KR20140040553A - 반사형 표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 기판과; 상기 기판 상부에 형성되는 스위칭소자와; 상기 스위칭소자 상부에 형성되는 보호층과; 상기 보호층 상부에 형성되고, 베이스 및 상기 베이스에 산포된 산란입자를 포함하는 반사층과; 상기 반사층 상부에 형성되고 상기 스위칭소자에 연결되는 화소전극을 포함하는 반사형 표시장치용 어레이기판을 제공한다.
Description
본 발명은 반사형 표시장치용 어레이기판에 관한 것으로, 특히 산란입자 및 유기물질로 구성되는 반사층을 포함하는 반사형 표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
평판표시장치(flat panel display: FPD)는, 스스로 발광하여 영상을 표시하는 발광형과, 외부의 광원을 이용하여 영상을 표시하는 수광형으로 구분할 수 있는데, 발광형 표시장치로는 플라즈마 표시장치(plasma panel display: PDP), 전계방출 표시장치(field emission display: FED), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode: OLED) 등이 있으며, 수광형 표시장치로는 액정표시장치(liquid crystal display: LCD) 등이 있다.
이중에서 액정표시장치가 해상도, 컬러표시, 화질 등이 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 널리 적용되고 있다.
액정표시장치는, 어레이기판 및 컬러필터기판으로 불리는 두 기판을 서로 마주보도록 배치하고, 두 기판 사이에 액정층을 형성한 다음, 두 기판에 각각 형성된 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정분자를 움직여 빛의 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 장치이다.
그런데, 수광형 표시장치인 액정표시장치는 대개 별도의 광원이 필요하며, 그에 따라 액정패널 배면에 백라이트 유닛(backlight unit)을 배치하고, 백라이트 유닛의 빛을 액정패널에 공급하여 영상표시에 사용한다.
백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 투과형 액정표시장치라고 하는데, 투과형 액정표시장치는 백라이트 유닛과 같은 인위적인 광원을 사용하므로 어두운 외부 환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있으나, 백라이트 유닛에 의한 전력소모가 큰 단점이 있다.
이와 같은 투과형 액정표시장치의 단점을 보완하기 위해 반사형 액정표시장치가 제안되었다.
반사형 액정표시장치는, 외부의 자연광 또는 인조광이 영상 표시영역으로 입사되도록 한 후 이를 다시 반사함으로써 영상을 표시하며, 이에 따라 백라이트 유닛의 사용에 의한 전력소모를 절감할 수 있다.
이러한 반사형 액정표시장치의 어레이기판에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 반사형 액정표시장치용 어레이기판을 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 반사형 액정표시장치용 어레이기판(10)은, 기판(20)과, 기판(20) 상부에 형성되는 박막트랜지스터(thin film transistor: TFT)(T)와, 박막트랜지스터(T)에 연결되는 화소전극(52)을 포함한다.
구체적으로, 화소영역(P)을 포함하는 기판(20) 상부에는 게이트배선(미도시)과 게이트배선에 연결되는 게이트전극(32)이 형성되고, 게이트배선 및 게이트전극(32) 상부에는 게이트절연층(34)이 형성된다.
게이트전극(32)에 대응되는 게이트절연층(34) 상부에는 반도체층(36)이 형성되고, 반도체층(36)의 양단 상부에는 서로 마주보며 이격되는 소스전극(42) 및 드레인전극(44)이 형성된다.
그리고, 게이트절연층(34) 상부에는 소스전극(42)에 연결되는 데이터배선(40)이 형성된다.
여기서, 게이트전극(32), 반도체층(36), 소스전극(42), 드레인전극(44)은 박막트랜지스터(T)를 구성한다.
박막트랜지스터(T) 상부에는 보호층(46)이 형성되는데, 보호층(46)은 드레인전극(44)을 노출하는 콘택홀(50)을 포함하고, 보호층(46) 상면에는 상부로 돌출되는 다수의 양각패턴(48)이 형성된다.
보호층(46) 및 다수의 양각패턴(48) 상부에는 콘택홀(50)을 통하여 드레인전극(44)에 연결되는 화소전극(52)이 형성되는데, 화소전극(52)은 금속물질 등 반사율이 상대적으로 높은 물질로 형성되어 반사층의 역할을 하며, 다수의 양각패턴(48)을 따라 상부로 돌출된 형상을 갖는다.
