JP2006139239A - 表示パネル及びこれを有する表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 反射率を向上させるための表示パネル及びこれを有する表示装置を提供する。
【解決手段】 アレイ基板は、複数のデータ配線、複数のゲート配線、複数の画素領域を有し、画素領域にはストレージキャパシタ用電極パターンが形成される。カラーフィルター基板はアレイ基板と合体を通じて液晶層を収容し、ストレージキャパシタ用電極パターンに対応してカラーフィルターが除去された開口部が形成される。これによってストレージキャパシタ用電極を通じて反射した光は開口部を通じて外部に出射することによって単位画素領域でストレージキャパシタ用電極及び開口部を通じて反射光だけの反射率を向上することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、表示パネル及びこれを有する表示装置に係わり、より詳細には反射率を向上させるための表示パネル及びこれを有する表示装置に関する。

一般的に、液晶表示装置は、内部光を透過して画像を表示する透過型液晶表示装置と、内部光を透過したり、外部光を反射して画像を表示する反射−透過型液晶表示装置を含む。

反射−透過型液晶表示装置の例としては、透過型液晶表示装置の光学条件をそのまま用いて反射モードと透過モードで動作する液晶表示装置がある。反射−透過型液晶表示装置は、透過モードである場合に比べて反射モードである場合に、色再現性は増加するが、反射率が急激に低下するという問題点がある。

前述のように、反射率の低下は反射モード時、視認性を低下させる問題点を生じる。

本発明の技術的な課題は、このような従来の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、反射率を向上するための表示パネルを提供することにある。
本発明の他の目的は、このような反射率を向上した表示パネルを具備した表示装置を提供することにある。

前述した本発明の目的を実現するための実施例による表示パネルは、アレイ基板、液晶層及びカラーフィルター基板を含む。前記アレイ基板は、複数のデータ配線と複数のゲート配線と、複数の画素領域を有し、前記画素領域にはストレージキャパシタ用電極パターンが形成される。前記カラーフィルター基板は、前記アレイ基板と合体を通じて前記液晶層を収容し、前記ストレージキャパシタ用電極パターンに対応してカラーフィルターが除去された開口部が形成される。

前記ストレージキャパシタ用電極パターンの大きさは、前記画素領域の約１０％〜２０％程度である。
望ましくは、前記アレイ基板は、前記ストレージキャパシタ用電極パターンに対応して形成された反射電極パターンを更に含み、前記反射電極パターンは、前記ストレージキャパシタ用電極パターンの大きさと実質的に同じであることが好ましい。

前記反射電極パターンは、前記データ配線と同じ金属層で形成された金属パターンであったり、画素電極上に形成された金属パターンである。
前記液晶層のセルギャップは、λ/２（ここで、λは標準光の波長）であり、ツイステッドネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ：ＴＮ）モードである。

前記カラーフィルター基板に形成された開口部の大きさは、前記ストレージキャパシタ用電極の約８０％〜１２０％である。
前述の本発明の他の目的を実現するための表示装置は、液晶表示パネル及びバックライトアセンブリーを含む。前記液晶表示パネルは液晶層と、第１光を反射するストレージキャパシタ用電極パターンが形成されたアレイ基板と、前記反射された第１光を出射する前記ストレージキャパシタ用電極パターンに対応するライトホールが形成されたカラーフィルター基板を含む。前記バックライトアセンブリーは、第２光を前記液晶表示パネルに出射し、前記液晶表示パネルを経由する前記第１光を前記液晶表示パネルに反射する。

前記アレイ基板は、前記ストレージキャパシタ用電極パターンに対応して前記第１光を反射する反射電極を更に含む。
前記アレイ基板は、複数のデータ配線及び画素電極を更に含み、前記反射電極パターンは、前記データ配線と同じ金属層で形成された金属パターンとすることができ、前記画素電極上に形成された金属パターンとすることもできる。

前記表示装置は、前記液晶表示パネルの下部に配置され、第１偏光軸を有して光を第１偏光させる第１偏光フィルムと、前記第１偏光フィルムの一面に設けられ、入射した光を拡散させる拡散層及び前記液晶表示パネルの上部に配置され、第２偏光軸を有して入射した光を第２偏光させる第２偏光フィルムを更に含む。

前記拡散層は、散乱物質が含まれた合成樹脂であり、ヘイズ値は６０％以上である。
望ましくは、前記表示装置は、前記第１偏光フィルムと前記バックライトアセンブリーとの間に配置され、入射した光を選択的に反射又は透過する半透過フィルムを更に含み、前記半透過フィルムは、前記第１偏光軸と実質的に同じ透過軸を有し、前記第１偏光フィルムと一体に形成されることが好ましい。

このような表示パネル及び表示装置によると、ストレージキャパシタ用電極を反射電極として用いたり、別途の前記ストレージキャパシタ用電極上に反射電極を形成し、これに対応するライトホールを形成することで、単位画素領域の反射率を前記反射電極及びライトホールによって反射される光だけ向上することができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施例によるアレイ基板の平面図である。
図１に示すように、アレイ基板は、第１方向に配列された複数のゲート配線（ＧＬ）と、第１方向と交差する第２方向に配列された複数のデータ（又はソース）配線（ＤＬ）と、ゲート配線（ＧＬ）とデータ配線（ＤＬ）によって定義される複数の単位画素領域を含む。

