KR20080061228A - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20080061228A
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카오루 후루타
히데후미 야마시타
유이치 모모이
오사무 사토
요시노리 쇼미츠
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 제조공정이 단순하고, 불량 발생율도 저감 할 수 있어 표시에 영향을 미치지 않는 부분에 태양전지를 형성할 수 있는 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 표시 장치는 백 라이트 유닛을 가지며, 외측 기판에 형성된 편광판내의, 백 라이트 유닛으로부터의 빛이 투과하지 않게 표시에 영향을 미치지 않는 위치인, 블랙 매트릭스이 형성되는 패턴과 일치하는 위치 상에 외부광으로부터의 광에 의해 충전되는 태양전지 패턴을 형성한다.

Description

표시 장치 및 그 제조 방법{DISPALY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
1 : 외측 기판 2 : 내측 기판
3 : 액정층 4 : 백라이트 유닛
5 : 칼라 필터 6 : 블랙매트릭스
7,9 : 편광판 8 : TFT층
10 : 배선 패턴 11A,11B : 태양 전지 패턴
본 발명은 투과형의 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 소비전력저감을 도모하는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 TFT-LCD 액정 표시 장치는 TFT와 연동하는 액정층의 스위칭 동작에 의해 백라이트 유닛으로부터의 광을 투과 및 차단하는 것으로, 표시패널 내부로부 터 칼라필터를 통과한 광을 보는 것으로 색이 부여된 화상을 볼 수가 있다. 이때, 표시 패널 내측에 있는 TFT를 형성하는 배선부는 광을 통과하지 않는 금속으로 형성되는 것이 일반적이며, 백라이트로부터의 광을 통과시키지 않는다.
또한, TFT는 광에 의해 오동작하기 때문에 외부광으로부터의 영향을 미치지 않게 표시패널 외측의 칼라필터부에 블랙매트릭스를 마련해 TFT에 직접 외부광이 조사되지 않게 하고 있다.
그러나, 액정표시장치의 경우, 통상, 사용상태인 TFT와 액정의 연동에 의해 광이 통과하지 않아 블랙을 표시하는 상태일 때도 백라이트는 항상 점등하고 있어 전력이 소비되고 있다.
이러한 전력소비를 개선하기 위해서, 유리 기판의 내부, 배면측 기판에 태양전지를 구성해 자신의 구동전력을 보충하는 반사형 액정 표시 장치가 있다(예를 들면, 특허문헌 1 : 특개평 11-295725호 공보)
그렇지만, 상술한 특허 문헌 1에서는 반사형 액정 표시 장치이며, TFT가 형성된 배면측 기판측에 태양전지를 동시에 형성하기 때문에 공정이 복잡하고 길어져, 그만큼 불량발생율도 높아지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지와 TFT의 부분을 개별적으로 형성하여 각자의 불량이 서로에게 영향을 미치지 않고, 불량 발생율도 저감할 수 있어 표시에 영향을 미치지 않는 부분에 태양전지를 형성할 수 있는 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 표시 장치는 백라이트 유닛을 가지는 표시 장치에 있어서, 기판에 형성된 편광판과 인접하며, 상기 백라이트 유닛에서부터의 광이 투과하지 않고 표시에 영향을 미치지 않는 위치에 형성된 태양전지 패턴을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예로, 상기 기판은 상기 편광판이 형성된 면과 반대측면에 칼라필터 및 블랙매트릭스가 형성된 내측기판이며, 상기 태양전지패턴은 상기 편광판 하측의 상기 블랙매트릭스가 형성된 패턴과 일치하는 위치 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
