(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素が形成された第1基板と、
前記第1基板に対向して形成された第２基板と、
前記第１基板と第２基板との間に形成された液晶層と、
前記第１基板上に形成され、相対的に高低差が形成された複数の第１領域部と第２領域部を含み、前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の接線が５〜１５°の傾斜角をなす有機絶縁膜と、
前記有機絶縁膜上に形成され、前記有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射電極とを備え、
前記有機絶縁膜の下部に島（ｉｓｌａｎｄ）形態に形成された少なくとも一つのエンボシング調節パターンが形成され、前記エンボシング調節パターンが形成された領域と前記エンボシング調節パターンが形成されない領域に対する露光量の差異によって、前記エンボシング調節パターンの上部に位置する第２領域部を、所定の断面において、頂部に対して第１端部側の第１傾斜角が、前記頂部から第２端部側の第２傾斜角よりも小さくなるように非対称に形成することにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の前記非対称断面の第１接線をなす一方傾斜角は８〜１１°の角度分布が１０％以上であり、前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の前記非対称断面の第２接線をなす傾斜角は１１°以上の角度分布が１０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記エンボシング調節パターンは前記第１領域部と第２領域部にわたって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１領域部は前記第２領域部に比べて、相対的に低く形成された溝形状を有し、前記第２領域部は相対的に高く形成された複数の突出部形状を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記エンボシング調節パターンは前記第１領域部に対応して形成することにより、対応するエンボシング調節パターンを形成していない第１領域部より対応するエンボシング調節パターンを形成した前記第１領域部が深く形成されることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記エンボシング調節パターンは前記第２領域部に対応して形成することにより、前記第２領域部内に少なくとも一つの溝を形成することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第２領域部内に形成される少なくとも一つの溝は、前記第１領域部内に形成された溝に比べて相対的に高く形成されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記エンボシング調節パターンは反射膜からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記画素はゲート電極、ゲート絶縁膜、アクティブ層及びソース／ドレーン電極とを備えた薄膜トランジスターを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記エンボシング調節パターンは、前記ソース／ドレーン電極と同一の層で形成されたことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
画素が形成された第1基板と、
前記第1基板に対向して形成された第２基板と、
前記第１基板と第２基板との間に形成された液晶層と、
前記第１基板上に形成され、相対的に高低差が形成された複数の第１領域部と第２領域部を含み、前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の接線が５〜１５°の傾斜角をなす有機絶縁膜と、
前記透明電極上に形成され、前記透明電極の一部分を露出する透過窓を有する反射電極とを備え、
前記有機絶縁膜の下部に島（ｉｓｌａｎｄ）形態に形成された少なくとも一つのエンボシング調節パターンが形成され、前記エンボシング調節パターンが形成された領域と前記エンボシング調節パターンが形成されない領域に対する露光量の差異によって、前記エンボシング調節パターンの上部に位置する第２領域部を、所定の断面において、頂部に対して第１端部側の第１傾斜角が、前記頂部から第２端部側の第２傾斜角よりも小さくなるように非対称に形成することにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
第1基板上に画素を形成する段階と、
前記第１基板上に有機絶縁膜を形成する段階と、
前記有機絶縁膜を露光及び現像して前記有機絶縁膜に光散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第１領域部と第２領域部を形成して、露光量を調節して前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の接線をなす傾斜角が５〜１５°になるように形成する段階と、
前記有機絶縁膜上に前記有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射電極を形成する段階と、
前記第１基板に対向して第２基板を形成する段階と、
前記第１基板と前記第２基板との間に液晶層を形成する段階とを備え、
前記有機絶縁膜を形成する段階前に島（ｉｓｌａｎｄ）形態に形成される少なくとも一つのエンボシング調節パターンを形成して、前記エンボシング調節パターンが形成された領域と前記エンボシング調節パターンが形成されない領域に対する露光量の差異によって、前記エンボシング調節パターンの上部に位置する第２領域部を、所定の断面において、頂部に対して第１端部側の第１傾斜角が、前記頂部から第２端部側の第２傾斜角よりも小さくなるように非対称に形成することにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記エンボシング調節パターンは前記第１領域部と第２領域部にわたって形成することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記エンボシング調節パターンは前記第１領域部に対応するように形成することにより、前記第１領域部を深く形成することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記エンボシング調節パターンは前記第２領域部に対応するように形成することにより、前記第２領域部内に少なくとも一つの溝を形成することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記エンボシング調節パターンは反射膜に形成することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記画素はゲート電極、ゲート絶縁膜、アクティブ層及びソース／ドレーン電極とを備えた薄膜トランジスターであることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記エンボシング調節パターンは、前記ソース／ドレーン電極と同一の層で形成されたことを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
第1基板上に画素を形成する段階と、
前記第１基板上に有機絶縁膜を形成する段階と、
前記有機絶縁膜を露光及び現像して前記有機絶縁膜に光散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第１領域部と第２領域部を形成して、露光量を調節して前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の接線をなす傾斜角が５〜１５°になるように形成する段階と、
前記有機絶縁膜上に透明電極を形成する段階と、
前記透明電極上に前記透明電極の一部分を露出する透過窓を有する反射電極を形成する段階と、
前記第１基板に対向して第２基板を形成する段階と、
前記第１基板と前記第２基板との間に液晶層を形成する段階とを備え、
前記有機絶縁膜を形成する段階前に島（ｉｓｌａｎｄ）形態に形成される少なくとも一つのエンボシング調節パターンを形成して、前記エンボシング調節パターンが形成された領域と前記エンボシング調節パターンが形成されない領域に対する露光量の差異によって、前記エンボシング調節パターンの上部に位置する第２領域部を、所定の断面において、頂部に対して第１端部側の第１傾斜角が、前記頂部から第２端部側の第２傾斜角よりも小さくなるように非対称に形成することにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２０】
画素が形成された絶縁基板と、
前記画素及び基板上に形成され、光散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第１領域部と第２領域部を含み、前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の接線が５〜１５°の傾斜角をなす有機絶縁膜と、
前記有機絶縁膜上に前記画素と接続され形成され、前記有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射手段とを備え、
