KR20010055636A - transflective liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 반사 및 투과모드가 가능한 반사투과(transflective) 액정표시 장치에 관한 것이다. 특히, 반사모드와 투과 모드시 발생하는 색차를 제거하는 반사투과 액정 표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a reflective liquid crystal display device capable of reflective and transmissive modes. In particular, the present invention relates to a reflective transmissive liquid crystal display device that eliminates color differences that occur in reflective and transmissive modes.
최근 정보화 사회로 시대가 급진전함에 따라, 대량의 정보를 처리하고 이를 표시하는 디스플레이(display)분야가 발전하고 있다.Recently, as the information society has progressed rapidly, a display field for processing and displaying a large amount of information has been developed.
근대까지 브라운관(cathode-ray tube ; CRT)이 표시장치의 주류를 이루고 발전을 거듭해 오고 있다.Until modern times, cathode ray tube (CRT) has become the mainstream of display devices and has been developing.
그러나, 최근 들어 소형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 시대상에 부응하기 위해 평판 표시소자(Flat panel display)의 필요성이 대두되었다. 이에 따라 색 재현성이 우수하고 박형인 박막 트랜지스터형 액정 표시소자(Thin film transistor-liquid crystal display ; 이하 TFT-LCD라 한다)가 개발되었다.However, in recent years, the need for a flat panel display has emerged in order to meet the times of miniaturization, light weight, and low power consumption. Accordingly, a thin film transistor-liquid crystal display (hereinafter referred to as TFT-LCD) having excellent color reproducibility and thinness has been developed.
TFT-LCD의 동작을 살펴보면, 박막 트랜지스터에 의해 임의의 화소(pixel)가 스위칭 되면, 스위칭된 임의의 화소는 하부광원의 빛투과량을 조절할 수 있게 한다.Referring to the operation of the TFT-LCD, when any pixel is switched by the thin film transistor, the switched arbitrary pixel makes it possible to adjust the light transmittance of the lower light source.
상기 스위칭 소자는 반도체층을 비정질 실리콘으로 형성한, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(amorphous silicon thin film transistor ; a-Si:H TFT)가 주류를 이루고 있다. 이는 비정질 실리콘 박막이 저가의 유리기판과 같은 대형 절연기판 상에 저온에서 형성하는 것이 가능하기 때문이다.The switching element is mainly composed of an amorphous silicon thin film transistor (a-Si: H TFT) in which a semiconductor layer is formed of amorphous silicon. This is because the amorphous silicon thin film can be formed at a low temperature on a large insulating substrate such as a low-cost glass substrate.
일반적으로 사용되는 TFT-LCD는 패널의 하부에 위치한 백라이트라는 광원의 빛에 의해 영상을 표현하는 방식을 써왔다.Commonly used TFT-LCDs have used a method of representing an image by the light of a light source called a backlight located under the panel.
그러나, TFT-LCD는 백라이트에 의해 입사된 빛의 3∼8%만 투과하는 매우 비효율적인 광 변조기이다.However, TFT-LCDs are very inefficient light modulators that transmit only 3-8% of the light incident by the backlight.
두 장의 편광판의 투과도는 45%, 하판과 상판의 유리 두 장의 투과도는 94%, TFT어레이 및 화소의 투과도는 약 65%, 컬러필터의 투과도는 27%라고 가정하면 TFT-LCD의 광 투과도는 약 7.4%이다.The light transmittance of the TFT-LCD is about assuming that the transmittance of the two polarizing plates is 45%, that of the two glass sheets of the lower plate and the upper plate is 94%, the TFT array and pixel transmittance is about 65%, and the color filter transmittance is 27%. 7.4%.
도 1은 백라이트에서 나온 빛의 각 층별 투과도를 도식적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating transmittance of each layer of light emitted from a backlight.
