(57)【要約】    【課題】  両面表示機能を有する液晶表示装置を提供すること。    【解決手段】  第１方向の入射光を透過させる複数の第１透過部、及び、複数の第１透過部の間に配置され、第２方向の入射光を反射する複数の第１反射部を有する第１基板（１００）と、第１透過部に対向して配置され、第１透過部を透過した第１方向の入射光を反射する複数の第２反射部、及び、第１反射部に対向し、第２反射部の間に配置され、第１反射部によって反射された第２方向の入射光を透過させる複数の第２透過部を有する第２基板（１１０）とを備え、第１方向から入射される第１光は、第１透過部を透過し、第２反射部によって反射されて薄膜トランジスタアレイの背面から出力され、第２対向方向から入射される第２光は、第２透過部を透過し、第１反射部によって反射されてカラーフィルターアレイの背面から出力される。【選択図】  図９
2005301276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向の入射光を透過させる複数の第１透過部、及び、複数の前記第１透過部の間に配置され、第２方向の入射光を反射する複数の第１反射部を有する第１基板と、
前記第１透過部に対向して配置され、前記第１透過部を透過した前記第１方向の入射光を反射する複数の第２反射部、及び、前記第１反射部に対向し、前記第２反射部の間に配置され、前記第１反射部によって反射された前記第２方向の入射光を透過させる複数の第２透過部を有する第２基板とを備えることを特徴とする両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１透過部及び第２透過部が、ガラス基板上に順に形成されたゲート絶縁膜及び保護膜を備えることを特徴とする請求項１記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１反射部及び第２反射部が、
ガラス基板上に形成されたゲート絶縁膜と、
該ゲート絶縁膜上に形成された保護膜と、
前記第１透過部及び第２透過部を経由した光を反射するために、前記保護膜上に形成された反射膜と、
該反射膜上に形成され、赤色、緑色、青色の中のいずれか１色を表すために形成されたカラーフィルター樹脂層と、
該カラーフィルター樹脂層上に形成される画素電極を備えることを特徴とする請求項１記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１基板の一側に形成されて第１駆動信号を供給する第１パッド領域と、
前記第２基板の一側に形成されて第２駆動信号を供給する第２パッド領域とをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項５】
第１の入射光を透過させる複数の第１透過部、及び、これら複数の第１透過部の間に配置され、第２の入射光を透過させる複数の第２透過部を有する第１基板と、
前記第１透過部と対向して配置され、前記第１透過部を透過した入射光を透過させる複数の第３透過部、及び、これら第３透過部の間に配置され、前記第２透過部を透過した入射光を反射させる複数の第１反射部を有する第２基板とを備えることを特徴とする両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１透過部が、ガラス基板上に順に形成されたゲート絶縁膜、保護膜及び画素電極を備えることを特徴とする請求項５記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項７】
前記第２透過部が、ガラス基板上に順に形成されたゲート絶縁膜及び保護膜を備えることを特徴とする請求項５記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項８】
前記第３透過部が、ガラス基板上に順に形成されたゲート絶縁膜と保護膜とカラーフィルター樹脂層とを備えることを特徴とする請求項５記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１反射部が、
ガラス基板上に形成されたゲート絶縁膜と、
該ゲート絶縁膜上に形成された保護膜と、
前記第１反射部及び第２透過部のセルギャップが第１透過部及び第３透過部のセルギャップの１／２となるように前記保護膜上に所定の厚さで形成された樹脂層と、
前記第２透過部を経由した光を反射するために前記保護膜上に形成された反射膜と、
該反射膜上に形成され、赤色、緑色及び青色の中のいずれか１色を表すために形成されたカラーフィルター樹脂層と、
該カラーフィルター樹脂層上に形成された画素電極とを備えることを特徴とする請求項５記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項１０】
薄膜トランジスタアレイが形成され、第１方向から入射される第１光を透過させる複数の第１透過部、及び、これら複数の第１透過部の間に配置された複数の第１反射部を有する第１基板と、
カラーフィルターアレイが形成され、前記第１透過部と対向して配置された複数の第２反射部、及び、前記第１反射部と対向して、前記第２反射部の間に配置された複数の第２透過部を有する第２基板とを備え、
前記第１方向から入射される前記第１光が、前記第１基板の前記第１透過部を透過し、前記第２基板の前記第２反射部によって反射され、前記第１基板の前記薄膜トランジスタアレイの背面から出力され、
前記第１の方向と逆方向である第２方向から入射される第２光が、前記第２基板の前記第２透過部を透過し、前記第１基板の前記第１反射部によって反射され、前記第２基板の前記カラーフィルターアレイの背面から出力されることを特徴とする両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１透過部が、前記第１基板上に順に形成されたゲート絶縁膜、保護膜、及び画素電極を備え、
