KR100610284B1 - 반투과형 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 높고 세밀한 정밀도를 가지며 또 고 개구율의 반투과형 표시장치를 제공하는 것이다.
반투과형 표시장치는 각각 투과영역과 반사영역을 갖는 복수의 화소가 매트릭스를 구성하도록 배설된 반투과형 표시장치이며, 상기 복수의 화소 각각에 대응하여 상기 투과영역을 구성하는 투명전극(8), 상기 반사영역을 구성하는 반사판(13) 및 스위칭소자가 배설된 소자쪽 기판과, 상기 소자쪽 기판에 대향하도록 배치되며, 공통대향전극(10)을 갖는 대향기판(22)과, 상기 소자쪽 기판과 상기 대향기판(22) 사이에 협지되도록 형성된 표시층을 구비하며, 상기 소자쪽 기판에는 컬러필터(9)가 형성된다.
반투과형 표시장치, 스위칭 소자, 공통대향전극, 층간 절연막

Description

반투과형 표시장치{SEMI-TRANSMISSIVE TYPE DISPLAY APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 액정표시장치 화소영역의 평면 모식도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 액정표시장치의 단면 모식도이며, 도 1 중의 A-B선을 따른 단면에 대응하는 것이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 액정표시장치의 단면 모식도이며, 도 1 중의 A-B선을 따른 단면에 대응하는 것이다.
도 4는 컬러필터 온 어레이 구조를 취하는 종래의 투과형 액정표시장치의 단면 모식도.
도 5는 컬러필터 온 어레이 구조를 취하는 종래의 반사형 액정표시장치의 단면 모식도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 게이트전극 2 : 게이트절연막
3 : 반도체막 3a : n+ 비정질실리콘층
3b : 진성 비정질실리콘층 4 : 소스전극
5 : 드레인전극 6 : 보호막
7 : 블랙매트릭스 8 : 투명전극(화소전극)
9 : 컬러필터 10 : 공통대향전극
11 : 유리기판 12 : 액정층
13 : 반사판 14 : 층간절연막
17 : 게이트선 18 : 소스선
19 : 보조용량선 20 : 반사전극
21 : 콘택트홀 22 : 대향기판
23 : TFT어레이기판 24 : TFT
30 : 액정표시장치
본 발명은 반투과형 표시장치에 관하며, 특히 동일기판 상에 스위칭소자와 컬러필터를 구비하는 컬러필터 온 어레이(COF: Color Filter on Array) 구조의 표시장치에 관한 것이다.
표시장치로서 주목되고 있는 액정표시장치는, 박형이며 저 소비전력이라는 특징을 살려, 퍼스널컴퓨터 등의 OA기기, 액정모니터를 구비한 카메라일체형 VTR, 또 휴대전화나 PDA(Personal Digital Assistant)의 휴대정보기기 등에 널리 사용되고 있다.
일반적인 액정표시장치는, 매트릭스형으로 화소전극이 배설된 소자기판과, 3원색(적, 녹, 청)의 필터를 갖는 컬러필터 및 각 색을 광학적으로 분리하기 위한 블랙매트릭스가 배설된 대향기판을, 각 기판 상의 구성요소가 조합되도록, 즉 소자기판 상의 화소전극과 대향기판 상의 컬러필터 내 각 필터가 정확하게 맞도록 정밀도 좋게 위치를 조정(alignment)함으로써 제조된다.
그러나 소자기판과 대향기판을 맞붙일 때에는, 얼라인먼트 왜곡에 따른 얼라인먼트 마진을 고려할 필요가 있어, 각 색필터간에 배설된 차광성의 블랙매트릭스는, 대향하는 소자기판 상 화소전극의 수 미클론 안쪽까지 이어지는 것이 통상이다. 때문에 액정표시장치의 설계상, 액정표시장치의 개구율에는 한계가 있다.
또 높고 세밀한 정밀도의 표시를 실현하기 위해서는, 화상을 구성하는 최소요소인 화소를 미세화하는 것이 필수적인데, 화소가 작아지고 많아질수록, 배선, 스위칭소자, 블랙매트릭스 등의 면적이 차지하는 비율이 늘어나버린다. 때문에 화소를 작게 함으로써 개구율은 낮아져버리게 된다.
