KR20060053530A

KR20060053530A - Liquid crystal display

Info

Publication number: KR20060053530A
Application number: KR1020040093927A
Authority: KR
Inventors: 정창섭; 성낙현; 문성훈; 김상근
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-05-22

Abstract

본 발명은 반투과형 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 제1 기판과 제2 기판이 소정의 간격을 두고 대향되어 위치하고, 제1 기판의 사이 공간에 액정층이 위치한다. 상기 제1 기판의 상기 제2 기판에 대향하는 일면에는 칼라 필터와 제1 전극이 차례로 형성되고 상기 제1 기판의 다른 일면에는 반투과층이 형성된다. 상기 제2 기판에는 상기 제1 기판에 대향하는 면에 제2 2 전극이 형성된다. 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 서로 교차하는 방향을 따라 형성된다. The present invention relates to a transflective liquid crystal display device. In the liquid crystal display according to the present invention, the first substrate and the second substrate are disposed to face each other at a predetermined interval, and the liquid crystal layer is positioned in a space between the first substrates. A color filter and a first electrode are sequentially formed on one surface of the first substrate facing the second substrate, and a transflective layer is formed on the other surface of the first substrate. A second second electrode is formed on the surface of the second substrate opposite to the first substrate. The first electrode and the second electrode are formed along a direction crossing each other.

액정표시장치, 반투과형, 반투과층, 반사, 투과 LCD, Transflective, Transflective, Reflective, Transmissive

Description

Liquid Crystal Display {LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다. 1 is a partial cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반투과형 액정표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a transflective liquid crystal display device.

일반적으로 액정표시장치(liquid crystal display, LCD)는 인가되는 전압에 따라 액정의 배열 상태를 변화시키고 이에 따라 광의 광학적 특성을 변화시킴으로써 소정의 표시를 구현하는 표시장치이다. 이러한 액정표시장치는 박형화, 경량화, 저전력 소비화 등이 가능하여 차세대 평판표시장치로 각광받고 있다. In general, a liquid crystal display (LCD) is a display device that realizes a predetermined display by changing an arrangement state of liquid crystals according to an applied voltage and thereby changing optical characteristics of light. Such liquid crystal display devices have been spotlighted as next-generation flat panel display devices because they can be made thinner, lighter, and lower power consumption.

액정표시장치는 스스로 발광하지 못하는 수광형 표시장치이므로, 표시를 구현하기 위해 광을 제공하는 광원이 필요하다. 액정표시장치는 광원의 종류에 따라 투과형, 반사형, 반투과형 액정표시장치로 구분될 수 있다. Since the liquid crystal display is a light receiving type that does not emit light by itself, a light source for providing light is required to implement display. The liquid crystal display may be classified into a transmissive, reflective, or transflective liquid crystal display according to the type of light source.

투과형 액정표시장치는 액정표시 내에 백라이트(back light)를 구비하여 이를 광원으로 이용하는 것으로, 높은 휘도를 구현할 수 있는 장점이 있으나 전력 소 비가 많은 단점이 있다. 반사형 액정표시장치는 외부의 자연광 등을 광원으로 이용하여 적은 전력으로 구동이 가능한 장점이 있으나, 낮은 휘도 특성을 나타내고 주위 환경에 의해 제약을 받는 단점이 있다. 반투과형 액정표시장치는 투과형과 반사형의 장점을 모두 가질 수 있도록 백라이트와 외부의 자연광 등을 모두 광원으로 이용하는 액정표시장치이다. 최근에는 휴대용 통신기기의 표시장치로서 반투과형 액정표시장치가 널리 이용되고 있다. The transmissive liquid crystal display device has a back light in the liquid crystal display and uses it as a light source. However, the transmissive liquid crystal display device has an advantage of realizing high luminance, but has a disadvantage of high power consumption. The reflective liquid crystal display device has advantages of being able to drive with low power by using external natural light as a light source, but has a disadvantage of showing low luminance and being limited by the surrounding environment. The semi-transmissive liquid crystal display device is a liquid crystal display device that uses both a backlight and natural light as a light source so as to have the advantages of both a transmissive type and a reflective type. Recently, transflective liquid crystal displays have been widely used as display devices for portable communication devices.