前記第１反射部が、前記第１基板上に順に形成されたゲート絶縁膜、第１反射板、保護膜、及び画素電極を備えることを特徴とする請求項１０記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１反射板が、前記薄膜トランジスタのソース／ドレーン電極と同じ層でパターニングされて形成されることを特徴とする請求項１１記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１透過部及び第１反射部がそれぞれ、前記第１基板上に順に形成されたゲート絶縁膜、保護膜、及び画素電極を備え、
前記第１透過部の画素電極が透明の伝導性物質を用いて形成され、
前記第１反射部の画素電極が不透明の伝導性金属を用いて形成されていることを特徴とする請求項１１記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第２透過部が、前記第２基板上に順に形成されたカラーフィルター樹脂層、及び共通電極を備え、
前記第２反射部が、前記第２基板上に順に形成された第２反射板、カラーフィルター樹脂層、及び共通電極を備えることを特徴とする請求項１０記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項１５】
前記第２透過部及び第２反射部がそれぞれ、前記第２基板上に順に形成されたカラーフィルター樹脂層、及び共通電極を備え、
前記第２透過部の共通電極が、透明の伝導性物質を用いて形成され、
前記第２反射部の共通電極が、不透明の伝導性金属物質を用いて形成されていることを特徴とする請求項１０記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項１６】
前記第１基板の前記薄膜トランジスタアレイの背面及び前記第２基板の前記カラーフィルターアレイの背面に、同じ映像を表示することを特徴とする請求項１０記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項１７】
前記第１基板の最初のデータラインに入力されるデータ信号と最後のデータラインに入力されるデータ信号とが、同じデータであることを特徴とする請求項１６記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項１８】
前記第１基板の前記薄膜トランジスタアレイの背面及び前記第２基板の前記カラーフィルターアレイの背面に、相異する映像を表示することを特徴とする請求項１０記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項１９】
前記第１基板の前記薄膜トランジスタアレイの背面に位置した第１光源と、
前記第２基板の前記カラーフィルターアレイの背面に位置した第２光源とを備えることを特徴とする請求項１０記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項２０】
前記第１及び第２光源が、ＬＥＤ、ＥＥＦＬ及びＣＣＦＬからなる群のから選択されるいずれか１種類であることを特徴とする請求項１９記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項２１】
薄膜トランジスタアレイが形成され、第１方向の光を透過させる透過トランジスタアレイ、及び、第２方向の光を反射する反射トランジスタアレイを有する第１基板と、
カラーフィルターアレイが形成され、前記透過トランジスタアレイに対応して位置し、前記透過トランジスタアレイを透過した第１方向の光を反射する反射カラーフィルターアレイ、及び、前記反射トランジスタアレイに対応して位置し、前記第１反射トランジスタアレイによって反射された光を透過させる透過カラーフィルターアレイを有する第２基板とを備えることを特徴とする両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項２２】
前記反射トランジスタアレイを構成する反射トランジスタが、前記第１基板の列方向に連続して配置され、前記第１基板の行方向に隣接する、前記透過トランジスタアレイを構成する透過トランジスタと交互に配置され、
前記反射カラーフィルターアレイを構成する反射カラーフィルターが、前記第２基板の列方向に連続的に配置され、前記第２基板の行方向に隣接する、前記透過カラーフィルターアレイを構成する透過カラーフィルターと交互に配置されることを特徴とする請求項２１記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項２３】
前記反射トランジスタアレイを構成する反射トランジスタが、前記第１基板の列方向及び行方向に隣接する、前記透過トランジスタアレイを構成する透過トランジスタと交互に配置され、
前記反射カラーフィルターアレイを構成する反射カラーフィルターが、前記第２基板の列方向及び行方向に隣接する、前記透過カラーフィルターアレイを構成する透過カラーフィルターと交互に配置されることを特徴とする請求項２１記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【請求項２４】
前記第１基板と第２基板とが対向して配置され、
前記反射トランジスタアレイが、前記透過カラーフィルターアレイと対向して配置され、