그래서 액정표시장치의 높은 정밀도와 미세와 및 고 개구율화를 도모하기 위해, 일특개평 2-54217호 공보에 나타내는 바와 같은 방식이 제안되었다.
일특개평 2-54217호 공보에서는, 스위칭소자를 탑재시킨 기판 상에 컬러필터를 배치하는, 이른바 컬러필터 온 어레이 구조가 개시되었다.
구체적으로는 도 4를 이용하여 설명하기로 한다.
이 액정표시장치(30)는, 유리기판(11)과 공통대향전극(10)으로 구성된 대향기판(22)과, 스위칭소자로서 TFT(Thin Film Transistor)(24)가 탑재된 TFT어레이기판(23)과, 이들 양 기판에 협지된 액정층(12)으로 구성된다.
이 TFT어레이기판(23)에서는, 유리기판(11) 상에 게이트전극(1), 소스전극(4) 및 드레인전극(5) 등으로 구성되는 TFT(24)가, 그 TFT(24) 상에 블랙매트릭스(7)가, 유리기판(11) 상의 TFT(24) 이외의 위치에 컬러필터(9)가, 각각 배치된다. 또 블랙매트릭스(7) 및 컬러필터(9) 상에는, TFT(24)의 드레인전극(5)에 연결된 화소전극(8)이 형성된다.
이 액정표시장치(30)에서는, 화소전극(8)과 컬러필터(9)가 일체화되어, 화소전극(8)과 컬러필터(9) 내 각 필터와의 왜곡이 작으므로, 블랙매트릭스(7)의 선 폭을 최소한으로 할 수 있다. 예시한 도 4의 경우는, 블랙매트릭스(7)를 TFT(24) 상을 피복하도록 형성함으로써 TFT(24)의 차광막을 겸한다. 또 TFT어레이기판(23)과 맞붙이는 대향기판(22)이, 유리기판(11) 상에 공통대향전극(10)이 형성된 단순한 것이며, 화소로 구획되지 않으므로 얼라인먼트 마진을 거의 고려할 필요가 없다. 이로써, 높고 세밀한 정밀도를 가지며 고 개구율을 갖는 표시장치가 실현된다.
이상 설명한 것이 투과형 액정표시장치에서의 컬러필터 온 어레이 구조의 적용예이다.
그러나 일반적으로 투과형 액정표시장치는 백라이트를 탑재하며, 그 소비전력이 전체 소비전력 중 50% 이상을 차지하므로, 백라이트를 배치함으로써 전체 소비전력이 증대돼버린다.
때문에 주위광의 반사광을 이용하여 전체 소비전력이 적은 반사형 액정표시장치도 널리 이용되고 있다. 이 반사형 액정표시장치에서 컬러필터 온 어레이 구조를 적용시킨 것이 일특개 2000-162625호 공보에 개시되었다.
구체적으로는 도 5를 이용하여 설명한다.
이 액정표시장치(30)의 TFT어레이기판(23)에서는, 층간절연막(14) 상에 TFT(24)의 드레인전극(5)과 연결된 반사전극(20)이 배치되며, 또 그 위에 반사전극(20)과 연결된 투명전극(8)이 배치되고, 이들 양 전극 사이에 컬러필터(9)가 배설된다.
이 액정표시장치(30)에서는 투과형 표시장치의 예와 마찬가지로, 화소전극(8)과 컬러필터(9)가 일체화되어, 화소전극(8)과 컬러필터(9) 내 각 필터와의 왜곡이 작으므로, 블랙매트릭스(7)의 선 폭을 최소한으로 할 수 있다. 또 TFT어레이기판(23)과 맞붙여지는 대향기판(22)이, 유리기판(11) 상에 공통대향전극(10)이 형성된 단순한 것이며, 화소로 구획되지 않으므로 얼라인먼트 마진을 거의 고려할 필요가 없다. 이로써, 높고 세밀한 정밀도를 가지며 고 개구율을 갖는 표시장치가 실현된다.
