KR20110068563A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반사 특성을 갖는 액정표시장치에 관한 것이다. 특히 경사 증착된 산화티타늄막을 이용하여 액정표시장치의 오프 시에 특정 색상을 나타낼 수 있도록 하는 것이 특징이다.
또한, 산화티타늄막과 액정패널 사이에 위상 지연판을 구성하여 투과율이 감소되는 것을 방지하는 것이 특징이다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 반사특성을 가져 오프 상태에서 특정 색상을 나타낼 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점진적으로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), VFD(Vacuum Fluorescent Display), ELD(Electro Luminescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 액정표시장치가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이러한 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 바, 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래에 따른 액정표시장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 종래에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도시한 바와 같이, 종래에 따른 액정표시장치(1)는 제 1 기판(5) 및 제 2 기판(10)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(5, 10)의 이격된 사이 공간에 개재된 액정층(15)과, 상기 제 1 기판(5)과 이격된 배면에 위치하는 백라이트 유닛(90)을 포함한다. 이 때, 상기 제 1 및 제 2 기판(5, 10)과 액정층(15)을 포함하여 액정 패널(30)이라 한다. 상기 제 1 및 제 2 기판(5, 10)은 투명한 유리 기판이 주로 이용된다.
상기 제 1 기판(5)은 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)이 수직 교차하여 정의하는 화소 영역(P)과 박막 트랜지스터(Tr)가 형성되는 스위칭 영역(S) 으로 구분된다. 상기 제 1 기판(5) 상에는 수직 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선이 형성된다.
상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점 별로는 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터(Tr)가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터(Tr)는 게이트 전극(25), 게이트 절연막(45), 반도체층(42)과 소스 및 드레인 전극(32, 34)을 포함할 수 있다. 상기 게이트 전극(25)은 상기 게이트 배선에 연결되며, 상기 게이트 절연막(45)은 상기 게이트 전극(25)을 덮고 있다. 상기 반도체층(42)은 상기 게이트 절연막(45) 상에 위치하며, 상기 게이트 전극(25)에 대응하여 위치하고 있다. 상기 반도체층(42)은 순수한 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 이루어진 액티브층과 불순물을 포함하는 비정질 실리콘(n+ a-Si:H)으로 이루어진 오믹 콘택층을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(32)은 상기 데이터 배선에 연결되며, 상기 드레인 전극(34)은 상기 소스 전극(32)과 이격되어 있다. 상기 소스 전극(32) 및 상기 드레인 전극(34)은 상기 반도체층(42) 상에 위치하고 있다.
상기 박막 트랜지스터(Tr)의 상부로는 상기 드레인 전극(34)을 노출하는 드레인 콘택홀(DCH)을 포함하는 보호막(55)이 형성된다. 상기 보호막(55)의 상부로는 상기 드레인 콘택홀(DCH)을 통해 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(34)과 개별적으로 연결된 화소 전극(70)이 화소 영역(P)별로 형성된다.
상기 화소 전극(70)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide; ITO)와 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide; IZO)를 포함하는 투명한 도전성 물질 그룹 중 선택된 하나로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제 2 기판(10)에는 제 1 기판(5) 상의 게이트 및 데이터 배선과, 박막 트랜지스터(Tr)를 차폐하는 블랙 매트릭스(12)가 형성된다. 상기 블랙 매트릭스(12)의 하부로는 블랙 매트릭스(12)를 경계로 순차적으로 패턴된 적(R), 녹(G), 청(B) 서브 컬러필터(16a, 16b, 16c)를 포함하는 컬러필터층(16)이 형성된다. 또한, 상기 컬러필터층(16)의 하부 전면으로는 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 물질 그룹 중 선택된 하나로 이루어진 공통 전극(80)이 형성된다.
이 때, 도면으로 상세히 제시하지는 않았지만, 상기 화소 전극(70)과 상기 공통 전극(80)의 상부 및 하부면 각각에는 제 1 및 제 2 배향막(미도시)이 더 형성될 수 있다.
전술한 액정표시장치(1)는 박막 트랜지스터(T)가 개별적으로 연결된 화소 전극(70)을 제 1 전극으로, 제 2 기판(10)의 전면에 형성된 공통 전극(80)을 제 2 전극으로 이용하게 된다. 이러한 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터(T)를 이용하여 선택적으로 해당 화소 영역별로 위치하는 화소 전극 및 공통 전극 간의 수직 전계를 이용하여 액정층(15)이 구동되며 상기 백라이트 유닛(90)으로부터 발광되는 빛의 투과량을 조절할 수 있게 된다. 이러한 액정층의 구동에 의한 온/오프에 컬러필터층을 통과하는 빛을 통해 원하는 영상을 구현하게 된다.
특히, 상기 백라이트 유닛(90)의 광원으로는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 열음극 형광램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp: HCFL), 외부 전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL) 및 발광 다이오 드(Light-Emitting Diode: LED) 중 선택된 어느 하나가 이용될 수 있다.