반투과형 액정표시장치는 전극이 형성되는 전면기판과, 이로부터 이격되며 상기 전극과 대향하는 면에 블랙 매트릭스, 반사층, 컬러 필터 및 전극이 형성되는 배면기판을 포함하고, 양 기판의 사이 공간에는 액정층이 형성된다. 그리고, 이러한 액정층에 광을 제공하는 백라이트가 배치된다. The transflective liquid crystal display device includes a front substrate on which an electrode is formed, and a back substrate on which a black matrix, a reflective layer, a color filter, and an electrode are formed on a surface facing the electrode and spaced apart from each other. A layer is formed. Then, a backlight for providing light to the liquid crystal layer is disposed.

이 때, 반사층은 외부의 광을 반사하는 역할을 하는 동시에 각 화소에 대응되는 부분에 개구부가 형성되어 백라이트로부터 출사되는 광이 통과할 수 있도록 한다. At this time, the reflective layer serves to reflect external light and an opening is formed in a portion corresponding to each pixel so that the light emitted from the backlight can pass.

즉, 반투과형 액정표시장치에서는 반사층을 소정의 패턴으로 패터닝하여 개구부를 형성하여야 하는데, 이를 위하여 마스크를 사용하여야 한다. 액정표시장치의 제조 시 반사층의 패터닝을 위한 마스크를 더 사용해야 하므로, 제조 공정이 복잡해지고 제조 단가가 상승하는 문제가 있다. That is, in the transflective liquid crystal display, the reflective layer must be patterned in a predetermined pattern to form an opening. For this purpose, a mask must be used. Since the mask for patterning the reflective layer must be used in the manufacture of the liquid crystal display device, there is a problem in that the manufacturing process becomes complicated and the manufacturing cost increases.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제조 단가를 저감시킬 수 있고 제조 공정을 단순화할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which can reduce the manufacturing cost and simplify the manufacturing process.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 제1 기판과 제2 기판이 소정의 간격을 두고 대향되어 위치하고, 제1 기판의 사이 공간에 액정층이 위치한다. 상기 제1 기판의 상기 제2 기판에 대향하는 일면에는 칼라 필터와 제1 전극이 차례로 형성되고 상기 제1 기판의 다른 일면에는 반투과층이 형성된다. 상기 제2 기판에는 상기 제1 기판에 대향하는 면에 제2 2 전극이 형성된다. 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 서로 교차하는 방향을 따라 형성된다. In order to achieve the above object, in the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the first substrate and the second substrate are disposed to face each other at a predetermined interval, and the liquid crystal layer is positioned in a space between the first substrates. A color filter and a first electrode are sequentially formed on one surface of the first substrate facing the second substrate, and a transflective layer is formed on the other surface of the first substrate. A second second electrode is formed on the surface of the second substrate opposite to the first substrate. The first electrode and the second electrode are formed along a direction crossing each other.

상기 반투과층은 투명 필름과, 상기 투명 필름에 코팅되는 금속층을 포함한다. 이 때, 상기 투명 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어지고, 금속층은 은(Ag)으로 이루어질 수 있다. The transflective layer includes a transparent film and a metal layer coated on the transparent film. At this time, the transparent film is made of polyethylene terephthalate (PET), the metal layer may be made of silver (Ag).

그리고, 상기 반투과층은 상기 제1 기판의 일면에서 전면에 걸쳐 형성될 수 있다. The transflective layer may be formed over the entire surface of one surface of the first substrate.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정표시장치는 제1 기판(이하 '배면기판' 이라 함)(10)과 제2 기판(이하 '전면기판'이라 함)(20)이 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되고, 배면기판(10)과 전면기판(20)의 사이 공간에는 액정층(30)이 위치한다. 그리고, 배면기판(10)의 외면 측으로 투과 모드에서 광을 제공하는 백라이트(40)가 배치된다. Referring to FIG. 1, in the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment, a first substrate 10 (hereinafter referred to as a “back substrate”) 10 and a second substrate (hereinafter referred to as a “front substrate”) 20 are separated by a predetermined interval. The liquid crystal layer 30 is disposed in a space between the rear substrate 10 and the front substrate 20. In addition, a backlight 40 that provides light in the transmissive mode to the outer surface side of the rear substrate 10 is disposed.

이 때, 배면기판(10)에는 블랙 매트릭스(11), 칼라 필터(12) 제1 전극(15) 등이 형성되고 전면기판(20)에는 제2 전극(22) 등이 형성되는데, 제1 전극(15)과 제2 전극(22)이 교차하는 영역을 하나의 서브 픽셀(sub-pixel)로 정의할 수 있다. In this case, a black matrix 11, a color filter 12, a first electrode 15, and the like are formed on the rear substrate 10, and a second electrode 22, etc., are formed on the front substrate 20. An area where the 15 and the second electrode 22 intersect may be defined as one sub-pixel.

전면기판(20)에 대향하는 배면기판(10) 면에는 블랙 매트릭스(11)와 적색, 녹색 및 청색의 칼라 필터(12)가 형성된다. 칼라 필터(12)는 일방향을 따라 길게 이어지는 스트라이프 형태로 형성될 수 있으며, 각 서브 픽셀에 대응되어 형성될 수도 있다. 블랙 매트릭스(11)는 각 칼라 필터(12)의 경계부에서 형성되어 각 서브 픽셀에서 누설되는 광을 차단하는 역할을 한다. The black matrix 11 and the color filters 12 of red, green, and blue are formed on the rear substrate 10 surface facing the front substrate 20. The color filter 12 may be formed in a stripe shape that extends in one direction or may correspond to each sub pixel. The black matrix 11 is formed at the boundary of each color filter 12 to block light leaking from each sub-pixel.

이러한 블랙 매트릭스(11)와 칼라 필터(12)를 덮으면서 배면기판(10)의 전면에 평탄화층(13)이 형성된다. 이러한 평탄화층(13)은 제1 전극(15)이 형성되는 면을 평탄화하여, 제1 전극(15)이 보다 안정적으로 형성될 수 있도록 한다. The planarization layer 13 is formed on the front surface of the back substrate 10 while covering the black matrix 11 and the color filter 12. The planarization layer 13 flattens the surface on which the first electrode 15 is formed, so that the first electrode 15 can be formed more stably.

평탄화층(13)의 위에는 일방향(도면의 y축 방향)을 따라 제1 전극(15)이 형성된다. 제1 전극(15)은 일례로 스트라이프 형태로 이루어질 수 있으며, 이웃한 것끼리 소정의 간격을 두고 이격되어 형성된다. 제1 전극(15)은 투명전극으로 이루어질 수 있으며, 일례로 인듐-틴 산화물(indium tin oxide, 이하 'ITO' 라 함)로 이루어질 수 있다. The first electrode 15 is formed in one direction (y-axis direction in the drawing) on the planarization layer 13. For example, the first electrode 15 may be formed in a stripe shape, and neighboring ones may be spaced apart from each other at a predetermined interval. The first electrode 15 may be made of a transparent electrode, and may be made of, for example, indium tin oxide (hereinafter, referred to as “ITO”).

제1 전극(15)의 위로 절연층(미도시) 및 배향막(미도시)이 형성될 수 있다. 배향막은 액정층(30)의 액정 분자를 일정 방향으로 배열시키는 역할을 한다. An insulating layer (not shown) and an alignment layer (not shown) may be formed on the first electrode 15. The alignment layer serves to arrange the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 30 in a predetermined direction.

그리고, 배면기판(10)의 또 다른 일면, 즉 배면기판(10)의 외면에는 전면에 걸쳐 반투과층(17)이 형성된다. 본 실시예에서 반투과층(17)은 투명 필름(17a)과, 이러한 투명 필름(17a)에 코팅되는 금속층(17b)을 포함한다. 이 때, 금속층(17b) 위에는 투명한 안료로 탑코팅(top coating)할 수 있다. 일례로, 투명 필름(17a)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET)로 이루어질 수 있고 금속층(17b)은 은(Ag)로 이루어질 수 있는데, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 투명 필름(17a)과 금속층(17b) 각각은 다양한 재료로 이루어지는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속한다. 상기 금속층은 상기 제1 기판에 페이스트를 도포하여 형성될 수도 있고, 증착에 의해 형성될 수도 있다. The semi-transmissive layer 17 is formed on the other surface of the rear substrate 10, that is, the outer surface of the rear substrate 10 over the entire surface. In the present embodiment, the transflective layer 17 includes a transparent film 17a and a metal layer 17b coated on the transparent film 17a. In this case, the top layer may be coated with a transparent pigment on the metal layer 17b. For example, the transparent film 17a may be made of polyethylene terephthalate (PET) and the metal layer 17b may be made of silver (Ag). However, the present invention is not limited thereto, and the transparent film 17a and the metal layer are not limited thereto. Each of (17b) may be made of various materials, which also belongs to the scope of the present invention. The metal layer may be formed by applying a paste to the first substrate, or may be formed by vapor deposition.

본 실시예에서 반투과층(17)의 금속층(17b)이 일정한 두께 범위에서 일부의 광은 투과시키고 일부의 광을 반사시키는 특성을 가질 수 있다. 따라서, 반투과층(17)은 투과 모드에서는 백라이트(40)에서 출사되는 광을 통과시키고 반사 모드에서는 전면기판(20) 쪽에서 입사되는 광을 반사시켜 소정의 표시를 구현할 수 있도록 한다. 본 실시예에서는, 금속층(17b)의 두께를 조절함으로써 반투과층(17)의 투과율과 반사율을 조절할 수 있다. In the present embodiment, the metal layer 17b of the transflective layer 17 may have a property of transmitting some light and reflecting some light in a certain thickness range. Accordingly, the transflective layer 17 allows light emitted from the backlight 40 to pass through in the transmissive mode and reflects light incident from the front substrate 20 in the reflective mode to implement a predetermined display. In this embodiment, the transmittance and reflectance of the semi-transmissive layer 17 can be adjusted by adjusting the thickness of the metal layer 17b.

반투과층(17)의 금속층(17b)을 보호하기 위하여, 도 1에 도시한 바와 같이, 투명 필름(17a)이 외부 쪽으로, 즉 백라이트(40)와 대향하여 형성되는 것이 바람직하나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 투명 필름(17a)이 배면기판(10)의 외면 위에 배치되는 것도 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속한다. In order to protect the metal layer 17b of the transflective layer 17, as shown in FIG. 1, it is preferable that the transparent film 17a is formed to the outside, that is, facing the backlight 40, but the present invention Not limited to this, it is also possible for the transparent film 17a to be disposed on the outer surface of the back substrate 10, which also belongs to the scope of the present invention.

이러한 반투과층(17) 위에 제1 편광판(19)이 위치된다. 이러한 제1 편광판 (19)에 의해 백라이트(40)에서 출사되는 광 중에서 일정한 편광 성분이 투과되고 다른 편광 성분이 흡수되어 액정층(30)으로 진행하는 광의 편광 방향을 일정하게 하는 역할을 한다. The first polarizing plate 19 is positioned on the transflective layer 17. The first polarizing plate 19 transmits a certain polarization component among the light emitted from the backlight 40 and absorbs another polarization component to serve to make the polarization direction of the light traveling to the liquid crystal layer 30 constant.

본 실시예에서는 반사 모드 및 투과 모드에서 광을 반사하거나 투과시키기 위하여 형성되는 반투과층을 전면에 형성함으로써 별도의 패터닝 공정이 요구되지 않는다. 따라서, 액정표시장치의 제조 시 마스크의 숫자를 줄임으로써 공정을 단순화하고 제조 단가를 저감시킬 수 있다. 결과적으로 해당 액정표시장치의 생산성 및 양산성을 향상시킬 수 있다. In this embodiment, a separate patterning process is not required by forming a transflective layer formed on the entire surface to reflect or transmit light in the reflection mode and the transmission mode. Therefore, by reducing the number of masks in the manufacturing of the liquid crystal display device it is possible to simplify the process and to reduce the manufacturing cost. As a result, productivity and mass productivity of the liquid crystal display device can be improved.

배면기판(10)에 대향하는 전면기판(20)의 면에는 제1 전극(15)과 교차하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 제2 전극(22)이 형성된다. 제2 전극(22)은 일례로 스트라이프 형태로 이루어질 수 있으며, 이웃한 것끼리 소정의 간격을 두고 이격되어 형성된다. 제2 전극(22)은 투명전극으로 이루어질 수 있으며, 일례로 ITO 로 이루어질 수 있다. The second electrode 22 is formed on the surface of the front substrate 20 opposite to the back substrate 10 along the direction crossing the first electrode 15 (the x-axis direction in the drawing). For example, the second electrode 22 may be formed in a stripe shape, and neighboring ones may be spaced apart from each other at a predetermined interval. The second electrode 22 may be made of a transparent electrode, for example, may be made of ITO.

제2 전극(22)의 위로 절연층(미도시) 및 배향막(미도시)이 형성될 수 있고, 배향막은 액정층(30)의 액정 분자를 일정 방향으로 배열시키는 역할을 한다. An insulating layer (not shown) and an alignment layer (not shown) may be formed on the second electrode 22, and the alignment layer serves to arrange the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 30 in a predetermined direction.

그리고, 전면기판(20)의 다른 일면, 즉 전면기판(20)의 외면에는 제2 편광판(24)이 형성된다. 제2 편광판(24)은 액정층(30)을 통과한 광의 광학적 특성에 따라 일정한 편광 성분을 투과시키고 다른 편광 성분을 흡수하여 원하는 표시를 구현할 수 있도록 한다. The second polarizing plate 24 is formed on the other surface of the front substrate 20, that is, on the outer surface of the front substrate 20. The second polarizing plate 24 transmits a predetermined polarization component and absorbs other polarization components according to the optical characteristics of the light passing through the liquid crystal layer 30 to implement a desired display.

전면기판(20)과 배면기판(10)의 사이 공간에 액정층(30)이 위치한다. 액정층 (30)의 액정 분자는 제1 전극(15) 및 제2 전극(22)의 위에 형성되는 배향막(미도시)에 의해 일정한 방향으로 배열된다. The liquid crystal layer 30 is positioned in the space between the front substrate 20 and the rear substrate 10. The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 30 are arranged in a constant direction by an alignment film (not shown) formed on the first electrode 15 and the second electrode 22.

배면기판(10)의 외면 측으로, 소정의 휘도를 갖는 백색광을 생성하여 투과 모드에서 필요한 광을 제공하는 백라이트(40)가 배치된다. On the outer surface side of the back substrate 10, a backlight 40 is provided which generates white light having a predetermined brightness and provides light necessary in the transmission mode.

전술한 바와 같이 구성되는 액정표시장치는 서로 교차하는 방향을 따라 형성되는 제1 전극(15)과 제2 전극(22)에 소정의 전압을 인가함으로써 영상을 구현할 수 있다. 즉, 인가되는 전압에 따라 액정층(30)의 액정 분자들의 배열 상태가 변화하게 되고, 백라이트(40)에서 출사되거나 외부에서 입사된 광의 굴절률을 변화시켜, 광이 제2 편광판(24)을 통과하거나 제2 편광판(24)에 의해 차단되도록 하여 소정의 영상을 구현한다. The liquid crystal display configured as described above may implement an image by applying a predetermined voltage to the first electrode 15 and the second electrode 22 formed in a direction crossing each other. That is, the arrangement state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 30 is changed according to the applied voltage, and the refractive index of the light emitted from the backlight 40 or incident from the outside is changed so that the light passes through the second polarizing plate 24. Or to be blocked by the second polarizer 24 to implement a predetermined image.

이 때, 투과 모드에서는 백라이트(40)에서 출사되어 반투과층(17)을 투과하는 투과광(도 1의 화살표 1번 참조)을 이용하고, 반사 모드에서는 전면기판(20)을 통과하여 입사되어 반투과층(17)에 의해 반사되는 반사광(도 1의 화살표 2번 참조)을 이용하게 된다. At this time, in the transmission mode, the transmitted light (see arrow 1 in FIG. 1) emitted from the backlight 40 and transmitted through the transflective layer 17 is used, and in the reflection mode, the incident light passes through the front substrate 20 and is half. Reflected light reflected by the transmission layer 17 (see arrow 2 in FIG. 1) is used.

상기에서는 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으며, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속함은 당연하다. In the above description of an embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto, and the present invention may be modified or modified in various ways within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the present invention.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치는, 반투과층이 종래에 반사 모드와 투과 모드를 구현하기 위해 사용했던 금속 반사층보다 가격이 저렴하고 개구부를 형성하지 않아도 되므로 마스크의 개수를 줄일 수 있어, 해당 액정표시장치의 제조 단가를 낮출 수 있고 제조 공정을 단순화시킬 수 있다. 따라서, 액정표시장치의 생산성을 향상시킬 수 있다. As described above, the liquid crystal display device according to the present invention can reduce the number of masks because the semi-transmissive layer is less expensive than the metal reflective layer used to implement the reflection mode and the transmission mode in the past and does not need to form an opening. Therefore, the manufacturing cost of the liquid crystal display device can be lowered and the manufacturing process can be simplified. Therefore, productivity of a liquid crystal display device can be improved.

Claims

A first substrate and a second substrate disposed to face each other;

A color filter formed on one surface of the first substrate to face the second substrate;

A first electrode formed in one direction on the color filter;

A semi-transmissive layer formed on another surface of the first substrate;

A second electrode formed along a direction crossing the first electrode on a surface of the second substrate that faces the first substrate; And

Liquid crystal layer located in the space between the first substrate and the second substrate

Liquid crystal display comprising a.

The method of claim 1,

The transflective layer includes a transparent film and a metal layer coated on the transparent film.

The method of claim 2,

The transparent film is made of polyethylene terephthalate (PET), the metal layer is a liquid crystal display device made of silver (Ag).

The method of claim 1,

The transflective layer is formed on the entire surface of one surface of the first substrate.