KR20050079142A - 양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치 - Google Patents

양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치 Download PDF

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KR20050079142A
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채혜경
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Abstract

본 발명은 양면 표시 기능을 갖는 액정표시 장치에 관한 것으로, 5 마스크 공정 및 컬러 필터 온 어레이 공정 의해 제1 유리기판, 제1 보호막, 제1 컬러 수지층, 및 제1 ITO 층이 순차 적층되어 구성된 제1 어레이 기판; 상기 제1 어레이 기판 상에 소정 간격을 두고 배치되며, 5 마스크 공정 및 상기 컬러 필터 온 어레이 공정에 의해 제2 기판, 제2 보호막, 제2 컬러 수지층, 및 제2 ITO 층이 순차 적층되어 구성된 제2 어레이 기판; 상기 제1 어레이 기판 또는 제2 어레이 기판 중 적어도 어느 하나에 형성된 박막 트랜지스터; 및 상기 제1어레이 기판과 제2 어레이 기판 사이에 개재되며, 공통전극의 기능을 가지면서 외부광을 반사하는 반사막을 포함한다. 본 발명에 따르면, 어레이 기판 두장과 공통 반사막 유리의 합착으로 서로 다른 디스플레이를 가능하게 하여 외부광의 반사 면적을 최대화하고 COA 방식으로 개구율을 높여 고 반사율을 얻을 수 있다.

