KR100983704B1 - Liquid crystal display device and method for fabricating thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시야각향상 및 시야각내 반사휘도를 향상시킬 수 있는 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 제1 및 제2기판; 상기 제1기판에 형성되고 한쪽방향으로 길게 늘어진 경사면을 갖는 비대칭형 요철이 형성된 반사판; 및 상기 제1 및 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된 액정표시소자를 제공한다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same that can improve the viewing angle and improve the luminance of reflection in the viewing angle, the first and second substrates; A reflective plate formed on the first substrate and having an asymmetric unevenness having an inclined surface elongated in one direction; And a liquid crystal layer formed between the first and second substrates.
Description
도 1은 일반적인 반사형 액정표시소자를 나타낸 도면.1 is a view showing a typical reflective liquid crystal display device.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자를 나타낸 도면.3 is a view showing a liquid crystal display device according to the present invention.
도 3a 및 도 3b는 미러형 반사판의 입사광/반사광 및 반사각에 따른 반사휘도를 나타낸 도면.3A and 3B are graphs showing reflected luminance according to incident / reflected light and reflection angle of a mirror type reflector.
도 4a 및 도 4b는 대칭형 요철반사판의 입사광/반사광 및 반사각에 따른 반사휘도를 나타낸 도면.4A and 4B are graphs showing reflected luminance according to incident light / reflected light and a reflection angle of a symmetric uneven reflection plate;
도 5a 및 도 5b는 비대칭형 요철반사판의 입사광/반사광 및 반사각에 따른 반사휘도를 나타낸 도면.5A and 5B are graphs showing reflected luminance according to incident light / reflected light and reflection angle of an asymmetric uneven reflective plate;
도 6a ∼ 도 6d는 본 발명에 의한 액정표시소자의 제조공정을 나타낸 도면.6A to 6D are views showing the manufacturing process of the liquid crystal display device according to the present invention.
도 7a ∼ 도 7c는 본 발명에 의한 비대칭형 요철의 제조공정을 나타낸 도면.7A to 7C are views showing the manufacturing process of the asymmetric unevenness according to the present invention.
도 8는 사각형의 반투과영역을 나타낸 도면.8 shows a semi-transmissive area of a rectangle.
도 9은 원형의 반투과영역을 나타낸 도면.9 shows a circular transflective area.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
101,201: 게이트 전극 105a,205a: 반도체층101,201:
105b,205b:오믹접촉층 107a,207a: 소스 전극
105b and 205b:
107b,207b: 드레인 전극 108,208: 요철107b and
108a: 유기막 111,211: 화소전극108a: organic film 111,211 pixel electrode
250: 마스크250: mask
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 시야각의 개선 및 반사휘도를 향상시킬 수 있는 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
액정표시소자는 가볍고 박형이며 소비 전력이 적기 때문에 이와 같은 휴대용 정보통신기기에 많이 적용되고 있으나, 일반적인 투과형 액정표시소자는 백라이트 소자가 필요로 하기 때문에 이를 휴대용 정보기기 등의 표시소자로 사용될 경우 백라이트의 소비 전력으로 휴대용 기기의 일회 충전 후 사용 시간이 단축될 뿐만 아니라 백라이트의 무게, 두께 등으로 인해 휴대성이 떨어지는 문제점이 있다.Liquid crystal display devices are widely applied to such portable information and communication devices because they are light, thin, and low power consumption. However, general transmissive liquid crystal display devices require a backlight device. Power consumption not only shortens the usage time after one-time charging of the portable device, but also causes a problem of poor portability due to the weight and thickness of the backlight.
