KR100910565B1 - 반투과형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

하부 기판 및 상부 기판; 하부 기판 및 상부 기판 사이에 형성된 액정층; 하부 기판 위에 형성된 투과 전극 및 반사 전극; 상부 기판 아래에 형성된 공통 전극; 공통 전극, 투과 전극 및 반사 전극에 형성된 배향막을 포함하고, 투과 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각과 반사 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각이 서로 다른 반투과형 액정 표시 장치.
반투과, 비틀림 각, 배향 방향, 러빙 방향

Description

반투과형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법{Transflective liquid crystal display panel and manufacturing method thereof}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치를 도시한 도면이고,
도 2는 도 1에 따른 제1 실시예의 투과 영역의 비틀림 각이 0°인 반투과형 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이고,
도 3은 도 1에 따른 제1 실시예의 반사 영역의 비틀림 각이 70°인 반투과형 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이고,
도 4 및 도 5는 도 2 및 도 3의 액정 표시 장치에서 각각 인가 전압에 대한 투과율 곡선과, 인가 전압에 대한 반사율 곡선이고,
도 6은 종래의 반투과형 액정 표시 장치로서, 투과 영역과 반사 영역 모두의 비틀림 각을 70°로 한 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이고,
도 7 및 도 8은 도 6의 반투과형 액정 표시 장치에서 각각 인가 전압에 대한 투과율 곡선과, 인가 전압에 대한 반사율 곡선이고,
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 투과 상부 배향막과 반사 상부 배향막에 형성된 배향 방향이고,
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 투과 하부 배향막과 반사 하부 배향막 에 형성된 배향 방향이고,
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치를 도시한 도면이고,
도 12는 도 11에 따른 제2 실시예의 투과 영역의 비틀림 각이 0°인 반투과형 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이고,
도 13은 도 11에 따른 제2 실시예의 반사 영역의 비틀림 각이 70°인 반투과형 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이고,
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 투과 하부 배향막과 반사 하부 배향막에 형성된 배향 방향이고,
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 투과 상부 배향막과 반사 상부 배향막에 형성된 배향 방향이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11 ; 화소 전극 21 ; 공통 전극
80 ; 반사 전극 84 ; 반사 하부 배향막
90 ; 투과 전극 94 ; 투과 하부 배향막
218 ; 반사 상부 배향막 219 ; 투과 상부 배향막
270 ; 공통 전극
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 외부 광을 이용하는 반사형과 백라이트 광을 이용하는 투과형을 혼합한 반투과형 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 일반적으로 대향 전극과 컬러 필터(color filter) 등이 형성되어 있는 상부 표시판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 표시판 사이에 액정 물질을 주입해 놓고 화소 전극과 대향 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표현하는 장치이다.
액정 표시 장치는 그 광원으로 별도의 백라이트를 사용하느냐 아니면 외부 광을 반사시켜 이용하느냐에 따라 투과형 액정 표시 장치와 반사형 액정 표시 장치로 나뉜다.
근래 들어서는 필요에 따라 반사형 또는 투과형으로 전환하여 사용할 수 있는 반투과형 액정 표시 장치가 개발되고 있다. 그런데 반투과형 액정 표시 장치에 있어서, 반사형으로 사용할 때와 투과형으로 사용할 때 전기 광학적 특성이 서로 달라 어느 한쪽이 우수한 특성을 나타내면 다른 한쪽은 특성이 현저히 떨어지는 문제가 있다. 즉, 투과형 모드에서 최적의 투과율과 대비비를 보이도록 셀갭과 비틀림 각 등을 조절하면 반사형 모드에서는 반사율과 대비비가 현저히 떨어져 표시 장치로서의 기능을 발휘할 수 없는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반사 모드 및 투과 모드 양쪽 모두에서 우수한 특성을 나타내는 반투과형 액정 표시 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치는 하부 기판 및 상부 기판; 상기 하부 기판 및 상부 기판 사이에 형성된 액정층; 상기 하부 기판 위에 형성된 투과 전극 및 반사 전극; 상기 상부 기판 아래에 형성된 공통 전극; 상기 공통 전극, 투과 전극 및 반사 전극에 형성된 배향막을 포함하고, 상기 투과 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각과 상기 반사 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각이 서로 다른 것이 바람직하다.