상술한 바와 같이 실제로 TFT-LCD를 통해 보는 빛의 양은 백라이트에서 생성된 광의 약 7%정도이므로, 고 휘도의 TFT-LCD에서는 백라이트의 밝기가 밝아야 하지만 이 때, 상기 백라이트에 의한 전력 소모가 크다.As described above, since the amount of light actually seen through the TFT-LCD is about 7% of the light generated by the backlight, the brightness of the backlight should be bright in a high-brightness TFT-LCD, but at this time, power consumption by the backlight is large. .
따라서, 충분한 백라이트의 전원 공급을 위해서는 전원 공급 장치의 용량을크게 하여, 무게가 많이 나가는 배터리(battery)를 사용해 왔다. 그러나 이 또한 사용시간에 제한이 있다.Therefore, in order to supply sufficient backlight power, a battery having a large capacity by using a large power supply device has been used. However, this also has a limited time.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에 백라이트광을 사용하지 않는 반사형 TFT-LCD가 연구되었다. 이는 자연광을 이용하여 동작하므로, 백라이트가 소모하는 전력량을 배제 할 수 있는 효과가 있기 때문에 장시간 휴대상태에서 사용이 가능하고, 개구율 또한 기존의 백라이트형 TFT-LCD 보다 우수하다.In order to solve this problem, recently, a reflective TFT-LCD that does not use backlight light has been studied. Since it operates using natural light, it can be used in a portable state for a long time because it can remove the power consumption of the backlight, and the aperture ratio is also superior to that of the conventional backlight TFT-LCD.
즉, 상기 반사형 TFT-LCD는 기존 투과형 TFT-LCD에서 투명전극으로 형성된 화소부를 불투명의 반사특성이 있는 물질을 사용함으로써, 외부광을 반사시키는 구조로 되어있다.That is, the reflective TFT-LCD has a structure that reflects external light by using a material having an opaque reflective characteristic in the pixel portion formed of the transparent electrode in the conventional transmissive TFT-LCD.
상술한 바와 같은 반사형 TFT-LCD는 백라이트와 같은 내부적 광원을 사용하지 않고, 자연의 빛 내지는 외부의 인조광원을 사용하여 구동하기 때무에 장시간 사용이 가능하다. 즉, 반사형 TFT-LCD는 외부의 자연광을 상기 반사 전극에 반사시켜, 반사된 빛을 이용하는 구조로 되어 있다. 따라서, 반사형 TFT-LCD를 구동하기위해 필요한 전력은 액정구동과 구동회로 뿐이다.As described above, the reflective TFT-LCD can be used for a long time without using an internal light source such as a backlight, and is driven by using natural light or an external artificial light source. That is, the reflective TFT-LCD reflects external natural light to the reflective electrode and uses the reflected light. Therefore, only power required for driving the reflective TFT-LCD is the liquid crystal drive and the drive circuit.
그러나, 자연광 또는 인조광원이 항상 존재하는 것은 아니다. 즉, 상기 반사형 TFT-LCD는 자연광이 존재하는 낮이나, 외부 인조광이 존재하는 사무실 및 건물 내부에서는 사용이 가능할지 모르나, 자연광이 존재하지 않는 어두운 환경에서는 상기 반사형 TFT-LCD를 사용할 수 없게 된다.However, natural or artificial light sources do not always exist. That is, the reflective TFT-LCD may be used in an office or a building in which daylight is present, or an external artificial light is present, but the reflective TFT-LCD may be used in a dark environment in which there is no natural light. There will be no.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 자연광을 이용하는 반사형 TFT-LCD와 백라이트광을 이용하는 투과형 TFT-LCD의 장점을 이용한반사투과(transflective) TFT-LCD가 연구/개발되었다.Therefore, in order to solve this problem, recently, a transflective TFT-LCD using advantages of a reflective TFT-LCD using natural light and a transmissive TFT-LCD using backlight light has been researched and developed.
상기 반사투과 TFT-LCD는 사용자의 의지에 따라 반사형 내지는 투과형 모드(mode)로의 전환이 자유롭다.The reflective transmissive TFT-LCD is free to switch to the reflective or transmissive mode according to the user's will.
