제 2 광확산 패턴(220)의 표면으로부터 돌출된 제 2 돌기부(220b)를 포함한다. 즉, 상기 제 2 돌기부(220b)는 상기 제 2 투과부(200a)와 제 2 반사부(200b)의 경계부(200c)에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 광학산 패턴(220)은 상기 제 2 반사부(200b)로 입사된 광을 산란시키기 위해 다수의 제 2 엠보싱 돌기(220a)들을 포함한다.
상기 제 2 돌기부(220b)는 상기 제 2 광확산 패턴(220)과 일체로 이루어질 수 있다. 상기 제 2 돌기부(220b)는 상기 제 2 엠보싱 돌기(220a)와 동일한 형태 및 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 광학산 패턴(220)상에 광을 반사하는 제 2 반사패턴(230)이 배치되어 있다. 상기 제 2 반사패턴(230)은 상기 제 2 엠보싱 돌기(220a)들에 의해 올록볼록한 표면을 가진다.
상기 제 2 반사패턴(220a)상에 제 2 보호패턴(240)이 더 배치될 수 있다.
상기 제 2 투과부(200a)와 상기 제 2 반사부(200b)상에 제 2 전극(250)이 배치되어 있다. 상기 제 2 전극(250)은 상기 제 1 및 제 2 돌기부(140b, 220b)에 의해 쇼트 불량이 발생하는 것을 방지하기 위해 상기 제 2 돌기부(220b)를 노출한다.
상기 제 2 전극(250)은 투명한 도전체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(250)은 ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있다.
이에 더하여, 상기 액정표시장치는 풀 컬러를 구현하기 위해, 상기 제 1 투 과부(100a)의 제 1 기판(110)과 제 1 전극(170)사이 및 상기 제 2 투과부(200a)의 제 2 기판(210)과 제 2 전극(250)사이에 각각 컬러필터 패턴이 더 배치될 수 있다.
영상을 표시하는 표시부와 대응된 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판(100, 200)사이에 액정층(300)이 개재되어 있다. 상기 액정층(300)은 상기 박막트랜지스터의 제어에 따라 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판(100, 200)을 투과하는 광량을 조절하여 영상을 표시한다.
상기 표시부의 주변부와 대응된 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판(100, 200)사이에 실 패턴(도면에는 도시하지 않음)이 배치되어, 상기 제 1 및 제 어레이 기판(100, 200)을 서로 합착시킨다. 여기서, 제 1 및 제 2 돌기부(140b, 220b)는 서로 접촉되어, 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판(100, 200)간의 셀 갭을 유지할 수 있다. 이로써, 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판(100, 200)간의 셀 갭을 유지하기 위해, 별도의 스페이서가 요구되지 않는다.
상기 제 1 및 제 2 돌기부(140b, 220b)는 다양하게 배치될 수 있다.
이하 도면들을 참조하여, 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판(100, 200)간의 셀 갭을 유지하는 상기 제 1 및 제 2 돌기부(140b, 220b)들의 다양한 위치를 설명한다.
도 2a 및 도 2c들은 상기 제 1 및 제 2 돌기부의 다양한 위치를 도시한 평면도들이다.
도 2a를 참조하면, 상기 제 1 및 제 2 돌기부(140b, 220b)는 화소내에 배치 될 수 있다. 즉, 상기 제 1 및 제 2 돌기부(140b, 220b)는 화소내의 상기 제 1 투과부(100a)와 상기 제 1 반사부(100b)의 경계부(100c) 및 상기 제 2 투과부(200a)와 상기 제 2 반사부(200b)의 경계부(200c)에 각각 배치될 수 있다.