이상 설명한 것이 반사형 액정표시장치에서의 컬러필터 온 어레이 구조의 적용예이다.
그러나 반사형 액정표시장치는 주위광이 어두운 사용환경에서는 시인성(invisibility)이 극단적으로 낮다는 결점을 갖는다. 그래서 컬러필터 온 어레이 구조는 아니지만, 고 개구율이며 투과형과 반사형의 양쪽 모드로 표시하는 기능을 갖는 반투과형 액정표시장치가 일특개평 11-101992호 공보에 개시되었다.
일특개평 11-101992호 공보에서는, 투과영역과 반사영역을 갖는 반투과형 구성을 이용하여 통상, 대향기판에 구성되는 블랙매트릭스를 생략함으로써, 개구율이 높은 표시장치가 실현되는 것으로 기재되었다.
그러나 이 액정표시장치는 통상, 대향기판에 구성된 컬러필터 및 블랙매트릭스 중 블랙매트릭스가 생략됐을 뿐으로, 대향기판에는 컬러필터를 구성시킬 필요가 있다. 때문에 TFT어레이기판 상의 화소전극과 대향기판 상의 컬러필터 내 각 필터가 조합되도록 기판을 서로 위치조정해야 하므로, 얼라인먼트 마진이 필요해진다.
본 발명의 목적은, 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 반투과형 표시장치에 있어서 컬러필터 온 어레이 구조를 실현하여, 높고 세밀한 정밀도를 가지며 또 고 개구율인 반투과형 표시장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 달성하는 본 발명의 반투과형 표시장치는, 각각 투과영역과 반사영역을 갖는 복수의 화소가 매트릭스를 구성하도록 배설된 반투과형 표시장치이며, 상기 복수의 화소 각각에 대응하여 상기 투과영역을 구성하는 투명전극과 상기 반사영역을 구성하는 반사판 및 스위칭소자가 배설된 소자쪽 기판과, 상기 소자쪽 기판에 대향하도록 배치되며 공통대향전극을 갖는 대향기판과, 상기 소자쪽 기판과 상기 대향기판 사이에 협지되도록 형성된 표시층을 구비하고, 상기 소자쪽 기판에는 컬러필터가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 소자쪽 기판에 컬러필터와 투명전극이 형성되므로, 투명전극과 컬러필터의 왜곡이 작고, 또 종래 필요했던 대향기판 쪽의 컬러필터가 불필요해져, 대향기판은 기판 상에 공통대향전극이 형성된 간단한 구성이 된다. 때문에 양 기판의 위치를 조정할 때의 얼라인먼트 마진을 거의 고려할 필요가 없다. 또 컬러필터의 각 색 필터를 광학적으로 분리하는 블랙매트릭스가 불필요해저, 높고 세밀한 정밀도를 가지며 또 고 개구율을 갖는 표시장치가 실현된다.
본 발명의 반투과형 표시장치는, 상기 투명전극이, 상기 컬러필터보다 상기 표시층에 가까운 쪽에 이 컬러필터를 피복하도록 형성되는 한편, 상기 반사판이, 상기 컬러필터 및 상기 투명전극보다 상기 표시층에서 먼 쪽에 상기 스위칭소자를 피복하도록 형성돼도 된다.
상기 구성에 의하면, 투명전극이 컬러필터의 표시층 쪽에 형성되므로, 소자쪽 기판의 투명전극과 대향기판의 공통대향전극 사이의 표시층에 전압을 인가할 수 있다. 또 반사판이 컬러필터의 스위칭소자 쪽에 스위칭소자를 피복하도록 배치되므로, 반사판이 스위칭소자의 차광막으로 작용하여, 광에 의한 스위칭특성의 저하를 억제할 수 있다.
본 발명의 반투과형 표시장치는, 상기 컬러필터와 상기 투명전극 사이에 층간절연막이 상기 반사판을 피복하도록 형성되며, 상기 층간절연막이, 그 막 두께가 상기 투과영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이와 상기 반사영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이가 거의 동등해지도록 설정돼도 된다.