한편, 최근 들어 오프 시에 색상이 구현되는 액정표시장치에 대한 요구가 있다. 특히 휴대폰 등에 있어, 오프 시에 케이스의 색상과 조화를 이루도록 특정 색상이 구현되는 것이 요구되고 있다. 일반적으로, 액정표시장치는 그 모드에 따라 오프 시에 블랙 또는 화이트 색상을 구현하게 되는데, 휴대폰 케이스 등의 색상과 조화를 이룰 수 없게 된다.
이러한 요구에 맞추어, 콜레스테릭 액정의 반사 특성을 이용한 액정표시장치가 제안되었다. 도 2는 종래 콜레스테릭 액정을 이용한 반사 특성의 액정표시장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정표시장치(50)는 액정패널(30)과, 상기 액정패널(30) 하부의 백라이트 유닛(90)과, 상기 액정패널(30) 상부의 콜레스테릭 액정필름(80)을 포함한다.
상기 액정패널(30)은 도 1에 도시된 바와 같이, 박막트랜지스터(Tr)와 화소전극(70) 등이 형성된 제 1 기판(5)과, 컬러필터층(16) 및 공통전극(75) 등이 형성된 제 2 기판(10) 및 상기 제 1 및 제 2 기판(5, 10) 사이에 개재된 액정층(15)을 포함하여 이루어진다.
상기 액정패널(30)은 온(on) 구동시 상기 백라이트 유닛(90)의 광원으로부터 빛이 조사되고 상기 액정패널(30)의 구동에 의해 상기 콜레스테릭 액정필름(80)을 통해 컬러 영상을 구현하게 된다.
상기 콜레스테릭 액정필름(80)은 서로 마주보는 제 3 및 제 4 기판(82, 84)과, 상기 제 3 및 제 4 기판(82, 84) 사이에 위치하며 각 화소영역(P)의 경계에 형성된 격벽(88)과, 상기 제 3 및 제 4 기판(82, 84)과 상기 격벽(88)에 의해 정의된 공간에 위치하는 콜레스테릭 액정층(86)을 포함하여 이루어진다.
상기 콜레스테릭 액정층(86)은 콜레스테릭 액정분자(87)를 포함하고 있다.
한편, 액정표시장치(50)는 상기 액정패널(30)의 오프(off) 구동시에 상기 콜레스테릭 액정필름(80)에 의해 빛이 선택적으로 반사되어 특정 색상을 구현하게 된다.
상기 콜레스테릭 액정분자(87)는 나선 형상으로 꼬인 상태로 배열되어 있다. 상기 콜레스테릭 액정분자(87)의 360°꼬인 형상을 단위 나선 피치(pitch)라고 하면, 단위 나선 피치와 나선 형상의 두께에 의해 반사되는 색상이 결정된다.
즉, 콜레스테릭 액정분자(87)는 우원편광된 빛은 투과하고 좌원편광된 빛 중 특정 파장을 갖는 빛만을 반사하게 되며, 콜레스테릭 액정분자(87)의 단위 나선 피치와 나선 형상의 두께에 의해 반사된 빛의 파장이 결정된다. 즉, 콜레스테릭 액정분자(87)의 단위 나선 피치와 나선 형상의 두께에 의해 반사된 빛의 색상이 결정된다.
그런데, 위와 같이 콜레스테릭 액정필름(80)을 포함하는 종래 반사 액정표시장치(50)의 경우, 마주하는 두 기판(82, 84) 및 콜레스테릭 액정층(86)을 포함하는 콜레스테릭 액정필름(80)을 필요로 하기 때문에 그 제조 공정이 복잡하고 제조 원가 또한 상승하게 된다.
또한, 정면 시야각에서는 원하는 색상이 구현되나 측면 시야각에서는 다른 색상이 관찰되는 문제가 있다.
또한, 액정패널(30)의 상,하에는 특정 선편광만을 투과시키는 편광판이 존재하며 상기 액정패널(30)의 상부에 위치하는 편광판을 통과한 빛은 좌원편광된 빛만을 투과시키는 콜레스테릭 액정필름(80)을 통과하면서 투과율이 크게 감소하게 된다. 결과적으로 액정표시장치(50)의 투과율이 감소하는 문제가 발생한다.
본 발명은 위와 같이, 종래 액정표시장치의 제조 공정 및 제조 원가에서의 단점을 해결하고자 한다. 즉, 복잡한 구조의 콜레스테릭 액정필름을 대신하여 특정 색상을 반사시킬 수 있는 구성을 이용하고자 한다.
또한, 측면 시야각에서의 색상 변화 문제를 해결하고자 한다.
또한, 액정표시장치의 투과율 감소를 방지하고자 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은 액정패널과; 상기 액정패널 하부 및 상부 각각에 위치하는 제 1 및 제 2 편광판과; 상기 제 1 편광판 하부에 위치하며 상기 액정패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛과; 상기 제 2 편광판 상부에 위치하며, 우원편광된 빛과 좌원편광된 빛 중 어느하나는 투과시키고 다른 하나는 반 사시키는 산화티타늄막을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
상기 제 2 편광판과 상기 산화티타늄막 사이에 위치하며 선편광된 빛을 우원편광된 빛과 좌원편광된 빛 중 상기 산화티타늄막을 통과하는 어느 하나로 변환시키는 위상 지연판을 포함하는 것이 특징이다.