이와 달리, 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 상기 제 1 및 제 2 돌기부(140b, 220b)는 배선과 대응하여 배치될 수 있다. 즉, 도 2b 에서와 같이, 상기 제 1 돌기부(140b)는 상기 게이트 배선(101)과 대응하는 상기 제 1 투과부(100a)와 상기 제 1 반사부(100b)의 경겨부(100c)에 배치될 수 있다. 제 1 반사부(100b)와 대응하는 제 1 광확산 패턴(140)과 상기 제 1 반사부(100b)가 배치된 화소와 이웃한 화소의 제 2 반사부(200b)와 대응하는 제 2 광확산 패턴(220)이 중첩될 수 있다. 이때, 상기 제 1 반사부(100b)는 다수의 화소에 게이트 배선(101)과 평행하는 방향으로 배열될 수 있다. 또는, 도 2c 에서와 같이, 상기 제 1 돌기부(140b)는 상기 데이터 배선(102)과 대응하는 상기 제 1 투과부(100a)와 상기 제 1 반사부(100b)의 경계부(100c)에 배치될 수 있다. 제 1 반사부(100b)에 배치된 제 1 광확산 패턴(120)과 상기 제 1 반사부(100b)가 배치된 화소와 이웃한 화소에 배치된 제 2 반사부(200b)에 배치된 제 2 광확산 패턴(220)이 중첩될 수 있다. 이때, 상기 제 1 반사부(100b)는 다수의 화소에 데이터 배선(102)과 평행하는 방향으로 배열될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판(100, 200)에 각각 배치된 제 1 및 제 2 광확산 패턴(220)들을 서로 일부 중첩시켜, 별도의 스페이서 없이 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판(100, 200)의 셀갭을 유지할 수 있다.
상기 제 1 돌기부(140b)상에는 액정이 배치되지 않는다. 즉, 상기 제 1 돌기 부(140b)에 의해 액정표시장치의 개구율이 저하될 수 있다. 이로써, 상기 제 1 돌기부(140b)는 배선, 예컨대 게이트 배선(101) 또는 데이터 배선(102)상에 배치되어, 액정표시장치의 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 3a 내지 도 3e들은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.
도 3a를 참조하면, 액정표시장치를 제조하기 위해, 제 1 투과부(100a)와 제 1 반사부(100b)를 포함하는 화소가 정의된 제 1 기판(110)상에 상기 게이트 배선(101) 및 게이트 전극(111)을 형성한다.
상기 게이트 배선(101) 및 게이트 전극(111)을 형성하기 위해, 먼저 제 1 기판(110)상에 도전막을 형성한다. 상기 도전막은 진공 증착법을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 도전막은 금속으로 형성할 수 있다. 상기 도전막상에 포토레지스트 패턴을 형성한 후, 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 도전막을 식각하여 상기 게이트 배선(101) 및 게이트 전극(111)을 형성한다. 상기 게이트 배선(101)과 상기 게이트 전극(111)은 일체로 형성할 수 있다.
상기 게이트 배선(101) 및 게이트 전극(111)을 포함하는 제 1 기판(110)상에 게이트 절연막(120)을 형성한다.
상기 게이트 절연막(120)상에 반도체 패턴(112), 소스 전극(113), 드레인 전극(114) 및 데이터 배선(102)을 형성한다.
상기 반도체 패턴(112), 소스 전극(113), 드레인 전극(114) 및 데이터 배 선(102)을 형성하기 위해, 비정질 실리콘막, 불순물을 포함하는 비정질 실리콘막 및 도전막을 순차적으로 형성한다. 상기 도전막상에 회절 마스크를 이용하여 단차를 갖는 포토레지스트 패턴을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 비정질 실리콘막, 불순물을 포함하는 비정질 실리콘막 및 도전막을 식각하여, 활성패턴(112a), 불순물을 포함하는 비정질 실리콘 패턴, 도전 패턴 및 데이터 배선(102)을 형성한다. 상기 데이터 배선(102)은 상기 게이트 배선(101)과 교차하며 상기 게이트 절연막(120)상에 형성된다.
