KR100852107B1 - Reflection type LCD - Google Patents
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Abstract
본 발명의 반사형 액정 표시장치는, 주변부에 비표시영역과 그 외의 중앙부에 표시영역이 마련되는 전면판; 상기 전면판의 저면에 소정 패턴으로 상호 평행하게 형성되는 복수 개의 제 1 전극을 구비하는 제 1 전극층; 상기 전면판과 소정 간격 이격되도록 가장자리가 접합되는 것으로, 상기 전면판과 대응하는 주변부에 비표시영역과 그 외의 중앙부에 표시영역이 마련되는 기판; 상기 기판의 상면에 소정 패턴으로 상호 평행하게 형성되는 복수 개의 제 2 전극을 구비하는 제 2 전극층; 상기 각 제 2 전극과 기판의 표시영역 사이에 위치하며, 상기 제 2 전극에 매립될 수 있도록 그 폭이 제 2 전극의 폭보다 좁게 형성된 반사막; 상기 제 1 전극층의 아래와 제 2 전극층의 위에 각각 코팅되는 제 1 및 제 2 배향막; 및 상기 제 1 및 제 2 배향막 사이에 주입되는 액정층;을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.A reflective liquid crystal display device of the present invention comprises: a front plate having a non-display area at a periphery and a display area at a central portion thereof; A first electrode layer having a plurality of first electrodes formed on the bottom surface of the front plate in parallel with each other in a predetermined pattern; An edge bonded to the front plate to be spaced apart from the front plate, the substrate having a non-display area at a peripheral portion corresponding to the front plate and a display area at a central portion thereof; A second electrode layer having a plurality of second electrodes formed on the upper surface of the substrate in parallel with each other in a predetermined pattern; A reflective film disposed between each of the second electrodes and the display area of the substrate and having a width smaller than that of the second electrode so as to be embedded in the second electrode; First and second alignment layers coated on the bottom of the first electrode layer and on the second electrode layer, respectively; And a liquid crystal layer injected between the first and second alignment layers.
Description
도 1 및 도 2는 종래의 반사형 액정 표시장치에 있어서, 기판상에 반사막 및 전극이 형성된 모습을 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도.1 and 2 are a plan view and a cross-sectional view schematically showing a state in which a reflective film and an electrode are formed on a substrate in a conventional reflective liquid crystal display device.
도 3은 본 발명에 따른 반사형 액정 표시장치의 단면도.3 is a cross-sectional view of a reflective liquid crystal display device according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 반사형 액정 표시장치에 있어서, 기판상에 반사막 및 전극이 형성된 모습을 개략적으로 도시한 평면도.4 is a plan view schematically illustrating a reflection film and an electrode formed on a substrate in the reflective liquid crystal display according to the present invention;
도 5는 도 4에 있어서 기판상의 비표시영역에 전극이 형성된 모습을 개략적으로 도시한 단면도.FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an electrode formed in a non-display area on a substrate in FIG. 4; FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
100 ...반사형 액정 표시장치 110 ...전면판100 ...
120 ...기판 130 ...칼라필터층120
140 ...투명층 150 ...제 1 전극층140 ...
160 ...제 2 전극층 170 ...반사막160 ... second electrode layer 170 ... reflective film
181,182 ...배향막 190 ...액정층181,182
본 발명은 반사형 액정 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판상에 배열된 전극의 손상없이 쇼트 여부의 검사를 가능하도록 하는 개선된 반사형 액정 표시장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to reflective liquid crystal displays, and more particularly to improved reflective liquid crystal displays that enable inspection of short circuits without damaging the electrodes arranged on the substrate.
종래의 반사형 액정 표시장치는 트위스티드 네마틱(TN) 액정을 이용하거나, 슈퍼 트위스티드 내마틱(STN) 액정을 이용하여 단색 화상을 구현하는 것이 주종을 이루었으나, 최근에는 칼라필터를 내장하여 칼라 화상을 구현하는 반사형 액정 표시장치에 대해서도 많은 연구가 이루어지고 있다. Conventional reflection type liquid crystal display devices mainly use a twisted nematic (TN) liquid crystal or a super twisted anti-static (STN) liquid crystal to implement a monochromatic image. Much research has been made on reflective liquid crystal display devices that implement the method.
