KR101686097B1 - Transflective type liquid crystal display device and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 색재현율과 반사율이 향상된 반투과형 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치는 제 1 기판 상에서 반사 영역 내에 위치하는 엠보층 및 상기 제 1 기판 상에서 상기 반사 영역과 구분되는 투과 영역 내에 위치하는 컬러필터층을 포함한다.The present invention relates to a transflective liquid crystal display device with improved color reproducibility and reflectance and a method of manufacturing the same. The transflective liquid crystal display device of the present invention comprises an embossing layer located on a first substrate and a reflection region on the first substrate, And a color filter layer located in a transmissive region different from the region.
Description
본 발명은 반투과형 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 제 1 기판의 투과 영역에 컬러필터층을 형성하여 색재현율과 반사율이 향상된 반투과형 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transflective liquid crystal display, and more particularly, to a transflective liquid crystal display device in which a color filter layer is formed in a transmissive region of a first substrate to improve a color reproduction rate and a reflectance, and a manufacturing method thereof.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.(PDP), Electro Luminescent Display (ELD), Vacuum Fluorescent (VFD), and the like have been developed in recent years in response to the demand for display devices. Display) have been studied, and some of them have already been used as display devices in various devices.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 액정 표시 장치가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among them, liquid crystal display devices are mostly used in place of CRT (Cathode Ray Tube) for the purpose of portable image display devices because of their excellent image quality, light weight, thinness and low power consumption, But also various kinds of monitors such as a television and a computer monitor receiving and displaying a broadcast signal in addition to the use of the same mobile type.
이러한 액정 표시 장치는 상부 및 하부 기판 사이에 액정을 채운 구조로 되어있다. 액정 분자는 구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 가지고 있어서, 액정층에 전계를 가하여 액정 분자의 배열 방향을 조절할 수 있다. Such a liquid crystal display device has a structure in which liquid crystal is filled between upper and lower substrates. The liquid crystal molecules are thin and long in structure and have a directionality in arrangement, so that the direction of alignment of the liquid crystal molecules can be controlled by applying an electric field to the liquid crystal layer.
액정 표시 장치에 전계를 가하면, 액정층에 인가되는 전기장에 의해 액정 분자가 움직이며 광투과율이 달라져 화상이나 문자가 표현된다. 이러한 액정 표시 장치는 화질이 우수하며, 가볍고, 소비 전력이 낮아 차세대 첨단 디스플레이 소자로 각광받고 있다.When an electric field is applied to the liquid crystal display, the liquid crystal molecules move due to the electric field applied to the liquid crystal layer, and the light transmittance is changed, so that images and characters are expressed. Such a liquid crystal display device is excellent in image quality, light in weight, and low in power consumption, and has been attracting attention as a next-generation advanced display device.
액정 표시 장치는 상기 하부 기판의 하부에 위치한 백라이트라는 광원의 빛에 의해 영상을 표현한다. 그러나 백라이트에 의해 입사된 빛은 액정 표시 장치의 각 셀을 통과하는 과정에서 손실되어, 실제로 화면상으로는 약 7%정도만 투과되므로, 고휘도가 요구되는 액정 표시 장치에서는 백라이트의 밝기를 밝게 하기 위한 전력 소모가 크다.The liquid crystal display device displays an image by light of a light source called a backlight located below the lower substrate. However, since the light incident on the backlight is lost in the process of passing through each cell of the liquid crystal display device, only about 7% is actually transmitted on the screen. Therefore, in a liquid crystal display device requiring a high brightness, power consumption for brightening the brightness of the backlight Big.
이러한 문제점을 해결하기 위해 백라이트를 사용하지 않고 외부광을 이용하여 동작하는 반사형 액정 표시 장치가 개발되었으나, 상기 반사형 액정 표시 장치는 외부광이 약하거나 없는 곳에서는 사용할 수 없으므로 필요한 상황에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있는 반사모드 및 투과 모드의 장점을 가진 반투과형 액정 표시 장치가 개발되었다.In order to solve such a problem, a reflection type liquid crystal display device which operates using external light without using a backlight has been developed. However, the reflection type liquid crystal display device can not be used in a place where external light is weak or absent, A semi-transmissive liquid crystal display device having the advantages of a reflective mode and a transmissive mode that can be selected and used has been developed.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 반투과형 액정 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a conventional transflective liquid crystal display device will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 반투과형 액정 표시 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional transflective liquid crystal display device.