이하, 도 2는 상술한 반사투과 TFT-LCD의 한 화소에 대한 단면을 도시한 단면도로써, 도 2를 참조하여 종래의 반사투과 TFT-LCD에 관해 설명하면 다음과 같다.2 is a cross-sectional view illustrating one pixel of the above-described reflective transparent TFT-LCD. Referring to FIG. 2, a conventional reflective transparent TFT-LCD will be described.
하판(50)에는 스위칭 소자(미도시)와 화소전극(54)과 반사전극(52)이 위치하고, 상기 하판(50) 상부에는 컬러필터(61)가 형성된 상판(60)이 위치하고 있다.The lower plate 50 includes a switching element (not shown), a pixel electrode 54, and a reflective electrode 52, and an upper plate 60 having a color filter 61 formed thereon.
그리고, 상기 하판(50)과 상기 상판(60)에 개재된 형태로 액정층(80)이 위치하고 있다. 또한, 상기 하판(50) 하부에는 백라이트(70)가 위치하고 있다.In addition, the liquid crystal layer 80 is positioned in the form of the lower plate 50 and the upper plate 60. In addition, the backlight 70 is positioned under the lower plate 50.
상기 하판(50) 상부에 형성된 반사전극(52)은 외부광(74)을 반사할 수 있도록 반사율이 우수한 도전물질이 주로 쓰인다.As the reflective electrode 52 formed on the lower plate 50, a conductive material having excellent reflectance is mainly used to reflect the external light 74.
그리고, 상기 반사전극(52) 내부에는 평면적으로 다수개의 홀(hole : 53)이 존재하며, 단면적으로는 △L의 길이를 갖고 있다.In addition, a plurality of holes 53 are present in the reflective electrode 52 in plan view and have a length of ΔL in cross section.
즉, 상기 홀(53)이 형성된 곳에 화소전극(54)이 위치하여 상기 백라이트(70)로부터 형성된 백라이트광(72)을 투과시키는 역할을 하게 된다.That is, the pixel electrode 54 is positioned where the hole 53 is formed to transmit the backlight light 72 formed from the backlight 70.
상기한 내용을 참조하여 반사투과 TFT-LCD의 작동을 상술하면, 반사모드에서는 외부에서 입사된 빛(74)을 상기 반사전극(52)이 상판(60)으로 반사시키는 역할을 하게된다.Referring to the above, the operation of the reflective transmission TFT-LCD is described in detail. In the reflective mode, the reflective electrode 52 reflects the light 74 incident from the outside to the upper plate 60.
또한, 투과모드에서는 상기 백라이트(70)에서 생성된 빛(72)이 상기 반사전극(52) 내부에 형성된 홀에 위치하는 화소전극(54)을 통해 상판(60)으로 투과되게 되는 것이다.In the transmissive mode, the light 72 generated by the backlight 70 is transmitted to the upper plate 60 through the pixel electrode 54 positioned in the hole formed in the reflective electrode 52.
이 때, 스위칭 소자(미도시)의 작용에 의해 상기 반사전극(52) 내지 화소전극(54)에 신호가 인가되면, 상기 액정층(80)의 상이 변화되게 되고, 이 때 액정층을 투과 내지는 반사된 빛은 상기 상판(60)에 형성된 컬러필터(61)에 의해 착색되어 컬러화면으로 볼 수 있다.At this time, when a signal is applied to the reflective electrode 52 to the pixel electrode 54 by the action of a switching element (not shown), the phase of the liquid crystal layer 80 is changed, at which time the liquid crystal layer is transmitted through The reflected light may be colored by the color filter 61 formed on the upper plate 60 and viewed as a color screen.
상술한 바와 같이 상기 반사투과 TFT-LCD는 반사모드와 투과모드를 겸비하고 있으므로, 주/야간이나 장소에 구애받지 않고 사용할 수 있는 장점이 있다.As described above, since the reflection-transmitting TFT-LCD has a reflection mode and a transmission mode, there is an advantage that it can be used regardless of day / night or place.