画素領域には、スイッチング素子（ＴＦＴ）１１０と、スイッチング素子１１０と接続されるストレージキャパシタ（ＣＳＴ）と、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）の第１電極である画素電極１６０が形成される。

スイッチング素子１１０は、ゲート配線（ＧＬ）と接続されるゲート電極１１１と、データ配線（ＤＬ）と接続されるソース電極１１３と、コンタクトホール１３０を通じて画素電極１５０と接続されるドレイン電極１１４を含む。ゲート電極１１１と、ソース電極１１３とドレイン電極１１４との間には半導体層（図示せず）が形成される。

ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）は、ゲート配線（ＧＬ）と同じ金属層である第１電極１５０と、画素電極１６０によって定義される。第１電極１５０は、入射する光を反射する反射板機能を遂行する。第１電極１５０の大きさは単位画素領域の１０％〜２０％である。ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）は、スイッチング素子１１０がターンオフ状態であるとき、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）に充電された電圧を１フレームの期間維持する。

ゲート配線及びデータ配線は、単一金属層で形成することができ、多重金属層で形成することもできる。金属層は、アルムニウム（Ａｌ）又はアルミニウム合金などアルミニウム系列の金属、銀（Ａｇ）や銀合金系列の金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系列の金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系列の金属、クロム（Ｃｒ）、タンタタル（Ｔａ）又はチタニウム（Ｔｉ）を含む金属を含む。

図２は、図１のＩ−Ｉ’に沿って見た表示パネルの断面図である。
図２に示すように、表示パネルはアレイ基板１００、カラーフィルター基板２００及び液晶層３００を含む。

アレイ基板１００は、透明基板１０１と、スイッチング素子１１０と、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）用画素電極１６０と、ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）用第１電極１５０を含む。

スイッチング素子１１０は、ゲート電極１１１、半導体層１１２、ソース電極１１３及びドレイン電極１１４を有する。ゲート電極１１１は、透明基板１０１上に形成され、ゲート電極１１１上にはゲート絶縁層１０２が形成される。半導体層１１２は、ゲート電極１１１が形成された領域に対応してゲート絶縁層１０２上に形成される。半導体層１１２は、ゲート絶縁層１０２上に形成された活性層１１２ａと、活性層１１２ａ上に形成された抵抗性接触層１１２ｂを含む。ソース電極１１３及びドレイン電極１１４は、半導体層１１２を中心に一定距離だけ離間して配置されるものの、半導体層１１２と一定領域オーバーラップするように形成される。ソース電極１１３及びドレイン電極１１４上にはパッシベーション層１０５が形成される。

液晶キャパシタ用画素電極１６０は、ドレイン電極１１４の一定領域上に形成されたパッシベーション層１０５を除去したコンタクトホール１３０を通じてドレイン電極１１４と電気的に接続される。

ストレージキャパシタ用第１電極１５０は、ゲート電極１１１と同じ金属層で形成され、第１電極１５０上にはゲート絶縁層１０２が形成される。ゲート絶縁層１０２上にはストレージキャパシタ用第２電極である画素電極１６０が形成される。第１電極１５０は、外部から入射する光を反射する機能を遂行する。望ましくは、第１電極１５０は、単位画素領域の１０％〜２０％の大きさを有する。

ここで、ゲート電極１１１と、ソース電極１１３及びドレイン電極１１４は単一金属層で形成することができ、多重金属層で形成することもできる。金属層は、アルミニウム（Ａｌ）又はアルミニウム系列の金属、銀（Ａｇ）や銀合金系列の金属、銅（Ｃｕ）や銅系列の金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系列の金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）又はチタニウム（Ｔｉ）などの金属を含む。図示していないが、ゲート電極１１１及びストレージキャパシタ用第１電極１５０と同じ金属層でゲート配線が形成され、ソース電極１１３及びドレイン電極１１４と同じ金属層にデータ配線が形成される。

カラーフィルター基板２００は、透明基板２０１と、遮光層２０２と、色画素層２０３と、保護層２０４及び共通電極２０５が形成される。遮光層２０２は光を遮断し、画素電極１６０に対応する単位画素領域の内部空間を定義する。

色画素層２０３は、赤色、緑色、及び青色フィルターパターンを含み、遮光層２０２によって定義された内部空間にカラーフィルターパターン２０３Ｒが形成される。色画素層２０３にはライトホール２１０が形成される。ライトホール２１０は、ストレージキャパシタ用第１電極１５０に対応する位置のカラーフィルターパターン２０３Ｒを除去して形成される。

したがって、表示パネルに入射した光はストレージキャパシタ用第１電極１５０によって反射し、ライトホール２１０を通じて外部に出射する。これによって、反射率を向上させることができる。望ましくは、ライトホール２１０の大きさ（Ｗ２）は、第１電極１５０の大きさ（Ｗ１）の８０％〜１２０％とすることが好ましい。

保護層２０４は、遮光層２０２とカラーフィルターパターン２０３上に形成され、平坦化膜及び保護膜の役割を果たす。共通電極２０５は、透明導電層であって、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）の第２電圧に共通電圧が印加される。

液晶層３００は、アレイ基板１００の画素電極１６０と、カラーフィルター基板２００の共通電極２０５との電位差によって液晶分子の配列角度が変化して画像を表示する。液晶層３００は９０℃ツイステッドネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ：ＴＮ）液晶組成物で形成される。また、液晶層３００のセルギャップ（ｄ）はλ/２である。ここで、λは標準光の波長であり、λ/２は約０．３５μｍ〜０．４５μｍ程度である。

図３は、本発明の第２実施例によるアレイ基板の平面図である。
図３に示すように、アレイ基板は第１方向に形成された複数のゲート配線（ＧＬ）と、第１方向と交差する第２方向に形成された複数のデータ（又はソース）配線（ＤＬ）とデータ配線（ＤＬ）によって定義される複数の単位画素領域を含む。

単位画素領域は、スイッチング素子（ＴＦＴ）と、スイッチング素子４１０と接続されるストレージキャパシタ（ＣＳＴ）と、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）の第１電極である画素電極４６０と、データ配線金属層に形成された反射電極４７０を含む。

スイッチング素子４１０は、ゲート配線（ＧＬ）と接続されるゲート電極４１１と、データ配線（ＤＬ）と接続されるソース電極４１３と、コンタクトホール４３０を通じて画素電極４５０と接続されるドレイン電極４１４を含む。ゲート電極４１１と、ソース電極４１３とドレイン電極４１４との間には、半導体層（図示せず）が形成される。

ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）は、ゲート配線（ＧＬ）と同じ金属層である第１電極４５０と、反射電極４７０によって第１ストレージキャパシタが定義され、反射電極４７０と画素電極４６０によって第２ストレージキャパシタが定義される。第１電極４５０の大きさは、単位画素領域の大きさの１０％〜２０％である。ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）は、スイッチング素子４１０がターンオフ状態であるとき、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）に充電された電圧を１フレームの期間維持させる。

反射電極４７０は、ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）の第１電極４５０の位置に対応して形成され、第１電極４５０と実質的に同じ大きさを有する。反射電極４７０は、図示したようにデータ配線層であるドレイン電極４１４から延長して形成することができ、第１電極４５０に対応するようにパターニングすることもできる。反射電極４７０は、入射する光を反射し、反射電極４７０の位置に対応するカラーフィルター基板にはライトホールが形成される。したがって、反射モードの場合、反射電極４７０を通じて反射した光はライトホールを通じて出射することで反射率を向上できる。

図４は、図３のII−II’に沿って見た表示パネルの断面図である。
図４に示すように、表示パネルは、アレイ基板４００と、カラーフィルター基板２００及び液晶層３００を含む。

アレイ基板４００は、透明基板４０１、スイッチング素子、ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）用第１電極４５０、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）用画素電極４６０及び反射電極４７０を含む。

スイッチング素子４１０は、ゲート電極４１１、半導体層４１２、ソース電極４１３、及びドレイン電極４１４を有する。ゲート電極４１１は透明基板４０１上に形成され、ゲート電極４１１上にはゲート絶縁層４０２が形成される。半導体層４１２は、ゲート電極１１４が形成された領域に対応する位置のゲート絶縁層４０２上に形成される。半導体層４１２は、ゲート絶縁層４０２上に形成された活性層４１２ａ、活性層４１２ａ上に形成された抵抗性接触層４１２ｂを含む。ソース電極４１３及びドレイン電極４１４は、半導体層４１２を中心として離間するように配置されて形成されるものの、半導体層４１２と一定領域オーバーラップするように形成される。ソース電極４１３及びドレイン電極４１４上にはパッシベーション層４０３及び絶縁層４０４が形成される。勿論、絶縁層４０４は形成しないことも可能である。

ストレージキャパシタ用第１電極４５０は、ゲート電極４１１と同じ金属層で形成することができ、大きさは単位画素領域の大きさの１０％〜２０％である。第１電極４５０上にはゲート絶縁層４０２が形成される。第１電極４５０はアレイ基板４００の背面から出射する内部光の漏洩を遮断する。ストレージキャパシタは第１電極４５０と、反射電極４７０によって第１キャパシタが定義され、反射電極４７０と画素電極４６０によって第２キャパシタが定義される。

液晶キャパシタ用画素電極４６０は、絶縁層４０４上に形成され、ドレイン電極４１４と電気的に接続される。具体的に、ドレイン電極４１４の一定領域上に形成されたパッシベーション層４０３と絶縁層４０４を除去したコンタクトホール４３０を通じてドレイン電極４１４と電気的に接続される。

反射電極４７０は、ソース電極４１３及びドレイン電極４１４と同じ金属層でストレージキャパシタ用第１電極４５０に対応すれう位置に形成される。反射電極４７０は外部から入射する光を反射する。望ましくは、反射電極４７０の大きさは第１電極４５０の大きさと実質的に同じであることが好ましい。

ここで、ゲート電極と、ソース電極及びドレイン電極は、単一金属層で形成することができ、多重金属層で形成することもできる。金属層は、アルミニウム（Ａｌ）又はアルミニウム合金などアルミニウム系列の金属、銀（Ａｇ）や銀合金系列の金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系列の金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系列の金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）又はチタニウム（Ｔｉ）などの金属を含む。図示していないが、ゲート電極４１１及びストレージキャパシタ用第１電極４５０と同じ金属層でゲート配線を形成し、ソース電極４１３及びドレイン電極４１４と同じ金属層でデータ配線を形成する。

カラーフィルター基板２００は、透明基板２０１と遮光層２０２と、色画素層２０３と、保護層２０４及び共通電極２０５が形成される。遮光層２０２は光を遮断し、画素電極４６０に対応する単位画素領域の内部空間を定義する。

色画素層２０３は、赤色、緑色、及び青色カラーフィルターパターンを含み、遮光層２０２によって定義された内部空間にカラーフィルター基板２０３Ｒが形成される。色画素２０３には、ライトホール２１０が形成される。ライトホール２１０は、反射電極４７０に対応する位置のカラーフィルターフィルター２０３Ｒを除去することで形成できる。

したがって、表示パネルに入射した光は、反射電極４７０によって反射し、ライトホール２１０を通じて外部に出射する。これによって、反射率を向上することができる。望ましくは、ライトホール２１０の大きさ（Ｗ２’）は第１電極４５０と実質的に同じ大きさを有する反射電極４７０の大きさ（Ｗ１’）の８０％〜１２０％とすることが好ましい。

保護層２０４は、遮光層２０２とカラーフィルターパターン２０３上に形成され、平坦化膜及び保護膜の役割を果たす。共通電極２０５は、透明導電層であって、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）の第２電極に共通電圧が印加される。

液晶層３００は、アレイ基板４００の画素電極４６０と、カラーフィルター基板２００の共通電極２０５との電位差によって液晶分子の配列角度が変化し、画像を表示する。液晶層３００は、９０°のツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶組成物で形成される。また、液晶層３００のセルギャップ（ｄ）はλ/２である。ここで、λは標準光の波長であり、λ/２は約０３５〜０．４５μｍ程度である。

図５は、本発明の第２実施例によるアレイ基板の平面図である。
図５に示すように、アレイ基板は第１方向に形成された複数のゲート配線（ＧＬ）と、第１方向と交差する第２方向に形成された複数のデータ（又はソース）配線（ＤＬ）と、ゲート配線（ＧＬ）とデータ配線（ＤＬ）によって定義される複数の単位画素領域を含む。

単位画素領域には、スイッチング素子（ＴＦＴ）５１０と、スイッチング素子５１０と接続されるストレージキャパシタ（ＣＳＴ）と、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）の第１電極である画素電極５６０と、画素電極５６０上に形成された反射電極５７０を含む。

スイッチング素子５１０は、ゲート配線（ＧＬ）と接続されるゲート電極５１１、データ配線（ＤＬ）と接続されるソース電極５１３、コンタクトホール５３０を通じて画素電極５６０と接続されるドレイン電極５１４を含む。ゲート電極５１１と、ソース電極５１３及びドレイン電極５１４との間には半導体層（図示せず）が形成される。

ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）は、ゲート配線（ＧＬ）と同じ金属層である第１電極５５０と、画素電極５６０によって定義される。第１電極５５０は単位画素領域の大きさの１０％〜２０％の大きさで形成される。ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）は、スイッチング素子５１０がターンオフ状態であるとき、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）に充電された電圧を１フレームの期間維持する。

反射電極５７０は、ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）の第１電極５５０の大きさ及び位置に対応して画素電極５６０上に形成される。反射電極５７０は入射する光を反射する。反射電極５７０の位置に対応するカラーフィルター基板にはライトホールが形成される。したがって、反射モードの場合、反射電極５７０を通じて反射された光はライトホールを通じて出射することによって反射率を向上する。

図６は、図５のIII−III’に沿って見た表示パネルの断面図である。
図６に示すように、表示パネルはアレイ基板５００と、カラーフィルター基板２００及び液晶層３００を含む。

アレイ基板５００は、透明基板５０１と、スイッチング素子５１０と、ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）用第１電極５５０と、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）用画素電極５６０及び反射電極５７０を含む。

スイッチング素子５１０は、ゲート電極５１１、半導体層５１２、ソース電極５１３及びドレイン電極５１４を有する。ゲート電極５１１は、透明基板５０１上に形成され、ゲート電極５１１上にはゲート絶縁層５０２が形成される。半導体層５１２はゲート電極５１１が形成された領域に対応してゲート絶縁層５０２上に形成される。半導体層５１２は、ゲート絶縁層５０２上に形成された活性層５１２ａと、活性層５１２ａ上に形成された抵抗性接触層５１２ｂを含む。ソース電極５１３及びドレイン電極５１４は、半導体層５１２を中心として一定距離で離間して形成されており、半導体層５１２と一定領域オーバーラップするように形成される。ソース電極５１３及びドレイン電極５１４上にはパッシベーション層５０３が形成される。勿論、パッシベーション層５０３上に絶縁層を形成することもできる。

ストレージキャパシタ用第１電極５５０は、ゲート電極５１１と同じ金属層で形成され、大きさは単位画素領域の大きさの１０％〜２０％である。第１電極５５０上にはゲート絶縁層５０２、パッシベーション層５０３及びストレージキャパシタ用第２電極である画素電極５６０が形成される。

液晶キャパシタ用画素電極５６０は、パッシベーション層５０３上に形成され、ドレイン電極５１４と電気的に接続される。具体的に、ドレイン電極５１４の一定領域上に形成されたパッシベーション層５０３が除去されたコンタクトホール５３０を通じてドレイン電極５１４と電気的に接続される。

反射電極５７０は、画素電極５６０上に別途の金属層、例えば、アルミニウム（Ａｌ）系列の金属物質でストレージキャパシタ用第１電極５５０に対応して形成される。反射電極５７０は外部から入射する光を反射する。望ましくは、反射電極５７０の大きさは、第１電極５５０の大きさと実質的に同じであることが好ましい。

ここで、ゲート電極と、ソース電極及びドレイン電極は、単一金属層で形成することができ、多重金属層で形成することもできる。金属層は、アルムニウム（Ａｌ）又はアルミニウム合金などアルミニウム系列の金属、銀（Ａｇ）や銀合金系列の金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系列の金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系列の金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）又はチタニウム（Ｔｉ）を含む金属を含む。図示していないが、ゲート電極５１１及びストレージキャパシタ用第１電極５５０と同じ金属層にゲート配線が形成され、ソース電極５１３及びドレイン電極５１４と同じ金属層でデータ配線が形成される。

カラーフィルター基板２００は、透明基板２０１、遮光層２０２、色画素層２０３、保護層２０４及び共通電極２０５が形成される。遮光層２０２は、光を遮断し、画素電極５６０に対応する単位画素領域の内部空間を定義する。

色画素層２０３は、赤色、緑色、及び青色フィルターパターンを含み、遮光層２０２によって定義された内部空間にカラーフィルターパターン２０３Ｒが形成される。色画素層２０３にはライトホール２１０が形成される。ライトホール２１０は、反射電極５７０に対応する位置のカラーフィルターパターン２０３Ｒを除去して形成される。

したがって、表示パネルに入射した光は、反射電極５７０によって反射し、ライトホール２１０を通じて外部に出射する。これによって、反射率を向上することができる。望ましくは、ライトホール２１０の大きさ（Ｗ２’’）は、第１電極５５０と実質的に同じ大きさを有する反射電極５７０の大きさ（Ｗ１’’）の８０％〜１２０％である。

保護層２０４は、遮光層２０２とカラーフィルターパターン２０３上に形成され、平坦化膜及び保護膜の役割を果たす。共通電極２０５は、透明導電層であって、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）の第２電極に共通電圧が印加される。

液晶層３００は、アレイ基板５００の画素電極５６０と、カラーフィルター基板２００の共通電極２０５との電位差によって液晶分子の配列角度が変化し、画像を表示する。液晶層３００は、９０°のツイストテッドネマチック液晶組成物で形成される。また、液晶層３００のセルギャップ（ｄ）はλ/２である。ここで、λは標準光の波長であり、λ/２は約０．３５μｍ〜０．４５μｍ程度である。

図７の本発明の実施例による表示装置の概略的な平面図である。
図７に示すように、表示装置は表示パネルを含む。表示パネルは、アレイ基板、カラーフィルター基板、液晶層を含む。アレイ基板は、複数のデータライン（ＤＬ）と、複数のゲートライン（ＧＬ）が形成され、データラインとゲートラインによって複数の単位画素領域（Ｐ）が定義される。単位画素領域（Ｐ）は、スイッチング素子（ＴＦＴ）と、ストレージキャパシタの第1電極（図示せず）と、第１電極に対応する位置に形成された反射電極８１３を含む。反射電極８１３は、ゲート金属層で形成されたストレージキャパシタの第１電極とすることができ、ソース金属層及びドレイン金属層又は別途の金属層で形成された反射電極とすることができる。

カラーフィルター基板は、単位画素領域の内部空間を定義する遮光層８２２、内部空間に充填されたカラーフィルターパターン８２３、反射電極８１３に対応してカラーフィルター基板８２３が部分除去されたライトホール８２５を含む。

図８は、図７のIV−IV’に沿って見た表示装置の断面図である。
図８に示すように、表示装置は、バックライトアセンブリー７００と表示パネルアセンブリー８００を含む。

バックライトアセンブリー７００は、光源と、導光板と、反射部材及び光学部材を含む。光源は、線形光源及び点光源を含む。導光板は、光源から出射した光を表示パネルアセンブリー８００の方にガイドする。反射部材は、導光板の下に配置され、導光板を透過した光を反射する。反射部材は、ＥＳＲ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）などである。光学部材は、導光板から出射した光の分布が均一である。

表示パネルアセンブリーは、表示パネル８４０と、下部偏光フィルム８５０と、拡散層８６０と、上部偏光フィルム８７０を含む。表示パネル８４０は、第１基板８１０と、第２基板８２０と、第１基板８１０と第２基板８２０との間に介在する液晶層８３０とを含む。第１基板８１０は、透明基板上に形成された反射電極８１３を含み、反射電極８１３はストレージキャパシタの第１電極の位置及び大きさに対応して形成される。例えば、反射電極８１３は、ゲート金属層で形成することができ、ソース及びドレイン金属層に形成することもでき、別途の金属層で形成することもできる。ここで、第１電極は、単位画素領域の大きさに比べて約１０％の大きさである。

第２基板８２０は、透明基板２０１上に形成された赤色、緑色及び青色フィルターパターン（Ｒ、Ｇ、Ｂ）８２３と、反射電極８１３の位置及び大きさに対応してカラーフィルターパターン８２３に部分除去されたライトホール８２５を含む。

液晶層８３０は、９０°のツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶組成物で形成される。また、液晶層８３０のセルギャップ（ｄ）はλ/２である。ここで、λは標準光の波長であり、λ/２は約０．３５μｍ〜０．４５μｍ程度である。

下部偏光フィルム８５０は、表示パネル８４０の下に配置され、第１偏光軸（Ａ１）を含む入射光のうち、第１偏光軸（Ａ１）と平行に振動する光のみを通過させる。
拡散層８６０は、下部偏光フィルム８５０の一面にコーティングされ、第１偏光された光を拡散させる。具体的に、拡散層８６０は下部偏光フィルム８５０の一面にアンチ−グレア（Ａｎｔｉ−Ｇｌａｒｅ）ＡＧ処理をして形成される。拡散層８６０は、コーティングされたコーティング物質８６２と、コーティング物質８６２に混入された散乱物質８６４で形成される。ここで、コーティング物質８６２は、アクリル系樹脂からなり、散乱物質８６４はシリカ粒子で形成される。

下部偏光フィルム８５０は、一面はバックライトアセンブリー７００に対向する面であり、他面は表示パネル８４０に対向する面である。拡散層８６０は、散乱物質８６４を含む合成樹脂からなる。拡散層８６０のヘイズ値は６０％以上である。

上部偏光フィルム７８０は、表示パネル上に配置され、第２編光軸を有して入射した光のうち、第２偏光軸（Ａ２）と平行に振動する光のみを通過させる。望ましくは、上部偏光フィルム８７０は低反射処理されたものを用いることが好ましい。例えば、ＡＲＳ（Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｔａｔｉｃ）、ＡＲＣ（Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｃｏａｔｉｎｇ）などの低反射処理されたものを用いることができる。

したがって、表示パネル８４０に入射する第１外部光（Ｌ１）は、バックライトアセンブリー７００内の反射シートで反射され、反射された第１外部光（Ｌ１）は拡散層８６０で拡散され、外部に出射する。ここでの反射率は約２．８％程度である。

一方、第２外部光（Ｌ２）は、アレイ基板８１０に形成された反射電極８１３で反射され、反射された第２外部光（Ｌ２）はライトホール８２５を通じて外部に出射する。ここで、反射率は約４％程度である。したがって、反射電極８１３の大きさが単位画素領域の１０％である場合、単位画素領域の反射率は約６．８％に向上し、全体画素領域に対しては約１４８％程度向上する。

図９は、図８の第１外部光（Ｌ１）及び第２外部光（Ｌ２）の反射経路を説明するための図面である。ここで、液晶層８３０はＴＮモード、ノーマリブラックモードの場合の電源オフ状態を例として説明する。

図９に示すように、外部から入射した第１外部光（Ｌ１）は、第２偏光軸（Ａ２）を有する上部偏光フィルム８７０によって、第２偏光軸（Ａ２）と平行な方向に偏光された第２線偏光（ａ２）となる。第２線偏光（ａ２）は９０°にツイストされた液晶層８３０によって第２偏光軸（Ａ２）と直交する方向に偏光して第１線偏光（ａ１）になる。第１線偏光（ａ１）はアレイ基板８１１を通過して下部偏光フィルム８５０を通過する。即ち、アレイ基板８１１を通過した第１線偏光（ａ１）の光軸と下部偏光フィルム８５０は第１偏光軸（Ａ１）は互いに平行する。下部偏光フィルム８５０を通過した第１線偏光（ａ１）は、バックライトアセンブリー７００の反射部材（図示せず）によって反射される。反射された第１線偏光（ａ１）は、下部偏光フィルム８５０を通過してアレイ基板８１１に入射する。

アレイ基板８１１に入射した第１線偏光（ａ１）は、９０°ツイストされた液晶層８３０によって第２線偏光（ａ２）に偏光され、カラーフィルター基板８２１を通過する。第２線偏光（ａ２）は、上部偏光フィルム８７０を通過して外部に出射する。上部偏光フィルム８７０の第２偏光軸（Ａ２）と第２線偏光（ａ２）の光軸は互いに平行である。

図１０は、図８の内部光（Ｌ３）の透過経路を説明するための図面である。ここで、液晶層８３０はＴＮモード、ノーマリブラックモードの場合の電源オフ状態を例として説明する。

図１０に示すように、バックライトアセンブリー７００から出射した内部光（Ｌ３）は下部偏光フィルム８５０によって第１偏光軸（Ａ１）と平行な方向に偏光され、第１線偏光（ａ１）が通過される。第１線偏光（ａ１）はアレイ基板８１０を通じて９０°ツイストされた液晶層８３０によって直交する方向に偏光され、第２線偏光（ａ２）になる。第２線偏光（ａ２）はカラーフィルター基板８２０を通過して上部偏光フィルム８７０を通過して外部に出射する。即ち、上部偏光フィルム８７０の第２偏光軸（Ａ２）と第２線偏光（ａ２）の光軸は互いに平行である。

図１１は、本発明の第２実施例による表示装置の断面図である。以下では図８と同じ部材に対しては同じ図面符号を付与して説明する。
図１１に示すように、表示パネルアセンブリーは、表示パネル８４０、下部偏光フィルム８５０、拡散層８６０、上部偏光フィルム８７０、半透過フィルム８８０を含む。

表示パネル８４０は、第１基板８１０、第２基板８２０、第１基板８１０と第２基板８２０との間に介在する液晶層８３０を含む。第１基板８１０は、透明基板８１１上に形成された反射電極８１３を含み、反射電極８１３はストレージキャパシタの第１電極の位置及び大きさに対応して形成される。例えば、反射電極８１３は、ゲート金属層で形成することができ、あるいはソース金属層及びドレイン金属層で形成することもでき、別途の金属層で形成することも可能である。ここで、第１電極は単位画素領域の大きさに比べて約２０％の大きさである。

第２基板８２０は、透明基板２０１上に形成された赤色、緑色及び青色フィルターパターン（Ｒ、Ｇ、Ｂ）８２３と、反射電極８１３の位置及び大きさに対応してカラーフィルターパターン８２３に部分除去したライトホール８２５を含む。

液晶層８３０は、９０°のツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶組成物で形成される。また、液晶層８３０のセルギャップ（ｄ）はλ/２である。ここで、λは標準光の波長であり、λ/２は約０．３５μｍ〜０．４５μｍ程度である。

下部偏光フィルム８５０は、表示パネル８４０の下に配置され、第１偏光軸（Ａ１）を含む入射光のうち、第１偏光軸（Ａ１）と平行に振動する光のみを通過させる。
拡散層８６０は、下部偏光フィルム８５０の一面にコーティングされ、第１偏光された光を拡散させる。

上部偏光フィルム８７０は、表示パネル８４０上に配置され、第２偏光軸（Ａ２）を含む入射光のうち、第２偏光軸（Ａ２）と平行に振動する光のみを通過させる。望ましくは、上部偏光フィルム８７０は低反射処理（例えば、ＡＲＳ、ＡＲＣ）されたものを用いることが好ましい。

半透過フィルム８８０は、下部偏光フィルム８５０と一体に形成することもできる。また、半透過フィルム８８０は、下部偏光フィルム８５０の第１偏光軸（Ａ１）と同じ透過軸を有する。

半透過フィルム（又は反射偏光フィルム）８８０は、互いに異なる２つの材質で交互に数百層に重なっている多層膜構造であるＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）である。即ち、複屈折率が非常に高いポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙ−ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔａｌａｔｅ）層と等方性構造を有するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）層を交互に積層して形成する。ナフタレン基は薄い平面構造を有しており、互いに隣接したときに積層しやすく、積層の方向の屈折率が他方向の屈折率と大きく異なるようになる。これに対して、ＰＭＭＡは無定形高分子として等方性配向をするので、全方向への屈折率が同じである。

例えば、第１偏光軸が４５°であり、第２偏光軸が１３５°である場合、半透過フィルム８８０の透過軸は４５°である。
上部偏光フィルム８７０を通過した１３５°の第１外部光（Ｌ１）は液晶層８３０で４５°にツイストされて拡散する。液晶層８３０を通過した４５°の第１外部光（Ｌ１）は拡散層８６０で拡散する。拡散された光のうち、４５°の第１外部光（Ｌ１）のみが下部偏光フィルム８５０及び半透過フィルム８８０を通過してバックライトアセンブリー７００の反射部材（シート形状、又は板形状）で反射する。反射された第１外部光（Ｌ１）は半透過フィルム８８０と下部偏光フィルム８５０を通じて液晶層８３０で１３５°にツイストされて上部偏光フィルムを通じて外部に出射する。

一方、拡散された第１外部光のうち、４５°以外の光は半透過フィルム８８０によって反射され、表示パネル８４０を経由して外部に出射する。したがって、半透過フィルム８８０によって反射率を向上することができる。のぞましくは、半透過フィルム８８０は下部偏光フィルム８５０と一体に形成されることが好ましい。

したがって、表示パネル８４０に入射する第１外部光（Ｌ１）は、バックライトアセンブリー７００内の反射部材で反射され、反射された第１外部光（Ｌ１）は拡散層８６０で拡散し、外部に出射する。ここでの反射率は約２．８％程度である。

一方、第２外部光（Ｌ２）は、アレイ基板８１０に形成された反射電極８１３で反射され、反射された第２外部光（Ｌ２）はライトホール８２５を通じて外部に出射する。ここでの反射率は約８％程度になる。即ち、反射電極８１３の大きさが単位画素領域の２０％である場合、単位画素領域の反射率は約１０．８％に形成され、全体画素領域に対しては約２８６％程度に形成される。

以上で説明したように、本発明によると、表示装置はストレージキャパシタの第１電極を反射板として用い、第１電極に対向するカラーフィルターパターンを除去してライトホールを形成することで反射率を向上することができる。

第１電極以外に、第１電極に対応する位置と大きさのソース及びドレイン金属層又は別途の金属層に反射電極を形成して反射率を向上することができる。したがって、表示パネル及びこれを有する表示装置は、向上した反射率を有する反射モード時に視認性が向上する。

具体的に、外部から入射した光が単位画素領域に入射すると、入射した光の一部はバックライトアセンブリーの反射部材によって反射され、外部に出射する第１光経路を有し、入射した光の残りはアレイ基板に形成された反射電極によって反射され、カラーフィルター基板のライトホールを通じて外部に出射する第２光経路を有する。したがって、反射モードは、第２光経路によって出射する光だけの反射率が向上することによって視認性を向上することができる。それに、反射モード時、赤色、緑色、青色及び白色（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）画素構造と同じ色再現性を有する。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の第１実施例によるアレイ基板に対する平面図である。 図１のＩ−Ｉ’に沿って見た表示パネルの断面図である。 本発明の第２実施例によるアレイ基板に対した平面図である。 図３のII−II’に沿って見た表示パネルの断面図である。 本発明の第３実施例によるアレイ基板に対する平面図である。 図５のIII−III’に沿って見た表示パネルの断面図である。 本発明の実施例による表示装置の概略的な平面図である。 図７のIV−IV’に沿って見た表示装置の断面図である。 図８の第１外部光（Ｌ１）及び第２外部光（Ｌ２）の反射経路を説明するための図面である。 図８の内部光（Ｌ３）の透過経路を説明するための図面である。 本発明の第２実施例による表示装置の断面図である。

符号の説明

１１０ スイッチング素子
１５０ ストレージキャパシタ用第１電極
２１０ ライトホール
４７０、５７０ 反射電極
７００ バックライトアセンブリー
８５０ 下部偏光フィルム
８６０ 拡散層
８７０ 上部偏光フィルム

Claims (25)

1. 液晶層と、
   複数のデータ配線と複数のゲート配線と、複数の画素領域を有し、前記画素領域にはストレージキャパシタ用電極が形成されたアレイ基板と、
   前記アレイ基板と合体されることにより前記液晶層を収容するとともに、カラーフィルターが形成されたカラーフィルター基板とを含み、
   前記カラーフィルターは、前記ストレージキャパシタ用電極と向い合う位置にカラーフィルターが除去された開口部が形成されたことを特徴とする表示パネル。
2. 前記アレイ基板の下部に配置され、入射光を第１偏光する第１偏光フィルムと、
   前記アレイ基板と前記第１偏光フィルムとの間に設けられ、入射光を拡散させる拡散層と、
   前記カラーフィルター基板の上部に配置され、入射光を第２偏光する第２偏光フィルムと、
   を更に含むことを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
3. 前記拡散層は、散乱物質が含まれた合成樹脂であることを特徴とする請求項２記載の表示パネル。
4. 前記拡散層のヘイズ値は、６０％以上であることを特徴とする請求項２記載の表示パネル。
5. 前記第１偏光フィルムの下に配置され、入射光を選択的に反射又は透過する半透過フィルムを更に含むことを特徴とする請求項２記載の表示パネル。
6. 前記半透過フィルムは、前記第１偏光軸と実質的に同じ透過軸を有することを特徴とする請求項５記載の表示パネル。
7. 前記半透過フィルムは、前記第１偏光フィルムと一体に形成されたことを特徴とする請求項６記載の表示パネル。
8. 前記ストレージキャパシタ用電極の大きさは、前記画素領域の約１０％〜２０％程度であることを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
9. 前記ストレージキャパシタ用電極は、前記データ配線と同じ層に形成されたことを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
10. 前記アレイ基板は、
    前記ストレージキャパシタ用電極に対応して形成された反射電極を更に含むことを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
11. 前記反射電極は、前記ストレージキャパシタ用電極の大きさと実質的に同じであることを特徴とする請求項１０記載の表示パネル。
12. 前記画素領域は画素電極を更に含み、
    前記反射電極は、前記反射電極上に形成された金属パターンであることを特徴とする請求項１０記載の表示パネル。
13. 前記液晶層のセルギャップは、λ/２（ここで、λは標準光の波長）であることを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
14. 前記液晶層は、ツイステッドネマチックモードであることを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
15. 前記開口部の大きさは、前記ストレージキャパシタ用電極の大きさに対して約８０％〜１２０％であることを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
16. 液晶層と、
    第１光を反射するストレージキャパシタ用電極が形成されたアレイ基板と、前記反射された第１光を出射する前記ストレージキャパシタ用電極に対応するライトホールが形成されたカラーフィルター基板とを含む液晶表示パネルと、
    第２光を前記液晶表示パネルに出射し、前記液晶表示パネルを経由する前記第１光を前記液晶表示パネルに反射するバックライトアセンブリーと、
    を含むことを特徴とする表示装置。
17. 前記アレイ基板は、複数のデータ配線を更に含み、
    前記ストレージキャパシタ用電極は、前記データ配線と同じ金属層で形成された金属パターンであることを特徴とする請求項１６記載の表示装置。
18. 前記アレイ基板は、前記ストレージキャパシタ用電極に対応して前記第１光を反射する反射電極を更に含むことを特徴とする請求項１６記載の表示装置。
19. 前記アレイ基板は、画素電極を更に含み、
    前記反射電極は、前記画素電極上に形成された金属パターンであることを特徴とする請求項１８記載の表示装置。
20. 前記液晶表示パネルの下部に配置され、入射光を第１偏光させる第１偏光フィルムと、
    前記液晶表示パネルと前記第１偏光フィルムとの間に設けられ、入射光を拡散させる拡散層と、
    前記液晶表示パネルの上部に配置され、入射光を第２偏光させる第２偏光フィルムと、を更に含むことを特徴とする請求項１６記載の表示装置。
21. 前記拡散層は、散乱物質が含まれた合成樹脂であることを特徴とする請求項２０記載の表示装置。
22. 前記拡散層のヘイズ値は、６０％以上であることを特徴とする請求項２０記載の表示装置。
23. 前記第１偏光フィルムは、前記バックライトアセンブリーの間に配置され、入射光を選択的に反射又は透過する半透過フィルムを更に含むことを特徴とする請求項１６記載の表示装置。
24. 前記半透過フィルムは、前記第１偏光軸と実質的に同じ透過軸を有することを特徴とする請求項２３記載の表示装置。
25. 前記半透過フィルムは、前記第１偏光フィルムと一体に形成されることを特徴とする請求項２４記載の表示装置。
    
    

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