도 1을 참조하면, 종래의 반투과형 액정 표시 장치는 각각 반사 영역과 투과 영역으로 나뉘어지는 화소 영역이 매트릭스상으로 배치된 대향된 제 1 기판(100)과 제 2 기판(180) 사이에 액정을 주입하여 형성되는 액정층(155)으로 구성된다.Referring to FIG. 1, a conventional transflective liquid crystal display device includes a liquid crystal layer between a
상기 제 1 기판(100) 상에 금속과 같은 도전성 물질로 이뤄진 게이트 전극(105)이 형성되어 있는데, 상기 게이트 전극(105)은 상기 제 1 기판(100) 상에 일방향으로 형성된 게이트 라인(미도시)의 일측에서 돌출 형성된다.A
상기 게이트 전극(105)를 포함한 상기 제 1 기판(100) 전면에 걸쳐 게이트 절연막(110)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(110) 상부의 상기 게이트 전극(105)을 덮는 위치에는 액티브층, 오믹콘택층이 차례로 적층된 반도체층(115)이 형성되어 있다. A
상기 반도체층(115)의 상부에는 서로 일정간격 이격된 소스 전극(120s) 및 드레인 전극(120d)이 형성되며, 상기 소스 전극(120s)은 상기 게이트 라인(미도시)과 교차되는 방향으로 형성된 데이터 라인(미도시)과 연결된다.A source electrode 120s and a
상기 소스 전극(120s) 및 드레인 전극(120d) 간의 이격 구간에는 상기 반도체층(115)의 표면 일부를 노출시킨 채널이 형성되며, 상기 게이트 전극(105), 반도체층(115), 소스 전극(120s) 및 드레인 전극(120d)은 박막 트랜지스터를 이룬다.A channel exposing a part of the surface of the
상기 박막 트랜지스터를 포함한 제 1 기판(100) 전면에 무기 절연막(125)이 형성되고, 상기 무기 절연막(125) 상에 표면에 요철을 갖는 엠보층(130)이 형성된다.An inorganic
이때, 상기 무기 절연막(125)과 엠보층(130)은 상기 반사 영역에만 형성된다. At this time, the
상기 엠보층(130) 상에 반사 전극(145)이 형성되며, 상기 엠보층(130)의 표면은 요철을 가지며, 상기 반사 전극(145)은 상기 엠보층(130)의 요철을 따라 형성된다.A
상기 반사 전극(145)을 포함한 상기 게이트 절연막(110) 상에 화소 전극(150)이 형성되며, 상기 화소 전극(150)은 콘택홀(130H)을 통해 상기 드레인 전극(120d)과 연결된다.A
이어, 상기 제 2 기판(180) 상에 컬러필터층(170)이 형성되고, 상기 컬러필터층(170) 상에 공통 전극(160)이 형성된다.A
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 제 2 기판(180) 상에 블랙 매트릭스(미도시)가 형성되는데, 상기 블랙 매트릭스(미도시)는 상기 데이터 라인(미도시)에 대응되도록 형성된다.Also, although not shown, a black matrix (not shown) is formed on the
상기와 같은 반투과형 액정 표시 장치는 반사영역과 투과영역으로 나누어져 있기 때문에, 반사영역의 면적이 넓을수록 반사율은 향상되지만, 투과영역이 상대적으로 좁아지면서 투과 성능의 저하가 발생하기 때문에 특정 정도 이상의 반사영역을 형성할 수 없다. Since the transflective liquid crystal display device is divided into a reflective region and a transmissive region, the reflectivity is improved as the area of the reflective region is wider. However, since the transmissive region is relatively narrowed, A reflective region can not be formed.
또한, 컬러필터층이 제 2 기판 상에 형성되어 있으므로, 상기 반사 전극에 입사되어 반사되는 광이 통과하는 경로가 한가지 컬러가 아니라 다른 컬러를 거치는 현상이 일어나, 혼색이 발생할 수 있다.In addition, since the color filter layer is formed on the second substrate, the path through which the light reflected by the reflective electrode passes is not one color but another color, and color mixing may occur.
한편, 반사 성능 향상을 위해 컬러필터층의 일부를 제거하는 홀을 형성하는 방법도 제기되었으나, 이 경우에는 상기 홀의 영역만큼 빛이 컬러필터층을 통과하지 않아 색이 제대로 구현되지 않아 색재현율이 감소하는 문제점이 있다.Meanwhile, in order to improve the reflection performance, a method of forming a hole for removing a part of the color filter layer has been proposed. However, in this case, since the color does not pass through the color filter layer as much as the area of the hole, .
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 제 1 기판의 투과 영역에 컬러필터층을 형성하여 색재현율과 반사율이 향상된 반투과형 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a transflective liquid crystal display device having improved color reproduction rate and reflectance by forming a color filter layer in a transmissive region of a first substrate and a method of manufacturing the same, .