그러나, 종래의 반사투과 TFT-LCD의 구조를 자세히 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 반사모드에서는 외부광(74)이 반사전극(52)으로 입사하고, 다시 외부로 방출되기까지 두 번에 걸쳐 컬러필터(61)를 통과하게 된다. 즉, 외부광이 입사할 때 한 번과, 반사전극(52)에 반사되고, 다시 외부로 방출될 때 한번이 그것이다.However, when the structure of the conventional reflective transmission TFT-LCD is examined in detail, in the reflective mode as shown in FIG. 3, the external light 74 enters the reflective electrode 52 and is twice emitted to the outside. It passes through the color filter 61. That is, once when external light is incident, and once when it is reflected by the reflecting electrode 52 and emitted to the outside again.
그리고, 투과모드에서는 백라이트광(72)이 단 한 번만 컬러필터(61)를 통과하게 된다.In the transmissive mode, the backlight 72 passes through the color filter 61 only once.
결국, 반사모드와 투과모드에서 사용자가 느끼는 색감은 다르게 된다.As a result, the user feels different colors in the reflection mode and the transmission mode.
도 4a 내지 도 4b는 각각 컬러필터를 한 번 투과할 때와 두 번 투과할 때의 빛의 파장에 대한 스펙트럼을 분석한 도면으로써, 상술한 바와 같이 도 4a는 투과모드에 해당할 수 있을 것이고, 도 4b는 반사모드에 해당할 수 있을 것이다.4A to 4B illustrate spectra of light wavelengths when the color filter is transmitted once and twice, respectively, and as described above, FIG. 4A may correspond to a transmission mode. 4B may correspond to a reflection mode.
도 4a에 도시한 바와 같이 빛이 컬러필터를 한 번 투과할 때의 스펙트럼은 적(R), 녹(G), 청(B)색의 빛이 뚜렷이 구별되지 않음을 알 수 있다. 즉, 청색의 컬러필터를 예를 들어 설명하면, 상기 청색의 컬러필터는 청색 이외의 색은 흡수를 해야하나, 도 4a에 도시된 도면에서는 청색 즉, 470nm 주변의 파장을 갖는 빛의 투과도가 전체적으로 높음을 알 수 있다. 즉, 상기 청색의 컬러필터를 통해 녹색의 빛도 투과됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 4A, when the light passes through the color filter once, it can be seen that red (R), green (G), and blue (B) light are not clearly distinguished. That is, when the blue color filter is described as an example, the blue color filter should absorb a color other than blue. In the drawing shown in FIG. 4A, the transmittance of light having a wavelength of about 470 nm is measured as blue as a whole. It can be seen that high. That is, it can be seen that green light is also transmitted through the blue color filter.
도 4b는 컬러필터를 두 번 투과할때의 스펙트럼을 분석한 도면으로 상기 한번의 컬러필터를 투과할 때의 스펙트럼보다 각 색(적, 녹, 청)에 해당하는 빛의 파장 이외의 파장을 잘 걸러주는 것을 알 수 있다.FIG. 4B is a diagram analyzing the spectrum when passing through the color filter twice. A wavelength other than the wavelength of light corresponding to each color (red, green, and blue) is better than the spectrum when passing through the color filter. You can see it filtered.
따라서, 반사모드와 투과모드시 서로 조합될 수 있는 색감이 달라지게 됨으로, 반사모드와 투과모드에서 예를 들어 같은 녹색을 표현한다 할지라도 반사모드에서는 진한 녹색이 표현되고, 투과모드에서는 옅은 녹색이 표현될 수 있을 것이다.Therefore, the colors that can be combined with each other in the reflection mode and the transmission mode are different. For example, in the reflection mode and the transmission mode, even though the same green color is expressed, dark green is represented in the reflection mode and light green in the transmission mode. It can be expressed.