다른 실시 예로, 상기 기판은 상기 편광판이 형성된 면과 반대측면에 TFT층 및 TFT의 배선 패턴이 형성된 외측 기판이며, 상기 태양 전지 패턴은 상기 편광판 상측의 상기 TFT층의 배선 패턴과 일치하는 위치 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 태양 전지 패턴 사이에는 상기 편광판과 동일한 재질의 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 가지는 표시 장치의 제조 방법은 상부 편광판과, 그 상부 편광판과 인접하며 상기 백라이트 유닛에서부터의 광이 투과하지 않고 표시에 영향을 미치지 않는 위치에 태양 전지 패턴이 형성된 외측 기판을 마련하는 단계와; 상기 백라이트 유닛 상부에 위치하며 하부 편광판이 형성된 내측 기판을 마련하는 단계와; 상기 외측 기판 및 내 측 기판을 액정을 사이에 두고 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 외측 기판을 마련하는 단계는 상기 상부 편광판이 형성된 면과 반대측면에 칼라필터 및 블랙매트릭스를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 태양전지패턴은 상기 상부 편광판 하측의 상기 블랙매트릭스가 형성된 패턴과 일치하는 위치 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 칼라 필터가 수지막으로 형성되는 경우, 상기 칼라 필터는 상기 태양 전지 패턴이 형성된 이후에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블랙매트릭스가 수지막으로 형성되는 경우, 상기 태양 전지 패턴, 상기 블랙매트릭스, 상기 칼라 필터 순으로 형성되거나 상기 블랙매트릭스, 태양 전지 패턴, 칼라 필터 순으로 형성되며, 상기 블랙매트릭스가 금속막으로 형성되는 경우, 상기 블랙매트릭스, 태양 전지 패턴, 칼라 필터 순으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 가지는 표시 장치의 제조 방법은 상부 편광판이 형성된 외측 기판을 마련하는 단계와; 상기 백라이트 유닛 상부에 위치하는 하부 편광판과, 그 하부 편광판과 인접하며 상기 백라이트 유닛에서부터의 광이 투과하지 않고 표시에 영향을 미치지 않는 위치에 태양 전지 패턴이 형성된 내측 기판을 마련하는 단계와; 상기 외측 기판 및 내측 기판을 액정을 사이에 두고 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 내측 기판을 마련하는 단계는 상기 하부 편광판이 형성된 면과 반대측 면에 TFT층 및 TFT의 배선 패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 태양 전 지 패턴은 상기 하부 편광판 상측의 상기 TFT층의 배선 패턴과 일치하는 위치 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 TFT층 및 태양 전지 패턴은 성막 온도가 높은 순서대로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시장치를 나타내는 단면도이다. 도 1에 도시된 표시장치에는 백라이트 유닛을 가지는 투과형 액정 표시 장치에 있어서, 표시장치의 외측 기판의 상부 편광판과 접하며, 백라이트 유닛으로부터의 광이 투과하지 않고 표시에 영향을 미치지 않는 위치에 외부광으로부터의 광에 의해 충전하는 태양 전지 패턴이 형성된다.
즉, 도 1에 도시된 표시 장치는 유리로 이루어진 외측 기판(1)과, 유리로 이루어진 내측 기판(2)과, 외측 기판(1)과 내측 기판(2) 사이에 개재된 액정층(3)과, 내측 기판(2)의 외측에 설치된 백라이트 유닛(4)을 구비하며, 외측 기판(1)은 내측 기판(2)과의 대향면에 칼라 필터(5) 및 블랙매트릭스(6)가 형성되며, 그 반대측 면에 상부 편광판(7)이 형성되어 있다. 또한, 내측 기판(2)은 외측 기판(1)과의 대향면에 TFT층(8)이 형성되며, 그 반대측 면에 하부 편광판(9)이 형성되어 있다. 그리고, 외측 기판(1)의 상부 편광판(7)의 하측 상에는 태양 전지 패턴(11A)이 형성된다. 태양 전지 패턴(11A)은 백라이트 유닛(4)으로부터의 광이 투과하지 않고 표시에 영향을 미치지 않는 위치, 즉 칼라필터(5)의 블랙매트릭스(6)가 형성된 패턴과 일치하는 위치 상에 플라즈마 CVD로 적층된 PIN막이나 스퍼터로 형성된 금속막 등을 블랙매트릭스(6)의 패턴과 일치하도록 패터닝되어 형성된다. 또한, 태양 전지 패턴(11A) 사이에는 상부 편광판(7)과 동일한 재질로, 상부 편광판(7)과 동일한 역할을 하는 패턴이 형성된다.
여기서, 칼라 필터(5)는, 일반적으로 그 재료가 수지막일 경우에, 열에 약하기 때문에, 태양전지 패턴(11A)이 형성된 이후에 형성된다. 블랙매트릭스(6)가 금속막으로 형성되는 경우에는, 블랙 매트릭스(6)→태양 전지 패턴(11A)→칼라 필터(5) 순으로 형성되지만, 블랙매트릭스(6)가 수지막으로 형성되는 경우에는, 태양 전지 패턴(11A)→블랙매트릭스(6)→칼라 필터(5)의 순으로 형성된다(또한, 블랙매트릭스(6)가 금속막으로 형성되는 경우에도 이 순서대로 형성 가능하다).