이후, 상기 포토레지트 패턴의 단차가 제거될 때까지, 상기 포토레지트 패턴을 에싱한다. 이후, 상기 에싱된 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여, 상기 활성패턴(112a)의 채널을 노출하도록, 불순물을 포함하는 비정질 실리콘 패턴 및 도전 패턴을 식각하여 오믹콘택 패턴(112b), 소스 전극(113) 및 드레인 전극(114)을 형성한다. 여기서, 상기 반도체 패턴(112), 소스 전극(113) 및 드레인 전극(114)은 동일한 마스크를 이용하여 형성함에 따라, 상기 데이터 배선(102)과 상기 제 2 스토리지 전극(122)은 비정질 실리콘 패턴, 불순물을 포함하는 비정질 실리콘 패턴 및 도전 패턴이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 반도체 패턴(112), 소스 전극(113) 및 드레인 전극(114)은 하나의 마스크를 이용하여 형성하였으나, 이와 달리 상기 반도체 패턴(112), 소스 전극(113) 및 드레인 전극(114)은 다른 마스크를 이용하여 형성할 수도 있다. 이와 같이, 상기 반도체 패턴(112), 소스 전극(113) 및 드레인 전극(114)이 다른 마스크를 이용하여 형성될 경우, 상기 데이터 배선(102)은 상기 도 전막의 패턴으로 이루어질 수 있다.
따라서, 제 1 기판(110)상에 박막트랜지스터(Tr), 게이트 배선(101) 및 데이터 배선(102)을 형성할 수 있다.
상기 박막트랜지스터(Tr), 게이트 배선(101), 데이터 배선(102), 제 1 및 제 2 스토리지 전극(121, 122)을 포함하는 제 1 기판(110)상에 보호막(130)을 형성한다.
상기 보호막(130)은 유기막, 무기막 및 이들의 적층막으로 이루어질 수 있다. 상기 유기막의 예로서는 아크릴계 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아릴에테르 수지, 헤테로사이클릭 폴리머 수지, 파릴렌 수지, 벤조사이클로부틴계 수지, 폴리아크릴리니트릴 수지등일 수 있다. 상기 무기막의 예로서는 산화 실리콘, 질화 실리콘 및 이들의 적층막등일 수 있다.
여기서, 상기 보호막(130)이 유기막으로 형성될 경우, 상기 보호막(130)은 슬릿 코팅, 스프레이 코팅법, 스핀 코팅법 등을 통해 형성할 수 있다. 반면, 상기 보호막(130)이 무기막으로 형성될 경우, 상기 보호막(130)은 화학기상증착법을 통해 형성할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 상기 제 1 반사부(100b)와 대응된 상기 보호막(130)에 제 1 광확산 패턴(140), 제 1 반사패턴(150) 및 제 1 보호 패턴(160)을 형성한다. 상기 제 1 광확산 패턴(140)을 형성하기 위해, 상기 보호막(130)상에 유기 절연막을 형성한다. 예를 들어, 상기 유기절연막은 벤조사이클로부텐 수지 또는 아크릴계수지로 형성할 수 있다. 상기 유기절연막상에 광차단부와 광투과부를 갖는 마스크를 이용한 노광 공정을 수행한 후, 노광된 상기 유기절연막을 현상하여 다수의 제 1 엠보싱 돌기(140a)들을 구비하는 광학산층을 형성한다.
이후, 상기 광확산층을 식각하여, 상기 제 1 반사부(100b)상에 제 1 광확산 패턴(140)을 형성한다. 여기서, 상기 제 1 광확산 패턴(140)의 일부는 상기 제 1 투과부(100a)를 향해 연장되어 있을 수 있다. 상기 연장된 제 1 광확산 패턴(140)상에 상기 엠보싱 돌기(140a), 즉 제 1 돌기부(140b)가 형성된다. 상기 제 1 돌기부(140b)는 상기 제 1 반사부(100a)와 상기 제 1 투과주(100b)의 경계부(100c)에 형성될 수 있다.