상기 산화티타늄막은 경사증착되어 나선형 구조를 갖는 것이 특징이다.
상기 산화티타늄막에 의해 반사되는 빛은 제 1 파장을 갖고, 상기 제 1파장은 상기 나선형 구조의 단위 나선 피치 길이와 두께에 의해 결정되는 것이 특징이다.
상기 액정패널은, 마주하는 제 1 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판에 위치하는 박막트랜지스터와; 상기 제 1 기판에 위치하며 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극과; 상기 제 1 및 제 2 기판 중 어느 하나에 위치하는 공통전극과; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하는 것이 특징이다.
상기 산화티타늄막 상부에 위치하는 보호기판을 포함하는 것이 특징이다.
상기 제 1 편광판은 제 1 편광축을 갖고, 상기 제 2 편광판은 상기 제 1 편광축에 수직한 제 2 편광축을 갖는 것이 특징이다.
본 발명은 경사 증착된 산화티타늄(TiO2) 막을 이용하여 특정 파장을 빛을 반사함으로써 액정표시장치의 오프(off) 시에 특정 색상을 표시할 수 있게 된다.
종래 콜레스테릭 액정필름에 비해 매우 간단한 구조를 갖기 때문에 제조 공 정이 단순하고 제조 원가를 절감할 수 있다. 또한, 박형 액정표시장치를 제공할 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 산화티타늄 막을 이용하는 경우 정면 시야각과 측면 시야각에서 동일한 색상을 관찰할 수 있게 된다.
또한, 위상차 지연 필름에 의해 위상이 변화된 빛이 산화티타늄 막을 통과하기 때문에 투과율 감소를 방지할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치(100)는 액정패널(110)과, 상기 액정패널(110) 하부 및 상부의 제 1 및 제 2 편광판(152, 154)과, 상기 제 1 편광판(152) 하부의 백라이트 유닛(120)과, 상기 제 2 편광판(154) 상부의 산화티타늄(TiO2)막(160)을 포함한다. 또한, 상기 산화티타늄막(160) 상부에 보호기판(170)이 위치할 수 있으나, 이는 필수적 구성은 아니다.
상기 액정패널(110)은 제 1 기판(101)과, 상기 제 1 기판(101)과 마주하는 제 2 기판(102)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(101, 102) 사이에 개재된 액정층(103)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(101, 102) 각각의 외측에 위치하는 제 1 및 제 2 편광판(152, 154)를 포함한다.
상기 제 1 기판(101) 상에는 게이트 전극(112)과, 상기 게이트 전극(112)에 연결되고 제 1 방향을 따라 연장된 게이트 배선(114)이 위치하고 있다. 상기 게이트 전극(112) 및 상기 게이트 배선(114) 각각은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 구리합금과 같은 금속물질의 단일층으로 이루어질 수 있다. 한편, 이와 달리 구리(Cu)로 이루어지는 제 1 층과, 상기 제 1 층 상부 및 하부에 위치하며 몰리브덴-티타늄 합금(MoTi)으로 이루어지는 제 2 및 제 3 층을 갖는 삼중층 구조로 이루어질 수도 있다.
상기 게이트 전극(112) 및 상기 게이트 배선(114)을 덮으며 게이트 절연막(116)이 위치하고 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(116)은 산화실리콘 또는 질화실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 절연막(116) 상에는 액티브층(120a)과 오믹콘택층(120b)을 포함하는 반도체층(120)이 위치한다. 상기 반도체층(120)은 상기 게이트 전극(112)에 대응하여 위치하고 있다. 상기 액티브층(120a)은 순수 비정질 실리콘으로 이루어지며, 상기 오믹콘택층(120b)은 불순물 비정질 실리콘으로 이루어진다.
또한, 상기 게이트 절연막(116) 상에는 상기 화소영역(P)에 대응하여 판 형상을 갖는 화소전극(124)이 위치한다. 상기 화소전극(124)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어진다. 상기 화소전극(124)은 상기 반도체층(120)의 측면과 접촉할 수 있으며, 이와 달리 상기 반도체층(120)으로부터 일정 간격 이격되어 위치할 수도 있다. 상기 화소전극(124)은 상기 게이트 배선(114)의 일부와 중첩함으로써 스토리지 캐패시터(Cst)를 구성한다. 즉, 상기 게이트 배선(114)의 중 첩된 부분이 제 1 전극이 되고, 상기 화소전극(124)의 중첩된 부분이 제 2 전극이 되며, 상기 화소전극(124)과 상기 게이트 배선(114) 사이의 상기 게이트 절연막(116)이 유전체층이 됨으로써, 스토리지 캐패시터(Cst)를 이룬다.
또한, 상기 게이트 절연막(116) 상에는 상기 게이트 배선(114)과 교차하도록 제 2 방향으로 연장된 데이터 배선(130)이 위치한다. 상기 데이터 배선(130)과 상기 게이트 배선(114)의 교차에 의해 상기 화소영역(P)이 정의된다.
상기 반도체층(120) 상에는 소스 전극(132)과 드레인 전극(134)이 위치하고 있다. 상기 소스 전극(132)은 상기 데이터 배선(130)에 연결되며, 상기 드레인 전극(134)은 상기 소스 전극(132)으로부터 이격되어 있다. 상기 드레인 전극(132)은 상기 화소전극(124)과 접촉하고 있다. 상기 소스 및 드레인 전극(132, 134) 사이의 이격 공간에 대응하여 상기 액티브층(120a)이 노출되어 있다.
상기 데이터 배선(130), 상기 소스 전극(132) 및 상기 드레인 전극(134) 각각은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 구리합금과 같은 금속물질의 단일층으로 이루어질 수 있다. 한편, 이와 달리 구리(Cu)로 이루어지는 제 1 층과, 상기 제 1 층 상부 및 하부에 위치하며 몰리브덴-티타늄 합금(MoTi)으로 이루어지는 제 2 및 제 3 층을 갖는 삼중층 구조로 이루어질 수도 있다.
상기 게이트 전극(112), 상기 게이트 절연막(116), 상기 반도체층(120), 상기 소스 전극(132) 및 상기 드레인 전극(134)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다. 상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 게이트 배선(114), 상기 데이터 배 선(130) 및 상기 화소전극(124)과 연결되어 있다.
상기 박막트랜지스터(Tr), 상기 데이터 배선(130) 및 상기 화소전극(124)을 덮으며 보호층(136)이 위치하고 있다. 상기 보호층(136)은 산화실리콘, 질화실리콘과 같은 무기절연물질 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)과 같은 유기절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 보호층(136) 상에는 상기 화소전극(124)에 대응하여 적어도 하나의 홀(139)을 가지며 상기 제 1 기판(101) 전체에 대하여 판 형상을 갖는 공통전극(138)이 위치하고 있다. 상기 공통전극(138)은 ITO, IZO와 같은 투명 도전성 물질로 이루어진다. 상기 공통전극(138) 및 상기 화소전극(124)에 전압이 인가되면 프린지 필드(fringe field)가 형성된다.
상기 제 1 기판(101)과 마주하는 상기 제 2 기판(102)에는 블랙매트릭스(140)와, 컬러필터층(142)과 오버코트층(146)이 위치하고 있다. 상기 블랙매트릭스(140)는 상기 박막트랜지스터(Tr), 상기 데이터 배선(130) 및 상기 게이트 배선(114) 등에 대응하여 위치함으로써 빛샘을 방지한다. 상기 블랙매트릭스(140) 상에는 상기 화소영역(P)에 대응하여 상기 컬러필터층(142)이 형성된다. 예를 들어, 상기 컬러필터층(142)는 적색, 녹색, 청색 컬러필터 패턴(142a, 142b, 142c)를 포함한다. 또한, 상기 오버코트층(146)은 상기 블랙매트릭스(140) 및 상기 컬러필터층(142)을 덮으며 표면을 평탄화하게 된다.
전술한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 기판(101, 102) 사이에는 액정층(103)이 위치하며, 상기 화소전극(124)과 상기 공통전극(138) 사이에 형성된 프린지 필 드에 의해 상기 액정층(103)이 구동된다.
한편, 상기 화소전극과 상기 공통전극 각각이 빗(comb) 형상을 가지며 서로 교대로 배열됨으로써 횡전계에 의해 상기 액정층이 구동될 수 있으며, 또한, 상기 공통전극이 제 2 기판(102)의 상기 오버코트층(146) 상에 위치함으로써 수직 전계에 의해 상기 액정층이 구동될 수도 있다.
상기 제 1 및 제 2 기판(101, 102) 각각의 외측에 위치하는 상기 제 1 및 제 2 편광판(152, 154)는 서로 수직한 편광축을 갖는다. 이에 의해 상기 제 1 편광판(152)은 상기 백라이트 유닛(120)으로부터 조사된 빛 중 제 1 편광축과 평행한 빛만을 투과시키며, 상기 제 2 편광판(154)은 상기 제 1 편광축과 수직인 제 2 편광축에 평행한 빛만을 투과시키게 된다.
상기 제 2 편광판(154) 외측에는 산화티타늄막(160)이 위치하고 있다. 상기 산화티타늄막(160)은 경사 증착(oblique-angle deposition)됨으로써 나선형(helical) 구조를 갖는 것이 특징이다. 경사 증착된 산화티타늄막(160)은 좌원 편광된 빛과 우원편광된 빛 중 어느 하나는 반사시키고, 다른 하나는 투과시키는 특성을 갖는다. 또한, 나선형 구조의 산화티타늄막(160)에서 360°꼬인 형상을 단위 나선 피치(pitch)라고 하면, 단위 나선 피치의 길이와 나선 형상의 두께에 의해 반사되는 색상이 결정된다. 상기 산화티타늄막(160)은 상기 제 2 편광판(154) 상에 경사증착될 수 있으며, 또는 상기 보호기판(170)에 경사증착된 후 상기 제 2 편광판(154)에 부착될 수 있다. 상기 산화티타늄막(160)의 경사증착은 30~80°의 경사각으로 이루어진다.
