KR20000027508A - Display apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A display apparatus is provided to secure a broad view angle and enhance an optical efficiency by using an electro chromic layer as a display medium. CONSTITUTION: A gate electrode(2a) and a storage electrode(2b) are formed as a low resistant metal layer to a upper portion of a lower glass substrate(1). A gate insulating film(3) is coated to a upper portion of the glass substrate(1). A channel layer(4) is formed to a upper portion of the gate insulating film(3). An etch stopper(5) is formed to a center portion of the channel layer(4). An OHmic contact layer(6) is formed as a doped amorphous silicon layer to a upper portion of both sides of the channel layer(4). A pixel electrode(7) is formed to a upper portion of the gate insulating film(3) to be overlapped with the storage electrode(2b). A low resistant metal film is deposited to a upper portion of the result object. The metal layer is patterned, and source and drain electrodes(8a,8b) are formed. The drain electrode(8b) is contacted to a certain portion of the pixel electrode(7).

Description

표시 장치Display device

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광 효율 및 시야각을 개선할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device capable of improving light efficiency and a viewing angle.

일반적으로, 액정 표시 장치(liquid crystal display device)는 스위칭 소자 및 화소 전극이 매트릭스 형태로 배열된 하부 기판과, 하부 기판과 대향하며 컬러 필터 및 공통 전극이 구비된 상부 기판, 상하 기판 사이에 개재되는 액정층 및 상하 기판 뒷면에 부착되며 입사되는 광을 필터링하는 편광판을 포함한다.In general, a liquid crystal display device includes a lower substrate in which switching elements and pixel electrodes are arranged in a matrix, and an upper substrate opposing the lower substrate and having a color filter and a common electrode interposed therebetween. And a polarizing plate attached to the liquid crystal layer and the upper and lower substrates and filtering incident light.

이러한 액정 표시 장치는 스위칭 소자를 통하여 화소 전극에 디스플레이 신호가 인가되면, 대향하는 공통 전극 사이에 전계가 형성되고, 전계 영향권에 있는 액정내 분자들은 전계와 광축이 평행하도록 틀어지어, 광이 선택적으로 투과 또는 차단된다.In the liquid crystal display, when a display signal is applied to a pixel electrode through a switching element, an electric field is formed between opposite common electrodes, and molecules in the liquid crystal in the field influence range are shifted so that the electric field and the optical axis are parallel, so that light is selectively generated. Permeate or block.

그러나, 이러한 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점을 갖는다.However, such a liquid crystal display has the following problems.

첫째로, 상기한 액정 표시 장치에서 액정을 이루는 분자는 봉 형상으로 되어, 굴절율 이방성을 갖는다. 이로 인하여, 사용자가 보는 시점에 따라, 시야각이 달리 보이게 된다.First, in the above-described liquid crystal display, the molecules constituting the liquid crystal have a rod shape and have refractive index anisotropy. For this reason, the viewing angle is different depending on the viewpoint of the user.

둘째로, 상기 액정은 그 사용 범위가 -30℃에서 70℃로 사용 범위가 매우 짧다. 이로 인하여, 상기 온도 범위에서 벗어난 상태에서는 액정 표시 장치로서 동작하기 어렵다.Secondly, the liquid crystal has a very short use range of -30 ° C to 70 ° C. For this reason, it is difficult to operate as a liquid crystal display device in the state out of the said temperature range.

셋째로는 상기 액정은 매우 고가이므로 대면적 표시 장치에 적용하려면 많은 제조 비용이 요구된다.Third, since the liquid crystal is very expensive, a large manufacturing cost is required to be applied to a large area display device.

넷째로, 상기한 액정 표시 장치는 빛의 선택적 투과 및 차단을 위하여 편광판이 구비되는데, 이 편광판은 입사되는 빛을 50% 이상 흡수하므로, 광 효율이 매우 낮다는 문제점을 갖는다.Fourth, the liquid crystal display device is provided with a polarizing plate for the selective transmission and blocking of light, the polarizing plate absorbs more than 50% of the incident light, there is a problem that the light efficiency is very low.