前記有機絶縁膜の下部に島（ｉｓｌａｎｄ）形態に形成された少なくとも一つのエンボシング調節パターンが形成され、前記エンボシング調節パターンが形成された領域と前記エンボシング調節パターンが形成されない領域に対する露光量の差異によって、前記エンボシング調節パターンの上部に位置する第２領域部を、所定の断面において、頂部に対して第１端部側の第１傾斜角が、前記頂部から第２端部側の第２傾斜角よりも小さくなるように非対称に形成することにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴とする電子ディスプレー装置。
【請求項２１】
前記第１領域部の底辺に対する前記非対称断面を有する第２領域部の接線をなす一方傾斜角は８〜１１°の角度分布が１０％以上であり、他方の傾斜角は１１°以上の角度分布が１０％以上であることを特徴とする請求項２０に記載の電子ディスプレー装置。
【請求項２２】
前記エンボシング調節パターンは反射膜からなることを特徴とする請求項２０に記載の電子ディスプレー装置。
【請求項２３】
絶縁基板上に画素を形成する段階と、
前記画素及び絶縁基板上に有機絶縁膜を形成する段階と、
前記有機絶縁膜を露光及び現像して前記有機絶縁膜に光散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第１領域部と第２領域部を形成し、露光量を調節して前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の接線をなす傾斜角が５〜１５°になるように形成する段階と、
前記有機絶縁膜上に前記有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射手段を形成する段階を備え、
前記有機絶縁膜を形成する段階前に島（ｉｓｌａｎｄ）形態に形成される少なくとも一つのエンボシング調節パターンを形成して、前記エンボシング調節パターンが形成された領域と前記エンボシング調節パターンが形成されない領域に対する露光量の差異によって、前記エンボシング調節パターンの上部に位置する第２領域部を、所定の断面において、頂部に対して第１端部側の第１傾斜角が、前記頂部から第２端部側の第２傾斜角よりも小さくなるように非対称に形成することにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴とする電子ディスプレー装置の製造方法。
【請求項２４】
前記エンボシング調節パターンは反射膜からなることを特徴とする請求項２３に記載の電子ディスプレー装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置及びその製造方法に関するものであり、より詳細には、反射電極を含む液晶表示装置において反射率を向上させることができる液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置はバックライトアセンブリのような光源を利用して画像を表示する透過型液晶表示装置と、自然光を利用した反射型液晶表示装置、また、室内とか外部光源が存在しない暗い所では表示素子自体の内蔵光源を利用してディスプレーする透過表示モードに動作し、室外の高調度環境では外部の入射光を反射させディスプレーする反射表示モードに動作する反射−透過型液晶表示装置に区分することができる。
【０００３】
中小型液晶表示装置の場合、携帯が便利であり、電力消耗が小さくなるように設計することは顧客にアピールできるので、外部光源を利用することができることから透過型液晶表示装置に比べて電力消耗を最少化することができる反射型液晶表示装置が主に用いられている。しかし、反射型液晶表示装置は、ＬＣＤパネルの表示品質に寄与する光の量が少ないという短所があり、このような短所を克服するために外部光源に対する反射効率を極大化させることができる方法が開発されている。この方法は、大きく分けて反射効率が高い反射膜を使用する方法、上板（即ち、カラーフィルタ基板）にビーズ（ｂｅａｄｓ）を利用した拡散層を形成する方法、下板（即ち、薄膜トランジスター基板）の反射電極にエンボシング（ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）処理をして正面から入る直射光に対して意図的に乱反射を起こして反射効率を最大化させる方法に、分類することができる。特に、光の反射率はエンボシングの形成角度にかなり依存することから、エンボシング処理技術は表示品質の側面で最も重要な要素に作用する。
【０００４】
このように、反射電極にエンボシングを形成するためには、薄膜トランジスターが形成された基板上に有機絶縁膜を塗布した後、パターンが形成されているフォトマスクを利用して、有機絶縁膜を露光及び現像しなければならない。有機絶縁膜を利用してエンボシングを形成する場合、感光性がある有機絶縁膜に照射する露光量と後続熱処理を通じてエンボシングの傾斜（ｓｌｏｐｅ）を調節することができる。しかし、エンボシング処理を大型面積に適用する場合、熱処理工程は温度均一性側面で弱点がある。従って、熱処理工程、たとえば、有機絶縁膜のハード−ベーキング工程及びキュアリング工程の条件を調節してエンボシングの傾きを決定する方法によると、温度の不均一性によりエンボシング均一性が低下し、表示品質が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、均一のパネル特性を有し、反射率を向上させることができる液晶表示装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、入射光の方向に沿って非等方的に反射率を示す液晶表示装置を提供することにある。
【０００７】
本発明のまた他の目的は、有機絶縁膜で照射される露光量を調節して反射電極のエンボシング傾きを正確に調節することができる液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
本発明のまた他の目的は、入射光の方向に沿って非等方的に反射率を示す液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【発明の解決するための手段】
上述した目的を達成するための本発明１は、画素が形成された第1基板と、前記第1基板に対向して形成された第２基板と、前記第１基板と第２基板との間に形成された液晶層と、前記第１基板上に形成され、相対的に高低差が形成された複数の第１領域部と第２領域部を含み、前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の接線が５〜１５°の傾斜角をなす有機絶縁膜と、前記有機絶縁膜上に形成され、前記有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射電極とを備え、前記有機絶縁膜の下部に島（ｉｓｌａｎｄ）形態に形成された少なくとも一つのエンボシング調節パターンが形成され、前記エンボシング調節パターンが形成された領域と前記エンボシング調節パターンが形成されない領域に対する露光量の差異によって、前記エンボシング調節パターンの上部に位置する第２領域部を、所定の断面において、頂部に対して第１端部側の第１傾斜角が、前記頂部から第２端部側の第２傾斜角よりも小さくなるように非対称に形成することにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
本発明２は、発明１において、前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の前記非対称断面の第１接線をなす一方傾斜角は８〜１１°の角度分布が１０％以上であり、前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の前記非対称断面の第２接線をなす傾斜角は１１°以上の角度分布が１０％以上であることを特徴とする。
本発明３は、発明１において、前記エンボシング調節パターンは前記第１領域部と第２領域部にわたって形成されたことを特徴とする。
本発明４は、発明１において、前記第１領域部は前記第２領域部に比べて、相対的に低く形成された溝形状を有し、前記第２領域部は相対的に高く形成された複数の突出部形状を有することを特徴とする。
本発明５は、発明４において、前記エンボシング調節パターンは前記第１領域部に対応して形成することにより、対応するエンボシング調節パターンを形成していない第１領域部より対応するエンボシング調節パターンを形成した前記第１領域部が深く形成されることを特徴とする。
本発明６は、発明４において、前記エンボシング調節パターンは前記第２領域部に対応して形成することにより、前記第２領域部内に少なくとも一つの溝を形成することを特徴とする。
本発明７は、発明６において、前記第２領域部内に形成される少なくとも一つの溝は、前記第１領域部内に形成された溝に比べて相対的に高く形成されることを特徴とする。
本発明８は、発明１において、前記エンボシング調節パターンは反射膜からなることを特徴とする。
本発明９は、発明１において、前記画素はゲート電極、ゲート絶縁膜、アクティブ層及びソース／ドレーン電極とを備えた薄膜トランジスターを含むことを特徴とする。