반투과형 표시장치에서는, 투과영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이와 반사영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이가 크게 다르다. 즉, 반사영역에서는 광이 액정층을 합계 2 회 통과하는데 반해, 투과영역에서는 광이 액정층을 1 회밖에 통과하지 않는다. 때문에 투과영역과 반사영역 사이에서 광로 차가 크므로 표시품질이 저하돼버린다. 상기 구성에 의하면, 컬러필터와 투명전극 사이에 층간절연막이 반사판을 피복하도록 형성되고, 그 막 두께가 투과영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이와 반사영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이가 거의 동등해지도록 설정되게 된다. 이로써 컬러필터 온 어레이 구조에서, 이 투과영역과 반사영역과의 광로 차를 거의 동등하게 맞출 수 있으므로, 투과영역과 반사영역 사이에 위상차가 발생하는 일없이 양호한 표시품질을 유지하기가 가능해진다.
본 발명의 반투과형 표시장치는, 상기 층간절연막이 수지로 형성돼도 된다.
상기 구성에 의하면, 투과영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이와 반사영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이를 맞추기 위해 필요한 수 ㎛ 막 두께의 층간절연막을 용이하게 형성할 수 있다.
본 발명의 표시장치는, 상기 반사판이 전기적으로 상기 스위칭소자 및 상기 투명전극에 접속되지 않아도 된다.
상기 구성에 의하면, 반사판이 전기적으로 스위칭소자 및 화소전극에 접속하지 않는 플로팅구조를 취하게 된다. 이로써, 기생용량이 작아져 스위칭소자의 구동에 악영향을 끼치는 일이 없으며, 반투과형이라도 간단한 컬러필터 온 어레이 구조를 취하기가 가능해진다.
본 발명의 표시장치는, 상기 스위칭소자가 상기 컬러필터보다 상기 표시층에서 먼 쪽에 형성되며, 상기 투명전극이 상기 컬러필터에 형성된 콘택트홀을 통해 상기 스위칭소자와 접속돼도 된다.
상기 구성에 의하면, 일반적인 방법으로 투명전극과 스위칭소자를 접속할 수 있어, 스위칭소자와 투명전극층 사이에 양호한 도전성을 부여할 수 있다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명하기로 한다. 이하의 실시예에서는, TFT를 스위칭소자에 이용한 TFT구동형의 반투과형 액정표시장치를 예로 설명한다. 단, 본 발명의 액정표시장치는 이에 한정되지 않으며, TFT 이외의 스위칭소자를 이용한 액티브구동형 액정표시장치에 적용할 수 있다. 또 본 발명의 표시장치는, 액정표시장치 이외의 다른 표시장치에 적용할 수 있다.
(제 1 실시예)
이하에 본 발명의 제 1 실시예에 관한 반투과형 액정표시장치에 대하여 도 1 및 도 3을 이용하여 설명하기로 한다. 여기서 도 1은 본 발명 제 1 실시예에서 액정표시장치(30) TFT어레이기판(23)의 화소영역을 모식적으로 나타내는 평면 모식도이며, 도 3은 도 1 중 A-B의 단면 모식도이다.
이 액정표시장치(30)는 TFT어레이기판(23)과, 이에 대향하도록 배치된 대향기판(22)과, 이들 양 기판에 협지되도록 형성된 액정층(12)을 구비한다.
TFT어레이기판(23)은, 유리기판(11) 상에 서로 평행하게 연장되도록 배설된 복수의 게이트선(17)과, 이들 게이트선(17)에 직교하는 방향으로 서로 평행하게 연장되도록 배설된 복수의 소스선(18)과, 게이트선(17) 및 소스선(18)의 각 교차부분에 형성된 TFT(24)와, 후술하는 반사판(13), 컬러필터(9) 및 투명전극(8)을 갖는 다.
게이트선(17)은, 티탄 등으로 구성된 것이다. 또 각 게이트선(17) 사이를 서로 평행하게 연장되도록 보조용량선(19)도 배설된다. 또한 게이트선(17) 및 보조용량선(19) 상을 피복하도록, 질화실리콘 등으로 된 게이트 절연막(2)이 형성된다.
