(57)【要約】半透過型ＬＣＤおよびその製造方法を開示する。カラー・フィルタ基板（３００）が、外部光を反射しまたは人工光を透過させる光半透過部材（３４０）と、光半透過部材からの光の視野角を高める視野角強化部材とからなる。透過モードか反射モードかに関係なく光半透過部材（３４０）からの光の均一性を得るようにカラー・フィルタ（３５０）の厚さが変化する。光半透過部材（３４０）からの光は、ＴＦＴ基板（２００）を介してユーザに画像として提供される。
2005518567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の透明基板、第１の透明基板に電源電圧を供給する電源手段、および電源手段から電源電圧を受け取る第１の透明電極を含む第１の基板と、
視野角改善手段を有しかつ第１の透明基板と対向する第２の透明基板と、
第２の透明基板から第１の透明基板に供給された第１の光を透過し、第１の透明基板から第２の透明基板に供給される第２の光を第１の光の方向に反射する光半透過手段と、
半透過手段上に配置されたカラー・フィルタ、およびカラー・フィルタ上に配置された第２の電極を含む第２の基板と、
第１の基板と第２の基板の間に挟まれた液晶と、
を含む半透過型ＬＣＤ。
【請求項２】
視野角改善手段が、凹凸面を有する請求項１に記載のＬＣＤ。
【請求項３】
視野角改善手段が、凹凸面を有する有機絶縁層を含む請求項１に記載のＬＣＤ。
【請求項４】
半透過手段が、第１の透明基板が第２の透明基板より明るいときに第２の光を反射し、第２の透明基板が第１の透明基板より明るいときに第１の光を透過する光半透過薄膜を含む請求項１に記載のＬＣＤ。
【請求項５】
光半透過薄膜が、約２０Å〜約８０Åの厚さを有する請求項４に記載のＬＣＤ。
【請求項６】
光半透過手段が、
第１の透明基板が第２の透明基板よりも明るいときに第２の光を反射し、第２の透明基板が第１の透明基板よりも明るいときに第１の光を透過する光半透過薄膜と、
第２の光を反射するために、光半透過薄膜の一部分を部分的に露出する開口を有する光反射薄膜とを含む請求項１に記載のＬＣＤ。
【請求項７】
光半透過薄膜が、約２０Å〜約８００Åの厚さを有する請求項６に記載のＬＣＤ。
【請求項８】
光反射薄膜上の一部分に配置された光吸収手段をさらに含み、前記一部分が、第１の電極が形成されていない第１の基板上の非有効表示部分に対応している請求項６に記載のＬＣＤ。
【請求項９】
光吸収手段が、光反射薄膜を酸化させることによって形成された酸化物層を含む請求項８に記載のＬＣＤ。
【請求項１０】
前記カラー・フィルタが、第１の厚さを有する第１の領域、第１の厚さよりも薄い第２の厚さを有する第２の領域、および第２の厚さよりも薄い第３の厚さを有する第３の領域を有し、第１の領域が前記開口上に配置されており、第２と３の領域が、前記開口以外の光反射薄膜上に配置されている請求項６に記載のＬＣＤ。
【請求項１１】
第３の領域が、光反射薄膜の一部分を露出させる請求項１０に記載のＬＣＤ。
【請求項１２】
電源手段が、
第１の透明基板上にマトリクス形状で配置された薄膜トランジスタと、
薄膜トランジスタを駆動するためのゲート線とデータ線を有する信号線と、
薄膜トランジスタは、第１の透明基板に配置されており、第１の領域を有し、第１の光反射率を有する第１の金属層ならびに第１の光反射率よりも高い第２の光反射率を有する第２の金属層を含むゲート電極と、第１の領域よりも小さい第２の領域を有しかつゲート電極から絶縁されているチャネル層と、ソース電極と、チャネル層から絶縁されているドレイン電極とを含み、ゲート線が、ゲート電極と接続されかつ透明な導電材料からなる請求項１に記載のＬＣＤ。
【請求項１３】
第１の金属層が酸化クロム層であり、第２の金属層がクロム薄膜層である請求項１２に記載のＬＣＤ。
【請求項１４】
第２の基板の下に配置され、第２の基板に第２の光を供給する光供給手段をさらに含む請求項１に記載のＬＣＤ。
【請求項１５】
半透過型ＬＣＤの製造方法であって、 
第１の透明基板上に、電源電圧を供給する電源ユニットと、電源ユニットと接続された第１の透明電極とを形成することによって第１の基板を作成する段階と、
第２の透明基板から第１の透明基板に供給される第１の光を透過し、第１の透明基板から第２の透明基板に供給される第２の光を反射する光半透過手段を形成し、半透過手段上にカラー・フィルタを形成し、カラー・フィルタの上に第２の電極を形成することによって第２の基板を作成する段階と、
第１の基板を第２の基板に結合する段階と、
第１の基板と第２の基板の間に液晶を挟む段階とを含む方法。
【請求項１６】
光半透過手段を形成する前に第２の透明基板上に視野角改善手段を形成する段階をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
視野角改善手段が、突出部と凹部を有するように第２の透明基板の表面処理によって形成された請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