따라서, 본 발명은 시야각 의존성이 없고, 온도 제한성이 없으며, 저렴하면서도 광 효율 특성이 우수한 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a display device having no viewing angle dependence, no temperature limitation, and being inexpensive and excellent in light efficiency characteristics.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 표시 장치의 단면도.1A and 1B are cross-sectional views of a display device according to the present invention.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

1 - 하부 글래스 기판 2a - 게이트 전극1-Lower Glass Substrate 2a-Gate Electrode

2b - 스토리지 전극 3 - 게이트 절연막2b-storage electrode 3-gate insulating film

4 - 채널층 5 - 에치 스톱퍼4-Channel Layer 5-Etch Stopper

6 - 오믹 콘택층 7 - 화소 전극6-ohmic contact layer 7-pixel electrode

8a - 소오스 전극 8b - 드레인 전극8a-source electrode 8b-drain electrode

9 - 보호막 10 - 상부 글래스 기판9-passivation 10-top glass substrate

11 - 컬러 필터 12 - 공통 전극11-color filter 12-common electrode

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 소정 거리를 두고 대향하는 상하부 글래스 기판과, 상기 하부 글래스 기판에 매트릭스 형태로 배열되는 화소 전극과, 상기 상부 글래스 기판의 하부 글래스 기판 대향면에 형성되며, 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하는 공통 전극과, 상기 상하부 글래스 기판 사이에 개재되며, 상기 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되는 전계의 세기에 따라 어두워지는 일렉트로크로믹층을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, according to an embodiment of the present invention, the present invention, the upper and lower glass substrate facing each other at a predetermined distance, the pixel electrode arranged in a matrix form on the lower glass substrate, A common electrode formed on an opposite surface of the lower glass substrate of the upper glass substrate, interposed between the common electrode forming an electric field together with the pixel electrode, and the upper and lower glass substrates, and depending on the strength of the electric field formed between the pixel electrode and the common electrode. It characterized in that it comprises a darkening electrochromic layer.

여기서, 상기 일렉트로크로믹층은 WO3, MoO3또는 폴리 아닐린 중 선택되는 하나의 층이다.Here, the electrochromic layer is one layer selected from WO 3 , MoO 3 or polyaniline.

본 발명에 의하면, 표시 장치의 표시 매질로 일렉트로크로믹층을 사용하므로써, 넓은 시야각 확보는 물론 편광판이 요구되지 않아, 기존 액정 표시 장치보다 광 효율이 크게 개선된다. 또한, 전계의 세기에 따라 다양한 밝기를 출력하여, 화질 특성 또한 우수하다. 더욱이, 가격면에서 저렴하여 대형 표시 장치에 적용될 수 있으며, 사용 온도 구간도 액정 보다 넓은 장점이 있다.According to the present invention, by using the electrochromic layer as the display medium of the display device, a wide viewing angle and of course a polarizing plate are not required, and thus the light efficiency is greatly improved than the conventional liquid crystal display device. In addition, by outputting a variety of brightness depending on the strength of the electric field, the image quality characteristics are also excellent. Furthermore, it is inexpensive in terms of price and can be applied to large display devices, and the use temperature range also has a wider advantage than that of liquid crystals.

(실시예)(Example)

이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도면 도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 표시 장치의 단면도이다.1A and 1B are cross-sectional views of a display device according to the present invention.

먼저, 도 1a를 참조하여, 하부 글래스 기판(1) 상부에 게이트 전극(2a)과 스토리지 전극(2b)가 저저항성 금속막으로 형성된다. 게이트 전극(2a) 및 스토리지 전극(2b)이 형성된 글래스 기판(1) 상부에 게이트 절연막(3)이 피복되고, 게이트 전극(2a)의 소정 부분을 덮도록 게이트 절연막(3) 상부에 채널층(4)이 형성된다. 채널층(4)의 중앙 부분에는 에치 스톱퍼(5)가 형성되며, 에치 스톱퍼(5)를 중심으로 채널층(4) 양측 상부에는 오믹 콘택층(6)이 도핑된 비정질 실리콘층으로 형성된다. 한편, 채널층(4)의 일측에는 상기 스토리지 전극(2b)과 오버랩되도록 게이트 절연막(3) 상부에 ITO(indium tin oxide)로 된 화소 전극(7)이 형성된다.First, referring to FIG. 1A, a gate electrode 2a and a storage electrode 2b are formed on the lower glass substrate 1 as a low resistance metal film. The gate insulating film 3 is coated on the glass substrate 1 on which the gate electrode 2a and the storage electrode 2b are formed, and a channel layer is formed on the gate insulating film 3 so as to cover a predetermined portion of the gate electrode 2a. 4) is formed. An etch stopper 5 is formed at the center of the channel layer 4, and an ohmic contact layer 6 is doped with an amorphous silicon layer on both sides of the channel layer 4 around the etch stopper 5. Meanwhile, a pixel electrode 7 made of indium tin oxide (ITO) is formed on the gate insulating layer 3 so as to overlap the storage electrode 2b on one side of the channel layer 4.