도 4를 참조하여 보다 자세히 설명하면, 예를 들어, 경사증착된 산화티타늄막(160)은 우원편광된 빛은 투과하고 좌원편광된 빛 중 특정 파장을 갖는 빛만을 반사하게 되며, 경사증착된 산화티타늄막(160)의 단위 나선 피치 길이와 나선 형상의 두께에 의해 반사된 빛의 파장이 결정된다. 즉, 경사증착된 산화티타늄막(160)의 단위 나선 피치 길이와 나선 형상의 두께에 의해 반사된 빛의 색상이 결정된다. 예를 들어, 핸드폰 케이스가 붉은색일 경우, 경사증착된 산화티타늄막(160)의 단위 나선 피치 길이와 나선 형상의 두께를 조절함으로써 약 760nm의 파장을 갖는 빛을 반사시키게 되고, 핸드폰 케이스의 색상과 조화를 이루게 할 수 있다.
상기 보호 기판(170)은 상기 산화티타늄막(160) 상에 위치하여 상기 산화티타늄막(160)을 보호하게 되나 생략될 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 액정표시장치(100)는 오프(OFF) 상태에서는 외부광 중 좌원편광된 빛이 상기 산화티타늄막(160)에 의해 반사되며, 경사증착되어 나선형 구조를 갖는 상기 산화티타늄막(160)의 단위 나선 피치와 나선 구조의 두께에 따라 반사되는 빛의 색상이 결정된다. 따라서, 상기 액정표시장치(100)의 외부 케이스와 색상 조화를 이룰 수 있게 된다.
종래 콜레스테릭 액정 필름을 이용하는 경우에 비해, 공정이 간단하고 두께가 얇기 때문에 박형 액정표시장치의 제공이 가능하다. 또한, 산화티타늄 막을 이용하는 경우 정면 시야각과 측면 시야각에서 동일한 색상을 관찰할 수 있게 된다.
한편, 상기 액정표시장치(100)는 온(ON) 상태에서는 상기 백라이트 유닛(120)으로부터 조사된 빛이 상기 액정층(103)의 구동에 의해 투과율이 조절되고 상기 제 2 편광판(154), 상기 산화티타늄막(160) 및 상기 보호기판(170)을 통과하여 영상을 구현하게 된다.
그러나, 상기 액정표시장치(100)의 온 상태에서 상기 백라이트 유닛(120)으로부터의 빛은 상기 제 1 및 제 2 편광판(152, 154)를 통과하면서 선평광 상태를 갖고, 우원편광된 빛만을 통과시키는 상기 산화티타늄막(160)을 통과하여 영상을 표시하기 때문에 투과율이 저하되는 문제를 갖게 된다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치(200)는 액정패널(210)과, 상기 액정패널(210) 상부 및 하부의 제 1 및 제 2 편광판(252, 254)과, 상기 제 1 편광판(252) 하부의 백라이트 유닛(220)과, 상기 제 2 편광판(254) 상부의 위상 지연판(256)과, 상기 위상 지연판(256) 상부의 산화티타늄(TiO2)막(260)을 포함한다. 또한, 상기 산화티타늄막(260) 상부에 보호기판(270)이 위치할 수 있으나, 이는 필수적 구성은 아니다.
상기 액정패널(210)은 제 1 기판(201)과, 상기 제 1 기판(201)과 마주하는 제 2 기판(202)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(201, 202) 사이에 개재된 액정층(203)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(201, 202) 각각의 외측에 위치하는 제 1 및 제 2 편광판(252, 254)를 포함한다.
상기 제 1 기판(201) 상에는 게이트 전극(212)과, 상기 게이트 전극(212)에 연결되고 제 1 방향을 따라 연장된 게이트 배선(214)이 위치하고 있다. 상기 게이 트 전극(212) 및 상기 게이트 배선(214) 각각은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 구리합금과 같은 금속물질의 단일층으로 이루어질 수 있다. 한편, 이와 달리 구리(Cu)로 이루어지는 제 1 층과, 상기 제 1 층 상부 및 하부에 위치하며 몰리브덴-티타늄 합금(MoTi)으로 이루어지는 제 2 및 제 3 층을 갖는 삼중층 구조로 이루어질 수도 있다.
상기 게이트 전극(212) 및 상기 게이트 배선(214)을 덮으며 게이트 절연막(216)이 위치하고 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(216)은 산화실리콘 또는 질화실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 절연막(216) 상에는 액티브층(220a)과 오믹콘택층(220b)을 포함하는 반도체층(220)이 위치한다. 상기 반도체층(220)은 상기 게이트 전극(212)에 대응하여 위치하고 있다. 상기 액티브층(220a)은 순수 비정질 실리콘으로 이루어지며, 상기 오믹콘택층(220b)은 불순물 비정질 실리콘으로 이루어진다.
또한, 상기 게이트 절연막(216) 상에는 상기 화소영역(P)에 대응하여 판 형상을 갖는 화소전극(224)이 위치한다. 상기 화소전극(224)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어진다. 상기 화소전극(224)은 상기 반도체층(220)의 측면과 접촉할 수 있으며, 이와 달리 상기 반도체층(220)으로부터 일정 간격 이격되어 위치할 수도 있다. 상기 화소전극(224)은 상기 게이트 배선(214)의 일부와 중첩함으로써 스토리지 캐패시터(Cst)를 구성한다. 즉, 상기 게이트 배선(214)의 중첩된 부분이 제 1 전극이 되고, 상기 화소전극(224)의 중첩된 부분이 제 2 전극이 되며, 상기 화소전극(224)과 상기 게이트 배선(214) 사이의 상기 게이트 절연막(216)이 유전체층이 됨으로써, 스토리지 캐패시터(Cst)를 이룬다.
또한, 상기 게이트 절연막(216) 상에는 상기 게이트 배선(214)과 교차하도록 제 2 방향으로 연장된 데이터 배선(230)이 위치한다. 상기 데이터 배선(230)과 상기 게이트 배선(214)의 교차에 의해 상기 화소영역(P)이 정의된다.
상기 반도체층(220) 상에는 소스 전극(232)과 드레인 전극(234)이 위치하고 있다. 상기 소스 전극(232)은 상기 데이터 배선(230)에 연결되며, 상기 드레인 전극(234)은 상기 소스 전극(232)으로부터 이격되어 있다. 상기 드레인 전극(232)은 상기 화소전극(224)과 접촉하고 있다. 상기 소스 및 드레인 전극(232, 234) 사이의 이격 공간에 대응하여 상기 액티브층(220a)이 노출되어 있다.
상기 데이터 배선(230), 상기 소스 전극(232) 및 상기 드레인 전극(234) 각각은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 구리합금과 같은 금속물질의 단일층으로 이루어질 수 있다. 한편, 이와 달리 구리(Cu)로 이루어지는 제 1 층과, 상기 제 1 층 상부 및 하부에 위치하며 몰리브덴-티타늄 합금(MoTi)으로 이루어지는 제 2 및 제 3 층을 갖는 삼중층 구조로 이루어질 수도 있다.
상기 게이트 전극(212), 상기 게이트 절연막(216), 상기 반도체층(220), 상기 소스 전극(232) 및 상기 드레인 전극(234)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다. 상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 게이트 배선(214), 상기 데이터 배선(230) 및 상기 화소전극(224)과 연결되어 있다.
상기 박막트랜지스터(Tr), 상기 데이터 배선(230) 및 상기 화소전극(224)을 덮으며 보호층(236)이 위치하고 있다. 상기 보호층(236)은 산화실리콘, 질화실리콘과 같은 무기절연물질 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)과 같은 유기절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 보호층(236) 상에는 상기 화소전극(224)에 대응하여 적어도 하나의 홀(239)을 가지며 상기 제 1 기판(201) 전체에 대하여 판 형상을 갖는 공통전극(238)이 위치하고 있다. 상기 공통전극(238)은 ITO, IZO와 같은 투명 도전성 물질로 이루어진다. 상기 공통전극(238) 및 상기 화소전극(224)에 전압이 인가되면 프린지 필드(fringe field)가 형성된다.
상기 제 1 기판(201)과 마주하는 상기 제 2 기판(202)에는 블랙매트릭스(240)와, 컬러필터층(242)과 오버코트층(246)이 위치하고 있다. 상기 블랙매트릭스(240)는 상기 박막트랜지스터(Tr), 상기 데이터 배선(230) 및 상기 게이트 배선(214) 등에 대응하여 위치함으로써 빛샘을 방지한다. 상기 블랙매트릭스(240) 상에는 상기 화소영역(P)에 대응하여 상기 컬러필터층(242)이 형성된다. 예를 들어, 상기 컬러필터층(242)는 적색, 녹색, 청색 컬러필터 패턴(242a, 242b, 242c)를 포함한다. 또한, 상기 오버코트층(246)은 상기 블랙매트릭스(240) 및 상기 컬러필터층(242)을 덮으며 표면을 평탄화하게 된다.
전술한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 기판(201, 202) 사이에는 액정층(203)이 위치하며, 상기 화소전극(224)과 상기 공통전극(238) 사이에 형성된 프린지 필드에 의해 상기 액정층(203)이 구동된다.
한편, 상기 화소전극과 상기 공통전극 각각이 빗(comb) 형상을 가지며 서로 교대로 배열됨으로써 횡전계에 의해 상기 액정층이 구동될 수 있으며, 또한, 상기 공통전극이 제 2 기판(202)의 상기 오버코트층(246) 상에 위치함으로써 수직 전계에 의해 상기 액정층이 구동될 수도 있다.
상기 제 1 및 제 2 기판(201, 202) 각각의 외측에 위치하는 상기 제 1 및 제 2 편광판(252, 254)는 서로 수직한 편광축을 갖는다. 이에 의해 상기 제 1 편광판(252)은 상기 백라이트 유닛(220)으로부터 조사된 빛 중 제 1 편광축과 평행한 빛만을 투과시키며, 상기 제 2 편광판(254)은 상기 제 1 편광축과 수직인 제 2 편광축에 평행한 빛만을 투과시키게 된다.
상기 제 2 편광판(254) 외측에는 위상 지연판(256)이 위치한다. 상기 위상 지연판(256)은 상기 제 2 편광판(254)에 의해 선편광된 빛의 위상을 λ/4만큼 지연시킨다. 예를 들어, 상기 산화티타늄막(260)이 우원편광된 빛을 투과시키고 좌원편광된 빛을 반사시키는 경우, 상기 위상 지연판(256)에 의해 선편광된 빛은 우원편광된 빛으로 변경된다.
상기 위상 지연판(256) 외측에는 산화티타늄막(260)이 위치하고 있다. 상기 산화티타늄막(260)은 경사 증착(oblique-angle deposition)됨으로써 나선형(helical) 구조를 갖는 것이 특징이다. 경사 증착된 산화티타늄막(260)은 좌원 편광된 빛과 우원편광된 빛 중 어느 하나는 반사시키고, 다른 하나는 투과시키는 특성을 갖는다. 또한, 나선형 구조의 산화티타늄막(260)에서 360°꼬인 형상을 단위 나선 피치(pitch)라고 하면, 단위 나선 피치 길이와 나선 형상의 두께에 의해 반사되는 색상이 결정된다.
상기 산화티타늄막(260)은 상기 위상 지연판(256) 상에 경사증착될 수 있으며, 또는 상기 보호기판(270)에 경사증착된 후 상기 위상 지연판(256)에 부착될 수 있다. 상기 산화티타늄막(260)의 경사증착은 30~80°의 경사각으로 이루어진다.
전술한 바와 같이, 경사증착된 산화티타늄막(260)은 우원편광된 빛은 투과하고 좌원편광된 빛 중 특정 파장을 갖는 빛만을 반사하게 되며, 경사증착된 산화티타늄막(160)의 단위 나선 피치 길이와 나선 형상의 두께에 의해 반사된 빛의 파장이 결정된다. 즉, 경사증착된 산화티타늄막(260)의 단위 나선 피치 길이와 나선 형상의 두께에 의해 반사된 빛의 색상이 결정된다.
상기 보호 기판(270)은 상기 산화티타늄막(260) 상에 위치하여 상기 산화티타늄막(260)을 보호하게 되나 생략될 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 액정표시장치(200)는 오프(OFF) 상태에서는 외부광 중 좌원편광된 빛이 상기 산화티타늄막(260)에 의해 반사되며, 경사증착되어 나선형 구조를 갖는 상기 산화티타늄막(260)의 단위 나선 피치 길이와 나선 구조의 두께에 따라 반사되는 빛의 색상이 결정된다. 따라서, 상기 액정표시장치(200)의 외부 케이스와 색상 조화를 이룰 수 있게 된다.
한편, 상기 액정표시장치(200)는 온(ON) 상태에서는 상기 백라이트 유닛(220)으로부터 조사된 빛이 상기 액정층(203)의 구동에 의해 투과율이 조절되고 상기 제 2 편광판(254), 상기 위상 지연판(256), 상기 산화티타늄막(260) 및 상기 보호기판(270)을 통과하여 영상을 구현하게 된다.
이때, 상기 제 2 편광판(254)을 통과하여 선편광된 빛은 상기 위상 지연판(256)에 의해 우원편광된 빛이 되어 상기 산화티타늄막(260)을 투과하게 됨으로써, 투과율 저하를 방지할 수 있다.
또한, 종래 콜레스테릭 액정 필름을 이용하는 경우에 비해, 공정이 간단하고 두께가 얇기 때문에 박형 액정표시장치의 제공이 가능하다. 또한, 산화티타늄 막을 이용하는 경우 정면 시야각과 측면 시야각에서 동일한 색상을 관찰할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래 콜레스테릭 액정을 이용한 반사 특성의 액정표시장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 산화티타늄막에서의 빛 특성을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.