本発明１０は、発明１において、前記エンボシング調節パターンは、前記ソース／ドレーン電極と同一の層で形成されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明１１は、画素が形成された第1基板と、前記第1基板に対向して形成された第２基板と、前記第１基板と第２基板との間に形成された液晶層と、前記第１基板上に形成され、相対的に高低差が形成された複数の第１領域部と第２領域部を含み、前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の接線が５〜１５°の傾斜角をなす有機絶縁膜と、前記透明電極上に形成され、前記透明電極の一部分を露出する透過窓を有する反射電極とを備え、前記有機絶縁膜の下部に島（ｉｓｌａｎｄ）形態に形成された少なくとも一つのエンボシング調節パターンが形成され、前記エンボシング調節パターンが形成された領域と前記エンボシング調節パターンが形成されない領域に対する露光量の差異によって、前記エンボシング調節パターンの上部に位置する第２領域部を、所定の断面において、頂部に対して第１端部側の第１傾斜角が、前記頂部から第２端部側の第２傾斜角よりも小さくなるように非対称に形成することにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
本発明１２は、第1基板上に画素を形成する段階と、前記第１基板上に有機絶縁膜を形成する段階と、前記有機絶縁膜を露光及び現像して前記有機絶縁膜に光散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第１領域部と第２領域部を形成して、露光量を調節して前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の接線をなす傾斜角が５〜１５°になるように形成する段階と、前記有機絶縁膜上に前記有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射電極を形成する段階と、前記第１基板に対向して第２基板を形成する段階と、前記第１基板と前記第２基板との間に液晶層を形成する段階とを備え、前記有機絶縁膜を形成する段階前に島（ｉｓｌａｎｄ）形態に形成される少なくとも一つのエンボシング調節パターンを形成して、前記エンボシング調節パターンが形成された領域と前記エンボシング調節パターンが形成されない領域に対する露光量の差異によって、前記エンボシング調節パターンの上部に位置する第２領域部を、所定の断面において、頂部に対して第１端部側の第１傾斜角が、前記頂部から第２端部側の第２傾斜角よりも小さくなるように非対称に形成することにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
本発明１３は、発明１２において、前記エンボシング調節パターンは前記第１領域部と第２領域部にわたって形成することを特徴とする。
本発明１４は、発明１２において、前記エンボシング調節パターンは前記第１領域部に対応するように形成することにより、前記第１領域部を深く形成することを特徴とする。
本発明１５は、発明１２において、前記エンボシング調節パターンは前記第２領域部に対応するように形成することにより、前記第２領域部内に少なくとも一つの溝を形成することを特徴とする。
本発明１６は、発明１２において、前記エンボシング調節パターンは反射膜に形成することを特徴とする。
本発明１７は、発明１２において、前記画素はゲート電極、ゲート絶縁膜、アクティブ層及びソース／ドレーン電極とを備えた薄膜トランジスターであることを特徴とする。
本発明１８は、発明１７において、前記エンボシング調節パターンは、前記ソース／ドレーン電極と同一の層で形成されたことを特徴とする。
【００１１】
本発明１９は、第1基板上に画素を形成する段階と、前記第１基板上に有機絶縁膜を形成する段階と、前記有機絶縁膜を露光及び現像して前記有機絶縁膜に光散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第１領域部と第２領域部を形成して、露光量を調節して前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の接線をなす傾斜角が５〜１５°になるように形成する段階と、前記有機絶縁膜上に透明電極を形成する段階と、前記透明電極上に前記透明電極の一部分を露出する透過窓を有する反射電極を形成する段階と、前記第１基板に対向して第２基板を形成する段階と、前記第１基板と前記第２基板との間に液晶層を形成する段階とを備え、前記有機絶縁膜を形成する段階前に島（ｉｓｌａｎｄ）形態に形成される少なくとも一つのエンボシング調節パターンを形成して、前記エンボシング調節パターンが形成された領域と前記エンボシング調節パターンが形成されない領域に対する露光量の差異によって、前記エンボシング調節パターンの上部に位置する第２領域部を、所定の断面において、頂部に対して第１端部側の第１傾斜角が、前記頂部から第２端部側の第２傾斜角よりも小さくなるように非対称に形成することにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
本発明２０は、画素が形成された絶縁基板と、前記画素及び基板上に形成され、光散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第１領域部と第２領域部を含み、前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の接線が５〜１５°の傾斜角をなす有機絶縁膜と、前記有機絶縁膜上に前記画素と接続され形成され、前記有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射手段とを備え、前記有機絶縁膜の下部に島（ｉｓｌａｎｄ）形態に形成された少なくとも一つのエンボシング調節パターンが形成され、前記エンボシング調節パターンが形成された領域と前記エンボシング調節パターンが形成されない領域に対する露光量の差異によって、前記エンボシング調節パターンの上部に位置する第２領域部を、所定の断面において、頂部に対して第１端部側の第１傾斜角が、前記頂部から第２端部側の第２傾斜角よりも小さくなるように非対称に形成することにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴とする電子ディスプレー装置を提供する。
本発明２１は、発明２０において、前記第１領域部の底辺に対する前記非対称断面を有する第２領域部の接線をなす一方傾斜角は８〜１１°の角度分布が１０％以上であり、他方の傾斜角は１１°以上の角度分布が１０％以上であることを特徴とする。
本発明２２は、発明２０において、前記エンボシング調節パターンは反射膜からなることを特徴とする。
【００１２】
本発明２３は、絶縁基板上に画素を形成する段階と、前記画素及び絶縁基板上に有機絶縁膜を形成する段階と、前記有機絶縁膜を露光及び現像して前記有機絶縁膜に光散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第１領域部と第２領域部を形成し、露光量を調節して前記第１領域部の底辺に対する前記第２領域部の接線をなす傾斜角が５〜１５°になるように形成する段階と、前記有機絶縁膜上に前記有機絶縁膜と同一の表面構造を有する反射手段を形成する段階を備え、前記有機絶縁膜を形成する段階前に島（ｉｓｌａｎｄ）形態に形成される少なくとも一つのエンボシング調節パターンを形成して、前記エンボシング調節パターンが形成された領域と前記エンボシング調節パターンが形成されない領域に対する露光量の差異によって、前記エンボシング調節パターンの上部に位置する第２領域部を、所定の断面において、頂部に対して第１端部側の第１傾斜角が、前記頂部から第２端部側の第２傾斜角よりも小さくなるように非対称に形成することにより、特定方向の反射率を増加させることを特徴とする電子ディスプレー装置の製造方法を提供する。
【００１３】
本発明２４は、発明２３において、前記エンボシング調節パターンは反射膜からなることを特徴とする。
【００１４】
本発明によると、エンボシング処理のために、有機絶縁膜に照射される露光量を調節してエンボシングの傾斜角を５〜１５°、望ましくは８〜１１°になるように形成することにより、反射効率を極大化しエンボシングの傾き分布を均一にすることができる。従って、均一であり低い段差を有するエンボシングを形成することにより、後続工程の安定性及び工程マージンを確保し、均一のパネル特性が得られる。
【００１５】
また、本発明の一実施形態によると、有機絶縁膜の下部に金属のような反射膜からなったエンボシング調節パターンを形成することにより、前記エンボシング調節パターン上に位置するエンボシングが非対称断面を有するようにする。本発明の他の実施形態によると、スリットマスクを利用して、傾きが緩慢な部分はスリット露光をし、急激な傾きを有する部分は正常露光を実施することにより、非対称断面を有するエンボシングを形成することができる。このように、非対称エンボシングを形成すると、入射方向に沿って非等方的な反射率特性が示されて特定方向の視野角を確保し、反射率を増加させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施形態をより詳細に説明する。
【００１７】
フォトリソグラフィ工程に使用される露光器は半導体技術の発展に伴って最も正確な設備に発展している。従ってエンボシング処理工程で、このような露光器を利用して有機絶縁膜に照射される露光量を調節すると、エンボシング傾きの熱に対する依存性を最少化してエンボシング均一性を向上させることができる。
【００１８】
通常に、有機絶縁膜の形成方法は次のとおりである。
【００１９】