도 5는 컬러필터를 한 번 투과할 때와 두 번 투과할 때의 색좌표를 도시한 도면으로, 도시된 도면에서와 같이 컬러필터를 한 번 투과할 때 조합될 수 있는 색의 수가 두 번 컬러필터를 투과할 때의 색의 수 보다 적음을 알 수 있다.FIG. 5 is a diagram illustrating color coordinates when passing through a color filter once and passing through it twice, and the number of colors that can be combined when passing through the color filter once as shown in the illustrated figure is twice. It can be seen that less than the number of colors when passing through.
결국, 화소전극에 동일한 전압을 인가할 때, 반사모드와 투과모드에서 조합되어 나타나는 색이 다르게 된다.As a result, when the same voltage is applied to the pixel electrode, the combined color in the reflection mode and the transmission mode is different.
상기와 같은 문제는 컬러필터의 특성 때문에 발생하는 현상으로, 일반적으로 반투과 액정 표시장치의 경우에 사용되는 컬러필터는 반사모드를 설계 기준으로 한다. 따라서, 반사모드에서 휘도를 증가시키기 위해 반사모드용 컬러필터는 색의 순도를 약하게 형성하거나, 컬러필터층의 두께를 얇게 형성한다. 따라서, 컬러필터를한 번 투과하는 투과모드에서는 색의 순도가 떨어지게 되는 것이다.The above problem is caused by the characteristics of the color filter. In general, the color filter used in the case of a transflective liquid crystal display device is based on a reflection mode as a design reference. Therefore, in order to increase the luminance in the reflection mode, the color filter for the reflection mode may weaken the purity of the color, or may make the thickness of the color filter layer thin. Therefore, in the transmission mode that transmits the color filter once, the purity of the color falls.
전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 투과반사형 액정 표시장치에서 각 모드(투과모드, 반사모드)에서 발생하는 색차를 제거함을 목적으로 한다.In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to remove the color difference generated in each mode (transmission mode, reflection mode) in the transmissive reflection type liquid crystal display.
도 1은 백라이트에서 나온 빛의 각 층별 투과도를 도식적으로 나타낸 도면.1 is a diagram showing the transmittance of each layer of light emitted from the backlight.
도 2는 종래 반투과 액정 표시장치의 단면에 따른 동작을 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing an operation along a cross section of a conventional transflective liquid crystal display.
도 3은 종래 반투과 액정 표시장치의 컬러필터의 투과에 따른 동작을 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing the operation according to the transmission of the color filter of the conventional transflective liquid crystal display.
도 4a는 컬러필터를 한 번 통과할 때의 스펙트럼을 도시한 그래프.4A is a graph showing the spectrum when passing through a color filter once.
도 4b는 컬러필터를 두 번 통과할 때의 스펙트럼을 도시한 그래프.4B is a graph showing the spectrum when passing through the color filter twice.
