KR20050067257A

KR20050067257A - 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20050067257A
Application number: KR1020030098137A
Authority: KR
Inventors: 임주수
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2003-12-27
Filing date: 2003-12-27
Publication date: 2005-07-01
Also published as: KR101012492B1

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 반사모드와 투과모두에 따라 모노 타입(mono type)과 컬러 타입(color type)을 선택적으로 상용할 수 있는 반사투과형 액정표시장치의 구성과 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치는 투과부에 대응하여 컬러필터를 구성하고 반사부에 대응하여 투명막의 일종인 오버 코팅층 또는 화이트 레진(white resin)을 구성하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 구성된 반사투과형 액정패널을 반사모드로 사용할 경우 모노 타입(mono type)으로 사용할 수 있고, 투과모드로 사용할 경우에는 색재현율이 뛰어난 컬러 타입(color type)으로 사용할 수 있어 모빌폰(mobile phone)용 표시장치에 범용적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

Description

반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법{An array substrate for transflective LCD and method for fabricating of the same}

본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display device)에 관한 것으로, 특히 반사모드(reflect mode)와 투과모드(transmit mode)를 선택적으로 사용할 수 있고, 반사모드시 모노타입(mono type)으로 투과모드시 컬러타입(color type)으로 동작하는 반사투과형 액정표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반사투과형 액정표시장치는 투과형 액정표시장치와 반사형 액정표시장치의 기능을 동시에 지닌 것으로, 백라이트(back light)의 빛과 외부의 자연광원 또는 인조광원을 모두 이용할 수 있으므로 주변환경에 제약을 받지 않고, 전력소비(power consumption)를 줄일 수 있는 장점이 있다.

일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.

따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.

현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(AM-LCD : Active Matrix LCD 이하, 액정표시장치로 약칭함)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.

상기 액정표시장치는 공통 전극이 형성된 컬러필터 기판(상부기판)과 화소 전극이 형성된 어레이기판(하부기판)과, 상부 및 하부기판 사이에 충진된 액정으로 이루어지는데, 이러한 액정표시장치에서는 공통 전극과 화소 전극이 상-하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다.

이하, 도 1은 일반적인 투과형 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 일반적인 투과형 액정표시장치(10)는 액정층(LC)을 사이에 두고 제 1 기판(G1)과 제 2 기판(G2)이 합착하여 구성되며, 상기 제 1 기판(G1)의 마주보는 일면에는 다수의 화소(P)가 정의되고, 화소(P)마다 일측에 스위칭 소자(미도시)와, 스위칭 소자(미도시)에 연결된 다수의 배선(미도시)으로 구성된 어레이부(12)가 구성된다.

상기 화소 영역(P)에는 절연막(14)을 사이에 두고 상기 스위칭 소자(미도시)와 연결된 투명한 화소 전극(16)이 구성된다.

상기 제 2 기판(G2)의 마주보는 일면에는, 상기 화소 영역(P)에 대응하여 컬러필터(22)가 구성되고, 컬러필터(22)의 하부에는 투명한 공통 전극(24)이 구성된다.

전술한 바와 같이 구성된 투과형 액정표시장치는 광효율이 뛰어나 색순도가 좋은 반면 별도의 배광장치를 구성해야만하며, 배광장치는 항상 온 상태(on state)를 유지해야만 화상을 구현할 수 있기 때문에 소비전력이 매우 높은 문제가 있다.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 반사형 액정표시장치가 제안되었다.

도 2는 반사형 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 반사형 액정표시장치(30)는 액정층(LC)을 사이에 두고 제 1 기판(G1)과 제 2 기판(G2)이 합착하여 구성되며, 상기 제 1 기판(G1)의 마주보는 일면에는 다수의 화소(P)가 정의되고, 화소(P)마다 일측에 스위칭 소자(미도시)와, 스위칭 소자(미도시)에 연결된 다수의 배선(미도시)으로 구성된 어레이부(32)가 구성된다.

상기 화소 영역(P)에는 절연막(34)을 사이에 두고 상기 스위칭 소자(미도시)와 연결된 반사 전극(36)이 구성된다.