특허 공개번호 2001-022609호에는 이러한 칼라 화상을 구현하는 반사형 액정 표시장치의 일 예가 도시되어 있는데, 이는 반사형 편광판을 이용하여 외광을 반사시키거나 백라이트로부터 조사되는 광을 투과시키는 구조를 갖는다. 상기 표시장치는 반사형 편광판을 이용함으로써 콘트라스트는 향상되나 휘도가 상대적으로 저하되는 문제점을 갖는다. Patent Publication No. 2001-022609 shows an example of a reflective liquid crystal display device implementing such a color image, which has a structure that reflects external light or transmits light emitted from a backlight using a reflective polarizer. The display device has a problem in that contrast is improved by using a reflective polarizer but brightness is relatively lowered.
이러한 문제점을 해결하기 위해 특허 출원번호 2001-079713호에는 본 출원인에 의해 출원된 반사형 액정 표시장치가 개시되어 있는데, 도 1 및 도 2는 상기 표시장치에 있어서 기판상에 반사막 및 전극이 형성된 모습을 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도이다.In order to solve this problem, Patent Application No. 2001-079713 discloses a reflective liquid crystal display device filed by the present applicant, Figures 1 and 2 is a state in which the reflective film and the electrode is formed on the substrate in the display device A plan view and a cross-sectional view schematically.
도면을 참조하면, 화상광이 투사되는 전면판(미도시)과 소정 간격 이격되어 위치하는 기판(10)은 주변부에 소정 폭으로 비표시영역(D1)이 마련되고 그 외의 중앙부에는 표시영역(D2)이 마련된다. 상기 비표시영역은 액정 표시장치가 케이스(미도시)에 개지되어 화상광이 전면판을 통해 투사될 수 없는 영역을 의미한다.
Referring to the drawings, a non-display area D1 is provided at a peripheral portion with a non-display area D1 at a peripheral portion of the
상기 기판(10)의 전면판과 마주보는 상면에는 서로 평행하게 스트라이프 패턴으로 연장된 복수 개의 투명 ITO(Indium Tin Oxide) 전극(20)이 구비된다. 상기 기판(10)과 각 ITO 전극(20a 내지 20d) 사이에는 금속 재질의 반사막(30a 내지 30d)이 각각 개재되는데, 그 폭이 상기 ITO 전극의 폭보다 좁아서 그 내부에 매립되도록 마련된다. 또한 상기 ITO 전극(20) 및 반사막(30)은 비표시영역(D1)까지 연장된다. The upper surface of the
상기 액정 표시장치의 제조 과정에 있어 상기 기판(10)에 ITO 전극(20) 및 반사막(30)을 형성한 후 각 ITO 전극(20a 내지 20d)이 서로 쇼트(short)를 일으키지 않는지 검사하는 것이 요구된다. 상기 쇼트 여부 검사는 통상적으로 비표시영역(D1)에 있는 ITO 전극에 쇼트 체크 프로브(short check probe)를 접촉시켜 검사하는데 상기 쇼트 체크 프로브의 말단이 날카로워 상대적으로 강도가 약한 ITO 전극(20) 및 그 내부의 반사막(30)을 손상시키는 문제점이 있다. In the manufacturing process of the liquid crystal display, after forming the ITO electrode 20 and the reflective film 30 on the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판상에 형성된 ITO 전극을 손상시킴 없이 상기 전극 패턴의 쇼트 여부 검사가 가능한 반사형 액정 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a reflective liquid crystal display device capable of inspecting whether the electrode pattern is short or not without damaging the ITO electrode formed on the substrate.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반사형 액정 표시장치는, 주변부에 비표시영역과 그 외의 중앙부에 표시영역이 마련되는 전면판;In order to achieve the above object, the reflective liquid crystal display of the present invention comprises: a front plate provided with a non-display area and a display area in the other center portion;
상기 전면판의 저면에 소정 패턴으로 상호 평행하게 형성되는 복수 개의 제 1 전극을 구비하는 제 1 전극층;A first electrode layer having a plurality of first electrodes formed on the bottom surface of the front plate in parallel with each other in a predetermined pattern;
상기 전면판과 소정 간격 이격되도록 가장자리가 접합되는 것으로, 상기 전면판과 대응하는 주변부에 비표시영역과 그 외의 중앙부에 표시영역이 마련되는 기판;An edge bonded to the front plate to be spaced apart from the front plate, the substrate having a non-display area at a peripheral portion corresponding to the front plate and a display area at a central portion thereof;
상기 기판의 상면에 소정 패턴으로 상호 평행하게 형성되는 복수 개의 제 2 전극을 구비하는 제 2 전극층;A second electrode layer having a plurality of second electrodes formed on the upper surface of the substrate in parallel with each other in a predetermined pattern;
상기 각 제 2 전극과 기판의 표시영역 사이에 위치하며, 상기 제 2 전극에 매립될 수 있도록 그 폭이 제 2 전극의 폭보다 좁게 형성된 반사막;A reflective film disposed between each of the second electrodes and the display area of the substrate and having a width smaller than that of the second electrode so as to be embedded in the second electrode;
상기 제 1 전극층의 아래와 제 2 전극층의 위에 각각 코팅되는 제 1 및 제 2 배향막; 및First and second alignment layers coated on the bottom of the first electrode layer and on the second electrode layer, respectively; And
상기 제 1 및 제 2 배향막 사이에 주입되는 액정층;을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.And a liquid crystal layer injected between the first and second alignment layers.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반사형 액정 표시장치는, 상기 전면판과 제 1 전극층의 사이에 소정 패턴으로 상호 평행하게 형성되는 복수 개의 적, 녹, 청색의 단위필터를 구비하는 칼라필터층을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.A reflective liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a color filter layer including a plurality of red, green, and blue unit filters formed in parallel with each other in a predetermined pattern between the front plate and the first electrode layer. It is characterized by further comprising.
상기 반사형 액정 표시장치는 상기 각 단위필터와 전면판 사이에 위치하며, 상기 단위필터에 매립될 수 있도록 그 폭이 단위필터의 폭보다 좁게 형성된 투명층을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The reflective liquid crystal display may further include a transparent layer positioned between each unit filter and the front plate and having a width smaller than that of the unit filter so as to be embedded in the unit filter.
본 발명에 따른 반사형 액정 표시장치의 제 1 전극은 단위필터와 서로 수직하고, 상기 제 2 전극은 단위필터와 일대일 대응되도록 평행하게 배열되는 것을 특 징으로 한다.The first electrode of the reflective liquid crystal display according to the present invention is perpendicular to the unit filters, and the second electrodes are arranged in parallel so as to correspond one-to-one with the unit filters.
본 발명에 따른 반사형 칼라 액정 표시장치의 상기 제 2 전극은 투명한 ITO 전극이고, 상기 반사막은 금속막인 것을 특징으로 한다.The second electrode of the reflective color liquid crystal display according to the present invention is characterized in that the transparent ITO electrode, the reflective film is a metal film.
또한 상기 반사막은 은, 은 합금, 알루미늄, 및 알루미늄 합금으로 된 군(群) 가운데 하나를 소재로 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the reflective film is characterized in that the material of one of the group consisting of silver, silver alloy, aluminum, and aluminum alloy.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반사형 액정 표시장치를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a reflective liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 반사형 액정 표시장치의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of a reflective liquid crystal display device according to the present invention.
도면을 참조하면, 반사형 액정 표시장치(100)는 투명한 전면판(110)과, 상기 전면판의 저면에 서로 평행하게 스트라이프 패턴으로 형성되는 적, 녹, 청색의 단위필터(130R,130G,130B)를 구비하는 칼라필터층(130)과, 상기 각 단위필터와 전면판(110) 사이에 개재되는 투명한 투명층(140a 내지 140c)을 구비한다. 상기 투명층은 그 폭이 각 단위필터(130R,130G,130B)의 폭보다 좁게 형성되어 상기 단위필터에 매립되며, 이로 인해 상기 단위필터를 두께가 두꺼운 투과영역(T1)과 상대적으로 두께가 얇은 반사영역(T2)으로 구획한다. 상기 투명층(140a 내지 140c)은 0.1 내지 0.2㎛ 정도의 투명한 유기막으로 형성함이 바람직하다. Referring to the drawings, the reflective
반사형 액정 표시장치(100)는 또한 상기 칼라필터층(130)의 아래에 상호 평행하게, 그리고 바람직하게는 스트라이프 패턴으로 형성되는 복수 개의 제 1 전극으로 된 제 1 전극층(150)을 구비한다. 상기 전면판(110)과 소정 간격 이격되도록 위치하는 투명한 기판(120)의 상면에는 상호 평행하게, 그리고 바람직하게는 스트 라이프 패턴으로 형성되는 복수 개의 제 2 전극(160a 내지 160c)으로 된 제 2 전극층(160)을 구비한다. 상기 복수 개의 제 1 전극과 제 2 전극은 ITO로 된 투명한 전극인 것이 바람직하며, Z방향 위에서 보았을 때 서로 직교하도록 배열된다. 상기 복수 개의 제 2 전극은 Z방향 위에서 보았을 때 상기 복수 개의 단위필터(130R,130G,130B)와 일대일 대응하도록 평행하게 위치되는 것이 바람직하다. Reflective
상기 기판(120)과 각 제 2 전극(160a 내지 160c) 사이에는 반사막(170a 내지 170c)이 개재되는데, 상기 반사막이 제 2 전극의 내부에 매립되도록 그 폭이 제 2 전극의 폭보다 좁게 형성된다. 따라서 상기 반사막(170a 내지 170c)은 상기 투명층(140a 내지 140c)과 평행하게 대응되며, 양 자의 폭이 서로 동일하게 되는 것이 바람직하다. 상기 반사막은 또한 은(Ag), 은 합금, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로 된 금속막인 것이 바람직하다. Reflecting
상기 제 1 전극층(150)의 아래와 제 2 전극층(160)의 위에는 각각 표면이 러빙 처리되는 제 1 및 제 2 배향막(181,182)이 코팅되며, 그 사이에 주입되는 액정층(190)이 구비된다. 도시되진 않았으나 상기 기판(120)의 아래에는 백라이트가 설치될 수 있다. 본 실시예에서 상기 각 필터(130R,130G,130B)는 칼라필터층의 색구현 정도에 따라 그 면적이 서로 다르게 형성될 수 있다.First and
상기 반사형 액정 표시장치(100)는 상기 제 1 및 제 2 전극층(150,160)에 소정의 전압이 인가됨에 따라 액정층(190)이 소정 패턴으로 배향되어 광이 선택적으로 통과함으로써 화상을 형성한다. 주간에서와 같이 백라이트가 필요없는 경우에는 광이 액정층(190)을 통과하여 상기 반사막(170)에 반사되고, 다시 액정층(190) 및 칼라필터층(130)의 반사영역(T2)을 통과함으로써 칼라 화상이 구현된다. 한편 야간에서와 같이 백라이트에 의한 광원이 필요한 경우에는 백라이트로부터 발생된 광이 액정층(190) 및 칼라필터층(130)의 투과영역(T1)을 통과함으로써 칼라 화상이 구현된다. 상술된 바와 같이 상기 칼라필터층(130)의 투과영역(T1)이 반사영역(T2)보다 상대적으로 두껍게 형성되어 있으므로 백라이트를 사용하는 경우의 색재현성을 향상시킬 수 있다. In the reflective
도 4는 본 발명에 따른 반사형 액정 표시장치에 있어서, 기판상에 반사막 및 전극이 형성된 모습을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 5는 도 4에 있어서 기판상의 비표시영역에 전극이 형성된 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다. 기판상의 표시영역에 대한 단면도는 도 2와 동일하므로 도시를 생략한다. 4 is a plan view schematically showing a reflection film and an electrode formed on a substrate in the reflective liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 5 is a view showing an electrode formed in a non-display area on the substrate in FIG. A cross-sectional view schematically. The cross-sectional view of the display area on the substrate is the same as in FIG.
도면을 참조하면, 기판(120)상에서 상호 평행하게 스트라이프 패턴으로 연장된 제 2 전극(160a 내지 160d)은 투명한 ITO 재질이며, 금속 재질의 반사막(170a 내지170d)은 상기 제 2 전극에 그와 동일한 패턴으로 매립된다. 상기 제 2 전극(160a 내지 160d) 및 반사막(170a 내지 170d)을 형성함에 있어서 제 2 전극은 기판의 비표시영역(D10)까지 연장되도록 형성하나, 반사막은 표시영역(D20)까지만 연장되도록 한다. 따라서 비표시영역(D10)에서는 도 5에서와 같이 기판(120)위에 ITO 재질의 제 2 전극(160a 내지 160d)이 직접 성막된다. Referring to the drawings, the
이를 종래의 반사형 액정 표시장치와 비교하여 설명하면, 도 1에서 도시된 기존의 반사형 액정 표시장치의 비표시영역(D1)에서는 기판(10)위에 형성된 금속성 반사막(30a 내지 30d) 위에 ITO 전극막(20a 내지 20d)을 성막한다. 이에 따라 상기 금속성 반사막 위에 형성된 ITO 전극막은 기판에 직접 성막된 경우에 비해 막강도가 약해지며, 그 지지층이 되는 상기 금속성 반사막 또한 연질이어서 ITO 전극막(20a 내지 20d)과 금속성 반사막(30a 내지 30d)이 모두 약한 구조적 특성을 갖는다. 특히, 금속성 반사막(30a 내지 30d)과의 경계부분에 형성된 ITO 전극막(20a 내지 20d)은 그레인 사이즈(grain size)가 조밀하지 못한 엉성한 성막형태를 갖게 된다. In comparison with the conventional reflective liquid crystal display device, in the non-display area D1 of the conventional reflective liquid crystal display device illustrated in FIG. 1, the ITO electrode is formed on the metallic
이에 비해 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 반사형 액정 표시장치의 비표시영역(D10)에서는 기판(120) 위에 ITO 전극막(160a 내지 160d)이 직접 성막되므로 상기 전극막의 강도가 상대적으로 강한 특성을 갖는다. In contrast, as shown in FIG. 5, in the non-display area D10 of the reflective LCD according to the present invention, since the
상기 각 전극막들(160a 내지 160d)은 실제 그 폭이 미세하므로 이들의 전극막들에 의한 패턴의 쇼트 여부를 검사하기 위해서는 상응하는 날카로운 말단을 가진 핀 형태의 쇼트 체크 프로브가 사용되어져야 한다. 상술한 바와 같이 종래에 비해 비표시영역(D10)에서의 ITO 전극막의 강도가 강한 특징을 가지므로 쇼트 여부 검사시 전극막에 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. Since each of the
상기한 본 발명의 반사형 액정 표시장치는 기판의 비표시영역에는 금속성 반사막을 연장 형성하지 않고 기판 위에 ITO 전극막을 직접 성막함으로써 쇼트 여부 검사시에 상기 ITO 전극막이 손상되는 것을 방지할 수 있다. The reflective liquid crystal display of the present invention can prevent the ITO electrode film from being damaged during a short circuit inspection by directly depositing an ITO electrode film on the substrate without forming a metallic reflective film in the non-display area of the substrate.
또한 칼라필터층을 개재하여 칼라 화상을 구현할 수 있으며, 특히 칼라필터 층의 반사영역과 투과영역의 두께를 다르게 형성함으로써 화상의 색재현성, 색순도, 및 휘도를 향상시킬 수 있다. In addition, a color image may be realized through the color filter layer, and in particular, by forming different thicknesses of the reflection area and the transmission area of the color filter layer, color reproducibility, color purity, and luminance of the image may be improved.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
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