이 구조의 경우, 외부광에 의해 태양 전지는 전기를 발생한다. 따라서, 표시 장치 사용 이외에도 외부광에 의해 전기를 발생시키기 위해서 충전형 전지가 부가될 경우, 전지에 축전할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 실시 예에 의하면, 외측 기판(1)에 형성된 상부 편광판(7) 하측에 백라이트 유닛으로부터의 광이 투과하지 않고 표시에 영향을 미치지 않는 위치, 즉 블랙매트릭스(6)가 형성된 패턴과 일치하는 위치 상에 외부광으로부터의 광에 의해 충전되는 태양 전지 패턴(11A)를 형성한다. 즉, 표시에 영향을 미 치지 않는 부분에 태양전지를 일체화해 형성할 수 있어 제조가 간단하고, 불량 발생율도 저감할 수 있고 화질 저하를 방지하고 표시 장치의 저소비 전력화를 도모할 수 있다.
또한, 표시 장치에 충전형의 전지가 부가된 경우, 표시 장치의 미사용중에도 내장된 전지에 전기를 충전할 수 있어 전지 사용 시간을 연장할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시된 표시 장치에는 백라이트 유닛을 가지는 투과형 액정 표시 장치에 있어서 표시장치의 내측 기판의 하측에 백라이트 유닛으로부터의 광이 투과하지 않고 표시에 영향을 미치지 않는 위치에 백라이트 유닛으로부터의 광에 의해 충전되는 태양 전지 패턴이 형성된다.
즉, 도 2에 도시된 표시 장치는 유리로 이루어진 외측 기판(1)과, 유리로 이루어진 내측 기판(2)과, 외측 기판(1)과 내측 기판(2) 사이에 개재된 액정층(3)과, 내측 기판(2)의 외측에 설치된 백라이트 유닛(4)을 구비하며, 외측 기판(1)은 내측 기판(2)과의 대향면에 칼라 필터(5) 및 블랙매트릭스(6)가 형성되며, 그 반대측 면에 상부 편광판(7)이 형성되어 있다. 또한, 내측 기판(2)은 외측 기판(1)과의 대향면에 TFT층(8)이 형성되며, 그 반대측 면에 하부 편광판(9)이 형성되어 있다. 그리고, 내측 기판(2)의 하부 편광판(9)의 하측 상에는 태양 전지 패턴(11B)이 형성된다. 태양 전지 패턴(11B)은 백라이트 유닛(4)으로부터의 광이 투과하지 않고 표시에 영향을 미치지 않는 위치, 즉 TFT층(8)의 배선 패턴(10)과 일치하는 위치 상에 플라즈마 CVD로 적층된 PIN막이나 스퍼터로 형성된 금속막 등을 패터닝함으로 써 형성된다. 또한, 태양 전지 패턴(11B) 사이에는 하부 편광판(9)과 동일한 재질로, 하부 편광판(9)과 동일한 역할을 하는 패턴이 형성된다.
여기서, 형성 순서는, 플라즈마 CVD의 성막온도가 높은 박막부터 형성된다. 즉, TFT층(8)의 CVD 성막 온도가 높으면 TFT층(8)부터 형성하고, 태양 전지 패턴(11B)의 CVD 성막 온도가 높으면 태양 전지 패턴(11B)부터 형성을 실시한다. 이 구조의 경우, 백라이트 유닛(4)의 점등시에 백라이트 유닛(4)에 의해 태양 전지(11B)는 전기를 발생한다.
따라서, 본 발명의 제2 실시 예에 의하면, 내측 기판(2)에 형성된 하부 편광판(9) 상측의 백라이트 유닛(4)으로부터의 광이 투과하지 않고 표시에 영향을 미치지 않는 위치, 즉 TFT층(8)의 배선 패턴(10)과 일치하는 위치에, 백라이트 유닛(4)으로부터의 광에 의해 충전되는 태양전지 패턴(11B)을 형성한다. 그러므로, 표시에 영향을 미치지 않는 부분에 태양 전지를 일체화해 형성할 수 있어 제조가 간단하고, 불량 발생율도 저감할 수 있고 화질 저하가 방지되고 표시 장치의 저소비 전력화를 도모할 수 있다.
또한, 표시 장치에 충전형의 전지가 부가되면, 표시 장치의 미사용중에도 내장된 전지를 충전할 수 있어 전지 사용 시간의 연장을 도모할 수도 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제1 및 제2 실시 예는 액정 표시 장치의 적용예를 나타낸 것이지만, 본 발명은 유기 ＥＬ 표시장치나 플라즈마 표시 장치 등에도 적용할 수 있어 소비 전력 저감을 도모하는 표시장치를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 기판에 형성된 편광판과 접하며 백라이트 유닛으로부터의 빛이 투과하지 않게 표시에 영향을 미치지 않는 위치에 태양전지패턴을 표시 장치와 일체화되게 형성한다. 그러므로, 태양 전지와 TFT, 태양 전지와 칼라 필터의 부분이 개별적으로 형성되어 각자의 불량이 서로에게 영향을 미치지 않고, 불량 발생율도 저감 할 수 있어 표시에 영향을 미치지 않는 부분에 태양전지를 형성할 수가 있는 표시장치를 얻을 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (11)

  1. 백라이트 유닛을 가지는 표시 장치에 있어서,
    기판에 형성된 편광판과 인접하며, 상기 백라이트 유닛에서부터의 광이 투과하지 않고 표시에 영향을 미치지 않는 위치에 형성된 태양전지 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 편광판이 형성된 면과 반대측면에 칼라필터 및 블랙매트릭스가 형성된 내측기판이며,
    상기 태양전지패턴은 상기 편광판 하측의 상기 블랙매트릭스가 형성된 패턴과 일치하는 위치 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 편광판이 형성된 면과 반대측면에 TFT층 및 TFT의 배선 패턴이 형성된 외측 기판이며,
    상기 태양 전지 패턴은 상기 편광판 상측의 상기 TFT층의 배선 패턴과 일치하는 위치 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 태양 전지 패턴 사이에는 상기 편광판과 동일한 재질의 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 백라이트 유닛을 가지는 표시 장치의 제조 방법에 있어서,
    상부 편광판과, 그 상부 편광판과 인접하며 상기 백라이트 유닛에서부터의 광이 투과하지 않고 표시에 영향을 미치지 않는 위치에 태양 전지 패턴이 형성된 외측 기판을 마련하는 단계와;
    상기 백라이트 유닛 상부에 위치하며 하부 편광판이 형성된 내측 기판을 마련하는 단계와;
    상기 외측 기판 및 내측 기판을 액정을 사이에 두고 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 외측 기판을 마련하는 단계는
    상기 상부 편광판이 형성된 면과 반대측면에 칼라필터 및 블랙매트릭스를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 태양전지패턴은 상기 상부 편광판 하측의 상기 블랙매트릭스가 형성된 패턴과 일치하는 위치 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 칼라 필터가 수지막으로 형성되는 경우, 상기 칼라 필터는 상기 태양 전지 패턴이 형성된 이후에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스가 수지막으로 형성되는 경우, 상기 태양 전지 패턴, 상기 블랙매트릭스, 상기 칼라 필터 순으로 형성되거나 상기 블랙매트릭스, 태양 전지 패턴, 칼라 필터 순으로 형성되며,
    상기 블랙매트릭스가 금속막으로 형성되는 경우, 상기 블랙매트릭스, 태양 전지 패턴, 칼라 필터 순으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  9. 백라이트 유닛을 가지는 표시 장치의 제조 방법에 있어서,
    상부 편광판이 형성된 외측 기판을 마련하는 단계와;
    상기 백라이트 유닛 상부에 위치하는 하부 편광판과, 그 하부 편광판과 인접하며 상기 백라이트 유닛에서부터의 광이 투과하지 않고 표시에 영향을 미치지 않는 위치에 태양 전지 패턴이 형성된 내측 기판을 마련하는 단계와;
    상기 외측 기판 및 내측 기판을 액정을 사이에 두고 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 내측 기판을 마련하는 단계는
    상기 하부 편광판이 형성된 면과 반대측 면에 TFT층 및 TFT의 배선 패턴을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 태양 전지 패턴은 상기 하부 편광판 상측의 상기 TFT층의 배선 패턴과 일치하는 위치 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 TFT층 및 태양 전지 패턴은 성막 온도가 높은 순서대로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
KR1020070045371A 2006-12-27 2007-05-10 표시 장치 및 그 제조 방법 KR20080061228A (ko)

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