まず、画素（即ち、薄膜トランジスター）が形成されている絶縁基板上にアクリル系樹脂のような感光性有機絶縁膜を塗布した後、ガラス電位温度周りの低い温度で溶媒を蒸発させるためのソフト−ベーク（ｓｏｆｔ−ｂａｋｅ）工程を実施する。続いて、マスクに紫外線（ＵＶ）を照射して有機絶縁膜を露光した後、テトラメチル−水酸化アンモニウム（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ；ＴＭＡＨ）現像液を利用して有機絶縁膜を現像することにより、画素の一部分を露出させるコンタクトホールを形成する。これと同時に、有機絶縁膜の表面に光散乱のためのエンボシングを形成する。
【００２０】
続けて、有機絶縁膜のリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）、ガス抜き（ｏｕｔｇａｓｓｉｎｇ）及び溶媒除去を目的として有機絶縁膜をハード−ベーク工程させた後、約２００℃以上の温度で１時間以上キュアリング（ｃｕｒｉｎｇ）を実施して有機絶縁膜を硬化及び安定化させる。前記キュアリング段階はハード−ベーキング効果をさらに強化させるために実施する。
【００２１】
図１乃至図３は有機絶縁膜の露光量によるエンボシング形状を示した断面図として、図１から図３に行くほど有機絶縁膜１０に照射される露光量を減少させたものである。
【００２２】
図１乃至図３に示すように、有機絶縁膜１０に照射される露光量を増加させると、現像後の有機絶縁膜１０に形成されるエンボシングの傾きが大きく形成される。これと逆に、有機絶縁膜１０に照射される露光量を減少させると、エンボシングの傾きが低く形成されるだけでなく、傾き分布も均一に形成される。
【００２３】
従来では、有機絶縁膜に照射される露光量を増加させてエンボシングの傾きを大きく形成した後、ファーネス又はオーブンでハード−ベーク工程及びキュアリング工程を各々２００℃で１時間間実施して、有機絶縁膜のリフローを通じてエンボシングの傾きを調節した。この時、ファーネス又はオーブンではガラス基板別に温度偏差が激しいために、温度不均一性によりリフロー量が不均一になり、これによりエンボシングの傾き分布が不均一になるなどの問題が発生する。
【００２４】
一方、本発明では有機絶縁膜に照射される露光量を従来に比べて３０〜４０％程度減少させエンボシングの傾きを小さく作った後、後続のハード−ベーク工程を約１００〜１２０℃の温度で３分間実施した後、キュアリング工程を約２３０℃の温度で１００分間実施する。ここで、ハード−ベーキング温度を６０分間徐々に昇温してキュアリング温度まで上昇した後、４０分間温度を維持しキュアリングを実施する。一般に、昇温速度が速いと有機絶縁膜のリフロー量が大きくなり、昇温速度が遅いとリフロー量が少なくなる。有機絶縁膜のリフロー量が大きくなると、その表面が完全に平坦化されエンボシングが除去されることとなる。従って、上述したようにハード−ベーク温度を徐々に昇温させた後、キュアリングを実施することで、リフロー量を少なくしてエンボシングプロファイルを維持することができる。
【００２５】
本発明では、有機絶縁膜に照射される露光量を調節してエンボシングの傾きを決定し、後続のハード−ベーク及びキュアリング段階ではリフロー量を少なくなるようにしており、有機絶縁膜の硬化のために実施する熱処理工程によりエンボシングの傾きを調節する従来方法に比べて熱依存性を最少化することができるので、温度不均一性による有機絶縁膜のリフロー量の不均一性により発生する不均一なエンボシングを防止できる。
【００２６】
ここで、参照符号１０ａ、１０ｂ及び１０ｃは有機絶縁膜の露光された領域を示し、参照符号１２ａ、１２ｂ及び１２ｃはエンボシング傾きを示す。
【００２７】
＜実施形態１＞
図４は本発明の第１実施形態による反射型液晶表示装置の断面図である。
【００２８】
図４に示すように、本実施形態による液晶表示装置は映像を表示するＬＣＤパネル３５０と映像信号を発生する駆動集積回路（図示せず）により構成される。
【００２９】
前記ＬＣＤパネル３５０は第１基板２５０、前記第１基板２５０に対向して配置された第２基板３００、前記第１基板２５０と第２基板３００との間に形成された液晶層２８０、また前記第１基板２５０と液晶層２８０との間に形成された画素電極、即ち反射電極２２０とを含む。
【００３０】
前記第１基板２５０は第１絶縁基板１００と前記第１絶縁基板１００に形成されたスイッチング素子の薄膜トランジスター２００を含む。薄膜トランジスター２００はゲート電極１０５、ゲート絶縁膜１１０、アクティブパターン１１５、オーミックコンタクト層パターン１２０、ソース電極１２５及びドレーン電極１３０とを含む。
【００３１】
ゲート電極１０５は第１絶縁基板１００上の第１方向に延設されるゲートライン（図示せず）から分岐されて形成される。
【００３２】
ゲート絶縁膜１１０はゲート電極１０５が形成された第１絶縁基板１００の全面に積層される。その下部にゲート電極１０５が位置するゲート絶縁膜１１０上には、非晶質シリコンからなるアクティブパターン１１５とドーピングされた非晶質シリコンからなるオーミックコンタクト層パターン１２０が順に積層される。ここで、前記アクティブパターン１１５は多結晶シリコンで形成することもできる。また、本実施形態では下部−ゲート（ｂｏｔｔｏｍ−ｇａｔｅ）構造の液晶表示装置を説明しているが、上部−ゲート（ｔｏｐ−ｇａｔｅ）構造の液晶表示装置にも適用することができる。
【００３３】
ソース電極１２５とドレーン電極１３０は、ゲート電極１０５を中心にオーミックコンタクト層パターン１２０及びゲート絶縁膜１１０上に形成され、薄膜トランジスター２００を構成する。
【００３４】
前記薄膜トランジスター２００が形成された第１絶縁基板１００上には、保護膜の機能を有する無機絶縁膜（図示せず）及び有機絶縁膜２１０が順に形成される。前記無機絶縁膜はトランジスター及びパッドの信頼性確保及びＣＯＧボンディングの接着力向上のために提供されるもので、このために有機絶縁膜２１０は表示領域にのみ形成する。前記有機絶縁膜２１０及び無機絶縁膜を貫通して薄膜トランジスター２００のドレーン電極１３０又は場合によってソース電極１２５の一部分を露出させるコンタクトホール２１５が形成される。
【００３５】
前記有機絶縁膜２１０は光散乱のために相対的な高低差をもって形成された複数の第１領域部（溝）２１２と第２領域部（突出部）２１４を含むエンボシングパターンを有する。また、前記有機絶縁膜２１０には薄膜トランジスター２００のドレーン電極１３０又は場合によりソース電極１２５の一部分を露出させるコンタクトホール２１５が形成される。
【００３６】
図５は前記有機絶縁膜２１０の表面に形成されたエンボシングパターンの拡大図である。
【００３７】
図５に示すように、有機絶縁膜２１０のエンボシングパターンは、前記第１領域部２１２の底辺４００に対して、前記第２領域部２１４の接線４１０が構成する傾斜角（θ）が約５〜１５°、望ましくは８〜１１°になるように形成される。即ち、第１絶縁基板１００と平行に前記第１領域部２１２を基準に底辺４００を作った後、前記第２領域部２１４の表面プロファイルに対して接線４１０を引くと、前記底辺４００と接線４１０とからなる角度がエンボシングの傾斜角（θ）、即ち、傾きになる。望ましくは、前記底辺４００と接線４１０となすエンボシングの傾斜角（θ）の最大値が約５〜１５°になるように形成する。前記エンボシングの傾斜角（θ）が５〜１５°の範囲に形成されると、反射率が最大になり、均一であり低い段差を有するエンボシングが形成される。これに対する詳細な説明は後述する。
【００３８】
前記コンタクトホール２１５及び有機絶縁膜２１０上には画素電極として提供される反射電極２２０が形成される。前記反射電極２２０は反射率が高いアルミニウム（ＡＬ）や銀（Ａｇ）で形成され、前記コンタクトホール２１５を通じてドレーン電極１３０に接続される。前記反射電極２２０は有機絶縁膜２１０と同様に複数の溝からなった第１領域部２１２と複数の突出部からなったマイクロレンズ領域である第２領域部２１４に区分される。
【００３９】
前記反射電極２２０上には、第１配向膜（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）２６０が形成される。前記第１基板２５０に対向する第２基板３００は第２絶縁基板３０５、光が通過しながら所定の色が発現されるＲＧＢ画素からなるカラーフィルタ基板３１０、透明共通電極３１５及び第２配向膜３２０を備える。
【００４０】
前記第２絶縁基板３０５は第１絶縁基板１００と同一の物質、例えば、ガラス又はセラミックからなる。前記カラーフィルタ基板３１０は第２絶縁基板３０５の下部に配置され、第２絶縁基板３０５の下部には透明共通電極３１５及び第２配向膜３２０が順に形成される。前記第２配向膜３２０は第１基板２５０の第１配向膜２６０と共に液晶層２８０の液晶分子を所定角度にプリティルティングさせる機能を実施する。
【００４１】
前記第１基板２５０と第２基板３００との間には、上・下部基板間の接着のためのスペーサ形態のシールライン２７０が配置され、第１基板２５０と第２基板３００との間に所定の空間が形成される。このような、第１基板２５０と第２基板３００間の空間には、液晶層２８０が形成され本実施形態による液晶表示装置を構成する。
【００４２】
前記薄膜トランジスター２００のゲート電極１０５は第１方向に延設されるゲートラインに連結され、前記ソース電極１２５は前記第１方向と直交する第２方向に延設されるデータライン（図示せず）に連結され、前記ドレーン電極１３０は画素電極である反射電極２２０に連結される。従って、ゲートラインを通じて照射電圧がゲート電極１０５に印加されると、前記データラインに流れる信号電圧がソース電極１２５でドレーン電極１３０にアクティブパターン１１５を通じて印加される。信号電圧がドレーン電極１３０に印加されると、前記ドレーン電極１３０に連結された反射電極２２０と前記第２基板３００の透明共通電極３１５間に電圧差が発生する。そうすると、反射電極２２０と透明共通電極３１５間に注入された液晶層２８０の分子配列が変化し、これにより液晶層２８０の光透過率が変わって、薄膜トランジスター２００はＬＣＤパネル３５０の画素を動作させるスイッチング素子としての役割を有する。
