KR100453087B1

KR100453087B1 - 액정표시패널

Info

Publication number: KR100453087B1
Application number: KR10-2002-0010564A
Authority: KR
Inventors: 야마다요시타카; 하나자와야스유키
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2004-10-15
Also published as: JP4991052B2; US20020118327A1; TW588190B; KR20020070150A; US6831709B2; JP2002258273A

Abstract

액정표시패널은 광투과성의 어레이기판(AR) 및 대향기판(CT)과, 기판(AR, CT) 사이에 끼워 지지되고 액정분자배열이 기판(AR, CT)으로부터 제어되는 액정층(LQ)을 구비한다. 특히, 어레이기판(AR)은 액정층(LQ)에 전계를 인가하는 투명화소전극(1) 및 차광성 배선부(SL)를 포함하고, 차광성 배선부(SL)와 겹치면서 차광성 배선부(SL)의 간극(GP)의 일부는 남도록 배치되어 대향기판(CT)측으로부터 액정층(LQ)을 매개로 입사하는 광을 반사하는 반사판을 구성한다.

Description

액정표시패널{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL}

본 발명은 화상을 표시하기 위해 투과광 및 반사광을 겸용하는 액정표시패널에 관한 것으로, 예컨대 각 화소가 표시데이터를 유지하는 스태틱 메모리를 갖는 액정표시패널에 관한 것이다.

휴대전화나 포켓 벨과 같은 휴대단말은 종래에 숫자나 문자 등의 단순한 캐릭터화상을 표시할 수 있는 정도의 표시패널밖에 갖고 있지 않았었다. 이러한 용도의 표시패널은 일반적으로 소형 경량이면서 얇고 저소비전력일 필요가 있지만, 최근의 정보기술(Information Technology)의 비약적인 발전에 수반하여 고정밀의 미세한 칼라 그래픽 화상도 표시할 수 있는 것이 표시패널에 요구되고 있다.

이 요구를 만족하는 표시패널로서는 반사형 액티브 매트릭스 액정표시패널이 유력시 되고, 일부의 휴대단말에서 실용화도 되고 있다. 이러한 액정표시패널은 외광(外光)을 반사하여 광학변조하는 것에 의해 화상을 표시하고, 내부광원을 필요로 하지 않는 구성이다. 이 구성은, 내부광원으로부터의 광을 투과시키기 위해 발생되는 제약을 받지 않고서 화소구조의 고정밀 세밀화를 실현할 수 있지만, 화상의 알아보기 쉬움이 낮의 옥외에 비해 야간의 어둠에서 현저하게 저하되어 버린다는 결점을 갖는다. 이 결점은 예컨대 투명한 면광원을 표시면측에 배치한 프론트 라이트(front light)방식을 채용하는 것에 의해 화소구조의 변경을 필요로 하지 않고서 개선할 수 있다. 이 경우, 면광원은 외광의 조도를 보조하는 보조적인 내부광원으로서 사용된다. 그러나, 이 프론트 라이트방식은 면광원광을 모든 화소에 균등하게 조사하기 위해 투명수지의 정밀한 패터닝을 필요로 하기 때문에, 코스트가 높고, 이 투명수지를 투과한 반사광에 의한 표시화상의 품질에 관해 휘도의 저하, 상의 번짐, 깊이감의 증대와 같은 문제를 수반한다.

또한, 일본 특허공개공보 평11-316382호는 화상을 표시하기 위해 투과광 및 반사광을 병용하는 액정표시패널을 개시하고 있다. 이 표시패널에서는 도 8에 나타낸 바와 같이 각 화소가 외광을 반사하는 반사영역(RA) 및 백라이트(BL)로부터의광을 투과하는 투과영역(TA)을 갖는다. 반사영역(RA)은 금속재료의 화소전극(RE)에 의해 얻어지고, 투과영역(TA)은 이 화소전극(RE)의 중앙에 잘려 떨어져 나간 부분으로서 배치되는 개구부내에 형성되는 ITO(Indium Tin Oxide)의 투명화소전극(TE)에 의해 얻어진다. 한낮의 실내와 같은 밝은 조명 환경의 경우, 화상은 화소전극(RE)에서 반사된 반사광을 이용하여 표시된다. 한편, 야간의 어둠과 같은 어두운 조명 환경의 경우 화상은 화소전극(RE)에서 반사된 반사광에 더하여 투명화소전극(TE)을 투과한 투과광을 이용하여 표시된다. 여기서, 백라이트(BL)는 외광의 조도를 보조하는 보조적인 내부광원으로 되지만, 표시패널은 백라이트(BL)로부터의 광을 투과시키기 위해 구조적인 제약을 받기 쉽다.

