KR20050068887A - 양면 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양면 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 개시된 본 발명에 따른 양면 액정표시장치는, 영상 표시를 위한 빛을 공급하는 프론트 라이트 유닛과; 상기 프론트 라이트 유닛으로부터 빛을 입사받고, 전압의 인가 여부에 따라 양면에 영상 표시를 수행하는 COT 구조를 갖는 반투과형 모드의 액정패널과; 상기 프론트 라이트 유닛과 상기 액정패널 사이에 위치하며, 제 1 방향의 투과축이 구비된 제 1 편광판과; 상기 액정패널을 기준으로 상기 제 1 편광판의 반대편에 마련되며, 제 2 방향의 투과축이 구비된 제 2 편광판을 포함하여 액정표시장치가 구성되며, 상기 액정패널의 입사되는 빛에 대한 선택적인 반사/투과가 수행됨으로써, 반사모드 구동으로 구현되어 상기 액정표시장치의 전면부에 영상을 표시하는 제 1 디스플레이 모드 및 투과모드 구동으로 구현되어 상기 액정표시장치의 후면부에 영상을 표시하는 제 2 디스플레이 모드의 양방향으로 영상을 표시하는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따른 양면 액정표시장치 및 그 제조방법은, COT(Color Filter on TFT) 구조를 갖는 하나의 액정패널을 이용하여 액정패널의 전면 및 후면의 양방향으로 영상을 표시할 수 있다.

Description

양면 액정표시장치 및 그 제조방법{A DUAL LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND THE FABRICATING METHOD}
본 발명은 양면 액정표시장치 및 그 제조방법에 대한 것으로, 특히 COT(Color Filter on TFT) 구조를 갖는 하나의 액정패널을 이용하여 액정패널의 전면 및 후면의 양방향으로 영상을 표시할 수 있는 양면 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 소형 및 박형화와 저전력 소모의 장점을 가지는 평판 표시장치로서, 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 이용되고 있다.
이러한, 액정표시장치는 유전 이방성을 가지는 액정물질에 인가되는 전계를 제어하여 광을 투과 또는 차단하여 화상 또는 영상을 표시하게 된다. 액정표시장치는 일렉트로 루미네센스(Electro-luminescence : EL), 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT), 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED) 등과 같이 스스로 광을 발생하는 표시소자들과는 달리, 스스로 광을 발생하지 않고 외부광을 이용하게 된다.
통상적으로, 액정표시장치는 광을 이용하는 방식에 따라 크게 투과형과 반사형으로 대별된다. 투과형 액정표시장치는 두 장의 유리기판 사이에 액정물질이 주입된 액정패널과, 액정패널에 광을 공급하는 백라이트(Back Light)를 구비하게 된다.
알려진 바와 같이, 액정표시장치의 구동 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한 것이다. 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자 배열에 방향성과 분극성을 갖고 있는 액정 분자들에 인위적으로 전자기장을 인가하여 분자 배열 방향을 조절할 수 있다. 따라서, 배향 방향을 임의로 조절하면 액정의 광학적 이방성에 의하여 액정 분자의 배열 방향에 따라 빛을 투과 혹은 차단시킬 수 있게 되어, 색상 및 영상을 표시할 수 있게 된다.
그리고, 액티브 매트릭스형 액정표시장치는, 매트릭스 형태로 배열된 각 화소에 비선형 특성을 갖춘 액티브 소자를 부가하고, 이 소자의 스위칭 특성을 이용하여 각 화소의 동작을 제어하는 것으로서, 액정의 전기광학효과를 통하여 메모리 기능을 구현한 것이다.
한편, 근래에는 액정표시장치의 전면부 및 후면부, 양방향으로 영상을 표시할 수 있는 양방향 표시소자(dual display)에 대한 연구가 다양하게 모색되어 지고 있는 실정이다.
본 발명은, COT(Color Filter on TFT) 구조를 갖는 하나의 액정패널을 이용하여 액정패널의 전면 및 후면의 양방향으로 영상을 표시할 수 있는 양면 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은, 입사되는 빛의 선편광 상태에 따라, 입사되는 빛을 선택적으로 반사 또는 투과시킬 수 있는 선택적 반사/투과 모드를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 양면 액정표시장치는,
영상 표시를 위한 빛을 공급하는 프론트 라이트 유닛과;
상기 프론트 라이트 유닛으로부터 빛을 입사받고, 전압의 인가 여부에 따라 양면에 영상 표시를 수행하는 COT 구조를 갖는 반투과형 모드의 액정패널과;
상기 프론트 라이트 유닛과 상기 액정패널 사이에 위치하며, 제 1 방향의 투과축이 구비된 제 1 편광판과;
상기 액정패널을 기준으로 상기 제 1 편광판의 반대편에 마련되며, 제 2 방향의 투과축이 구비된 제 2 편광판을 포함하여 액정표시장치가 구성되며,
상기 액정패널의 입사되는 빛에 대한 선택적인 반사/투과가 수행됨으로써, 반사모드 구동으로 구현되어 상기 액정표시장치의 전면부에 영상을 표시하는 제 1 디스플레이 모드 및 투과모드 구동으로 구현되어 상기 액정표시장치의 후면부에 영상을 표시하는 제 2 디스플레이 모드의 양방향으로 영상을 표시하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 액정패널은 상판인 제 1 기판, 하판인 제 2 기판, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판사이에 충진된 액정층으로 구성되는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 액정패널의 제 1 기판에는 공통전극이 형성되는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 액정패널의 제 2 기판에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터, BM, 컬러필터, 보호층, 화소 전극이 순차적으로 형성되는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 액정패널의 제 2 기판의 박막트랜지스터는 투명성 절연기판상에 게이트 금속막을 도포하여 형성된 게이트 라인 및 게이트 전극과; 상기 게이트 전극이 형성된 기판의 각 화소 영역의 일부분에 형성된 반사판과; 상기 게이트 라인과 게이트 전극 및 상기 반사판이 형성된 기판상에 순차적으로 형성된 게이트 절연막, 엑티브층, 오믹컨택층, 소스/드레인 전극 및 데이터 라인과; 상기 결과물상에 소자보호를 위해 도포된 보호막을 포함하여 구성되는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 액정패널의 제 2 기판에 형성된 반사판은 상기 액정패널이 반사모드로 구동되는 제 1 디스플레이 모드시 상기 프론트 라이트로부터 발광된 빛을 반사시키는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 액정패널의 반사모드로 구동되는 제 1 디스플레이 모드는 액정패널에 전원이 인가되는 경우인 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 액정패널의 투과모드로 구동되는 제 2 디스플레이 모드는 액정패널에 전원이 인가되지 않은 경우인 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은,
투명기판위에 게이트 전극 및 상기 게이트 전극이 형성되는 채널부를 제외한 영역에 반사판을 형성하는 단계와;
상기 게이트 전극 및 상기 반사판상에 게이트 절연막, 액티브층, 오믹 컨택층, 소스/드레인 전극 및 데이터 라인, 보호막을 순차적으로 형성하여 스위칭 소자인 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
상기 박막트랜지스터가 형성된 각각의 화소 영역상에 제 1 착색층, 제 2 착색층, 제 3 착색층을 서로 소정 간격으로 이격하여 컬러필터층을 형성하는 단계와;
상기 형성된 컬러필터층의 제 1 착색층, 제 2 착색층, 제 3 착색층이 서로 소정 간격으로 이격된 사이에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와;
상기 형성된 블랙 매트릭스상에 오버코트층을 형성하는 단계와;
상기 오버코트층상에 화소전극을 형성하는 단계와;
제 2 투명기판위에 공통전극을 형성하는 단계와;
상기 제 1 투명기판에 형성된 결과물과 상기 제 2 투명기판에 형성된 결과물이 소정 간격을 두고 서로 대응되도록 합착하고, 그 사이에 액정층을 주입하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 하나의 액정패널을 이용하여 액정패널의 전면 및 후면의 양방향으로 영상을 표시할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 양면 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 하나의 액정패널(130)을 이용하여, 액정표시장치의 전면부와 후면부의 양방향으로 영상을 표시할 수 있도록 구성된다. 또한, 액정표시장치의 전면에는 프론트 라이트 유닛(front light unit)(110)이 부착되어 있으며, 상기 프론트 라이트 유닛(110)의 측면에는 광원(111)이 구비되어 있다.
한편, 상기 프론트 라이트(110)에서는 광원(111)으로부터 빛이 출사되면 도광판(미도시)으로 입사되어 선형광원을 균일한 면광원으로 바꾸게 된다.
여기서, 상기 도광판은 도광판의 상부 표면이 프리즘 패턴으로 되어 있기 때문에 도광판에 경사지게 입사된 광의 진행경로를 표시면에 대해 수직으로 변경시킨다.
이에 따라, 상기 광원(111)으로부터 발광되는 빛은 상기 프론트 라이트 유닛(110)의 전면에서 반사되어 액정표시장치의 후면부 방향으로 전파될 수 있으며, 외부로부터 입사되는 빛을 상기 액정패널(130)로 입사시킬 수도 있다.
그리고, 상기 도광판에서 면광원으로 변경된 광은 확산판에 의해 산란되고, 액정 셀을 투과된다.
또한, 상기 제 1 기판(131) 및 상기 제 2 기판(132) 중 적어도 하나의 기판 외부면에 위상차필름(121, 134)이 더 형성될 수 있다. 상기 위상차필름(121, 134)은 기판에 수직인 방향과 시야각 변화에 따른 방향에서 시야각을 보상하여 계조반전(gray inversion)이 없는 영역을 넓히고, 경사 방향에서 콘트라스트비를 높이는 역할을 하는 것으로, 광축이 하나인 음성 일축성 필름(negative uniaxialfilm), 또는 광축이 둘인 음성 이축성 필름(negative biaxial film)으로 형성될 수 있으나, 음성이축성 필름이 광시야각면에서 보다 바람직하다.
또한, 상기 액정패널(130)의 앞면 방향과 뒷면 방향에 편광판(polarizer)이 각각 마련되는데, 상기 액정패널(130)의 앞면 방향에 마련된 제 1 편광판(120)의 투과축과 뒷면 방향에 마련된 제 2 편광판(140)의 투과축은 서로 90도의 차이가 나도록 마련된다. 상기 도 1에서는 상기 액정패널(130)의 앞면 방향에 구비된 제 1 편광판(120)은 입사되는 빛에 대하여 y축 방향으로 선편광된 빛을 투과시키도록 마련되고, 상기 액정패널(130)의 뒷면 방향에 구비된 제 2 편광판(140)은 입사되는 빛에 대하여 x축 방향으로 선편광된 빛을 투과시키도록 마련된 예를 나타낸 것이다.
또한, 상기 하나의 액정패널(130)을 통한 양면 표시 기능을 구현하기 위하여, 상기 액정패널의 전압 인가여부와 빛의 반사 및 투과에 따라 영상이 표시되는 방향이 결정하게 된다.
그러면, 이와 같은 구성을 갖는 액정표시장치에 있어서, 액정패널에 전압이 인가되는 경우와, 인가되지 않는 경우에 대한 동작을 구체적으로 설명해 보기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 양면 액정표시장치에 전압이 인가되지 않는 경우의 동작 모드를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 액정패널(130)에 전압을 인가하지 않은 경우에는, 상기 프론트 라이트에서 발광된 빛이 상기 제 1 편광판(120)을 투과하면서 선편광된 빛은 상기 액정패널(130)을 통과하게 된다.
그 결과 상기 액정패널(130)에 전원이 인가되지 않는 경우에는, 투과모드 구동으로 구현되는 액정표시장치의 후면부에서는 빛이 모두 투과하게 되어 'white' 상태가 되며, 반사모드 구동으로 구현되는 액정표시장치의 전면부에서는 반사되는 빛이 없으므로 'black' 상태가 되는 것이다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 양면 액정표시장치에 전압이 인가되는 경우의 동작 모드를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 액정패널(130)에 전압을 인가한 경우에는, 제 1 편광판(120)을 투과하면서 선편광된 빛은 상기 액정패널(130)상에 형성된 반사판에서 반사하게 된다.
그 결과 상기 액정패널(130)에 전압이 인가되는 경우에는, 반사모드 구동으로 구현되는 액정표시장치의 전면부에서는 빛이 모두 반사하게 되어 'white' 상태가 되며, 투과모드 구동으로 구현되는 액정표시장치의 후면부에서는 투과되는 빛이 없으므로 'black' 상태가 되는 것이다.
이와 같은 액정표시장치의 구동을 통하여 하나의 액정패널을 사용하여 양면 표시 소자를 구현할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 사용되는 상기 액정패널(130)은 공통 전극이 형성된 제 1 기판(131), 액정층(133), TFT 어레이 및 컬러필터가 구비된 제 2 기판(132)으로 구성된다.
따라서, 상기 제 2 기판(132)은 박막트랜지스터상에 컬러필터를 형성한 COT 구조의 반투과형으로 형성된다. 또한, 상기 제 2 기판(132)상에는 반사판이 더 형성되어 빛을 반사시킴으로써 반사모드로 구동할 수 있게 된다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 양면 액정표시장치의 COT 구조의 제 2 기판을 개략적으로 도시한 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, COT 구조의 제 2 기판(132)은, 투명성 절연기판(401)상에 게이트 금속막을 도포하여 형성된 게이트 라인(미도시) 및 게이트 전극(402)과; 상기 게이트 전극(402)이 형성된 기판의 각 화소 영역의 일부분에 형성된 반사판(403)과; 상기 게이트 라인(미도시)과 게이트 전극(402) 및 상기 반사판(403)이 형성된 기판(401)상에 순차적으로 형성된 게이트 절연막(404), 엑티브층(405), 오믹컨택층(406), 소스/드레인 전극(407) 및 데이터 라인(미도시)과; 상기 결과물상에 소자보호를 위해 도포된 보호막(408)과; 상기 보호막(408)상의 각 화소 영역에 제 1 착색층, 제 2 착색층, 제 3 착색층을 서로 소정 간격으로 이격하여 형성된 컬러필터층(409)과; 상기 컬러필터층(409)의 제 1 착색층, 제 2 착색층, 제 3 착색층이 이격된 소정 간격사이에 형성된 블랙 매트릭스(410)와; 상기 블랙 매트릭스(410)상에 형성된 오버코트층(411)과; 상기 오버코트층(411)상에 형성되어 투과홀을 갖는 보호층(413)과, 상기 보호층상에 형성된 화소 전극(412)을 포함하여 이루어진다.
또한, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 양면 액정표시장치의 COT 구조의 제 2 기판의 제조 방법에 대한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, COT 구조의 제 2 기판(132)은, 스위칭 소자인 박막트랜지스터를 형성한 후, 상기 박막트랜지스터상에 적(RED), 녹(GREEN), 청(BLUE)의 컬러수지를 형성하는 방식으로 제작된다.
먼저, 도 5a 도시한 바와 같이, 투명기판(401)위에 게이트(gate) 라인(미도시) 및 상기 게이트 전극(402)이 형성되는 채널부를 제외한 영역에 반사판(403)을 형성하게 된다.
이때, 상기 반사판(403)은 AlNd 또는 Ag, Al 계열의 물질을 사용하여 형성하게 된다. 따라서, 상기 프론트 라이트(110) 또는 외부광원에 의한 빛을 반사시키게 된다.
그리고, 상기 게이트 전극(401) 및 반사판(403)위에 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)에 의해 게이트 절연막(404)을 성장시킨다.
다음에, 비정질 실리콘과 인(phosphorus)이 도핑(doping)된 비정질 실리콘층을 증착 후 포토 식각 과정에 의해 패터닝하여 액티브층(405), 오믹 컨택층(406)을 형성한다.
상기 비정질 실리콘층 위에 소스(source)/드레인(drain)(407a,407b) 전극 및 데이터 라인(미도시)의 마스크를 이용하여 식각함으로서 소스/드레인 전극(407a,407b) 및 데이터 라인(미도시)이 형성된다.
이후, 무기막을 사용하여 보호막(408)을 형성하게 된다.
도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 형성된 박막트랜지스터상에는 제 1, 제 2 , 제 3 착색층인 적(RED), 녹(GREEN), 청(BLUE)의 컬러필터층(409)을 형성하게 된다.
보다 상세히 설명하면, 상기 컬러필터층(409)은 염색법(dye method), 전착법(electrodeposition method), 안료분산법(pigment dispersionmethod), 인쇄법(print method) 등에 의해 형성될 수 있다.
또한, 상기 적(RED), 녹(GREEN), 청(BLUE)의 착색층을 순차적으로 형성하게 될 때, 각각 착색층사이를 소정 간격으로 이격하여 추후 블랙 매트릭스(410)가 형성될 공간을 마련한다.
이때, 상기 소정 간격은 추후 형성될 블랙 매트릭스(410)의 넓이 보다 좁게 이격된다.
이어, 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 형성된 컬러필터층(409)상에 블랙 매트릭스(410)를 형성하게 된다. 또한, 상기 블랙 매트릭스(410)는 상기 각각의 착색층사이에 형성되며, 상기 이격된 공간보다 넓게 형성하여 상기 착색층의 패턴으로 인한 엣지를 덮어줌으로써 얼룩을 해결할 수 있다.
또한, 상기 블랙 매트릭스(410)를 이루는 재질은 Cr금속 환경 규제를 받음으로써 불투명한 유기물질인 블랙 레진(blackresin)으로 하는 것이 바람직하다.
이어서, 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 형성된 블랙 매트릭스(410)상에는 오버코트층(411)을 형성하게 된다.
즉, 오버코트층(411)을 이루는 재질은 유기 또는 무기 물질로서, 특히 평탄화 특성이 우수한 유기물질로 하는 것이 바람직하다. 이러한 유기물질로는 BCB(benzocyclobutene), 아크릴 수지를 들 수 있다.
이때, 상기 오버코트층(411)은 상기 컬러필터층(409)과 상기 블랙 매트릭스(410) 사이의 단차가 발생되지 않으므로 되도록 얇게 형성함으로써 투과율 손실을 최소화할 수 있다.
그리고, 상기 형성된 오버코트층(411)상에 유기절연막을 이용하여 보호층 (413)을 형성하게 된다.
상기 형성된 보호층(413)은 액정이 구동되는 영역으로 정의되는 화소 영역에서 상기 보호층(413)을 일부 노출시키는 투과홀(414)을 형성하고, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극(407b)이 노출되도록 드레인 컨택홀(415)을 형성하게 된다.
그리고, 상기 화소 영역상에는 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결하는 ITO(Indium Titan Oxide)로 화소 전극(412)을 형성하게 된다.
한편, 도면에 도시되지 않았지만, 상기 제 2 기판(132)과 대응되는 제 1 기판(131)은 투명기판위에 공통전극을 형성하게 된다.
그리고, 상기 제 2 기판(132)과 대응되는 제 1 기판(131)은 소정 간격을 두고 서로 대응되도록 합착하고, 그 사이에 액정층을 주입하는 하게 된다.
이와 같은 공정으로, 박막트랜지스터 기판인 COT 구조의 제 2 기판(132)을 완성할 수 있으며 이후, 상기 제 2 기판(132)을 상기 제 1 기판(131)과 합착하기 위해, 상기 액정패널(130) 둘레의 링크부(연결배선부)에 실런트를 프린팅하게 된다. 이때, 상기 실런트(미도시)는 액정패널의 갭을 고려하여 어느 정도 두텁게 구성된다.
또한, 상기 액정패널(130)에는 보상판(미도시)을 더 구비하여, 액정분자에서 빛의 위상 변화를 반대 방향으로 보상해 줌으로써 시야각 문제를 해결할 수 있으며, 보상판으로는 일축성(uniaxial) 또는 이축성(biaxial)이 사용된다.
한편, 이와 같은 구성을 갖는 액정표시장치는 양면 표시소자로 활용될 수 있으므로, 이동통신 단말기(이동 휴대 통신, PDA 등)에 적용될 경우, 액정패널의 전면 방향 및 후면 방향의 양방향으로 영상을 표시할 수 있게 된다.
이에 따라, 이동통신 단말기에 있어 보다 다양한 영상 표시 기능을 구현할 수 있게 된다. 예컨대, 폴더형 이동통신 단말기의 경우에는 폴더가 열리는 경우와 닫히는 경우에 있어, 영상이 표시되는 방향을 다르게 설정할 수도 있는 것이다. 또한, 슬라이딩 형태의 이동통신 단말기의 경우에는, 영상 표시부의 슬라이딩 정도에 따라 영상이 표시되는 방향을 다르게 설정할 수도 있는 것이다.
본 발명에 따른 양면 액정표시장치 및 그 제조방법은, COT(Color Filter on TFT) 구조를 갖는 하나의 액정패널을 이용하여 액정패널의 전면 및 후면의 양방향으로 영상을 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 양면 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 양면 액정표시장치에 전압이 인가되지 않는 경우의 동작 모드를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 양면 액정표시장치에 전압이 인가되는 경우의 동작 모드를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 양면 액정표시장치의 COT 구조의 제 2 기판을 개략적으로 도시한 단면도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 양면 액정표시장치의 COT 구조의 제 2 기판의 제조 방법에 대한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 --- 프론트 라이트 111 --- 광원
120 --- 제 1 편광판 130 --- 액정패널
131 --- 제 1 기판 132 --- 제 2 기판
133 --- 액정층 140 --- 제 2 편광판
403 --- 반사판

Claims (12)

  1. 영상 표시를 위한 빛을 공급하는 프론트 라이트 유닛과;
    상기 프론트 라이트 유닛으로부터 빛을 입사받고, 전압의 인가 여부에 따라 양면에 영상 표시를 수행하는 COT 구조를 갖는 반투과형 모드의 액정패널과;
    상기 프론트 라이트 유닛과 상기 액정패널 사이에 위치하며, 제 1 방향의 투과축이 구비된 제 1 편광판과;
    상기 액정패널을 기준으로 상기 제 1 편광판의 반대편에 마련되며, 제 2 방향의 투과축이 구비된 제 2 편광판을 포함하여 액정표시장치가 구성되며,
    상기 액정패널의 입사되는 빛에 대한 선택적인 반사/투과가 수행됨으로써, 반사모드 구동으로 구현되어 상기 액정표시장치의 전면부에 영상을 표시하는 제 1 디스플레이 모드 및 투과모드 구동으로 구현되어 상기 액정표시장치의 후면부에 영상을 표시하는 제 2 디스플레이 모드의 양방향으로 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 양면 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액정패널은 상판인 제 1 기판과, 하판인 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판사이에 충진된 액정층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 양면 액정표시장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 액정패널의 제 1 기판에는 공통전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 양면 액정표시장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 액정패널의 제 2 기판에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터, BM, 컬러필터층, 오버코트층, 보호층, 화소 전극이 순차적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 양면 액정표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 액정패널의 제 2 기판의 박막트랜지스터는 투명성 절연기판상에 게이트 금속막을 도포하여 형성된 게이트 라인 및 게이트 전극과; 상기 게이트 전극이 형성된 기판의 각 화소 영역의 일부분에 형성된 반사판과; 상기 게이트 라인과 게이트 전극 및 상기 반사판이 형성된 기판상에 순차적으로 형성된 게이트 절연막, 엑티브층, 오믹컨택층, 소스/드레인 전극 및 데이터 라인과; 상기 결과물상에 소자보호를 위해 도포된 보호막을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 양면 액정표시장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 액정패널의 제 2 기판에 형성된 반사판은 상기 액정패널이 반사모드로 구동되는 제 1 디스플레이 모드시 상기 프론트 라이트로부터 발광된 빛을 반사시키는 것을 특징으로 하는 양면 액정표시장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 액정패널의 반사모드로 구동되는 제 1 디스플레이 모드는 액정패널에 전원이 인가되는 것을 특징으로 하는 양면 액정표시장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 액정패널의 투과모드로 구동되는 제 2 디스플레이 모드는 액정패널에 전원이 인가되지 않은 것을 특징으로 하는 양면 액정표시장치.
  9. 제 1 투명기판위에 게이트 전극 및 상기 게이트 전극이 형성되는 채널부를 제외한 영역에 반사판을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 전극 및 상기 반사판상에 게이트 절연막, 액티브층, 오믹 컨택층, 소스/드레인 전극 및 데이터 라인, 보호막을 순차적으로 형성하여 스위칭 소자인 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
    상기 박막트랜지스터가 형성된 각각의 화소 영역상에 제 1 착색층, 제 2 착색층, 제 3 착색층을 서로 소정 간격으로 이격하여 컬러필터층을 형성하는 단계와;
    상기 형성된 컬러필터층의 제 1 착색층, 제 2 착색층, 제 3 착색층이 서로 소정 간격으로 이격된 사이에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와;
    상기 형성된 블랙 매트릭스상에 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 보호층상에 화소전극을 형성하는 단계와;
    제 2 투명기판위에 공통전극을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 투명기판에 형성된 결과물과 상기 제 2 투명기판에 형성된 결과물이 소정 간격을 두고 서로 대응되도록 합착하고, 그 사이에 액정층을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 액정표시장치의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 보호층과 상기 블랙 매트릭스 사이에 오버코트층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 액정표시장치의 제조방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 보호층은 투과홀을 가지는 것을 특징으로 하는 양면 액정표시장치의 제조방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 상판 및 상기 하판에 각각 위상차 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 액정표시장치의 제조방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7612373B2 (en) * 2004-06-30 2009-11-03 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of manufacturing liquid crystal display device with color filter layer on thin film transistor
US20070268201A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-22 Sampsell Jeffrey B Back-to-back displays
KR101971196B1 (ko) * 2012-09-21 2019-04-23 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN103199095B (zh) * 2013-04-01 2016-06-08 京东方科技集团股份有限公司 显示器、薄膜晶体管阵列基板及其制造工艺
CN103487982A (zh) * 2013-08-19 2014-01-01 京东方科技集团股份有限公司 显示装置、阵列基板、像素结构及制作方法
KR20160028587A (ko) * 2014-09-03 2016-03-14 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 어레이 기판과 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
CN104298040B (zh) * 2014-10-31 2018-07-06 京东方科技集团股份有限公司 一种coa基板及其制作方法和显示装置
JP2016157072A (ja) * 2015-02-26 2016-09-01 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3085530B2 (ja) * 1998-11-18 2000-09-11 日本電気株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
KR100312327B1 (ko) * 1999-07-31 2001-11-03 구본준, 론 위라하디락사 반사투과형 액정 표시장치
US6771334B2 (en) * 2000-09-27 2004-08-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Transflective liquid crystal display device
KR100518051B1 (ko) * 2001-01-11 2005-09-28 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디. 능동 매트릭스형 액정 디스플레이 장치와 그 제조 방법
US6734935B2 (en) * 2001-07-04 2004-05-11 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Array panel for a transflective liquid crystal display device
JPWO2003054621A1 (ja) * 2001-12-11 2005-04-28 ソニー株式会社 液晶表示装置
JP2003255338A (ja) * 2002-02-28 2003-09-10 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置
TW573170B (en) * 2002-10-11 2004-01-21 Toppoly Optoelectronics Corp Dual-sided display liquid crystal panel
TWI251109B (en) * 2002-10-25 2006-03-11 Toppoly Optoelectronics Corp Dual display LCD structure

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