KR20080083791A - 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080083791A
KR20080083791A KR1020070024434A KR20070024434A KR20080083791A KR 20080083791 A KR20080083791 A KR 20080083791A KR 1020070024434 A KR1020070024434 A KR 1020070024434A KR 20070024434 A KR20070024434 A KR 20070024434A KR 20080083791 A KR20080083791 A KR 20080083791A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
crystal display
electrode
region
Prior art date
Application number
KR1020070024434A
Other languages
English (en)
Inventor
박경호
윤태훈
김재창
이각석
박성일
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020070024434A priority Critical patent/KR20080083791A/ko
Publication of KR20080083791A publication Critical patent/KR20080083791A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553Reflecting elements
    • G02F1/133555Transflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/13439Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

본 발명은 반투과형 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 단일 셀갭을 유지하면서 광시야각 특성을 구현할 수 있는 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 반투과형 액정표시장치는, 광 투과영역과 광 반사영역으로 구획되고, 상기 반사영역에 형성된 반사전극, 상기 투과영역과 반사영역에 형성된 화소전극과 공통전극을 포함하는 제 1 기판; 상기 제 1 기판과 대응되고, 적, 녹, 청 컬러필터를 포함하는 제 2 기판; 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
본 발명은 반사부 영역과 투과부 영역의 셀갭을 동일하게 유지하고, 반사부 영역에서의 액정 구동전압을 투과부 영역의 액정 구동전압과 일치하도록 하여 화면 품위를 개선한 효과가 있다.
반투과형, 액정표시장치, 반사, 투과, 셀갭, 수평전계

Description

반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법{Transflective Type Liquid Crystal Display Device And Method For Fabricating The Same}
도 1은 종래의 반투과형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치가 오프(off) 상태(dark)에서의 편광 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치가 온(on) 상태(bright)에서의 편광 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치의 투과율 곡선을 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치의 시야각 특성을 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치 제조방법을 도시한 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 제 1 절연기판 101: 제 2 절연기판
105: 어레이층 109: 절연층
110: 반사전극 120: 화소전극
121: 공통전극 141: 컬러필터층
142: 오버코트층 150a: 제 1 편광판
150b: 제 2 편광판 160a: 제 1 위상차판
160b: 제 2 위상차판 130: 액정층
본 발명은 반투과형 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 단일 셀갭을 유지하면서 광시야각 특성을 구현할 수 있는 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 백라이트를 광원으로 이용하는 투과형 액정표시장치와 자연광을 광원으로 이용하는 반사형 액정표시장치의 두 종류로 분류할 수 있다.
상기 투과형 액정표시장치는 백라이트를 광원으로 이용하는바, 어두운 주변환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있지만, 백라이트 사용에 의해 소비전력이 높다는 단점을 갖는다. 이에 반해, 상기 반사형 액정표시장치는 백라이트를 사용하지 않고 주변환경의 자연광을 이용하기 때문에 소비전력은 작지만, 주변환경이 어두울 때에는 사용이 불가능하다는 단점이 있다.
따라서, 상기 문제점들을 해결하기 위해 반투과형 액정표시장치가 제안되었다. 반투과형 액정표시장치는 필요에 따라 반사형 및 투과형의 양용이 가능하기 때 문에 상대적으로 낮은 소비전력을 가지며 어두운 주변환경에서도 사용이 가능하다.
도 1은 종래의 반투과형 액정표시장치를 도시한 단면도로서, 도시된 바와 같이, 반투과형 액정표시장치는 반사부와 투과부로 구획되며, 전체적으로 볼 때, 통상의 투과형 액정표시장치와 비교해서 반사부에 반사판을 형성하는 공정이 추가되는 구조를 갖는다.
또한, 반투과형 액정표시장치에 있어서, 반사부와 투과부는 백라이트를 온/오프 하는 것에 의해 시인되며, 통상 투과부의 셀갭(cell gap)은 반사부의 셀갭 보다 대략 2배 정도 큰 값을 갖는다.
도 1에서, 도면부호 1은 제 1 절연기판을, 2는 게이트전극을, 3은 게이트절연막을, 4는 채널층(a-Si)을, 5는 오믹콘택층(n+ a-Si)을, 6은 소오스전극을, 7은 드레인전극을, 8은 보호막을, 9는 화소전극을, 10은 레진막을, 11은 버퍼막을, 12는 반사전극을, 14는 제 2 절연기판을, 15는 컬러필터층을, 16은 공통전극을, 20은 액정층을, dr은 반사부에서의 셀갭을, 그리고, dt는 투과부에서의 셀갭을 각각 나타낸다.