종래, 휴대단말용 액정표시패널의 저소비전력화를 촉진하는 SRAM기술이 알려져 있다. 이 SARM기술에서는 각 화소가 구동회로로부터 다결정실리콘(poly silicon) 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)를 매개로 공급되는 표시데이터를 유지하는 스태틱 메모리를 구성하는 배선구조를 갖는다. 예컨대, 정지화상을 표시하는 경우에는 표시데이터의 갱신이 필요로 되지 않는다. 이 때문에, 스태틱 메모리가 구동회로로부터의 표시데이터를 유지한 후에 구동회로의 출력동작을 정지시켜 전력소비의 절감을 도모할 수 있게 된다.

메모리 배선은 최근 실용화된 다결정실리콘 TFT 프로세스에 의해 신호선(XL)과, 주사선(YL) 및, 화소용 박막트랜지스터(SW)의 배선과 함께 형성되고, 이들 배선과 마찬가지로 불투명한 금속재료로 구성된다. 메모리 배선의 점유율은 화소면적에 대해 높기 때문에, 도 8에 나타낸 바와 같이 투과영역(TA)이 화소의 중앙부의1장소에서 크게 형성되어 있는 경우에는 메모리 배선이 투명화소전극(TE)을 투과하는 투과광을 차단하여, 투과광의 유효투과면적을 투명화소전극(TE)의 면적에 대해 현저하게 저하시킨다. 이 때문에, 원하는 휘도를 얻기 위해 백라이트(BL)의 휘도를 높일 필요가 생기고, 이것이 액정표시패널의 전력소비를 역으로 증대시키는 결과로 된다. 이 문제는 반사광 및 투과광을 병용하는 액정표시패널에서 SRAM기술을 적용하는 것을 곤란하게 하고 있다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 반사광 및 투과광을 병용하는 표시방식에 있어서 차광성의 메모리 배선등에 의한 광이용 효율의 저하를 방지할 수 있는 액정표시패널을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시패널의 부분적인 단면도,

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시패널의 부분적인 단면도,

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시패널의 부분적인 단면도,

도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시패널의 부분적인 단면도,

도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 액정표시패널의 부분적인 단면도,

도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 액정표시패널의 부분적인 단면도,

도 7은 도 1에 나타낸 화소전극(1)의 변형예를 나타낸 단면도,

도 8은 투과광 및 반사광을 병용하는 종래의 액정표시패널의 부분적인 단면도이다.

1 --- 화소전극 2 --- 주사선

3 ---신호선 4 --- 박막트랜지스터

5 --- 메모리 배선층 6 --- 층간절연막

7 --- 유기절연막 8 --- 반사재층

9 --- 반사재층 10 --- 반사재층

10A --- 하부금속층 10B --- 상부금속층

11 --- 대향전극 12 --- 광확산층

RA --- 반사영역 BL --- 백라이트

TA --- 투과영역 RE --- 화소전극

TE --- 투명화소전극 XL --- 신호선

YL --- 주사선 SW --- 박막트랜지스터

AR --- 어레이기판 CT --- 대향기판

LQ --- 액정층 G1 --- 투명절연기판(어레이기판)

A1 --- 배향막(어레이기판) RT1 --- 1/4위상차판(어레이기판)

PL1 --- 직선편광판(어레이기판) G2 --- 투명절연기판(대향기판)