이어, 결과물 상부에 저저항성 금속막이 증착되고, 오믹 콘택층(6)과 콘택되면서, 에치 스톱퍼(5)를 중심으로 채널층(4) 양측에 존재하도록 금속막이 패터닝되어, 소오스, 드레인 전극(8a,8b)이 형성된다. 이에 따라, 박막 트랜지스터(TFT)가 완성된다. 이때, 드레인 전극(8b)은 화소 전극(7)의 소정 부분과 콘택된다.Subsequently, a low-resistance metal film is deposited on the resultant, and the metal film is patterned to exist on both sides of the channel layer 4 around the etch stopper 5 while being in contact with the ohmic contact layer 6. 8b) is formed. Thus, the thin film transistor TFT is completed. At this time, the drain electrode 8b is in contact with a predetermined portion of the pixel electrode 7.

한편, 상부 글래스 기판(10)은 상기 하부 글래스 기판(1)과 소정 거리를 두고 대향되어 있다. 상부 글래스 기판(10)의 대향면에는 컬러 필터(11)가 부착되고, 컬러 필터(11) 상면에는 화소 전극(7)과 전계를 형성하기 위한 공통 전극(12)이 ITO 물질로 형성된다.On the other hand, the upper glass substrate 10 is opposed to the lower glass substrate 1 at a predetermined distance. The color filter 11 is attached to the opposing surface of the upper glass substrate 10, and the common electrode 12 for forming an electric field with the pixel electrode 7 is formed on the upper surface of the color filter 11 with an ITO material.

또한, 상부 글래스 기판(10)과 하부 글래스 기판(1) 사이에는 종래의 액정 대신, 본 발명에 따른 일렉트로크로믹층(electrochromic layer:20)이 개재된다. 상기 일렉트로크로믹층(20)으로는 WO3, MoO3, 폴리 아닐린등이 있으며, 이러한 물질은 전계의 세기에 따라 흡수 에지(absorption edge)가 변화하여, 물질의 투명성이 변화되는 성질을 갖는다.In addition, an electrochromic layer 20 according to the present invention is interposed between the upper glass substrate 10 and the lower glass substrate 1 instead of the conventional liquid crystal. The electrochromic layer 20 includes WO 3 , MoO 3 , polyaniline, and the like, and the material has a property in which an absorption edge is changed according to the strength of an electric field, thereby changing transparency of the material.

이러한 구성을 갖는 표시 장치는 하부 글래스 기판(1)의 화소 전극(7)과 상부 글래스 기판(10)의 공통 전극(12) 사이에 전계가 형성되기 이전에는 일렉트로크로믹층(20)은 자체의 성질인 투명한 상태를 유지한다. 이에따라, 하부 글래스 기판(1)의 저면으로부터 입사되는 광이 하부 글래스 기판(1), 일렉트로크로믹층(20) 및 상부 기판(10)을 투과하게 되어, 화면은 화이트 상태를 띠게 된다.In the display device having such a configuration, before the electric field is formed between the pixel electrode 7 of the lower glass substrate 1 and the common electrode 12 of the upper glass substrate 10, the electrochromic layer 20 has its own property. Maintain a transparent state. Accordingly, light incident from the bottom surface of the lower glass substrate 1 passes through the lower glass substrate 1, the electrochromic layer 20, and the upper substrate 10, so that the screen becomes white.

한편, 하부 글래스 기판(1)의 화소 전극(7)과 상부 글래스 기판(10)의 공통 전극(12) 사이에 전계가 형성되면, 상기 일렉트로크로믹층(20)이 불투명하여 진다. 이러한 현상을 일렉트로크로마이즘(electrochromisim)이라 한다. 이에따라, 하부 글래스 기판(1) 저면으로부터 입사되는 광은 불투명한 일렉트로크로믹층(20)을 통과하지 못하게 되어, 화면은 다크 상태가 된다.On the other hand, when the electric field is formed between the pixel electrode 7 of the lower glass substrate 1 and the common electrode 12 of the upper glass substrate 10, the electrochromic layer 20 becomes opaque. This phenomenon is called electrochromisim. Accordingly, the light incident from the bottom surface of the lower glass substrate 1 does not pass through the opaque electrochromic layer 20, and the screen is dark.

여기서, 본 발명의 일렉트로크로믹층(20)을 표시 매질로 하는 액정 표시 장치의 광 투과도는 다음의 식으로 나타내어진다.Here, the light transmittance of the liquid crystal display device using the electrochromic layer 20 of the present invention as a display medium is represented by the following equation.

