(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と;
前記基板上に形成されてゲート電極とソース及びドレーン電極からなる薄膜トランジスタと;
前記薄膜トランジスタを覆っており、第１透過ホール及び前記第１透過ホール縁部に段差傾斜部を有する第１保護層と;
前記第１保護層上に形成されていて、前記第１透過ホール及び前記段差傾斜部に対応する第２透過ホールを有する反射板と;
前記反射板を覆っており、前記ドレーン電極に対応する部分にコンタクトホールを有する第２保護層と;
前記第２保護層上部に形成されて、前記コンタクトホールを通して前記ドレーン電極と連結されている透過電極と;
前記ゲート電極と同じ物質からなり、前記第１透過ホールに対応する開口部を有して前記段差傾斜部と対応する第１遮光パターンとを含むことを特徴とする半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項２】
前記薄膜トランジスタは、シリコンからなるアクティブ層を含み、前記第１遮光パターンと対応する前記アクティブ層と同じ物質からなる第２遮光パターンをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項３】
前記第１保護層は、ベンゾシクロブテン又はアクリル系列の感光性樹脂中からなることを特徴とする請求項１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項４】
前記第２保護層は、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜からなることを特徴とする請求項１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項５】
前記第１保護層と前記薄膜トランジスタの間に第１無機絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項６】
前記第１保護層と前記反射板の間に第２無機絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項７】
前記無機絶縁膜は、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜形成されることを特徴とする請求項５又は６に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項８】
前記反射板は、アルミニウム及びアルミニウム合金で構成された金属物質のいずれか一つからなることを特徴とする請求項１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項９】
前記透過電極は、インジウム−スズ−オキサイド又はインジウム−酸化亜鉛からなることを特徴とする請求項１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項１０】
前記ゲート電極は、二重層構造を有しており、前記第１遮光パターンは二重層をなすゲート電極のいずれか一つの層をなす物質と同じ物質で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項１１】
基板と;
前記基板上に形成されてゲート電極とソース及びドレーン電極からなる薄膜トランジスタと;
前記薄膜トランジスタを覆っており、前記ドレーン電極に対応する第１コンタクトホールと、第１透過ホールと、前記第１透過ホール縁部に段差傾斜部を有する第１保護層と;
前記第１保護層上に形成されて前記第１コンタクトホールを通して前記ドレーン電極と連結される透過電極と;
前記透過電極を覆って前記透過電極に対応する第２コンタクトホールを有する第２保護層と;
前記第２保護層上部に形成されて前記第２コンタクトホールを通して前記透過電極と連結され、前記第１透過ホール及び前記段差傾斜部に対応する第２透過ホールを有する反射電極と;
前記ゲート電極と同じ物質からなり、前記第１透過ホールに対応する開口部を有し、前記段差傾斜部に対応する第１遮光パターンを含むことを特徴とする半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項１２】
前記薄膜トランジスタは、シリコンからなるアクティブ層を含み、前記第１遮光パターンと対応する前記アクティブ層と同じ物質からなる第２遮光パターンをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項１３】
前記第１保護層は、有機絶縁物質からなり、前記第２保護層は無機絶縁物質からなることを特徴とする請求項１１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項１４】
前記第１保護層は、ベンゾシクロブテン又はアクリル系列の感光性樹脂からなることを特徴とする請求項１１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項１５】
前記第２保護層は、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜中からなることを特徴とする請求項１１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項１６】
前記第１保護層と前記薄膜トランジスタの間に無機絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項１７】
前記無機絶縁膜は、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜で形成されたことを特徴とする請求項１６に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項１８】
前記反射電極は、アルミニウム及びアルミニウム合金で構成された金属物質のいずれか一つからなることを特徴とする請求項１１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項１９】
前記透過電極は、インジウム−スズ−オキサイド又はインジウム−酸化亜鉛からなることを特徴とする請求項１１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項２０】
前記ゲート電極は、二重層構造を有しており、前記第１遮光パターンは二重層をなすゲート電極のいずれか一つの層をなす物質と同じ物質で構成されたことを特徴とする請求項１１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項２１】
基板と;
前記基板上に形成されてゲート電極とソース及びドレーン電極からなる薄膜トランジスタと;
前記薄膜トランジスタを覆っている第１保護層と;
前記第１保護層上に形成されていて、第１透過ホールを有する反射板と;
前記反射板を覆っており、前記ドレーン電極に対応するコンタクトホールと、前記第１透過ホールに対応する第２透過ホールと、前記第２透過ホール縁部に段差傾斜部を有する第２保護層と;
前記第２保護層上部に形成されて、前記コンタクトホールを通して前記ドレーン電極と連結されている透過電極と;
前記ゲート電極と同じ物質からなり、前記第２透過ホールに対応する開口部を有し、前記段差傾斜部と対応する第１遮光パターンを含むことを特徴とする半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項２２】
前記薄膜トランジスタは、シリコンからなるアクティブ層を含み、前記第１遮光パターンと対応する前記アクティブ層と同じ物質からなる第２遮光パターンをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項２３】
前記第１保護層は、無機絶縁物質からなり、前記第２保護層は有機絶縁物質からなることを特徴とする請求項２１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項２４】
前記第１保護層は、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜からなることを特徴とする請求項２１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項２５】
前記第２保護層は、ベンゾシクロブテン又はアクリル系列の感光性樹脂からなることを特徴とする請求項２１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項２６】
前記反射板は、アルミニウム及びアルミニウム合金で構成された金属物質のいずれか一つからなることを特徴とする請求項２１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項２７】
前記透過電極は、インジウム−スズ−オキサイド又はインジウム−酸化亜鉛からなることを特徴とする請求項２１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項２８】
前記ゲート電極は、二重層構造を有しており、前記第１遮光パターンは二重層をなすゲート電極のいずれか一つの層をなす物質と同じ物質で構成されたことを特徴とする請求項２１に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板。
【請求項２９】
基板を備える段階と;
前記基板上部にゲート電極及び開口部を有する第１遮光パターンを形成する段階と;
前記ゲート電極及び第１遮光パターン上部にゲート絶縁膜を形成する段階と;前記ゲート絶縁膜上部にアクティブ層を形成する段階と;
前記アクティブ層上部にソース及びドレーン電極を形成する段階と;
前記ソース及びドレーン電極上部に前記開口部に対応する第１透過ホールと前記第１透過ホール縁部に段差傾斜部を有する第１保護層を形成する段階と;
前記第１保護層上部に前記第１透過ホール及び前記段差傾斜部に対応する第２透過ホールを有する反射板を形成する段階と;
前記反射板を覆っており、前記ドレーン電極に対応する部分にコンタクトホールを有する第２保護層を形成する段階と;
前記第２保護層上部に、前記コンタクトホールを通して前記ドレーン電極と連結された、透明な透過電極を形成する段階とを含むことを特徴とする半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法。
【請求項３０】
前記アクティブ層を形成する段階は、前記第１遮光パターンと対応する前記アクティブ層と同じ物質からなる第２遮光パターンを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法。
【請求項３１】
前記第１保護層は有機絶縁物質で形成し、前記第２保護層は無機絶縁物質で形成することを特徴とする請求項２９に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法。
【請求項３２】
前記第１保護層は、ベンゾシクロブテン又はアクリル系列の感光性樹脂で形成することを特徴とする請求項２９に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項３３】
前記第２保護層は、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜で形成することを特徴とする請求項２９に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項３４】
前記ソース及びドレーン電極を形成する段階と前記第１保護層を形成する段階の間に第１無機絶縁膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法。
【請求項３５】
前記第１保護層を形成する段階と前記反射板を形成する段階の間に第２無機絶縁膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法。
【請求項３６】
前記無機絶縁膜は、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜で形成することを特徴とする請求項３４又は３５に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項３７】
前記反射板は、アルミニウム及びアルミニウム合金で構成された金属物質のいずれか一つで形成することを特徴とする請求項２９に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項３８】
前記透過電極は、インジウム−スズ−オキサイド又はインジウム−酸化亜鉛で形成することを特徴とする請求項２９に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項３９】
前記ゲート電極は、二重層構造を有するように形成し、前記第１遮光パターンは二重層をなすゲート電極のいずれか一つの層をなす物質と同じ物質で構成することを特徴とする請求項２９に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項４０】
基板を備える段階と;
前記基板上部にゲート電極及び開口部を有する第１遮光パターンを形成する段階と;
前記ゲート電極及び第１遮光パターン上部にゲート絶縁膜を形成する段階と;
前記ゲート絶縁膜上部にアクティブ層を形成する段階と;
前記アクティブ層上部にソース及びドレーン電極を形成する段階と;
前記ソース及びドレーン電極上部に前記ドレーン電極に対応する第１コンタクトホールと、前記開口部に対応する第１透過ホールと、前記第１透過ホール縁部に段差傾斜部を有する第１保護層を形成する段階と;
前記第１保護層上部に前記第１コンタクトホールを通して前記ドレーン電極と連結される透過電極を形成する段階と;
前記透過電極を覆い、前記透過電極に対応する部分に第２コンタクトホールを有する第２保護層を形成する段階と;
前記第２保護層上部に前記第２コンタクトホールを通して前記透過電極と連結され、前記第１透過ホール及び前記段差傾斜部に対応する第２透過ホールを有する反射電極を形成する段階とを含むことを特徴とする半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法。
【請求項４１】
前記アクティブ層を形成する段階は、前記第１遮光パターンと対応する前記アクティブ層と同じ物質からなる第２遮光パターンを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項４０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法。
【請求項４２】
前記第１保護層は有機絶縁物質で形成し、前記第２保護層は無機絶縁物質で形成することを特徴とする請求項４０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項４３】
前記第１保護層は、ベンゾシクロブテン又はアクリル系列の感光性樹脂中で形成することを特徴とする請求項４０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項４４】
前記第２保護層は、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜で形成することを特徴とする請求項４０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項４５】
前記ソース及びドレーン電極を形成する段階と前記第１保護層を形成する段階の間に無機絶縁膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項４０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法。
【請求項４６】
前記無機絶縁膜は、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜で形成することを特徴とする請求項４５に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項４７】
前記反射電極は、アルミニウム及びアルミニウム合金で構成された金属物質中のいずれか一つで形成することを特徴とする請求項４０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項４８】
前記透過電極は、インジウム−スズ−オキサイド又はインジウム−酸化亜鉛で形成することを特徴とする請求項４０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項４９】
前記ゲート電極は、二重層構造を有するように形成し、前記第１遮光パターンは二重層をなすゲート電極のいずれか一つの層をなす物質と同じ物質で構成することを特徴とする請求項４０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項５０】
基板を備える段階と;
前記基板上部にゲート電極及び開口部を有する第１遮光パターンを形成する段階と;
前記ゲート電極及び第１遮光パターン上部にゲート絶縁膜を形成する段階と;前記ゲート絶縁膜上部にアクティブ層を形成する段階と;
前記アクティブ層上部にソース及びドレーン電極を形成する段階と;
前記ソース及びドレーン電極上部に第１保護層を形成する段階と;
前記第１保護層上部に前記開口部に対応する第１透過ホールを有する反射板を形成する段階と;
前記反射板を覆っており、前記ドレーン電極に対応するコンタクトホールと、前記第１透過ホールに対応する第２透過ホールと、前記第２透過ホール縁部に段差傾斜部を有する第２保護層を形成する段階と;
前記第２保護層上部に、前記コンタクトホールを通して前記ドレーン電極と連結された、透明な透過電極を形成する段階とを含むことを特徴とする半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法。
【請求項５１】
前記アクティブ層を形成する段階は、前記第１遮光パターンと対応する前記アクティブ層と同じ物質からなる第２遮光パターンを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法。
【請求項５２】
前記第１保護層は無機絶縁物質で形成し、前記第２保護層は有機絶縁物質で形成することを特徴とする請求項５０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法。
【請求項５３】
前記第１保護層は、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜中で形成することを特徴とする請求項５０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項５４】
前記第２保護層は、ベンゾシクロブテンまたはアクリル系列の感光性樹脂で形成することを特徴とする請求項５０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項５５】
前記反射板は、アルミニウム及びアルミニウム合金で構成された金属物質のいずれか一つで形成することを特徴とする請求項５０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項５６】
前記透過電極は、インジウム−スズ−オキサイド又はインジウム−酸化亜鉛で形成することを特徴とする請求項５０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【請求項５７】
前記ゲート電極は、二重層構造を有するように形成し、前記第１遮光パターンは二重層をなすゲート電極のいずれか一つの層をなす物質と同じ物質で構成することを特徴とする請求項５０に記載の半透過液晶表示装置用アレー基板製造方法。
【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に関し、さらに詳細には反射モードと透過モードを選択的に用いることができる半透過液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に液晶表示装置は、電界生成電極が各々形成されている二基板を、二電極が形成されている面が接するように配置して二基板間に液晶物質を注入し、二電極に電圧を印加して電界を生成することにより液晶分子を動かして、これにより光の透過率を変化させることで画像を表現する装置である。
【０００３】
このような液晶表示装置は、用いる光源によって透過型と反射型に分けることができる。
【０００４】
透過型液晶表示装置は、液晶パネルの後面に付着された背面光源であるバックライトから出る人為的な光を液晶に入射させ、液晶の配列により光の量を調節して色を表示する形態である。一方、反射型液晶表示装置は、外部の自然光や人造光を反射させ、液晶の配列により光の透過率を調節する形態である。
【０００５】
透過型液晶表示装置は人為的な背面光源を用いるので、暗い外部環境においても明るい画像を具現できるが電力消費が大きいという短所がある。一方反射型液晶表示装置は、光の大部分を外部の自然光や人造光源に依存する構造であるため透過型液晶表示装置に比べて電力消費が少ないが、暗い場所では用いることができないという短所がある。
【０００６】
したがって、２種モードを必要な状況によって適切に選択して用いることができる装置として反射及び透過兼用液晶表示装置が提案された。
【０００７】
ところで、一般的な反射及び透過兼用半透過液晶表示装置は電圧を印加しない場合白色光が出力されるノーマリーホワイト(ｎｏｒｍａｌｌＹ  ｗｈｉｔｅ)モードであって、反射モードを基準に設計されるために電圧を印加しないときは透過モードの透過率が反射モード透過率の５０％程度でしかない。したがって、灰色光が出力される問題が発生する。
【０００８】
このような問題を解決するために反射領域と透過領域における液晶の厚さを異なるようにした半透過液晶表示装置が提案された。
【０００９】
以下、添付した図面を参照して従来の半透過液晶表示装置について説明する。図１は従来の半透過液晶表示装置の断面図であり、半透過液晶表示装置は透過部Ａと反射部Ｂに分けられる。
【００１０】
図示したように、下部基板１０上に有機絶縁膜からなる第１保護層２０が形成されており、透過部Ａに対応する部分の第１保護層２０には第１透過ホール２２が形成されている。第１保護層２０上部には透明導電物質からなる透過電極３０が形成されていて、透過電極３０上部には第２保護層４０が形成されている。一方、図示しなかったが下部基板１０上部には薄膜トランジスタがさらに形成されており、薄膜トランジスタは電気的に透過電極３０と反射電極５０に連結されている。
【００１１】
次に、第２保護層４０上部には反射電極５０が形成されているが、反射電極５０は第１透過ホール２２上部に第２保護層４０及び透過電極３０に対応する部分に第２透過ホール５２を有する。
【００１２】
次に、下部基板１０上部には一定の間隔を置いて上部基板６０が配置されており、上部基板６０下部にはカラーフィルタ６１と共通電極６２が順に形成されている。
【００１３】
下部基板１０と上部基板６０の外側には、第１及び第２位相差板７１、７２が各々配置されており、該第１及び第２位相差板７１、７２は光の偏光状態を変える機能を有する。ここで、第１及び第２位相差板７１、７２は、λ／４(λ＝５５０ｎｍ)に相当する位相差を有するので、入射した線偏光は円偏光に、円偏光は線偏光に変化する。
【００１４】
第１及び第２位相差板７１、７２の外側には下部偏光板８１と上部偏光板８２が各々配置されていて、上部偏光板８２の光透過軸は下部偏光板８１の光透過軸に対して９０度の角度を有する。
【００１５】
次に、下部偏光板８１の外側、すなわち下部偏光板８１の下には、バックライト９０が配置されていて透過モードの光源に利用される。
【００１６】
次に、共通電極６２と反射電極５０の間には、液晶１００が注入されている。ここで、液晶１００は基板に対して水平に配設され、正の誘電率異方性を有することを利用して、電界が形成されたとき電界の方向と平行に配列される。
【００１７】
このような液晶表示装置において、液晶１００の位相差(Δｎ・ｄ)は、液晶１００の屈折率異方性と厚さによって変わる。したがって、第１透過ホール２２は、透過部Ａの液晶１００の厚さを反射部Ｂの液晶１００の厚さより厚くすることにより透過モードと反射モードの輝度を均一にするためのものであって、透過部Ａの液晶１００の厚さを反射部Ｂの液晶１００の厚さの二倍にすることが望ましい。
【００１８】
このような半透過液晶表示装置では、透過部に該当する領域の有機絶縁膜にホールを形成し、透過部の液晶の厚さを反射部液晶の厚さの二倍にすることによって反射モードと透過モードの透過率を均一にすることができる。
【００１９】
次に、図１の半透過液晶表示装置で、電圧を印加する前と、印加後の反射モードの偏光状態を図２Ａ及び図２Ｂに各々示した。
【００２０】
ここで、図１で基板に平行な方向をＹ軸に、光が進む方向をＺ軸に設定すると、Ｚ軸及びＹ軸に垂直なＸ方向に偏している偏光が１８０度回転する。
【００２１】
上のような座標を設定した場合、液晶表示装置の下部から見たとき上部偏光板の光透過軸はＸ軸に対して１３５度、下部偏光板の光透過軸はＸ軸に対して４５度に定める。したがって、液晶表示装置の上部から見たとき、上部偏光板の光透過軸がＸ軸となす角度は４５度になる。
【００２２】
また、位相差板は、λ／４の位相差を有するものを利用するが、上部位相差板はＸ軸上に光軸を持っていて、４５度で入射した光は左円偏光されて、左円偏光して入射した光は１３５度に線偏光され、１３５度で入射した光は右円偏光され、右円偏光して入射した光は４５度に線偏光するように左折することを利用する。一方、下部位相差板はＹ軸上に光軸を持っていて、４５度で入射した光が右円偏光されて右折することを利用する。このとき反射部の液晶はλ／４の位相差値を有し、それにより偏光された光が右折する。
【００２３】
図２Ａに示したように、液晶表示装置に電圧を印加していないときは、上部偏光板を通過した光は４５度に線偏光され、上部位相差板を通過しながら左円偏光される。続いて、液晶を通過しながら左円偏光から４５度線偏光に変わり、この線偏光は反射電極で反射されて進行方向が変わるので１３５度の偏光方向を有する。次に、液晶を通過しながら１３５度の線偏光は左円偏光に変わり、該左円偏光は上部位相差板を通過しながら再び１３５度に線偏光される。１３５度に線偏光された光は上部偏光軸の光透過軸方向と一致するので、上部偏光板に到達した光がすべて透過されてホワイトが具現される。
【００２４】
次に、図２Ｂに示したように、液晶表示装置に電圧が印加された場合、上部偏光板を通過した光は４５度に線偏光され、上部位相差板を通過しながら左円偏光される。続いて、該左円偏光された光は液晶を通過するが、液晶分子が印加された電圧によって基板に対して垂直に配列されて位相差を有しないので、そのまま透過して左円偏光状態を維持する。次に、該左円偏光された光は反射電極に反射されて右円偏光され、右円偏光された光は再び液晶をそのまま透過した後、上部位相差板を通過しながら４５度に線偏光される。４５度に線偏光された光は上部偏光板の光透過軸と直角になるので、透過できずブラック状態になる。
【００２５】
一方、図３Ａ及び図３Ｂには、図１の半透過液晶表示装置において、電圧が印加される前と、印加後の透過モードの偏光状態を示した。
【００２６】
図３Ａに示したように、電圧を印加していないとき、バックライトから照射されて下部偏光板を通過した光は４５度に線偏光され、下部位相差板を通過しながら右円偏光される。続いて透過電極を通過する際は透過電極は光の偏光状態に影響を及ぼさないので、右円偏光状態がそのまま維持される。次に、右円偏光された光は液晶を通過する。透過部の液晶は反射部の液晶の厚さの二倍にしてλ／２の位相差を有するようにする。したがって、前記右円偏光された光は左円偏光に変換される。次に、左円偏光された光は上部の位相差板を通過しながら１３５度に線偏光されるので、上部偏光板の光透過軸方向と一致して光がすべて透過する。
【００２７】
続いて、電圧が印加された場合には、図３Ｂに示したように、バックライトから照射されて下部偏光板を通過した光は４５度に線偏光され、下部位相差板を通過しながら右円偏光される。続いて、位相変化なしに透過電極を通過して液晶を通過するが、液晶が基板に対して垂直に配列されて位相差を有しないので右円偏光された状態が維持される。次に、上部位相差板を通過しながら前記右円偏光された光は４５度に線偏光されるが、これは上部偏光板の光透過軸方向すなわち、１３５度方向と直角になるので上部偏光板を透過する光がなくなる。
【００２８】
このように、透過部と反射部の液晶の厚さを変えて二モードの輝度を均一にするのみならず、ブラック状態を理想的に暗くすることができるので、コントラスト比を高めることができる。それゆえ、半透過液晶表示装置の画質を向上させることができる。
【００２９】
前述したように、液晶の位相差は液晶の厚さによって変えることができるが、図１のように、反射部Ｂと透過部Ａの液晶の厚さを変えるために透過ホールを形成した場合、反射部と透過部間の傾斜した境界領域、すなわち段差傾斜部では液晶の厚さが持続的に変化する。したがって、電圧が印加されないとき、この部分で液晶の位相差が変わり光が漏れる問題が発生する。
【００３０】
また、電圧を印加したときには、この部分で電界の歪曲が発生するので、液晶分子が基板に対して完全に立たず、位相遅延が現れ、やはり光が漏れる問題がある。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の従来の問題を解決するために提案されたものであり、本発明の目的は反射部と透過部の境界領域である段差傾斜部に遮光幕を形成することによって、光漏れを防止してコントラスト比を向上させることができる半透過液晶表示装置を提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の半透過液晶表示装置用アレー基板には、基板上にゲート電極とソース及びドレーン電極からなる薄膜トランジスタが形成されていて、その上に薄膜トランジスタを覆うように、第１透過ホール及び前記第１透過ホールの縁の段差傾斜部を有する第１保護層が形成されている。第１保護層上には第１透過ホール及び段差傾斜部に対応する第２透過ホールを有する反射板が形成されていて、反射板を覆うように、ドレーン電極に対応する部分にコンタクトホールを有する第２保護層が形成されている。その上にコンタクトホールを通してドレーン電極と連結された透過電極が形成されている。また、ゲート電極と同じ物質からなり、第１透過ホールに対応する開口部を有して段差傾斜部と対応する第１遮光パターンが形成されている。
【００３３】
本発明では、薄膜トランジスタはシリコンからなるアクティブ層を含み、第１遮光パターンと対応し、アクティブ層と同じ物質からなる第２遮光パターンをさらに含むことができる。
【００３４】
ここで、第１保護層をベンゾシクロブテン又はアクリル系列の感光性樹脂で形成し、第２保護層をシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜で形成することができる。
【００３５】
このとき、第１保護層と薄膜トランジスタ間に第１無機絶縁膜をさらに含むことができ、第１保護層と反射板の間に第２無機絶縁膜をさらに含む場合もある。
【００３６】
本発明による他の半透過液晶表示装置用アレー基板では、基板上にゲート電極とソース及びドレーン電極からなる薄膜トランジスタが形成されている。その上に薄膜トランジスタを覆うように、ドレーン電極に対応する部分に配設された第１コンタクトホールと第１透過ホールそして第１透過ホールの縁の段差傾斜部を有する第１保護層が形成されている。次に、第１保護層上には、第１コンタクトホールを通してドレーン電極と連結される透過電極が形成されていて、透過電極を覆うように、透過電極に対応する部分に第２コンタクトホールを有する第２保護層が形成されている。第２保護層上部には、前記第２コンタクトホールを通して透過電極と連結され、第１透過ホール及び段差傾斜部に対応する第２透過ホールを有する反射電極が形成されている。また、ゲート電極と同じ物質からなり、第１透過ホールに対応する開口部を有して段差傾斜部に対応する第１遮光パターンが形成されている。
【００３７】
ここで、薄膜トランジスタは、シリコンからなるアクティブ層を含み、第１遮光パターンと対応し、アクティブ層と同じ物質からなる第２遮光パターンをさらに含むことができる。
【００３８】
また、第１保護層を有機絶縁物質で形成し、第２保護層を無機絶縁物質で形成することができ、このとき第１保護層と薄膜トランジスタの間に無機絶縁膜をさらに含む場合もある。
【００３９】
本発明による別の半透過液晶表示装置用アレー基板では、基板上にゲート電極とソース及びドレーン電極からなる薄膜トランジスタが形成されていて、第１保護層が薄膜トランジスタを覆っている。第１保護層上には第１透過ホールを有する反射板が形成されていて、その上に反射板を覆うように、ドレーン電極に対応する部分に配設されたコンタクトホールと、第１透過ホールに対応する第２透過ホールと、第２透過ホールの縁の段差傾斜部を有する第２保護層とが形成されている。第２保護層上部には、コンタクトホールを通してドレーン電極と連結されている透過電極が形成されている。次に、ゲート電極と同じ物質からなり、第２透過ホールに対応する開口部を有して段差傾斜部と対応する第１遮光パターンが形成されている。
【００４０】
ここで、薄膜トランジスタは、シリコンからなるアクティブ層を含み、第１遮光パターンと対応し、アクティブ層と同じ物質からなる第２遮光パターンをさらに含むことができる。
【００４１】
このとき、第１保護層を無機絶縁物質で形成し、第２保護層を有機絶縁物質で形成する場合もある。
【００４２】
本発明による半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法では、基板上部にゲート電極及び開口部を有する第１遮光パターンを形成する。次に、その上にゲート絶縁膜を形成し、ゲート絶縁膜上部にアクティブ層とソース及びドレーン電極を順に形成する。続いて、ソース及びドレーン電極上部に、開口部に対応する第１透過ホールと第１透過ホールの縁の段差傾斜部を有する第１保護層を形成する。次に、第１保護層上部に、第１透過ホール及び段差傾斜部に対応する第２透過ホールを有する反射板を形成する。次に、反射板を覆うように、ドレーン電極に対応する部分にコンタクトホールを有する第２保護層を形成した後、その上にコンタクトホールを通してドレーン電極と連結された透明な透過電極を形成する。
【００４３】
ここで、第１保護層を有機絶縁物質で形成し、第２保護層を無機絶縁物質で形成することができ、このとき、ソース及びドレーン電極を形成する段階と第１保護層を形成する段階の間に第１無機絶縁膜を形成する段階をさらに含むことができ、第１保護層を形成する段階と反射板を形成する段階の間に第２無機絶縁膜を形成する段階をさらに含む場合もある。
【００４４】
本発明による別の半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法では、基板上部にゲート電極及び開口部を有する第１遮光パターンを形成する。次に、その上にゲート絶縁膜及びアクティブ層を順に形成し、アクティブ層上部にソース及びドレーン電極を形成する。次に、ソース及びドレーン電極上部にドレーン電極と対応する部分に配設される第１コンタクトホールと、開口部に対応する第１透過ホール、そして前記第１透過ホールの縁の段差傾斜部を有する第１保護層とを形成する。続いて、第１保護層上部に第１コンタクトホールを通してドレーン電極と連結される透過電極を形成する。次に、透過電極を覆い、透過電極に対応する部分に第２コンタクトホールを有する第２保護層を形成する。次に、第２保護層上部に第２コンタクトホールを通して透過電極と連結され、第１透過ホール及び段差傾斜部に対応する第２透過ホールを有する反射電極を形成する。
【００４５】
第１保護層を有機絶縁物質で形成し、第２保護層を無機絶縁物質で形成することができ、このときソース及びドレーン電極を形成する段階と第１保護層を形成する段階の間に無機絶縁膜を形成する段階をさらに含む場合もある。
【００４６】
本発明によるまた別の半透過液晶表示装置用アレー基板の製造方法では、基板上部にゲート電極及び開口部を有する第１遮光パターンを形成する。次に、ゲート電極及び第１遮光パターン上部にゲート絶縁膜を形成した後、その上にアクティブ層を形成する。次に、アクティブ層上部にソース及びドレーン電極を形成し、ソース及びドレーン電極上部に第１保護層を形成する。続いて、第１保護層上部に開口部に対応する第１透過ホールを有する反射板を形成する。次に、反射板を覆うように、ドレーン電極に対応する部分に配設されたコンタクトホールと、第１透過ホールに対応する第２透過ホールと、第２透過ホールの縁の段差傾斜部とを有する第２保護層を形成する。次に、第２保護層上部にコンタクトホールを通してドレーン電極と連結された透明な透過電極を形成する。
【００４７】
ここで、第１保護層を無機絶縁物質で形成し、第２保護層を有機絶縁物質で形成することができる。
【００４８】
一方、アクティブ層を形成する段階は、第１遮光パターンと対応する第２遮光パターンを形成する段階を含むことができる。
【００４９】
このように本発明による半透過液晶表示装置では、反射部と透過部間の傾斜した境界部分にゲート物質及びアクティブ層物質で遮光パターンを形成して境界領域から光が漏れることを防止することによって、工程を増加させずに反射モードと透過モード各々のコントラスト比を向上させることができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例による半透過液晶表示装置について説明する。
【００５１】
本発明による半透過液晶表示装置は、アレー基板を除いて従来の半透過液晶表示装置と同一の構造を有するので、本発明ではアレー基板についてのみ説明する。
【００５２】
図４は本発明の第１実施例による半透過液晶表示装置用アレー基板の一部を示した平面図であって、図５は同部分を図４のＶ−Ｖ線に沿って切った断面図である。
【００５３】
ここで、本発明による半透過液晶表示装置用アレー基板の画素部は、透過部Ｃと反射部Ｄで定義され、透過部Ｃと反射部Ｄの間には境界領域Ｅを配置する。
【００５４】
図４及び図５に示したように、絶縁基板１１０上に金属などの導電物質からなる横方向に延びたゲート配線１２１と、ゲート配線１２１から延びたゲート電極１２２が形成されており、ゲート配線１２１と同じ物質からなる第１遮光パターン１２５が透過部Ｃと反射部Ｄ間の境界領域Ｅに対応するように形成されている。ここで、第１遮光パターン１２５は透過部Ｃに対応する部分に開口部を有しており、図示したように第１遮光パターン１２５は境界領域Ｅのみならず反射部Ｄにまで延びている場合と、または境界領域Ｅにのみ対応するように形成されている場合がある。また、第１遮光パターン１２５は主にゲート配線１２１やゲート電極１２２と同じ物質で形成されるが、データ配線１６１と同じ物質で形成することもできる。
【００５５】
次に、ゲート配線１２１とゲート電極１２２及び第１遮光パターン１２５上にはシリコン窒化膜やシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜１３０が形成されてこれらを覆っている。続いて、ゲート電極１２２上部のゲート絶縁膜１３０上には非晶質シリコンからなるアクティブ層１４１が形成されており、第１遮光パターン１２５上部のゲート絶縁膜１３０上には非晶質シリコンからなる第２遮光パターン１４５が形成されている。第２遮光パターン１４５も透過部Ｃに対応する部分に開口部を有して境界領域Ｅに対応するように形成されており、第１遮光パターン１２５と同様に反射部Ｄまで延びていてもよい。一方、第２遮光パターン１４５を省略する場合もある。
【００５６】
次に、アクティブ層１４１上には不純物が注入されている非晶質シリコンからなるオーミックコンタクト層１５１、１５２が形成されていて、その上に縦方向に延びたデータ配線１６１とデータ配線１６１から延びたソース電極１６２と、ゲート電極１２２を中心にソース電極１６２と接しているドレーン電極１６３とが形成されている。ここで、データ配線１６１はゲート配線１２１と交差して画素領域を定義する。
【００５７】
続いて、データ配線１６１とソース及びドレーン電極１６２、１６３上部には有機絶縁膜からなる第１保護層１７０が形成されている。ここで、薄膜トランジスタのチャネルが有機絶縁膜と直接接すると薄膜トランジスタの素子特性が低下するので、第１保護層１７０下部にはシリコン窒化膜やシリコン酸化膜からなる第１無機絶縁膜１７０ａがさらに形成されている。第１保護層１７０は画素領域に配置され、透過部Ｃに対応する部分に第１透過ホール１７２を有する。第１透過ホール１７２は透過部Ｃの液晶の厚さを反射部Ｄの液晶の厚さより厚くして透過モードと反射モードの輝度を均一にするためのものであって、透過部Ｃの液晶の厚さを反射部Ｄの液晶の厚さの二倍にすることが望ましい。このとき、第１透過ホール１７２はゲート絶縁膜１３０を通過して絶縁基板１１０まで延びているが、そうでない場合もある。このような第１保護層１７０は、ベンゾシクロブテン(ｂｅｎＺｏｃＹｃｌｏ−ｂｕｔｅｎｅ;ＢＣＢ)やアクリル系列の感光性樹脂を利用して形成することができる。
【００５８】
次に、第１保護層１７０上部には第２無機絶縁膜１７０ｂと反射板１８０が順に形成されており、反射板１８０は第１透過ホール１７２上に第２透過ホール１８２を有する。このような反射板１８０はアルミニウムやアルミニウム合金などの反射率が高い物質をスパッタリングなどの方法で蒸着して形成することができるが、このとき有機絶縁膜上に直接反射板１８０を形成すると、スパッタリング装置のチャンバ内部が汚染されてそれにより収率が低下するので、第１保護層１７０上に第２無機絶縁膜１７０ｂを形成した後に反射板１８０を形成することが望ましい。
【００５９】
次に、反射板１８０上部には第２保護層１９０が形成されている。第２保護層１９０はドレーン電極１６３に対応する部分にコンタクトホール１９１を有する。ここで、第２保護層１９０はシリコン窒化膜やシリコン酸化膜などの無機絶縁膜で形成することができ、第１及び第２透過ホール１７２、１８２上部に第３透過ホールを有する場合もある。
【００６０】
次に、第２保護層１９０上部の画素領域には透明導電物質からなる透過電極２００が形成されている。このとき、透過電極２００はコンタクトホール１９１を通してドレーン電極１６３と接触する。
【００６１】
本発明では反射板１８０を透過電極２００から絶縁させて形成したが、透過電極２００と接触させて電極の役割をさせる場合もある。
【００６２】
このように、本発明の第１実施例では、透過部Ｃと反射部Ｄの間の境界領域Ｅにゲート配線物質を利用して遮光パターンを形成することによって、バックライトによる歪曲された光を遮断できる。またシリコンが光を吸収する性質を有するので、非晶質シリコンを利用して遮光パターンを形成することによって、反射光による歪曲された光も遮断できる。したがって、半透過液晶表示装置で反射モード及び透過モードのコントラスト比を向上させることができる。
【００６３】
このような本発明の第１実施例による半透過液晶表示装置用アレー基板の製造過程を図６Ａないし図６Ｇに示したが、図６Ａないし図６Ｇは図４のＶ−Ｖ線に沿って切った断面に該当する。
【００６４】
図６Ａに示したように、基板１１０上に金属のような導電物質を蒸着してパターニングし、ゲート配線(図４の１２１)とゲート電極１２２、そして第１遮光パターン１２５を形成する。このとき、第１遮光パターン１２５は少なくとも透過部Ｃと反射部Ｄ間の境界領域Ｅに対応するように形成する。
【００６５】
続いて、図６Ｂに示したように、ゲート絶縁膜１３０を蒸着し、非晶質シリコンと不純物がドーピングされた非晶質シリコンを順に蒸着した後パターニングし、ゲート電極１２２上部にアクティブ層１４１と不純物半導体層１５３を形成する。続いて第１遮光パターン１２５上部に第２遮光パターン１４５及びダミーパターン１５５を形成する。
【００６６】
次に、図６Ｃに示したように、金属などの導電物質を蒸着してからパターニングし、データ配線１６１とソース及びドレーン電極１６２、１６３を形成して、あらわれた不純物半導体層(図６Ｂの１５３)を除去してオーミックコンタクト層１５１、１５２を完成する。このとき、第２遮光パターン１４５上部のダミーパターン(図６Ｂの１５５)も除去される。
【００６７】
次に、図６Ｄに示したように、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜を蒸着して第１無機絶縁膜１７０ａを形成し、その上にＢＣＢまたはアクリル系列の樹脂で第１保護層１７０を形成した後パターニングして、ドレーン電極１６３に対応する第１コンタクトホール１７１と透過部Ｃに対応する第１透過ホール１７２を形成する。このとき、第１透過ホール１７２をゲート絶縁膜１３０を通過して絶縁基板１１０まで延ばしてもよい。
【００６８】
続いて、図６Ｅに示したように、第１保護層１７０上部にシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜を蒸着して第２無機絶縁膜１７０ｂを形成した後、アルミニウム又はアルミニウム合金系列の金属物質を蒸着してからパターニングし、第１透過ホール１７２上部に第２透過ホール１８２を有する反射板１８０を形成する。
【００６９】
次に、図６Ｆに示したように、無機絶縁膜で第２保護層１９０を形成して下部の第２無機絶縁膜１７０ｂと一緒にパターニングし、ドレーン電極１６３に対応する第２コンタクトホール１９１を形成する。このとき、第２保護層１９０及び第２無機絶縁膜１７０ｂをパターニングして第１及び第２透過ホール１７２、１８２に対応する第３透過ホールをさらに形成する場合もある。
【００７０】
続いて、図６Ｇに示したように、透明導電物質を蒸着してからパターニングし、画素電極になる透過電極２００を形成する。透過電極２００は第２コンタクトホール１９１を通してドレーン電極１６３と連結され、インジウム−スズ−オキサイド(Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  ＯＸｉｄｅ;以下ＩＴＯと称する)やインジウム−酸化亜鉛(Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  ＯＸｉｄｅ;以下ＩＺＯと称する)などの物質で形成することができる。
【００７１】
一方、第１実施例である図５の構成は、図７に示したようにゲート電極１２２が二重層構造を有するように変形できる。例えば、図７のように、ゲート電極１２２の下部層１２２ａはアルミニウム(Ａｌ)で構成し、上部層１２２ｂはモリブデン(Ｍｏ)で構成することができる。このような構成の場合には、第１遮光パターン１２５はゲート電極１２２の下部層１２２ａまたは上部層１２２ｂで構成することができる。
【００７２】
このように、本発明の第１実施例では反射板を下部に形成して透過電極を上部に形成したが、透過電極を下部に形成して反射板を上部に形成する場合もある。このとき、反射板は透過電極と連結させて電極の役割をさせることが望ましい。
【００７３】
このような本発明の第２実施例による半透過型液晶表示装置のアレー基板の断面図を図８に示した。
【００７４】
図８に示したように、絶縁基板２１０上にゲート電極２２２と第１遮光パターン２２５が形成されている。ここで、第１遮光パターン２２５は少なくとも透過部Ｃと反射部Ｄ間の境界領域Ｅに対応し、反射部Ｄにまで延びていてもよい。
【００７５】
次に、ゲート電極２２２及び第１遮光パターン２２５上にはゲート絶縁膜２３０が形成されており、ゲート電極２２２上部のゲート絶縁膜２３０上にはアクティブ層２４１が形成されていて、第１遮光パターン２２５上部のゲート絶縁膜２３０上には非晶質シリコンからなる第２遮光パターン２４５が形成されている。第２遮光パターン２４５も透過部Ｃに対応する部分に開口部を有して境界領域Ｅに対応するように形成されており、第１遮光パターン２２５と同様に反射部Ｄまで延びていてもよい。
【００７６】
次に、アクティブ層２４１上にはゲート電極２２２を中心に接するオーミックコンタクト層２５１、２５２が形成されていて、その上にソース電極２６２及びドレーン電極２６３が各々形成されている。
【００７７】
続いて、ソース及びドレーン電極２６２、２６３上部には第１無機絶縁膜２７０ａと第１保護層２７０が順に形成されている。第１保護層２７０は有機絶縁膜で形成することができ、ドレーン電極２６３に対応する第１コンタクトホール２７１と透過領域Ｃに対応する第１透過ホール２７２を有する。第１無機絶縁膜２７０ａは前述したように、薄膜トランジスタのチャネルが有機絶縁膜からなる第１保護層２７０と直接接触しないようにすることで、薄膜トランジスタの特性が低下することを防止する。
【００７８】
次に、第１保護層２７０上部にはＩＴＯやＩＺＯのような透明導電物質からなる透過電極２８０が形成されていて、透過電極２８０は第１コンタクトホール２７１を通してドレーン電極２６３と連結されている。ここで、ＩＴＯやＩＺＯのような物質は有機絶縁膜を形成した後蒸着しても蒸着装備を汚染しないため、第１実施例のように第１保護層２７０上部に第２無機絶縁膜を形成しなくても良い。
【００７９】
次に、透過電極２８０上部にはシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜からなる第２保護層２９０が形成されており、第２保護層２９０は第１コンタクトホール２７１上部に透過電極２８０に対応する部分に第２コンタクトホール２９１を有する。
【００８０】
次に、第２保護層２９０上には、第１透過ホール２７２上部に第２透過ホール３０２を有し、反射部Ｄと対応する反射電極３００が形成されている。ここで、反射電極３００は第２コンタクトホール２９１を通して透過電極２８０と連結されている。
【００８１】
このような本発明の第２実施例による半透過液晶表示装置用アレー基板の製造過程を図９Ａないし図９Ｇに示した。
【００８２】
図９Ａに示したように、基板２１０上に金属などの導電物質を蒸着した後パターニングしてゲート電極２２２と第１遮光パターン２２５を形成する。このとき、第１遮光パターン２２５は透過部Ｃに対応する開口部を有し、少なくとも透過部Ｃと反射部Ｄの間の境界領域Ｅに対応するように形成する。
【００８３】
続いて、図９Ｂに示したように、ゲート絶縁膜２３０を蒸着し、非晶質シリコンと不純物がドーピングされた非晶質シリコンを順に蒸着した後パターニングして、ゲート電極２２２上部にアクティブ層２４１と不純物半導体層２５３を形成し、第１遮光パターン２２５上部に第２遮光パターン２４５及びダミーパターン２５５を形成する。
【００８４】
次に、図９Ｃに示したように、金属などの導電物質を蒸着した後パターニングし、ソース及びドレーン電極２６２、２６３を形成して、あらわれた不純物半導体層(図８Ｂの２５３)を除去してオーミックコンタクト層２５１、２５２を完成する。このとき、第２遮光パターン２４５上部のダミーパターン(図９Ｂの２５５)も除去される。
【００８５】
次に、図９Ｄに示したように、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜を蒸着して第１無機絶縁膜２７０ａを形成し、その上にＢＣＢ又はアクリル系列の樹脂で第１保護層２７０を形成した後、第１保護層２７０及び第１無機絶縁膜２７０ａをパターニングしてドレーン電極２６３に対応する第１コンタクトホール２７１と透過領域Ｃに対応する第１透過ホール２７２を形成する。ここで、第１透過ホール２７２は下部のゲート絶縁膜２３０を通過して絶縁基板２１０まで延びていてもよい。
【００８６】
次に、図９Ｅに示したように、第１保護層２７０上部にＩＴＯやＩＺＯのような透明導電物質を蒸着してからパターニングし、透過電極２８０を形成する。このとき、透過電極２８０は第１コンタクトホール２７１を通してドレーン電極２６３と連結される。
【００８７】
続いて、図９Ｆに示したように、透過電極２８０上部にシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜を蒸着して第２保護層２９０を形成し、これをパターニングして第１コンタクトホール２７１上部の透過電極２８０に対応する第２コンタクトホール２９１を形成する。
【００８８】
次に、図９Ｇに示したように、第２保護層２９０上部にアルミニウム又はアルミニウム合金系列の金属物質を蒸着してパターニングし、第１透過ホール２７２と対応する第２透過ホール３０２を有し、第２コンタクトホール２９１を通して透過電極２８０と接触する反射電極３００を形成する。
【００８９】
一方、第２実施例である図８の構成は、図１０に示したようにゲート電極２２２が二重層構造を有するように変形できる。例えば、図１０のように、ゲート電極２２２の下部層２２２ａはアルミニウム(Ａｌ)で構成し、上部層２２２ｂはモリブデン(Ｍｏ)で構成することができる。このような構成の場合には、第１遮光パターン２２５はゲート電極２２２の下部層２２２ａまたは上部層２２２ｂで構成することができる。
【００９０】
前述したように、第１及び第２実施例においては、第１保護層を透過ホールを有する有機絶縁膜で形成して第２保護層を無機絶縁膜で形成したが、第１保護層を無機絶縁膜で形成して第２保護層を有機絶縁膜で形成する場合もある。
【００９１】
このような本発明の第３実施例によるアレー基板の断面図を図１１に示した。
【００９２】
図１１に示したように、絶縁基板３１０上にゲート電極３２２と第１遮光パターン３２５が形成されている。ここで、第１遮光パターン３２５は透過部Ｃに対応する部分に開口部を有し、少なくとも透過部Ｃと反射部Ｄ間の境界領域Ｅに対応するように形成されている。ゲート電極３２２及び第１遮光パターン３２５上にはゲート絶縁膜３３０が形成されている。続いて、ゲート電極３２２上部のゲート絶縁膜３３０上にはアクティブ層３４１が形成されていて、第１遮光パターン３２５上部のゲート絶縁膜３３０上には非晶質シリコンからなる第２遮光パターン３４５が形成されている。第２遮光パターン３４５も透過部Ｃに対応する部分に開口部を有していて境界領域Ｅに対応するように形成されている。次に、アクティブ層３４１上にはゲート電極３２２を中心に接するオーミックコンタクト層３５１、３５２が形成されていて、その上にソース電極３６２及びドレーン電極３６３が各々形成されている。続いて、ソース及びドレーン電極３６２、３６３上部には無機絶縁膜からなる第１保護層３７０が形成されており、その上に透過領域Ｃ及び段差傾斜部Ｅに対応する第１透過ホール３８２を有する反射板３８０が形成されている。次に、反射板３８０上部にはＢＣＢやアクリル系列の樹脂からなる第２保護層３９０が形成されており、第１保護層３７０と一緒にドレーン電極２６３に対応するコンタクトホール３９１及び第１透過ホール３８２に対応する第２透過ホール３９２を有する。ここで、第２透過ホール３９２はゲート絶縁膜３３０を通過して絶縁基板３１０まで延びていてもよい。続いて、第２保護層３９０上部には透明導電物質からなりコンタクトホール３９１を通してドレーン電極３６３と連結される透過電極４００が形成されている。
【００９３】
本発明の第３実施例においては、第１保護層３７０が無機絶縁膜からなるために、第１保護層３７０下部及び上部に別途無機絶縁膜を形成しなくても良いので、第１及び第２実施例に比べて製造工程を減少させることができる。
【００９４】
このような本発明の第３実施例による半透過液晶表示装置用アレー基板の製造過程について図１２Ａないし図１２Ｆを参照して説明する。
【００９５】
図１２Ａに示したように、基板３１０上に金属などの導電物質を蒸着した後パターニングし、ゲート電極３２２と第１遮光パターン３２５を形成する。このとき、第１遮光パターン３２５は透過部Ｃに対応する開口部を有し、少なくとも透過部Ｃと反射部Ｄ間の境界領域Ｅに対応するように形成する。
【００９６】
続いて、図１２Ｂに示したようにゲート絶縁膜３３０を蒸着し、非晶質シリコンと不純物がドーピングされた非晶質シリコンを順に蒸着した後パターニングして、ゲート電極３２２上部にアクティブ層３４１と不純物半導体層３５３を形成し、第１遮光パターン３２５上部に第２遮光パターン３４５及びダミーパターン３５５を形成する。
【００９７】
次に、図１２Ｃに示したように、金属などの導電物質を蒸着した後パターニングしてソース及びドレーン電極３６２、３６３を形成し、あらわれた不純物半導体層(図１２Ｂの３５３)を除去してオーミックコンタクト層３５１、３５２を完成する。このとき、第２遮光パターン３４５上部のダミーパターン(図１２Ｂの３５５)も除去される。
【００９８】
次に、図１２Ｄに示したように、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜を蒸着して第１保護層３７０を形成し、その上にアルミニウムやアルミニウム合金系列の金属物質を蒸着した後パターニングして、第１透過ホール３８２を有する反射板３８０を形成する。
【００９９】
次に、図１２Ｅに示したようにＢＣＢやアクリル系列の樹脂で第２保護層３９０を形成した後、第２保護層３９０及び下部の第１保護層３７０を一緒にパターニングして、ドレーン電極３６３に対応する部分にコンタクトホール３９１を形成する。このとき、第２保護層３９０及び下部の第１保護層３７０そしてゲート絶縁膜３３０を一緒にパターニングして第１透過ホール３８２に対応する第２透過ホール３９２を形成する。
【０１００】
続いて、図１２Ｆに示したようにＩＴＯやＩＺＯなどの物質を蒸着してからパターニングし、コンタクトホール３９１を通してドレーン電極３６３と連結される透過電極４００を形成する。
【０１０１】
一方、第３実施例である図１１の構成は、図１３に示したようにゲート電極３２２が二重層構造を有するように変形できる。例えば、図１３のように、ゲート電極３２２の下部層３２２ａはアルミニウム(Ａｌ)で構成し、上部層３２２ｂはモリブデン(Ｍｏ)で構成することができる。このような構成の場合には、第１遮光パターン３２５はゲート電極３２２の下部層３２２ａまたは上部層３２２ｂで構成することができる。
【０１０２】
このように、本発明では反射部と透過部の境界領域に対応するようにゲート電極物質及びアクティブ層物質で遮光パターンを形成することによって、工程を増加させずに光が漏れることを遮断して反射モードと透過モードのコントラスト比を向上させることができる。
【０１０３】
本発明は前記した実施例に限らず、本発明の精神から逸脱せずに多様な変化と変形が可能である。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明による半透過液晶表示装置では、反射部と透過部間の傾斜した境界部分に対応するように遮光パターンを形成することにより境界領域から光が漏れることを防止できるが、遮光パターンをゲート物質で形成する場合バックライトによる歪曲された光を遮断でき、遮光パターンをアクティブ層物質で形成する場合には外部から境界領域に入射された光を吸収させることによって、歪曲して反射される光を防止できる。したがって、工程を増加させずに反射モードと透過モード各々のコントラスト比を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】反射領域と透過領域を有する従来の半透過液晶表示装置の断面図。
【図２Ａ】従来の半透過液晶表示装置で電圧を印加する前の反射モードでの偏光状態を示した図面。
【図２Ｂ】従来の半透過液晶表示装置で電圧を印加した後の反射モードでの偏光状態を示した図面。
【図３Ａ】従来の半透過液晶表示装置で電圧を印加する前の透過モードでの偏光状態を示した図面。
【図３Ｂ】従来の半透過液晶表示装置で電圧を印加した後の透過モードでの偏光状態を示した図面。
【図４】本発明による半透過液晶表示装置用アレー基板の平面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿って切った本発明の第１実施例による半透過液晶表示装置用アレー基板の断面図。
【図６Ａ】本発明の第１実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図６Ｂ】本発明の第１実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図６Ｃ】本発明の第１実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図６Ｄ】本発明の第１実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図６Ｅ】本発明の第１実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図６Ｆ】本発明の第１実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図６Ｇ】本発明の第１実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図７】図５に示した本発明の第１実施例の変形例であってゲート電極が二重層構造を有する場合を示した断面図。
【図８】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿って切った本発明の第２実施例による半透過液晶表示装置用アレー基板の断面図。
【図９Ａ】本発明の第２実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図９Ｂ】本発明の第２実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図９Ｃ】本発明の第２実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図９Ｄ】本発明の第２実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図９Ｅ】本発明の第２実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図９Ｆ】本発明の第２実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図９Ｇ】本発明の第２実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図１０】図８に示した本発明による第２実施例の変形例であってゲート電極が二重層構造を有する場合を示した断面図。
【図１１】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切った本発明の第３実施例による半透過液晶表示装置用アレー基板の断面図。
【図１２Ａ】本発明の第３実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図１２Ｂ】本発明の第３実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図１２Ｃ】本発明の第３実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図１２Ｄ】本発明の第３実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図１２Ｅ】本発明の第３実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図１２Ｆ】本発明の第３実施例によるアレー基板の製造工程を示した断面図。
【図１３】図１１に示した本発明による第３実施例の変形例であってゲート電極が二重層構造を有する場合を示した断面図。
【符号の説明】
１１０:基板
１２２:ゲート電極
１２５:第１遮光パターン
１３０:ゲート絶縁膜
１４１:半導体層
１４５:第２遮光パターン
１５１、１５２:オーミックコンタクト層
１６２:ソース電極
１６３:ドレーン電極
１７０:第１保護層
１７２:第１透過ホール
１８０:反射板
１８２:第２透過ホール
１９０:第２保護層
１９１:コンタクトホール
２００:画素電極
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１３】
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