또한, 백라이트(back light)를 포함하는 광원부를 따로 구비해야하는 투과형 액정표시소자는, 소비전력의 80% 이상을 백라이트가 차지하므로, 저소비 전력형 액정표시소자를 만들기 위해서는 백라이트를 사용하지 않는 반사형 액정표시소자가 요구된다. 반사형 액정표시소자의 경우, 외부광만을 사용하여 화상을 표현해야하기 때문에 광효율을 극대화시키는 것이 반사형 액정표시소자의 최대 연구 관점이다. 따라서, 광효율의 향상을 위하여 많은 연구들이 진행되고 있다.In addition, since the backlight occupies 80% or more of the power consumption of the transmissive liquid crystal display device having a separate light source unit including a backlight, a reflective liquid crystal without using a backlight to make a low power consumption liquid crystal display device. Display elements are required. In the case of the reflective liquid crystal display device, since the image must be expressed using only external light, maximizing the light efficiency is the maximum research point of the reflective liquid crystal display device. Therefore, many studies have been conducted to improve the light efficiency.
도 1은 일반적인 반사형 액정표시소자의 단위화소에 대한 단면을 나타낸 것 이다.1 is a cross-sectional view of a unit pixel of a general reflective liquid crystal display device.
도면에 도시된 바와 같이, 반사형 액정표시소자는 제1기판(10)과 제2기판(20) 그리고, 그 사이에 형성된 액정층(30)으로 구성된다.As shown in the figure, the reflective liquid crystal display device includes a
상기 제1기판(10)에는 각 화소(pixel)마다 배치되어 액정(30)에 신호전압을 인가하고 차단하는 스위칭(switching)소자인 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있으며, 상기 박막트랜지스터(T)는 게이트전극(1)과 상기 게이트전극(1) 상에 형성된 반도체층(5a) 및 오믹콘택층(5b)과, 상기 오믹콘택층(5b)의 상부에 형성된 소스/드레인전극(7a,7b)으로 구성된다. 그리고, 상기 게이트전극(1)과 반도체층(5a) 사이에는 이들을 절연시키기 위한 게이트절연막(3)이 개재되어 있으며, 상기 소스/드레인전극(7a,7b) 상에는 박막트랜지스터(T)를 보호하기 위한 보호막(9)이 형성된다. 또한, 화소영역의 보호막(9) 위에는 화소전극(11)이 형성되고, 상기 화소전극(11)은 보호막(9) 상에 형성된 콘택홀(9a)을 통하여 박막트랜지스터(T)의 드레인전극(7b)과 전기적으로 접속된다.The thin film transistor T is formed on the
그리고, 상기 제2기판(20)에는 화소간의 빛샘을 방지하는 블랙매트릭스(2)와 칼라를 구현하는 칼라필터(4)와 상기 칼라필터(4)의 표면을 평탄화하기 위한 오버코트막(6) 및 상기 화소전극(11)과 함께 액정층(30)에 전압을 인가하기 위한 공통전극(12)이 형성된다.In addition, the
상기와 같이 구성된 액정표시소자는 상기 공통전극(12) 및 화소전극(11)에 인가되는 전압에 따라 액정이 구동함으로써, 빛의 투과율을 조절하게 된다.In the liquid crystal display device configured as described above, the liquid crystal is driven according to the voltage applied to the
이때, 상기 공통전극(12)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질로 형성되고, 상기 화소전극(11)은 알루미늄 또는 알루미늄합금과 같이 반사특성이 우수한 불투명한 금속물질로 형성된다.In this case, the
따라서, 상기 화소전극(11)은 액정(30)을 구동시키는 동시에, 외부광을 반사시키는 반사판으로써의 역할을 수행하게 된다. 이때, 화소전극 및 반사판이 별도로 형성될 수도 있다.Therefore, the
그러나, 상기와 같이 미러형(mirror type) 구조의 반사판을 갖는 종래 반사형 액정표시소자는 반사판의 표면이 평탄하기 때문에 특정방향의 외부광으로부터 입사한 빛은 상기 특정방향으로 반사되어 사용자가 반사되는 빛을 볼 수 있는 시야각 범위가 좁은 문제점이 있었다.However, in the conventional reflective liquid crystal display device having a mirror type reflective plate as described above, since the surface of the reflective plate is flat, light incident from external light in a specific direction is reflected in the specific direction so that the user is reflected. There was a problem with a narrow viewing angle range where light could be seen.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어지 것으로, 본 발명이 목적은 시야각을 향상시킬 수 있는 반사판을 갖는 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a reflecting plate capable of improving a viewing angle and a method of manufacturing the same.