Claims (7)

  1. 액정패널과;
    상기 액정패널 하부 및 상부 각각에 위치하는 제 1 및 제 2 편광판과;
    상기 제 1 편광판 하부에 위치하며 상기 액정패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛과;
    상기 제 2 편광판 상부에 위치하며, 우원편광된 빛은 투과시키고 좌원편광된 빛 중 제 1 파장을 갖는 빛을 반사시키는 산화티타늄막
    을 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 편광판과 상기 산화티타늄막 사이에 위치하며 선편광된 빛을 우원편광된 빛으로 변환시키는 위상 지연판을 포함하는 것이 특징인 액정표시장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 산화티타늄막은 경사증착되어 나선형 구조를 갖는 것이 특징인 액정표시장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 파장은 상기 나선형 구조의 단위 나선 피치 길이와 두께에 의해 결정되는 것이 특징인 액정표시장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 액정패널은,
    마주하는 제 1 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판에 위치하는 박막트랜지스터와;
    상기 제 1 기판에 위치하며 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극과;
    상기 제 1 및 제 2 기판 중 어느 하나에 위치하는 공통전극과;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하는 것이 특징인 액정표시장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 산화티타늄막 상부에 위치하는 보호기판을 포함하는 것이 특징인 액정표시장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 편광판은 제 1 편광축을 갖고, 상기 제 2 편광판은 상기 제 1 편광축에 수직한 제 2 편광축을 갖는 것이 특징인 액정표시장치.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102637636A (zh) * 2011-08-24 2012-08-15 京东方科技集团股份有限公司 有机薄膜晶体管阵列基板及其制作方法和显示装置
CN102590922B (zh) * 2012-02-29 2014-07-16 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 位相差膜和含有该位相差膜的偏光式立体显示器
KR102271203B1 (ko) 2013-12-23 2021-06-30 삼성디스플레이 주식회사 거울 겸용 표시 장치
TWI560477B (en) * 2014-12-12 2016-12-01 Wistron Corp Display module
KR102032597B1 (ko) * 2015-05-06 2019-10-15 주식회사 엘지화학 액정 디스플레이 장치
US11145600B2 (en) * 2018-11-20 2021-10-12 Innolux Corporation Electronic device with multilayer electrode and methods for manufacturing the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0798414A (ja) * 1993-04-15 1995-04-11 Seiko Epson Corp 偏光板および偏光板の製造方法
JPH11237584A (ja) * 1997-12-19 1999-08-31 Sharp Corp 画像表示装置、該画像表示装置を用いた頭部装着型ディスプレイ及び映像通信装置
JP2003195052A (ja) * 2001-12-28 2003-07-09 Nitto Denko Corp 表示装置用電磁波シールドフィルタ、プラズマディスプレイパネル用フィルタおよびプラズマディスプレイパネル表示装置
KR20040005040A (ko) * 2002-07-08 2004-01-16 엘지.필립스 엘시디 주식회사 콜레스테릭 액정 컬러필터를 포함하는 반사 및 투과형액정표시장치

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5783299A (en) * 1986-01-21 1998-07-21 Seiko Epson Corporation Polarizer plate with anti-stain layer
US6879354B1 (en) * 1997-03-28 2005-04-12 Sharp Kabushiki Kaisha Front-illuminating device and a reflection-type liquid crystal display using such a device
JP4011292B2 (ja) * 2001-01-15 2007-11-21 株式会社日立製作所 発光素子、及び表示装置
CN1292299C (zh) * 2001-06-29 2006-12-27 西铁城时计株式会社 液晶显示板及其制造方法
KR20040030874A (ko) * 2001-08-03 2004-04-09 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 반사 액정 디스플레이
JP2003091001A (ja) * 2001-09-17 2003-03-28 Seiko Epson Corp 液晶表示装置および電子機器
US9101969B2 (en) * 2002-02-01 2015-08-11 Jeffrey Allen Hermanson Rectangular/square spiral ducting systems with flange connectors
CN100430802C (zh) * 2002-12-09 2008-11-05 株式会社日立显示器 液晶显示装置及其制造方法
KR100961267B1 (ko) * 2003-06-26 2010-06-03 엘지디스플레이 주식회사 콜레스테릭 액정 컬러필터를 가지는 투과형 액정표시장치및 그 제조 방법
WO2005055309A1 (en) * 2003-12-02 2005-06-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Thin film transistor, display device and liquid crystal display device and method for manufacturing the same
TWI388876B (zh) * 2003-12-26 2013-03-11 Fujifilm Corp 抗反射膜、偏光板，其製造方法，液晶顯示元件，液晶顯示裝置，及影像顯示裝置
JP4855781B2 (ja) * 2005-02-01 2012-01-18 日東電工株式会社 反射防止ハードコートフィルム、光学素子および画像表示装置
JP4814872B2 (ja) * 2005-03-18 2011-11-16 富士通株式会社 表示素子
KR20090015373A (ko) * 2007-08-08 2009-02-12 인하대학교 산학협력단 원편광 분리소자, 원편광 분리소자 제조장치 및 제조방법
KR100936264B1 (ko) * 2008-01-17 2010-01-12 인하대학교 산학협력단 광대역 원편광 브래그 반사필름 및 그의 제조방법
CN101354459B (zh) * 2008-09-22 2011-04-20 北京科技大学 可反射圆偏振光及非偏振光的液晶薄膜材料的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0798414A (ja) * 1993-04-15 1995-04-11 Seiko Epson Corp 偏光板および偏光板の製造方法
JPH11237584A (ja) * 1997-12-19 1999-08-31 Sharp Corp 画像表示装置、該画像表示装置を用いた頭部装着型ディスプレイ及び映像通信装置
JP2003195052A (ja) * 2001-12-28 2003-07-09 Nitto Denko Corp 表示装置用電磁波シールドフィルタ、プラズマディスプレイパネル用フィルタおよびプラズマディスプレイパネル表示装置
KR20040005040A (ko) * 2002-07-08 2004-01-16 엘지.필립스 엘시디 주식회사 콜레스테릭 액정 컬러필터를 포함하는 반사 및 투과형액정표시장치

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