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치는, 반사 영역과 투과 영역으로 나뉘어지는 화소 영역을 포함하는 제 1 기판; 상기 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판; 상기 제 1 기판의 상기 반사 영역 상에 위치하는 박막 트랜지스터; 상기 제 1 기판 상에서 상기 반사 영역 내에 위치하고, 상기 박막 트랜지스터를 덮으며, 요철 형상의 표면을 갖는 엠보층; 상기 엠보층의 상기 표면 상에 위치하는 반사 전극; 상기 제 1 기판 상에서 상기 투과 영역 내에만 위치하는 컬러필터층; 상기 박막 트랜지스터와 접속되고, 상기 컬러필터층 및 상기 반사 전극 상에 위치하는 화소 전극; 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a transflective liquid crystal display comprising: a first substrate including a pixel region divided into a reflective region and a transmissive region; A second substrate facing the first substrate; A thin film transistor positioned on the reflective region of the first substrate; An emboss layer located in the reflection region on the first substrate and covering the thin film transistor, the emboss layer having a concavo-convex surface; A reflective electrode positioned on the surface of the embossed layer; A color filter layer located on the first substrate only in the transmissive region; A pixel electrode connected to the thin film transistor and positioned on the color filter layer and the reflective electrode; And a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate.
상기 엠보층은 상기 박막 트랜지스터의 소정 영역을 노출하는 콘택홀을 포함할 수 있다. 상기 화소 전극은 상기 엠보층의 상기 콘택홀의 표면을 따라 연장할 수 있다.The embossed layer may include a contact hole exposing a predetermined region of the thin film transistor. The pixel electrode may extend along a surface of the contact hole of the emboss layer.
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상기 반투과형 액정 표시 장치는 상기 엠보층과 상기 반사 전극 사이에 위치하는 제 1 보호막 및 상기 반사 전극과 상기 화소 전극 사이에 위치하는 제 2 보호막을 더 포함할 수 있다.The transflective liquid crystal display may further include a first protective layer disposed between the emboss layer and the reflective electrode, and a second protective layer disposed between the reflective electrode and the pixel electrode.
상기 반투과형 액정 표시 장치는 상기 제 2 기판 상에 위치하는 공통 전극을 더 포함할 수 있다.The transflective liquid crystal display may further include a common electrode disposed on the second substrate.
상기 엠보층의 두께는 0.5㎛내지 3.0㎛일 수 있다.The thickness of the embossed layer may be 0.5 탆 to 3.0 탆.
상기 엠보층은 열경화 수지를 포함할 수 있다.The emboss layer may include a thermosetting resin.
상기 제 1 보호막 및 제 2 보호막은 질화 실리콘(SiNx: Silicon nitride)을 포함할 수 있다.The first passivation layer and the second passivation layer may include silicon nitride (SiNx).
상기 반사 전극은 알루미늄(Aluminium) 또는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다.The reflective electrode may include aluminum or an aluminum alloy.
상기 컬러필터층의 두께는 0.5㎛내지 3.0㎛일 수 있다.The thickness of the color filter layer may be 0.5 mu m to 3.0 mu m.
상기 화소 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 중 하나를 포함할 수 있다.The pixel electrode may include one of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and indium tin zinc oxide (ITZO).
또한, 동일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법은, 반사 영역과 투과 영역으로 나뉘어지는 화소 영역을 포함하는 제 1 기판의 상기 반사 영역 상에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 제 1 기판 상에, 상기 박막 트랜지스터를 덮으며, 요철 형상의 표면을 갖는 엠보층을 형성하는 단계; 상기 제 1 기판의 상기 투과 영역 상에 형성된 상기 엠보층을 식각하는 단계; 상기 엠보층의 상기 표면 상에 반사 전극을 형성하는 단계; 상기 제 1 기판 상에 컬러필터층을 형성하는 단계; 상기 제 1 기판의 상기 반사 영역 상에 형성된 상기 컬러필터층을 식각하는 단계; 상기 엠보층을 선택적으로 제거하여 상기 박막 트랜지스터를 소정 부분 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 컬러필터층과 상기 반사 전극의 상부에 상기 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접속되는 화소 전극을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 기판과 대향되는 제 2 기판을 준비한 후, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device including forming a thin film transistor on a reflective region of a first substrate including a pixel region divided into a reflective region and a transmissive region; Forming an emboss layer on the first substrate, the emboss layer having a concavo-convex surface, covering the thin film transistor; Etching the embossed layer formed on the transmissive region of the first substrate; Forming a reflective electrode on the surface of the embossed layer; Forming a color filter layer on the first substrate; Etching the color filter layer formed on the reflective region of the first substrate; Selectively removing the emboss layer to form a contact hole exposing the thin film transistor at a predetermined position; Forming a pixel electrode connected to the thin film transistor through the contact hole on the color filter layer and the reflective electrode; And forming a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate after preparing a second substrate facing the first substrate.