보조용량선(19)은 게이트선(17)과 동일 층에 동일재료로 형성되며, 후술하는 TFT(24)의 드레인전극(5)에 접속되어 보조용량을 구성한다. 통상, 전하를 유지하는 화소용량이 액정용량만으로는, 화상의 유지동작이 불충분하거나 기생용량의 영향을 받는 경우가 많으므로, 보조용량을 배치함으로써 표시데이터를 유지하여, 화상의 동작을 보다 완전하게 한다.
소스선(18)은 티탄 등으로 구성되며, 게이트 절연막(2) 상에 배설된다.
TFT(24)는, 게이트선(17)으로부터 측방으로 돌출된 돌출부로 이루어지는 게이트전극(1)과, 반도체막(3)과, 이 반도체막(3) 상에 소스선(18)으로부터 측방으로 돌출된 돌출부로 이루어지지는 소스전극(4)과, 마찬가지로 반도체막(3) 상에서 소스전극(4)과 대치하도록 형성된 드레인전극(5)으로 구성된다. 또 TFT(24)를 피복하도록, 질화실리콘 등으로 된 보호막(6)이 형성된다.
반도체막(3)은 게이트전극(1) 상에 게이트 절연막(2)을 개재하고 형성되며, 게이트전극(1) 쪽으로부터 진성 비정질실리콘층(3b)과, n+ 비정질실리콘층(3a)으로 구성된다.
반사판(13)은 알루미늄 등으로 구성되어, 보호막(6)을 개재하고 TFT(24)를 피복하도록 배치되며, TFT(24)로의 입사광을 방지하는 차광막을 겸한다. 또 TFT(24) 및 투명전극(8)을 비롯하여 어디에도 전기적으로 접속되지 않는 플로팅구조를 취한다.
컬러필터(9)는 적, 녹 및 청의 안료 중 어느 하나가 분산된 감광성 레지스트 재료로 된 각 색의 필터로 구성되며, 반사판(13)의 위를 피복하고 한 쌍의 게이트선(17) 및 소스선(18)으로 둘러싸이는 화소영역의 거의 전면에 형성된다. 그리고 각 화소에는 적, 녹 및 청 중 1 색의 필터가 배설된다.
투명전극(8)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등으로 구성되고, 컬러필터(9)를 피복하도록 형성되며, 컬러필터(9)에 형성된 콘택트홀(21)을 통해 TFT(24)의 드레인전극(5)에 접속된다.
대향기판(22)은, 유리기판(11) 상에 ITO 등으로 이루어지는 공통대향전극(10)을 갖는다.
액정층(12)은, 전기광학특성을 갖는 네마틱 액정재료로 구성된다.
이상과 같은 액정표시장치(30)는, 각 화소에서, 게이트선(17)을 통해 TFT(24)의 게이트전극(1)에 소정 전압이 인가된 TFT(24)가 온 상태로 될 경우에, 소스선(18)을 통해 소스전극(4)에 신호전압이 인가됨으로써 투명전극(8)과 공통대향전극(10) 사이에 형성되는 액정용량 및 보조용량에서 드레인전극(5)을 통해 흘러들어가는 전하를 유지하고, 그 전하량에 따라 액정층(21)의 액정분자 배향상태가 바뀌는 것을 이용하여 광 투과도를 조정하고 화상표시를 하도록 한 것이다.