상기 제 2 기판(G2)의 마주보는 일면에는, 상기 화소 영역(P)에 대응하여 컬러필터(42)가 구성되고, 컬러필터(42)의 하부에는 투명한 공통 전극(44)이 구성된다.

전술한 바와 같이 구성된 반사형 액정표시장치(30)는, 실외에서는 반사효율이 우수하여 인위적인 광원을 사용하지 않아도 되지만, 실외의 불안전한 조건에 대비하기 위해 반사형 액정패널의 앞쪽에 별도의 광원(미도시)을 구성할 경우, 상기 광원을 온 상태(on state)로 하게 되면 오히려 화질이 저하되는 문제가 있다.

따라서, 전술한 두 가지 모드의 장점(즉, 반사형 액정표시장치는 소비전력을을 줄일 수 있고, 투과형 액정표시장치는 반사형 액정표시장치에 비해 광효율이 좋아 높은 색순도를 구현하게 됨)을 모두 이용하기 위해 반사투과형 액정표시장치가 제안되었다.

도 3은 반사투과형 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 확대 단면도이다.

도시한 바와 같이, 반투과형 액정표시장치(50)는 액정층(LC)을 사이에 두고 제 1 기판(G1)과 제 2 기판(G2)이 합착하여 구성되며, 상기 제 1 기판(G1)의 마주보는 일면에는 투과부(B)와 반사부(D)로 구성된 다수의 화소(P)가 정의되고, 화소(P)마다 일측에 스위칭 소자(미도시)와, 스위칭 소자(미도시)에 연결된 다수의 배선(미도시)으로 구성된 어레이부(52)가 구성된다.

상기 화소 영역(P)에는 절연막(56)을 사이에 투명한 화소 전극(58)과 반사전극(54)이 구성된다.

일반적으로, 상기 투명한 화소 전극(58)은 투과부(B)에 대응하여 구성되고, 상기 반사 전극(54)은 반사부(D)에 대응하여 구성된다.

상기 제 2 기판(G2)의 마주보는 일면에는, 상기 화소 영역(P)에 대응하여 컬러필터(62)가 구성되고, 컬러필터(62)의 하부에는 투명한 공통 전극(64)이 구성된다.

전술한 바와 같은 반사투과형 액정표시장치의 경우에는, 실외에서는 외부광원을 사용하여 반사모드로 동작하도록 하고 실내에서는 투과모드로 동작할 수 있어 소비전력을 낮추는 장점이 있는 동시에, 어떠한 장소에서든 디스플레이가 가능한 장점이 있다.

최근 들어 색재현율이 중요시되고 있으며 특히, 투과모드 위주로 색재현율을 증가시키기 위해서 일반적으로 컬러필터의 두께를 두껍게 구성한다.

그러나, 전술한 구성은 투과모드에서 색 재현율이 증가될 수는 있으나, 투과부에서 빛의 투과율이 저하되고 반사부에서 또한 반사율이 저하되어 전체적으로 휘도가 낮아지는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 컬러필터를 투과부에 대응하는 부분에만 형성하고, 반사부에 대응하는 부분은 화이트 레진 또는 투명한 유기막을 포함하는 투명막을 구성하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성은, 투과모드시 색재현율이 뛰어난 컬러타입으로 동작하도록 하고, 반사모드시에는 고휘도의 모토타입으로 동작하도록 함으로써, 모빌폰과 같은 표시장치에 범용으로 사용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치는 투과부와 반사부로 구성된 다수의 화소가 정의된 제 1 기판과 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 일면에, 상기 각 화소 마다 구성된 스위칭 소자와; 상기 화소의 투과부에 대응하여 구성된 투명한 화소 전극과; 상기 화의 반사부에 대응하여 구성된 반사 전극(반사판)과; 상기 제 2 기판의 일면에, 상기 투과부에 대응하여 구성된 컬러필터와; 상기 제 2 기판의 일면에, 상기 반사부에 대응하여 구성된 투명막과; 상기 컬러필터와 투명막이 형성된 제 2 기판의 전면에 구성된 공통 전극과; 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 구성된 액정층을 포함한다.

상기 스위칭 소자는 게이트 전극과, 게이트 전극 상부에 게이트 절연막을 사이에 두고 구성된 반도체층과, 반도체층의 상부에 이격되어 구성된 소스 전극과 드레인 전극을 포함한다.