【００４３】
図６乃至図１０は、図４に示した反射型液晶表示装置の製造方法を示すための断面図である。
【００４４】
図６に示すように、ガラス又はセラミックのような絶縁物質からなる第１絶縁基板１００上に第１金属膜として、例えば、約５００Åのクロム（Ｃｒ）及び約２５００Åのアルミニウム−ネオジム（Ａｌ−Ｎｄ）を順に蒸着した後、フォトリソグラフィ工程により前記第１金属膜をパターニングして、第１方向に延設されるゲートライン（図示せず）、前記ゲートラインから分岐されるゲート電極１０５及びゲートラインの縁端に連結され外部から信号が印加され、ゲートラインに伝達するゲートパッド（図示せず）を含むゲート配線を形成する。ここで、ゲート電極１０５はその側壁がテーパプロファイル（ｔａｐｅｒｅｄ  ｐｒｏｆｉｌｅ）を有するように形成することが望ましい。
【００４５】
続いて、前記ゲート配線が形成された第１絶縁基板１００の全面にシリコン窒化物をプラズマ化学気相蒸着（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＰＥＣＶＤ）方法により約４５００Åの厚さに蒸着してゲート絶縁膜１１０を形成する。
【００４６】
前記ゲート絶縁膜１１０上にアクティブ層として、例えば、非晶質シリコン膜をＰＥＣＶＤ方法により約２０００Åの厚さに蒸着し、その上にオーミックコンタクト層として、例えば、ｎ+ドーピングされた非晶質シリコン膜をＰＥＣＶＤ方法により約５００Åの厚さに蒸着する。ここで、前記非晶質シリコン膜及びｎ+ドーピングされた非晶質シリコン膜はＰＥＣＶＤ設備の同一チャンバ内でｉｎ−ｓｉｔｕに蒸着する。続いて、フォトリソグラフィ工程によりオーミックコンタクト層及びアクティブ層をパターニングしてゲート電極１０５上部分のゲート絶縁膜１１０上に、非晶質シリコン膜からなるアクティブパターン１１５及びｎ+ドーピングされた非晶質シリコン膜からなるオーミックコンタクト層パターン１２０を形成する。
【００４７】
前記結果物の全面にクロム（Ｃｒ）、クロム−アルミニウム（Ｃｒ−Ａｌ）又はクロム−アルミニウム−クロム（Ｃｒ−Ａｌ−Ｃｒ）のような第２金属膜をスパッタリング方法により約１５００〜４０００Åの厚さに蒸着した後、フォトリソグラフィ工程により第２金属膜をパターニングしてゲートラインに直交する第２方向に延びるデータライン（図示せず）、前記データラインから分岐されるソース電極１２５及びドレーン電極１３０、また、データラインの縁端に連結され画像信号を伝達するためのデータパッド（図示せず）を含むデータ配線を形成する。従って、前記ゲート電極１０５、ゲート絶縁膜１１０、アクティブパターン１１５、オーミックコンタクト層パターン１２０、ソース電極１２５及びドレーン電極１３０を含む薄膜トランジスター２００が完成される。この時、前記ゲートラインとデータラインとの間にはゲート絶縁膜１１０が介されゲートラインがデータラインと接触することを防止する。
【００４８】
続けて、前記ソース電極１２５とドレーン電極１３０との間の露出されたオーミックコンタクト層パターン１２０を反応性イオンエッチング（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｉｏｎ  ｅｔｃｈｉｎｇ；ＲＩＥ）方法により除去する。そうすると、前記ソース／ドレーン電極１２５、１３０間の露出されたアクティブパターン領域が薄膜トランジスター２００のチャンネル領域に提供される。
【００４９】
本実施形態ではアクティブパターン１１５、オーミックコンタクト層パターン１２０及びデータ配線を二枚のマスクを利用して形成するために、下部−ゲート構造の薄膜トランジスター−液晶表示装置を製造するのに合計五枚のマスクを使用する。しかし、本出願人は一つのマスクを利用してアクティブパターン１１５、オーミックコンタクト層パターン１２０及びデータ配線を形成することにより、下部−ゲート構造の薄膜トランジスター−液晶表示装置を製造するのに使用するマスクの数を四枚に減少させることができる方法を発明して、韓国特許庁に出願番号１９９８−４９７１０号に出願した。四枚のマスクを利用する製造方法を詳細に説明すると、次のとおりである。
【００５０】
まず、ゲート絶縁膜１１０上にアクティブ層、オーミックコンタクト層及び第２金属膜を順に蒸着する。前記第２金属膜上にフォトレジスト膜を塗布し、これを露光及び現像して薄膜トランジスターのチャンネル部上に位置し、第１厚さを有する第１部分、データ配線部上に位置し、前記第１厚さより厚い厚さを有する第２部分及びフォトレジスト膜が完全に除去された第３部分を含むフォトレジストパターン（図示せず）を形成する。その後に、前記第３部分下の第２金属膜、オーミックコンタクト層及びアクティブ層、前記第１部分下の第２金属膜、また、前記第２部分の一部厚さをエッチングして前記第２金属膜からなるデータ配線、ｎ+ドーピングされた非晶質シリコン膜からなるオーミックコンタクト層パターン１２０及び非晶質シリコンからなったアクティブパターン１１５を同時に形成する。続いて、残留しているフォトレジストパターンを除去すると、一つのマスクを利用してアクティブパターン１１５、オーミックコンタクト層パターン１２０及びソース／ドレーン電極１２５、１３０を含むデータが同時に形成される。
【００５１】
上述したように薄膜トランジスター２００が形成された第１絶縁基板１００の全面に保護膜として、シリコン窒化物のような透明無機絶縁膜（図示せず）を形成した後、フォトリソグラフィ工程により前記無機絶縁膜及びゲート絶縁膜１１０をエッチングして図７に示すように薄膜トランジスター２００のドレーン電極１３０を露出させる第１コンタクトホールを形成する。続いて、前記第１コンタクトホール及び無機絶縁膜上にアクリル系樹脂のような感光性有機絶縁膜２１０をスピンコーティング（ｓｐｉｎ−ｃｏａｔｉｎｇ）方法とかスリットコーティング（ｓｌｉｔ−ｃｏａｔｉｎｇ）方法を通じて約３〜５μｍ厚さに塗布する。
【００５２】
その後に、ガラス電位温度（１００〜１２０℃）周りの温度、例えば９０℃程度の温度で約３分間溶媒を蒸発させるためのソフト−ベーク工程を実施した後、紫外線露光及び現像工程を通じて前記有機絶縁膜２１０に前記第１コンタクトホールから延びて、ドレーン電極１３０を露出させるコンタクトホール２１５及び複数のエンボシングを形成する。
【００５３】
前記有機絶縁膜２１０にコンタクトホール２１５及びエンボシングを形成する過程を図８に基づいて詳細に説明すると次のとおりである。
【００５４】
図７に示すように、前記有機絶縁膜２１０にコンタクトホール２１５を形成するためにコンタクトホール２１５に相応する第１パターンを有する第１フォトマスク４５０を有機絶縁膜２１０上に位置させる。続いて、１次完全露光工程を通じてドレーン電極１３０上部の有機絶縁膜２１０を露光する。また、ソース電極１２５の一部分を露出される場合には、ソース電極１２５上部の一部の領域における有機絶縁膜２１０を露光する。
【００５５】
続けて、有機絶縁膜２１０をエンボシング処理するために、第１領域部（溝）又は第２領域部（突出部）に相応する第２パターンを有するマイクロレンズ形成用第２フォトマスク５００を有機絶縁膜２１０上に位置させる。前記第２フォトマスク５００を利用したレンズ露光工程を通じて望ましくは２００ｍｓ周りの露光量にコンタクトホール２１５を除外した部分の有機絶縁膜２１０を２次に露光させる。
【００５６】
続いて、現像工程を実施すると、前記ドレーン電極１３０の一部分を露出させるコンタクトホール２１５及び有機絶縁膜２１０の表面に複数の第１領域部２１２と第２領域部２１４を含むエンボシングパターンが形成される。
【００５７】
ここで、露光量を２００ｍｓ程度にすると、エンボシングが約５〜１５°望ましくは約８〜１１°の傾斜角に形成され、最大反射率が得られる。また、エンボシングのくぼみ深さ、即ち、第１領域部２１２と第２領域部２１４間の高低差が小さくなって、エンボシングが均一であり低い段差に形成されるために、基板内でエンボシングの段差偏差が少なくなって、均一のセルギャップを維持することができる。また、エンボシング段差を低下しつつ、ラビング（ｒｕｂｂｉｎｇ）進行時に配向力を均一に維持することができ、エンボシングのくぼみが薄くなるために、エンボシングのくぼみに沿って液晶が注入される現象が減少して液晶注入口の斑点発生を防止することができる。
【００５８】
上述した現像工程が完了すると、有機絶縁膜２１０のリフロー、ガス抜き及び溶媒除去の目的にファーネス又はオーブンで有機絶縁膜２１０を約１００〜１２０℃の温度で３分間ハード−ベーキングする。続けて、温度を約２３０℃まで６０分間徐々に昇温し、４０分間約２３０℃の温度を維持し、キュアリングを実施することにより有機絶縁膜２１０を硬化及び安定化させる。ここで、有機絶縁膜２１０の最終厚さは約２〜３μｍになる。
【００５９】
図９では図示しなかったが、パッド領域のゲートパッド及びデータパッドを各々露出させるコンタクトホールを形成するために、パッド領域のゲート絶縁膜１１０をドライエッチングする。
【００６０】
