KR20000075484A - 통합 광 차폐 기능을 갖는 반사 액정 디스플레이 장치 - Google Patents

통합 광 차폐 기능을 갖는 반사 액정 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

AMLCD와 같은 반사 액정 디스플레이 장치는 실리콘 기판의 한 표면 위에 위치한 반사 픽셀의 배열을 포함하는데, 광 투과 영역은 상기 반사 픽셀 사이에 위치한다. 이러한 구조는 반사 픽셀과 실리콘 기판 표면 사이에서 두 개의 금속층을 포함하는데, 그렇지 않을 경우 반사 픽셀 사이의 광 투과 영역을 통과할 광을 차단하기 위하여, 한 금속층의 세그먼트는 LCD의 행 전극을 형성하기 위해 제 1 방향으로 확장되고, 다른 금속층의 세그먼트는 LCD의 열 전극을 형성하기 위해 제 1 방향과 거의 수직인 제 2 방향으로 확장된다. 이러한 방법에 있어서, 광 차단 기능은 별도의 차단 또는 차양 금속층을 필요로 함이 없이 제공된다.

Description

통합 광 차폐 기능을 갖는 반사 액정 디스플레이 장치{REFLECTIVE LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING INTEGRAL LIGHT SHIELDING}
반사 LCD 장치는 당업자에게는 그 차체로서 공지된 것이다. 이러한 장치는 일반적으로 실리콘 기판 위에 반사 픽셀의 배열을 포함하는데, 상기 반사 픽셀과 실리콘 기판의 표면 사이에 위치하고 통상적으로 산화물의 절연층 내에 위치한 다수의 배선 또는 금속층과 다른 요소를 구비한다.
통상적인 반사 LCD 장치의 단면은, 일본 파이오니어사의 사토, 야기 및 하니하라에 의한 문헌("반사 LCD 패널을 갖는 고 해상도 및 고 휘도의 LCD 프로젝터")에 도시되었고, 설명되었다. 통상적인 종래 기술의 반사 LCD 한 부분의 단면은 상기 문헌의 도 3에 도시되었고, 상기 도면은 편의상 본 명세서의 도 1에 도시되었다. 다음의 설명을 참조하여, 이러한 장치의 종래의 특성과 유사성이 고려되어, 본 발명에 적합한 특성만이 설명된다.
도 1에 도시된 대표 장치(8)와 같은 통상적인 종래 기술의 반사 LCD 장치는, 해당 부분에서 실리콘 기판(10)으로 이루어지는데, 상기 실리콘 기판 상에는 연속적으로 산화층(12), 액정 층(14), ITO 전극(16) 및 유리 층(18)이 제공된다. 픽셀 전극(20)의 배열은 산화 층(12) 내에서 액정 층(14) 아래에 제공되는데, 반사 픽셀 전극(20) 사이에 위치하는 광 투과 영역(22)을 구비한다. 또한, 픽셀 전극(20)과 기판(10) 사이에는 세 개의 금속 층(24, 26 및 28)이 산화 층(12) 내에 제공된다. 금속 층(26과 28)은 상호 직교 열 및 행 라인을 형성하는데, 이들 라인은 하부의 실리콘 기판(10) 내에서 제작되는 MOS 트랜지스터(도 1에는 미도시)의 게이트 및 소스 전극에 연결된다. 이들 두 금속층에 덧붙여, 제 3의 금속 층(24)은, 반사 픽셀 전극 사이에서 상기 투과 영역을 통과하여 상기 장치에 들어오는 광이 기판에 도달하는 것을 방지하기 위하여, 반사 픽셀 전극(20) 사이에서 광 투과 영역(22) 아래에 제공되는데, 광이 기판에 도달하는 것을 방지하지 않을 경우 장치의 적절한 동작을 방해하는 누설 전류를 야기할 수 있다. 층(26 또는 28)의 부분이 부수적으로 장치에 들어오는 광의 적은 부분을 차단하지만, 도 1의 구조는 원하는 정도의 광 차단을 위해서는 별도의 금속층을 필요로 함을 주목해야 한다. 이러한 종래 기술의 해결책은 기능적인 관점에서 만족스럽지만, 상기 장치의 구조에서 부가적인 전용 금속층을 필요로 하여, 복잡도, 제작 시간 및 원가를 증가시키면서, 증가된 복잡도 및 회로 단락의 더 큰 가능성에 기인하여 신뢰도를 감소시킨다.
따라서, 이러한 목적만을 위하여 제공된 별도의 금속층을 필요로 함이 없이 종래 기술 장치에서의 전용 금속층의 광 차단 기능을 달성하는 것이 바람직하다.
본 발명은 활성 매트릭스 LCDs(AMLCDs)와 같은 액정 디스플레이(LCD) 장치 분야이고, 보다 상세하게는 이러한 장치에서 광 차폐에 관한 것이다.
도 1은 별도의 광 차단 층을 갖는 종래 기술의 반사 LCD 장치 한 부분의 단순화된 단면을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 광 차단 구조를 갖는 반사 LCD 장치 한 부분의 단순화된 단면을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 광 차단 특성을 갖는 반사 LCD 장치 한 부분의 상당히 단순화된 평면도.
그러므로, 본 발명의 목적은 광 차단의 목적을 위한 전용 금속층을 제공함이 없이 반사 픽셀 전극 사이에서 광을 차단하는 반사 LCD 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 덜 복잡하고 경제적이고, 짧은 제작 시간을 요하며, 상당한 광 차단 성능을 가지면서 종래 기술의 장치에 비해 증가된 신뢰도를 갖는, 광 차단 성능을 갖는 반사 LCD 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라 이들 목적은, 행 및 열 전극이 형성되는 두 개의 금속층의 부분이 반사 픽셀 전극 사이를 통과한 광이 기판에 도달하는 것을 차단하기 위하여, 상기 기능을 달성하기 위하여 별도의 전용 금속층을 필요로 함이 없이, 반사 픽셀 전극 사이에서 광 투과 영역 아래로 확장되는, 상술한 형태의 반사 LCD 장치에서 이루어진다.
본 발명의 양호한 실시예에서, 반사 LCD 장치를 위해 종래 기술에서 필요한 전기 요소들은, 반사 픽셀 영역 사이에서 통과한 광이 기판에 도달하는 것을 추가로 차단하기 위하여, 광 투과 영역 아래에 위치할 수도 있다. 이러한 요소의 한 예는 산화물에 의해 분리된 평행 폴리실리콘 층으로 제작된 커패시터가 될 수 있는데, 상기 폴리실리콘 층은 반사 픽셀 전극 사이에서 광 투과 영역 아래에 위치되어, 장치의 복잡도, 제작 시간 또는 원가를 가중시킴이 없이 부가적인 광 차단 요소를 제공한다.
본 발명에 따른 반사 LCD 장치는, 최종 장치의 복잡도, 제작 시간 및 원가를 증가시키면서 신뢰도를 감소시킬 부가적인 전용 금속층 또는 별도의 광 차단 요소를 필요로 함이 없이 반사 픽셀 전극 사이에서의 광 차단에 기인한 증대된 성능을 가지고 종래 기술에 대해 상당한 개선을 제공한다.
본 발명의 이들 및 다른 특성은 자명해질 것이고, 이후에 설명된 실시예를 참조로 설명된다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조로 읽혀져야 할 다음의 설명을 참조로 보다 더 완벽하게 이해될 것이다.
도면에서 유사한 영역은 다른 도면에서 유사한 참조번호로 제공되고, 도면은 동일한 축적으로 그려지지는 않았다.
본 발명에 따른 반사 LCD 장치(30)의 한 부분이 단순화된 단면도로 도 2에 도시되었다. 명쾌하게 하기 위하여, 본 발명에 관련되는 장치의 부분만이, 즉 픽셀 전극(20)과 금속층(26과 28)만이 빗금친 부분으로 도시되었고, 장치의 나머지 부분은 단순화된 개요 형태로 도시되었다. 도 1에 대한 유사한 사항이 사용된다.
도 2에 도시된 장치의 기본 구조는, 실리콘 기판(10)을 구비하고 이 위에 산화 층(12), 액정 층(14), ITO 전극(16) 및 유리 층(18)이 연속하여 제공되는, 도 1에 도시된 장치의 구조와 비슷하다. 픽셀 전극(20)의 배열은 산화 층(12) 내에서 액정 층(14) 아래에 제공되는데, 광 투과 영역(22)은 반사 픽셀 전극(20) 사이에 위치한다. 도 2에 있어서, 두 개의 금속 층(26 및 28)만이 픽셀(20)과 기판(10) 사이의 산화 층(12)에 제공된다. 이들 금속층의 부분은 장치의 상호 직교 행 및 열 라인을 형성하고(도 3), 금속층(26 및 28)의 다수의 세그먼트는 텅스텐 등으로 구성된 수직으로 확장되는 금속 플러그(32)에 의해 장치의 다수의 요소에 연결된다. 따라서, 금속 플러그(32)는 예컨대 MOS 트랜지스터(34)의 게이트, 소스 및 드레인 전극과 커패시터(36)를 금속층(26 및 28)에 연결하는데 사용된다.
본 발명에 따라, 금속층(26 및 28)의 부분 예컨대 도 2에서 부분(26A 및 28A)은, 반사 픽셀 전극 사이의 광 투과 영역을 통해 장치로 들어오는 광이 기판(10)에 도달하는 것을 방지하기 위하여, 반사 픽셀 전극(20) 사이의 광 투과 영역(22) 아래에서 확장되는데, 기판에 도달하는 광은 누설 전류를 야기하는 것과 같이 장치의 동작에 불리하게 영향을 미친다. 추가적인 광 차단은, 통상적으로 폴리실리콘 등으로 이루어진 커패시터 판(36A 및 36B)과 같은 광 투과에 불투명한 전기 성분을 광 투과 영역(22) 아래에도 제공함으로써, 도 2에 도시된 장치 내에서 이루어진다. 금속층(26 및 28)과, 커패시터(36)와 같은 회로 요소 모두 광 차단 성능과 무관하게 필요한 장치의 요소이어서, 본 발명에 따라 이러한 부가적인 특성은, 도 1에 도시된 종래 기술 장치의 별도의 전용 금속층(24)과 같은 임의의 특별하거나 부가적인 층 또는 요소의 사용 없이 이루어짐이 강조되어야 한다.
금속층(26 및 28)의 광 차단 기능을 보다 명확하게 도시하기 위하여, 본 발명에 따른 반사 LCD 장치(30)의 한 부분의 상당히 단순화된 평면도가 도 3에 도시되었다. 이러한 도면에 있어서, 4개의 직사각형(여기에서는 정사각형) 픽셀 전극(20)이 도시되었는데, 픽셀 전극 사이의 그리드 패턴을 형성하는 상고 직교 광 투과 영역(22)을 갖는 배열의 한 부분을 형성한다. 제 1 및 제 2 금속층(26 및 28)의 부분은 반사 픽셀 전극(20) 사이에 위치한 광 투과 영역(2) 아래에 직접적으로 유사한 상호 직교 그리드 패턴으로 제공되어, 반사 픽셀 사이를 통과하는 입사 광은 기판에 도달하지 않게 된다. 도 3에 도시된 금속층(26 및 28)의 부분이, 그렇지 않을 경우 도 2에 도시된 바와 같이 장치의 다수의 요소를 상호 연결하는 행 및 열 라인을 제공하기 위하여 필요한 층의 한 부분이기 때문에, 광 차단 기능은 이러한 목적을 위해서만 제공되는 별도의 전용 금속층을 필요로 함이 없이 달성됨을 인식할 것이다.
이러한 방법에 있어서, 본 발명은 단순하고 효과적인 광 차단 구조를 갖는 반사 LCD 장치를 제공하는데, 상기 구조는 덜 복잡하고 원가가 적게 들고, 더 짧은 제작 시간을 요하고, 상당한 광 차단 성능을 갖는 종래 장치와 비교하여 증가된 신뢰도를 갖는다.
본 발명이 몇 가지 양호한 실시예를 참조로 상세하게 도시되었고 설명되었지만, 당업자라면 세부 사항과 형태에서 다양한 변화가 본 발명의 사상과 범주를 벗어남이 없이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (5)