화소전극(52) 상부에는 평탄화층(54)이 형성되는데, 평탄화층(54)은 하부의 화소전극(52)의 돌출된 형상을 평탄화 하는 역할을 한다.
이러한 종래의 반사형 액정표시장치용 어레이기판(10)에서는, 컬러필터기판(미도시) 및 액정층(미도시)을 통과한 외부광이 화소전극(52)에서 반사되어 다시 액정층 및 컬러필터기판을 통과하여 사용자에게 전달됨으로써 영상이 표시된다.
여기서, 화소전극(52)이 돌출된 형상을 갖도록 하는 이유는, 입사광이 화소전극(52)의 돌출된 형상에서 난반사 되도록 함으로써 거울에서의 반사와 같은 경면반사를 방지하고 시야각 특성을 개선하기 위함이다.
화소전극이 돌출된 형상을 갖지 않도록 형성된 경우에는, 화소전극에서 경면반사가 일어나고, 그 결과 반사형 액정표시장치가 램버시안(Lambertian) 반사특성(paper-like 특성)을 갖지 못하고 시야각 특성이 저하된다.
그러나, 이와 같은 돌출된 형상의 화소전극(52)을 포함하는 반사형 액정표시장치용 어레이기판(10)에서는, 보호층(46), 다수의 양각패턴(48), 평탄화층(54)을 별도로 형성하여야 하므로, 제조공정이 복잡하다는 문제가 있다.
그리고, 돌출된 형상의 화소전극(52)에 의하여 반사형 액정표시장치의 반사율 및 휘도가 상대적으로 낮고, 그 결과 대조비(contrast ratio)가 상대적으로 낮다는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 산란입자를 포함하는 반사층을 이용함으로써, 반사율 및 대조비가 개선되고 램버시안 반사특성을 갖는 반사형 표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 산란입자를 포함하는 반사층과 반사판을 이용함으로써, 반사율, 대조비 및 광효율이 개선되고 램버시안 반사특성을 갖는 반사형 표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 기판과; 상기 기판 상부에 형성되는 스위칭소자와; 상기 스위칭소자 상부에 형성되는 보호층과; 상기 보호층 상부에 형성되고, 베이스 및 상기 베이스에 산포된 산란입자를 포함하는 반사층과; 상기 반사층 상부에 형성되고 상기 스위칭소자에 연결되는 화소전극을 포함하는 반사형 표시장치용 어레이기판을 제공한다.
여기서, 상기 베이스는 유기물질로 이루어지고, 상기 산란입자는 백색을 띠는 금속 산화물로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 산란입자는 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 바륨(BaO2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 산란입자는 15wt% 내지 50wt%의 조성비를 가질 수 있다.
그리고, 상기 반사형 표시장치용 어레이기판은 상기 보호층과 상기 반사층 사이에 형성되는 반사판을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사판은 금속물질로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명은, 기판 상부에 스위칭소자를 형성하는 단계와; 상기 스위칭소자 상부에 베이스 및 산란입자를 포함하는 반사층을 형성하는 단계와; 상기 반사층 상부에 상기 스위칭소자에 연결되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 반사형 표시장치용 어레이기판의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 반사층을 형성하는 단계는, 유기물질을 포함하는 용액에 산란입자를 분산시키는 단계와; 상기 용액을 상기 보호층 상부에 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 유기물질은 감광성 유기물질이고, 상기 반사형 표시장치용 어레이기판의 제조방법은 코팅된 상기 용액을 노광, 현상 및 식각하여 상기 스위칭소자를 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은, 화소전극 하부에 산란입자를 포함하는 반사층을 형성함으로써, 반사율 및 대조비가 개선되고 램버시안 반사특성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은, 화소전극 하부에 산란입자를 포함하는 반사층과 반사판을 형성함으로써, 반사율 및 대조비는 물론 광효율을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 반사형 액정표시장치용 어레이기판을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판을 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 절단선 III-III에 따른 단면도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판을 도시한 단면도.
도 5는 도 4의 A부분을 확대한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판을 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 절단선 III-III에 따른 단면도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판을 도시한 단면도.
도 5는 도 4의 A부분을 확대한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반사형 표시장치용 어레이기판을 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판을 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 절단선 III-III에 따른 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판(110)은, 기판(120)과, 기판(120) 상부에 형성되는 박막트랜지스터(thin film transistor: TFT)(T)와, 박막트랜지스터(T)에 연결되는 화소전극(156)을 포함한다.