상기 드레인 전극은 상기 화소 전극과 접촉하여 구성되며, 상기 반사부에 구성된 투명막은 상기 화이트 레진 또는 투명한 유기막을 포함하는 투명막 것을 특징으로 한다.

상기 스위칭 소자와 반사전극 사이에, 상기 투과부에 대응하는 부분이 제거된 유기막을 더욱 구성한다.

상기 유기막이 제거된 부분에 위치한 액정층의 두께는 상기 반사부에 대응하여 위치한 액정층 두께의 두 배인 것을 특징으로 한다.

상기 스위칭 소자에 대응하는 제 2 기판의 일면에 블랙매트릭스 더욱 구성한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 반사투과형 액정표시장치는 투과부와 반사부로 구성된 다수의 화소가 정의된 제 1 기판과 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 일면에, 상기 각 화소 마다 구성된 스위칭 소자와; 상기 화소의 투과부에 대응하여 구성된 투명한 화소 전극과; 상기 화의 반사부에 대응하여 구성된 반사 전극(반사판)과; 상기 스위칭 소자와 반사전극의 사이에 위치하여, 상기 투과부에 대응하는 부분이 식각된 유기막과; 상기 제 2 기판의 일면에, 상기 반사부에 대응하여 구성된 투명막과; 상기 제 2 기판의 일면에, 상기 투과부에 대응하여 구성되고 상기 유기막에 비해 낮은 높이로 구성된 컬러필터와; 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 위치하고, 상기 투과부에 대응하는 두께가 반사부에 대응하는 두께의 두배인 액정층을 포함한다.

상기 스위칭 소자는 게이트 전극과, 게이트 전극 상부에 게이트 절연막을 사이에 두고 구성된 반도체층과, 반도체층의 상부에 이격되어 구성된 소스 전극과 드레인 전극을 포함하며, 상기 드레인 전극은 상기 화소 전극과 접촉하여 구성한다.

본 발명의 제 1 특징에 따른 반사투과형 액정표시장치 제조방법은 투과부와 반사부로 구성된 다수의 화소가 정의된 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계와; 상기 제 1 기판의 일면에, 상기 각 화소마다 스위칭 소자를 형성하는 단계와; 상기 반사부에 반사 전극(반사판)을 형성하는 단계과; 상기 투과부에 대응하여 투명한 화소 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 2 기판의 일면에, 상기 투과부에 대응하여 컬러필터를 형성하는 단계와; 상기 제 2 기판의 일면에, 상기 반사부에 대응하여 투명막을 형성하는 단계와; 상기 컬러필터와 화이트 레진이 형성된 제 2 기판의 전면에 공통 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 스위칭 소자는 게이트 전극과, 게이트 전극 상부에 게이트 절연막을 사이에 두고 구성된 반도체층과, 반도체층의 상부에 이격되어 구성된 소스 전극과 드레인 전극을 포함하며, 상기 드레인 전극은 상기 화소 전극과 접촉하여 형성한다.

상기 투명막은 화이트 레진 또는 투명한 유기막인 것을 특징으로 하며, 상기 스위칭 소자와 반사전극 사이에, 상기 투과부에 대응하는 부분이 제거된 유기막을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.

상기 유기막이 제거된 부분에 위치한 액정층의 두께는 상기 반사부에 대응하여 위치한 액정층 두께의 두 배인 것을 특징으로 하며, 상기 스위칭 소자에 대응하는 제 2 기판에 빛을 차단하는 수단인 블랙매트릭스가 더욱 구성된다.

본 발명의 다른 특징에 따른 반사투과형 액정표시장치 제조방법은 투과부와 반사부로 구성된 다수의 화소가 정의된 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계와; 상기 제 1 기판의 일면에, 상기 각 화소 마다 스위칭 소자를 형성하는 단계와; 상기 화소의 투과부에 대응하여 투명한 화소 전극을 형성하는 단계와; 상기 화소의 반사부에 대응하여 반사 전극(반사판)을 형성하는 단계와; 상기 스위칭 소자와 반사전극의 사이에 위치하여, 상기 투과부에 대응하는 부분이 식각된 유기막을 형성하는 단계와; 상기 제 2 기판의 일면에, 상기 반사부에 대응하여 투명한 유기막을 형성하는 단계와; 상기 제 2 기판의 일면에, 상기 투과부에 대응하여 상기 유기막에 비해 낮은 높이로 컬러필터를 형성하는 단계와; 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 상기 투과부에 대응하는 두께가 반사부에 대응하는 두께의 두 배인 액정층을 형성하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예들을 설명한다.

-- 제 1 실시예 --

본 발명의 제 1 실시예는 반사투과형 액정표시장치를 형성함에 있어서, 투과부에 대응하는 부분에만 컬러필터를 구성하는 것을 특징으로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치(E)는 액정층(LC)을 사이에 두고 어레이기판(E1)과 컬러필터 기판(E2)을 합착하여 구성한다.

상기 어레이기판(E1)은 투명한 제 1 기판(100)의 일면에 일방형으로 구성된 게이트 배선(106)과, 이와는 수직하게 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 데이터 배선(116)을 구성한다.

상기 게이트 배선(106)과 데이터 배선(116)의 교차지점에는 게이트 전극(102)과 액티브층(108)과 소스 전극(112)과 드레인 전극(114)을 포함하는 박막트랜지스터(T)를 구성한다.

상기 화소 전극(124)은 투과부(B)와 반사부(D)로 구성하며, 상기 투과부(B)에 대응하여 투명한 화소 전극(124)을 구성하고 상기 반사부(D)에 대응하여 반사전극(120)을 구성한다.

전술한 바와 같이 구성된 어레이기판(E1)과 합착하는 컬러필터 기판(E2)은 투명한 제 2 기판(200)의 일면에는 상기 화소 영역(P)의 경계와 박막트랜지스터(T)에 대응하여 블랙매트릭스(202)를 구성한다.

만약, 고개구율 구조일 경우에는 상기 어레이기판(E1)에 구성한 반사전극(120)을 상기 데이터 배선(116)과 게이트 배선(104)의 상부로 연장하여 구성하기 때문에 굳이 화소 영역(P)의 경계에 대응하여 블랙매트릭스(202)를 구성할 필요는 없다.

상기 블랙매트릭스(202)를 구성한 후, 상기 화소 영역(P)에 투과부(B)에 대응하여 컬러필터(204a,204b,204c)를 구성하고, 상기 반사부(D)에 대응하는 부분에는 투명막의 일종인 화이트 레진(white resin)또는 투명한 유기막을 구성한다.

이때, 상기 화이트 레진의 경우에는 투과율이 99%에 가깝기 때문에 빛의 거의 투과한다고 보면 된다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 특징적인 구성은 컬러필터(204a,204b,204c)를 구성할 때, 투과부(B)에 대응하는 부분에만 구성하는 것이다.

이와 같이 구성된 반사투과형 액정패널은 반사부(D)에 투과율이 99%인 화이트 레진을 구성하였기 때문에, 반사모드시 모노 타입으로 사용되지만 반사효율이 매우 높아 종래와 비교하여 휘도가 3배 이상 향상되어 고휘도를 구현할 수 있다.

또한, 투과모드에만 컬러필터를 형성함으로써 투과모드시, 색재현율이 유기발광소자와 유사한 72%의 구현이 가능하다.

이와 같이 동작하는 반사투과형 액정패널은 예를 들면 폴더타입의 모빌폰용 서브 패널에 적용하면 반사모드에서는 실내 및 실외에서 우수한 반사효율 증가에 따른 고휘도를 구현할 수 있고, 배광장치를 켤 필요가 없기 때문에 소비 전력(power consumption)을 낮출 수 있다.

또한, 메인 패널(main panal)로 사용할 경우에는 투과모드로 동작하여 색재현율이 뛰어난 화상을 표시할 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 전술한 바와 같이 구성된 반투과형 액정표시장치의 단면 구성을 설명한다.

도 5는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치의 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치(E)는 액정층(LC)을 사이에 두고 어레이기판(E1)과 컬러필터 기판(E2)을 합착하여 구성한다.

상기 어레이 기판(E1)은 투명한 제 1 기판(100)에 스위칭 소자(T)가 구성된 화소 영역(P)을 다수개 구성한다.

상기 화소 영역(P)의 일측과 이와 평행하지 않은 타측에는 상기 스위칭 소자(T)를 교차하는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(116)을 구성한다.

상기 화소 영역(P)은 투과부(B)와 반사부(D)로 구성되며, 상기 투과부(B)에는 투명한 화소 전극(124)을 구성하고, 상기 반사부(D)에는 반사전극(120, 반사판)을 구성한다.

상기 투명한 화소 전극(124)은 상기 반사전극(120, 반사판)과는 절연막(122)을 사이에 두고 화소 영역(P)의 전면에 형성하며, 액정층(LC)을 직접 구동하는 역할을 하도록 하는 것이 일반적이다.

전술한 바와 같이 구성된 어레이기판(E1)에 대응하는 컬러필터 기판(E2)은, 투명한 제 2 기판(200)의 일면에 블랙매트릭스(202)를 구성한다.

일반적으로, 상기 블랙매트릭스(202)를 스위칭 소자(T)에 대응하여 구성함으로써, 상기 스위칭 소자(T)로 향하는 빛을 차단하도록 하여 빛에 의한 누설전류 발생을 방지함으로써, 스위칭 소자의 동작불량을 방지하도록 한다.

상기 화소 영역(P)의 투과부(B)에 대응하여 기판(200)면에는 컬러필터(204,적, 녹,청)를 형성하고, 반사부(D)에 대응하는 기판(200)면에는 투과율이 99%인 화이트 레진(206)을 형성한다.

상기 컬러필터(204)와 화이트 레진(206)이 형성된 기판(200)의 전면에 오버 코팅층(208,over coating layer)을 형성하고, 상기 오버 코팅층(208)의 하부에 공통 전극(210)을 형성한다.

전술한 구성에서, 상기 반사부(D)에 대응하여 화이트 레진(206)을 형성하지 않고 오버 코팅층만(208)으로 대체할 수 있다.

상기 오버 코팅층(208)은 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 투명한 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나로 형성한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치를 구성할 수 있다.

그런데, 전술한 구성은 상기 투과부(B)와 반사부(D)에 대응하는 액정의 셀갭(d)이 동일하다.

따라서, 외부로부터 입사되어 반사부(D)를 통해 반사되어 출사하는 빛의 경로는 상기 투과부(B)를 통과하여 지나가는 빛의 경로의 두 배에 해당한다.

즉, 상기 반사부(D)로 입사된 빛은 2d의 두께를 가지는 액정층(LC)을 통과하는 샘이 된다.

이와 같은 경우에는, 상기 반사부(D)와 투과부(B)를 통과하는 빛이 겪는 편광특성이 동일하지 않게 되어 반사부(D)와 투과부(B)에서 휘도차가 발생하게 된다.

따라서, 이를 해결하기 위한 구성을 이하 제 2 실시예를 통해 제안하다.

-- 제 2 실시예 --

본 발명의 제 2 실시예는, 투과부에 대응하는 부분에만 컬러필터를 구성한 구조에 있어서, 상기 투과부에 대응하는 어레이기판에 단차를 형성하여, 투과부와 반사부에 위치하는 액정의 셀갭비가 d:2d가 되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치(E)는 액정층(LC)을 사이에 두고 어레이기판(E1)과 컬러필터 기판(E2)을 합착하여 구성한다.

상기 어레이 기판(E1)은 투명한 제 1 기판(300)에 스위칭 소자(T)가 구성된 화소 영역(P)을 다수개 구성한다.

상기 화소 영역(P)의 일측과 이와 평행하지 않은 타측에는 상기 스위칭 소자(T)를 교차하는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(316)을 구성한다.

상기 화소 영역(P)은 투과부(B)와 반사부(D)로 구성되며, 상기 투과부(B)에는 투명한 화소 전극(324)을 구성하고, 상기 반사부(D)에는 반사전극(320, 반사판)을 구성한다.

상기 투명한 화소 전극(324)은 상기 반사전극(320, 반사판)과는 절연막(122)을 사이에 두고 화소 영역(P)의 전면에 형성하며, 액정층(LC)을 직접 구동하는 역할을 하도록 하는 것이 일반적이다.

전술한 구성에서, 상기 박막트랜지스터(T)와 반사전극(320)사이에 두터운 유기막(318)을 구성한 후, 상기 반사부(D)에 대응하는 부분의 유기막(318)을 식각하여 단차(G)를 구성한다.

전술한 바와 같이 구성된 어레이기판(E1)에 대응하는 컬러필터 기판(E2)은 투명한 제 2 기판의 일면에 블랙매트릭스(402)를 구성한다.

일반적으로, 상기 블랙매트릭스(402)를 상기 스위칭 소자(T)에 대응하여 구성함으로써 상기 스위칭 소자(T)로 향하는 빛을 차단하도록 한다.

상기 화소 영역(P)의 투과부(B)에 대응하여 기판(400)면에는 컬러필터(404,적, 녹,청)를 형성하고, 반사부(D)에 대응하는 기판(400)면에는 투과율이 99%인 화이트 레진(406)을 형성한다.

상기 컬러필터(404)와 화이트 레진(406)이 형성된 기판(400)의 전면에 투명막의 일종인 오버 코팅층(408, over coating layer)을 형성하고, 상기 오버 코팅층(408)의 하부에 공통 전극(410)을 형성한다.

전술한 구성에서, 상기 반사부(D)에 대응하여 화이트 레진(406)을 형성하지 않고 오버 코팅층만(408)으로 대체할 수 있다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치는 반사부(D)에 단차(G)를 구성함으로써, 투과부(B)에 대응하는 액정(LC)의 셀갭(2d)을 반사부(D)에 대응하는 액정셀갭(d)의 두 배로 구성할 수 있다.

이와 같은 경우에는, 상기 반사부(D)에 반사되는 빛의 경로와 상기 투과부(B)를 통과하는 빛의 경로가 동일해 지는 효과로 인해 반사부(D)와 투과부(B)에서의 휘도 불균일 현상을 개선할 수 있는 장점이 있다.

전술한 바와 같은 제 2 실시예의 구성은, 투과부(B)의 셀갭을 반사부(D)의 두배로 구성하기 위해 어레이기판의 투과부(B)에 단차를 구성하였다.

상기 단차를 구성하는 또 다른 방법으로, 상기 투과부에 대응하는 컬러필터 기판(E1,E2)에 단차를 구성하여, 액정의 셀갭이 반사부에 위치한 액정셀갭의 두배가 되도록 하는 방법을 이하, 제 3 실시예를 통해 제안한다.

-- 제 3 실시예 --

본 발명의 제 3 실시예는, 투과부에 대응하는 부분에만 컬러필터를 구성한 구조에 있어서, 상기 투과부에 대응하는 컬러필터 기판과 어레이기판에 단차를 형성하여, 투과부와 반사부에 위치하는 액정의 셀갭비가 d:2d가 되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치(E)는 액정층(LC)을 사이에 두고 어레이기판(E1)과 컬러필터 기판(E2)을 합착하여 구성한다.

상기 어레이 기판(E1)은 투명한 제 1 기판(500)에 스위칭 소자(T)가 구성된 화소 영역(P)을 다수개 구성한다.

상기 화소 영역(P)의 일측과 이와 평행하지 않은 타측에는 상기 스위칭 소자(T)를 교차하는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(516)을 구성한다.

상기 화소 영역(P)은 투과부(B)와 반사부(D)로 구성되며, 상기 투과부(B)에는 투명한 화소 전극(524)을 구성하고, 상기 반사부(D)에는 반사전극(520, 반사판)을 구성한다.

상기 투명한 화소 전극(524)은 상기 반사전극(520, 반사판)과는 절연막(522)을 사이에 두고 화소 영역(P)의 전면에 형성하며, 액정층(LC)을 직접 구동하는 역할을 하도록 하는 것이 일반적이다.

전술한 바와 같이 구성된 어레이기판(E1)에 대응하는 컬러필터 기판(E2)은 투명한 제 2 기판(600)의 일면에 블랙매트릭스(602)를 구성한다.

일반적으로, 상기 블랙매트릭스(602)를 상기 스위칭 소자(T)에 대응하여 구성함으로써 상기 스위칭 소자(T)로 향하는 빛을 차단하도록 한다.

상기 블랙매트릭스(602)를 포함하는 투과부(B)에 대응하여 투명한 유기막(604)을 형성하여, 투과부에 대응하여 단차(G)를 구성한다.

상기 화소 영역(P)의 투과부(B)에 대응하는 기판(600)면에는 컬러필터(606,적, 녹,청)를 형성한다.

상기 컬러필터(606)와 투명한 유기막(604)이 형성된 기판(600)의 전면에 공통 전극(610)을 형성한다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치는 투과부(B)에 대응하는 컬러필터 기판(E2)에 단차(G)를 구성함으로써, 투과부(B)에 대응하는 액정(LC)의 셀갭(2d)을 반사부(D)에 대응하는 액정셀갭(d)의 두 배로 구성할 수 있다.

전술한 바와 같은 구성으로 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치를 제작할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치는 투과부에 대응하여 컬러필터를 구성하고 반사부에 대응하여 투명막의 일종인 오버 코팅층 또는 화이트 레진(white resin)을 구성함으로써, 반사모드로 사용할 경우 반사효율이 뛰어난 모노 타입으로 사용할 수 있고, 투과모드로 사용할 경우에는 색재현율이 뛰어난 컬러 타입으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 모빌폰(mobile phone)용 표시장치에 범용적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 투과형 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,

도 2는 반사형 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,

도 3은 반사투과형 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치를 사시도이고,

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치를 도시한 단면도이고,

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치를 도시한 단면도이고,

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 제 1 기판 102 : 게이트 전극

104 : 게이트 배선 108 : 액티브층

112 : 소스 전극 114 : 드레인 전극

116 : 데이터 배선 120 : 반사 전극(반사판)

124 : 화소 전극 LC : 액정층

200 : 제 2 기판 202 : 블랙매트릭스

204a,b,c : 컬러필터 206 : 화이트 레진(white resin)

Claims

투과부와 반사부로 구성된 다수의 화소가 정의된 제 1 기판과 제 2 기판과;

상기 제 1 기판의 일면에, 상기 각 화소 마다 구성된 스위칭 소자와;

상기 화소의 투과부에 대응하여 구성된 투명한 화소 전극과;

상기 화소의 반사부에 대응하여 구성된 반사 전극(반사판)과;

상기 제 2 기판의 일면에, 상기 투과부에 대응하여 구성된 컬러필터와;

상기 제 2 기판의 일면에, 상기 반사부에 대응하여 구성된 투명막과;

상기 컬러필터와 투명막이 형성된 제 2 기판의 전면에 구성된 공통 전극과;

상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 구성된 액정층

을 포함하는 반사투과형 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스위칭 소자는 게이트 전극과, 게이트 전극 상부에 게이트 절연막을 사이에 두고 구성된 반도체층과, 반도체층의 상부에 이격되어 구성된 소스 전극과 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터인 반사투과형 액정표시장치.
제 2 항에 있어서,

상기 드레인 전극은 상기 화소 전극과 접촉하여 구성된 반사투과형 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 반사부에 구성된 투명막은 상기 화이트 레진 또는 투명한 유기막인 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스위칭 소자와 반사전극 사이에, 상기 투과부에 대응하는 부분이 제거된 유기막이 더욱 구성된 반사투과형 액정표시장치.
제 5 항에 있어서,

상기 유기막이 제거된 부분에 위치한 액정층의 두께는 상기 반사부에 대응하여 위치한 액정층 두께의 두 배인 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스위칭 소자에 대응하는 제 2 기판의 일면에 구성된 블랙매트릭스를 포함하는 반사투과형 액정표시장치.
투과부와 반사부로 구성된 다수의 화소가 정의된 제 1 기판과 제 2 기판과;

상기 제 1 기판의 일면에, 상기 각 화소 마다 구성된 스위칭 소자와;

상기 화소의 투과부에 대응하여 구성된 투명한 화소 전극과;

상기 화소의 반사부에 대응하여 구성된 반사 전극(반사판)과;

상기 스위칭 소자와 반사전극의 사이에 위치하여, 상기 투과부에 대응하는 부분이 식각된 유기막과;

상기 제 2 기판의 일면에, 상기 반사부에 대응하여 구성된 투명막과;

상기 제 2 기판의 일면에, 상기 투과부에 대응하여 구성되고 상기 유기막에 비해 낮은 높이로 구성된 컬러필터와;

상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 위치하고, 상기 투과부에 대응하는 두께가 반사부에 대응하는 두께의 두배인 액정층

을 포함하는 반사투과형 액정표시장치.
제 8 항에 있어서,

상기 스위칭 소자는 게이트 전극과, 게이트 전극 상부에 게이트 절연막을 사이에 두고 구성된 반도체층과, 반도체층의 상부에 이격되어 구성된 소스 전극과 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터인 반사투과형 액정표시장치.
제 9 항에 있어서,

상기 드레인 전극은 상기 화소 전극과 접촉하여 구성된 반사투과형 액정표시장치.
투과부와 반사부로 구성된 다수의 화소가 정의된 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계와;

상기 제 1 기판의 일면에, 상기 각 화소마다 스위칭 소자를 형성하는 단계와;

상기 반사부에 반사 전극(반사판)을 형성하는 단계과;

상기 투과부에 대응하여 투명한 화소 전극을 형성하는 단계와;

상기 제 2 기판의 일면에, 상기 투과부에 대응하여 컬러필터를 형성하는 단계와;

상기 제 2 기판의 일면에, 상기 반사부에 대응하여 투명막을 형성하는 단계와;

상기 컬러필터와 화이트 레진이 형성된 제 2 기판의 전면에 공통 전극을 형성하는 단계와;

상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계

를 포함하는 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
제 11 항에 있어서,

상기 스위칭 소자는 게이트 전극과, 게이트 전극 상부에 게이트 절연막을 사이에 두고 구성된 반도체층과, 반도체층의 상부에 이격되어 구성된 소스 전극과 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터인 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
제 12 항에 있어서,

상기 드레인 전극은 상기 화소 전극과 접촉하여 형성된 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
제 11 항에 있어서,

상기 투명막은 화이트 레진 또는 투명한 유기막인 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
제 11 항에 있어서,

상기 스위칭 소자와 반사전극 사이에, 상기 투과부에 대응하는 부분이 제거된 유기막을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
제 11 항에 있어서,

상기 유기막이 제거된 부분에 위치한 액정층의 두께는 상기 반사부에 대응하여 위치한 액정층 두께의 두 배인 것을 특징으로 하는 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
제 11 항에 있어서,

상기 스위칭 소자에 대응하는 제 2 기판에 빛을 차단하는 수단인 블랙매트릭스가 더욱 구성된 반사투과형 액정표시자치용 어레이기판 제조방법.
투과부와 반사부로 구성된 다수의 화소가 정의된 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계와;

상기 제 1 기판의 일면에, 상기 각 화소 마다 스위칭 소자를 형성하는 단계와;

상기 화소의 투과부에 대응하여 투명한 화소 전극을 형성하는 단계와;

상기 화소의 반사부에 대응하여 반사 전극(반사판)을 형성하는 단계와;

상기 스위칭 소자와 반사전극의 사이에 위치하여, 상기 투과부에 대응하는 부분이 식각된 유기막을 형성하는 단계와;

상기 제 2 기판의 일면에, 상기 반사부에 대응하여 투명한 유기막을 형성하는 단계와;

상기 제 2 기판의 일면에, 상기 투과부에 대응하여 상기 유기막에 비해 낮은 높이로 컬러필터를 형성하는 단계와;

상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 상기 투과부에 대응하는 두께가 반사부에 대응하는 두께의 두 배인 액정층을 형성하는 단계

를 포함하는 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
제 18 항에 있어서,

상기 스위칭 소자는 게이트 전극과, 게이트 전극 상부에 게이트 절연막을 사이에 두고 구성된 반도체층과, 반도체층의 상부에 이격되어 구성된 소스 전극과 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터인 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
제 18 항에 있어서,

상기 드레인 전극은 상기 화소 전극과 접촉하여 형성된 반사투과형 액정표시장치 제조방법.
제 18 항에 있어서,

상기 스위칭 소자에 대응하는 제 2 기판의 일면에 빛 차단 수단인 블랙매트릭스를 형성하는 단계를 더욱 포함하는 반사투과형 액정표시장치 제조방법.