KR20070043473A - Reflective-transmissive type display substrate, and liquid crystal display having the same - Google Patents
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Abstract
표시 품질을 향상시키기 위한 반사-투과형 표시 기판 및 이를 구비한 액정 표시 패널이 개시된다. 화소부는 제1 광을 투과하는 투과 영역과 제2 광을 반사하는 반사 영역을 갖는다. 스위칭 소자는 화소부에 형성되어 게이트 배선과 소스 배선에 연결된다. 투명 전극은 스위칭 소자와 전기적으로 연결되어 화소부에 형성된다. 반사 전극은 반사 영역에 대응하는 투명 전극 위에 형성된다. 보호막은 반사 전극 위에 절연물질로 형성되어, 반사 영역과 투과 영역의 전위를 서로 다르게 한다. 이에 따라서, 반사 영역에 보호막을 형성함으로써 이중 전극 구조를 구현하여 제조 공정을 간단화 할 수 있고, 단일 셀 갭 구조를 갖으면서도 이중 셀갭 구조와 유사한 광 특성을 낼 수 있다. A reflection-transmissive display substrate and a liquid crystal display panel having the same for improving display quality are disclosed. The pixel portion has a transmission region that transmits the first light and a reflection region that reflects the second light. The switching element is formed in the pixel portion and connected to the gate wiring and the source wiring. The transparent electrode is electrically connected to the switching element and formed in the pixel portion. The reflective electrode is formed on the transparent electrode corresponding to the reflective region. The protective film is formed of an insulating material on the reflective electrode, so that the potentials of the reflective and transmissive regions are different. Accordingly, by forming a protective film in the reflective region, a double electrode structure may be implemented to simplify the manufacturing process, and may have optical characteristics similar to those of the double cell gap structure while having a single cell gap structure.
보호막, 반사 전극, AMO, 반사부, 투과부, VA모드, 이중 전극 Protective film, reflective electrode, AMO, reflector, transmissive part, VA mode, double electrode
Description
도 1은 종래의 이중 전극 방식의 반사-투과형 액정 표시 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional double-electrode reflection-transmissive liquid crystal display device.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 패널을 도시한 평면도이다.2 is a plan view illustrating a reflection-transmissive liquid crystal display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 I-I'라인을 따라 절단한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2.
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 도시된 대향 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다. 4A to 4C are process diagrams for describing a method of manufacturing the opposing substrate illustrated in FIG. 3.
도 5a 내지 도 5c는 도 3에 도시된 표시 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다. 5A through 5C are process diagrams for describing a method of manufacturing the display substrate illustrated in FIG. 3.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 표시 기판 104 : 유기막100
155, 165 : 제1,제2 스위칭소자 156 : 콘택홀155, 165: first and second switching elements 156: contact hole
157, 167 : 제1, 제2 투과 전극 158, 168 : 제1, 제2 반사 전극157 and 167: first and
159 : 보호막 200 : 대향 기판159: protective film 200: opposing substrate
220 : 컬러필터층 240 : 공통 전극220: color filter layer 240: common electrode
300 : 액정층 LH : 라이트 홀300: liquid crystal layer LH: light hole
RA : 반사 영역 TA : 투과 영역 RA: reflection area TA: transmission area
본 발명은 반사-투과형 표시 기판 및 이를 구비한 액정 표시 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광효율을 최적화하고 제조 공정을 간단하게 하기 위한 표시 기판 및 액정 표시 패널에 관한 것이다. The present invention relates to a reflective-transmissive display substrate and a liquid crystal display panel having the same, and more particularly, to a display substrate and a liquid crystal display panel for optimizing light efficiency and simplifying a manufacturing process.
일반적으로 반사-투과형 액정 표시 장치는 실내나 외부 광원이 존재하지 않는 어두운 곳에서는 표시소자 자체의 내장 광원을 이용하여 디스플레이하는 투과 모드와, 실외의 고조도 환경에서는 외부의 입사광을 반사시켜 디스플레이하는 반사 모드를 갖는다. In general, the reflection-transmissive liquid crystal display is a transmission mode for displaying in a dark place where an indoor or external light source does not exist, using a built-in light source of the display device itself, and reflecting and displaying external incident light in an outdoor high-light environment. Has a mode.
상기 투과 모드에 대응하는 전압-투과율(V-T) 곡선과 반사 모드에 대응하는 전압-반사율(V-R) 곡선은 서로 다르다. 이에 따라, 반사 영역에서의 셀 갭과 투과 영역에서의 셀 갭을 서로 다르게 형성하여 투과 모드에서의 광 손실을 방지할 수 있는 이중 셀 갭의 반사-투과형 액정 표시 장치가 개발되었다. 그러나, 이러한 이중 셀 갭 방식은 셀 갭의 균일성을 확보하기가 어렵고, 투과 영역의 셀 갭의 절반 정도가 되는 낮은 셀 갭을 갖는 반사 영역에서 대향 기판과 하부 기판이 쇼트되는 불량이 발생할 수 있다.The voltage-transmittance (V-T) curve corresponding to the transmission mode and the voltage-reflectance (V-R) curve corresponding to the reflection mode are different from each other. Accordingly, a double-cell gap reflection-transmissive liquid crystal display device having a cell gap in the reflective region and a cell gap in the transmissive region to prevent light loss in the transmissive mode has been developed. However, such a double cell gap method is difficult to ensure uniformity of the cell gap, and shortage of the opposing substrate and the lower substrate may occur in the reflective region having a low cell gap which is about half of the cell gap of the transmission region. .
도 1은 종래의 이중 전극 방식의 반사-투과형 액정 표시 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional double-electrode reflection-transmissive liquid crystal display device.
도 1을 참조하면, 이중 전극 방식의 반사-투과형 액정 표시 장치는 하부 기판(10), 상기 하부 기판(10)에 대향하여 구비된 대향 기판(50) 및 상기 하부 기판(10)과 대향 기판(50) 사이에 개재된 액정층(40)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a dual-electrode reflection-transmissive liquid crystal display device includes a
상기 하부 기판(10)은 제1 기판(11) 상에 게이트 절연막(14), 유기 절연막(26), 투과 전극(30) 및 반사 전극(32)을 구비한다.The
상기 제1 기판(11) 상에는 다수의 박막 트랜지스터(도시하지 않음)가 구비된다. 상기 게이트 절연막(14)은 상기 박막 트랜지스터를 형성하는 구성 요소의 하나로서 상기 제1 기판(11) 상에 형성된다.A plurality of thin film transistors (not shown) are provided on the
상기 유기 절연막(26) 상에 상기 유기 절연막(26)을 관통하는 비어홀(도시하지 않음)을 통해 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 투과 전극(30) 및 반사 전극(32)이 순차적으로 적층된다.
상기 반사 전극(32)은 상기 투과 전극(30) 상에 상기 투과 전극(30)의 일부분을 노출하는 투과창을 갖고 형성된다. 따라서, 반사-투과형 액정 표시 장치는 반사 전극(32)이 구비된 반사 영역(RA)과 투과창이 형성된 투과 영역(TA)으로 구분된다.The
상기 대향 기판(50)은 제2 기판(51) 상에 컬러 필터층(52), 제1 절연막(56), 공통 전극(58) 및 제2 절연막(60)을 순차적으로 구비한다.The
상기 컬러필터층(52)은 R(red), G(Green), B(Blue) 색화소를 포함하며, 상기 반사 영역(RA) 내에서 제2 기판(51)을 노출하는 라이트 홀(54)을 갖는다. The
상기 제1 절연막(56)은 투과 영역(TA)에 대응하여 형성되며, 상기 반사 영역 (RA)에 대응하는 공통 전극(58) 상에는 제2 절연막(60)이 형성된다. 상기 제1 및 제2 절연막(56)은 유기막으로 이루어지며, 동일한 두께로 형성된다. 따라서, 상기 액정층(40)은 상기 반사 영역(RA)과 투과 영역(TA)에서 동일한 셀 갭을 갖는다. The first
상술한 이중 전극 방식의 반사-투과형 액정 표시 장치는 공통 전극(58)의 단차를 이용하여 반사 전극(32)과 공통 전극(58) 사이의 제1 거리(d1)를 투과 전극(30)과 공통 전극(58) 사이의 제2 거리(d2)보다 크게 유지한다. 따라서, 반사 영역(RA)에 구비된 액정층과 투과 영역(TA)에 구비된 액정층이 서로 다른 전위를 가짐으로써 반사율 및 투과율을 모두 향상시킨다. In the above-described double-electrode reflection-transmissive liquid crystal display device, the first distance d1 between the
상기 이중 전극 방식의 반사-투과형 액정 표시 장치는 공통 전극(58)의 단차를 형성하기 위해 대향 기판(50)에 제1 및 제2 유기막(56,60)을 형성하기 위해 두 번이상의 사진 식각 공정이 필요하다. 이에 따라 반사-투과형 액정 표시 장치의 제조 공정이 복잡해지는 문제점을 갖는다. In the dual-electrode reflection-transmissive liquid crystal display, at least two photolithography processes are performed to form the first and second
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제조 공정을 간단화 하기 위한 반사-투과형 표시 기판을 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention is to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a reflective-transmissive display substrate for simplifying the manufacturing process.
본 발명의 다른 목적은 상기 반사-투과형 표시 기판을 구비한 액정 표시 패널을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel having the reflection-transmissive display substrate.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 기판은 기판 , 화소부, 스위칭 소자, 투명 전극, 반사 전극 및 보호막을 포함한다. 상기 화소부는 제1 광을 투과하는 투과 영역과 제2 광을 반사하는 반사 영역을 갖는다. 상기 스위칭 소자는 상기 화소부에 형성되어 게이트 배선과 소스 배선에 연결된다. 상기 투명 전극은 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결되어 상기 화소부에 형성된다. 상기 반사 전극은 상기 반사 영역에 대응하는 상기 투명 전극 위에 형성된다. 상기 보호막은 상기 반사 전극 위에 절연물질로 형성되어 상기 반사 영역과 투과 영역의 전위를 서로 다르게 한다. A display substrate according to an exemplary embodiment for realizing the object of the present invention includes a substrate, a pixel portion, a switching element, a transparent electrode, a reflective electrode, and a protective film. The pixel portion has a transmission region that transmits first light and a reflection region that reflects second light. The switching element is formed in the pixel portion and is connected to a gate line and a source line. The transparent electrode is electrically connected to the switching element and formed in the pixel portion. The reflective electrode is formed on the transparent electrode corresponding to the reflective region. The passivation layer is formed of an insulating material on the reflective electrode to change potentials of the reflective and transmissive regions.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 액정 표시 패널은 표시 기판, 대향 기판 및 액정층을 포함한다. 상기 표시 기판은 제1 광을 투과하는 투과 영역과 제2 광을 반사하는 반사 영역을 갖는 화소부와, 상기 화소부에 형성된 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결되어 상기 화소부에 형성된 투명 전극과 상기 반사 영역에 대응하는 상기 투명 전극 위에 형성된 반사 전극 및 상기 반사 전극 위에 절연물질로 형성된 보호막을 포함한다. 상기 대향 기판은 상기 표시 기판과 결합하여 액정층을 수용하고, 상기 투명 전극 및 반사 전극과 대향하는 면에 공통전극이 형성된다.A liquid crystal display panel according to an exemplary embodiment for realizing another object of the present invention includes a display substrate, an opposing substrate, and a liquid crystal layer. The display substrate may include a pixel portion having a transmission region that transmits first light and a reflection region that reflects second light, a switching element formed on the pixel portion, and a transparent portion electrically connected to the switching element. And a reflective electrode formed on an electrode, the reflective electrode corresponding to the reflective region, and a protective film formed of an insulating material on the reflective electrode. The opposing substrate is combined with the display substrate to accommodate the liquid crystal layer, and a common electrode is formed on a surface of the opposing substrate facing the transparent electrode and the reflective electrode.
이러한 반사-투과형 표시 기판 및 이를 구비한 액정 표시 패널에 의하면, 반사 전극 위에 반사 전극과 동시에 패터닝되어 형성된 보호막의 두께 조정을 통해 액정층에 인가되는 반사 영역의 제1 전위와 투과 영역의 제2 전위를 서로 다르게 함으로써 이중 전극 구조를 구현할 수 있다. 이에 의해 기존의 이중 전극 구조를 갖는 반사-투과형 액정표시장치보다 간단한 제조 공정을 가질 수 있다. According to the reflection-transmissive display substrate and the liquid crystal display panel having the same, the first potential of the reflective region and the second potential of the transmissive region applied to the liquid crystal layer by adjusting the thickness of the protective film formed by patterning the reflective electrode on the reflective electrode at the same time. By different from the can be implemented a double electrode structure. As a result, it is possible to have a simpler manufacturing process than a reflection-transmissive liquid crystal display having a conventional double electrode structure.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 패널에 대한 평면도이다. 2 is a plan view of a reflective-transmissive liquid crystal display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 반사-투과형 액정 표시 패널은 서로 인접한 제1 화소부(P1)와 제2 화소부(P2)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the reflection-transmissive liquid crystal display panel includes a first pixel portion P1 and a second pixel portion P2 adjacent to each other.
상기 제1 화소부(P1)는 서로 인접한 소스 배선들(DLm-1, DLm)과 게이트 배선(GLn-1, GLn)에 의해 정의된다. The first pixel portion P1 is defined by the source lines DLm-1 and DLm and the gate lines GLn-1 and GLn adjacent to each other.
상기 제1 화소부(P1)는 표시 기판에 형성된 제1 스위칭 소자(155)와 상기 제1 스위칭 소자(155)와 연결된 제1 투과 전극(157)을 포함한다. 또한, 상기 제1 투과 전극(157) 위의 일부 영역에 제1 반사 전극(158)이 형성되고, 상기 제1 반사 전극(158)에 의해 상기 제1 화소부(P1)는 투과 영역(TA)과 반사 영역(RA)으로 정의된다. 상기 제1 반사 전극(158) 위에는 반사율을 향상시키기 위한 제1 보호막(미도시)이 형성된다. 상기 제1 보호막은 상부의 액정층의 굴절율 보다 큰 절연물질로 형성되며, 바람직하게 상기 절연물질은 이산화 티타늄( TiO₂) 및 이산화 지르코늄( ZrO₂)을 포함한다. 상기 제1 보호막은 제1 반사 전극(158)과 동시에 패터닝되어 형성되며, 제1 보호막의 두께를 통해 액정층에 인가되는 반사 영역(RA)의 제1 전위와 투과 영역(TA)의 제2 전위를 서로 다르게 조정함으로써 이중 전극 구조를 구현한다. The first pixel portion P1 includes a
상기 제2 화소부(P2)는 서로 인접한 소스 배선들(DLm, DLm+1)과 게이트 배선 들(GLn-1, GLn)에 의해 정의된다. The second pixel portion P2 is defined by source lines DLm and DLm + 1 and gate lines GLn-1 and GLn adjacent to each other.
상기 제2 화소부(P2)는 표시 기판에 형성된 제2 스위칭 소자(165)와 상기 제2 스위칭 소자(165)와 연결된 제2 투과 전극(167)을 포함한다. 또한, 상기 제2 투과 전극(167) 위에 일부 영역에 제2 반사 전극(168)이 형성되고, 상기 제2 반사 전극(168)에 의해 상기 제2 화소부(P2)는 투과 영역(TA)과 반사 영역(RA)으로 정의된다. 상기 제2 반사 전극(168) 위에는 반사율을 향상시키기 위한 제2 보호막(미도시)이 형성된다. 상기 제2 보호막은 상기 제1 보호막과 동일한 재질로 형성된다. The second pixel portion P2 includes a
상기 제2 보호막은 제2 반사 전극(168)과 동시에 패터닝되어 형성되며, 상기 제2 보호막의 두께를 통해 액정층에 인가되는 제2 화소부(P2)의 반사 영역(RA)의 제1 전위와 투과 영역(TA)의 제2 전위를 서로 다르게 조정하여 이중 전극 구조를 구현한다. The second passivation layer is formed at the same time as the
상기 제1 및 제2 화소부(P1, P2)에는 공통으로 연결된 스토리지 공통배선(STL)이 형성된다. 상기 스토리지 공통배선(STL)은 상기 소스 배선들(DLm-1, DLm, DLm+1)을 각각 커버하도록 형성된다. The storage common wiring STL is commonly connected to the first and second pixel units P1 and P2. The storage common line STL is formed to cover the source lines DLm-1, DLm, and DLm + 1, respectively.
상기 제1 및 제2 화소부(P1, P2)의 반사 영역(RA)에는 라이트 홀(LH)이 형성된다. 상기 라이트 홀(LH)은 후면으로부터 출사되는 광을 그대로 투과시킴으로써 투과광과 반사광의 휘도차를 보상한다. 즉, 반사 영역(RA)에 입사된 외부광을 상기 제1 및 제2 반사 전극(158, 168)에 의해 반사되어 컬러필터 패턴을 여러 번 통과하게 되는 반면, 상기 투과 영역(TA)에 입사된 내부광은 컬러필터 패턴을 한번 통과하게 된다. 이에 의해 상대적으로 반사 영역(RA)의 광은 상기 컬러필터 패턴을 여 러 번 통과함에 따라 휘도가 저하되며, 상기 라이트 홀(LH)은 저하된 휘도를 보상한다. Light holes LH are formed in the reflective regions RA of the first and second pixel units P1 and P2. The light hole LH compensates for the luminance difference between the transmitted light and the reflected light by transmitting the light emitted from the rear surface as it is. That is, the external light incident on the reflective area RA is reflected by the first and second
도 3는 도 2에 도시된 I-I'라인을 따라 절단한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 반사-투과형 액정 표시 패널은 표시 기판(100), 상기 표시 기판(100)에 대향하는 대향 기판(200), 상기 표시 기판과 대향 기판(100, 200) 사이에 개재된 액정층(300)을 포함한다. 2 and 3, the reflective-transmissive liquid crystal display panel includes a
상기 표시 기판(100)은 제1 베이스 기판(101)을 포함한다. The
상기 제1 베이스 기판(101) 위에는 게이트 금속패턴으로 스위칭 소자들(155, 165)의 게이트 전극들(151, 161)과, 스토리지 공통배선(170) 및 게이트 배선(GLn)이 형성된다. 상기 스토리지 공통배선(170)은 상기 소스 배선들(DLm-1, DLm, DLm+1)을 충분히 덮을 수 있는 크기로 형성됨에 따라 상기 소스 배선들(DLm-1, DLm, DLm+1)에 대응하여 대향 기판(200)에 형성되는 차광패턴을 형성하지 않을 수도 있다. The
상기 게이트 금속패턴 위에는 게이트 절연층(102)이 형성되고, 게이트 절연층(102) 위에 아몰퍼스 실리콘층(152a) 및 인 시튜(in-situ)도핑된 n+ 아몰퍼스 실리콘층(152b)을 순차적으로 형성하여 채널층(152)을 형성한다. 도시되지는 않았으나, 제2 스위칭 소자의 채널층도 형성된다. A
상기 채널층(152) 위에 소스 금속패턴이 형성된다. 상기 소스 금속패턴은 스위칭 소자들(155, 165)의 소스 전극들(153, 163)과, 드레인 전극들(154, 164) 및 소스 배선들(DLm-1, DLm, DLm+1)을 포함한다.A source metal pattern is formed on the
상기 소스 금속패턴 위에 패시베이션층(103)을 형성하고 상기 패시베이션층 위에 상기 유기막(104)을 순차적으로 형성한다. The
상기 유기막(104)에는 상기 드레인 전극들(154, 164)의 일부영역을 각각 노출시키는 콘택홀들(156, 166)이 형성된다. Contact holes 156 and 166 exposing partial regions of the
상기 유기막(104) 위에는 투과 전극들(157, 167)이 형성된다. 일반적으로 각각의 투과 전극은 하나의 화소 영역 전체에 걸쳐 형성하거나, 혹은 투과 영역에 대응하여 일부 영역에 형성할 수 있다. 상기 투과 전극은 광을 투과시키는 투명 전극으로서, 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide;ITO), 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide;IZO) 물질이 사용된다.
상기 투과 전극들(157, 167) 위에는 반사 전극들(158, 168)이 형성된다. 상기 반사 전극들(158, 168)은 광을 반사시키는 일종의 금속패턴으로 은-몰리브덴 합금(Ag-Mo alloy)이 사용된다.
상기 반사 전극들(158, 168)위에는 보호막이 형성된다. 상기 반사 전극(158) 위에 형성된 상기 보호막(159)은 상기 액정층(300)의 굴절율 보다 큰 절연물질로 형성되며, 바람직하게 이산화 티타늄( TiO₂) 및 이산화 지르코늄( ZrO₂)을 포함한다. 상기 보호막은 반사 전극과 동시에 패터닝하기 위해 상기 반사 전극(158)의 식각액인 인산, 질산, 초산 ,옥살산 등에 의해 식각 가능한 재질로 형성한다.A passivation layer is formed on the
상기 보호막(159)은 절연물질로 형성되므로 일정 화소 전압이 화소부(P1)에 인가되었을 때 상기 보호막(159)에 의해 상기 반사 전극(158)과 공통 전극(240)사 이는 상기 소스 배선(DLm)으로 전달된 화소 전압보다 낮은 제1 전위(V1)가 형성되고, 상기 투과 영역의 투과 전극(157)과 공통 전극(240) 사이에는 상기 화소 전압에 대응하는 제2 전위가 형성된다. 결과적으로 반사 영역의 상기 제1 전위(V1)는 투과 영역의 제2 전위 보다 낮다. 이와 같이, 상기 보호막(159)의 두께는 투과 영역의 액정층(300) 위상차 λ/2에 대해 반사 영역의 액정층(300)의 위상차가 λ/4 가 되도록 설계한다. Since the
또한, 상기 유기막(104)의 표면은 바람직하게 요철 패턴된다. 상기 반사 영역(RA)에 대응하는 요철은 반사 전극들(158, 168)을 마이크로 반사 렌즈 역할을 하여 외부광을 산란시킨다. 하지만, 당업자라면 상기한 유기막의 표면을 평탄화할 수도 있다.In addition, the surface of the
상기 대향 기판(200)은 제2 베이스 기판(201)을 포함한다. 상기 제2 베이스 기판(201)위에는 차광층(210)이 형성된다. 상기 차광층은 일반적으로 표시 기판(100)의 소스 배선들(DLm-1, DLm, DLm+1)과 게이트 배선(GLn-1, GLn)에 대응하는 영역에 형성된다.The opposing
여기서는 상기 소스 배선들의 아래에 형성된 스토리지 공통배선(170)이 상기 소스 배선들(DLm-1, DLm, DLm+1) 각각을 충분히 커버할 수 있는 정도의 크기로 형성됨에 따라서, 상기 차광층은 상기 게이트 배선들에 대응하여 형성된다. 물론, 상기 차광층은 소스 배선들(DLm-1, DLm, DLm+1)에 대응하여 형성할 수도 있다. Here, as the storage
상기 차광층이 형성된 제2 베이스 기판(201) 위에 컬러필터층(220)을 형성한다. 상기 컬러필터층(220)은 각각의 화소부에 대응하여 레드, 그린 및 블루 필터패 턴들을 포함한다. The
상기 컬러필터층(220)의 일부분, 즉 상기 반사 영역(RA)에 해당하는 컬러필터층(220)의 일부분에는 상기 컬러필터층(220)이 제거되어 라이트 홀(LH)이 형성된다.The
상기 컬러 필터층(220) 위에는 유기막(230)이 형성되고, 상기 유기막 위에는 공통전극층(240)이 형성된다. The
상기 액정층(300)은 상기 표시 기판(100) 및 대향 기판(200) 사이에 형성되는 전기장에 의해 배열각이 변하며, 이에 의해 투과되는 광의 휘도에 의해 영상을 표시한다. 상기 액정층(300)은 상기 표시 기판(100) 및 대향 기판(200)에 등전위가 형성되는 경우 액정 분자가 수직 배향되는 VA(Vertical Alignment) 모드가 바람직하다. The
다음의 [표 1]은 보호막의 재질에 따른 굴절률과 두께와의 관계를 나타낸 표이다. [Table 1] is a table showing the relationship between the refractive index and the thickness of the protective film material.
상기 [표 1]을 참조하면, 제1 예로서 상기 보호막(159)의 재질이 굴절률이 2.3인 이산화티타늄( TiO₂)으로 형성된 경우, 반사 전극에 입사된 광의 파장(λ)이 500㎚일 때, 상기 보호막의 두께는 표1의 계산식에 의해 1090Å이 된다. Referring to [Table 1], when the material of the
또한, 제 2예로서 상기 보호막(159)의 재질이 굴절률이 2.05인 이산화 지르코늄( ZrO₂)으로 형성된 경우, 반사 전극에 입사된 광의 파장(λ)이 500㎚일 때 상기 보호막의 두께는 표1의 계산식에 의해 1220Å이 된다.In addition, as a second example, when the material of the
상기와 같이 보호막의 두께 조정을 통해 반사 영역의 제1 전위(V1)와 투과 영역의 제2 전위(V2)를 서로 다르게 함으로써, 단일 셀 갭 구조를 유지하면서 이중 전극 구조를 구현할 수 있다.As described above, by adjusting the thickness of the passivation layer, the first potential V1 of the reflection region and the second potential V2 of the transmission region are different from each other, thereby maintaining the single cell gap structure, thereby realizing a double electrode structure.
따라서 기존 이중 전극 구조의 경우는 컬러필터 기판에 절연막을 형성하기 위해 마스크 공정이 2번 추가적으로 필요하였으나, 본 발명은 표시 기판에 보호막을 형성함으로써 마스크 공정 1번만으로도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 따라서 반사-투과형 액정표시장치의 제조 공정을 간단화 할 수 있다. Therefore, in the conventional double electrode structure, the mask process is additionally required twice to form an insulating film on the color filter substrate. However, the present invention can obtain the same effect by only the
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 도시된 대향 기판(200)의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다. 4A to 4C are process diagrams for describing a manufacturing method of the
먼저, 도 3 및 도 4a를 참조하면, 상기 대향 기판(200)은 제2 베이스 기판(201)을 포함하며, 상기 제2 베이스 기판(201)은 투명한 재질의 유리 기판이 바람직하다. First, referring to FIGS. 3 and 4A, the opposing
상기 차광층인 블랙 매트릭스 패턴(210)은 제2 베이스 기판(201)의 상면에 형성된다. 블랙 매트릭스 패턴(210)은 크롬 박막, 산화 크롬 박막 및 크롬 박막과 실질적으로 동일한 광 흡수율을 갖는 블랙 유기 박막 등으로 이루어질 수 있다.The
상기 블랙 매트릭스 패턴(210)은 크롬 박막, 산화 크롬 박막 및 블랙 유기 박막을 사진-식각 공정에 의하여 패터닝함으로써 형성된다. . 패터닝된 블랙 매트릭스 패턴(210)은 상기 표시 기판(100)의 화소부에 대응하는 내부공간을 정의한다. The
다음으로, 도 3 및 도 4b를 참조하면, 상기 블랙 매트릭스 패턴(210)에 의해 정의된 내부공간에 제2 베이스 기판(201) 위에 칼러필터층(220)을 형성한다. 상기 컬러필터층(220)은 레드필터패턴, 그린필터패턴 및 블루필터패턴을 포함한다. 구체적으로 레드필터패턴은 레드 포토레지스트층을 형성하고 패터닝하여 레드필터패턴을 형성하고, 이어, 그린 필터패턴 및 블루 필터패턴을 순차적으로 형성한다. Next, referring to FIGS. 3 and 4B, the
이어, 상기 표시 기판(100)의 반사 영역(RA)에 대응하는 상기 컬러필터층(220)의 일부분을 제거하여 라이트 홀(LH)을 형성하며, 투과 영역(TA)에 대응하는 컬러필터층(220)의 두께는 반사 영역(RA)의 컬러필터층(220)보다 상대적으로 두껍게 하여 투과 영역(TA)의 색재현성을 보상하여 상기 투과 영역(TA)과 반사 영역(RA)의 색재현성을 실질적으로 동일하게 한다. Subsequently, a portion of the
마지막으로, 도 3 및 도 4c를 참조하면, 상기 컬러필터층(220) 위에 오버 코트층(230)을 형성한다. 상기 오버 코트층(230)이 형성된 제2 베이스 기판(201) 위에 투명 전도성 물질을 형성하여 공통 전극층(240)을 형성한다. 상기 투명 전도성 물질은 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide;ITO), 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide;IZO) 물질을 포함한다.Finally, referring to FIGS. 3 and 4C, an
도 5a 내지 도 5c는 도 3에 도시된 표시 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다. 5A through 5C are process diagrams for describing a method of manufacturing the display substrate illustrated in FIG. 3.
도 3 및 도 5a를 참조하면, 상기 표시 기판(100)은 제1 베이스 기판(101)을 포함한다. 3 and 5A, the
상기 제1 베이스 기판(101) 위에는 소스 배선들(DLm-1, DLm, DLm+1)과 게이트 배선들(GLn-1, GLn)과, 제1 및 제2 스위칭 소자들(155, 165) 및 스토리지 공통배선(170)이 각각 형성된다.Source wires DLm-1, DLm, DLm + 1 and gate lines GLn-1, GLn, first and
상기 스위칭 소자들(155, 165)의 소스 및 드레인 전극들(153, 154, 163, 164)과 소스 배선들(DLm-1, DLm, DLm+1)이 형성된 제1 베이스 기판(101) 위에는 패시베이션층(103)이 형성된다. Passivation is performed on the
도 3 및 도 5b를 참조하면, 상기 패시베이션층(103)이 형성된 제1 베이스 기판(101) 위에 유기막(104)을 형성한 후, 상기 드레인 전극들(154, 164)의 일부분의 유기막(104)을 식각하여 콘택홀들(156, 166)을 형성한다. 3 and 5B, after the
이후, 상기 유기막(104) 위에 투명 전도성 물질을 형성하고 패터닝하여 화소 전극(157, 167)을 형성한다. 일반적으로 각각의 화소 전극은 하나의 화소 영역 전체에 걸쳐 형성하거나, 혹은 투과 영역에 대응하여 일부 영역에 형성할 수 있다. 상기 투명 도전성 물질은 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide;ITO), 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide;IZO) 물질을 포함한다. Thereafter, a transparent conductive material is formed and patterned on the
도 3 및 도 5c를 참조하면, 상기 화소 전극들(157, 167) 위에 반사물질을 형성하고, 패터닝하여 반사 전극들(158, 168)을 반사 영역에 형성한다. 상기 반사물질은 광을 반사시키는 일종의 금속물질로서, 알루미늄, 알루미늄-네오디뮴 합금을 포함한다. 3 and 5C, a reflective material is formed on the
이후, 상기 반사 전극들(158, 168) 위에 보호막(159)을 형성한다. 상기 보호막은 상부의 액정층(미도시)의 굴절율 보다 큰 절연물질로 형성되며, 상기 절연물질은 이산화 티타늄( TiO₂) 및 이산화 지르코늄( ZrO₂)을 포함한다. Thereafter, a
한편, 보호막(159)의 절연성으로 인해서 액정층에 인가되는 화소 전압이 반사 영역과 투과 영역에서 상이하게 된다. 상기 보호막(159)의 두께를 조절하여 투과 영역(TA)의 액정층(300)의 위상차는 λ/2에 대해 상기 반사 영역(RA)의 액정층(300)의 위상차가 λ/4 가 되도록 설계한다. On the other hand, due to the insulating property of the
본 발명은 보호막(159)의 두께 조정을 통해 반사 영역과 투과 영역의 액정층에 인가되는 전위를 다르게 하여, 단일 셀 갭 구조를 유지하면서 이중 전극 구조를 구현할 수 있다.The present invention may implement a double electrode structure while maintaining a single cell gap structure by varying the potential applied to the liquid crystal layers of the reflective and transmissive regions by adjusting the thickness of the
따라서 기존 이중 전극 구조의 경우는 컬러필터 기판에 절연막을 형성하기 위해 마스크 공정이 2번 추가적으로 필요하였으나 , 본 발명은 표시 기판에 보호막을 형성함으로써 마스크 공정 1번만으로도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 따라서 반사-투과형 액정 표시 장치의 제조 공정을 간단화 할 수 있다. Therefore, in the conventional double electrode structure, the mask process is additionally required twice to form an insulating film on the color filter substrate. However, the present invention can obtain the same effect by only the
더불어, 단일 셀 갭 구조를 갖으면서도 이중 셀갭 구조와 유사한 광 특성을 내어 반사광 특성을 향상시킬 수 있다. In addition, while having a single cell gap structure, it is possible to improve the reflected light characteristics by providing optical characteristics similar to those of the double cell gap structure.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 반사-투과형 액정 표시 패널에서 일정 두께를 갖는 보호막(159)을 절연물질로 하여 반사 전극(158) 위에 형성하여 이중 전극 구조의 반사-투과형 액정 표시 장치를 구현할 수 있다.As described above, according to the present invention, a reflective-transmissive liquid crystal display device having a double electrode structure may be formed by forming a
이에 의해 기존 이중 전극 구조의 경우는 컬러필터 기판에 절연체를 도입할 경우 마스크 공정이 2번 추가적으로 필요하나 , 본 발명은 표시 기판에 보호막을 형성함으로써 마스크 공정 1번만으로도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 따라서 반사- 투과형 액정표시장치의 제조 공정을 간단화 할 수 있다. Accordingly, in the case of the existing double electrode structure, when the insulator is introduced into the color filter substrate, the mask process is additionally required twice, but the present invention can obtain the same effect by using only the mask process once by forming a protective film on the display substrate. Therefore, the manufacturing process of the reflection-transmissive liquid crystal display device can be simplified.
더불어, 보호막의 재질에 따른 굴절률과 두께와의 관계를 이용하여 반사 영역(RA)에 구비된 액정층과 투과 영역(TA)에 구비된 액정층이 서로 다른 전위를 가짐으로써 반사율 및 투과율을 모두 향상시킨다. In addition, by using the relationship between the refractive index and the thickness of the protective film material, the liquid crystal layer provided in the reflective region RA and the liquid crystal layer provided in the transmission region TA have different potentials, thereby improving both reflectance and transmittance. Let's do it.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.
Claims (9)
Priority Applications (1)
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KR1020050099792A KR20070043473A (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Reflective-transmissive type display substrate, and liquid crystal display having the same |
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KR1020050099792A KR20070043473A (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Reflective-transmissive type display substrate, and liquid crystal display having the same |
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KR101327330B1 (en) * | 2010-11-01 | 2013-11-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display device and method of manufacturing a liquid crystal display device |
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KR101327330B1 (en) * | 2010-11-01 | 2013-11-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display device and method of manufacturing a liquid crystal display device |
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