Description

양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING DOUBLE SIDE DISPLAY FUNCTION}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 제1 어레이 기판과 제2 어레이 기판 사이에 형성된 반사막에 의해 양 방향으로 표시하는 양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 투과형 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 투과형 액정 표시 장치의 경우, 액정을 구동시키는 화소 전극을 포함하는 어레이 기판(102)의 제1 구성 요소 그리고 색 구현 및 화소 전극 대비 기준 전압을 제공하는 공통 전극이 공정되는 컬러 필터 기판(104)의 제2 구성 요소로 이루어진다.
제1 구성 요소는 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)가 집적되어 있어 게이트 전압이 인가될 경우, TFT의 채널을 형성하여 소스로부터 데이터 신호가 화소 전극에 인가되게 된다. 제2 구성 요소의 기능은 화소 전극 대비 전압 차를 발생시키기 위하여 공통 전극에 기준 전압을 인가하고, 도 2에 도시된 바와 같이, 백 라이트를 광원으로 하여 투과된 빛을 RGB 파장대의 빛으로 색 구현의 역할을 컬러 필터가 한다.
도 2는 종래의 백 라이트의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 구성 요소는 기준 전압(이하 공통 전극) 대비 화소 전극에 인가되는 전압 차로 액정이 구동되게 되고, 백 라이트를 광원으로 하여 패널을 투과한 빛을 사람의 눈이 시인하게 된다.
그리고, 종래의 반사형 액정 표시 장치는 액정을 구동시키는 반사막을 포함하는 어레이 기판의 제1 구성 요소 그리고 색 구현 및 공통 전극이 공정되는 컬러 필터 기판의 제2 구성 요소로 이루어진다.
보통 제1 구성 요소에서 소오스/드레인 금속 반사율이 높은 경우에는 반사막 대신 공정해도 되지만 고 반사율을 목적으로 하지만, 소오스/드레인 금속의 반사율이 떨어질 경우에는 부득이 하게 반사막 마스크 공정을 한번 더 해야 하는 문제점이 있다.
이러한 종래 기술은 백 라이트의 빛을 광원으로 해야 하는 백 라이트의 의존성 때문에 양면 디스플레이 구현에 어려움이 많다. 현재 최근에 개발된 투과형 양면 액정 표시 장치를 살펴 보면, 백 라이트 유닛을 가운데 두고 양쪽에 패널을 두는 경우, 백 라이트 유닛의 구조상 두께 면에서 한계가 있을 수 밖에 없고 양 패널에 대한 공정을 각각 해야 하는 부담감 때문에 가격 측면에서도 문제점을 가지고 있다. 또한 반사형 액정 표시 장치의 경우는 반사율을 높이고자 할 경우는 마스크를 따로 사용해야 하므로 마스크 수가 늘어 나는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 액정을 구동하는 어레이 기판 두장과 가운데 공통 반사막 유리의 합착으로 서로 다른 디스플레이를 가능하게 하여 두께 면에서 큰 장점이 있으며, 가운데 유리에 전체적으로 반사막을 공정함으로써 외부광의 반사 면적을 최대화하고 COA 방식으로 개구율을 높여 고 반사율을 얻을 수 있는 양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 5 마스크 공정 및 컬러 필터 온 어레이 공정 의해 제1 유리기판, 제1 보호막, 제1 컬러 수지층, 및 제1 ITO 층이 순차 적층되어 구성된 제1 어레이 기판; 상기 제1 어레이 기판 상에 소정 간격을 두고 배치되며, 5 마스크 공정 및 상기 컬러 필터 온 어레이 공정에 의해 제2 기판, 제2 보호막, 제2 컬러 수지층, 및 제2 ITO 층이 순차 적층되어 구성된 제2 어레이 기판; 상기 제1 어레이 기판 또는 제2 어레이 기판 중 적어도 어느 하나에 형성된 박막 트랜지스터; 및 상기 제1어레이 기판과 제2 어레이 기판 사이에 개재되며, 공통전극의 기능을 가지면서 외부광을 반사하는 반사막을 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치를 제공한다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치를 이하에 설명한다.
도 3을 참조하면, 양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치는 제1 어레이 기판(302), 제2 어레이 기판(304), 제1 박막 트랜지스터(306), 제2 박막 트랜지스터(308) 및 반사막(310)을 포함한다.
제1 어레이 기판(302)에는 5 마스크 공정 및 컬러 필터 온 어레이 공정 의해 제1 기판(322), 제1 보호막(324), 제1 컬러 수지층(326) 및 제1 ITO 층(328)이 순차적으로 형성된다.
제2 어레이 기판(304)는 상기 제1 어레이 기판(302)로부터 소정 간격을 두고 형성된다. 제2 어레이 기판(304)에는 상기 5 마스크 공정 및 상기 컬러 필터 온 어레이 공정에 의해 제2 기판(332), 제2 보호막(334), 제2 컬러 수지층(336) 및 제2 ITO 층(338)이 순차적으로 형성된다.
제1 박막 트랜지스터(306)는 상기 제1 어레이 기판(302)의 제1 기판(322), 제1 보호막(324), 제1 컬러 수지층(326) 및 제1 ITO 층(328)의 일측에 형성된다.
제2 박막 트랜지스터(308)는 상기 제2 어레이 기판(304)의 제2 기판(332), 제2 보호막(334), 제2 컬러 수지층(336) 및 제2 ITO 층(338)의 일측에 형성된다.
반사막(310)은 제1 어레이 기판(302)과 제2 어레이 기판(304) 사이에 개재되며, 공통 전극 기능을 가지면서 외부광을 반사한다.
본 발명은 반사의 기능 및 공통 전극의 기능을 가지는 한장의 유리기판를 포함하며, 반사막은 유리기판의 양측면 각각에 스퍼텅 공정에 의해 반사막용 금속막이 증착된다.
기존 양면의 2개의 패널의 합착 대신 반사막 유리를 가운데 두고 양쪽의 어레이 유리가 각각 합착되어 어레이 기판과 반사막 유리의 전압 차로 액정을 구동하게 되어 서로 다른 디스플레이가 전체 화면으로 구동하게 된다. 이때, 가운데 유리에 반사막 공정을 전체적으로 증착하게 되고, 양쪽의 어레이 기판(302 및 304)은 COA 방식을 컬러 수지가 같이 공정되게 된다.
기판은 기존의 5 마스크 공정과 COA를 그대로 진행하여 폴리이미드-러빙을 공정하고 반사막 유리도 반사막 공정 후, 폴리이미드-러빙(Polyimide-Rubbing) 공정을 진행한다. 반사막 공정시 한번의 스퍼터링 공정으로 유리 앞뒤로 반사막 금속 증착 공정이 한번에 진행 됨과 더불어 반사막(310)을 공통 전극으로 이용하여 공통 전극의 공정이 생략되는 장점이 아울러 생긴다.
보통 반사형 양면 구조에서 고 반사율을 목적으로 하거나 또는 소오스/드레인 금속의 반사율이 떨어질 경우에는 반사막 마스크의 공정이 필요하며, 게이트-활성 영역-소오스/드레인-보호막-반사막-ITO의 마스크 공정과 컬러 필터 기판의 컬러 필터 마스크 및 공통 ITO 공정이 각각 2번씩 필요하다. 하지만, 본 발명에서는 어레이 기판의 게이트-활성 영역-보호막-ITO의 공정 2번과 반사막 공정 한번으로 공정이 단순화된다.
즉, 반사막 마스크가 필요없이 마스크 공정이 단순화되는 장점과 함께 공통 전극을 반사막이 대체하게 됨으로써 공정상 단순화도 같이 얻을 수 있다. 소오스/드레인 금속을 반사막으로 사용해도 양 패널을 만들때 반사막 공정이 한번 줄어 들게 된다. 또한 반사막이 유리 전체적으로 공정되기 때문에 들어 가는 외부광의 반사 면적을 최대화되는 장점과 함께 COA 방식으로 합착 마진이 줄어 드는 효과로 반사율도 증가되는 효과도 생기게 된다.
본 발명은 액정을 구동시키는 기능을 가지는 제1 구성 요소인 어레이 기판 2장과 외부광을 반사하는 공통 전극 기능을 갖는 제2 구성 요소인 반사막으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 가운데 반사막 유리의 양면을 앞뒤로 서로 연결하여 한 어레이에 오는 공통 전압으로 공유의 반사막이 공통으로 사용된다. 제1 및 제2 구성 요소는 화소 전극 및 공통 전극에 전압을 인가하여 그 전압차에 의해 액정이 구동되는 관계를 가진다.
본 발명의 다른 실시예로 한쪽 어레이와 반사막에만 박막 트랜지스터를 두어 공통 전압을 공통으로 이용하는 방식이다. 이렇게 되면 한쪽 패널은 트랜지스터 갭 무라에 전혀 관계없이 디스플레이가 구현된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명은 투과형 양면 액정 표시 장치의 백 라이트 의존성을 극복하고 반사형 액정 표시 장치로서 한번의 반사막 증착 공정으로 양면 구동이 가능한 양면 디스플레이를 제공할 수 있다.
그리고, 본 발명은 반사막 마스크 없이 반사막 증착 공정이 한번의 스퍼터 공정으로 단순화되고 유리 전체적으로 반사막이 깔리는 이점 때문에 외부과의 반사 면적을 최대화시키고 COA 방식으로 합착 마진이 줄어 드는 효과로 개구율을 높일 수 있어 반사율을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 공통 전압을 반사막 금속이 대신함으로써 공통 ITO가 생략되어 공정을 단순화 시킬수 있다.
도 1은 종래의 투과형 액정 표시 장치를 나타낸 단면도.
도 2는 종래의 백 라이트의 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 양면 표시 원리를 나타낸 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
302: 제1 어레이 기판 304: 제2 어레이 기판
306: 제1 박막 트랜지스터 308: 제2 박막 트랜지스터
310: 반사막 322: 제1 기판
324: 제1 보호막 326: 제1 컬러 수지층
328: 제1 ITO 층 332: 제2 기판
334: 제2 보호막 336: 제2 컬러 수지층
338: 제2 ITO 층

Claims (3)

  1. 5 마스크 공정 및 컬러 필터 온 어레이 공정 의해 제1 유리기판, 제1 보호막, 제1 컬러 수지층, 및 제1 ITO 층이 순차 적층되어 구성된 제1 어레이 기판;
    상기 제1 어레이 기판 상에 소정 간격을 두고 배치되며, 5 마스크 공정 및 상기 컬러 필터 온 어레이 공정에 의해 제2 기판, 제2 보호막, 제2 컬러 수지층, 및 제2 ITO 층이 순차 적층되어 구성된 제2 어레이 기판;
    상기 제1 어레이 기판 또는 제2 어레이 기판 중 적어도 어느 하나에 형성된 박막 트랜지스터; 및
    상기 제1어레이 기판과 제2 어레이 기판 사이에 개재되며, 공통전극의 기능을 가지면서 외부광을 반사하는 반사막을 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 제1 어레이 기판에 형성된 제1 박막 트랜지스터; 및 상기 제2 어레이 기판에 형성된 제2 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 반사막은, 유리기판의 양측면 각각에 스퍼터 공정에 의해 반사막용 금속막이 증착되어 구성된 것을 특징으로 하는 양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치.
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