이후, 상기 제 1 광확산 패턴(140)상에 제 1 반사 패턴(150)을 형성한다. 상기 제 1 반사 패턴(150)을 형성하기 위해, 상기 제 1 광확산 패턴(140)을 포함하는 제 1 기판(110)상에 금속층을 형성한다. 상기 금속층은 광반사율이 뛰어난 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 금속층은 Al, Cu 및 Cr등으로 형성할 수 있다. 이후, 상기 금속층을 형성한 후, 상기 금속층을 일정한 패턴을 갖는 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 식각하여 제 1 반사 패턴(150)을 형성한다. 상기 제 1 반사패턴(150)의 표면은 상기 제 1 광확산 패턴(140)에 의해 엠보싱 형태를 가질 수 있다.
이후, 상기 제 1 반사 패턴(150)상에 제 1 보호 패턴(160)을 형성한다. 상기 제 1 보호 패턴(160)은 상기 제 1 반사패턴(150)이 부식되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제 1 보호 패턴(160)은 상기 제 1 반사패턴(150)의 반사율을 유지하기 위해, 상기 제 1 반사패턴(150)의 표면을 보호한다. 상기 제 1 보호패턴(160)은 산 화 실리콘 또는 질화 실리콘으로 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제 1 광확산 패턴(140), 제 1 반사 패턴(150) 및 제 1 보호 패턴(160)은 다른 마스크를 이용한 식각 공정을 통해 형성하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 제 1 광확산 패턴(140), 제 1 반사 패턴(150) 및 제 1 보호 패턴(160)은 동일한 마스크를 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 보호막(130)상에 제 1 광확산층, 제 1 반사층 및 보호층을 순차적으로 형성한 후, 상기 제 1 광확산층, 제 1 반사층 및 보호층상에 일정한 패턴을 갖는 포토레지스트 패턴을 형성한다. 이후, 상기 제 1 광확산층, 제 1 반사층 및 보호층은 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여, 상기 제 1 광확산층, 제 1 반사층 및 보호층을 식각하여 상기 제 1 광확산 패턴(140), 제 1 반사 패턴(150) 및 제 1 보호 패턴(160)을 형성할 수도 있다.
도 3c를 참조하면, 상기 보호막(130)에 상기 드레인 전극(114)을 노출하는 콘택홀을 형성한다. 이후, 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극(114)과 전기적으로 연결된 제 1 전극(170)을 형성한다. 상기 제 1 전극(170)은 제 1 반사부(100b)와 제 1 투과부(100a)상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 전극(170)을 형성하기 위해, 상기 제 1 보호패턴(160)을 포함하는 제 1 기판(110)상에 투명 도전막을 형성한다. 상기 투명 도전막은 증착법으로 형성할 수 있다. 상기 투명 도전막의 재질의 예로서는 ITO 또는 IZO일 수 있다. 상기 투명 도전막을 식각하여, 상기 제 1 전극(170)을 형성할 수 있다. 이때, 상기 제 1 전극(170)은 후술될 제 2 전극(250)과 쇼트되는 것을 방지하기 위해, 상기 제 1 돌 기부(140b)를 노출하도록 한다.
이로써, 제 1 어레이 기판(100)을 형성할 수 있다.
한편, 도 3d를 참조하면, 제 2 반사부(200b)와 제 2 투과부(200a)를 구비하는 화소가 정의된 제 2 기판(210)을 제공한다.