η=ΔOD/Q -----------------------------(식)η = ΔOD / Q ----------------------------- (expression)

η: 일렉트로크로믹 효율η: electrochromic efficiency

ΔOD : 광밀도 변화량(change of density)ΔOD: change of density

Q : 대응하는 전극의 전하량(corresponding charge)Q: Corresponding charge of the corresponding electrode

상기 식에 의하면, 대응하는 전극의 전하량의 변화에 따라, 광투과도가 변화되는 것을 알수 있다. 따라서, 전계의 세기에 따라, 일렉트로크로믹층(20)의 투명도가 변화되므로, 화면의 밝기를 용이하게 조절할 수 있다.According to the above formula, it can be seen that the light transmittance changes according to the change of the charge amount of the corresponding electrode. Therefore, since the transparency of the electrochromic layer 20 changes according to the intensity of the electric field, the brightness of the screen can be easily adjusted.

또한, 상기 일렉트로크로믹층(20)은 액정과 같이 굴절율 이방성을 갖는 액정 분자가 포함되어 있지 않고, 이러한 액정 분자의 틀어짐에 따라 광이 누설되는 것이 아니므로, 시야각 의존성이 없다. 따라서, 넓은 시야각을 확보할 수 있다.In addition, since the electrochromic layer 20 does not contain liquid crystal molecules having refractive index anisotropy, such as liquid crystal, and does not leak light as the liquid crystal molecules are twisted, there is no viewing angle dependency. Therefore, a wide viewing angle can be secured.

더욱이, 일렉트로크로믹층(20)은 가격면에서 액정에 비하여 저렴하므로, 대형 표시 장치에 사용할 수 있다.Furthermore, since the electrochromic layer 20 is inexpensive compared to liquid crystal in terms of price, it can be used for a large display device.

또한, 편광판이 사용되지 않으므로, 광효율면에서 액정 표시 장치보다 우수하다.Moreover, since a polarizing plate is not used, it is superior to a liquid crystal display in light efficiency.

아울러, 상기한 일렉트로크로마이즘 현상은 온도에 구애받지 않으므로, 액정표시 장치보다 사용 범위가 넓다.In addition, since the electrochromism phenomenon is not affected by temperature, the use range is wider than that of the liquid crystal display device.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 표시 장치의 표시 매질로 일렉트로크로믹층을 사용하므로써, 넓은 시야각 확보는 물론 편광판이 요구되지 않아, 기존 액정 표시 장치보다 광 효율이 크게 개선된다. 또한, 전계의 세기에 따라 다양한 밝기를 출력하여, 화질 특성 또한 우수하다. 더욱이, 가격면에서 저렴하여 대형 표시 장치에 적용될 수 있으며, 사용 온도 구간도 액정 보다 넓은 장점이 있다.As described in detail above, according to the present invention, by using the electrochromic layer as the display medium of the display device, the polarizing plate is not required as well as securing a wide viewing angle, and thus the light efficiency is greatly improved than the conventional liquid crystal display device. In addition, by outputting a variety of brightness depending on the strength of the electric field, the image quality characteristics are also excellent. Furthermore, it is inexpensive in terms of price and can be applied to large display devices, and the use temperature range also has a wider advantage than that of liquid crystals.

기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.

Claims (2)

소정 거리를 두고 대향하는 상하부 글래스 기판;Upper and lower glass substrates facing each other at a predetermined distance; 상기 하부 글래스 기판에 매트릭스 형태로 배열되는 화소 전극;A pixel electrode arranged in a matrix on the lower glass substrate; 상기 상부 글래스 기판의 하부 글래스 기판 대향면에 형성되며, 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하는 공통 전극;A common electrode formed on an opposite surface of the lower glass substrate of the upper glass substrate and forming an electric field together with the pixel electrode; 상기 상하부 글래스 기판 사이에 개재되며, 상기 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되는 전계의 세기에 따라 어두워지는 일렉트로크로믹층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.And an electrochromic layer interposed between the upper and lower glass substrates and darkened according to the intensity of an electric field formed between the pixel electrode and the common electrode. 제 1 항에 있어서, 상기 일렉트로크로믹층은 WO3, MoO3또는 폴리 아닐린 중 선택되는 하나의 층인 것을 특징으로 하는 표시 장치.The display device of claim 1, wherein the electrochromic layer is one layer selected from WO 3 , MoO 3, and polyaniline.
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