또한, 본 발명의 다른 목적은 시야각 내에서 반사휘도를 향상시킬 수 있는 반사판을 갖는 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a reflecting plate capable of improving the reflectance within the viewing angle and a manufacturing method thereof.
기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in detail in the configuration and claims of the following invention.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제1 및 제2기판; 상기 제1기판에 형성되고 한쪽방향으로 길게 늘어진 경사면을 갖는 비대칭형 요철이 형성된 반사판; 및 상기 제1 및 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된 액정표시소자를 제공한다. 이때, 상기 반사판은 화소전극을 포함하며, 상기 화소전극은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄합금(AlNd)과 같이 반사특성이 우수한 금속물질로 이루어진다.The present invention for achieving the above object is the first and second substrate; A reflective plate formed on the first substrate and having an asymmetric unevenness having an inclined surface elongated in one direction; And a liquid crystal layer formed between the first and second substrates. In this case, the reflective plate includes a pixel electrode, and the pixel electrode is made of a metal material having excellent reflection characteristics such as aluminum (Al) or aluminum alloy (AlNd).
또한, 상기 제1기판에 형성된 박막트랜지스터를 추가로 포함하며, 상기 박막트랜지스터는 제1기판 위에 형성된 게이트전극; 상기 게이트전극 상에 형성된 게이트절연막; 상기 게이트절연막 상에 형성된 반도체층; 및 상기 반도체층 상에 형성된 소스/드레인전극으로 구성된다.The thin film transistor may further include a thin film transistor formed on the first substrate, the thin film transistor comprising: a gate electrode formed on the first substrate; A gate insulating film formed on the gate electrode; A semiconductor layer formed on the gate insulating film; And a source / drain electrode formed on the semiconductor layer.
아울러, 상기 각각의 요철들은 요철의 일측으로부터 타측으로 갈수로 그 높이가 작아지거나, 높아지기 때문에 비대칭형 형태를 갖는다.In addition, each of the concave-convex has asymmetrical shape because the height of the concave-convex from the one side of the concave-convex to the smaller or higher.
또한, 본 발명은 제1 및 제2기판을 준비하는 단계: 상기 제1기판에 한쪽방향으로 길게 늘어진 경사면을 갖는 비대칭형 요철을 형성하는 단계; 상기 요철 상에 반사물질을 도포하는 단계; 및 상기 제1 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 액정표시소자의 제조방법을 제공한다. 또한, 상기 제1기판에 박막트랜지스터를 형성하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 박막트랜지스터를 형성하는 단계는 상기 제1기판 상에 게이트전극을 형성하는 단계; 상기 게이트전극 상에 게이트절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트절연막 상에 반도체층을 형성하는 단계; 및 상기 게이트절연막 상에 소스/드레인전극을 형성하는 단계로 이루어진다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing a first and a second substrate: forming an asymmetric unevenness having an inclined surface elongated in one direction on the first substrate; Applying a reflective material onto the unevenness; And it provides a method for manufacturing a liquid crystal display device comprising the step of forming a liquid crystal layer between the first and second substrate. The method may further include forming a thin film transistor on the first substrate, and the forming of the thin film transistor may include forming a gate electrode on the first substrate; Forming a gate insulating film on the gate electrode; Forming a semiconductor layer on the gate insulating film; And forming a source / drain electrode on the gate insulating film.