상기 제 2 반사부(200b)의 제 2 기판(210)상에 다수의 제 2 엠보싱 돌기(220a)들과 제 2 돌기부(220b)를 구비하는 제 2 광확산 패턴(220)을 형성한다. 상기 제 2 광확산 패턴(220)을 형성하기 위해, 상기 제 2 기판(210)상에 유기 절연막을 형성한다. 예를 들어, 상기 유기절연막은 벤조사이클로부텐 수지 또는 아크릴계수지로 형성할 수 있다. 상기 유기 절연막상에 광차단부와 광투과부를 갖는 마스크를 이용한 노광 공정을 수행한 후, 노광된 상기 유기절연막을 현상하여 다수의 엠보싱 돌기들을 구비하는 광학산층을 형성한다. 이후, 상기 광확산층을 식각하여, 상기 제 2 반사부(200b)의 제 2 기판(210)상에 제 2 광확산 패턴(220)을 형성한다. 이때, 상기 제 2 광확산 패턴(220)의 일부는 상기 제 2 투과부(200a)를 향해 연장되어 있을 수 있다. 상기 연장부는 상기 엠보싱 돌기와 동일한 형상을 갖는 제 2 돌기부(220b)가 배치될 수 있다. 상기 제 2 돌기부(220b)는 상기 제 2 투과부(200a)와 상기 제 2 반사부(200b)사이의 경계부(200c)에 배치될 수 있다.
상기 제 2 돌기부(220b)와 다수의 제 2 엠보싱 돌기(220a)는 일체로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 광확산 패턴(220)상에 제 2 반사패턴(230) 및 제 2 보호패턴(240)을 형성한다. 상기 제 2 반사패턴(230)은 Al, Cu 및 Cr중 어느 하나를 이용하여 금 속층을 형성한다. 이후, 상기 금속층을 식각하여 상기 제 2 반사패턴(230)을 형성할 수 있다. 상기 제 2 보호패턴(240)은 상기 제 2 반사패턴(230)을 포함하는 제 2 기판(210)상에 보호층을 형성한 후, 상기 보호층을 식각하여 형성할 수 있다. 상기 보호층은 질화 실리콘막 또는 산화 실리콘막으로 형성할 수 있다.
이후, 상기 제 2 보호패턴(240)을 포함하는 제 2 기판(210)상에 제 2 전극(250)을 형성한다. 상기 제 2 전극(250)은 투명한 도전막으로 형성할 수 있다. 상기 투명한 도전막은 ITO 또는 IZO로 형성할 수 있다. 상기 제 2 전극은 상기 제 1 전극(170)과 상기 제 2 전극(250)간의 쇼트 불량을 방지하기 위해, 상기 제 2 돌기부(220b)를 노출하도록 한다.
이로써, 제 2 어레이 기판(200)을 형성할 수 있다.
도 3e를 참조하면, 상기 제 1 어레이 기판(100) 또는 제 2 어레이 기판(200)에 실 패턴을 형성한다. 이후, 상기 제 1 어레이 기판(100) 또는 제 2 어레이 기판(200)상에 액정을 적하하여 액정층(300)을 형성한다. 이후, 상기 실 패턴에 의해 제 1 및 제 2 어레이 기판(200)을 합착한다. 여기서, 상기 제 1 반사부(100b)는 상기 제 2 투과부(200a)에 대응하며, 상기 제 1 투과부(100a)는 상기 제 2 반사부(200b)와 대응한다. 이로써, 제 1 및 제 2 어레이기판의 양 외측면은 영상을 표시할 수 있다.
이때, 상기 제 1 돌기부(140b)와 제 2 돌기부(220b)는 서로 접촉하여, 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판(200)의 셀갭을 일정하게 유지할 수 있다.
이로써, 액정표시장치는 제 1 제 1 어레이 기판(100)의 외측면과 상기 제 2 어레이 기판(200)의 외측면으로 영상을 표시할 수 있다. 즉, 액정표시장치는 하나의 액정패널을 이용하여 양면으로 영상을 표시할 수 있어, 액정표시장치의 두께를 줄임과 동시에 부품 수를 줄일 수 있어 제조 원가를 줄일 수 있다. 또한, 서로 어긋나게 배열된 제 1 및 제 2 반사부(200b) 중 적어도 일부를 중첩시킴에 따라, 별도의 스페이서 없이 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판(100, 200)의 셀 갭을 일정하게 유지할 수 있었다.