상기 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법은 상기 엠보층과 상기 반사 전극 사이에 제 1 보호막을 형성하는 단계; 및 상기 반사 전극과 상기 화소 전극 사이에 제 2 보호막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for fabricating a transflective liquid crystal display device includes: forming a first protective layer between the emboss layer and the reflective electrode; And forming a second protective layer between the reflective electrode and the pixel electrode.
상기와 같은 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The transflective liquid crystal display of the present invention has the following effects.
첫째, 컬러필터층이 제 1 기판의 투과 영역에만 존재하므로, 반사 모드시 반사 전극을 통해 반사된 광이 출사시 컬러 필터층을 통과하지 않고 입사 및 반사된다.First, since the color filter layer exists only in the transmissive region of the first substrate, light reflected through the reflective electrode in the reflective mode is incident and reflected without passing through the color filter layer at the time of emergence.
따라서, 광량의 손실없이 반사영역에 입사 및 반사되어 반사율이 향상되어 고반사율의 흑백을 구현한다. Therefore, the light is incident on and reflected by the reflection region without loss of the light amount, and the reflectance is improved to realize high-reflectance monochrome.
둘째, 반사되는 광이 컬러필터층을 통과하지 않고 반사되므로 광 효율이 향상되어 반사 모드시 백라이트 오프시에도 저전력 구동이 가능해져 수명이 연장된다.Second, since the reflected light is reflected without passing through the color filter layer, the light efficiency is improved, so that the low power operation can be performed even when the backlight is off in the reflection mode, and the lifetime is extended.
셋째, 투과 모드에서는 상기 투과영역으로 입사된 광이 액정층을 투과하기 전에 컬러필터층을 통과하여 바로 출사가 이루어지므로, 혼색을 방지할 수 있으며, 컬러필터층에 홀이 형성되지 않아, 백라이트에서 입사되는 광의 색재현율이 향상된다. Thirdly, in the transmissive mode, light incident on the transmissive region passes through the color filter layer before being transmitted through the liquid crystal layer, so that color mixture can be prevented, holes are not formed in the color filter layer, The color reproducibility of light is improved.
도 1은 일반적인 반투과형 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ´선상의 단면도이다.
도 4 내지 도 11은 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a general transflective liquid crystal display device.
2 is a plan view of a transflective liquid crystal display device of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of Fig.
FIGS. 4 to 11 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the transflective liquid crystal display device of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the transflective liquid crystal display device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치의 평면도이며, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ´선상의 단면도이다.FIG. 2 is a plan view of a transflective liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치는, 각각 반사 영역과 투과 영역으로 나뉘어지는 화소 영역이 매트릭스상으로 배치된 제 1 기판(200), 상기 제 1 기판(200)과 대향된 제 2 기판(280), 상기 제 1 기판(200) 상에 서로 교차하여 상기 화소 영역들을 나누는 다수의 게이트 라인(미도시)과 데이터 라인(미도시), 상기 반사 영역 내의, 각 게이트 라인(미도시)과 데이터 라인(미도시)의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터(미도시), 상기 반사 영역에, 상기 박막 트랜지스터(미도시)를 덮으며 형성되며, 표면에 요철을 갖는 엠보층(230), 상기 엠보층(230) 상에 형성된 반사 전극(240), 상기 투과 영역에 형성된 컬러필터층(270), 상기 박막 트랜지스터(미도시)와 접속되어, 상기 컬러필터층(270)과 상기 반사 전극(240) 상부에 형성된 화소 전극(250) 및 상기 제 1 기판(100)과 제 2 기판(280) 사이에 형성된 액정층(255)을 포함하여 이루어진다.2 and 3, the transflective liquid crystal display of the present invention includes a
도 2와 같이, 반사 영역은 상기 박막 트랜지스터의 형성 부위를 포함하여 정의되며, 투과 영역은 반사 영역보다는 화소 영역의 큰 면적을 차지하여 정의된다.As shown in FIG. 2, the reflection region is defined to include the formation region of the thin film transistor, and the transmission region occupies a larger area of the pixel region than the reflection region.