그리고, 상기 비대칭형 요철을 형성하는 단계는 상기 보호막 상에 유기층을 도포하는 단계; 광의 반투과영역(half transmission region)과 투과영역(transmission region)으로 구분되고, 상기 반투과영역에 구비된 슬릿의 폭이 반투과영역의 일측으로부터 타측으로 갈수록 증가 또는 감소하는 마스크를 사용하여 상기 유기층을 노광하는 단계; 및 상기 노광된 유기층을 열처리하는 단계를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 마스크의 반투과영역은 원형태 또는 사각형태인 것을 사용할 할 수 있으나, 이외에도 다른 형태의 반투과영역을 갖는 마스크를 사용할 수 있다.The forming of the asymmetric unevenness may include applying an organic layer on the protective film; The organic layer is formed by using a mask that is divided into a half transmission region and a transmission region of light, and wherein the width of the slit provided in the semi-transmissive region increases or decreases from one side of the semi-transmissive region toward the other side. Exposing; And heat treating the exposed organic layer. In addition, although the semi-transmissive area of the mask may be a circular or rectangular shape, a mask having a semi-transmissive area of another type may be used.
또한, 본 발명은 제1 및 제2기판을 준비하는 단계; 상기 제1기판 상에 게이트전극을 형성하는 단계; 상기 게이트전극 상에 게이트절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트절연막 상에 반도체층을 형성하는 단계; 상기 게이트절연막 상에 소스/드레인전극을 형성하는 단계; 상기 소스/드레인전극을 포함하는 제1기판 전면에 유기층을 도포하는 단계; 광의 반투과영역(half transmission region)과 투과영역(transmission region)으로 구분되고, 상기 반투과영역에 구비된 슬릿의 폭이 반투과영역의 일측으로부터 타측으로 갈수록 증가 또는 감소하는 마스크를 사용하여 상기 유기층을 노광한 후, 현상하여 복수의 단차를 갖는 유기패턴을 형성하는 단계; 상기 유기패턴을 열처리하여 요철을 형성하는 단계; 및 상기 요철 상에 반사물질을 도포하는 단계를 포함하여 이루어지는 액정표시소자의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing a first and a second substrate; Forming a gate electrode on the first substrate; Forming a gate insulating film on the gate electrode; Forming a semiconductor layer on the gate insulating film; Forming a source / drain electrode on the gate insulating film; Coating an organic layer on an entire surface of the first substrate including the source / drain electrodes; The organic layer is formed by using a mask that is divided into a half transmission region and a transmission region of light, and wherein the width of the slit provided in the semi-transmissive region increases or decreases from one side of the semi-transmissive region toward the other side. Exposing and then developing to form an organic pattern having a plurality of steps; Heat-treating the organic pattern to form irregularities; And it provides a method for manufacturing a liquid crystal display device comprising the step of applying a reflective material on the unevenness.
이하, 참조한 도면을 통하여 본 발명에 대하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 액정표시소자를 나타낸 도면으로, 도면에 도시된 바와 같이, 액정표시소자(100)는 제1 및 제2기판(110,120)과 상기 제1 및 제2기판(110,120) 사이에 형성된 액정층(130)으로 구성된다.FIG. 2 is a view showing a liquid crystal display device according to the present invention. As shown in the drawing, the liquid crystal display device 100 includes a space between the first and
상기 제2기판(120)에는 블랙매트릭스(102)와 칼라필터(104) 그리고 상기 칼라필터(104)의 표면을 평탄화하기 위한 오버코트막(106)이 형성되고, 그 상부에는 액정층(130)에 전압을 인가하기 위한 공통전극(112)이 형성된다.The
상기 공통전극(112)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질로 형성된다.The
상기 제1기판(110)에는 박막트랜지스터(T)가 형성되고, 상기 박막트랜지스터(T)는 주사신호가 인가되는 게이트전극(101), 상기 주사신호에 대응하여 데이터신호를 전송해주는 반도체층(105a), 상기 반도체층(105a)과 게이트전극(101)을 전기적으로 격리시켜주는 게이트절연막(gate insulator)(103), 반도체층(105a)의 양쪽 측면 상부에 형성되어 데이터신호를 인가하는 소스전극(107a)과, 데이터신호를 화소전극(111)에 전달하는 드레인전극(107b)과 상기 반도체층(105a)과 소스/드레인전극(107a,107b) 사이의 접촉저항을 줄이기 위한 오믹접촉층(105b)으로 구성된다. 그리고, 상기 소스/드레인전극(107a/107b)을 포함하는 박막트랜지스터(T) 위에는 상기 박막트랜지스터(T)를 보호하는 보호막(109)이 형성된다.A thin film transistor T is formed on the
상기와 같이 구성된 박막트랜지스터(T)는 상기 게이트전극(101)에 하이레벨(high level)을 갖는 주사신호가 인가되면 반도체층(105a)에는 전자가 이동할 수 있는 채널(channel)이 형성되므로 소스전극(107a)의 데이터신호를 반도체층(105a)을 경유하여 드레인전극(107b)으로 전달할 수 있다. 반면에, 게이트전극(101)에 로우레벨(low level)을 갖는 주사신호가 인가되면 반도체층(105b)에 형성된 채널이 차단되므로 드레인전극(107b)으로 데이터신호의 전송을 중단함으로써, 스위칭 역할을 담당하게 된다.In the thin film transistor T configured as described above, when a scan signal having a high level is applied to the
또한, 상기 드레인전극(107b)과 콘택홀(109a)을 통해 전기적으로 연결된 화소전극(111)은 보호막(109) 위에 형성되고, 외부광을 반사시킬 수 있도록 반사특성이 우수한 알루미늄 또는 알루미늄합금(AlNd)과 같은 불투명한 금속물질로 형성된다.In addition, the
아울러, 상기 화소전극(111)은 그 표면이 요철모양으로 형성되어 외부광을 더욱 효율적으로 반사시켜 시야각을 향상시킬 수 있으며, 상기 요철의 형태가 한쪽 방향으로 길게 늘어선 비대칭형이기 때문에 시야각 내의 반사휘도를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the
즉, 화소영역에 형성된 반사판(125)은 요철패턴(108)과 그 위에 코팅된 불투명금속막 즉, 화소전극(111)으로 구성된다. 이때, 상기 화소전극(111)은 드레인전극(107b)으로부터 인가받은 신호에 의해 액정층(130)에 전압을 인가하여 액정을 구동시킬 뿐만 아니라, 외부광을 반사시키는 반사막 역할을 하게 된다. 따라서, 외부광을 더욱 효과적으로 반사시키기 위하여 요철패턴(108)을 별도로 형성하여 화소전극(111) 표면이 웨이브(wave)지도록 한다.That is, the
상기와 같이 구성된 본 발명의 액정표시소자는 종래에 비하여 시야각 및 반사휘도를 향상시킬 수 있는 잇점이 있다. 다시말해, 종래(도 1참조)의 경우, 상기 화소전극(11)은 평평한 반사면을 갖기 때문에 한쪽 반향으로만 빛이 반사되어 시야 각이 좁은 문제점이 있었다. 반면에, 본 발명에서는 화소전극(111)의 표면에 웨이브가 형성되기 때문에, 외부광을 여러방향으로 반사시켜 시야각을 향상시킬 수가 있다. 아울러, 상기 화소전극(111)의 표면을 웨이브지도록하는 요철패턴(108)은 양측에 경사면을 갖는 대칭형 형상으로 형성될 수도 있으나, 특히, 본 발명에서는 상기 화소전극(111)의 표면을 한쪽방향으로 길게 늘어선 비대칭형태로 만들어줌으로써, 주사용 시야각권 내의 반사휘도를 더욱 향상시킨다.The liquid crystal display device of the present invention configured as described above has an advantage that the viewing angle and the reflected brightness can be improved as compared with the prior art. In other words, in the related art (see FIG. 1), since the
도 3a 및 도 3b는 종래 미러형의 반사판에 대한 입사광(I1)/반사광(R1) 및 미러형 반사판의 반사각에 따른 반사휘도를 나타낸 것이다.3A and 3B show the reflectances of the incident light I1 / reflected light R1 and the reflection angle of the mirror-shaped reflector with respect to the conventional mirror-shaped reflector.
도면에 도시된 바와 같이, 미러형 반사판(201)에 측면으로 입사된 입사광(I1)은 법선방향에 대하여 상기 입사광(I1)과 동일한 각으로만 집중적으로 반사된다. 이때, 입사된 광(I1)은 일반적으로 30°를 고려하기 때문에 반사광(R1)의 출사각도 30°에 집중된다. 따라서, 도 3b에 나타내 바와 같이, 입사각과 동일한 각, 주시야각에 대해서는 반사율이 매우 우수하나, 주시야각(거울각) 이외에 사용자의 주사용환경에 해당하는 정면 반사각쪽으로는 반사광 존재하지 않기 때문에 시야각이 매우 좁다.As shown in the figure, the incident light I1 incident on the side of the
따라서, 경사면을 갖는 대칭형 반사판을 사용하여 시야각 문제를 해결할 수가 있다.Therefore, the viewing angle problem can be solved by using a symmetrical reflector having an inclined surface.
도 4a 및 도 4b는 양측에 경사면을 갖는 대칭형 반사판에 대한 입사광(I2)/반사광(R2) 및 이에 따른 반사휘도를 나타낸 것이고, 도 5a 및 도 5b는 한쪽방향으로만 경사면을 갖는 비대칭형 반사판에 대한 입사광(I3)/반사광(R3) 및 이에 따른 반사휘도를 나타낸 것이다.4A and 4B show incident light I2 / reflected light R2 and thus reflected luminance for a symmetrical reflecting plate having inclined surfaces on both sides, and FIGS. 5A and 5B show asymmetrical reflecting plates having inclined surfaces only in one direction. It shows the incident light (I3) / reflected light (R3) and the reflected luminance accordingly.
먼저, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 대칭형 반사판(301)의 경우, 경사면에 측면으로 입사된 광(I2)은 입사각 및 입사각보다 더 넓을 각을 가지고 반사하게 된다. 이때, 도 4b에 도시된 바와 같이, 입사각으로 다시 반사되는 빛 즉, 주시야각 방향으로 반사되는 반사광의 밀도가 가장 높으며, 입사각보다 더 작거나 큰 반사각을 가지는 반사광도 존재하게 된다. 따라서, 미러형 반사판에 비하여 시야각을 개선시킬 수 있는 장점이 있다.First, as shown in FIGS. 4A and 4B, in the symmetrical reflecting
그러나, 입사각 방향으로 기울어진 요철의 경사면에 의해 정면방향으로의 반사광을 출사하는 반사성분(A)이 실질적으로, 사용자가 반사광에 의한 화상을 바라보는 각이기 때문에 정면으로 반사되는 반사광이 사용자가 느끼는 반사광의 성분이 된다. 따라서, 반대방향으로 기울어진 경사면에 반사되는 반사광성분(B)은 실질적으로 시야각 확보에 큰 영향을 주지 못한다.However, since the reflection component A which emits the reflected light in the front direction by the inclined surface of the unevenness inclined in the incident angle direction is substantially the angle at which the user looks at the image by the reflected light, the reflected light reflected in the front is felt by the user. It becomes a component of reflected light. Therefore, the reflected light component B reflected on the inclined surface inclined in the opposite direction does not substantially affect the viewing angle.