구체적으로, 다수의 화소영역(P)을 포함하는 기판(120) 상부에는 게이트배선(130)과 게이트배선(130)에 연결되는 게이트전극(132)이 형성되고, 게이트배선(130) 및 게이트전극(132) 상부에는 게이트절연층(134)이 형성된다.
게이트전극(132)에 대응되는 게이트절연층(134) 상부에는 반도체층(136)이 형성되고, 반도체층(136)의 양단 상부에는 서로 마주보며 이격되는 소스전극(142) 및 드레인전극(144)이 형성된다.
그리고, 게이트절연층(134) 상부에는 소스전극(142)에 연결되는 데이터배선(140)이 형성된다.
여기서, 게이트전극(132), 반도체층(136), 소스전극(142), 드레인전극(144)은 박막트랜지스터(T)를 구성하고, 데이터배선(140)은 게이트배선(130)과 교차하여 화소영역(P)을 정의한다.
박막트랜지스터(T)는 게이트배선(130)으로 공급되는 게이트신호에 따라 데이터배선(140)으로 공급되는 데이터신호를 화소전극(156)에 전달하는 스위칭소자의 역할을 한다.
박막트랜지스터(T) 상부에는 보호층(146)이 형성되고, 보호층(146) 상부에는 반사층(150)이 형성된다.
반사층(150)은, 베이스(151)와, 베이스(151) 내에 산포되는 산란입자(152)를 포함한다.
베이스(151)는 유기물질로 이루어질 수 있으며, 특히 포토아크릴(photo acryl)과 같은 감광성 유기물질로 이루어질 경우 별도의 포토레지스트(photoresist)의 도포 공정을 생략할 수 있다.
그리고, 산란입자(152)는 산화 티타늄(TiO2), 산화 바륨(BaO2)과 같은 백색(white)을 띠는 금속 산화물로 이루어질 수 있다.
제1실시예에서는 반사층(150)이 기판(120) 전면에서 하나로 연결되는 일체형으로 형성되는 것을 도시하였으나, 다른 실시예에서는 반사층(150)이 기판(120)의 다수의 각 화소영역(P) 별로 분리되는 분리형으로 형성될 수도 있다.
반사층(150) 및 보호층(146)은 드레인전극(144)을 노출하는 콘택홀(154)을 포함한다.
이러한 반사층(150)의 형성공정을 간단히 설명하면, 유기물질을 포함하는 용액에 산란입자(152)를 분산시킨 후, 산란입자(152)가 분산된 유기물질 용액을 보호층(146) 상부에 코팅(coating)하고, 열처리하여 경화(curing)한다.
예를 들어, 산란입자(152)는 유기물질 용액에 대하여 약 15wt% 내지 약 50wt%의 조성비를 가질 수 있으며, 굴절율 매칭(matching)을 고려하여 유기물질 및 산란입자(152)를 결정할 수 있다.
이후 포토레지스트 도포, 노광, 현상, 식각 단계를 포함하는 사진식각(photolithography) 공정을 통하여 콘택홀(154)을 형성한다.
이때, 베이스(151)를 감광성 유기물질로 형성할 경우, 코팅된 감광성 유기물질을 노광, 현상 및 식각하여 콘택홀(154)을 형성하므로, 포토레지스트 도포 단계를 생략할 수 있다.
그리고, 반사층(150) 상부에는 콘택홀(154)을 통하여 드레인전극(144)에 연결되는 화소전극(156)이 형성되는데, 화소전극(156)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin oxide: ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide: IZO)와 같은 투명도전성물질로 이루어질 수 있다.
이러한 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판(110)에서는, 컬러필터기판(미도시), 액정층(미도시) 및 화소전극(156)을 통과한 외부광이 반사층(150)에서 반사되어 다시 화소전극(156), 액정층 및 컬러필터기판을 통과하여 사용자에게 전달됨으로써 영상이 표시된다.
여기서, 반사층(150)으로 입사되는 외부광은 베이스(151)에 산포되어 있는 산란입자(152)에 의하여 반사되는데, 산란입자(152)가 베이스(151)의 상부, 중부, 하부 등 다양한 위치에 존재하고, 외부광이 산란입자(152)의 다양한 위치에서 반사되고, 하나의 산란입자(152)에서 반사된 외부광이 다시 다른 산란입자(152)에서 반사될 수도 있으므로, 외부광의 반사광은 다양한 방향으로 난반사된다.