FL --- 칼라필터 BM --- 차광층

A2 --- 배향막(대향기판) RT2 --- 1/4위상차판(대향기판)

PL2 --- 직선편광판(대향기판) SL --- 차광성 배선부

W --- 제어배선층 GP --- 차광성 배선부(SL)의 간극

FL' --- 칼라필터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광투과성의 제1 및 제2전극기판과, 이 제1 및 제2전극기판 사이에 끼워 지지되고 액정분자배열이 상기 제1 및 제2전극기판으로부터 제어되는 액정층을 구비하고, 상기 제1전극기판은 화소영역에 배치되어 상기 액정층에 전계를 인가하는 화소전극과, 이 화소전극의 스위칭소자로서 형성되는 박막트랜지스터, 이 박막트랜지스터 및 상기 화소전극간에 접속되는 메모리 배선층을 갖춘 차광성 배선부 및, 상기 제2전극기판측으로부터 상기 액정층을 매개로 입사되는 광을 반사하는 반사판을 포함하고, 상기 반사판이 상기 메모리 배선층과, 상기 메모리 배선층상에 형성되는 반사재층 및, 상기 화소전극상에 형성되는 반사재층의 적어도 하나를 포함하고 상기 화소영역에 있어서 상기 차광성 배선부와 겹치면서 상기 차광성 배선부의 간극의 일부는 남도록 배치되는 액정표시패널을 제공한다.

이 액정표시패널에서는 반사판이 차광성 배선부와 겹치도록 배치되고, 제2기판측으로부터 액정층을 매개로 입사하는 광을 반사한다. 이 경우, 투과광의 유효 투과면적이 차광성 배선부의 배치에 의존하지 않기 때문에, 광이용 효율의 저하가 방지된다.

(실시예)

이하, 예시도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시패널을 상세히 설명한다. 이 액정표시패널은 투과광 및 반사광을 병용해서 화상을 표시하도록 구성된다.

도 1은 이 액정표시패널의 부분적인 단면구조를 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 이 액정표시패널은 광투과성의 제1전극기판인 어레이기판(AR)과, 광투과성의 제2전극기판인 대향기판(CT), 이들 기판(AR 및 CT) 사이에 액정조성물의 셀로서 끼워지지되어 액정분자배열이 이들 기판(AR 및 CT)으로부터 제어되는 액정층(LQ) 및, 어레이기판(AR)의 뒤쪽에 보조적인 내부광원으로서 배치되는 백라이트(BL)를 구비한다.

어레이기판(AR)은 투명절연기판(G1), 매트릭스형상으로 배치되고 각각 전계를 액정층(LQ)에 인가하는 복수의 투명화소전극(1), 이들 투명화소전극(1)의 행을 따라 배치되는 복수의 주사선(2), 이들 투명화소전극(1)의 열을 따라 배치되는 복수의 신호선(3), 각각 대응 주사선(2) 및 대응 신호선(3)의 교차 위치 근방에 화소용 스위칭소자로서 배치되는 복수의 박막트랜지스터(4; TFT), 각각 대응 박막 트랜지스터(4) 및 대응 화소전극(1) 사이에 접속되고 스태틱 메모리를 구성하는 복수의 메모리 배선층(5), 복수의 화소전극(1)을 덮는 배향막(A1), 투명절연기판(G1)에 부착되는 1/4위상차판(RT1) 및, 1/4위상차판(RT1)에 부착되는 직선편광판(PL1)을 포함한다. 한편, 대향기판(CT)은 투명절연기판(G2), 복수의 화소전극(1)의 열에 대향하는 스트라이프형상의 칼라필터(FL), 각 화소전극(1)의 주위 영역으로부터 누설되는 광을 차단하는 차광층(BM), 이들 칼라필터(FL) 및 차광층(BM)을 덮고 복수의 화소전극(1)에 대향하는 투명대향전극(11), 이 투명대향전극(11)을 덮는 배향막(A2), 이면측에서 투명절연기판(G2)을 덮고 광을 확산하는 광확산층(12), 이 광확산층(12)에 부착되는 1/4위상차판(RT2) 및, 1/4위상차판(RT2)에 부착되는 직선편광판(PL2)을 포함한다.