그러나, 종래 기술에 따른 반투과형 액정표시장치는 반사부와 투과부 영역에서의 셀갭 차이로 인하여, 투과부에 비해 반사부 영역에서의 V-T(전압/투과율 그래프) 곡선의 기울기가 늘어지게 되어 계조 구현이 어려운 단점이 있다.
또한, 하부기판 상에 화소전극이 형성되어 있고, 상부기판 상에 공통전극이 형성된 TN(Twist Nematic) 모드로 구현되기 때문에 시야각 특성이 나쁜 단점이 있다.
본 발명은, 반사부 영역과 투과부 영역의 셀갭을 동일하게 유지하고, 반사부 영역에서의 액정 구동전압을 투과부 영역의 액정 구동전압과 일치하도록 하여 화면 품위를 개선한 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하부기판에 화소전극과 공통전극을 형성하여 시야각 특성을 개선한 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치는,
광 투과영역과 광 반사영역으로 구획되고, 상기 반사영역에 형성된 반사전극, 상기 투과영역과 반사영역에 형성된 화소전극과 공통전극을 포함하는 제 1 기판;
상기 제 1 기판과 대응되고, 적, 녹, 청 컬러필터를 포함하는 제 2 기판; 및
상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 반투과형 액정표시장치 제조방법은,
투과영역과 반사영역으로 구획된 기판을 제공하는 단계;
상기 기판 상에 박막트랜지스터, 게이트라인 및 데이터라인을 포함하는 어레이층을 형성하는 단계;
상기 어레이층이 형성된 기판 상에 유기막으로된 제 1 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 제 1 절연층이 형성된 기판 상에 반사전극을 형성하는 단계; 및
상기 반사전극이 형성된 기판 상에 제 2 절연층을 형성한 다음, 화소전극, 공통전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 반사부 영역과 투과부 영역의 셀갭을 동일하게 유지하고, 반사부 영역에서의 액정 구동전압을 투과부 영역의 액정 구동전압과 일치하도록 하여 화면 품위를 개선하였다.
또한, 본 발명은 하부기판에 화소전극과 공통전극을 형성하여 시야각 특성을 개선하였다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치의 하부기판은, 제 1 절연기판(100) 상에 박막트랜지스터, 게이트배선 및 데이터 배선을 형성한 어레이층(105)과, 어레이층(105) 상에는 제 1 절연층(109)와 제 2 절연층(111)을 사이에 두고 화소전극(120)과 공통전극(121)이 교대로 배치되어 있고, 반사부 영역에는 제 1 절연층(109)과 제 2 절연층(111) 사이에 반사전극(110)이 배치되어 있다.
상기 하부기판과 대응되는 반투과형 액정표시장치의 상부기판은, 제 2 절연기판(101)에 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러필터와 블랙매트릭스를 구비한 컬러필터층(141)과, 컬러필터층(141) 상에 오버코트층(142)이 형성되어 있다.
또한, 상기 상부기판과 하부기판은 액정층(130)을 사이에 두고 합착되어 있 다. 투과부와 반사부의 셀갭은 d1으로 동일하다. 이것은 제 1 절연기판(100) 상에 형성되는 제 1 절연층(109)을 유기막으로 도포하고 패턴닝하여, 반사전극(110)을 형성한 다음, 제 2 절연층(111)으로 평탄화한 다음, 화소전극(120)과 공통전극(121)을 교대로 형성하여 구현한다.
상기 화소전극(120)은 투명성 도전물질인 인듐-옥사이드(Indium-Tin-Oxide ; 이하" ITO" 라 함), 인듐-아연-옥사이드(Indium-Zinc-Oxide ; 이하" IZO" 라 함), 인듐-틴-아연-옥사이드(Indium-Tin-Zinc-Oxide ; 이하" ITZO" 라함) 등으로 형성된다.
또한, 공통전극(121) 역시 화소전극(120)과 동일한 ITO, IZO, ITZO로 형성할 수 있고, 저항이 작은 불투명 금속으로 형성할 수 있다. 공통전극(121)이 불투명 금속으로 사용될 때에는 반사전극(110)과 동일한 금속을 사용한다.