視野角改善手段が、
第２の透明基板上に有機絶縁層を形成し、
有機絶縁層上に凸領域と凹領域を形成することによって形成された請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
光半透過手段が、約２０Å〜８００Åの厚さを有し、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
アルミニウム合金が、ネオジム（Ｎｄ）、シリコン（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、および金（Ａｕ）からなるグループから選択された少なくとも１つの金属を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
光半透過手段を形成する段階が、
第２の透明基板上に約２０Å〜８００Åの厚さを有するアルミニウム−ネオジム合金薄膜層を形成する段階と、
アルミニウム−ネオジム合金薄膜層上に銀合金薄膜層を形成する段階と、
銀合金薄膜層の一部分に開口を形成して、アルミニウム−ネオジム合金薄膜層を露出させる段階とを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
カラー・フィルタを形成する段階が、
光半透過手段上に感光性を有するカラー・フィルタ材料の層を形成する段階と、
光半透過手段の開口の領域内の第１の厚さと、光半透過手段の第１の領域内の第１の厚さよりも薄い第２の厚さと、光半透過手段の第２の領域内の第２の厚さよりも小さい第３の厚さとを有するカラー・フィルタ材料層を露出させ、第１と第２の領域が開口以外に配置される段階と、
カラー・フィルタ材料層をパターン形成してカラー・フィルタを形成する段階とを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
光半透過手段を形成した後で第１の電極が形成されていない第１の基板上の非有効表示部分に対応する光半透過手段の一部分を酸化させる段階をさらに含む請求項１５に記載の方法。 
【請求項２４】
電源ユニットを形成する段階が、
ゲート電極、チャネル層、ソース電極、およびドレイン電極を有する薄膜トランジスタをマトリクス形状に作成する段階と、
透明導電性薄膜層を使用して、薄膜トランジスタのゲート電極を同じ行に配列された隣り合ったゲート電極と接続する段階とを含む請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置（ＬＣＤ）に関し、より詳細には、光の利用効率と画像の色再現性を高めるための半透過型（transreflective type）ＬＣＤおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日のいわゆる情報社会において、電子式表示装置は、情報伝達媒体として重要であり、様々な電子式表示装置が、産業用装置や家庭電化製品に幅広く利用されている。近年、薄さ、軽量、低駆動電圧、低消費電力などの特徴を持つＬＣＤのような新しい電子式表示装置の需要が高まってきた。ＬＣＤの製造方法は、半導体技術の進歩によって改善されてきた。
【０００３】
ＬＣＤは、外部から提供される第１の光を使用して画像を表示する透過型ＬＣＤ、内部に取り付けられた発光手段によって生成された第２の光を使用して画像を表示する反射型ＬＣＤ、および第１の光または第２の光を使用して画像を表示する半透過型ＬＣＤに分けられる。半透過型ＬＣＤは、第１の光の量が画像を表示するのに十分な場合には第１の光を使用して画像を表示し、第１の光の量が画像を表示するのに十分でない場合には表示装置自体に充電された電気を消費することにより生成された第２の光を使用して画像を表示する。したがって、半透過型ＬＣＤは、第１の光を反射し、第２の光を透過する。
【０００４】
図１は、従来の半透過型ＬＣＤのＬＣＤパネルの内部構造を示す断面図である。
【０００５】
図１を参照すると、半透過型ＬＣＤ１００は、カラー・フィルタ基板１１０、液晶１２０、およびＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板１３０を含む。
【０００６】
ＴＦＴ基板１３０は、透明基板１３１、ＴＦＴ１３２、有機絶縁層１３３、透明電極１３４、反射電極１３５、およびアライメント溝１３６ａを有するアライメント層１３６を含む。ＴＦＴ１３２は、透明基板１３１にマトリクス形状に配置されている。ＴＦＴ１３２は、タイミング信号に応じて外部からデータ信号を出力する。有機絶縁層１３３は、透明基板１３１の上にＴＦＴ１３２を覆うように配置されている。有機絶縁層１３３は、凹凸面１３３ａと、ＴＦＴ１３２の出力端子を露出させるコンタクト孔１３３ｂを有する。透明電極１３４は、有機絶縁層１３３の上にＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）薄膜層を形成し、そのＩＴＯ薄膜層を、ＴＦＴ１３２の出力端子と接続されるようにパターン形成することにより形成される。反射電極１３５は、透明電極１３４上に配置される。反射電極１３５は、開口１３５ａを有し、透明電極１３４の一部分が、開口１３５ａから露出している。アライメント層１３６は、透明基板１３１の上に反射電極１３５を覆うように配置されており、アライメント層１３６上にアライメント溝１３６ａが形成されている。