이 액정표시패널에서는 각 박막트랜지스터(4)가 대응 주사선(2)으로부터 공급되는 주사펄스에 응답해서 도통하여, 대응 신호선(3)상의 표시데이터를 대응 스태틱 메모리에 공급한다. 이 스태틱 메모리는 이 표시데이터를 유지하고 이 표시데이터에 대응하는 화소전위를 대응 화소전극(1)에 인가한다. 이 화소전극(1)에 대응하는 액정층(LQ)의 화소영역에서는 액정분자배열이 화소전위와 대향전극(11)의 전위와의 전위차에 의존한 전계에 의해 제어되고, 화소영역의 투과율이 이 액정부자배열을 기초로 설정된다.

어레이기판(AR)에 있어서, 박막트랜지스터(4)는 예컨대 다결정실리콘, 아몰퍼스 실리콘, 또는 단결정 실리콘을 이용해서 형성된다. 메모리 배선층(5)은 주사선(2) 및 신호선(3)과 같은 박막트랜지스터용 제어배선층(W)과 함께 차광성 배선부(SL)를 구성하고, 화소전극(1)은 차광성 배선부(SL) 보다도 액정층(LQ)측에 배치된다. 제어배선층(W) 및 메모리 배선층(5) 상호의 간극은 액정층(LQ)을 향해서어레이기판(AR)의 뒤쪽으로부터 입사되는 광을 투과하는 차광성 배선부(SL)의 간극(GP)을 구성한다. 또한, 메모리 배선층(5) 및 제어배선층(W)의 표면은 차광성 배선부(SL)와 겹치도록 배치되고 대향기판(CT)측으로부터 액정층(LQ)을 매개로 입사되는 광을 반사하는 반사판을 구성한다. 메모리 배선층(5) 및 제어배선층(W)은 예컨대 알루미늄인 동일 금속재료로 구성되고, 이에 의해 반사판이 입사광을 40% 이상의 비율로 반사하는 반사특성을 갖는다. 주사선(2) 및 신호선(3)은 메모리 배선층(5)의 일부와 함께 투명절연기판(G1)상에 형성되고, 층간절연막(6)에 의해 덮인다. 박막트랜지스터(4)는 메모리 배선층(5)의 타부와 함께 이 층간절연막(6)상에 형성되고, 유기절연막(7)에 의해 덮인다. 화소전극(1)은 이 유기절연막(7)상에 형성되는 ITO의 도전층이다.

여기서, 상기한 액정표시패널의 표시동작을 설명한다. 이 액정표시패널은 전압이 화소전극(1) 및 대향전극(11)으로부터 액정층(LQ)에 인가되지 않는 상태에서 밝음(明) 표시로 되고, 전압이 화소전극(1) 및 대향전극(11)으로부터 액정층(LQ)에 인가된 상태에서 어두움(暗) 표시로 된다.

외광을 이용한 밝음 표시의 경우, 외광이 대향기판(CT)측의 직선편광판(PL2) 및 1/4위상차판(RT2)을 통과해서 원편광으로 액정층(LQ)에 입사되면, 이 입사광이 이 액정층(LQ)으로부터 직선편광으로 출사되어 차광성 배선부(SL)인 반사판에서 반사된다. 액정층(LQ)의 두께는 1/4위상차판(RT2)과 동등한 효과를 발생시키는 두께로 설정되어 있다. 이 때문에, 반사광은 1/4위상차판(RT2)에서 직선편광판(PL2)의 편광축에 평행한 직선편광으로 되는 원편광으로 액정층(LQ)으로부터 출사되기 때문에, 1/4위상차판(RT2)의 통과 후에 직선편광판(PL2)을 통과한다. 이에 대해 외광을 이용한 어두움 표시의 경우, 외광이 직선편광판(PL2) 및 1/4위상차판(RT2)을 통과하여 원편광으로 액정층(LQ)에 입사되면, 이 입사광의 위상이 액정층(LQ)에서 변화하지 않고서 차광성 배선부(SL)인 반사판에서 반사된다. 이 반사광은 1/4위상차판(RT2)에서 직선편광판(PL2)의 편광축에 직교하는 직선편광으로 되는 원편광으로 액정층(LQ)으로부터 출사되기 때문에, 1/4위상차판(RT2)의 통과 후에 직선편광판(PL2)에서 차단된다.

또한, 백라이트광을 이용한 밝음 표시의 경우, 백라이트광이 직선편광판(PL1) 및 1/4위상차판(RT1)을 통과하여 원편광으로 차광성 배선부(SL)에 입사되면, 이 입사광이 차광성 배선부(SL)의 간극(GP)을 통과광으로서 통과하여 액정층(LQ)으로부터 직선편광으로 출사된다. 이 투과광은 1/4위상차판(RT2)에서 원편광으로 되고, 직선편광판(PL2)을 통과한다. 이에 대해, 백라이트광을 이용한 어두움 표시의 경우, 백라이트광이 직선편광판(PL1) 및 1/4위상차판(RT1)을 통과해서 원편광으로 차광성 배선부(SL)에 입사하면, 이 입사광이 차광성 배선부(SL)의 간극(GP)을 통과광으로서 통과하여 위상이 변화되지 않고서 액정층(LQ)으로부터 출사된다. 이 투과광은 1/4위상차판(RT2)에서 직선편광판(PL2)의 편광축에 직교하는 직선편광으로 되기 때문에, 직선편광판(PL2)에서 차단된다.

상기한 바와 같이, 제1실시예의 액정표시패널에서는 어레이기판(AR)이 박막트랜지스터(4) 및 화소전극(1)간에서 접속되는 스태틱 메모리를 구성하는 메모리 배선층(5)을 갖는다. 스태틱 메모리는 신호선(2)으로부터 박막트랜지스터(4)를매개로 공급되는 표시데이터를 계속적으로 유지할 수 있기 때문에, 정지화상의 표시에 있어서 전력소비의 대폭적인 절감을 도모할 수 있게 된다. 또한, 이 메모리 배선층(5)은 제어배선층(W)과 함께 차광성 배선부(SL)를 구성하고, 액정층(LQ)을 향해 어레이기판(AR)의 뒤쪽으로부터 입사하는 광을 차단하는 간극(GP)을 갖는다. 특히, 이 차광성 배선부(SL)는 대향기판(CT)측으로부터 액정층(LQ)을 매개로 입사되는 광을 반사하는 반사판을 구성하기 때문에, 투과광의 유효투과면적이 차광성 배선부(SL)의 배치에 의존하지 않게 되어 광이용효율의 저하가 방지된다. 구체적으로는 도 8에 나타낸 액정표시패널의 약 3배의 투과율이 얻어진다. 또한, 메모리 배선층(5) 및 제어배선층(W)의 금속재료는 동일하기 때문에, 메모리 배선층(5)의 일부를 주사선(2) 및 신호선(3)과 함께 투명절연기판(G1)상에 형성하고, 메모리 배선층(5)의 타부를 박막트랜지스터(4)와 함께 층간절연막(6)상에 형성할 수 있게 된다. 더욱이, 반사광의 시야각 의존성이 대향기판(CT)측에 형성되는 광확산층(12)에 의해 완화된다. 이 구성은 반사판에 기복(起伏)을 갖추게 하는 것이 차광성 배선부(SL)의 배선패턴 또는 금속재료 특성으로부터 곤란한 상황에서도 대처할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시패널의 부분적인 단면구조를 나타낸다. 이 액정표시패널은 이하 설명하는 구성을 제외하고 제1실시예에 따른 액정표시패널과 마찬가지로 구성된다. 도 2에서는 도 1과 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이 액정표시패널은 층간절연막(6)상에 형성된 메모리 배선층(5)에 적층되는반사재층(8)을 더 갖춘다. 반사재층(8)은 예컨대 은을 주성분으로 한 고반사금속으로 구성된다. 반사재층(8)과, 제어배선층(W) 및, 투명절연기판(G1)상의 메모리 배선층(5)은 입사광을 80% 이상의 비율로 반사하는 반사특성을 갖는 반사판을 협력하여 구성한다. 이 결과, 도 1에 나타낸 액정표시패널을 기준으로 하여 반사광에 의한 표시화상의 밝음을 50% 이상 개선하는 것이 가능하였다. 여기서, 고반사금속은 은을 주성분으로 하는 것에 한정되지 않고, 예컨대 저렴한 알루미늄을 주성분으로 하는 것으로 치환하여도 된다.

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시패널의 부분적인 단면구조를 나타낸다. 이 액정표시패널은 이하 설명하는 구성을 제외하고 제1실시예에 따른 액정표시패널과 마찬가지로 구성된다. 도 3에서는 도 1과 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이 액정표시패널은 층간절연막(6) 및 유기절연막(7)상에 각각 형성된 메모리 배선층(5)에 적층되는 반사재층(9)을 더 갖춘다. 이 반사재층(9)은 예컨대 몰리브덴과 텅스텐의 합금을 주성분으로 한 고융점금속으로 구성되고, 제어배선층(W)과 협력하여 반사판을 구성한다. 반사재층(9)은 도 2에 나타낸 반사재층(8)과 같이 반사광에 의한 표시화상의 밝음을 개선하는 것은 아니고, 메모리 배선층(5)의 금속재료에 대해 반사판의 신뢰성을 개선하기 위해 이용된다. 여기서, 고융점금속은 몰리브덴과 텅스텐의 합금을 주성분으로 하는 것에 한정되지 않고, 예컨대 몰리브덴 단체(單體), 텅스텐 단체를 주성분으로 하는 것으로 치환하여도 된다.

도 4은 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시패널의 부분적인 단면구조를 나타낸다. 이 액정표시패널은 이하 설명하는 구성을 제외하고 제1실시예에 따른 액정표시패널과 마찬가지로 구성된다. 도 4에서는 도 1과 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이 액정표시패널은 ITO의 투명화소전극(1)상에 형성된 2층 구조의 반사재층(10)을 더 갖춘다. 즉, 반사재층(10)은 화소전극(1)에 접합하는 하부금속층(10A) 및, 하부금속층(10A)에 접합하는 상부금속층(10B)에 의해 구성된다. 하부금속층(10A)은 예컨대 몰리브덴의 고융점금속으로 구성되고, 상부금속층(10B)은 예컨대 알루미늄을 주성분으로 한 고반사금속으로 구성된다. 반사재층(10)은 주로 메모리 배선층(5)에 겹치도록 하여 배치되고, 반사재층(10)의 총 면적을 메모리 배선층(5)의 총 면적의 60% 이상으로 설정한다.

상기 구성에서는 반사재층(10)이 투명화소전극(1) 보다도 액정층(LQ)측에 배치되기 때문에, 상부금속층(10B)에서 반사된 광의 감쇄를 완화한다. 또한, 하부금속층(10A)의 몰리브덴이 화소전극(1)의 ITO 및 상부금속층(10B)의 알루미늄간의 접합성을 향상한다. 따라서, 투명화소전극(1)의 전극재료에 대해 반사판의 신뢰성을 유지하여 반사광에 의한 표시화상의 밝음을 더욱 개선할 수 있게 된다. 도 2에 나타낸 액정표시패널을 기준으로 하면, 밝음이 30% 정도 개선되었다. 또한, 반사재층(10)은 예컨대 섬형상 또는 띠형상의 패턴으로 투명화소전극상에 형성된다. 여기서, 백라이트(BL)로부터의 광을 투과하는 극간(GP)에 겹치지 않도록 하는 것은 필요하지만, 메모리 배선층(5)의 주변 구조에 의한 제약을 거의 받지 않기 때문에, 도 2 및 도 3에 나타낸 실시예의 반사재층(8,9) 보다도 패턴의 자유도가높고, 이 패턴을 광학적으로 최적화하는 설계가 용이하게 된다.

더욱이, 반사재층(10)은 투명화소전극(1)상에 있어서 상기한 2층 구조를 갖는 것이 바람직하지만, 예컨대 알루미늄을 주성분으로 한 고반사재금속의 단층구조이어도 상관 없다. 더욱이, 액정표시패널은 유기절연막(7)상에 상부금속층(10B), 하부금속층(10A), 상부금속층(10B), 투명화소전극(1)을 순차 적층하는 것에 의해 투명화소전극(1)을 반사재층(10) 및 액정층(LQ)간에 배치한 구성이어도 상관 없다.

도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 액정표시패널의 부분적인 단면구조를 나타낸다. 이 액정표시패널은 이하 설명하는 구성을 제외하고 제4실시예에 따른 액정표시패널과 마찬가지로 구성된다. 도 5에서는 도 4와 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이 액정표시패널은 도 5에 나타낸 바와 같이 어레이기판(AR)측에 배치되는 스트라이프형상의 칼라필터(FL')를 갖춘다. 이 액정패널에서는 도 4에 나타낸 칼라필터(FL)가 대향기판(CT)으로부터 삭제되고, 도 4에 나타낸 유기절연막(7)이 이 칼라필터(FL')로 치환된다. 이 때문에, 유기절연막(7)의 형성공정이 어레이기판(AR)의 제조에 있어서 불필요하게 된다. 또한, 칼라필터(FL')는 도 4에 나타낸 칼라필터(FL)와 마찬가지로 스트라이프형상이고, 각 열의 화소전극(1)은 이 칼라필터(FL')상에 직접 형성된다. 이 때문에, 칼라필터(FL')와 화소전극(1)의 위치 일치 마진을 절감할 수 있다. 따라서, 도 1에 나타낸 실시예 보다도 낮은 코스트로 고정밀의 미세한 액정표시패널을 얻는 것이 가능하게 된다.

도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 액정표시패널의 부분적인 단면구조를 나타낸다. 이 액정표시패널은 이하 설명하는 구성을 제외하고 제4실시예에 따른 액정표시패널과 마찬가지로 구성된다. 도 6에서는 도 4와 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이 액정표시패널은 도 6에 나타낸 바와 같이 대향기판(CT)측에 배치되는 칼라필터(FL)에 부가하여 어레이기판(AR)에 형성되는 스트라이프형상의 칼라필터(FL')를 갖춘다. 이 칼라필터(FL')는 도 5에 나타낸 제5실시예와 마찬가지의 구성이다.

일반적으로, 색순도는 칼라필터의 두께를 증대시키는 것에 의해 증대되고, 밝기는 칼라필터의 두께를 증대시키는 것에 의해 저하된다. 즉, 색순도와 밝기는 트레이드-오프의 관계에 있다. 도 1로부터 도 4에 나타낸 액정표시패널에서는 단일 칼라필터(FL)가 대향기판(CT)측에 배치된다. 이 구성에서 화상을 표시하는 경우, 외광은 이 칼라필터(FL)를 통과해서 반사판에 입사하여 반사광으로서 재차 칼라필터(FL')를 통과하여 출사된다. 이에 대해, 백라이트광은 차광성 배선부(SL)의 간극(GP)에 입사되고, 투과광으로서 칼라필터(FL)를 통과해서 출사된다. 즉, 반사화상은 칼라필터(FL)를 2회 통과한 반사광에 의해 표시되고, 투과화상은 칼라필터(FL)를 1회 통과한 투과광에 의해 표시된다. 이 때문에, 반사화상의 밝기 및 색순도를 최적화하면, 투과화상의 색품위가 색순도의 부족에 의해 저하된다는 문제를 발생시킨다. 그러나, 도 6에 나타낸 바와 같이, 칼라필터(FL)가 대향기판(CT)측에 배치되고, 칼라필터(FL')가 어레이기판(AR)측에 배치되는 경우에는 반사화상이 칼라필터(FL)를 2회 통과한 반사광에 의해 표시되고, 투과화상은 칼라필터(FL')및 칼라필터(FL)를 각각 1회씩 합계 2회 통과한 투과광에 의해 표시된다. 여기서, 칼라필터(FL') 및 칼라필터(FL)의 분광특성은 반사화상 및 투과화상의 색순도와 밝기의 균형을 고려하여 최적화하는 것이 가능하다. 이 때문에, 반사화상의 색순도를 유지하면서 제3 내지 제5실시예를 기준으로 하여 50% 정도 투과화상의 색순도를 개선할 수 있었다.

더욱이, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 예컨대, 도 1에 나타낸 투명화소전극(1)은 도 7에 나타낸 바와 같이 메모리 배선층(5)과 겹치도록 배치되는 금속재료의 반사화소전극(1)으로 변경하여도 된다. 이 경우, 반사화소전극(1)은 대향기판(CT)측으로부터 액정층(LQ)을 매개로 입사되는 광을 반사하는 반사판을 구성하는 한편으로 액정층(LQ)에 전계를 인가한다. 이와 같은 구성에서도 어레이기판(AR)의 뒤쪽으로부터 입사되어 메모리 배선층(5)의 간극을 투과하는 광의 유효투과면적을 최적화할 수 있다. 또한, 도 7에 나타낸 반사화소전극(1)이 광을 산란시키는 기복을 갖도록 구성되기 때문에, 도 1에 나타낸 확산층(12)을 대향기판(CT)측에 있어서 생략할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 투과광의 유효 투과면적이 차광성 배선부의 배치에 의존하지 않기 때문에, 광이용 효율의 저하가 방지된다.

Claims

광투과성의 제1 및 제2전극기판과, 이 제1 및 제2전극기판 사이에 끼워 지지되고 액정분자배열이 상기 제1 및 제2전극기판으로부터 제어되는 액정층을 구비하고, 상기 제1전극기판은 화소영역에 배치되어 상기 액정층에 전계를 인가하는 화소전극과, 이 화소전극의 스위칭소자로서 형성되는 박막트랜지스터, 이 박막트랜지스터 및 상기 화소전극간에 접속되는 메모리 배선층을 갖춘 차광성 배선부 및, 상기 제2전극기판측으로부터 상기 액정층을 매개로 입사되는 광을 반사하는 반사판을 포함하고, 상기 반사판이 상기 메모리 배선층과, 상기 메모리 배선층상에 형성되는 반사재층 및, 상기 화소전극상에 형성되는 반사재층의 적어도 하나를 포함하고, 상기 화소영역에 있어서 상기 차광성 배선부와 겹치면서 상기 차광성 배선부의 간극의 일부는 남도록 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
제1항에 있어서, 상기 화소전극이 상기 차광성 배선부 보다도 액정층측에 배치되는 투명전극인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
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제2항에 있어서, 상기 투명전극상에 형성되는 상기 반사재층의 총 면적이 상기 메모리 배선층의 총 면적의 60% 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
제2항에 있어서, 상기 차광성 배선부는 상기 박막트랜지스터용의 제어배선층을 더 갖추고, 상기 메모리 배선층의 적어도 일부는 상기 제어배선층과 동일 금속재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
제5항에 있어서, 상기 반사재층이 알루미늄 및 은의 어느 하나를 주성분으로 하는 고반사 금속과, 몰리브덴과 텅스텐 및 몰리브덴과 텅스텐과의 합금중 어느 하나를 주성분으로 하는 고융점 금속 및, 상기 고반사 금속과 상기 고융점 금속과의 조합중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 반사판은 입사광을 40% 이상의 비율로 반사하는 반사특성을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
제1항에 있어서, 상기 반사판은 입사광을 80% 이상의 비율로 반사하는 반사특성을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
제1항에 있어서, 상기 제2전극기판은 광을 확산하는 광확산층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
제1항에 있어서, 상기 반사판은 광을 산란시키는 기복을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2전극기판의 적어도 한쪽은 칼라필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
제2항에 있어서, 상기 제1전극기판은 상기 차광성 배선부를 덮는 상기 투명전극의 밑바탕으로 되는 칼라필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.