도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2a 및 도 2c들은 상기 제 1 및 제 2 돌기부의 다양한 위치를 도시한 평면도들이다.
도 3a 내지 도 3e들은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.
(도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명)
100 : 제 1 어레이 기판 101 : 게이트 배선
102 : 데이터 배선 110 : 제 1 기판
120 : 게이트 절연막 130 : 보호막
140 : 제 1 광확산 패턴 140a, 220a : 엠보싱 돌기
140b : 제 1 돌기부 150 : 제 1 반사패턴
170 : 제 1 전극 200 : 제 2 어레이 기판
210 : 제 2 기판 220 : 제 2 광확산 패턴
220b : 제 2 돌기부 230 : 제 2 반사패턴
250 : 제 2 전극
Claims (9)
- 제 1 투과부와 제 1 반사부를 구비하는 제 1 기판;상기 제 1 투과부와 대응된 제 2 반사부 및 상기 제 1 반사부와 대응된 제 2 투과부를 구비하며, 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판;상기 제 1 반사부에 배치되며, 적어도 하나의 제 1 돌기부(140b)를 포함하는 제 1 광확산 패턴;상기 제 1 광확산 패턴상에 배치되어 광을 반사시키는 제 1 반사패턴;상기 제 1 반사패턴상에 배치된 제 1 전극;상기 제 2 반사부에 배치되고, 상기 제 1 및 제 2 기판간의 셀 갭을 유지하기 위해, 상기 제 1 돌기부와 접촉하는 제 2 돌기부를 포함하는 제 2 광확산 패턴;상기 제 2 광확산 패턴상에 배치된 제 2 반사패턴;상기 제 2 반사패턴을 포함하는 제 2 기판상에 배치된 제 2 전극; 및상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 광확산 패턴은 다수 개의 엠보싱 돌기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 돌기부는 상기 엠보싱 돌기와 동일한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 전극과 상기 제 1 반사패턴 사이와 상기 제 2 전극과 상기 제 2 반사패턴사이에 각각 개재된 제 1 및 제 2 보호패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 제 1 전극은 상기 제 1 돌기부를 노출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 4 항에 있어서,제 2 전극은 상기 제 2 돌기부를 노출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 돌기부는 상기 제 1 투과부와 상기 제 1 반사부 사이의 경계에 배치된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 1 돌기부는 그 하부에 배선이 배치된는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 투과부와 제 1 반사부를 구비하는 제 1 기판을 제공하는 단계와, 상기 제 1 반사부에 적어도 하나의 제 1 돌기부를 포함하는 제 1 광확산 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 광확산 패턴상에 제 1 반사패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 반사패턴상에 상기 제 1 투과부를 노출하는 보호패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 보호패턴상에 상기 제 1 돌기부를 노출하는 제 1 전극을 형성하는 단계와 제 2 투과부와 제 2 반사부를 구비하는 제 2 기판을 제공하는 단계를 포함하여 형성된 제 1 어레이 기판을 제공하는 단계;제 2 투과부와 제 2 반사부를 구비하는 제 1 기판을 제공하는 단계와, 상기 제 2 반사부상에 제 2 돌기부를 포함하는 제 2 광확산 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 2 광확산 패턴상에 제 2 반사패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 2 반사패턴상에 상기 제 2 투과부를 노출하는 제 2 보호패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 2 보호패턴을 포함하는 제 2 기판상에 상기 제 2 돌기부를 노출하는 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하여 형성된 제 2 어레이 기판을 제공하는 단계;상기 제 1 어레이 기판 또는 상기 제 2 어레이 기판상에 액정층을 형성하는 단계; 및상기 제 1 투과부와 상기 제 2 반사부와 대응하고 상기 제 1 반사부와 상기 제 2 투과부를 대응하며, 상기 제 1 및 제 2 돌기부를 서로 접촉하도록 상기 제 1 및 제 2 어레이 기판을 합착하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조 방법.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |