KR100268005B1 - 반사형액정표시소자의반사판및그반사판의제조방법 - Google Patents

반사형액정표시소자의반사판및그반사판의제조방법 Download PDF

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Abstract

액정표시소자의 반사판 제조방법은, 기판 위에 스핀코팅법 또는 롤코팅법에 의해 감광성 수지로 포토레지스트막을 형성하는 단계와, 상/하 및 좌/우 대칭으로 형성된 복수의 홀과, 상/하 또는 좌/우 비대칭으로 형성된 복수의 홀을 갖는 마스크로 상기 레지스트막을 블로킹한 후, 위쪽으로부터 자외선을 조사하는 단계와, 스핀코팅법 등에 의해 중합체 수지 등으로 오버코트층을 형성하는 단계와, 스퍼터법 등에 의해 알루미늄 또는 은과 같은 물질로 반사판의 기능을 갖는 화소전극을 형성하는 단계로 이루어진다.

Description

반사형 액정표시소자의 반사판 및 그 반사판의 제조방법{REFLECTOR OF REFLECTIVE-TYPE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 반사형 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 표면이 비대칭 요철로 형성된 반사형 액정표시소자의 반사판 및 그 반사판의 제조방법에 관한 것이다.
근래 반사형 액정표시소자가 해결하고자 하는 주안점은 사용자에게 높은 광효율과 우수한 시야각 특성을 제공하는 것이다. 이러한 목적에 부합하여, 요철형상의 반사판을 이용하는 액정표시소자가 실용화 단계에 있다. 이러한 요철형상의 반사판을 이용하는 액정표시소자는 빛의 산란특성을 이용하여 광효율을 높이는 것에 주안점을 두고 있으나, 특정한 주시야각, 예를 들면, -30°경사 입사시, 약 +30°정도에서 액정표시소자 외부 기판의 표면반사로 인해 사용자는 별다른 효과를 기대할 수 없다.
도 1a∼도 1f는 상기한 액정표시소자에 사용되는 반사판의 제조방법을 나타내는 도면으로서, 먼저, 도 1a에 나타내듯이 기판(10) 위에 스핀코팅법 또는 롤코팅법에 의해 감광성 수지로 포토레지스트막(11)을 형성하고, 도 1b에 나타내듯이 복수의 홀(A, B)을 갖는 마스크(12)로 상기 레지스트막(11)을 블로킹한 후, 위쪽으로부터 자외선(도면의 화살표)을 조사한다. 그 결과 도 1c에 나타내듯이, 기판(10) 위에는 서로 상이한 형태를 갖는 복수의 블록부가 형성된다. 계속해서 도 1d에 나타내듯이, 열처리로 볼록부를 연화하여 각 볼록부가 서로 다른 높이를 갖도록 한다. 그 후, 도 1e에 나타내듯이 스핀코팅법에 의해 중합체 수지 등으로 오버코트층(13)을 형성한 후, 도 1f에 나타내듯이 스퍼터법에 의해 알루미늄 또는 은과 같은 물질로 반사판의 기능을 갖는 화소전극(14)을 형성한다.
도 2a는 상기한 종래 액정표시소자의 반사판 제작에 사용되는 마스크의 평면도를 나타내는 도면으로서, 평판 상에 서로 크기가 다른 홀 A, B가 형성된 구조를 갖는다. 도 2b는 상기 마스크의 단위홀이 각 홀의 중앙을 기준으로 상/하 및 좌/우 대칭임을 나타내고 있다. 이러한 마스크 구조에 의해 형성된 반사판의 표면은 사용자에게 동일한 상/하 및 좌/우 시야각 특성을 제공한다.
도 3은 상기 반사판의 표면에서 빛의 진행 상태를 나타내는 도면으로서, 상기 반사판의 표면에 대하여 임의의 각 -θ로 입사한 빛(도면의 화살표)은 이상적인 반사휘도를 나타내는 각 +θ로 반사되어 출사된다(이점쇄선은 각 -θ와 +θ의 분리선, 점선으로 나타낸 화살표는 상기 반사판의 표면에서 각 +δ및 -δ로 산란되는 빛을 나타낸다). 그러나, 사용자는 장치 외부기판의 표면반사에 의해 각 +θ에서 눈부신 빛을 보게 되므로, 이러한 각 +θ에서 반사휘도의 최대화는 바람직하지 못하다. 또한, 동일 도면에서 참조부호(111)는 볼록부를 나타낸다.
도 4는 상기 반사판의 반사휘도와 반사각과의 관계를 나타내는 것으로서, 도면에 나타내듯이, 반사각이 +θ일 경우 반사휘도는 취대를 나타내며, +θ를 기준으로 좌우의 각 -δ 및 +δ에서 소정의 반사휘도가 나타나게 된다. 이것은 사용자에게 넓은 영역에 거쳐 소정의 밝기를 제공하는 데에는 유리하나, 사용자가 특정방향으로 입사하는 주광원을 이용하는 데에는 효과적이지 못하다.
이상과 같이, 종래 액정표시소자의 반사판은 단위홀이 상/하 및 좌/우 대칭으로 형성된 마스크를 이용하여 제작되므로, 어느 곳에서나 상/하 및 좌/우 대칭적인 확산효과를 나타내기 때문에 특정 시야각 방향에서 반사휘도의 극대화가 곤란하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상/하 및 좌/우 대칭으로 형성된 복수의 홀과 상/하 또는 좌/우 비대칭으로 형성된 복수의 홀로 이루어진 마스크에 의해, 상/하 및 좌/우 대칭적인 확산효과와 상/하 또는 좌/우 비대칭적인 확산효과를 동시에 나타내는 반사형 액정표시소자의 반사판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 상기한 반사판을 이용하여 간단한 공정으로 특정 주시야각 방향에서 반사휘도를 최대로 할 수 있는 액정표시소자를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시소자의 반사판은 복수의 비대칭 볼록부 및 복수의 대칭 볼록부로 이루어진다. 이러한 반사판의 제조방법은 먼저, 기판 위에 스핀코팅법 또는 롤코팅법에 의해 감광성 수지로 포토레지스트막을 형성하는 단계와, 상/하 및 좌/우 대칭으로 형성된 복수의 홀과 상/하 또는 좌/우 비대칭으로 형성된 복수의 홀을 갖는 마스크로 상기 레지스트막을 블로킹한 후, 위쪽으로부터 자외선을 조사하는 단계와, 스핀코팅부 등에 의해 중합체 수지 등으로 오버코트층을 형성하는 단계와, 스퍼터법 등에 의해 알루미늄 또는 은과 같은 물질로 반사판의 기능을 갖는 화소전극을 형성하는 단계로 이루어진다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시소자는 한 쌍의 절연성 기판 사이에 액정층을 형성하고, 한쪽 기판과 상기 액정층 사이에 본 발명을 따르는 반사판을 형성하는 것으로, 상/하 및 좌/우 대칭적인 확산효과와 상/하 또는 좌/우 비대칭적인 확산효과를 동시에 나타내므로, 액정표시소자의 특정 주시야각 방향에서 시야각 특성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
도 1a∼도 1f는, 종래 액정표시소자에 사용되는 반사판의 제조방법을 나타내는 도면.
도 2a는, 도 1의 반사판 제작에 사용되는 마스크의 개략적인 평면도.
도 2b는, 도 2a의 마스크의 단위홀을 나타내는 도면.
도 3은, 도 1의 반사판 상에서 빛의 진행을 나타내는 도면.
도 4는, 도 1의 반사판의 반사휘도와 반사각과의 관계를 나타내는 그래프.
도 5는, 본 발명에 따른 액정표시소자에 사용되는 반사판의 제조방법을 나타내는 도면.
도 6a는, 도 5의 반사판 제작에 사용되는 마스크의 개략적인 평면도.
도 6b는, 도 6a의 마스크의 단위홀을 나타내는 도면.
도 7은, 도 5의 반사판 상에서 빛의 진행을 나타내는 도면.
도 8은, 도 7의 S부분의 부분 확대도.
도 9는, 도 5의 반사판의 반사휘도와 반사각과의 관계를 나타내는 그래프.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 기판 111 : 포토레지스트막
112 : 마스크 113 : 오버코트층
114 : 화소전극
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5a∼도 5f는 상기한 액정표시소자에 사용되는 반사판의 제조방법을 나타내는 도면으로서, 먼저, 도 5a에 나타내듯이 기판(110) 위에 스핀코팅법 또는 롤코팅법에 의해 감광성 수지로 포토레지스트막(111)을 형성하고, 도 5b에 나타내듯이 복수의 홀(A', B')을 갖는 마스크(112)로 상기 레지스트막(111)을 블로킹한 후, 위쪽으로부터 자외선(도면의 화살표)을 조사한다. 그 결과 도 5c에 나타내듯이, 기판(110) 위에는 서로 상이한 형태를 갖는 복수의 볼록부(111')가 형성된다. 계속해서 도 5d에 나타내듯이, 열처리로 볼록부를 연화하여 각 볼록부가 서로 다른 높이를 갖도록 한다. 그 후, 도 5e에 나타내듯이 스핀코팅법에 의해 중합체 수지 등으로 오버코트층(113)을 형성한 후, 도 5f에 나타내듯이 스퍼터법에 의해 알루미늄 또는 은과 같은 물질로 반사판의 기능을 갖는 화소전극(114)을 형성한다.
도 6a는 상기한 본 발명을 따르는 액정표시소자의 반사판 제작에 사용되는 마스크의 평면도를 나타내는 도면으로서, 상기 마스크는 평판 상에 서로 다른 형태의 홀 A' 및 홀 B'가 형성된 구조를 갖는다. 도 6b는 상기 단위홀 A'를 나타낸 것으로서, 도면에 나타내듯이, 조건 a＞{b1＞b2＞ …＞bn}을 따르는 좌/우 비대칭을 보이고 있으며, 도면에는 나타내지 않았지만 이와 같은 조건을 적용하여 상/하 비대칭을 형성할 수도 있고, 위와 같은 경우 b2/b1의 값을 적절하게 조절하면 이하에 설명하는 굴곡부의 경사각을 결정하는 것이 가능하다. 이러한 마스크 구조에 의해 형성된 반사판의 표면은 사용자에게 특정 주시야각 방향에서 휘도의 증가를 제공한다.
도 7은 상기 반사판의 표면에서 빛의 진행 상태를 나타내는 도면으로서, 도면에 나타내듯이, 상기 반사판의 표면에 대하여 임의의 각 -θ로 입사한 빛(도면의 화살표)은 상기 반사판의 홀 A'의 형태를 따라 형성된 굴곡부 표면 및 상기 반사판의 홀 B'의 형태를 따라 형성된 굴곡부 표면에서 이상적인 반사휘도를 나타내는 각 +θ로 반사되어 출사된다(이점쇄선은 각 -θ와 +θ의 분리선, 점선으로 나타낸 화살표는 상기 반사판의 표면에서 산란되는 빛을 나타낸다). 여기서, 상기한 반사판의 홀 A'의 형태를 따라 형성된 구조는 입사광의 산란효과를 상/하 및 좌/우 전방향에 걸쳐 비교적 균일하게 나타내는 기능을 하고, 상기한 반사판의 홀 B'의 형태를 따라 형성된 구조(S)는 입사된 빛(통상 30℃)을 특정각 또는 특정방향으로 반사광의 휘도를 증가시켜 주는 기능을 한다. 이것은 장치외부의 표면반사를 고려하지 않아도 된다는 점에서 매우 유리하다.
도 8은 도 7의 S부분의 확대도로서, 도면에 나타내듯이, θ1= +θ가 되도록 굴곡부의 경사를 적절하게 조절하면, 상기 반사판의 표면에 대하여 임의의 각 -θ로 입사한 빛은 상기 반사판의 표면에서 이상적인 반사휘도를 나타내는 각 +θ로 반사되어 출사된다.
도 9는 상기 본 발명을 따르는 반사판의 반사휘도와 반사각과의 관계를 나타내는 것으로서, 도면에 나타내듯이, 반사각이 +θ일 경우 반사휘도는 최대를 나타내며, 반사휘도는 +θ를 기준으로 매우 좁은 범위 내에서 나타내게 된다. 이것은 사용자에게 특정한 방향에 대한 시야각 특성을 향상시키는 역할을 한다.
또한, 도면에는 나타내지 않았지만, 한 쌍의 절연성 기판 사이에 액정층을 형성하고, 한쪽 기판과 상기 액정층 사이에 본 발명을 따르는 반사판을 형성하면, 특정 주시야각 방향에서 광휘도가 우수한 액정표시소자를 얻을 수 있다.
본 발명을 따르는 액정표시소자는 그것에 사용되는 반사판이 복수의 상/하 또는 좌/우 비대칭 볼록부 및 복수의 상/하 및 좌/우 대칭 볼록부로 형성되는 것에 의해, 상/하 및 좌/우 대칭적인 확산효과와 특정 시야각 방향에서 반사휘도의 극대화를 동시에 이루는 것이 가능하다.

Claims (8)

  1. 복수의 비대칭 볼록부 및 복수의 대칭 볼록부를 동시에 갖는 액정표시소자의 반사판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 비대칭 볼록부 및 복수의 대칭 볼록부는 복수의 비대칭 홀과 복수의 대칭 홀을 갖는 마스크에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 반사판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 비대칭 볼록부는 볼록부 중앙을 기준으로 상/하 또는 좌/우 비대칭이고, 복수의 대칭 볼록부는 상/하 및 좌/우 대칭인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 반사판.
  4. 기판을 준비하는 단계와,
    상기 기판 위에 감광성수지로 포토레지스트막을 형성하는 단계와,
    복수의 비대칭 홀 및 복수의 대칭 홀을 갖는 마스크로 상기 포토레지스트막을 블로킹한 후, 자외선을 조사하여 볼록부를 형성하는 단계와,
    상기 볼록부가 서로 다른 높이를 갖도록 열처리하는 단계와,
    상기 열처리된 볼록부 위에 오버코트층을 형성하는 단계와,
    상기 오버코트층 위에 반사판의 기능을 갖는 표시전극을 형성하는 단계로 이루어진 액정표시소자의 반사판 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 표시전극이 고반사율의 금속박막인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 반사판 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 금속박막이 알루미늄 또는 은인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 반사판 제조방법.
  7. 한 쌍의 절연성기판과,
    상기 한 쌍의 절연성기판 사이에 형성된 액정층과,
    상기 한 쌍의 절연성기판과 액정층 사이에 복수의 비대칭 볼록부 및 복수의 대칭 볼록부로 형성된 반사판으로 이루어진 액정표시소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 볼록부를 형성하는 물질은 감광성수지인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
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JPH0980426A (ja) * 1995-09-19 1997-03-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 反射板及びその製造方法並びにその反射板を用いた反射型液晶表示パネル

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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