続いて、前記有機絶縁膜２１０及びコンタクトホール２１５上にアルミニウム（Ａｌ）又は銀（Ａｇ）のように反射率の優れた第３金属膜を蒸着した後、前記第３金属膜をフォトリソグラフィ工程によりパターニングして画素電極として提供される反射電極２２０を形成する。前記反射電極２２０はコンタクトホール２１５を通じて薄膜トランジスターのドレーン電極１３０と接続される。続けて、前記反射電極２２０上にフォトレジストを塗布し、ラビング処理などを通じて液晶層２８０内の液晶分子を選択された角度にプリティルティングさせる第１配向膜２６０を形成する。
【００６１】
前記反射電極２２０は有機絶縁膜２１０の表面と同一の形状を有する。反射電極２２０は有機絶縁膜２１０に形成された複数の溝からなった第１領域部２１２と、複数の突出部からなったマイクロレンズ領域である第２領域部２１４に区分される。
【００６２】
図１０に示すように、前記第１絶縁基板１００と同一の物質により構成された第２絶縁基板３０５上にカラーフィルタ基板３１０、透明共通電極３１５及び第２配向膜３２０を順に形成して第２基板３００を完成する。続いて、第２基板３００が第１基板２５０に対向するように配置した後に、第１基板２５０と第２基板３００との間にスペーサ形態のシールライン２７０を挿入して接合することにより、第１基板２５０と第２基板３００との間に所定の空間が形成されるようにする。その後に、第１基板２５０と第２基板３００との間の空間に真空注入方法を利用して液晶物質を注入して液晶層２８０を形成すると、本実施形態による反射型液晶表示装置が完成する。この時、前記第２基板３００の全面に偏光板３３０及び位相遮板３２５を形成することができ、ここでは図示していないが、第２絶縁基板３０５とカラーフィルタ基板３１０との間にブラックマトリックス（ｂｌａｃｋ  ｍａｔｒｉｘ）を配置することができる。
【００６３】
図１１は、有機絶縁膜の露光量による反射率変化を示したグラフであり、図１２は有機絶縁膜の露光量によるエンボシングの傾斜角変化を示したグラフである。
【００６４】
図１１及び図１２に示すように、有機絶縁膜の露光量が２００ｍｓである時、エンボシングの傾斜角が８〜１１°程度になり、この角度で２００以上の反射率が得られる。しかし、露光量を２００ｍｓ以下に減少させると、エンボシングの傾斜角が５°以下に形成され、反射率が減少することが分かる。
【００６５】
図１３は、有機絶縁膜の露光量による白色反射率及び黒色反射率変化を示すグラフであり、図１４は有機絶縁膜の露光量によるコントラスト比（Ｃ／Ｒ）変化を示したグラフである。図１３で、Ａは白色反射率であり、Ｂは黒色反射率を示す。
【００６６】
図１３及び図１４に示すように、露光量が２０００ｍｓである時、白色反射率及び黒色反射率が全て最大になることが分かる。即ち、露光量を２０００ｍｓに減少させることで、白色反射率が向上するために、黒色反射率もともに増加するだけでなく、Ｃ／Ｒも３０以上に高い値が得られた。
【００６７】
＜実施形態２＞
図１５は、本発明の第２実施形態による反射型液晶表示装置の断面図である。ここで、図４と同一の部材については同一の参照符号を使用する。
【００６８】
図１５に示すように、上述した第１実施形態と同様に第１基板２５０は第１絶縁基板１００、前記第１絶縁基板１００上に互いに直交して形成されたゲートライン（図示せず）及びデータライン（図示せず）、また、一つのゲートラインと一つのデータラインにより限定される画素領域に形成されたスイッチング薄膜トランジスター２００を含む。薄膜トランジスター２００はゲート電極１０５、ゲート絶縁膜１１０、アクティブパターン１１５、オーミックコンタクト層パターン１２０、ソース電極１２５及びドレーン電極１３０とを含む。本実施形態は下部−ゲート構造の液晶表示装置を説明しているが、上部−ゲート構造の液晶表示装置にも適用することができる。
【００６９】
また、前記ソース／ドレーン電極１２５、１３０を含むデータラインと同一の金属層からなる少なくとも一つのエンボシング調節パターン１３５が前記ゲート絶縁膜１１０上に島形態に形成される。前記エンボシング調節パターン１３５はその上に積層される有機絶縁膜２１０にエンボシングを形成するための露光工程時に、露光効果を増進させる役割を有する。従って、エンボシング調節パターン１３５上に位置するエンボシングは、一方は緩慢なプロファイル２１６ａに形成され、他方は急激なプロファイル２１６ｂに形成されることにより、非対称断面を有する。
【００７０】
前記薄膜トランジスター２００及びエンボシング調節パターン１３５が形成された第１絶縁基板１００上には、保護膜の機能を有する透明無機絶縁膜２０５及び有機絶縁膜２１０が順に形成される。望ましくは、前記無機絶縁膜２０５はＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ又はＳｉＯｘＮｘの単一層とかＳｉＯｘとＳｉＮｘの複合層で形成される。前記有機絶縁膜２１０及び無機絶縁膜２０５を貫通して薄膜トランジスター２００のドレーン電極１３０又は場合によって、ソース電極１２５の一部分を露出させるコンタクトホール２１５が形成される。
【００７１】
前記有機絶縁膜２１０は、光散乱のために相対的に高低差が形成された複数の第１領域部（溝）２１２と第２領域部（突出部）２１４、２１６を含むエンボシングパターンを有する。ここで、前記エンボシング調節パターン１３５上に位置する第２領域部２１６は図１７に示したように非対称断面に形成される。
【００７２】
図１６及び図１７は、非対称断面を有する第２領域部２１６の平面図及び断面図である。
【００７３】
図１６及び図１７に示すように、有機絶縁膜２１０の下部には通常にシリコン窒化物のような透明無機絶縁膜２０５が形成されるが、有機絶縁膜２１０の下部に光を反射させることができるパターンが形成される場合、その部分に対して露光効果が増進される。即ち、有機絶縁膜２１０の下部に金属のような反射膜からなったパターンが存在すると、透明無機絶縁膜２０５のみ形成されている場合より、露光効果が１０〜２０％程度向上する。ここで、前記金属膜の反射度により露光量が異なる。従って、本実施形態ではソース／ドレーン電極１２５、１３０と同一の金属層からなったエンボシング調節パターン１３５を有機絶縁膜２１０の下部に形成することにより、前記エンボシング調節パターン１３５上に位置する第２領域部２１６の一方傾斜角（θ１）を反射率が最大になる角度で形成し、他方の傾斜角（θ２）を前記傾斜角（θ１）より大きく、又は小さく形成して反射率を最少化させる。
【００７４】
望ましくは、前記第１領域部２１２の底辺４００に対して前記非対称断面を有する第２領域部２１６の接線４１０からなる一方傾斜角（θ１）は８〜１１°の角度分布が１０％以上になり、他方の傾斜角（θ２）は１１°以上の角度分布が１０％以上になるように形成する。
【００７５】
また、前記エンボシング調節パターン１３５は第１領域部２１２と第２領域部２１６にわたって形成され、一方は緩慢な傾きを有し、他方は急激な傾きを有する非対称形状の第２領域部２１６を具現する。
【００７６】
一方、ソース／ドレーン電極１２５、１３０上の第２領域部２１４は、一つのエンボシングに対して同一に下部金属層が位置することになるので、同一の傾斜角を有する対称断面に形成される。ここで、ソース／ドレーン電極１２５、１３０の境界部にエンボシング、即ち第２領域部２１４の一部分のみがわたっている場合には、その部分の傾斜角が大きくなる。
【００７７】
前記コンタクトホール２１５及び有機絶縁膜２１０上には、画素電極に提供される反射電極２２０が形成される。前記反射電極２２０は反射率が高いアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）で形成され、前記コンタクトホール２１５を通じてドレーン電極１３０に接続される。前記反射電極２２０は有機絶縁膜２１０と同様に複数の溝からなる第１領域部２１２と複数の突出部からなるマイクロレンズ領域である第２領域部２１４、２１６に区分される。
【００７８】
前記反射電極２２０上には第１配向膜２６０が形成される。前記第１基板２５０に対向する第２基板３００は第２絶縁基板３０５、光が通過しながら所定色が発現されるＲＧＢ画素からなるカラーフィルタ基板３１０、透明共通電極３１５及び第２配向膜３２０を備える。
【００７９】
前記第１基板２５０と第２基板３００との間には上・下部基板間の接着のためのスペーサ形態のシールライン２７０が介され、第１基板２５０と第２基板３００との間に所定の空間が形成される。このような、第１基板２５０と第２基板３００間の空間には、液晶層２８０が形成され、本実施形態による液晶表示装置を構成する。
【００８０】
図１８乃至図２０は、図１５に示した反射型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【００８１】
図１８に示すように、ガラス又はセラミックのような絶縁物質からなる第１絶縁基板１００上に第１金属膜として、例えば、約５００Åのクロム（Ｃｒ）及び約２５００Åのアルミニウム−ネオジム（Ａｌ−Ｎｄ）を順に蒸着した後、フォトリソグラフィ工程により前記第１金属膜をパターニングして、第１方向に延設するゲートライン（図示せず）、前記ゲートラインから分岐されるゲート電極１０５及びゲートラインの縁端に連結され外部から信号が印加され、ゲートラインに伝達するゲートパッド（図示せず）を含むゲート配線を形成する。
【００８２】
続いて、前記ゲート配線が形成された第１絶縁基板１００上に、約４５００Å厚さの非晶質シリコン窒化物からなるゲート絶縁膜１１０、約２０００Å厚さの非晶質シリコンからなるアクティブパターン１１５及び約５００Åの厚さのｎ+ドーピングされた非晶質シリコンからなるオーミックコンタクト層パターン１２０を手順に形成する。
【００８３】