확산광원을 이용하여 이와 같은 반사층(150)을 반사특성을 측정한 결과 약 56.4%의 평균반사율을 얻을 수 있었고, 이는 도 1의 종래의 돌출된 형상의 화소전극(52)의 약 49.8%의 평균반사율에 비하여 약 13% 개선된 값임을 알 수 있었다.
따라서, 반사율 및 대조비가 개선되고, 거울에서의 반사와 같은 경면반사가 방지되어 반사형 액정표시장치가 램버시안(Lambertian) 반사특성(paper-like 특성)을 확보할 수 있으며, 시야각 특성이 개선된다.
한편, 광효율을 개선하기 위하여 반사층(150) 하부에 반사판을 추가로 형성할 수도 있는데, 이에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판을 도시한 단면도로서 도 2의 절단선 III-III에 대응되고, 도 5는 도 4의 A부분을 확대한 도면으로서 반사경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판(210)은, 기판(220)과, 기판(220) 상부에 형성되는 박막트랜지스터(thin film transistor: TFT)(T)와, 박막트랜지스터(T)에 연결되는 화소전극(256)을 포함한다.
구체적으로, 다수의 화소영역(P)을 포함하는 기판(220) 상부에는 게이트배선(미도시)과 게이트배선에 연결되는 게이트전극(232)이 형성되고, 게이트배선 및 게이트전극(232) 상부에는 게이트절연층(234)이 형성된다.
게이트전극(232)에 대응되는 게이트절연층(234) 상부에는 반도체층(236)이 형성되고, 반도체층(236)의 양단 상부에는 서로 마주보며 이격되는 소스전극(242) 및 드레인전극(244)이 형성된다.
그리고, 게이트절연층(234) 상부에는 소스전극(242)에 연결되는 데이터배선(240)이 형성된다.
여기서, 게이트전극(232), 반도체층(236), 소스전극(242), 드레인전극(244)은 박막트랜지스터(T)를 구성하고, 데이터배선(240)은 게이트배선과 교차하여 화소영역(P)을 정의한다.
박막트랜지스터(T)는 게이트배선으로 공급되는 게이트신호에 따라 데이터배선(240)으로 공급되는 데이터신호를 화소전극(256)에 전달하는 스위칭소자의 역할을 한다.
박막트랜지스터(T) 상부에는 보호층(246)이 형성되고, 보호층(246) 상부에는 반사판(248)이 형성된다.
반사판(248)은 알루미늄(Al), 알루미늄-네오디뮴(AlNd) 등의 알루미늄 합금(Al alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy)과 같은 반사율이 상대적으로 높은 금속물질로 이루어질 수 있다.
제2실시예에서는 반사판(248)이 화소전극(256)과 이격되고 기판(220) 전면에서 하나로 연결되는 일체형으로 형성되는 것을 도시하였으나, 다른 실시예에서는 반사판(248)이 기판(220)의 다수의 각 화소영역(P) 별로 분리되는 분리형으로 형성될 수도 있으며, 이때 반사판(248)은 각 화소영역(P)의 화소전극(256)에 접촉하여 연결될 수도 있다.
이러한 반사판(248)은, 반사층(250)의 상면 방향으로 반사되지 않은 외부광을 다시 반사층(250)으로 반사하는 재순환(recycling)과정에 의하여 반사효율(즉, 광효율)을 개선하기 위하여 사용되는 것으로, 구체적인 원리는 뒤에서 다시 설명한다.
반사판(248) 상부에는 반사층(250)이 형성된다.
반사층(250)은, 베이스(251)와, 베이스(251) 내에 산포되는 산란입자(252)를 포함한다.
베이스(251)는 유기물질로 이루어질 수 있으며, 특히 포토아크릴(photo acryl)과 같은 감광성 유기물질로 이루어질 경우 별도의 포토레지스트(photoresist)의 도포 공정을 생략할 수 있다.
그리고, 산란입자(252)는 산화 티타늄(TiO2), 산화 바륨(BaO2)과 같은 백색(white)을 띠는 금속 산화물로 이루어질 수 있다.
제2실시예에서는 반사층(250)이 기판(220) 전면에서 하나로 연결되는 일체형으로 형성되는 것을 도시하였으나, 다른 실시예에서는 반사층(250)이 기판(220)의 다수의 각 화소영역(P) 별로 분리되는 분리형으로 형성될 수도 있다.