또한, 어레이층(105)이 형성된 제 1 절연기판(100) 배면 방향으로 제 1 위상차판(160a)과 제 1 편광판(150a)을 배치하고, 컬러필터층(141)이 형성된 제 2 절연기판(101) 배면 방향으로 제 2 위상차판(160b)과 제 2 편광판(150b)을 배치한다. 도면에서는 도시되지 않았지만, 제 1 편광판(150a) 하부에는 백라이트 유닛이 배치된다.
이와 같이, 본 발명의 반투과형 액정표시장치는 하부기판의 동일 평면 상에 화소전극, 공통전극 및 반사전극을 형성하여 반사부 영역과 투과부 영역에서 동일한 셀갭(d1)을 갖도록 하였다. 반사부 영역과 투과부 영역에서 서로 다른 셀갭을 갖는 종래 반투과형 액정표시장치는 반사부 영역에서와 투과부 영역에서의 계조전 압을 서로 다르게 인가하여야 하기 때문에 구동부가 복잡해지는 단점이 있었다. 또한, 종래 반투과형 액정표시장치는 반사부 영역과 투과부 영역에서 서로 다른 셀갭으로 인하여 투과율 곡선이 서로 달라 화면 품위가 저하되는 문제가 있었다.
또한, 본 발명에서는 하부기판 상에 공통전극과 화소전극을 교대로 형성하는 IPS(In-Plane Switching) 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드를 적용하여 종래 반투과형 액정표시장치가 갖는 좁은 시야각 특성을 개선하였다.
본 발명에서는 반사부 영역과 투과부 영역의 셀갭(d1)을 동일하게 유지시키고, 전극 간격 조절 또는 러빙 방향을 조절하여 동일한 계조전압에 의해 반사부 영역과 투과부 영역에서 동일한 투과율(V-T) 곡선을 갖도록 하였다.(도 4 참조)
따라서, 본 발명의 반투과형 액정표시장치는 반사부 영역과 투과부 영역의 셀갭(d1)이 동일하지만, 동일한 감마전압으로 액정을 구동시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 반투과형 액정표시장치는 반사부 영역과 투과부 영역을 동일한 감마 전압에 의해 구동하기 때문에 화면 품위가 양측 영역에서 다르지 않아 양질의 화면을 구현할 수 있는 이점이 있다.
도 3a는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치가 오프(off) 상태(dark)에서의 편광 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 오프(off) 상태에서 투과부와 반사부에서의 편광 상태를 설명한다. 여기서, 제 1 편광판(150a)의 편광 방향은 90°이고, 제 1 위상차판(160a)의 편광 방향은 135˚, 액정층(130)은 90°TN 모드로 동작하고, 제 2 위상차판(160b)의 편광 방향은 45˚, 제 2 편광판(150b)은 90˚인 경우를 예로 설명 한다. 여기서, 설명하지 않은 도면 부호는 도 2와 동일한 부분이다.
먼저, 액정표시장치의 화소에 전계가 인가되지 않은 경우, 투과부 영역에서는 제 1 편광판(150a) 외측에 배치되어 있는 백라이트 광으로부터 광원이 공급되면, 제 1 편광판(150a)에서 90˚방향으로 편광된다. 이후 제 1 편광판(150a)을 통과한 광은 제 1 위상차판(160a)에서 우원편광으로 편광되고, 이것은 액정층(130)에서 편광방향의 변화없이 우원편광으로 제 2 위상차판(160b)에 공급된다.
제 2 위상차판(160b)은 액정층(130)을 통과한 우원편광을 90˚방향의 편광으로 변화시켜 제 2 편광판(150b)에 공급한다. 제 2 편광판(150b)의 편광 방향이 0˚이므로 제 2 위상차판(160b)을 통과한 광과 수직 방향을 이루어 광은 제 2 편광판(150b)을 통과하지 못하여 다크(dark) 상태를 유지한다.
또한, 반사부 영역에서는 외부광원이 제 1 편광판(150b)에서 수평방향으로 편광된 다음 제 2 위상차판(160b)을 통과하여 좌원편광으로 편광되고, 이 좌원편광은 액정층(130)에서 변화없이 좌원편광으로 편광된 상태로 다시 제 2 위상차판(160b)으로 진행한다. 좌원편광은 제 2 위상차판(160b)에서 수직한 편광으로 변화된 다음, 제 2 편광판(150b)에서 차단되어 다크(dark) 상태를 유지한다.