前記反射カラーフィルターアレイが、前記透過トランジスタアレイと対向して配置されることを特徴とする請求項２１記載の両面表示機能を有する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型液晶表示装置に関し、より詳細には、アレイ基板とカラーフィルター基板とを接合して両面での同時表示が可能な液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示装置は、液晶を駆動させる薄膜トランジスタアレイ基板（以下、アレイ基板とも記す）とカラー表示するためのカラーフィルター基板との２つの構成要素を備えている。一般的に、液晶表示装置が透過型である場合、液晶表示装置の裏面に光源として機能するバックライトユニットが追加される。この際、第１構成要素である薄膜トランジスタアレイ基板は、データ信号により液晶を駆動する役割をし、第２構成要素であるカラーフィルター基板は、透過した光に色を付与する役割、即ち表示色を決定する役割をする。そして、バックライトから放射された光はアレイ基板と液晶、そして、カラーフィルター基板の経路を通過することになるが、これらを最終的に透過した光のみが人の目によって視認される。そのために、バックライトの構造により、通常は正面に表示される画面のみを見ることができた。
【０００３】
アレイ基板とカラーフィルター基板とを、それぞれ相異するガラスに集積した透過型ＬＣＤの場合、バックライトを光源としてパネルを透過した光を人の目が視認しなければならないので、バックライトの構造により、一面のみにしか映像を表示できない問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するための方法が下記特許文献１（大韓民国特許公開番号第２００３−００５１０１１号）に開示されている。
【０００５】
図１及び図２は、従来技術であって、下記特許文献１に開示された両面表示機能を有する液晶表示装置の第１及び第２基板を並べて示す平面図、及び構造を示す断面図である。
【０００６】
従来技術では、図１及び図２に示すように、第１薄膜トランジスタアレイ２及び第１カラーフィルターアレイ３が形成された第１基板１と、液晶層（図示せず）を間に挟んで、第１薄膜トランジスタアレイ２と対向する第２カラーフィルターアレイ１３、及び第１カラーフィルターアレイ３と対向する第２薄膜トランジスタアレイ１２が形成された第２基板１０とを含む。
【０００７】
第１基板１の第１薄膜トランジスタアレイ２及び第２基板１０の第２薄膜トランジスタアレイ１２にはデータライン及びゲートラインの信号配線が形成され、データライン及びゲートラインの交叉部に薄膜トランジスタが形成される。
【０００８】
第１基板１の第１ブラックマトリックス４は、第１薄膜トランジスタアレイ２と第１カラーフィルターアレイ３との間の光漏れを防止し、同様に、第１基板１０の第２ブラックマトリックス１４は第２カラーフィルターアレイ１３と第２薄膜トランジスタアレイ１２との間の光漏れを防止する。
【０００９】
また、第１基板１の一側部及び第２基板１０の一側部には、各々、第１薄膜トランジスタアレイ２及び第２薄膜トランジスタアレイ１２のデータラインとゲートラインに各々接続する第１パッド領域５及び第２パッド領域１５が形成され、駆動回路（図示せず）からデータ信号及びスキャン信号をデータライン及びゲートラインに各々供給する。
【００１０】
一方、図２に示すように、第１基板１の第１薄膜トランジスタアレイ２の背面及び第２基板１０の第２薄膜トランジスタアレイ１２の背面には、各々の第１バックライトユニット２０及び第２バックライトユニット２１が配置される。
【００１１】
各々の第１及び第２薄膜トランジスタアレイ２、１２に駆動回路から第１及び第２パッド領域５、１５を介してデータ信号及びスキャン信号が供給される。第１薄膜トランジスタアレイ２に供給されたデータ信号によって、第１バックライトユニット２０から放射された光が液晶層を透過する量が調節され、調節後の光が第２カラーフィルターアレイ１３を介して第１方向に出力される。また、第２薄膜トランジスタアレイ１２に供給されたデータ信号によって、第２バックライトユニット２１から放射された光は、液晶層の透過量を調整されて、第１カラーフィルターアレイ３を介して第２方向に出力される。
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第２００３−００５１０１１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上述の従来技術では、画面全体での表示ではなく、それぞれの面の半分だけにしか表示できない問題があった。
【００１３】
従って、この従来技術の問題を解決するために、本発明は、アレイガラス２枚を接合して１つの液晶を２つのアレイが相互に共有して駆動することにより、前後の相異する表示画面全体に映像を表示することができる両面表示機能を有する液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明の別の目的は、薄膜トランジスタアレイが形成された第１基板及びカラーフィルターアレイが形成された第２基板を、１つの液晶層を共有するように接合することによって、両面の画面全体に映像を表示することが可能であり、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）、または、ＩＰＳ（In-Plane Switching）のような駆動方法の他にも、ＴＮ、ＶＶＡ、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）及びＡＳＶ（Advanced Super View）モードなどに適用可能な両面表示機能を有する液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る第１の両面表示機能を有する液晶表示装置は、第１方向の入射光を透過させる複数の第１透過部、及び、複数の前記第１透過部の間に配置され、第２方向の入射光を反射する複数の第１反射部を有する第１基板と、前記第１透過部に対向して配置され、前記第１透過部を透過した前記第１方向の入射光を反射する複数の第２反射部、及び、前記第１反射部に対向し、前記第２反射部の間に配置され、前記第１反射部によって反射された前記第２方向の入射光を透過させる複数の第２透過部を有する第２基板とを備えることを特徴とする。
【００１６】
ここで、前記第１透過部及び第２透過部は、ガラス基板上に順に形成されたゲート絶縁膜及び保護膜を備えることができる。
【００１７】
前記第１反射部及び第２反射部は、ガラス基板上に形成されたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に形成された保護膜と、前記第１透過部及び第２透過部を経由した光を反射するために、前記保護膜上に形成された反射膜と、該反射膜上に形成され、赤色、緑色、青色の中のいずれか１色を表すために形成されたカラーフィルター樹脂層と、該カラーフィルター樹脂層上に形成される画素電極を備えることができる。
【００１８】
前記第１の両面表示機能を有する液晶表示装置は、前記第１基板の一側に形成されて第１駆動信号を供給する第１パッド領域と、前記第２基板の一側に形成されて第２駆動信号を供給する第２パッド領域とをさらに備えることができる。
【００１９】
また、本発明に係る第２の両面表示機能を有する液晶表示装置は、第１の入射光を透過させる複数の第１透過部、及び、これら複数の第１透過部の間に配置され、第２の入射光を透過させる複数の第２透過部を有する第１基板と、前記第１透過部と対向して配置され、前記第１透過部を透過した入射光を透過させる複数の第３透過部、及び、これら第３透過部の間に配置され、前記第２透過部を透過した入射光を反射させる複数の第１反射部を有する第２基板とを備えることを特徴とする。
【００２０】
ここで、前記第１透過部は、ガラス基板上に順に形成されたゲート絶縁膜、保護膜及び画素電極を備えることができる。
【００２１】
前記第２透過部は、ガラス基板上に順に形成されたゲート絶縁膜及び保護膜を備えることができる。
【００２２】
前記第３透過部は、ガラス基板上に順に形成されたゲート絶縁膜と保護膜とカラーフィルター樹脂層とを備えることができる。
【００２３】
前記第１反射部は、ガラス基板上に形成されたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に形成された保護膜と、前記第１反射部及び第２透過部のセルギャップが第１透過部及び第３透過部のセルギャップの１／２となるように前記保護膜上に所定の厚さで形成された樹脂層と、前記第２透過部を経由した光を反射するために前記保護膜上に形成された反射膜と、該反射膜上に形成され、赤色、緑色及び青色の中のいずれか１色を表すために形成されたカラーフィルター樹脂層と、該カラーフィルター樹脂層上に形成された画素電極とを備えることができる。
【００２４】
また、本発明に係る第３の両面表示機能を有する液晶表示装置は、薄膜トランジスタアレイが形成され、第１方向から入射される第１光を透過させる複数の第１透過部、及び、これら複数の第１透過部の間に配置された複数の第１反射部を有する第１基板と、カラーフィルターアレイが形成され、前記第１透過部と対向して配置された複数の第２反射部、及び、前記第１反射部と対向して、前記第２反射部の間に配置された複数の第２透過部を有する第２基板とを備え、前記第１方向から入射される前記第１光が、前記第１基板の前記第１透過部を透過し、前記第２基板の前記第２反射部によって反射され、前記第１基板の前記薄膜トランジスタアレイの背面から出力され、前記第１の方向と逆方向である第２方向から入射される第２光が、前記第２基板の前記第２透過部を透過し、前記第１基板の前記第１反射部によって反射され、前記第２基板の前記カラーフィルターアレイの背面から出力されることを特徴とする。
【００２５】
前記第１透過部は、前記第１基板上に順に形成されたゲート絶縁膜、保護膜、及び画素電極を備え、前記第１反射部は、前記第１基板上に順に形成されたゲート絶縁膜、第１反射板、保護膜、及び画素電極を備えることができる。ここで、前記第１反射板は、前記薄膜トランジスタのソース／ドレーン電極と同じ層でパターニングされて形成されることができる。
【００２６】
前記第２透過部は、前記第２基板上に順に形成されたカラーフィルター樹脂層、及び共通電極を備え、前記第２反射部は、前記第２基板上に順に形成された第２反射板、カラーフィルター樹脂層、及び共通電極を備えることができる。
【００２７】
前記第１基板の前記薄膜トランジスタアレイの背面及び前記第２基板の前記カラーフィルターアレイの背面に、同じ映像を表示すること、または、前記第１基板の前記薄膜トランジスタアレイの背面及び前記第２基板の前記カラーフィルターアレイの背面に、相異する映像を表示することができる。この際、同じ映像を表示する場合、前記第１基板の最初のデータラインに入力されるデータ信号と最後のデータラインに入力されるデータ信号とが、同じデータである。
【００２８】
一方、前記第３の両面表示機能を有する液晶表示装置は、前記第１基板の前記薄膜トランジスタアレイの背面に位置した第１光源と、前記第２基板の前記カラーフィルターアレイの背面に位置した第２光源とを備えることができる。この際、前記第１及び第２光源は、ＬＥＤ、ＥＥＦＬ及びＣＣＦＬからなる群のから選択されるいずれか１種類とすることができる。
【００２９】
また、本発明に係る第４の両面表示機能を有する液晶表示装置は、薄膜トランジスタアレイが形成され、第１方向の光を透過させる透過トランジスタアレイ、及び、第２方向の光を反射する反射トランジスタアレイを有する第１基板と、カラーフィルターアレイが形成され、前記透過トランジスタアレイに対応して位置し、前記透過トランジスタアレイを透過した第１方向の光を反射する反射カラーフィルターアレイ、及び、前記反射トランジスタアレイに対応して位置し、前記第１反射トランジスタアレイによって反射された光を透過させる透過カラーフィルターアレイを有する第２基板とを備えることを特徴とする。
【００３０】
前記反射トランジスタアレイを構成する反射トランジスタは、前記第１基板の列方向に連続して配置され、前記第１基板の行方向に隣接する、前記透過トランジスタアレイを構成する透過トランジスタと交互に配置され、前記反射カラーフィルターアレイを構成する反射カラーフィルターは、前記第２基板の列方向に連続的に配置され、前記第２基板の行方向に隣接する、前記透過カラーフィルターアレイを構成する透過カラーフィルターと交互に配置されることができる。
【００３１】
前記反射トランジスタアレイを構成する反射トランジスタは、前記第１基板の列方向及び行方向に隣接する、前記透過トランジスタアレイを構成する透過トランジスタと交互に配置され、前記反射カラーフィルターアレイを構成する反射カラーフィルターは、前記第２基板の列方向及び行方向に隣接する、前記透過カラーフィルターアレイを構成する透過カラーフィルターと交互に配置されることができる。
【００３２】
前記第１基板と第２基板とが対向して配置され、前記反射トランジスタアレイは前記透過カラーフィルターアレイと対向して配置され、前記反射カラーフィルターアレイは前記透過トランジスタアレイと対向して配置されることができる。
【発明の効果】
【００３３】
上述のように、本発明によれば、アレイガラス２枚を接合し、１つの液晶を共有することによって、一画面表示のディスプレイの短所を克服して両面に相異する映像表示を可能にするだけでなく、最小の工程数で両面表示機能を有するディスプレイが製造可能となる。
【００３４】
本発明は、薄膜トランジスタアレイが一方の基板に、そして、カラーフィルターアレイが他方の基板に各々配列されることにより、２つの基板上に薄膜トランジスタアレイとカラーフィルターアレイとが全て形成される既存のディスプレイに比べて非常に有利である。また、本発明は、第１及び第２基板を接合することによって、１つの液晶を共有し、両面に相異する映像表示を実現可能であることにより、厚さの面で有利であるだけでなく、最小の工程数で両面ディスプレイが製造可能であるという長所を有する。
【００３５】
また、本発明は、ＦＦＳ、または、ＩＰＳなどの駆動方法の他にも、ＴＮ、ＶＶＡ、ＭＶＡ及びＡＳＶモードなどにも全て適用可能であるとう利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態をより詳細に説明する。
【００３７】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の第１基板及び第２基板を並べて示す平面図である。また、図４は、本発明の第１の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の構造を示し、画素駆動を説明する断面図である。
【００３８】
本発明に係る第１の実施の形態では、図３に示すように、第１基板３０、第２基板４０、第１パッド領域３１、第２パッド領域４１を備えている。
【００３９】
第１基板３０は、図４に示すように、入射される光を透過させる複数の第１透過部と、複数の透過部の間に形成されて、入射される光を反射する複数の第１反射部とに区分される。
【００４０】
第２基板４０は、図４に示すように、第１透過部と対向し、第１透過部を透過した光を反射する複数の第２反射部と、第１反射部と対向し、第２反射部の間に形成され、第１反射部により反射された光を透過させる複数の第２透過部とに区分される。
【００４１】
複数の第１透過部及び複数の第２透過部は、ガラス基板５０上に各々順に形成されたゲート絶縁膜５１及び保護膜５２を備えている。ここで、第１基板３０（第２基板４０も同様）は、基板全体を意味するものであって、ガラス基板５０のみを意味するものではない。
【００４２】
また、複数の第１反射部及び複数の第２反射部はガラス基板５０上に順に形成されたゲート絶縁膜５１と、ゲート絶縁膜５１上に形成された保護膜５２と、第１及び第２透過部を経由した光を反射させるために、保護膜５２上に形成された反射板３２及び４２と、反射板３２及び４２上に形成され、赤色、緑色及び青色の中のいずれか１色を表すために形成されたカラーフィルター樹脂層５３と、カラーフィルター樹脂層５３上に形成される画素電極５４とを備えている。ここで、反射板３２、４２は、複数の透過部を通過した光を反射する役割を持つ共通電極である。
【００４３】
一方、図３に示した第１パッド領域３１は第１基板３０の一側に形成され、第１駆動信号を供給し、第２パッド領域４１は第２基板４０の一側に形成され、第２駆動信号を供給する。
【００４４】
本発明の第１の実施の形態は、両面のうち、前面で視認するために液晶を駆動するアレイガラスである第１基板３０と、その背面で視認するために液晶を駆動するアレイガラスの第２基板４０とを備えていることを特徴とする。
【００４５】
そして、両アレイガラスの画素構造は、両面且つ全面表示、即ち、両方向から且つ全面での視認性を可能とするために、半分の領域が反射部（第１及び第２反射部）に、残りの半分の領域が透過部（第１及び第２透過部）に、それぞれ分離されて形成されている。従って、画素全体にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）電極が形成されるのではなく、薄膜トランジスタ側の第１及び第２反射部の領域の画素みに画素を駆動させるための手段が形成され、残りの透過部の領域では光を透過させる役割のみを担わせる。
【００４６】
液晶表示装置において、前後に相異する表示を可能にするためには、１つの画素構造において、両面に対応する液晶駆動がそれぞれ同時に行われなければならない。従って、１つの画素に対応する液晶の領域を単位領域として、液晶の半分の単位領域は一方の面のアレイ基板、例えば、第１基板３０により駆動され、残りの液晶の単位領域は、他方の面のアレイ基板、例えば、第２基板４０により制御されて駆動される。即ち、１つの液晶が両面のアレイ基板により両側から制御される。このように１つの液晶を２つのアレイ基板が共有することで、２つの面にそれぞれ相異する表示が可能となる。
【００４７】
本発明の第１の実施の形態では、２枚のアレイガラスを接合した構造であるので、基本的に、共通ＩＴＯ電極が形成される基板が存在しない。従って、液晶のチルト角を用いる駆動方法ではないＦＦＳ、または、ＩＰＳのような駆動方法を利用しなければならない。即ち、液晶のツイスト角を用いて液晶を駆動することになる。そして、通常では、反射型ＬＣＤの５マスク工程では、ゲート−活性層−ソース／ドレーン−保護膜−ＩＴＯをそれぞれ形成する工程とは別に、反射板及びカラーフィルター基板のカラーフィルターマスクを形成する工程を追加して実施しなければならないが、本実施の形態では、ゲート−活性層−ソース／ドレーン−カラー樹脂−透明共通ＩＴＯをそれぞれ形成する工程でよく、工程数を減らすことができる。
【００４８】
即ち、通常の反射型構造では、反射膜マスクの工程が必要であるが、ここでは、ソース／ドレーン金属を反射膜として反射膜マスクの工程を省略することもできる。また、ゲート−活性層−ソース／ドレーン−反射膜−カラー樹脂−透明ＩＴＯ（画素電極、共通電極）の構造も可能である。
【００４９】
本発明の第１の実施の形態における基本構造では、カラーフィルター基板が無く、アレイ基板２枚を接合し、各々のアレイ基板に、「アレイ上のカラーフィルター（ｃｏｌｏｒ  ｆｉｌｔｅｒ  ｏｎ  ａｒｒａｙ；ＣＯＡ）方式」によりカラーフィルター樹脂層（５３）を集積するので、ＣＯＡ方式の長所である高開口率の効果も期待することができる。
【００５０】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の第１基板及び第２基板を並べて示す平面図である。また、図６は、本発明の第２の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の構造を示し、画素駆動を説明する断面図である。
【００５１】
本発明の第２の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置は、図５及び図６に示すように、第１基板６０及び第２基板７０を備えている。
【００５２】
第１基板６０は、入射される第１の光を透過させる複数の第１透過部、及び複数の第１透過部の間に形成され、入射される第２の光を透過させる複数の第２透過部に区分される。
【００５３】
第２基板７０は、複数の第１透過部と対向し、第１透過部を透過した第１の光を一方向に透過させる複数の第３透過部と、第３透過部の間に形成され、第２透過部を透過した第２の光を反射する複数の第１反射部とをに区分される。
【００５４】
複数の第１透過部では、ガラス基板８０上に、ゲート絶縁膜８１、保護膜８２、及び画素電極８３が順に形成されている。また、複数の第２透過部では、ガラス基板８０上に、ゲート絶縁膜８１及び保護膜８２が順に形成されている。
【００５５】
複数の第３透過部は、ガラス基板８０上に順に形成されたゲート絶縁膜８、保護膜８２、及びカラーフィルター樹脂層８６を備えている。また、複数の第１反射部は、ガラス基板８０上に形成されたゲート絶縁膜８１と、ゲート絶縁膜８１上に形成された保護膜８２と、第１反射部及び第２透過部の間隔であるセルギャップが第１透過部及び第３透過部のセルギャップの１／２になるような厚さで保護膜８２上に形成された樹脂層８４と、第３透過部を経由した光を反射するために、保護膜８２上に形成された反射膜８５と、反射膜８５上に形成され、赤色、緑色及び青色の中のいずれか１色を表すために形成されたカラーフィルター樹脂層８６と、カラーフィルター樹脂層８６上に形成された画素電極８３とを備えている。
【００５６】
また、液晶の駆動には、本発明の第1の実施の形態と同様に、液晶を両面のアレイ基板が共有しているのでＦＦＳ、または、ＩＰＳ方式を持いる。上記したように、反射透過両面ディスプレイの利点としては、まず、両面で透過型及び反射型を共に実現できるという長所と、カラーフィルター樹脂を一方の基板上のみに形成すればよいという長所がある。さらに、一方の面のみに光源を取り付ければ両面ともその１つの光源により表示することができる。
【００５７】
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の原理を説明するための断面図である。また、図８及び図９は、本発明の第３の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の第１基板及び第２基板を並べて示す平面図、及び構造を示す断面図である。
【００５８】
図７、図８及び図９を参考して、本発明の第３の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置について説明すると次の通りである。
【００５９】
本発明の第３の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置は、第１基板１００、第２基板１１０、第１反射板１２５ｃ及び第２反射板１３０を備えて構成される。
【００６０】
第１基板１００は、薄膜トランジスタアレイが形成され、入射される光を透過させる複数の第１透過部と、複数の第１透過部の間に形成され、入射される光を反射する第１反射部とに区分される。ここで、第１反射部には反射機能を有する第１反射板１２５ｃが備えられている。
【００６１】
また、第２基板１１０は、カラーフィルターアレイが形成され、第１透過部と対向し、第１透過部を透過した光を反射する複数の第２反射部と、第１反射部と対向し、第２反射部の間に形成され、第１反射部により反射された光を透過させる複数の第２透過部とを備えている。ここで、第２反射部には反射機能を有する第２反射板１３０が備えられている。
【００６２】
図８に示すように、第１反射板１２５ｃが有する第１反射部は、第１基板１００の平面上において、第１の方向（列方向）に沿って連続的に配列され、第１の方向と直交する第２の方向（行方向）に沿って配列されている第１透過部と交互に配列されている。同様に、第２反射板１３０が有する第２反射部は、第２基板１１０の平面上において、第１の方向（列方向）に沿って連続的に配列され、第２の方向（行方向）に沿って第２透過部と交互に配列されている。一方、第１反射部と第２透過部とは、それぞれ第１基板及び第２基板の平面に垂直な方向に互いに対向するように配置されている。同様に、第２反射部と第１透過部も、それぞれ第１基板及び第２基板の平面に垂直な方向に互いに対向するように配置されている。
【００６３】
上述の本発明の第３の実施の形態では、映像表示を両面で見ることができるように、第１基板１００の画素電極１２７と第２基板１１０の第２反射板１３０とが対向するように配置され、且つ第１基板１００の第１反射板１２５ｃと第２基板１１０の共通電極１３２とが各々対向するように配置された構造を形成する。また、第１反射部及び第１透過部、または、第２反射部及び第２透過部は一対をなして、各々の面での表示を担う。
【００６４】
第１基板１００において、第１透過部では、ガラス基板１２０上に、ゲート絶縁膜１２２、保護膜１２６、及び画素電極１２７が順に形成されている。また、第１反射部では、ガラス基板１２０上に、ゲート絶縁膜１２２、第１反射板１２５ｃ、保護膜１２６、画素電極１２７が順に形成されている。ここで、第１基板は、上記の構造の配列された基板全体を意味するものであって、ガラス基板１２０のみを指すものではない。
【００６５】
通常、反射型ＬＣＤの５マスク工程の際には、ゲート電極−活性層−ソース／ドレーン電極−保護膜−画素電極の製造過程とは別に、反射板マスク工程を追加して実施しなければならない。しかし、本発明の第３の実施の形態では、ゲート電極１２１−活性層１２３−ソース／ドレーン電極１２５ａ、１２５ｂ及び第１反射板１２５ｃ−保護膜１２６−画素電極１２７の順に形成する。即ち、薄膜トランジスタ製造工程において、ソース／ドレーン電極１２５ａ、１２５ｂの形成の際、反射板１２５ｃも共にパターニングすることによって、反射板マスクの工程を省略することができる。また、図示してはいないが、第１反射板の機能を画素電極に持たせることもできる。この場合、第１反射部の画素電極形成用金属膜は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）の代わりに、一般的な不透明の伝導性金属膜を使用すればよい。
【００６６】
一方、第２基板１１０において、第２透過部にはガラス基板１２０上に、赤色、緑色及び青色の中のいずれか１色を表すために形成されたカラーフィルター樹脂層１３１と共通電極１３２とが順に積層して形成されており、第２反射部には基板１２０上に第２反射板１３０と、カラーフィルター樹脂層１３１と、共通電極１３２とが順に積層して形成されている。また、図示してはいないが、第２反射板１３０の機能を共通電極に持たせることもできる。このような場合、第２反射部の共通電極形成用金属膜はＩＴＯの代わりに、一般的な不透明の伝導性金属膜を使用すればよい。
【００６７】
本発明の第３の実施の形態では、第１反射部及び第２透過部からなる１つのピクセルと、これに隣接する第１透過部及び第２反射部からなる１つのピクセルとが一対をなして、各々のピクセルが、相互に反対の方向への表示を担う。即ち、第１反射部の薄膜トランジスタは、第２基板方向への表示を担うピクセルを構成し、第１透過部の薄膜トランジスタは、第１基板方向への表示を担うピクセルを構成する。
【００６８】
さらに、第１基板１００の薄膜トランジスタアレイの背面及び第２基板１１０のカラーフィルターアレイの背面には、各々、バックライトとして機能する第１光源１４０及び第２光源１４１が配置されている（図７参照）。この第１及び第２光源１４０、１４１には、ＬＥＤ、ＥＥＦＬ（External Electrode Fluorescent Lamp）、または、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）などが用いられる。
【００６９】
本発明の第３の実施の形態に係るピクセル部を見ると、両側からの視認を実現するために隣接するドットのピクセル構造（２つのピクセル）が相異することになるが、このような構造は両方向に光が反射する経路を作ることになる。例えば、一方向から入射される光は、第２基板を経由して第１基板の反射板によって反射されて出力され、人の目によって視認される。逆に、この入射光と反対方向から入射された光は、第１基板を経由して第２基板の第２反射板によって反射されて出力され、人の目によって視認される。