반사판(248), 반사층(250) 및 보호층(246)은 드레인전극(244)을 노출하는 콘택홀(254)을 포함한다.
이러한 반사층(250)의 형성공정을 간단히 설명하면, 유기물질을 포함하는 용액에 산란입자(252)를 분산시킨 후, 산란입자(252)가 분산된 유기물질 용액을 보호층(246) 상부에 코팅(coating)하고, 열처리하여 경화(curing)한다.
예를 들어, 산란입자(252)는 유기물질 용액에 대하여 약 15wt% 내지 약 50wt%의 조성비를 가질 수 있으며, 굴절율 매칭(matching)을 고려하여 유기물질, 산란입자(252) 및 반사판(248)의 금속물질을 결정할 수 있다.
이후 포토레지스트 도포, 노광, 현상, 식각 단계를 포함하는 사진식각(photolithography) 공정을 통하여 콘택홀(254)을 형성한다.
이때, 베이스(251)를 감광성 유기물질로 형성할 경우, 코팅된 감광성 유기물질을 노광, 현상 및 식각하여 콘택홀(254)을 형성하므로, 포토레지스트 도포 단계를 생략할 수 있다.
그리고, 반사층(250) 상부에는 콘택홀(254)을 통하여 드레인전극(244)에 연결되는 화소전극(256)이 형성되는데, 화소전극(256)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin oxide: ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide: IZO)와 같은 투명도전성물질로 이루어질 수 있다.
이러한 본 발명의 제2실시예에 따른 반사형 액정표시장치용 어레이기판(210)에서는, 컬러필터기판(미도시), 액정층(미도시) 및 화소전극(256)을 통과한 외부광이 반사층(250) 및 반사판(248)에서 반사되어 다시 화소전극(256), 액정층 및 컬러필터기판을 통과하여 사용자에게 전달됨으로써 영상이 표시된다.
여기서, 반사층(250)으로 입사되는 외부광은 베이스(251)에 산포되어 있는 산란입자(252) 및 반사판(248)에 의하여 반사되는데, 산란입자(252)가 베이스(251)의 상부, 중부, 하부 등 다양한 위치에 존재하고, 외부광이 산란입자(252)의 다양한 위치에서 반사되고, 하나의 산란입자(252)에서 반사된 외부광이 다시 다른 산란입자(252)에서 반사될 수도 있으므로, 외부광의 반사광은 다양한 방향으로 난반사된다.
또한, 반사층(250)의 상면 방향으로 반사되지 않은 외부광은 반사판(248)에서 반사되며, 다시 반사층(250)으로 입사되어 산란입자(252)에서 반사된다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 반사층(250)의 상면으로 동일한 입사각의 제1 내지 제3입사광(IL1 내지 IL3)이 입사한 경우, 제1입사광(IL1)은 반사층(250)의 하부의 제1산란입자(252a)에서 반사되어 반사층(250) 상면의 법선(N)에 대하여 제1반사각(a1)을 갖는 제1반사광(RL1)으로 출사되고, 제2입사광(IL2)은 반사층(250)의 상부의 제2산란입자(252b)에서 반사되어 반사층(250) 상면의 법선(N)에 대하여 제1반사각(a1)보다 큰 제2반사각(a2)을 갖는 제2반사광(RL2)으로 출사되고, 제3입사광(IL2)은 반사층(250)의 제3 내지 제6산란입자(252c 내지 252f)에서 반사된 후 반사판(248)에서 다시 반사되어 반사층(250) 상면의 법선(N)에 대하여 제1반사각(a1)보다 크고 제2반사각(a2)보다 작은 제3반사각(a3)을 갖는 제3반사광(RL3)으로 출사된다.
따라서, 동일한 입사각의 제1 내지 제3입사광(IL1 내지 IL3)은 반사층(250) 및 반사판(248)에 의하여 반사되어 서로 상이한 반사각의 제1 내지 제3반사광(RL1 내지 RL3)으로 출사된다.
확산광원을 이용하여 이와 같은 반사층(250)을 반사특성을 측정한 결과 약 57.8%의 평균반사율을 얻을 수 있었고, 이는 도 1의 종래의 돌출된 형상의 화소전극(52)의 약 49.8%의 평균반사율에 비하여 약 16% 개선된 값임을 알 수 있었다.