  1. 실리콘 기판(10)의 표면 위에 반사 픽셀 전극(20)의 배열을 포함하는 반사 액정 디스플레이 장치(LCD)(8)로서, 광 투과 영역(22)은 상기 반사 픽셀 전극 사이에 위치하고, 제 1 금속층(28)은 상기 반사 픽셀 전극(20)과 상기 표면 사이에 위치하고, 상기 제 1 금속층(28)의 세그먼트는 상기 LCD의 행 전극을 형성하기 위해 제 1 방향으로 확장되고, 제 2 금속층(26)은 상기 반사 픽셀 전극(20)과 상기 표면 사이에 위치하고, 상기 제 2 금속층(26)의 세그먼트는 상기 LCD의 열 전극을 형성하기 위해 상기 제 1 방향과 거의 수직인 제 2 방향으로 확장되는, 반사 액정 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 금속층의 부분은 상기 반사 픽셀 전극(20) 사이를 통과하는 광이 상기 기판(10)에 도달하는 것을 차단하기 위하여 상기 광 투과 영역(22) 아래에서 확정되는 것을 특징으로 하는 반사 액정 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 반사 픽셀(20) 사이를 통과하는 광이 상기 기판(10)에 도달하는 것을 추가로 차단하기 위하여, 반사 픽셀 전극(20)의 배열과 상기 표면 사이에서 상기 광 투과 영역(22)의 한 부분 아래에 위치하는, 상기 LCD(8)의 최소한 한 성분(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 액정 디스플레이 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 성분은 폴리실리콘(36A, 36B)의 층으로 형성된 커패시터(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 액정 디스플레이 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 반사 픽셀 전극(20)은 거의 직사각형이고, 상기 제 1 및 제 2 금속층의 상기 부분은, 상호 직교 그리드 패턴을 형성하기 위해 상호 수직 방향으로 확장하는 금속 스트립(26, 28)을 다른 높이에서 포함하는 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 액정 디스플레이 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 두 개의 금속층(26,28)은 상기 반사 픽셀 전극과 상기 표면 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 반사 액정 디스플레이 장치.
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