따라서, 본 발명의 반투과형 액정표시장치는 하부기판 상에 화소전극(120)과 공통전극(121)이 형성되어 있지만, 오프 상태에서 빛샘 불량이 없는 완전한 다크 상태를 유지할 수 있다.
도 3b는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치가 온(on) 상태(bright)에서의 편광 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 온(on) 상태에서 투과부와 반사부에서의 편광 상태를 설명하였다. 여기서, 제 1 편광판(150a)의 편광 방향은 90°이고, 제 1 위상차판(160a)의 편광 방향은 135˚, 액정층(130)은 90°TN 모드로 동작하고, 제 2 위상차판(160b)의 편광 방향은 45˚, 제 2 편광판(150b)은 90˚인 경우를 예로 한다. 여기서, 설명하지 않은 도면 부호는 도 2와 동일한 부분이다.
먼저, 액정표시장치의 화소에 전계가 인가되어 액정층(130)의 액정들이 회전하였다. 이때, 투과부 영역에서는 제 1 편광판(150a) 외측에 배치되어 있는 백라이트 광으로부터 광원이 공급되면, 제 1 편광판(150a)에서 90˚방향으로 편광된다. 이후 제 1 편광판(150a)을 통과한 광은 제 1 위상차판(160a)에서 우원편광으로 편광되고, 이것은 액정층(130)에서 좌원편광으로 변한다.
이렇게 액정층(130)에서 좌원편광으로 변한 광은 제 2 위상차판(160b)에 공급되어, 수평방향의 편광으로 변하게 된다. 제 2 위상차판(160b)에서 수평방향으로 변한 편광은 제 2 편광판(150b)의 편광방향과 일치하여 편광이 제 2 편광판(150b) 외측으로 나오게 된다. 따라서, 온 상태에서 반사부 영역에서는 브라이트(bright) 상태를 유지한다.
또한, 반사부 영역에서는 외부광원이 제 1 편광판(150b)에서 수평방향으로 편광된 다음 제 2 위상차판(160b)을 통과하여 좌원편광으로 편광되고, 이 좌원편광은 액정층(130)에서 수직한 방향의 편광되어 하부기판에 도달하고, 이후 반사전극(110)에서 반사되어 우원편광으로 편광된다. 이와 같이 액정층(130)에서 우원편광으로 변화된 광은 제 2 위상차판(160b)에서 다시 수평한 편광으로 변화된다. 따 라서 제 2 위상차판(160b)을 통과한 수평방향으로 편광된 편광은 제 2 편광판(150b)의 편광 방향과 일치하여 외부로 광이 나오게 된다. 따라서, 온(on) 상태에서 투과부 영역에서는 브라이트(bright) 상태를 유지하게 된다.
따라서, 본 발명의 반투과형 액정표시장치는 하부기판 상에 화소전극(120)과 공통전극(121)이 형성되어 있지만, 온 상태에서 완전한 브라이트(bright) 상태를 유지할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치의 투과율 곡선을 도시한 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 반사부 영역과 투과부 영역에서의 셀갭이 동일하지만 반사부와 투과부 영역에서의 투과율 곡선이 거의 일치함을 볼 수 있다. 이것은 화소전극과 공통전극의 간격을 조절하거나, 상부기판과 하부기판의 러빙 방향을 조절하여 구현할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 반사부 영역과 투과부 영역에 공급되는 계조 전압을 서로 다르게 할 필요가 없다.
TN 모드의 액정 회전 방향(90˚)을 이용하여 다크 상태를 유지하고, 수평 스위칭을 이용해 액정의 광축과 상부의 위상차판의 광축을 일치시키거나 수직으로 배열하여 브라이트 상태를 유지할 수 있다.
즉, 본 발명에서는 동일한 셀갭을 갖는 반투과형 액정표시장치에 추가적으로 수평 전계에 의해 구동되지만, TN 모드의 액정 회전 방향 특성을 이용하여 빛샘 불량이 없는 다크 상태를 유지할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치의 시야각 특성을 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 반투과형 액정표시장치의 반사부 영역에서의 시야각 특성을 나타낸 것이고, 5b는 투과부 영역에서의 시야각 특성을 나타낸 것이다.
본 발명에서는 반투과형 액정표시장치에 수평전계를 구현할 수 있도록 하부기판 상에 화소전극과 공통전극을 배치하였다. 따라서, 종래 TN 모드에 비해 시야각 특성이 현저히 개선될 뿐 아니라, 다크 상태에서는 TN 모드의 90°액정 모드를 이용하기 때문에 일반적인 수평전계 액정표시장치에 비해 빛샘 불량이 적은 장점이 있다.