도 5는 반사형 액정 표시장치의 컬러필터와 컬러필터를 한 번 또는 두 번 투과할 때의 CIE 색좌표를 도시한 도면.FIG. 5 is a diagram showing the CIE color coordinates when the color filter and the color filter pass through the color filter once or twice in the reflective liquid crystal display; FIG.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반투과 액정 표시장치의 단면을 도시한 도면.6 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 스펙트럼을 분석한 도면.7 is a diagram illustrating a spectrum analysis of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
100 : 하부기판 110 : 반사전극100: lower substrate 110: reflective electrode
120 : 투과부 130 : 투명전극120: transmission unit 130: transparent electrode
140 : 박막 트랜지스터 기판 200 : 상부기판140: thin film transistor substrate 200: upper substrate
210 : 투명기판 220 : 컬러필터210: transparent substrate 220: color filter
230 : 평탄화막 231 : 투명전극230: planarization film 231: transparent electrode
250 : 액정층 300 : 백라이트250: liquid crystal layer 300: backlight
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 투과반사형 컬러액정표시장치는 투명한 제 1, 제 2 기판과; 상기 제 1, 2 기판 사이에 충진된 액정층과;In accordance with one aspect of the present invention, a transmissive reflective color liquid crystal display device includes: transparent first and second substrates; A liquid crystal layer filled between the first and second substrates;
상기 제 2 기판의 바깥쪽에 위치한 배광장치와; 상기 액정층과 상기 제 2 기판 사이에 위치하고, 투과영역과 반사영역을 가진 화소부와; 상기 액정층과 상기 제 2 기판 사이에 위치하고, 상기 투과영역에 대응하는 위치의 두께가 상기 반사영역에 대응하는 두께보다 두꺼운 컬러필터층을 포함한다.A light distribution device positioned outside the second substrate; A pixel portion disposed between the liquid crystal layer and the second substrate, the pixel portion having a transmission region and a reflection region; The color filter layer may be disposed between the liquid crystal layer and the second substrate, and the thickness of the position corresponding to the transmissive region may be thicker than the thickness corresponding to the reflective region.
상기 액정층과 상기 컬러필터층 사이에 위치한 평탄화막을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.And a planarization layer positioned between the liquid crystal layer and the color filter layer.
상기 투과영역에 대응하는 컬러필터층의 두께는 상기 반사영역에 대응하는 컬러필터층 보다 실질적으로 두배인 것을 특징으로 한다.The thickness of the color filter layer corresponding to the transmission region may be substantially twice that of the color filter layer corresponding to the reflection region.
상기 반사영역은 실질적으로 불투명 금속인 것을 특징으로 한다.The reflective region is characterized in that it is substantially opaque metal.
상기 반사영역은 반사판인 것을 특징으로 한다.The reflection area is characterized in that the reflection plate.
상기 투과영역은 투명 도전성금속인 것을 특징으로 한다.The transmission region is characterized in that the transparent conductive metal.
상기 투명 도전성 금속은 ITO인 것을 특징으로 한다.The transparent conductive metal is characterized in that ITO.
상기 투명전극은 상기 반사전극에 형성된 투과홀 보다 면적이 큰 것을 특징으로 한다.The transparent electrode may have a larger area than a transmission hole formed in the reflective electrode.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 이하 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시장치의 한 화소부에 해당하는 단면을 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a cross section corresponding to one pixel portion of the reflective transmissive liquid crystal display device according to the present invention.
먼저, 투과모드 시에 사용하는 백라이트(300)가 형성되고, 상기 백라이트(300) 위에는 하부기판(100)이 형성된다.First, a backlight 300 used in the transmissive mode is formed, and a lower substrate 100 is formed on the backlight 300.
상기 하부기판(100)에는 액정 표시장치의 스위칭 소자로 사용되는 박막트랜지스터(미도시)가 형성된 박막트랜지스터 기판(140)과 상기 박막트랜지스터 기판(140) 상부에 투과모드에서 화소의 역할을 하는 투명전극(130)이 형성되고, 상기 투명전극(130) 상에는 반사모드에서 사용되는 반사전극(110)이 위치한다.The lower substrate 100 has a thin film transistor substrate 140 on which a thin film transistor (not shown) used as a switching element of a liquid crystal display device is formed, and a transparent electrode serving as a pixel in a transmissive mode on the thin film transistor substrate 140. 130 is formed, and the reflective electrode 110 used in the reflective mode is positioned on the transparent electrode 130.
상기 반사전극(110)은 상기 백라이트(300)에서 발생된 빛이 투과될 수 있도록 투과부(120)를 포함한다.The reflective electrode 110 includes a transmission part 120 to allow light generated by the backlight 300 to pass therethrough.
그리고, 상기 하부기판(100) 상부에는 상부기판(200)이 형성되어 있으며, 상기 상부기판(200)은 일반적으로 컬러필터(220)가 형성된다. .In addition, an upper substrate 200 is formed on the lower substrate 100, and the upper substrate 200 is generally formed with a color filter 220. .