또한, 상기 투과 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각은 0°내지 20°인 것이 바람직하다.
또한, 상기 반사 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각은 30°내지 90°인 것이 바람직하다.
또한, 상기 액정은 양의 유전율 이방성을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배향막은 상기 투과 전극 위에 형성된 투과 하부 배향막, 상기 반사 전극 위에 형성된 반사 하부 배향막, 상기 공통 전극 아래에 형성되며 상기 투과 하부 배향막에 대응하는 투과 상부 배향막 및 상기 공통 전극 아래에 형성되며 상기 반사 하부 배향막에 대응하는 반사 상부 배향막을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 반사 하부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 하부 배향막의 배향 방향이 서로 다르게 형성되어 있고, 상기 반사 상부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 상부 배향막의 배향 방향이 서로 동일하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 반사 하부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 하부 배향막의 배향 방향이 서로 동일하게 형성되어 있고, 상기 반사 상부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 상부 배향막의 배향 방향이 서로 다르게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법은 하부 기판 및 상부 기판 사이에 액정이 위치하며 상기 하부 기판 위에는 투과 전극 및 반사 전극이 형성된 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법에서, 상기 투과 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각과 상기 반사 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각을 서로 다르게 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 투과 전극 위에 형성된 배향막을 투과 하부 배향막, 상기 반사 전극 위에 형성된 배향막을 반사 하부 배향막, 상기 공통 전극 아래에 형성되며 상기 투과 하부 배향막에 대응하는 배향막을 투과 상부 배향막 및 상기 공통 전극 아래에 형성되며 상기 반사 하부 배향막에 대응하는 배향막을 반사 상부 배향막이라 할 때, 상기 반사 하부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 하부 배향막의 배향 방향을 서로 다르게 형성하고, 상기 반사 상부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 상부 배향막의 배향 방향을 서로 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 투과 하부 배향막과 상기 반사 하부 배향막에 동일한 제1 광배향을 한 후 상기 투과 하부 배향막 또는 상기 반사 하부 배향막 중 어느 하나에 제2 광배향을 하여 상기 투과 하부 배향막의 배향 방향과 상기 반사 하부 배향막의 배 향 방향을 서로 다르게 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 투과 하부 배향막과 상기 반사 하부 배향막에 동일한 러빙 배향을 한 후 상기 투과 하부 배향막 또는 상기 반사 하부 배향막 중 어느 하나에 광배향을 하여 상기 투과 하부 배향막의 배향 방향과 상기 반사 하부 배향막의 배향 방향을 서로 다르게 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 투과 전극 위에 형성된 배향막을 투과 하부 배향막, 상기 반사 전극 위에 형성된 배향막을 반사 하부 배향막, 상기 공통 전극 아래에 형성되며 상기 투과 하부 배향막에 대응하는 배향막을 투과 상부 배향막 및 상기 공통 전극 아래에 형성되며 상기 반사 하부 배향막에 대응하는 배향막을 반사 상부 배향막이라 할 때, 상기 반사 하부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 하부 배향막의 배향 방향을 서로 동일하게 형성하고, 상기 반사 상부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 상부 배향막의 배향 방향을 서로 다르게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 투과 상부 배향막과 상기 반사 상부 배향막에 동일한 제1 광배향을 한 후 상기 투과 상부 배향막 또는 상기 반사 상부 배향막 중 어느 하나에 제2 광배향을 하여 상기 투과 상부 배향막의 배향 방향과 상기 반사 상부 배향막의 배향 방향을 서로 다르게 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 투과 상부 배향막과 상기 반사 상부 배향막에 동일한 러빙 배향을 한 후 상기 투과 상부 배향막 또는 상기 반사 상부 배향막 중 어느 하나에 광배향을 하여 상기 투과 상부 배향막의 배향 방향과 상기 반사 상부 배향막의 배향 방향을 서로 다르게 하는 것이 바람직하다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치는 하부 기판(110) 및 상부 기판(210) 사이에 액정층(3)이 형성되어 있다.
하부 기판(110) 위에는 화소 전극(190)이 형성되어 있다. 이러한 화소 전극(190)은 투과 전극(90) 및 반사 전극(80)으로 이루어져 있다. 투과 전극(90)은 하부 기판(110)의 아래에 위치한 백라이트에서 나오는 빛이 투과 할 수 있도록 투명 전극을 이용하며, 반사 전극(80)은 외부에서 반투과형 액정 표시 장치의 전면으로 오는 빛을 반사시킬 수 있도록 금속 등으로 형성되어 있다. 그리고, 이러한 투과 전극(90) 및 반사 전극(80)의 위에는 각각 투과 하부 배향막(94) 및 반사 하부 배향막(84)이 형성되어 있다.
투명한 상부 절연 기판(110) 아래에는 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있고, 블랙 매트릭스(220)의 아래에는 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)와 블랙 매트릭스(220) 아래에는 ITO(indium tin oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어진 공통 전극(270)이 형성되어 있고, 공통 전극(270) 아래에는 상부 배향막(21)이 형성되어 있다. 상부 배향막(21)은 투과 하부 배향막(94)에 대응되는 투과 상부 배향막(219)과, 반사 하부 배향막(84)에 대응되는 반사 상부 배향막(218)을 포함한다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 하부 배향막의 배향 방향(E)과 상부 배향막의 배향 방향(F)이 이루는 각을 비틀림 각(θ)이라 한다. 후술할 투과 영역에서의 비틀림 각을 θt, 반사 영역에서의 비틀림 각을 θr이라 정의한다. 이러한 배향 방향은 러빙 방향과 일치한다.
하부 기판(110)의 하부 배향막(11)과 상부 기판(210)의 상부 배향막(21) 사이에는 액정 물질이 주입되어 액정층(3)을 이루고 있다. 액정은 양의 유전율 이방성을 가진다. 그리고, 액정 셀의 위상 변화, 리타데이션(Retardation) 즉, Δnd의 값은 0.2 내지 0.3인 것이 바람직하다. 이 때, 액정층(3)은 투과 전극(90)과 반사 전극(80)에 따라 각각 투과 영역(T)과 반사 영역(R)으로 구분되며 투과 영역(T)과 반사 영역(R)은 하나의 화소 영역을 구분하고 있다. 투과 영역(T)과 반사 영역(R)의 액정들은 상부 배향막(21), 투과 하부 배향막(94) 및 반사 하부 배향막(84)에 의하여 비틀림 각(θt, θr)이 서로 다르게 형성된다.
상부 기판(210)과 하부 기판(110)의 바깥쪽에는 각각 상부 보상 필름(23) 및 하부 보상 필름(13)이 형성되어 있고, 이러한 상부 보상 필름(23) 및 하부 보상 필 름(13)의 외부에는 각각 상부 편광판(22) 및 하부 편광판(12)이 배치되어 있다. 이러한 보상 필름은 λ/2 위상 지연 필름과, λ/4 위상 지연 필름이 상부 및 하부 기판에 각각 형성되거나, λ/4 위상 지연 필름만이 상부 및 하부 기판에 각각 형성될 수도 있다. 이러한 λ/2 위상 지연 필름과, λ/4 위상 지연 필름의 복 굴절률 파장 분산성이 정분산 또는 역분산인 것이 가능하다.
이하에서 투과 영역(T)과 반사 영역(R)의 액정들이 상부 배향막(21), 투과 하부 배향막(94) 및 반사 하부 배향막(84)에 의하여 비틀림 각(θt, θr)이 서로 다르게 형성되는 것을 상세히 설명한다.
투과 영역(T)의 비틀림 각(θt)은 0°내지 20°로 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 도 2에는 투과 영역(T)의 비틀림 각(θt)이 0°인 액정 표시 장치의 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 즉, 투과 하부 배향막(94)의 배향 방향(Et)과 상부 배향막의 배향 방향(Ft)이 일치하도록 러빙을 한다. 하부 편광판의 투과축(At)과 상부 편광판의 투과축(Bt)은 서로 직교한다. 그리고 45° 기울어져서 하부 보상 필름의 지연축(Ct) 및 상부 보상 필름의 지연축(Dt)이 서로 직교한다.
그리고, 반사 영역(R)의 비틀림 각(θr)은 30°내지 90°로 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 도 3에는 반사 영역(R)의 비틀림 각(θr)이 70°인 액정 표시 장치의 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 즉, 반사 하부 배향막(84)의 배향 방향(Er)과 상부 배향막의 배향 방향(Fr)이 이루는 각이 70°가 되도록 러빙을 한다.
이 경우의 인가 전압에 대한 투과율(Transmittance) 곡선과, 인가 전압에 대 한 반사율(Reflectance) 곡선이 각각 도 4 및 도 5에 도시되어 있다. 특히, 도 5에는 반사 영역(R)의 비틀림 각(θ)이 30°, 50°, 70°인 경우의 인가 전압에 대한 반사율 곡선이 도시되어 있다.
본 발명과 종래 기술과의 비교를 위해, 투과 영역(T)과 반사 영역(R) 모두의 비틀림 각(θt, θr )을 70°로 한 액정 표시 장치의 개략적인 평면도가 도 6에 도시되어 있고, 이 경우의 인가 전압에 대한 투과율(Transmittance) 곡선과, 인가 전압에 대한 반사율(Reflectance) 곡선이 각각 도 7 및 도 8에 도시되어 있다.
액정 셀의 위상 변화, 리타데이션(Retardation) 즉, Δnd의 값이 0.24일 경우에 전압을 인가하지 않은 경우 투과율은 11%에서 20.6%로 증가되고, 반사율은 22%에서 21.1%로 소폭 감소하였다. 따라서, 투과율의 증가를 가져옴을 확인 할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법을 상세히 설명한다.
하부 기판(110) 위에 차례대로 화소 전극(190) 및 하부 배향막(11)을 형성하고, 상부 기판(210)에 블랙 매트릭스(220), 색 필터(230), 공통 전극(270) 및 상부 배향막(21)을 형성한다. 그리고, 하부 배향막(11)과 상부 배향막(21) 사이에 액정층(3)을 형성한다.
화소 전극(190)은 투과 전극(90)과 반사 전극(80)으로 이루어진다. 이러한 투과 전극(90) 위에 위치한 액정의 비틀림 각(θ)과 반사 전극(80) 위에 위치한 액정의 비틀림 각(θ)이 서로 다르도록 한다.
이를 위해 공통 전극(270) 아래의 상부 배향막(21) 중 투과 전극(90)에 대응하는 투과 상부 배향막(219)의 배향 방향과 반사 전극(80)에 대응하는 반사 상부 배향막(218)의 배향 방향은 동일하게 형성한다.
그리고, 투과 전극(90) 위의 투과 하부 배향막(94)의 배향 방향과 반사 전극(80) 위의 반사 하부 배향막(84)의 배향 방향은 서로 다르게 형성한다. 즉, 반사 영역의 비틀림 각(θ)과 투과 영역의 비틀림 각(θ)이 서로 다르게 되도록 투과 하부 배향막(94)과 반사 하부 배향막(84)의 배향 방향을 형성한다.
이를 위한 제1 배향 방법을 상세히 설명한다.
우선, 도 9에 도시된 바와 같이, 투과 상부 배향막(219)과 반사 상부 배향막(218)은 모두 동일한 러빙 방향에 의해 동일한 배향 방향(Ft, Fr)을 형성한다.
그리고, 투과 하부 배향막(94)과 반사 하부 배향막(84)에 동일하게 제1 자외선을 조사하여 제1 광배향 공정을 진행한다. 그리고, 투과 하부 배향막(94) 또는 반사 하부 배향막(84) 중 어느 하나에 제2 광배향 공정을 진행하여 도 10에 도시된 바와 같이, 투과 하부 배향막(94)의 배향 방향(Et)과 반사 하부 배향막(84)의 배향 방향(Er)이 서로 다르게 한다. 즉, 투과 하부 배향막(94)과 반사 하부 배향막(84) 중 어느 하나에 마스크를 사용하여 가리고 나머지 하나에만 제2 자외선을 조사하여 배향 특성의 차이가 발생하도록 한다. 제1 자외선의 조사 조건과 제2 자외선의 조사 조건을 달리하여 배향 특성의 차이가 발생토록 하는 것이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치는 반사 하부 배향막(84)에만 제2 자외선을 조사하여 반사 하부 배향막(84)의 배향 방향(Er)을 변형시킴으로써, 반사 영역(R)의 비틀림 각(θr)을 투과 영역(T)의 비틀림 각(θt)과 다르게 형성한다.
그리고, 반사 영역(R)의 비틀림 각(θr)과 투과 영역(T)의 비틀림 각(θt)이 서로 다르게 되도록 투과 하부 배향막(94)과 반사 하부 배향막(84)의 배향 방향을 형성하는 제2 배향 방법을 상세히 설명한다.
우선, 도 9에 도시된 바와 같이, 투과 상부 배향막(219)과 반사 상부 배향막(218)은 모두 동일한 러빙 방향에 의해 동일한 배향 방향(Ft, Fr)을 형성한다.
그리고, 투과 하부 배향막(94)과 반사 하부 배향막(84)의 모두에 러빙 배향을 하여 동일한 배향 방향을 형성한다. 그리고, 투과 하부 배향막(94) 또는 반사 하부 배향막(84) 중 어느 하나에 광배향을 하여 투과 하부 배향막(94)의 배향 방향(Et)과 반사 하부 배향막(84)의 배향 방향(Er)이 서로 다르게 한다. 즉, 동일한 방향으로 러빙 배향된 투과 하부 배향막(94)과 반사 하부 배향막(84) 중 어느 하나를 마스크로 가리고 자외선을 조사하여 노광된 부분의 배향 상태를 변형시킨다. 따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 투과 하부 배향막(94)의 배향 방향(Et)과 반사 하부 배향막(84)의 배향 방향(Er)이 서로 다르게 형성된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치는 반사 하부 배향막(84)에만 자외선을 조사하여 반사 하부 배향막(84)의 배향 방향(Er)을 변형시킴으로써, 반사 영역의 비틀림 각(θr)을 투과 영역의 비틀림 각(θt)과 다르게 형성한다.
이러한 배향 방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치가 도 11에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.
도시된 바와 같이, 하부 기판(110) 위에는 화소 전극(190)이 형성되어 있다. 이러한 화소 전극(190)은 투과 전극(90) 및 반사 전극(80)으로 이루어져 있다. 이러한 투과 전극(90) 및 반사 전극(80)의 위에는 각각 투과 하부 배향막(94) 및 반사 하부 배향막(84)이 형성되어 있다.
투명한 상부 절연 기판(110) 아래에는 공통 전극(270)이 형성되어 있고, 공통 전극(270) 아래에는 상부 배향막(21)이 형성되어 있다. 상부 배향막(21)은 투과 하부 배향막(94)에 대응되는 투과 상부 배향막(219)과, 반사 하부 배향막(84)에 대응되는 반사 상부 배향막(218)을 포함한다.
투과 영역(T)과 반사 영역(R)의 액정들은 투과 상부 배향막(219), 반사 상부 배향막(218), 투과 하부 배향막(94) 및 반사 하부 배향막(84)에 의하여 비틀림 각(θt, θr)이 서로 다르게 형성된다.
이하에서 상세히 설명한다.
투과 영역(T)의 비틀림 각(θt)은 0°내지 20°로 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 도 12에는 투과 영역(T)의 비틀림 각(θt)이 0°인 액정 표시 장치의 개략적 인 평면도가 도시되어 있다. 즉, 투과 하부 배향막(94)의 배향 방향(Et)과 투과 상부 배향막의 배향 방향(Ft)이 일치하도록 러빙을 한다.
그리고, 반사 영역(R)의 비틀림 각(θr)은 30°내지 90°로 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 도 13에는 반사 영역(R)의 비틀림 각(θr)이 70°인 액정 표시 장치의 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 즉, 반사 하부 배향막(84)의 배향 방향(Er)과 투과 상부 배향막의 배향 방향(Fr)이 이루는 각이 70°가 되도록 러빙을 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법을 상세히 설명한다.
하부 기판(110) 위에 차례대로 화소 전극(190) 및 하부 배향막(11)을 형성하고, 상부 기판(210)에 블랙 매트릭스(220), 색 필터(230), 공통 전극(270) 및 상부 배향막(21)을 형성한다. 그리고, 하부 배향막(11)과 상부 배향막(21) 사이에 액정층(3)을 형성한다.
화소 전극(190)은 투과 전극(90)과 반사 전극(80)으로 이루어진다. 이러한 투과 전극(90) 위에 위치한 액정의 비틀림 각(θ)과 반사 전극(80) 위에 위치한 액정의 비틀림 각(θ)이 서로 다르도록 한다.
이를 위해 투과 하부 배향막(94)의 배향 방향과 반사 하부 배향막(84)의 배향 방향은 동일하게 형성한다.
그리고, 투과 상부 배향막(219)의 배향 방향과 반사 전극(80) 위의 반사 하부 배향막(218)의 배향 방향은 서로 다르게 형성한다. 즉, 반사 영역의 비틀림 각( θr)과 투과 영역의 비틀림 각(θt)이 서로 다르게 되도록 투과 상부 배향막(219)과 반사 하부 배향막(218)의 배향 방향을 형성한다.
이를 위한 제1 배향 방법을 상세히 설명한다.
우선, 도 14에 도시된 바와 같이, 투과 하부 배향막(94)과 반사 하부 배향막(84)은 모두 동일한 러빙 방향에 의해 동일한 배향 방향(Et, Er)을 형성한다.
그리고, 투과 상부 배향막(219)과 반사 상부 배향막(218)에 동일하게 제1 자외선을 조사하여 제1 광배향 공정을 진행한다. 그리고, 투과 상부 배향막(219) 또는 반사 상부 배향막(218) 중 어느 하나에 제2 광배향 공정을 진행하여 도 15에 도시된 바와 같이, 투과 상부 배향막(219)의 배향 방향(Ft)과 반사 상부 배향막(218)의 배향 방향(Fr)이 서로 다르게 한다. 즉, 투과 상부 배향막(219)과 반사 상부 배향막(218) 중 어느 하나에 마스크를 사용하여 가리고 나머지 하나에만 제2 자외선을 조사하여 배향 특성의 차이가 발생하도록 한다. 제1 자외선의 조사 조건과 제2 자외선의 조사 조건을 달리하여 배향 특성의 차이가 발생토록 하는 것이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치는 반사 상부 배향막(218)에만 제2 자외선을 조사하여 반사 상부 배향막(218)의 배향 방향(Fr)을 변형시킴으로써, 반사 영역(R)의 비틀림 각(θr)을 투과 영역(T)의 비틀림 각(θt)과 다르게 형성한다.
그리고, 반사 영역(R)의 비틀림 각(θr)과 투과 영역(T)의 비틀림 각(θt)이 서로 다르게 되도록 투과 상부 배향막(219)과 반사 상부 배향막(218)의 배향 방향 을 형성하는 제2 배향 방법을 상세히 설명한다.
우선, 도 14에 도시된 바와 같이, 투과 하부 배향막(94)과 반사 하부 배향막(84)은 모두 동일한 러빙 방향에 의해 동일한 배향 방향(Et, Er)을 형성한다.
그리고, 투과 상부 배향막(219)과 반사 상부 배향막(218)의 모두에 러빙 배향을 하여 동일한 배향 방향을 형성한다. 그리고, 투과 상부 배향막(219) 또는 반사 상부 배향막(218) 중 어느 하나에 광배향을 하여 투과 상부 배향막(219)의 배향 방향(Ft)과 반사 상부 배향막(218)의 배향 방향(Fr)이 서로 다르게 한다. 즉, 동일한 방향으로 러빙 배향된 투과 상부 배향막(219)과 반사 상부 배향막(218) 중 어느 하나를 마스크로 가리고 자외선을 조사하여 노광된 부분의 배향 상태를 변형시킨다. 따라서, 도 15에 도시된 바와 같이, 투과 상부 배향막(219)의 배향 방향(Ft)과 반사 상부 배향막(218)의 배향 방향(Fr)이 서로 다르게 형성된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 반투과형 액정 표시 장치는 반사 상부 배향막(218)에만 자외선을 조사하여 반사 상부 배향막(218)의 배향 방향(Fr)을 변형시킴으로써, 반사 영역의 비틀림 각(θr)을 투과 영역의 비틀림 각(θt)과 다르게 형성한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이 다.
본 발명에 따른 반투과형 액정 표시 장치는 반사 영역과 투과 영역의 액정의 비틀림 각을 서로 다르게 함으로써 투과율을 향상시키는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

Claims (14)

  1. 하부 기판 및 상부 기판;
    상기 하부 기판 및 상부 기판 사이에 형성된 액정층;
    상기 하부 기판 위에 형성된 투과 전극 및 반사 전극;
    상기 상부 기판 아래에 형성된 공통 전극;
    상기 공통 전극, 투과 전극 및 반사 전극에 형성된 배향막;
    을 포함하고, 상기 투과 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각과 상기 반사 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각이 서로 다른 반투과형 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 투과 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각은 0°내지 20°인 반투과형 액정 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 반사 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각은 30°내지 90°인 반투과형 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 액정은 양의 유전율 이방성을 가지는 반투과형 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 배향막은 상기 투과 전극 위에 형성된 투과 하부 배향막, 상기 반사 전극 위에 형성된 반사 하부 배향막, 상기 공통 전극 아래에 형성되며 상기 투과 하부 배향막에 대응하는 투과 상부 배향막 및 상기 공통 전극 아래에 형성되며 상기 반사 하부 배향막에 대응하는 반사 상부 배향막을 포함하는 반투과형 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 반사 하부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 하부 배향막의 배향 방향이 서로 다르게 형성되어 있고, 상기 반사 상부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 상부 배향막의 배향 방향이 서로 동일하게 형성되어 있는 반투과형 액정 표시 장치.
  7. 제5항에서,
    상기 반사 하부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 하부 배향막의 배향 방향이 서로 동일하게 형성되어 있고, 상기 반사 상부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 상부 배향막의 배향 방향이 서로 다르게 형성되어 있는 반투과형 액정 표시 장치.
  8. 하부 기판 및 상부 기판 사이에 액정이 위치하며 상기 하부 기판 위에는 투과 전극 및 반사 전극이 형성된 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법에서,
    상기 투과 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각과 상기 반사 전극 위에 위치한 액정의 비틀림 각을 서로 다르게 하는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 투과 전극 위에 형성된 배향막을 투과 하부 배향막, 상기 반사 전극 위에 형성된 배향막을 반사 하부 배향막, 상기 공통 전극 아래에 형성되며 상기 투과 하부 배향막에 대응하는 배향막을 투과 상부 배향막 및 상기 공통 전극 아래에 형성되며 상기 반사 하부 배향막에 대응하는 배향막을 반사 상부 배향막이라 할 때, 상기 반사 하부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 하부 배향막의 배향 방향을 서로 다르게 형성하고, 상기 반사 상부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 상부 배향막의 배향 방향을 서로 동일하게 형성하는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 투과 하부 배향막과 상기 반사 하부 배향막에 동일한 제1 광배향을 한 후 상기 투과 하부 배향막 또는 상기 반사 하부 배향막 중 어느 하나에 제2 광배향을 하여 상기 투과 하부 배향막의 배향 방향과 상기 반사 하부 배향막의 배향 방향을 서로 다르게 하는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제9항에서,
    상기 투과 하부 배향막과 상기 반사 하부 배향막에 동일한 러빙 배향을 한 후 상기 투과 하부 배향막 또는 상기 반사 하부 배향막 중 어느 하나에 광배향을 하여 상기 투과 하부 배향막의 배향 방향과 상기 반사 하부 배향막의 배향 방향을 서로 다르게 하는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제8항에서,
    상기 투과 전극 위에 형성된 배향막을 투과 하부 배향막, 상기 반사 전극 위에 형성된 배향막을 반사 하부 배향막, 상기 공통 전극 아래에 형성되며 상기 투과 하부 배향막에 대응하는 배향막을 투과 상부 배향막 및 상기 공통 전극 아래에 형성되며 상기 반사 하부 배향막에 대응하는 배향막을 반사 상부 배향막이라 할 때, 상기 반사 하부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 하부 배향막의 배향 방향을 서로 동일하게 형성하고, 상기 반사 상부 배향막의 배향 방향과 상기 투과 상부 배향막의 배향 방향을 서로 다르게 형성하는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 투과 상부 배향막과 상기 반사 상부 배향막에 동일한 제1 광배향을 한 후 상기 투과 상부 배향막 또는 상기 반사 상부 배향막 중 어느 하나에 제2 광배향을 하여 상기 투과 상부 배향막의 배향 방향과 상기 반사 상부 배향막의 배향 방향을 서로 다르게 하는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제12항에서,
    상기 투과 상부 배향막과 상기 반사 상부 배향막에 동일한 러빙 배향을 한 후 상기 투과 상부 배향막 또는 상기 반사 상부 배향막 중 어느 하나에 광배향을 하여 상기 투과 상부 배향막의 배향 방향과 상기 반사 상부 배향막의 배향 방향을 서로 다르게 하는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법.
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