또한, 상기 박막 트랜지스터(미도시)와 화소 전극(250)을 접속하도록 상기 엠보층(240)에 콘택홀(230H)을 더 구비하고, 상기 반사 전극(240) 하부 및 상부에 각각 제 1 보호막(235)과 제 2 보호막(245)을 더 포함한다.A
상기 제 1 보호막(235)은 상기 엠보층(230) 상에 형성되며, 상기 제 2 보호막(245)은 상기 화소 전극(250) 하부에 위치한다.The
상기 엠보층(230) 하부에, 상기 박막 트랜지스터(미도시)를 포함한 상기 제 1 기판(200) 상에 무기 절연막(225)이 더 형성되고, 상기 제 2 기판(280) 상에 공통 전극(260)을 더 포함한다.An inorganic insulating
상기 무기 절연막(225)은 질화 실리콘(SiNx: Silicon nitride), 산화 실리콘(SiOx: Silicon Oxide) 등의 무기 절연물로 이루어지며, 도시된 바와 같이, 반사 영역에만 형성될 수도 있고 경우에 따라, 투과 영역까지 연장되어 형성될 수 있다.The inorganic
상기 엠보층(230)의 두께는 0.5㎛ 내지 3.0㎛의 범위이며, 열경화 수지로 이루어진다. 예를 들어, 열경화 수지는 포토 아크릴 수지나 PMMA(Polymethylmethacrylate) 수지를 포함할 수 있다. The thickness of the embossed
상기 제 1 보호막(235)과 제 2 보호막(245)은 질화 실리콘(SiNx: Silicon nitride)로 이루어지며, 상기 반사 전극(240)은 알루미늄(Aluminium) 또는 알루미늄 합금으로 이루어진다.The first
공정의 간소화를 위해 상기 제 1, 제 1 보호막(235, 245)을 생략할 수 있으나, 상기 제 1 보호막(235)은 상기 엠보층(230)과 상기 반사 전극(240)의 접착을 좋게 하며, 상기 제 2 보호막(245)은 상기 반사 전극(240)과 상기 화소 전극(250)의 접착을 좋게 하는 이점이 있는 것으로, 유지시키는 것이 바람직하다.The first and second
또한, 상기 제 1, 제 2 보호막(235, 245) 및 상기 반사 전극(240) 상부에 형성되는 화소 전극(250)들은 상기 엠보층(230)의 요철을 따라 형성되어, 외부광이 입사될 때, 상기 반사 전극(240)의 요철에서 반사된다. 이에 따라, 요철면을 따라 반사광의 산란이 가능하여, 반사 효율을 높일 수 있다.The
상기 컬러필터층(270)은 0.5㎛ 내지 3.0㎛의 두께로, 상기 엠보층(230)과 비슷한 두께로 형성된다. 따라서, 상기 투과 영역과 반사 영역으로 나누어진 화소 영역의 표면은 전체적으로 균일한 높이를 갖게 된다.The
그리고, 상기 화소 전극(250)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 중 하나로 이루어진다. 또한, 상기 화소 전극(250)은 박막 트랜지스터의 드레인 전극(220d)과 접속되어, 상기 반사 영역의 제 2 보호막(245)과 투과 영역의 컬러필터층(270)의 표면 상에 형성된다.The
이하, 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법을 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing the transflective liquid crystal display device of the present invention will be described.
도 4 내지 도 11은 본 발명에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.4 to 11 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a transflective liquid crystal display device according to the present invention.
도 4와 같이, 각각 반사 영역과 투과 영역으로 나누어지는 화소 영역이 매트릭스 상으로 배치된 제 1 기판(200) 상에 서로 교차하여 상기 화소 영역들을 나누는 다수의 게이트 라인(미도시)과 데이터 라인(미도시)을 형성한다.As shown in FIG. 4, a plurality of gate lines (not shown) and a plurality of data lines (not shown) are formed on the
상기 제 1 기판(200) 상에 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(205)을 형성한다. 상기 게이트 전극(205)은 상기 제 1 기판(200) 상에 일방향으로 형성된 게이트 라인(미도시)의 일측에서 돌출 형성된다.A
상기 게이트 전극(205)를 포함한 상기 제 1 기판(200) 전면에 걸쳐 게이트 절연막(210)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(210) 상부의 상기 게이트 전극(205)을 덮는 위치에는 액티브층, 오믹콘택층이 차례로 적층된 반도체층(215)을 형성한다.A
상기 반도체층(215)의 상부에는 상기 오믹콘택층을 채널 부위에서 제거되어 상기 오믹콘택층의 일부를 개구시키며 서로 일정간격 이격된 소스 전극(220s) 및 드레인 전극(220d)을 형성하며, 상기 소스 전극(220s)은 상기 게이트 라인(미도시)과 교차되는 방향으로 형성된 데이터 라인(미도시)으로부터 돌출되어 형성된다.A
여기서, 상기 게이트 라인(미도시)과 데이터 라인(미도시)은 서로 교차하여 화소 영역을 정의하며 상기 화소 영역은 반사 영역과 투과 영역으로 구분된다.Here, the gate line (not shown) and the data line (not shown) intersect each other to define a pixel region, and the pixel region is divided into a reflective region and a transmissive region.
그리고, 상기 게이트 전극(205), 반도체층(215), 소스 전극(220s) 및 드레인 전극(220d)은 박막 트랜지스터를 이루며, 상기 박막 트랜지스터를 포함한 상기 게이트 절연막(210) 상에 무기 절연막 패턴(225a)을 더 형성할 수 있다.The
상기 무기 절연막 패턴(225a)을 상기 투과 영역에 대응되는 부분만 남기고 식각하여 도 5와 같이 무기 절연막(225)을 형성한다. 경우에 따라 상기 무기 절연막(225)은 생략될 수 있다.The inorganic
이어, 도 6과 같이, 상기 무기 절연막(225)을 포함하여 상기 게이트 절연막(210) 상에 0.5㎛내지 3.0㎛ 두께의 열경화 수지를 도포한다. 그리고, 상기 열 경화 수지 표면에 열처리를 통해 요철을 갖는 엠보 패턴(230a)을 형성하고, 상기 반사 영역에 대응되는 부분만 남기고 식각한다.6, a thermosetting resin having a thickness of 0.5 mu m to 3.0 mu m is coated on the
상기 엠보층 패턴(230a) 상에 반사 전극 패턴(240a)을 형성하고, 상기 반사 전극 패턴(240a)도 상기 엠보 패턴(230a)과 마찬가지로, 상기 반사 영역에 대응되는 부분만 남기고 식각한다. A reflective electrode pattern 240a is formed on the embossed layer pattern 230a and the reflective electrode pattern 240a is etched while leaving only a portion corresponding to the reflective region like the embossed pattern 230a.
또한, 상기 반사 전극 패턴(240a)의 하부 및 상부에 각각 제 1 보호막 패턴(235a)과 제 2 보호막 패턴(245a)을 더 형성할 수 있는데, 상기 제 1 보호막 패턴(235a)을 상기 엠보 패턴(230a)과 상기 반사 전극 패턴(240a) 사이에 형성하고, 상기 제 2 보호막 패턴(245a)을 상기 반사 전극 패턴(240a) 상에 형성한다.The first protective film pattern 235a and the second protective film pattern 245a may be formed on the lower and upper portions of the reflective electrode pattern 240a. 230a and the reflective electrode pattern 240a and the second protective film pattern 245a is formed on the reflective electrode pattern 240a.
그리고, 도 7과 같이, 상기 드레인 전극(220d)를 노출시키는 콘택홀(230H)을 형성한다. 7, a
도 8과 같이, 상기 제 2 보호막(245)을 포함한 상기 게이트 절연막(210) 전면에 컬러필터 패턴(270a)을 형성하고, 도 9와 같이 상기 투과 영역에만 남도록 식각하여 컬러필터층(270)을 형성한다.8, a
예를 들어, 상기 컬러 필터층(270)이 R, G, B 컬러 필터로 나뉘어져 형성될 때에, 각각 서로 다른 색상의 컬러 필터층을 해당 화소 영역에 형성하면 된다. 경우에 따라, R, G, B 컬러 필터 외에 중간색의 컬러 필터를 더 포함시킬 수 있을 것이다.For example, when the
이와 같이, 전 화소 영역에 해당 색상의 컬러 필터층(270)을 형성하게 되면, 상기 반사 영역의 엠보층(230), 제 1 보호막(235), 반사 전극(240) 및 제 2 보호막(245)은 투과 영역의 컬러필터층(270)과 균일한 높이를 가져, 상기 반사 영역과 투과 영역으로 나누어진 화소 영역의 표면은 전체적으로 균일한 높이를 갖게 된다. When the
그리고, 도 10과 같이, 상기 컬러필터층(270)과 상기 콘택홀(230H)를 포함한 상기 제 2 보호막(245) 상에 화소 전극(250)을 형성한다.As shown in FIG. 10, a
도 11과 같이, 상기 제 2 기판(280) 상에 공통 전극(260)을 형성하는데, 상기 공통 전극(280)은 본 발명과 같은 TN모드(Twisted Nematic Mode)와 같이 제 2 기판(280) 상에 형성될 수 있고, IPS모드(In-Plane Switching Mode)와 같이, 제 1 기판(200) 상에 형성되어 상기 화소 전극(250)과 교대로 배치될 수 있다.11, a
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 제 2 기판(280) 상에 블랙 매트릭스(미도시)가 형성되는데, 상기 블랙 매트릭스(미도시)는 상기 데이터 라인(미도시)에 대응되도록 형성된다.In addition, although not shown, a black matrix (not shown) is formed on the
이어, 상기 제 1 기판(200)과 제 2 기판(280) 사이에 액정을 주입하여 액정층(255)을 형성한다.Next, a
상기와 같은 본발명의 반투과형 액정 표시 장치는, 상기 반사영역으로 입사된 광이 상기 액정층을 경유하여 상기 반사 전극에서 반사되어 다시 상기 액정층을 경유하여 외부로 방출되고, 상기 투과영역으로 입사된 백라이트의 광은 먼저 상기 컬러필터층을 투과하고 상기 액정층을 투과하여 외부로 방출된다. In the transflective liquid crystal display of the present invention as described above, light incident on the reflective region is reflected by the reflective electrode via the liquid crystal layer and then emitted to the outside via the liquid crystal layer, The light of the backlight which is transmitted through the color filter layer first passes through the liquid crystal layer and is emitted to the outside.
이 경우, 컬러필터층이 제 1 기판의 투과 영역에만 존재하므로, 반사 영역에서는 생략되어, 반사영역으로 입사된 광이 컬러필터층을 통과하지 않고 입사 및 반사되어 컬러필터층 통과에 의한 광량의 손실이 없어 고반사율의 흑백을 구현한다. In this case, since the color filter layer exists only in the transmissive region of the first substrate, it is omitted in the reflective region, so that light incident on the reflective region is incident and reflected without passing through the color filter layer, Thereby realizing black and white of reflectance.
또한 컬러필터층을 통과하지 않고 반사되므로, 반사 영역에서 광 흡수를 일으키는 층을 생략하여, 광 효율을 향상시켜, 반사 모드시 백라이트 오프시에도 저전력 구동이 가능해져 수명이 연장된다.Further, since the light is reflected without passing through the color filter layer, the layer that causes light absorption in the reflection region is omitted to improve the light efficiency, and in the reflection mode, low power driving is possible even when the backlight is off.
또한, 투과 모드에서는 상기 투과영역으로 입사된 광이 액정층을 투과하기 전에 컬러필터층을 통과하여 바로 출사가 이루어지므로, 혼색을 방지할 수 있으며, 컬러필터층이 제 1 기판과 같이, 화소 영역 중 투과 영역 전 영역에 형성하여, 컬러 필터층에 홀을 형성하는 구조에 비해 색재현율이 향상된다. In addition, in the transmissive mode, light incident on the transmissive region passes through the color filter layer before being transmitted through the liquid crystal layer. Thus, color mixture can be prevented, and the color filter layer can be transparent The color reproducibility is improved as compared with the structure in which holes are formed in the color filter layer.
따라서, 본 발명의 반투과형 액정 표시 장치는, 반사 영역으로 입사되는 광이 컬러필터층을 통과하지 않아 광량의 손실이 없어 흑백을 선명하게 구현하여, 반사 모드시 백라이트 오프시에도 저전력 구동이 가능해져 수명이 연장된다. 또한, 투과 모드시, 백라이트의 광이 홀이 형성되지 않은 컬러필터층을 통과하므로, 색재현율이 향상된다.
Therefore, in the transflective liquid crystal display device of the present invention, since the light incident on the reflective region does not pass through the color filter layer, the amount of light is not lost and the black and white are clearly realized. Thus, low power driving is possible even when the backlight is off in the reflective mode, . Further, in the transmissive mode, the light of the backlight passes through the color filter layer in which holes are not formed, thereby improving the color reproduction rate.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.
200: 제 1 기판 205: 게이트 전극
210: 게이트 절연막 215: 반도체층
220s: 소스 전극 220d: 드레인 전극
225: 무기 절연막 230: 엠보층
230H: 콘택홀 235: 제 1 보호막
240: 반사 전극 245: 제 2 보호막
250: 화소 전극 255: 액정층
260: 공통 전극 270: 컬러필터층
280: 제 2 기판200: first substrate 205: gate electrode
210: gate insulating film 215: semiconductor layer
220s:
225: inorganic insulating film 230: emboss layer
230H: Contact hole 235: First protective film
240: reflective electrode 245: second protective film
250: pixel electrode 255: liquid crystal layer
260: common electrode 270: color filter layer
280: second substrate
Claims (13)
상기 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판;
상기 제 1 기판의 상기 반사 영역 상에 위치하는 박막 트랜지스터;
상기 제 1 기판 상에서 상기 반사 영역 내에 위치하고, 상기 박막 트랜지스터를 덮으며, 요철 형상의 표면을 갖는 엠보층;
상기 엠보층의 상기 표면 상에 위치하는 반사 전극;
상기 제 1 기판 상에서 상기 투과 영역 내에만 위치하는 컬러필터층;
상기 박막 트랜지스터와 접속되고, 상기 컬러필터층 및 상기 반사 전극 상에 위치하는 화소 전극; 및
상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하는 반투과형 액정 표시 장치.A first substrate including a pixel region divided into a reflective region and a transmissive region;
A second substrate facing the first substrate;
A thin film transistor positioned on the reflective region of the first substrate;
An emboss layer located in the reflection region on the first substrate and covering the thin film transistor, the emboss layer having a concavo-convex surface;
A reflective electrode positioned on the surface of the embossed layer;
A color filter layer located on the first substrate only in the transmissive region;
A pixel electrode connected to the thin film transistor and positioned on the color filter layer and the reflective electrode; And
And a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate.