이때, 상기 컬러필터(220)의 상부는 투명한 절연층인 평탄화막(230)과 투명도전성 금속인 공통전극(231)이 적층된다.In this case, the planarization layer 230, which is a transparent insulating layer, and the common electrode 231, which is a transparent conductive metal, are stacked on the color filter 220.
그리고, 상기 하부기판(100)과 상부기판(200) 사이에는 액정층(250)이 위치하고 있다.The liquid crystal layer 250 is positioned between the lower substrate 100 and the upper substrate 200.
상술한 본 발명의 실시예에서는 상기 컬러필터층(220)의 두께를 상기 투과부(120)와 반사부(110)에 따라 다르게 제작한다.In the above-described embodiment of the present invention, the thickness of the color filter layer 220 is manufactured differently according to the transmission part 120 and the reflection part 110.
즉, 상기 반사모드를 입사하는 빛(101)은 상기 컬러필터(220)를 두 번 통과하게 됨으로, 이와 똑같은 조건을 상기 투과부인 투과홀(120)를 통과하는 빛(102)에도 부여하기 위해 상기 투과모드에 대응하는 컬러필터의 두께를 두 배로 하였다.That is, since the light 101 incident to the reflection mode passes through the color filter 220 twice, the same condition is also given to the light 102 passing through the transmission hole 120 as the transmission part. The thickness of the color filter corresponding to the transmission mode was doubled.
결과적으로, 상기 반사모드에서는 반사전극(110)에 반사되는 빛(101)이 d의 두께를 가지는 상기 컬러필터(220)를 두 번 통과하여 2d의 컬러필터를 통과하고 투과모드에서는 상기 투과부(120)를 통과하는 백라이트의 빛(102) 또한 2d의 두께를 갖는 컬러필터를 투과하게 된다.As a result, in the reflective mode, the light 101 reflected by the reflective electrode 110 passes through the color filter 220 having a thickness of d twice and passes through the 2d color filter. The light 102 of the backlight passing through the) may also pass through the color filter having a thickness of 2d.
이 때, 상기 컬러필터(220)의 두께를 다르게 형성할 경우에는 액정층의 두께를 균일하게 유지하기 위해 별도의 보호층이 필요하다.In this case, when the thickness of the color filter 220 is formed differently, a separate protective layer is required to maintain the thickness of the liquid crystal layer uniformly.
즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 상부 투명기판(210)에 투과모드와 반사모드에 따라 다른 두께를 갖는 컬러필터(220)를 형성한 후, 상기 컬러필터(220) 상에 아크릴이나 벤조사이클로부텐(BCB) 등과 같은 투명 절연성 물질을 증착하여 상기 컬러필터(220)의 표면을 평탄화하는 평탄화막(230)을 형성하는 공정을 추가로 진행하여야 한다.That is, as shown in Figure 6, after forming a color filter 220 having a different thickness according to the transmission mode and the reflection mode on the upper transparent substrate 210, the acrylic filter or benzocyclo on the color filter 220 A process of forming a planarization layer 230 for planarizing the surface of the color filter 220 by depositing a transparent insulating material such as butene (BCB) should be further performed.
다음으로, 상기 평탄화막(230)상에 인듐-틴-옥사이드 또는 인듐-징크-옥사이드 등과 같은 투명 도전성금속을 증착하여 공통전극(231)을 형성하는 공정을 통해 상기 상부 컬러필터기판(200)을 제작하면 된다.Next, the upper color filter substrate 200 is formed by depositing a transparent conductive metal such as indium tin oxide or indium zinc oxide on the planarization layer 230 to form a common electrode 231. Produce it.
전술한 바와 같은 컬러필터를 통과한 외부광(101) 및 백라이트광(102)이 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시장치를 통해 외부로 방출되면, 그 스펙트럼은 동일하게 된다(도 7참조).When the external light 101 and the backlight 102 which have passed through the color filter as described above are emitted to the outside through the reflective liquid crystal display according to the present invention, the spectrum becomes the same (see FIG. 7).