도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이 0˚에서부터 360˚범위에서 고른 시야각 특성을 나타내고 있음을 볼 수 있다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 투과부와 반사부가 구획된 절연기판(200) 상에 어레이층(201)을 형성한다. 상기 어레이층(201)은 게이트 전극, 게이트배선 형성공정, 채널층과 오믹접촉층으로 구성된 액티브층 형성 공정, 소스/드레인 전극 및 데이터 배선 형성 공정에 의해 소자들이 형성된 층이다.
상기와 같이 어레이층(201)이 절연기판(200) 상에 형성되면, 도 6c에 도시한 바와 같이, 유기막으로된 제 1 절연층(205)을 형성한다. 이때, 반사부 영역에서는 외부광의 반사율을 높이기 위해 다수개의 볼록한 영역을 갖도록 표면처리를 한다. 반사되는 광의 산란율과 반사율을 높이기 위해서이다.
상기와 같이 절연기판(200) 상에 제 1 절연층(205)이 형성되면 도 6d에 도시한 바와 같이, 반사부 영역의 제 1 절연층(205) 상에 반사전극(209)을 형성한다. 상기 반사전극(209)은 반사율이 높은 불투명 금속으로 형성한다.
상기와 같이 반사전극(209)이 형성되면, 도 6e에 도시한 바와 같이, 절연기판(200) 상에 제 2 절연층(221)을 형성하여 평탄화하고, 계속해서 투명성 도전물질 예를 들어, ITO, IZO, ITZO로된 금속을 형성한 다음, 식각하여 투과부 영역과 반사부 영역에 화소전극(210)과 공통전극(211)을 동시에 형성한다.
만약, 공통전극(211)을 불투명 금속으로 형성할 경우에는 각각 두번의 마스크 공정을 진행하여 투명금속으로된 화소전극(210)과 불투명 금속으로된 공통전극(211)을 소정의 간격으로 형성한다.
도면에는 도시하지 않았지만, 이후 배향막을 형성한 다음 러빙 공정을 진행한다.
이와 같이, 본 발명에서는 절연기판(200) 상에 형성된 제 2 절연층(221) 상에 화소전극(210), 공통전극(211)을 형성하기 때문에 단일한 셀갭을 갖는 반투과형 액정표시장치를 형성할 수 있다.
또한, 화소전극(210)과 공통전극(211)을 동일한 기판 상에 형성하여 수평전계를 형성할 수 있어 시야각 특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 반사부 영역과 투과부 영역의 셀갭을 동일하게 유지하고, 반사부 영역에서의 액정 구동전압을 투과부 영역의 액 정 구동전압과 일치하도록 하여 화면 품위를 개선한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하부기판에 화소전극과 공통전극을 형성하여 시야각 특성을 개선한 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 하부기판 상에 공통전극과 화소전극을 교대로 형성하는 IPS(In-Plane Switching) 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드를 적용하여 종래 반투과형 액정표시장치가 갖는 좁은 시야각 특성을 개선한 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 반사부 영역과 투과부 영역의 셀갭(d1)을 동일하게 유지시키고, 투과부 영역의 전극 간격 조절 또는 러빙 방향을 조절하여 동일한 계조전압에 의해 동일한 투과율(V-T) 곡선을 갖도록 한 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (12)

  1. 광 투과영역과 광 반사영역으로 구획되고, 상기 반사영역에 형성된 반사전극, 상기 투과영역과 반사영역에 형성된 화소전극과 공통전극을 포함하는 제 1 기판;
    상기 제 1 기판과 대응되고, 적, 녹, 청 컬러필터를 포함하는 제 2 기판; 및
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 반투과형 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 투과영역과 반사영역에는 화소전극과 공통전극이 교대로 배치된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 투과영역과 반사영역의 셀갭은 동일한 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 화소전극은 ITO, IZO, ITZO중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 공통전극은 ITO, IZO, ITZO중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 투과영역과 반사영역의 액정층은 동일한 감마 전압으로 구동되는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 공통전극은 반사전극과 동일한 불투명 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
  8. 투과영역과 반사영역으로 구획된 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판 상에 박막트랜지스터, 게이트라인 및 데이터라인을 포함하는 어레이층을 형성하는 단계;
    상기 어레이층이 형성된 기판 상에 유기막으로된 제 1 절연층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 절연층이 형성된 기판 상에 반사전극을 형성하는 단계; 및
    상기 반사전극이 형성된 기판 상에 제 2 절연층을 형성한 다음, 화소전극, 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 반투과형 액정표시장치 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 화소전극, 공통전극을 형성하는 단계는,
    상기 반사전극이 형성된 기판 상에 제 2 절연층을 형성하여 평탄화하고, 이후, 투명성 도전물질을 기판 상에 형성한 다음, 식각하여 투과영역과 반사영역에 화소전극 및 공통전극을 동시에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반 투과형 액정표시장치 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 화소전극, 공통전극을 형성하는 단계는,
    상기 반사전극이 형성된 기판 상에 제 2 절연층을 형성하여 평탄화하고, 이후, 투명성 도전물질을 기판 상에 형성한 다음, 식각하여 투과영역과 반사영역에 화소전극을 형성하는 단계; 및
    상기 화소전극이 형성된 기판 상에 불투명 금속을 형성하고, 식각하여 화소전극과 소정의 간격을 두고 교대로 배치될 수 있도록 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치 제조방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 화소전극은 투명성 도전물질인 ITO, ITZO 또는 IZO중 어느 하나의 물질을 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치 제조방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 공통전극은 투명성 도전물질인 ITO, ITZO 또는 IZO중 어느 하나의 물질을 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치 제조방법.