상기 엠보층은 상기 박막 트랜지스터의 소정 부분을 노출하는 콘택홀을 포함하고, 상기 화소 전극은 상기 엠보층의 상기 콘택홀의 표면을 따라 연장하는 반투과형 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the emboss layer includes a contact hole exposing a predetermined portion of the thin film transistor, and the pixel electrode extends along a surface of the contact hole of the emboss layer.
상기 엠보층과 상기 반사 전극 사이에 위치하는 제 1 보호막 및 상기 반사 전극과 상기 화소 전극 사이에 위치하는 제 2 보호막을 더 포함하는 반투과형 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
A first protective layer disposed between the emboss layer and the reflective electrode, and a second protective layer disposed between the reflective electrode and the pixel electrode.
상기 제 2 기판 상에 위치하는 공통 전극을 더 포함하는 반투과형 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
And a common electrode disposed on the second substrate.
상기 엠보층의 두께는 0.5㎛내지 3.0㎛인 반투과형 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the emboss layer has a thickness of 0.5 탆 to 3.0 탆.
상기 엠보층은 열경화 수지를 포함하는 반투과형 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the emboss layer comprises a thermosetting resin.
상기 제 1 보호막 및 제 2 보호막은 질화 실리콘(SiNx: Silicon nitride)을 포함하는 반투과형 액정 표시 장치.The method of claim 3,
Wherein the first passivation layer and the second passivation layer comprise silicon nitride (SiNx).
상기 반사 전극은 알루미늄(Aluminium) 또는 알루미늄 합금을 포함하는 반투과형 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the reflective electrode comprises aluminum or an aluminum alloy.
상기 컬러필터층의 두께는 0.5㎛내지 3.0㎛인 반투과형 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the color filter layer is 0.5 mu m to 3.0 mu m.
상기 화소 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 중 하나를 포함하는 반투과형 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the pixel electrode comprises one of ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), and ITZO (Indium Tin Zinc Oxide).
상기 제 1 기판 상에, 상기 박막 트랜지스터를 덮으며, 요철 형상의 표면을 갖는 엠보층을 형성하는 단계;
상기 제 1 기판의 상기 투과 영역 상에 형성된 상기 엠보층을 식각하는 단계;
상기 엠보층의 상기 표면 상에 반사 전극을 형성하는 단계;
상기 제 1 기판 상에 컬러필터층을 형성하는 단계;
상기 제 1 기판의 상기 반사 영역 상에 형성된 컬러필터층을 식각하는 단계;
상기 엠보층을 선택적으로 제거하여 상기 박막 트랜지스터의 소정 부분을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계;
상기 컬러필터층과 상기 반사 전극의 상부에 상기 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접속되는 화소 전극을 형성하는 단계; 및
상기 제 1 기판과 대향되는 제 2 기판을 준비한 후, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법.Forming a thin film transistor on the reflective region of the first substrate including a pixel region divided into a reflective region and a transmissive region;
Forming an emboss layer on the first substrate, the emboss layer having a concavo-convex surface, covering the thin film transistor;
Etching the embossed layer formed on the transmissive region of the first substrate;
Forming a reflective electrode on the surface of the embossed layer;
Forming a color filter layer on the first substrate;
Etching a color filter layer formed on the reflective region of the first substrate;
Selectively removing the emboss layer to form a contact hole exposing a predetermined portion of the thin film transistor;
Forming a pixel electrode connected to the thin film transistor through the contact hole on the color filter layer and the reflective electrode; And
And forming a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate after preparing a second substrate facing the first substrate.
상기 엠보층과 상기 반사 전극 사이에 제 1 보호막을 형성하는 단계; 및
상기 반사 전극과 상기 화소 전극 사이에 제 2 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 방법.13. The method of claim 12,
Forming a first protective layer between the emboss layer and the reflective electrode; And
And forming a second protective layer between the reflective electrode and the pixel electrode.
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