【００７０】
一方、第１基板１００の薄膜トランジスタアレイの背面（第１透過部）及び第２基板１１０のカラーフィルターアレイの背面（第２透過部）は、両面で互いに同じ映像を表示したり、両面で相異する映像を表示したりできる。このとき、前者の場合、即ち、両面で同じ映像の表示を実現可能にするには、第１基板の最初のデータラインに入力されるデータ信号と、第１基板の最後のデータラインに入力されるデータ信号とが同じでなければならない。従って、最初のデータ信号を第１基板の薄膜トランジスタアレイの背面（第１透過部）で視認する場合、最後のデータ信号が入力されるアドレスで第２基板１１０のカラーフィルターアレイの背面（第２透過部）で同じ映像を視認することができる。
【００７１】
後者の場合、即ち、両面で相異する映像の表示を可能にするには、表裏面の各々に対応するデータ信号が供給されなければならない。
【００７２】
図１０は、本発明の第４の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の第１基板及び第２基板を並べて示す平面図である。
【００７３】
本発明の第４の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置は、第１の実施の形態と同様であるが、図１０に示すように、第１反射部、第１透過部、第２反射部及び第２透過部の間の配列状態が異なる。
【００７４】
即ち、第１基板２００を構成する、第１反射板２２５ｃを有する第１反射部及び第１透過部は、第１基板２００の平面上において、第１の方向（例えば、列方向）及びこの第１の方向と直交する第２の方向（例えば、行方向）に沿って、各々、交互に配列されている。また、第２基板２１０を構成する、第２反射板２３０を有する第２反射部及び第２透過部は、第２基板２１０の平面上において、第１の方向及び第２の方向に沿って、各々、交互に配列されている。さらに、第１反射板２２５ｃを有する第１反射部と第２透過部とは、第１及び第２基板２００、２１０の平面に垂直な方向に互いに対向して配置されている。同様に、第２反射板２３０を有する第２反射部と第１透過部とは、第１及び第２基板２００、２１０の平面に垂直な方向に互いに対向して配置されている。
【００７５】
上記した第３の実施の形態と同様に、本発明の第４の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置のピクセル配置を見ると、両側からの視認を可能とするために、２つの隣接するピクセルの構造が相異する。即ち、このような構造によって、それぞれの両方向に光が反射する２種類の経路が形成される。従って、第１基板２００の薄膜トランジスタアレイの背面及び第２基板２１０のカラーフィルターアレイの背面は、両面で同時に同じ映像を表示することも、両面で同時に相異する映像を表示することもできる。
【００７６】
以上、特定の好ましい実施の形態を用いて本発明を説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の本発明の趣旨から逸脱しない範囲で、当該発明の属する分野で通常の知識を有する者であれば種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】大韓民国特許公開番号第２００３−００５１０１１号に開示された両面表示機能を有する液晶表示装置の第１及び第２基板を並べて示す平面図である。
【図２】大韓民国特許公開番号第２００３−００５１０１１号に開示された両面表示機能を有する液晶表示装置の第１及び第２基板を示す断面図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の第１及び第２基板を並べて示す平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の第１及び第２基板を並べて示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の原理を説明するための断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の第１及び第２基板を並べて示す平面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る両面表示機能を有する液晶表示装置の第１及び第２基板を並べて示す平面図である。
【符号の説明】
【００７８】
３０、４０、６０、７０、１００、１１０、２００、２１０    基板
３２、４２、１２５ｃ、１３０、２２５ｃ、２３０    反射板
１２５ａ、１２５ｂ    ソース／ドレーン電極
５２、８２、１２６    保護膜
５４、８３、１２７    画素電極
５３、８６、１３１    カラーフィルター樹脂層
１３２    共通電極
【図１】
2005301276.tif 000003
【図２】
2005301276.tif 000004
【図３】
2005301276.tif 000005
【図４】
2005301276.tif 000006
【図５】
2005301276.tif 000007
【図６】
2005301276.tif 000008
【図７】
2005301276.tif 000009
【図８】
2005301276.tif 000010
【図９】
2005301276.tif 000011
【図１０】
2005301276.tif 000012