따라서, 본 발명은 시야각 개선과 함께 시야각 내에서의 반사휘도를 더욱 향상시킬 수 있도록 축면으로 입사된 광이 정면방향으로 반사되는 광의 성분을 늘이고, 실질적으로 시야각 확보에 기여하지 못하는 광을 줄일 수 있는 반사판 구조가 필요하다.Accordingly, the present invention can increase the components of the light reflected in the front direction to the light incident on the axial plane in order to further improve the reflection brightness in the viewing angle and improve the viewing angle, it is possible to reduce the light that does not substantially contribute to securing the viewing angle Reflector structure is required.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 한쪽방향으로 기울어진 반사면을 갖는 비대칭형 반사판(401)의 경사면에 측면으로 입사된 광(I3)은 정면방향을 향해 반사하게 된다. 이때, 입사각 방향으로 기울어진 요철의 경사면 즉, 정면방향으로 반사광을 출사시키는 경사면의 면적이 대칭형반사판의 반사면에 비하여 넓기 때문에 실 질적으로 사용자가 느끼는 반사광의 성분(A)이 증가하게 된다. 따라서, 시야각권 내에서 대칭형 반사판에 비하여 반사휘도를 더욱 향상시킬 수가 있다.As shown in FIGS. 5A and 5B, the light I3 incident on the inclined surface of the
즉, 도 4b 및 도 5b를 비교해볼 때, 비대칭형 반사판에 의한 반사휘도는 정면방향으로 출사되는 반사광의 성분(A)이 비대칭형 반사판에 비하여 월등히 높으며, 시야각권 외부의 반사성분(B)은 감소하게 된다.That is, in comparison with FIGS. 4B and 5B, the reflected luminance of the reflected light emitted by the asymmetrical reflector is far higher than that of the asymmetric reflector in the reflected light emitted in the front direction. Will decrease.
상기 비대칭형 반사판은 슬릿의 폭이 서로 다른 슬릿마스크를 사용하여 형성 할 수 있으며, 도면을 통하여 상기와 같은 비대칭형 반사판을 포함하는 본 발명의 액정표시소자의 제조방법을 설명한다.The asymmetrical reflecting plate may be formed using a slit mask having a different width of the slit, and the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention including the asymmetrical reflecting plate as described above will be described.
도 6a에 도시된 바와 같이, 투명한 제1기판(210)을 준비한 다음, 상기 제1기판(210) 상에 박막트랜지스터(T)를 형성한다. 상기 박막트랜지스터(T)를 형성하는 공정은 다음과 같다.As shown in FIG. 6A, a transparent
먼저, 상기 제1기판(210) 상에 금속막을 증착하고, 사진식각(photo-etching)공정을 통하여 상기 금속막을 패터닝함으로써, 게이트전극(201a)을 형성한다. 이어서, 상기 게이트전극(201)을 포함하는 제1기판(210) 전면에 걸쳐서 SiNx 또는 SiO2 등과 같은 무기물을 증착하여 게이트절연막(203)을 형성한 후, 상기 게이트절연막(203) 상에 비정질 실리콘(amorphous-Si) 또는 폴리실리콘 인(P)이 도핑된 n+ 반도체층을 연속증착한 후, 패터닝하여 반도체층(205a) 및 오믹접촉층(205b)을 형성한다. 이후에, 상기 오믹접촉층(205b) 상에 금속물질을 증착한 다음, 패터닝하여 소스전극(207a) 및 드레인전극(207b)을 형성한다. First, a metal film is deposited on the
도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 소스전극(207a)/드레인전극(207b) 및 화소 영역 전면에 BCB 또는 포토아크릴과 같은 유기물을 도포하여, 박막트랜지스터 위에 보호막(209) 형성하고, 화소영역 즉, 게이트절연막(203) 위에는 일측으로부터 타측으로 갈수록 높이가 두꺼워지는 비대칭형 요철(208)들을 형성한다. 이때, 상기 드레인전극(207)의 일부가 노출되도록 요철(208)을 형성해야하며, 상기 요철(208)들은 다음과 같은 공정을 통해서 형성된다. 또한, 도면에 도시되진 않았지만, 보호막을 형성하지 않은 경우에는 게이트절연막(203) 위에 바로 상기 요철(208)을 형성할 수도 있다.As shown in FIG. 6B, an organic material such as BCB or photoacryl is coated on the entire surface of the
먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 게이트절연막(203) 위에 포토아크릴(photo-acryl) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)과 같은 유기층(208a)을 도포한 다음, 광의 투과영역(transmission region;T)과 반투과영역(half-transmission region;H)으로 나누어진 마스크(250)를 유기층(208a) 상부에 배치시킨 후, UV와 같은 광(도면상에 화살표로 표기)을 조사한다. 이때, 상기 마스크(250)의 반투과영역(H)에는 부분적으로 광을 투과시킬 수 있는 복수의 슬릿들이 구성되어 있으며, 상기 슬릿의 폭은 일측으로부터 타측으로 갈수록 증가하거나 감소한다. 이에 따라, 상기 반투과영역(H)에서 일측과 타측의 광투과도가 다르게 나타난다. 즉, 슬릿의 폭이 가장 넓은 영역을 A라하고, 중간 슬릿이 폭이 형성된 영역을 B라 하고, 광이 차단되는 영역을 C라 할때, A에서 C로 갈수록 광투과량은 감소하게 된다. 이때, 상기 마스크(250)의 반투과영역(H)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 사각형(250a) 또는 원형(250b)인 것이 모두 가능하다.