상기 구성의 액정표시장치(30)에 의하면, TFT(24)가 탑재된 기판, 즉 TFT어 레이기판(23) 상에 컬러필터(9)와 투명전극(8)이 형성되므로, 투명전극(8)과 컬러필터(9)의 왜곡이 작고, 또 종래 필요했던 대향기판(22) 쪽의 컬러필터(9)가 불필요해져, 대향기판(22)은 기판 상에 공통대향전극(10)이 형성된 간단한 구성이 된다. 따라서 기판 상의 구성요소에 의해 구획되지 않으며, 얼라인먼트 마진을 거의 고려할 필요가 없다. 또 컬러필터(9)의 각 색 필터를 광학적으로 분리하는 블랙매트릭스가 불필요해지므로, 높고 세밀한 정밀도를 가지며 고 개구율인 액정표시장치가 실현된다. 또 반사판(13)이 TFT(24)와 겹치도록 배치되므로, TFT(24)로의 입사광에 대한 차광막으로서 작용하게 된다. 이로써 TFT(24) 주변의 차광성이 유지되어, TFT(24)의 오프 특성 저하를 억제할 수 있다. 또한 반사판(13)이 전기적으로 어느 구성요소와도 접속하지 않는 플로팅구조를 취하게 되므로, 기생용량이 작아지고 TFT(24)의 구동에 악영향을 끼치는 일이 없으며, 반투과라도 간단한 컬러필터 온 어레이 구조를 취할 수 있다.
다음으로 본 발명의 제 1 실시예에 관한 액정표시장치의 제조방법을 설명한다.
<TFT어레이기판 제작공정>
우선, 무알칼리 유리로 된 유리기판(11) 상에 티탄 등으로 된 금속막을 스퍼터링법으로 성막하고 그 후, 포토리소그래피기술(Photo Engraving Process, 이하, "PEP 기술"이라 칭함)로 패턴 형성하여, 게이트선(17), 게이트전극(1) 및 보조용량선(19)을 형성한다.
이어서 게이트선(17), 게이트전극(1) 및 보조용량선(19) 상에, CVD(Chemical Vapor Deposition)법으로 질화실리콘 등을 성막시켜 게이트 절연막(2)을 형성한다.
다음에 게이트 절연막(2) 상에, CVD법으로 진성 비정질실리콘막과 인이 도핑된 n+비정질실리콘막을 연속하여 성막하고, 그 후 PEP기술에 의해 섬 형상으로 패턴 형성하여, 진성 비정질실리콘층(3b)과 n+비정질실리콘층(3a)으로 이루어진 반도체막(3)을 형성한다.
다음으로, 반도체막(3)이 형성된 게이트 절연막(2) 상에, 티탄 등으로 된 금속막을 스퍼터링으로 성막하고, 그 후 PEP기술에 의해 패턴 형성하여 소스선(18), 소스전극(4) 및 드레인전극(5)을 형성한다.
다음, 소스전극(4) 및 드레인전극(5)을 마스크로 n+비정질실리콘층(3a)을 에칭 제거함으로써, 채널부를 형성한다.
이어서 소스전극(4) 및 드레인전극(5) 상에, CVD법으로 질화실리콘 등을 성막시켜 보호막(6)을 형성한다.
다음에 보호막(6) 상에 알루미늄 등으로 된 금속막을 스퍼터링법으로 성막하고, 그 후 PEP기술에 의해, TFT(24)와 겹치도록 패턴 형성하여 반사판(13)을 형성한다.
다음으로 보호막(6) 및 반사판(13) 상에 적, 녹 및 청의 안료 중 어느 하나가 분산된 감광성 레지스트재료 등을 도포하고, 그 후 PEP기술로 패턴 형성하여, 선택한 색의 필터를 형성한다. 또, 다른 2 색에 대해서도 마찬가지 공정을 반복하여, 각 화소에 1 색의 필터가 배설된 컬러필터(9)를 형성한다.
다음, 컬러필터(9) 및 보호막(6) 적층막의 드레인전극(5) 상에 위치하는 부 분에 PEP기술을 이용하여 콘택트홀(21)을 형성한다.
이어서 컬러필터(9) 상에, ITO 등으로 된 투명도전막을 스퍼터링으로 성막하고, 그 후 PEP기술로 패턴 형성하여 투명전극(8)을 형성한다.
상술한 바와 같이 하여 TFT어레이기판(23)이 완성된다.
<대향기판 제작공정>
무알칼리 유리로 된 유리기판(11) 상에 ITO 등으로 된 투명도전막을 스퍼터링법으로 성막시켜 대향기판(22)을 제작할 수 있다.
<액정표시장치 제작공정>
우선 TFT어레이기판(23) 및 대향기판(22) 상에 플렉소 인쇄(flexography)로써, 폴리이미드수지 등을 도포, 소성한 후, 러빙법으로 배향막 표면을 일정방향으로 러빙하여 배향처리를 실시한다.
이어서 TFT어레이기판(23) 및 대향기판(22) 중 한쪽에 스크린인쇄로써, 열경화성 에폭시수지 등으로 이루어지는 실 재료를, 액정 주입구 부분을 제외한 틀형상 패턴으로 도포하고, 다른 쪽 기판에 액정층의 두께에 상당하는 지름을 가지며 폴리스틸렌계 등의 폴리머로 이루어지는 구형 플라스틱 비즈를 산포한다.
다음으로 TFT어레이기판(23)과 대향기판(22)의 위치를 조정하고, 실 재료를 경화시켜 빈 셀을 형성한다. 이 단계에서 TFT어레이기판(23) 상에 컬러필터(9)와 투명전극(8)이 형성되므로, 컬러필터(9)와 투명전극(9)의 위치 왜곡이 작고, 또 종래 필요했던 대향기판(22) 쪽 컬러필터(9)가 불필요해져, 대향기판(22)은 기판 상에 공통대향전극(10)이 형성된 간단한 구성이 된다. 이로써, TFT어레이기판(23)과 대향기판(22)의 위치조정 시에 얼라인먼트 왜곡이 발생해도, 이 때문에 컬러필터(9)와 투명전극(8)과의 위치 왜곡이 발생하는 일은 없다. 따라서 이 액정표시장치(30)는, 기판끼리의 위치조정을 높은 정밀도로 행할 필요가 없어 생산성이 우수하다.
다음으로, 빈 셀의 TFT어레이기판(23) 및 대향기판(22)의 양 기판 사이에, 감압법으로 액정재료를 주입시켜 액정층(12)을 형성한다. 그 후, 액정주입구에 UV 경화수지를 도포하고, UV조사로써 UV 경화수지를 경화시켜 주입구를 봉쇄한다.
이상과 같이 하여 본 발명의 액정표시장치(30)를 제조할 수 있다.
본 발명의 액정표시장치(30)는, 상술한 바와 같이, 기판끼리의 위치조정을 높은 정밀도로 행할 필요가 없어 생산성이 우수하다. 또 컬러필터의 각 색 필터를 광학적으로 분리하는 블랙매트릭스가 불필요해지므로, 높고 세밀한 정밀도를 가지며 또 고 개구율인 반투광형 액정표시장치를 실현할 수 있다.
(제 2 실시예)
이하에 본 발명의 제 2 실시예에 관한 반투과형 액정표시장치에 대하여, 도 2를 이용하면서 설명한다. 여기서 도 2는 본 발명 제 2 실시예에서 액정표시장치(30)의 TFT어레이기판(23) 단면 모식도이며, 상술한 도 3에 대응한다.
이 액정표시장치(30)에서는, 컬러필터(9)와 투명전극(8) 사이에 층간절연막(14)이 반사판(13)을 피복하도록 형성된다. 그 밖의 구성에 대해서는 제 1 실시예와 마찬가지이므로 동일 부호로 나타내며, 상세한 설명은 생략한다.
층간절연막(14)은 감광성 아크릴수지 등으로 구성되며, 그 막 두께가 투과영 역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이와, 반사영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이가 거의 동등해지도록 설정되고, 투과영역의 액정층(12) 두께(dt)가, 반사영역의 액정층(12) 두께(dr)의 2 배 정도가 된다.
상기 구성의 액정표시장치(30)에 의하면, 제 1 실시예의 작용 및 효과에 더불어, 컬러필터(9)와 투명전극(8) 사이에, 투과영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이와, 반사영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이를 맞추기 위한 층간절연막(14)이 반사판(13)을 피복하도록 형성되므로, 투과영역과 반사영역 사이에 위상차가 생기는 일없이 양호한 표시품질을 유지하기가 가능해진다.