前記結果物の全面にクロム（Ｃｒ）、クロム−アルミニウム（Ｃｒ−Ａｌ）又はクロム−アルミニウム−クロム（Ｃｒ−Ａｌ−Ｃｒ）のような第２金属膜をスパッタリング方法により約１５００〜４０００Åの厚さに蒸着した後、フォトリソグラフィ工程により第２金属膜をパターニングしてゲートラインに直交する第２方向に延設するデータライン（図示せず）、前記データラインから分岐されるソース電極１２５及びドレーン電極１３０、また、データラインの縁端に連結され画像信号を伝達するためのデータパッド（図示せず）を含むデータ配線を形成する。ここで、特定方向に対して視野角を確保し、反射率を増加させるために第１絶縁基板１００上の所定領域に前記第２金属膜からなるエンボシング調節パターン１３５を一つ以上形成する。
【００８４】
続けて、前記ソース電極１２５とドレーン電極１３０との間の露出されたオーミックコンタクト層パターン１２０を反応性イオンエッチング（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｉｏｎ  ｅｔｃｈｉｎｇ；ＲＩＥ）方法により除去することにより、ゲート電極１０５、ゲート絶縁膜１１０、アクティブパターン１１５、オーミックコンタクト層パターン１２０、ソース電極１２５及びドレーン電極１３０とを含む薄膜トランジスター２００が完成する。
【００８５】
図１９に示すように、薄膜トランジスター２００が形成された第１絶縁基板１００の全面に保護膜として、シリコン窒化物のような透明無機絶縁膜２０５を形成した後、フォトリソグラフィ工程により前記無機絶縁膜２０５及びゲート絶縁膜１１０をエッチングして薄膜トランジスター２００のドレーン電極１３０を露出させる第１コンタクトホールを形成する。続いて、前記第１コンタクトホール及び無機絶縁膜２０５上にアクリル系樹脂のような感光性有機絶縁膜２１０をスピンコーティング（ｓｐｉｎ−ｃｏａｔｉｎｇ）方法とかスリットコーティング（ｓｌｉｔ−ｃｏａｔｉｎｇ）方法を通じて約３〜５μｍ厚さに塗布する。
【００８６】
その後に、ガラス電位温度（１００〜１２０℃）程度の温度、例えば９０℃程度の温度で約３分間溶媒を蒸発させるためのソフト−ベーク工程を実施した後、紫外線露光及び現像工程を通じて前記有機絶縁膜２１０に前記第１コンタクトホールから延びてドレーン電極１３０を露出させるコンタクトホール２１５及び複数のエンボシングを形成する。即ち、コンタクトホール２１５に相応するパターンを有する第１フォトマスクを利用した第１完全露光工程によりドレーン電極１３０上部の有機絶縁膜２１０を露光させた後、マイクロレンズパターンを有する第２フォトマスクを利用したレンズ露光工程を２０００ｍｓ程度の露光量で実施し、コンタクトホール２１５を除外した部分の有機絶縁膜２１０を２次露光させる。その後に、現像工程を実施してドレーン電極１３０の一部分を露出させるコンタクトホール２１５及び複数の第１領域部２１２と第２領域部２１４、２１６を含むエンボシングパターンを形成する。
【００８７】
前記２次露光工程時、金属膜からなったエンボシング調節パターン１３５上で有機絶縁膜２１０の露光効果が増大され、一方は緩慢なプロファイル２１６ａを有し、他方は急激なプロファイル２１６ｂを有する非対称形状の第２領域部２１６が形成される。このように、本実施形態ではデータ配線用金属膜にエンボシング調節パターン１３５を形成するので、特定領域のエンボシング角度を調節するための別途のマスクを必要としない。
【００８８】
上述した現像工程が完了すると、有機絶縁膜２１０のリフロー、ガス抜き及び溶媒除去の目的でファーネス又はオーブンにより有機絶縁膜２１０を約１００〜１２０℃の温度で３分間ハード−ベーキングする。続けて、温度を約２３０℃まで６０分間徐々に昇温し、４０分間約２３０℃の温度を維持し、キュアリングを実施することにより有機絶縁膜２１０を硬化及び安定化させる。ここで、有機絶縁膜２１０の最終厚さは約２〜３μｍになる。
【００８９】
図２０では図示しなかったが、パッド領域のゲートパッド及びデータパッドを各々露出させるコンタクトホールを形成するために、パッド領域のゲート絶縁膜１１０をドライエッチングする。
【００９０】
続いて、前記有機絶縁膜２１０及びコンタクトホール２１５上にアルミニウム（Ａｌ）又は銀（Ａｇ）のように反射率が優れた第３金属膜を蒸着した後、前記第３金属膜をフォトリソグラフィ工程によりパターニングして画素電極として提供される反射電極２２０を形成する。前記反射電極２２０はコンタクトホール２１５を通じて薄膜トランジスターのドレーン電極１３０と接続される。続けて、前記反射電極２２０上にフォトレジストを塗布し、ラビング処理などを通じて液晶層２８０内の液晶分子を選択された角度にプリティルティングさせる第１配向膜２６０を形成する。
【００９１】
前記反射電極２２０は有機絶縁膜２１０の表面と同一の形状を有する。反射電極２２０は有機絶縁膜２１０に形成された複数の溝からなる第１領域部２１２と、複数の突出部からなるマイクロレンズ領域である第２領域部２１４、２１６に区分される。従って、反射電極２２０の特定部分を非対称レンズに形成することにより、特定方向に対して反射率を増加させ、視野角を確保することができる。
【００９２】
前記第１絶縁基板１００と同一の物質により構成された第２絶縁基板３０５上にカラーフィルタ基板３１０、透明共通電極３１５及び第２配向膜３２０を順に形成して第２基板３００を完成する。続いて、第２基板３００が第１基板２５０に対向するように配置した後に、第１基板２５０と第２基板３００との間にスペーサ形態のシールライン２７０を介して接合することにより、第１基板２５０と第２基板３００との間に所定の空間が形成されるようにする。その後に、第１基板２５０と第２基板３００との間の空間には真空注入方法を利用して液晶物質を注入して液晶層２８０を形成すると、本実施形態による反射型液晶表示装置が完成される。
【００９３】
＜実施形態３＞
図２１は本発明の第３実施形態による液晶表示装置のエンボシング形成方法を説明するための断面図であって、エンボシング調節パターン１３５の頂点（ｐｅａｋ）部分、即ち第２領域部２１４の中心部に対応するように形成して、第２領域部２１４内に一つ以上の溝２１７を形成することを除いては、上述した第２実施形態と同一である。
【００９４】
また、図示しなかったが、前記エンボシング調節パターン１３５はエンボシングの溝、即ち第１領域部２１２に対応するように形成して、第１領域部２１２の深さを深く作ることができる。このように、エンボシング調節パターン１３５の位置を調節して露光効果を変化させることにより、いろいろな形態のエンボシングを具現することができる。
【００９５】
＜実施形態４＞
図２２は本発明の第４実施形態による液晶表示装置のエンボシング形成方法を説明するための断面図である。
【００９６】
図２２に示すように、上述した第２実施形態と同一の方法により薄膜トランジスターを製造した後、薄膜トランジスター及び基板上に無機絶縁膜及び有機絶縁膜２１０を順に形成する。続いて、コンタクトホールパターンを有するフォトマスクを利用した完全露光工程により薄膜トランジスターのドレーン電極上部の有機絶縁膜２１０を露光した後、マイクロレンズパターンを有するスリットマスク６００を利用したレンズ露光工程にコンタクトホールを除外した部分の有機絶縁膜２１０を２次露光する。
【００９７】
この時、前記スリットマスク６００は溝形状の第１領域部２１２に対しては完全露光を実施し、突出部形状の第２領域部２１６のうち、急激な傾きに形成される部分２１６ｂは正常露光を実施し、緩慢な傾きに形成される部分２１６ａはスリット露光を実施することができるように、緩慢な傾き部分２１６ａに対応する領域Ａ１内に一つ以上の微細マスクパターンＢが形成される。一方、急激な傾き部分２１６ｂに対応する領域Ａ２内にはマスクパターンを形成しない。
【００９８】
このような構造を有するスリットマスク６００を利用して有機絶縁膜２１０を露光した後、複数の第１領域部及び第２領域部からなり、前記第２領域部が非対称断面を有するエンボシングパターンを形成することができる。
【００９９】
＜実施形態５＞
図２３及び図２４は、本発明の第５実施形態による反射−透過型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【０１００】
図２３に示すように、上述した第２実施形態と同一の方法により相対的に高低差が形成された複数の第１領域部（溝）２１２と第２領域部（突出部）２１４、２１６を含むエンボシングパターンを有する有機絶縁膜２１０を形成する。
【０１０１】
具体的に、第１絶縁基板１００上にゲート電極１０５、ゲート絶縁膜１１０、アクティブパターン１１５、オーミックコンタクト層パターン１２０、ソース電極１２５及びドレーン電極１３０を含む薄膜トランジスター２００を形成する。前記ソース／ドレーン電極１２５、１３０を形成する時、特定方向に対して視野角を確保し、反射率を増加させるためのエンボシング調節パターン１３５を一つ以上形成する。
【０１０２】
続いて、薄膜トランジスター２００及びエンボシング調節パターン１３５が形成された第１絶縁基板１００の全面に保護膜として、シリコン窒化物のような透明無機絶縁膜２０５を形成した後、フォトリソグラフィ工程により前記無機絶縁膜２０５及びゲート絶縁膜１１０をエッチングしてドレーン電極１３０を露出させる第１コンタクトホールを形成する。続いて、前記第１コンタクトホール及び無機絶縁膜２０５上にアクリル系樹脂のような感光性有機絶縁膜２１０をスピンコーティング又はスリットコーティング方法に形成する。
【０１０３】