【０００７】
カラー・フィルタ基板１１０は、透明基板１１１、ブラック・マトリクス１１２、カラー・フィルタ１１３、共通電極１１４、およびアライメント層１１５を含む。透明基板１１１上に配置されたブラック・マトリクス１１２は、格子形状を有し、ＴＦＴ基板１３０の反射電極１３５の隣りに配置された絶縁スペース１３５ｃと対向している。透明基板１１１は、反射電極１３５に対応するマトリクス形状のカラー・フィルタ１１３を含む。カラー・フィルタ１１３は、光をフィルタリングすることによって、赤波長を有する単色光を放射する赤色フィルタ、緑波長を有する単色光を放射する緑色フィルタ、および青波長を有する単色光を放射する青色フィルタを含む。
【０００８】
共通電極１１４は、透明基板１１１の上にカラー・フィルタ１１３の上側面を覆うように配置されている。アライメント層１１５は、透明基板１１１上に共通電極１１４を覆うように配置されており、アライメント溝１１５ａは、アライメント層１１５上に形成されている。カラー・フィルタ基板１１０は、ＴＦＴ基板１３０に結合されている。カラー・フィルタ基板１１０とＴＦＴ基板１３０の間に液晶１２０が注入されている。
【０００９】
光の量が画像を表示するのに十分でない場合、半透過型ＬＣＤは、充電された電力を消費することによって、ＴＦＴ基板１３０からカラー・フィルタ基板１１０の方に第１の方向を有する光を供給する。この透過モードでは、第１の方向を有する光は、開口１３５ａ、液晶１２０、カラー・フィルタ１１３、および透明基板１１１を介してユーザ１４０に提供される。第１の光の量が画像を表示するのに十分な場合、半透過型ＬＣＤは、外部から第２の方向を有する光を受け取り、ランプ（図示せず）はオフにされる。この反射モードでは、半透過型ＬＣＤは、透明基板１１１、カラー・フィルタ１１３、液晶１２０、および反射電極１３５を介して第２の方向を有する光を受け取り、半透過型ＬＣＤに入射した光が、液晶１２０、カラー・フィルタ１１３、および透明基板１１１を介してユーザ１４０に提供される。
【００１０】
透過モードでのカラー・フィルタ１１３からの光（以下、人工光と呼ぶ）は、反射モードでのカラー・フィルタ１１３からの光（以下、自然光と呼ぶ）と異なる色調と色の印象を有する。これは、ＬＣＤ内の光経路が光源によって異なるためである。反射モードでは自然光はカラー・フィルタ１１３を２回通過し、透過モードでは人工光はカラー・フィルタ１１３を１回しか通過しない。すなわち、自然光が通る長さは、人工光が通る長さの約２倍である。透過モードと反射モードの表示モードによる違いによって、画像の品質は低下する。
【００１１】
さらに、薄膜層が有機層１３３の下に配置されるので、有機層１３３の凹凸面１３３ａの形状を維持することが困難である。半透過型ＬＣＤでは光の均一性が望み通りに維持されず、その結果、表示および視覚的特性が低下する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、光の利用効率と画像の色再現性を高めるための半透過型ＬＣＤを提供する。
【００１３】
本発明は、光の利用効率と画像の色再現性を高めるための半透過型ＬＣＤの製造方法を提供する。
【００１４】
本発明の１つの態様において、半透過型ＬＣＤは、第１の透明基板、第１の透明基板に電源電圧を供給する電源手段、および電源手段から電源電圧を受け取る第１の透明電極を含む第１の基板と、視野角改善手段を有し、第１の透明基板と対向する第２の透明基板、第２の透明基板から第１の透明基板に供給された第１の光を透過し、第１の透明基板から第２の透明基板に供給される第２の光を第１の光の方向に反射する光半透過手段、半透過手段上に配置されたカラー・フィルタ、ならびにカラー・フィルタ上に配置された第２の電極を含む第２の基板と、第１の基板と第２の基板の間に挟まれた液晶とを含む。
【００１５】
もう１つの態様において、半透過型ＬＣＤの製造方法であって、第１の透明電極上に、電源電圧を供給する電源ユニットと、電源ユニットと接続された第１の基板とを作成することによって第１の基板を作成する段階と、第２の透明基板から第１の透明基板に供給される第１の光を透過し、第１の透明基板から第２の透明基板に供給される第２の光を反射する光半透過手段を形成し、半透過手段上にカラー・フィルタを形成し、カラー・フィルタの上に第２の電極を形成することによって第２の基板を作成する段階と、第１の基板を第２の基板に結合する段階と、第１の基板と第２の基板の間に液晶を挟む段階とを含む。
【００１６】