본 발명의 제 2 실시예에 관한 액정표시장치의 제조방법에 대해서는, 제 1 실시예에서 설명한 컬러필터(9) 상에 층간절연막(14)을 형성하기만 하면 되며, 그 밖의 구성요소의 제조방법에 대해서는 제 1 실시예와 마찬가지이므로 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에, 층간절연막(14)을 형성하는 구체적인 방법에 대하여 설명한다.
우선 컬러필터(9) 상에 감광성 아크릴수지 등을 도포한 후, PEP기술로 패턴 형성하여, 반사판(13)에 대응하는 부분에 층간절연막(14)을 형성한다.
이어서 컬러필터(9) 및 층간절연막(14) 상에, ITO 등으로 이루어진 투명도전막을 스퍼터링법으로 성막한 후, PEP기술로 패턴 형성하여, 투명전극(8)을 형성한다.
이상과 같이 하면, 컬러필터(9)와 투명전극(8) 사이에, 투과영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이와, 반사영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광 로 길이를 맞추기 위한 층간절연막(14)을 형성할 수 있으므로, 투과영역과 반사영역 사이에 위상차가 생기는 일없이 양호한 표시품질의 반투과형 액정표시장치를 실현할 수 있다.
본 실시예에서는, TFT어레이기판 및 대향기판의 기판 본체로서 유리기판을 예시하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 일반적으로 플라스틱기판은 열이나 수분 등에 의해 신축되기 쉬우므로, 기판 본체에 플라스틱기판을 이용하면, 기판끼리를 위치 조정할 때의 얼라인먼트 왜곡이 발생하기 쉽다. 그러나 본 발명에서는 기판끼리를 높은 정밀도에서 위치 조정할 필요가 없으므로, 플라스틱기판을 이용한 경우에도 위치조정이 용이하다. 따라서 본 발명은 TFT어레이기판 및 대향기판의 기판 본체가 플라스틱기판일 경우에 보다 효과적으로 작용하는 것이다.
또 본 발명은 본 실시예에 한정되는 것이 아니며, 다른 구성의 것이라도 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 스위칭소자가 탑재된 기판 쪽에 컬러필터가 있으므로, 그 기판에 대향하는 대향기판과 위치 조정할 때의 얼라인먼트 마진을 거의 고려할 필요가 없다. 또 블랙매트릭스가 불필요해지므로, 높고 세밀한 정밀도를 가지며 또 고 개구율인 표시장치를 실현할 수 있다.

Claims (6)

  1. 각각 투과영역과 반사영역을 갖는 복수의 화소가 매트릭스를 구성하도록 배설된 반투과형 표시장치이며,
    상기 복수의 화소 각각에 대응하여 상기 투과영역을 구성하는 투명전극, 상기 반사영역을 구성하는 반사판 및 스위칭소자가 배설된 소자쪽 기판과,
    상기 소자쪽 기판에 대향하도록 배치되며, 공통대향전극을 갖는 대향기판과,
    상기 소자쪽 기판과 상기 대향기판 사이에 협지되도록 형성된 표시층을 구비하고,
    상기 소자쪽 기판에는, 컬러필터가 형성되고,
    상기 투명전극은, 상기 컬러필터보다 상기 표시층에 가까운 쪽에 이 컬러필터를 피복하도록 형성되는 한편, 상기 반사판은, 상기 컬러필터 및 상기 투명전극보다 상기 표시층에서 먼 쪽에 상기 스위칭소자를 피복하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반투과형 표시장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러필터와 상기 투명전극 사이에 층간절연막이 상기 반사판을 피복하도록 형성되며, 상기 층간절연막은, 그 막 두께가 상기 투과영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이와 상기 반사영역에서의 광 입사로부터 출사까지의 광로 길이가 거의 동등해지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 반투과형 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 층간절연막은, 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 반투과형 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사판은, 상기 스위칭소자 및 상기 투명전극에 전기적으로 접속되지 않는 것을 특징으로 하는 반투과형 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는, 상기 컬러필터보다 상기 표시층에서 먼 쪽에 배치되며,
    상기 투명전극은, 상기 컬러필터에 형성된 콘택트홀을 통해 상기 스위칭소자에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 반투과형 표시장치.
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