露光及び現像工程を通じて前記有機絶縁膜２１０に前記第１コンタクトホールから延びて、ドレーン電極１３０を露出させるコンタクトホール２１５及び複数のエンボシングを形成する。即ち、コンタクトホール２１５に相応するパターンを有するフォトマスクを利用した完全露光工程によりドレーン電極１３０上部の有機絶縁膜２１０を露光した後、マイクロレンズパターンを有するフォトマスクを利用したレンズ露光工程を２０００ｍｓ程度の露光量で実施して、コンタクトホール２１５を除外した部分の有機絶縁膜２１０を２次露光する。その後に、現像工程を実施して前記ドレーン電極１３０の一部分を露出させるコンタクトホール２１５及び第１領域部２１２と第２領域部２１４、２１６を含むエンボシングパターンを形成する。
【０１０４】
前記２次露光時、金属膜からなったエンボシング調節パターン１３５上で、有機絶縁膜２１０の露光効果が増大され、一方は緩慢なプロファイル２１６ａを有し、他方は急激なプロファイル２１６ｂを有する非対称形状の第２領域部２１６が形成される。
【０１０５】
続いて、図示しなかったが、パッド領域のゲートパッド及びデータパッドを各々露出させるコンタクトホールを形成するために、パッド領域のゲート絶縁膜１１０をドライエッチングする。
【０１０６】
前記コンタクトホール２１５及び有機絶縁膜２１０上にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ−ｔｉｎ−ｏｘｉｄｅ）とかＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ−ｚｉｎｃ−ｏｘｉｄｅ）のような透明導電膜を蒸着した後、フォトリソグラフィ工程により前記透明導電膜をパターニングしてコンタクトホール２１５を通じてドレーン電極１３０と電気的に連結される透明電極２３０を形成する。
【０１０７】
図２４に示すように、前記ドレーン電極１３０が形成された結果物の全面にアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）のような反射導電膜を蒸着した後、フォトリソグラフィ工程に前記反射導電膜をパターニングして反射電極２２０を形成する。そうすると、前記透明電極２３０上に反射電極２２０が残留している領域は反射板として提供され、透明電極２３０のみ残留している領域は透過窓（Ｔ）として提供される。
【０１０８】
続いて、図示しなかったが、カラーフィルタが形成された第２基板と薄膜トランジスター及び透明電極と反射電極からなる多重膜画素電極が形成された第１基板を接合させた後、第１基板と第２基板との間に液晶層を形成することにより、反射−透過型液晶表示装置を完成する。
【０１０９】
上述した本発明の第５実施形態によると、室内や外部光源が存在しない暗い所では、表示素子自体の内蔵光源を利用してディスプレーする透過表示モードに動作し、室外の高調度環境では外部の入射光を反射させディスプレーする反射表示モードに動作する反射−透過型液晶表示装置を具現することができる。また、別途のマスクを追加せずに、非対称エンボシングを形成することにより、反射表示モード時に特定方向の視野角を確保し、反射率を増加させることができる。
【０１１０】
本実施形態では、反射−透過型液晶表示装置の多重膜画素電極を透明電極２３０が下部層に位置する構造に形成したが、透明電極が上部層に位置する構造にも本発明を適用することができる。
【０１１１】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できるであろう。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明によると、エンボシング処理のために有機絶縁膜に照射される露光量を調節してエンボシングの傾斜角を５〜１５°、望ましくは８〜１１°になるように形成することにより、反射効率を極大化しエンボシング傾き分布を均一にすることができる。従って、均一であり、低い段差を有するエンボシングを形成することにより、後続工程の安定性及び工程マージンを確保し、また均一のパネル特性が得られる。
【０１１３】
本発明の一実施形態によると、有機絶縁膜の下部に金属からなったエンボシングパターンを形成することにより、エンボシング調節パターン上に位置するエンボシングが非対称断面を有するようにする。本発明の他の実施形態によると、スリットマスクを利用して傾きが緩慢な部分はスリット露光し、急激な傾きを有する部分は正常露光を実施することにより、非対称断面を有するエンボシングを形成することができる。
【０１１４】
従って、別途のマスクを追加せずに非対称エンボシングを形成して、特定方向の視野角を確保し、反射率を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機絶縁膜の露光量によるエンボシング傾きの変化を示した断面図である。
【図２】有機絶縁膜の露光量によるエンボシング傾きの変化を示した断面図である。
【図３】有機絶縁膜の露光量によるエンボシング傾きの変化を示した断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による反射型液晶表示装置の断面図である。
【図５】図４に示したエンボシングパターンの拡大図である。
【図６】図４に示した反射型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図７】図４に示した反射型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図８】図４に示した反射型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図９】図４に示した反射型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】図４に示した反射型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】有機絶縁膜の露光量による反射率変化を示したグラフである。
【図１２】有機絶縁膜の露光量によるエンボシングの傾斜角変化を示したグラフである。
【図１３】有機絶縁膜の露光量による白色反射率及び黒色反射率変化を示したグラフである。
【図１４】有機絶縁膜の露光量によるＣ／Ｒ変化を示したグラフである。
【図１５】本発明の第２実施形態による反射型液晶表示装置の断面図である。
【図１６】図１５に示したエンボシングパターンの平面図である。
【図１７】図１５に示したエンボシングパターンの拡大図である。
【図１８】図１５に示した反射型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１９】図１５に示した反射型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図２０】図１５に示した反射型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図２１】本発明の第３実施形態による液晶表示装置のエンボシング形成方法を説明するための断面図である。
【図２２】本発明の第４実施形態による液晶表示装置のエンボシング形成方法を説明するための断面図である。
【図２３】本発明の第５実施形態による反射−透過型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図２４】本発明の第５実施形態による反射−透過型液晶表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１００    第１絶縁基板
１０５    ゲート電極
１１０    ゲート絶縁膜
１１５    アクティブパターン
１２０    オーミックコンタクト層パターン
１２５    ソース電極
１３０    ドレーン電極
２００    薄膜トランジスター
２０５    無機絶縁膜
２１０    有機絶縁膜
２１２    第１領域部
２１４、２１６    第２領域部
２１５    コンタクトホール
２２０    反射電極
２３０    透明電極
２５０    第１基板
３００    第２基板
２８０    液晶層
３０５    第２絶縁基板
３１５    透明共通電極
４００    底辺
４１０    接線
【図１】
0004302385.tif 000002
【図２】
0004302385.tif 000003
【図３】
0004302385.tif 000004
【図４】
0004302385.tif 000005
【図５】
0004302385.tif 000006
【図６】
0004302385.tif 000007
【図７】
0004302385.tif 000008
【図８】
0004302385.tif 000009
【図９】
0004302385.tif 000010
【図１０】
0004302385.tif 000011
【図１１】
0004302385.tif 000012
【図１２】
0004302385.tif 000013
【図１３】
0004302385.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0004302385.tif 000016
【図１６】
0004302385.tif 000017
【図１７】
0004302385.tif 000018
【図１８】
0004302385.tif 000019
【図１９】
0004302385.tif 000020
【図２０】
0004302385.tif 000021
【図２１】
0004302385.tif 000022
【図２２】
0004302385.tif 000023
【図２３】
0004302385.tif 000024
【図２４】
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