本発明の以上その他の利点は、以下の詳細な説明および添付図面を参照することによって容易に明らかになるであろう。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図２は、本発明の１つの例示的な実施形態による半透過型ＬＣＤを示す概略図である。図３は、本発明の１つの例示的な実施形態による半透過型ＬＣＤの構造を示す断面図である。図４は、図３に示した半透過型ＬＣＤの平面図である。図５は、図４に示した電源ユニットと第１の電極の回路図である。
【００１８】
図２を参照すると、半透過型ＬＣＤ８００のＬＣＤパネル７００は、第１の基板２００、第２の基板３００、および液晶４００を含む。
【００１９】
図３〜図５を参照すると、第１の基板２００は、第１の透明基板２１０、電源ユニット２２０、有機絶縁層２３０、第１の電極２４０、およびアライメント溝２８５を有するアライメント層２８０を含む。第１の透明基板２１０は、ガラス基板からなる。第１の透明基板２１０上に配置された電源ユニット２２０は、ＴＦＴ２２６と信号線２２９を含む。ＴＦＴ２２６は、ゲート電極２２１、チャネル層２２２、ソース電極２２３、およびドレイン電極２２４を含む。
【００２０】
図６は、図４に示した半透過型ＬＣＤの構造を示すために、線Ａ−Ａに沿って切断した断面図である。図７は、図４に示した半透過型ＬＣＤの構造を示すために、線Ｂ−Ｂに沿って切断した断面図である。図８は、図３に示した光半透過部材の構造を示す部分拡大図である。
【００２１】
図６を参照すると、ゲート電極２２１が、第１の領域を有するように、第１の透明基板２１０の上側面に形成されている。ゲート電極２２１は、第１の光反射率を有する第１の金属層２２１ａと、第１の光反射率より高い第２の光反射率を有し第１の金属層２２１ａ上に配置された第２の金属層２２１ｂとを含む。第１と第２の金属層２２１ａと２２１ｂはそれぞれ、酸化クロム（ＣｒＯ2）とクロム（Ｃｒ）の薄膜からなる。第１の金属層２２１ａと第２の金属層２２１ｂのような２つの金属層を有するゲート電極２２１は、第１の金属層２２１ａへの光が、第１の金属層２２１ａから反射された後でユーザに提供されるのを防ぐ。ゲート電極２２１の第２の金属層２２１ｂは、信号線２２９のゲート線２２８と接続される。ゲート線２２８は、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）やＩＺＯ（インジウム・酸化亜鉛）などの透明な導電材料からなる。
【００２２】
図６に示したように、チャネル層２２２が、ゲート電極２２１上に配置されており、絶縁層２２１ｃが、チャネル層２２２とゲート電極２２１の間に配置されている。チャネル層２２２は、ゲート電極２２１の第１の領域よりも小さな第２の領域を有し、チャネル層２２２に光が当てられることによって起こる可能性がある電源ユニット２２０の異常動作を防ぐ。チャネル層２２２は、非晶質シリコン薄膜層またはｎ+イオンをドープしたｎ+非晶質シリコン薄膜層を使用している。
【００２３】
図５と図６を参照すると、ソース電極２２３とドレイン電極２２４が、チャネル層２２２上に配置されており、互いに絶縁されている。ソース電極２２３は、信号線２２９のデータ線２２７と接続されている。データ線２２７は、ＩＴＯまたはＩＺＯからなる透明薄膜層をパターン形成することによって形成される。有機絶縁層２３０が、電源ユニット２２０上に配置されている。有機絶縁層２３０は、ＴＦＴ２２６のドレイン電極２２４の一部分を露出させるコンタクト孔を有する。コンタクト孔２３５を介して第１の電極２４０がＴＦＴ２２６のドレイン電極２２４と接続される。第１の電極２４０は、ＩＴＯまたはＩＺＯからなる透明薄膜層をパターン形成することによって形成される。
【００２４】
図３に戻ると、第２の基板３００は、第２の透明基板３１０、光半透過部材３４０、カラー・フィルタ３５０、および第２の電極３６０を含む。図８を参照すると、第２の透明基板３１０は、視野角を改善するための凸部３１５を有する。凸部３１５は、第２の透明基板３１０上に有機絶縁層を形成し、有機絶縁層を露出させ、露出した有機絶縁層を現像することによって形成することができる。
【００２５】
図３と図８に示したように、光半透過部材３４０は、第２の透明基板３１０上に凸部３１５を覆うように形成され、その結果、光半透過部材３４０は、凸部３１５の形状と同一の凹凸形状を有する。光半透過部材３４０は、光を透過または反射する光半透過薄膜３２０と、光を反射するだけの光反射薄膜３３０とを含む。光半透過薄膜３２０は、アルミニウムあるいは、ネオジム（Ｎｄ）、シリコン（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、および金（Ａｕ）からなるグループから選択された少なくとも１つの金属を含むアルミニウム合金からなる。光半透過薄膜３２０は、光の総量に対して、光反射率が約３０％〜約５０％で透過率が約５０％〜約９０％になるような厚さを有する。例えば、光半透過薄膜３２０は、約２０Å〜約８００Åの厚さを有し、アルミニウム−ネオジム（Ａｌ−Ｎｄ）合金からなる。
【００２６】
光半透過薄膜３２０上には、光反射薄膜３３０が配置されている。光反射薄膜３３０は、約５０００Åの厚さを有し、銀または銀合金からなる。図９と図１０に示したように、光反射薄膜３３０は、光半透過薄膜３２０の一部分を露出させる開口３３５を含む。