First, as shown in FIG. 7A, an
따라서, 상기와 같은 구조를 갖는 마스크(250)를 통해 유기층(208a)을 노광한 후, 이를 현상액에 작용시키게 되면, 도 7b에 도시된 바와 같이, 한쪽방향으로 늘어선 비대칭구조의 요철패턴(208b)을 형성할 수 있다. 즉, 슬릿의 폭이 가장 넓은 영역(A)에는 노광량이 가장 많기 때문에 유기층이 가장 많이 제거되고, 광이 차단된 영역(C)에는 유기패턴이 그대로 남게 되며, 중간슬릿영역(B)에는 A영역에 비해 노광량이 많기 때문에 A영역의 유기패턴보다 유기층이 덜 제거되어 전체적으로 계단형태를 갖는 유기패턴(208b)을 만든다.Therefore, when the
이후에, 도 7c에 도시된 바와 같이, 열처리(baking)공정을 통해 한쪽방향으로 기울어진, 다시말해, 일측으로부터 타측으로 갈수록 그 두께가 얇거나 두꺼운 비대칭형 요철(208)을 형성할 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 7C, an
이때, 상기 요철(208)의 경사면을 균일하게 형성하기 위해 유기패턴(208; 도 7b) 형성시 A, B, C영역의 패턴폭을 동일하게 하고, A-B, B-C 및 C-기판(보호막;209)의 단차가 균일하도록 형성해준다.At this time, in order to uniformly form the inclined surface of the
상기와 같이 도 7a ∼ 도 7c를 통해 요철(208)을 형성한 다음, 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 요철(208) 상에 Ag, Ag합금, Al 및 Al합금(AlNd)과 같은 반사특성이 우수한 금속물질을 도포한 다음, 이를 패터닝하여 상기 콘택홀(209a)을 통해 드레인전극(207b)과 전기적으로 접속하는 화소전극(211)을 형성한다.After forming the
이후에, 도 6d에 도시된 바와 같이, 박막트랜지스터(T) 및 화소전극(211)이 형성된 제1기판(220)과 블랙매트릭스(202), 칼라필터(204) 및 공통전극(212)과 형성된 제2기판(210)을 합착한 후, 그 사이에 액정층(230)을 형성함으로써, 시야각 및 시야각내의 반사휘도를 향상시킬 수 있는 액정표시소자를 형성할 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 6D, the
상술한 바와 같이 본 발명은 화소전극의 표면에 요철을 형성하여 시야각을 향상시키고, 상기 요철의 형태를 한쪽 방향으로 기울어지도록 하여 정면으로 출사되는 반사광을 증가시켜 시야각내의 반사휘도를 더욱 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can improve the viewing angle by forming irregularities on the surface of the pixel electrode, and inclining the irregularities in one direction to increase the reflected light emitted from the front, thereby further improving the luminance of reflection in the viewing angle. .
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