도 7은 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시장치의 반사모드와 투과모드의 스펙트럼을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating spectra of a reflection mode and a transmission mode of the reflective liquid crystal display according to the present invention.
도 6에서 설명한 바와 같이, 동일한 컬러필터에서 상기 투과모드에 대응되는 컬러필터의 두께를 상기 반사모드에 대응되는 컬러필터의 두께보다 2 배가 되도록 제작함으로써, 상기 반사전극(110)과 투과부(120)를 지나는 빛이 모두 도 7에 도시된 도면에서와 같은 스펙트럼을 지니게 되므로, 투과모드와 반사모드 사이에서의 색차의 발생을 억제할 수 있다.As described with reference to FIG. 6, the thickness of the color filter corresponding to the transmission mode is twice as large as the thickness of the color filter corresponding to the reflection mode in the same color filter, so that the reflective electrode 110 and the transmission unit 120 are formed. Since all of the light passing through has the same spectrum as in the diagram shown in FIG. 7, it is possible to suppress the occurrence of color difference between the transmission mode and the reflection mode.
또한, 반사모드와 투과모드 사이의 색차를 최소로 하기 위하여 두께가 균일한 컬러필터층을 사용할 경우, 본 발명의 실시예에서 채택한 보호층은 필요하지 않을 수도 있으나, 새로운 구조의 컬러필터층을 설계하여야 한다.In addition, when the color filter layer having a uniform thickness is used to minimize the color difference between the reflection mode and the transmission mode, the protective layer adopted in the embodiment of the present invention may not be necessary, but a new color filter layer should be designed. .
그러나, 본 실시예에 따른 방법에 의해 설계된 컬러필터층은 기존의 반사형 컬러필터의 구조를 그대로 반투과 타입에 이용하는 것이 가능하게 된다.However, the color filter layer designed by the method according to the present embodiment can use the structure of the conventional reflective color filter as it is for the transflective type.
두께가 균일한 단일층의 컬러필터를 사용할 경우에는 추가적인 보호층이 필요하지 않으나, 반사모드와 투과모드 사이의 색차를 최소로 하기 위한 구조의 새로운 컬러필터를 설계하여야 하는 반면, 이러한 구조를 사용한다면 기존 반사형 컬러필터의 구조를 그대로 반투과타입에 적용하는 것이 가능하게 된다.When using a single-layered color filter with a uniform thickness, no additional protective layer is required, but a new color filter with a structure designed to minimize the color difference between the reflection mode and the transmission mode must be designed. It is possible to apply the structure of the conventional reflective color filter to the transflective type as it is.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 따라 반사투과 TFT-LCD를 제작할 경우에 상기 투과모드에 대응하는 위치에 형성된 컬러필터의 두께를 상기 반사모드 에 대응하는 컬러필터의 두께의 2 배로 제작함으로써, 상기 투과모드와 반사모드 간에 발생할 수 있는 색차를 억제하여 사용자가 느끼는 색감의 차이가 나타나지 않는 장점이 있다.As described above, when fabricating the reflective transmissive TFT-LCD according to the preferred embodiment of the present invention, the thickness of the color filter formed at the position corresponding to the transmission mode is twice as large as the thickness of the color filter corresponding to the reflection mode. In addition, it is advantageous to suppress the color difference that may occur between the transmission mode and the reflection mode so that a difference in color feeling felt by the user does not appear.
또한, 종래의 반사형 액정 표시장치에 사용되는 컬러필터를 그대로 사용할 수 있으므로, 반사투과형 액정 표시장치용 컬러필터를 별도로 설계하지 않아도 되는 장점이 있다.In addition, since the color filter used in the conventional reflective liquid crystal display device can be used as it is, there is an advantage that it is not necessary to separately design a color filter for the reflective transmissive liquid crystal display device.
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