【００２７】
光半透過部材３４０の外部領域がその内部領域よりも明るい場合は、外部から供給された第１の光３９１は、光反射薄膜３３０と、光半透過部材３２０の露出部分に到達する。すなわち、第１の光３９１は、光反射薄膜３３０と光半透過部材３２０の露出部分から反射される。したがって、光半透過部材３２０の一部分を使用して第１の光を反射させることによって、外部光の光利用効率が高まる。
【００２８】
光半透過部材３４０の外部領域がその内側領域よりも暗い場合は、液晶を通過する光の量が画像を表示するのに十分ではないため、画像を表示する動作は実質的に不可能である。この場合、内部領域から外部領域への第２の光３９２を生成するために、ランプ（図示せず）が点灯される。第２の光３９２は、光半透過部材３２０の光反射薄膜３３０で覆われていない部分を通って液晶に供給される。
【００２９】
光半透過部材３４０は、非有効表示部分２４２に対応する部分に形成された光吸収層３７０を含む。非有効表示部分２４２は、画素のレイアウトにおいて第１の電極２４０が形成されていない部分を表す。非有効表示部分２４２に対応する領域に配置された液晶４００は、電気的に制御することができない。光吸収層部分３７０は、第１の電極２４０の近くの部分を通る光を吸収する。光吸収層３７０は、オゾン（０３）または化学薬品を使用して光反射薄膜層３３０を部分的に酸化させることによって形成することができる。光反射薄膜層が銀で形成される場合、光吸収層３７０は酸化銀層である。
【００３０】
図９は、図３に示した半透過部材のカラー・フィルタ基板の構造を示す平面図である。図１０は、図９に示したカラー・フィルタ基板の構造を示すために、線Ａ−Ａ’に沿って切断した断面図である。図１１は、図９に示したカラー・フィルタ基板の構造を示すために、線Ｂ−Ｂに沿って切断した断面図である。
【００３１】
カラー・フィルタ３５０は、光半透過部材３４０を有する第２の透明基板３１０と光吸収層３７０上にマトリクス形状に配置されている。すなわち、第２の透明基板３１０上に複数のカラー・フィルタがマトリクス形状に配置され、第１の基板２００上に、複数のカラー・フィルタに対応する複数の第１の電極がそれぞれ配置されている。第１の電極２４０に対応するカラー・フィルタ３５０は、表示モードに従って色再現性と混色を高めるために様々な厚さを有することができる。
【００３２】
図９に示したように、カラー・フィルタ３５０は、赤色フィルタ３５３、緑色フィルタ３５６、および青色フィルタ３５９を含む。赤色フィルタは、赤波長を有する単色光を放射し、緑色フィルタは、緑波長を有する単色光を放射し、青色フィルタは、光をフィルタリングすることによって青波長を有する単色光を放射する。
【００３３】
図１１を参照すると、緑色フィルタ３５６は、第１の厚さを有する第１の領域３５６ａ、第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２の領域３５６ｂ、および第２の厚さより薄い第３の厚さを有する第３の領域３５６ｃを含む。第１の領域３５６ａは、光反射薄膜３３０の開口３３５上に配置されており、第２と第３の領域３５６ｂと３５６ｃは、光反射薄膜３３０の開口３３５から離されている。第３の領域３５６ｃは、カラー・フィルタ３５０が形成されていない部分に配置されている。互いに異なる厚さの３つの部分を有するカラー・フィルタ３５０によって、反射モードと透過モードの色再現性の違いが小さくなる。
【００３４】
図１１に示したように、外部領域から内部領域に供給される光３９３は、第１の基板２００、液晶４００、および第２の厚さを有する第２の領域３５６ｂを次々と通過する。光半透過薄膜３２０によって反射された光３９３は、第２の領域３５６ｂを通過し、液晶４００に供給される。すなわち、ＬＣＤ中の光３９３の経路の長さは、第２の厚さの２倍である。
【００３５】
内部領域から外部領域に供給される光３９４は、第１の厚さを有する第１の領域３５６ａを通過し、液晶４００に供給される。光３９４は、第１の基板２００を通過し、ユーザに供給される。第１の厚さが第２の厚さの２倍なので、カラー・フィルタ３５０の第１の領域３５６ａを通過する光は、カラー・フィルタ３５０の第２の領域３５６ｂを通過する光と類似の光学特性を有する。
【００３６】
カラー・フィルタ３５０が第３の領域３５６ｃに形成されていないので、外部領域から内部領域に供給された光の一部分は、光反射薄膜３３０によって反射される。第３の領域３５６ｃで反射された光は白色光であり、従って、白色光は、第１の領域３５６ａと第２の領域３５６ｂで反射された光と混ざる。
【００３７】
図１２Ａ〜図１２Ｉは、本発明の１つの例示的な実施形態による半透過型ＬＣＤのＴＦＴ基板の製造方法を示す断面図である。
【００３８】
図１２Ａと図１２Ｃを参照すると、第１の透明基板２１０上に、第１の光反射率を有する第１の金属層２２１ｅと、第１の光反射率よりも高い第２の光反射率を有する第２の金属層２２１ｄが順次形成される。第１と第２の金属層２２１ｅと２２１ｄはそれぞれ、酸化クロム（ＣｒＯ2）とクロム（Ｃｒ）薄膜からなる。第１と第２の金属層２２１ｅと２２１ｄは、図１２Ｃに示したようにゲート電極２２１を形成するようにパターン形成される。第１の金属層２２１ｅは、外部から入射した光の反射を制御する。
【００３９】
図１２Ｄを参照すると、第１の透明基板２１０上にＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電材料が付着されて、透明導電薄膜層１２８ａが形成される。透明導電薄膜層１２８ａは、図４に示したような同じ行に配列された各ゲート電極を互いに接続する透明ゲート線２２８を形成するようにパターン形成される。
【００４０】
図１２Ｅ〜図１２Ｉを参照すると、第１の透明基板２１０の上に絶縁層２２１ｃが形成されている。非晶質シリコン薄膜層（図示せず）と、ｎ＋イオンがドープされたｎ＋非晶質シリコン薄膜層（図示せず）が、図１２Ｆに示したように順次形成される。非晶質シリコン薄膜層とｎ+イオンをドープしたｎ+非晶質シリコン薄膜層が、チャネル層２２２を形成するようにパターン形成される。
【００４１】
チャネル層２２２を覆うように第１の透明基板２１０上にソース／ドレイン金属薄膜層（図示せず）が形成される。ソース／ドレイン金属薄膜層は、図４に示したように、データ線２２７と共にソース電極２２３とドレイン電極２２４を形成するようにパターン形成される。データ線２２７は、別工程でＩＴＯまたはＩＺＯを使用して形成されてもよい。データ線２２７は、一般に、マトリクス形状に配列されたＴＦＴの中で同じ列に配列された各ＴＦＴと共通接続される。
【００４２】
図１２Ｇに示したように、第１の透明基板２１０上に有機絶縁層２３０が、ソース電極２２３とドレイン電極２２４を覆うように形成されている。有機絶縁層２３０は、平坦な面を有する。図１２Ｈに示したように、ドレイン電極２２４を露出させるように有機絶縁層２３０にコンタクト孔２３５が形成されている。透明導電薄膜層（図示せず）が有機絶縁層２３０の上に形成され、第１の電極２４０を形成するようにパターン形成される。図１２Ｉに示したように、第１の電極２４０を覆うように第１の透明基板２１０上にアライメント層２８０が形成され、アライメント層２８０上にアライメント溝２８５が形成される。
【００４３】
図１３Ａ〜図１３Ｋは、本発明の１つの例示的な実施形態による半透過型ＬＣＤのカラー・フィルタ基板の製造方法を示す断面図である。
【００４４】
図１３Ａを参照すると、第２の透明基板３１０は、視野角を大きくする凸部３１５を有する。凸部３１５は、第２の透明基板３１０を形成する際に第２の透明基板３１０上に形成されてもよい。例えば、第２の透明基板の表面が凸部と凹部を有するように処理される。
【００４５】
図１３Ｂに示したように、凸部３１５は、別工程で形成されてもよい。すなわち、第２の透明基板３１０上に有機絶縁層３１７とフォトレジスト層が順次形成される。フォトレジスト層は、露光と現像によってフォトレジスト・パターンを形成するようにパターン形成される。エッチング・マスクとしてフォトレジスト・パターンを使用して有機絶縁層３１７をエッチングすると、有機絶縁層３１７上に突出部３１７ａが形成される。
【００４６】
図１３Ｃを参照すると、凸部３１５上に光半透過薄膜３２０と光反射薄膜３３０が順次形成される。詳細には、光半透過薄膜３２０が、例えばアルミニウム−ネオジム（Ａｌ−Ｎｄ）合金を使用して、約２０Å〜約８００Åの厚さを有するように形成される。光半透過薄膜３２０上には、光反射薄膜層３３２が、例えば銀または銀合金を使用して約５０００Åの厚さを有するように形成される。
【００４７】
図１３Ｄを参照すると、光反射薄膜層３３２の上にフォトレジスト層３３１が形成され、フォトレジスト層３３１としてネガ型フォトレジスト層が提供される。パターン・マスク３４４は、フォトレジスト層３３１上に位置合わせされ、パターン・マスク３４４は、フォトレジスト層３３１に対するフォトレジスト層３３１の位置によって異なる量の光を提供する。図１３Ｄに示したように、光透過窓を形成するためにフォトレジスト層３３１の一部分が完全に露出され、光吸収窓を形成するためにフォトレジスト層３３１の一部分が部分的に露出される。
【００４８】
図１３Ｅと図１３Ｆを参照すると、フォトレジスト層３３１は、エッチバック工程によってエッチングされ、それにより、光反射薄膜層３３２に開口３３５が形成される。以下、開口３３５を有する光反射薄膜層３３２を、光反射薄膜３３０と呼ぶ。光半透過薄膜３２０の光反射薄膜３３０の下にある部分は、光反射薄膜３３０の開口３３５から露出する。光吸収層が形成された部分は、図１３Ｆに示したように、エッチバック工程を使用してフォトレジスト層３３１をエッチングすることにより露出される。
【００４９】
図１３Ｇに示したように、光反射薄膜３３０の露出部分上に、光吸収層３７０として使用される酸化銀層が形成される。光反射薄膜３３０は、例えば銀（Ａｇ）を選択的に酸化させるオゾン（Ｏ3）または化学薬品を使用して酸化される。フォトレジスト層３３１を剥ぎ取った後で、第２の透明基板３１０上にカラー・フィルタ３５０が形成される。カラー・フィルタ３５０は、赤色フィルタ、緑色フィルタ、および青色フィルタを含む。
【００５０】
図１３Ｈ〜図１３Ｊを参照すると、第２の透明基板３１０の上に、赤色フィルタ材料を使用して第１の高さ「ｈ１」を有する赤色フィルタ薄膜層３５３ａが形成される。赤色フィルタ材料は、赤波長を有する単色光を放射し、赤色フィルタ材料は、感光材料、詳細にはネガ型感光材料からなる。図１３Ｉに示したように、赤色フィルタ薄膜層３５３ａ上にパターン・マスク３５３ｂが配置される。光透過窓が形成された領域「Ａ」に対応するパターン・マスク３５３ｂの部分を通過する光の量は、図９に示した領域「Ｂ」に対応するパターン・マスク３５３ｂの部分を通過する光の量よりも少ない。領域「Ｂ」に対応するパターン・マスク３５３ｂの部分を通過する光の量は、図９に示した領域「Ｃ」に対応するパターン・マスク３５３ｂの部分を通過する光の量よりも少ない。
【００５１】
赤色フィルタ薄膜層３５３ｂは、赤色フィルタ３５３を形成するようにパターン形成される。赤色フィルタ３５３は、領域「Ａ」に対応する部分が第１の厚さ「ｈ１」を有し、領域「Ｂ」に対応する部分が第１の厚さ「ｈ１」よりも薄い第２の厚さ「ｈ２」とを有する。領域「Ｃ」には、赤色フィルタがなく、したがって光反射薄膜３３０の一部分が露出している。緑色フィルタと青色フィルタは、図１３Ｋに示したように、赤色フィルタ３５３を形成するために適用された工程と等しい工程によって形成される。
【００５２】
カラー・フィルタ３５０上にオーバーコート薄膜３５５が形成され、オーバーコート薄膜３５５上に第２の電極３６０が形成される。第２の電極３６０は、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電材料からなる。
【００５３】
半透過型ＬＣＤおよびその製造方法によれば、視野角と輝度の均一性を高める突出部を容易に形成することができる。また、透過モードと反射モードの画像の違いを小さくすることができる。
【００５４】
本発明の例示的な実施形態を示したが、本発明が、これらの例示的な実施形態に限定されず、当業者が、添付した特許請求の範囲に示したような本発明の趣旨および範囲内にある様々な変更および修正を行えることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】従来の半透過型ＬＣＤのＬＣＤパネルの内部構造を示す断面図である。
【図２】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤを示す概略図である。
【図３】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤの構造を示す断面図である。
【図４】図３に示した半透過型ＬＣＤの平面図である。
【図５】図４に示した電源ユニットと第１の電極を示す回路図である。
【図６】図４に示した半透過型ＬＣＤの構造を示すために線Ａ−Ａに沿って切断した断面図である。
【図７】図４に示した半透過型ＬＣＤの構造を示すために線Ｂ−Ｂに沿って切断した断面図である。
【図８】図３に示した光半透過部材の構造を示す部分拡大図である。
【図９】図３に示した半透過部材のカラー・フィルタ基板の構造を示す平面図である。
【図１０】図９に示したカラー・フィルタ基板の構造を示すために線Ａ−Ａに沿って切断した断面図である。
【図１１】図９に示したカラー・フィルタ基板の構造を示すために線Ｂ−Ｂに沿って切断した断面図である。
【図１２Ａ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのＴＦＴ基板の製造方法を示す断面図である（１）。
【図１２Ｂ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのＴＦＴ基板の製造方法を示す断面図である（２）。
【図１２Ｃ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのＴＦＴ基板の製造方法を示す断面図である（３）。
【図１２Ｄ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのＴＦＴ基板の製造方法を示す断面図である（４）。
【図１２Ｅ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのＴＦＴ基板の製造方法を示す断面図である（５）。
【図１２Ｆ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのＴＦＴ基板の製造方法を示す断面図である（６）。
【図１２Ｇ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのＴＦＴ基板の製造方法を示す断面図である（７）。
【図１２Ｈ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのＴＦＴ基板の製造方法を示す断面図である（８）。
【図１２Ｉ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのＴＦＴ基板の製造方法を示す断面図である（９）。
【図１３Ａ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのカラー・フィルタ基板の製造方法を示す断面図である（１）。
【図１３Ｂ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのカラー・フィルタ基板の製造方法を示す断面図である（２）。
【図１３Ｃ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのカラー・フィルタ基板の製造方法を示す断面図である（３）。
【図１３Ｄ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのカラー・フィルタ基板の製造方法を示す断面図である（４）。
【図１３Ｅ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのカラー・フィルタ基板の製造方法を示す断面図である（５）。
【図１３Ｆ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのカラー・フィルタ基板の製造方法を示す断面図である（６）。
【図１３Ｇ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのカラー・フィルタ基板の製造方法を示す断面図である（７）。
【図１３Ｈ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのカラー・フィルタ基板の製造方法を示す断面図である（８）。
【図１３Ｉ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのカラー・フィルタ基板の製造方法を示す断面図である（９）。
【図１３Ｊ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのカラー・フィルタ基板の製造方法を示す断面図である（１０）。
【図１３Ｋ】本発明の１つの実施形態による半透過型ＬＣＤのカラー・フィルタ基板の製造方法を示す断面図である（１１）。
【符号の説明】
【００５６】
２００  第１の基板
２１０  第１の透明基板
２２０  電源ユニット
２２１  ゲート電極
２２２  チャネル層
２２３  ソース電極
２２４  ドレイン電極
２２６  ＴＦＴ
２２９  信号線
２３０  有機絶縁層
２４０  第１の電極
２８０  アライメント層
２８５  アライメント溝
３００  第２の基板
３１０  第２の透明基板
３１５  凸部
３２０  光半透過薄膜
３３０  光反射薄膜
３４０  光半透過部材
３５０  カラー・フィルタ
３６０  第２の電極
【図１】
2005518567.tif 000003
【図２】
2005518567.tif 000004
【図３】
2005518567.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005518567.tif 000009
【図８】
2005518567.tif 000010
【図９】
2005518567.tif 000011
【図１０】
2005518567.tif 000012
【図１１】
2005518567.tif 000013
【図１２Ａ】
2005518567.tif 000014
【図１２Ｂ】
2005518567.tif 000015
【図１２Ｃ】
2005518567.tif 000016
【図１２Ｄ】
2005518567.tif 000017
【図１２Ｅ】
2005518567.tif 000018
【図１２Ｆ】
2005518567.tif 000019
【図１２Ｇ】
2005518567.tif 000020
【図１２Ｈ】
2005518567.tif 000021
【図１２Ｉ】
2005518567.tif 000022
【図１３Ａ】
2005518567.tif 000023
【図１３Ｂ】
2005518567.tif 000024
【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
2005518567.tif 000026
【図１３Ｅ】
2005518567.tif 000027
【図１３Ｆ】
2005518567.tif 000028
【図１３Ｇ】
2005518567.tif 000029
【図１３Ｈ】
2005518567.tif 000030
【図１３Ｉ】
2005518567.tif 000031
【図１３Ｊ】
2005518567.tif 000032
【図１３Ｋ】
2005518567.tif 000033
【国際調査報告】
2005518567.tif 000034
2005518567.tif 000035