따라서, 반사율 및 대조비가 개선되고, 거울에서의 반사와 같은 경면반사가 방지되어 반사형 액정표시장치가 램버시안(Lambertian) 반사특성(paper-like 특성)을 확보할 수 있으며, 시야각 특성이 개선됨과 동시에 재순환에 의하여 광효율 및 반사효율이 개선된다.
이상에서는, 반사형 액정표시장치용 어레이기판을 예로 들어 설명하였으나, 유기물질의 베이스층 및 산란입자를 포함하는 반사층과 반사층 하부의 반사판은 반사형 전기습윤 표시장치(electrowetting display: EWD), 반사형 전기유체 표시장치(electrofluidic display: EFD)와 같은 반사형 표시장치에 모두 적용할 수 있다.
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.
120: 기판 130: 게이트배선
T: 박막트랜지스터 140: 데이터배선
150: 반사층 156: 화소전극
T: 박막트랜지스터 140: 데이터배선
150: 반사층 156: 화소전극
Claims (9)
- 기판과;
상기 기판 상부에 형성되는 스위칭소자와;
상기 스위칭소자 상부에 형성되는 보호층과;
상기 보호층 상부에 형성되고, 베이스 및 상기 베이스에 산포된 산란입자를 포함하는 반사층과;
상기 반사층 상부에 형성되고 상기 스위칭소자에 연결되는 화소전극
을 포함하는 반사형 표시장치용 어레이기판.
- 제 1 항에 있어서,
상기 베이스는 유기물질로 이루어지고, 상기 산란입자는 백색을 띠는 금속 산화물로 이루어지는 반사형 표시장치용 어레이기판.
- 제 2 항에 있어서,
상기 산란입자는 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 바륨(BaO2) 중 적어도 하나를 포함하는 반사형 표시장치용 어레이기판.
- 제 1 항에 있어서,
상기 산란입자는 15wt% 내지 50wt%의 조성비를 갖는 반사형 표시장치용 어레이기판.
- 제 1 항에 있어서,
상기 보호층과 상기 반사층 사이에 형성되는 반사판을 더 포함하는 반사형 표시장치용 어레이기판.
- 제 5 항에 있어서,
상기 반사판은 금속물질로 이루어지는 반사형 표시장치용 어레이기판.
- 기판 상부에 스위칭소자를 형성하는 단계와;
상기 스위칭소자 상부에 베이스 및 산란입자를 포함하는 반사층을 형성하는 단계와;
상기 반사층 상부에 상기 스위칭소자에 연결되는 화소전극을 형성하는 단계
를 포함하는 반사형 표시장치용 어레이기판의 제조방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 반사층을 형성하는 단계는,
유기물질을 포함하는 용액에 산란입자를 분산시키는 단계와;
상기 용액을 상기 보호층 상부에 코팅하는 단계
를 포함하는 반사형 표시장치용 어레이기판의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,
상기 유기물질은 감광성 유기물질이고,
코팅된 상기 용액을 노광, 현상 및 식각하여 상기 스위칭소자를 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계를 더 포함하는 반사형 표시장치용 어레이기판의 제조방법.
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WO2021172799A1 (ko) * | 2020-02-25 | 2021-09-02 | 삼성전자주식회사 | 디스플레이 장치 및 이에 구비되는 디스플레이 패널 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030057206A (ko) * | 2001-12-28 | 2003-07-04 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 반사형 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법 |
KR20080033880A (ko) * | 2006-10-13 | 2008-04-17 | 가부시키가이샤 히타치 디스프레이즈 | 액정 표시 장치와 그 제조 방법 |
KR20080085211A (ko) * | 2006-01-13 | 2008-09-23 | 엔테라 리미티드 | 반사형 디스플레이 장치 |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030057206A (ko) * | 2001-12-28 | 2003-07-04 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 반사형 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법 |
KR20080085211A (ko) * | 2006-01-13 | 2008-09-23 | 엔테라 리미티드 | 반사형 디스플레이 장치 |
KR20080033880A (ko) * | 2006-10-13 | 2008-04-17 | 가부시키가이샤 히타치 디스프레이즈 | 액정 표시 장치와 그 제조 방법 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021172799A1 (ko) * | 2020-02-25 | 2021-09-02 | 삼성전자주식회사 | 디스플레이 장치 및 이에 구비되는 디스플레이 패널 |
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