KR1020070024434A 2007-03-13 2007-03-13 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법 KR20080083791A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070024434A KR20080083791A (ko) 2007-03-13 2007-03-13 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070024434A KR20080083791A (ko) 2007-03-13 2007-03-13 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080083791A true KR20080083791A (ko) 2008-09-19

Family

ID=40024283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070024434A KR20080083791A (ko) 2007-03-13 2007-03-13 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080083791A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110064168A (ko) * 2009-12-07 2011-06-15 엘지디스플레이 주식회사 Ips모드 반투과형 액정표시장치 및 그 제조 방법
KR20110069396A (ko) * 2009-12-17 2011-06-23 엘지디스플레이 주식회사 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치
KR20120070321A (ko) * 2010-12-21 2012-06-29 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20130048059A (ko) * 2011-11-01 2013-05-09 엘지디스플레이 주식회사 액정 디스플레이 장치와 이의 제조방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110064168A (ko) * 2009-12-07 2011-06-15 엘지디스플레이 주식회사 Ips모드 반투과형 액정표시장치 및 그 제조 방법
KR20110069396A (ko) * 2009-12-17 2011-06-23 엘지디스플레이 주식회사 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치
KR101654240B1 (ko) * 2009-12-17 2016-09-09 엘지디스플레이 주식회사 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치
KR20120070321A (ko) * 2010-12-21 2012-06-29 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20130048059A (ko) * 2011-11-01 2013-05-09 엘지디스플레이 주식회사 액정 디스플레이 장치와 이의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4883521B2 (ja) 半透過型液晶表示装置
US7948582B2 (en) Liquid crystal display device, in which a wide viewing angle mode and a narrow viewing mode can be easily selected, and driving method thereof
US7940358B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
US8294852B2 (en) Liquid crystal display device comprising a combination of O-type polarizers and E-type polarizers
US8072564B2 (en) Liquid crystal device having a band-shaped retardation film extending outwardly to a parting area outside of a dummy pixel area
TWI407213B (zh) 液晶顯示裝置
KR101888516B1 (ko) 듀얼 모드 액정표시장치
US20110134348A1 (en) Liquid crystal display device
JP4337854B2 (ja) 液晶表示装置
US8064016B2 (en) Liquid crystal display device and electronic apparatus
JP2008014965A (ja) 液晶表示装置
KR20080083791A (ko) 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법
US7787083B2 (en) Liquid crystal device and electronic apparatus
EP3040769B1 (en) Liquid crystal display device
KR101855985B1 (ko) 비씨에스엔 모드 액정표시장치
JP5397989B2 (ja) 液晶表示装置
JP2008076503A (ja) 液晶表示装置
KR100719685B1 (ko) 액정표시장치
KR100830341B1 (ko) 액정표시장치
US20240168339A1 (en) Liquid crystal display device
KR20080086118A (ko) 반투과형 액정표시장치 및 그 제조방법
JP2024074483A (ja) 液晶表示装置
KR20070002677A (ko) 액정표시소자
JP5041436B2 (ja) 液晶表示装置
KR102224092B1 (ko) 반사투과형 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination