KR100810814B1 - Transflective fringe field switching mode liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투과영역에서의 구동전압을 감소시켜 투과영역 및 반사영역에서 동일한 저전압으로 구동할 수 있는 단일 셀갭 구조를 갖는 반투과형 FFS 모드 LCD를 개시한다. 개시된 본 발명의 방법은, 하부기판과 상부기판과 상기 하부기판의 반사영역에 형성된 반사판과, 상기 반사판을 포함한 하부기판 상에 배치되며, 투과영역에서는 슬릿 형 및 반사영역에서는 플레이트 형으로 형성된 제1투명전극과, 상기 제1투명전극 상에 절연막의 개재하에 배치되며, 투과영역 및 반사영역 모두에 슬릿 형으로 형성된 제2투명전극과, 상기 제1 및 제2투명전극을 포함한 하부기판 상에 배치된 위상보상층과, 상기 위상보상층 상부에 형성된 배향막 및 상기 하부기판과 상부기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a semi-transmissive FFS mode LCD having a single cell gap structure capable of driving at the same low voltage in the transmissive and reflective regions by reducing the driving voltage in the transmissive region. The disclosed method includes a first substrate formed on a reflecting plate formed in a lower substrate, an upper substrate and a reflecting region of the lower substrate, and a lower substrate including the reflecting plate, and formed of a slit type in a transmissive region and a plate in a reflecting region. A transparent electrode, a second transparent electrode disposed on the first transparent electrode with an insulating layer interposed therebetween, the second transparent electrode having a slit shape in both the transmission region and the reflection region, and a lower substrate including the first and second transparent electrodes; And a liquid crystal layer interposed between the lower substrate and the upper substrate.
Description
도 1은 종래의 반투과형 FFS 모드 LCD의 투과영역에서의 구동전압을 보여주는 시뮬레이션.1 is a simulation showing the driving voltage in the transmission region of the conventional transflective FFS mode LCD.
도 2는 본 발명에 따른 반투과형 FFS 모드 LCD의 제조방법을 도시한 단면도. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing method of a transflective FFS mode LCD according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 반투과형 FFS 모드 LCD의 투과영역에서의 구동전압을 보여주는 시뮬레이션.3 is a simulation showing the driving voltage in the transmissive region of the transflective FFS mode LCD according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 반투과형 FFS 모드 LCD의 하부기판의 일부를 도시한 단면도. 4 is a cross-sectional view showing a part of a lower substrate of a transflective FFS mode LCD according to the present invention;
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 반투과형 FFS 모드 LCD의 화소구조를 나타낸 평면도.5 and 6 are plan views showing the pixel structure of the transflective FFS mode LCD according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11: 게이트전극 12: 게이트 절연막11: gate electrode 12: gate insulating film
13: 액티브패턴 14: 소오스/드레인전극13: active pattern 14: source / drain electrode
15: 레진막 16: 반사판15: resin film 16: reflector
17: 제1투명전극의 선형전극 18: 보호막17: linear electrode of the first transparent electrode 18: protective film
19: 제2투명전극의 선형전극 20: 액정층19: linear electrode of the second transparent electrode 20: liquid crystal layer
21: 박막트랜지스터 100: 하부기판21: thin film transistor 100: lower substrate
200: 상부기판200: upper substrate
본 발명은 반투과형 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 셀갭이 동일한 단일 셀갭 구조의 반투과형 프린지 필드 스위칭(FFS) 모드 액정표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a transflective liquid crystal display, and more particularly, to a transflective fringe field switching (FFS) mode liquid crystal display having a single cell gap structure having the same cell gap.
주지된 바와 같이, 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치(Fringe Field Switching mode LCD : 이하, FFS 모드 LCD)는 아이피에스(IPS : In Plane Switching) 모드 LCD의 낮은 개구율 및 투과율을 개선시키기 위해 제안된 것으로, 이러한 FFS 모드 LCD는 화소전극과 공통전극 모두가 ITO와 같은 투명전도체로 형성되며, 이에 따라, 상기 전극들이 불투명금속으로 이루어지는 IPS 모드 LCD에 비해 개서된 개구율을 갖는다. As is well known, a fringe field switching mode LCD (hereinafter referred to as FFS mode LCD) has been proposed to improve the low aperture ratio and transmittance of IPS (In Plane Switching) LCD. In the FFS mode LCD, both the pixel electrode and the common electrode are formed of a transparent conductor such as ITO, and thus, the electrodes have an improved aperture ratio compared to the IPS mode LCD in which the electrodes are made of an opaque metal.
또한, 상기 화소전극과 공통전극 사이의 간격을 기판들간 간격보다 좁게 형성하는 것을 통해 상기 화소전극과 공통전극 사이에서 프린지 필드(Fringe Field)가 형성되도록 하여 상기 화소전극과 공통전극들 상부에 존재하는 액정 분자들까지도 모두 동작되도록 하여 보다 향상된 투과율을 얻는다.In addition, a fringe field is formed between the pixel electrode and the common electrode by forming a gap between the pixel electrode and the common electrode to be smaller than a gap between the substrates, so that a fringe field is formed on the pixel electrode and the common electrodes. Even the liquid crystal molecules are all operated to obtain improved transmittance.
일반적으로, 반투과형 FFS 모드 LCD는 통상적으로 상기 화소전극은 플레이트 형(plate type)으로 형성되고, 상기 공통전극은 슬릿 형(slit type)으로 형성되며, 형성된 전극 단면에 대해 수직한 방향으로 화소전극과 공통전극간 전기장이 형성되면서, 이 전기장에 의해 화소내의 액정분자들이 제어된다. In general, in a transflective type FFS mode LCD, the pixel electrode is formed in a plate type, the common electrode is formed in a slit type, and the pixel electrode is perpendicular to the formed electrode cross section. As the electric field is formed between the common electrode and the common electrode, the liquid crystal molecules in the pixel are controlled by the electric field.
여기서, 슬릿 형이란 단일화소상의 하나의 전극 내에 다수 개의 슬릿 패턴이 일정한 간격을 두고 배치됨으로서, 슬릿 패턴 사이에 서로 연결된 다수 개의 선형전극이 배치되는 형식을 의미한다.Here, the slit type refers to a format in which a plurality of slit patterns are arranged at regular intervals in one electrode on a single pixel, and thus a plurality of linear electrodes connected to each other are disposed between the slit patterns.
한편, 반투과형 FFS 모드 LCD에 있어서 어레이기판과 액정층 사이에 λ/4 역할을 하는 위상지연 필름인 ICR(In Cell Retarder)층이 대략 10000Å 정도 증착되는데, 이러한 ICR층은 공통전극과 액정층 사이에서 두꺼운 유전층의 역할을 하게 되므로, 액정 구동전압의 상승이 불가피하다.Meanwhile, in the transflective type FFS mode LCD, an ICR (In Cell Retarder) layer, which is a phase delay film serving as λ / 4, is deposited between the array substrate and the liquid crystal layer. The ICR layer is formed between the common electrode and the liquid crystal layer. Since it serves as a thick dielectric layer in the liquid crystal driving voltage is inevitable.
이와 같이, 액정 구동전압이 상승하게 되면, 반투과 모드가 가장 활용성이 높은, 예를 들어, 모바일(mobile) 또는 휴대용 장치(portable device)와 같은 디스플레이 산업에서는 응용하기가 힘들게 된다.As such, when the liquid crystal driving voltage rises, the transflective mode becomes difficult to be applied in the display industry such as a mobile or a portable device having the most utility.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 액정의 유전율 이방성이 8일경우, 대략 액정 구동전압이 8V 이상이 되며, 유전율 이방성이 15 근방이 되더라도 7V정도의 높은 액정 구동전압의 값을 가지게 된다.For example, as shown in FIG. 1, when the dielectric anisotropy of the liquid crystal is 8, the liquid crystal driving voltage is approximately 8V or more, and even when the dielectric anisotropy is around 15, the liquid crystal driving voltage has a high value of about 7V. .
그 이유는, 일반적으로, ICR의 증착은 프린팅(printing)방식을 이용하여 반사 및 투과영역을 모두 ICR층을 형성하게 되는데 반사영역은 ON/OFF를 위한 액정의 트위스트(twist)가 0˚∼22.5˚인 반면에, 투과영역은 On/Off를 위한 액정의 트위스트가 0˚∼45˚이므로 반사영역 대비 투과영역에서 액정이 2배만큼 회전해야 하기 때문에, 반사영역과 투과영역의 액정 구동전압을 매칭(matching)시키기 위해서 반사영역 대비 더 높은 액정 구동전압이 필요하게 된다.The reason is that, in general, the deposition of the ICR forms the ICR layer in both the reflection and the transmissive regions by using a printing method, where the twist of the liquid crystal for ON / OFF is 0 ° to 22.5. On the other hand, since the liquid crystal has a twist of 0 ° to 45 ° for on / off transmission, the liquid crystal should rotate twice in the transmission area compared to the reflection area, so that the liquid crystal driving voltage of the reflection area and the transmission area is matched. In order to match, a liquid crystal driving voltage higher than that of the reflection area is required.
한편, 이를 보완하기 위하여, 단일 셀갭의 반투과 FFS 모드 액정표시장치에서, ICR을 투과영역에서는 식각으로 제거하여 반사영역에만 배치시킴으로서, 투과영역의 구동전압 상승을 방지하는 방법을 고려할 수 있지만, 현재 ICR은 UV 광에 의해 폴리머가 되는 구조를 가지는 중성의 유기물질을 이용하고 패널에 포토 이니셔이터(photo initiator)를 장착하여 현상(developing) 공정을 진행하게 되므로, 공정적으로 특정영역에만 정교하게 식각하기가 어렵다는 문제점을 안고 있다.On the other hand, in order to compensate for this, in a transflective FFS mode liquid crystal display device having a single cell gap, a method of preventing driving voltage increase in the transmissive region may be considered by removing the ICR by etching in the transmissive region and placing it only in the reflective region. ICR uses neutral organic materials that have polymer structure by UV light and develops process by attaching photo initiator to the panel. It is difficult to etch.
결과적으로, 종래의 반투과형 FFS 모드 LCD는 투과 영역에서의 액정 구동전압이 상승하는 문제로 인해 반투과 모드가 가장 적용이 용이한 모바일 디스플레이(Mobile Display)에는 응용하기가 어려운 실정이다. As a result, the conventional transflective type FFS mode LCD is difficult to apply to the mobile display (Mobile Display) is the most easily applied to the transflective mode due to the problem that the liquid crystal drive voltage in the transmissive region is increased.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 투과영역에서 구동전압 상승을 억제하여 반사영역 및 투과영역에서 동등한 저전압으로 구동할 수 있는 단일 셀갭의 반투과형 FFS 모드 LCD를 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is a single cell gap transflective FFS mode LCD capable of driving at equal low voltage in the reflective and transmissive regions by suppressing the driving voltage increase in the transmissive regions. The purpose is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 투과영역과 반사영역의 셀갭이 동일한 단일 셀갭 구조를 가지는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치에 있어서, 하부기판과 상부기판; 상기 하부기판의 반사영역에 형성된 반사판; 상기 반사판을 포함한 하부기판 상에 배치되며, 투과영역에서는 슬릿 형 및 반사영 역에서는 플레이트 형으로 형성된 제1투명전극; 상기 제1투명전극 상에 절연막의 개재하에 배치되며, 투과영역 및 반사영역 모두에 슬릿 형으로 형성된 제2투명전극; 상기 제1 및 제2투명전극을 포함한 하부기판 상에 배치된 위상보상층; 상기 위상보상층 상부에 형성된 배향막; 및 상기 하부기판과 상부기판 사이에 개재된 액정층;을 포함하는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a transflective fringe field switching mode liquid crystal display device having a single cell gap structure of the same cell gap of the transmission region and the reflection region, the lower substrate and the upper substrate; A reflection plate formed in the reflection area of the lower substrate; A first transparent electrode disposed on the lower substrate including the reflective plate and formed in a slit type in a transmissive region and a plate in a reflective region; A second transparent electrode disposed on the first transparent electrode with an insulating layer interposed therebetween, the second transparent electrode having a slit shape in both a transmission region and a reflection region; A phase compensation layer disposed on the lower substrate including the first and second transparent electrodes; An alignment layer formed on the phase compensation layer; It provides a transflective fringe field switching mode liquid crystal display comprising a; and a liquid crystal layer interposed between the lower substrate and the upper substrate.
여기서, 상기 제1투명전극은 화소전극이며, 상기 제2투명전극은 공통전극인 것을 특징으로 한다.The first transparent electrode may be a pixel electrode, and the second transparent electrode may be a common electrode.
상기 제1투명전극은 공통전극이며, 상기 제2투명전극은 화소전극인 것을 특징으로 한다.The first transparent electrode may be a common electrode, and the second transparent electrode may be a pixel electrode.
상기 투과영역의 제1투명전극 및 제2투명전극은 각각 제1간격을 두고 배치된 다수개의 선형전극을 포함하며, 상기 제1투명전극의 선형전극과 제2투명전극의 선형전극은 수평적으로 서로 교번하면서 제2간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 한다.The first transparent electrode and the second transparent electrode of the transmissive region each include a plurality of linear electrodes disposed at a first interval, and the linear electrode of the first transparent electrode and the linear electrode of the second transparent electrode are horizontally disposed. It is characterized by being disposed with a second interval while alternating with each other.
상기 투과영역의 제1투명전극 및 제2투명전극 각각의 선형전극은 2∼4㎛의 선폭을 갖도록 하며, 상기 제1투명전극 및 제2투명전극 각각의 선형전극은 6∼12㎛의 제1간격을 두고 배치되며, 상기 제1투명전극의 선형전극과 제2투명전극의 선형전극은 수평적으로 서로 교번하면서 2∼4㎛의 제2간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 한다.The linear electrodes of each of the first transparent electrode and the second transparent electrode of the transmissive region have a line width of 2 to 4 μm, and the linear electrodes of each of the first and second transparent electrodes are 6 to 12 μm first. It is arranged at intervals, the linear electrode of the first transparent electrode and the linear electrode of the second transparent electrode is characterized in that it is arranged with a second interval of 2 to 4㎛ horizontally alternate with each other.
상기 반사영역의 제2투명전극은 제3간격을 두고 배치된 다수개의 선형전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.The second transparent electrode of the reflective region may include a plurality of linear electrodes disposed at a third interval.
상기 반사영역의 선형전극은 2∼4㎛의 선폭을 갖도록 하며, 각각의 선형전극은 3∼6㎛의 제3간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 한다.The linear electrodes of the reflective region have a line width of 2 to 4 μm, and each linear electrode is disposed at a third interval of 3 to 6 μm.
상기 투과영역 제2투명전극의 선형전극은 상기 반사영역의 제2투명전극의 선형전극과 동일한 선폭을 갖지며 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.The linear electrodes of the second transparent electrode of the transmissive region have the same line width as the linear electrodes of the second transparent electrode of the reflective region and are connected to each other.
상기 투과영역 및 반사영역의 슬릿형 투명전극은 일정간격을 두고 배치되면서 동일한 제1방향으로 연장된 다수개의 선형전극을 포함하며, 상기 배향막은 투과영역 및 반사영역에 동일한 제2방향으로 배향처리되어 있는 것을 특징으로 한다.The slit-type transparent electrodes of the transmission region and the reflection region include a plurality of linear electrodes extending in the same first direction while being spaced apart from each other, and the alignment layer is oriented in the same second direction to the transmission region and the reflection region. It is characterized by being.
상기 투과영역 및 반사영역의 슬릿형 투명전극은 일정간격을 두고 배치된 다수개의 선형전극을 포함하며, 상기 투과영역의 선형전극은 제1방향으로 연장되고, 상기 반사영역의 선형전극은 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 연장되며, 상기 배향막은 투과영역 및 반사영역에 동일한 제3방향으로 배향처리되어 있는 것을 특징으로 한다.The slit-type transparent electrode of the transmission region and the reflection region includes a plurality of linear electrodes arranged at a predetermined interval, the linear electrode of the transmission region extends in a first direction, and the linear electrode of the reflection region is the first Extending in a second direction different from the second direction, wherein the alignment layer is oriented in a third direction that is the same in the transmission region and the reflection region.
상기 투과영역의 선형전극이 연장된 제1방향과 상기 배향막의 제3방향이 이루는 예각은 상기 반사영역의 선형전극이 연장된 제2방향과 상기 배향막의 제3방향이 이루는 예각보다 작은 각도를 갖는 것을 특징으로 한다.An acute angle formed between the first direction in which the linear electrode of the transmission region extends and the third direction of the alignment layer has an angle smaller than an acute angle formed by the second direction in which the linear electrode of the reflective region extends and the third direction of the alignment layer. It is characterized by.
(실시예)(Example)
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 상기 또는 이하 본 발명에서 전극형상에 대하여 제시하는 "슬릿 형"이란 단일화소상의 하나의 전극 내에 다수개의 슬릿형상의 패턴이 일정한 간격을 두 고 배치됨으로서, 상기 슬릿형상의 패턴 사이에 다수개의 선형전극이 배치되는 형상을 의미한다.First, the "slit type" presented in the present invention, as described above or below, means that a plurality of slit-shaped patterns are arranged at regular intervals in one electrode on a single pixel. It means a shape in which the linear electrode is disposed.
본 발명의 기술적 원리를 설명하면, 본 발명은 투과영역과 반사영역의 단일 셀갭(Single Cell Gap) 구조를 갖는 반투과형 FFS 모드 LCD에 있어서, 소오스/드레인 전극과 콘택하는 투명전극을 투과영역에서는 슬릿 형태로, 반사영역에서는 플레이트 형태로 형성함으로서, 투과영역에서의 증가하는 구동전압을 억제시킬 수 있다.Referring to the technical principle of the present invention, in the transflective type FFS mode LCD having a single cell gap structure of a transmissive region and a reflective region, the transparent electrode contacting the source / drain electrodes is slit in the transmissive region. In the form of a plate, in the reflection region, an increase in driving voltage in the transmission region can be suppressed.
즉, 상기 투명전극을 투과영역 상에 슬릿 형태로 형성하게 되면, 액정을 구동시키는데 수직 필드 성분보다 수평 필드 성분이 더 많게 되므로, 상기 투과영역에서 유전층으로 작용하는 위상보상필름(In Cell Retarder;ICR)의 개재로 인한 구동전압의 상승이라는 결함요소의 영향을 감소시켜 반사영역 및 투과영역을 동시에 구동하는 화소영역에 걸쳐 구동전압을 작게 가져갈 수 있게 된다.That is, when the transparent electrode is formed in the slit shape on the transmission region, the horizontal field component is larger than the vertical field component to drive the liquid crystal, and thus, a phase compensation film (ICR) serving as a dielectric layer in the transmission region is used. By reducing the influence of a defect element such as the increase of the driving voltage due to the intervening position), the driving voltage can be made small over the pixel region which drives the reflection area and the transmission area at the same time.
자세하게는, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 셀갭이 동일한 단일 셀갭 구조를 갖는 반투형 FFS 모드 LCD의 제조방법을 설명하기 위한 단면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.In detail, FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a semi-permeable FFS mode LCD having a single cell gap structure having the same cell gap according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 박막트랜지스터영역(TFT)과 투과영역(T) 및 반사영역(R)으로 구획된 하부기판(100)과 상부기판(200)이 액정층(20)의 개재하에 서로 대향배치되어 있으며, 상기 하부기판(100)의 박막트랜지스터영역(TFT) 상에 게이트전극(11), 게이트절연막(12), 액티브패턴(13) 및 소오스/드레인 전극(14)으로 구성된 박막트랜지스터(21)가 형성되고, 상기 박막트랜지스터(21)를 포함한 기판(100) 전 면 상에 소오스/드레인 전극(14)을 노출시키는 비아홀(V)이 구비되면서, 반사영역(R)에서는 엠보싱(embossing)을 갖는 레진막(15)이 형성된다.Referring to FIG. 2, the
그리고, 상기 하부기판(100)의 반사영역(R) 상에 반사판(16)이 형성되며, 상기 반사판(16)을 포함한 하부기판(100) 전면 상에 투명 금속막으로 이루어진 제1투명전극(17), 바람직하게는, 화소전극이 형성된다. 이때, 상기 제1투명전극(17)은 상기 박막트랜지서터영역(TFT) 내에서는 상기 비아홀(V)을 통해 소오스/드레인전극(14)과 콘택되도록 형성되며, 상기 투과영역(T)에서는 슬릿 형(slit type)으로 형성되며, 상기 반사영역(R)에서는 상기 반사판(16)과 일부 또는 전면 부분이 오버랩(overlap) 되도록 플레이트 형(plate type)으로 형성된다. The
그리고, 상기 제1투명전극(17)을 포함한 기판(100) 전면 상에 패드영역 및 정전기 회로등의 신호 입력을 위한 비아홀(미도시)이 구비된 보호막(18)이 형성되며, 상기 보호막(18) 상에 투명 금속막으로 이루어진 제2투명전극(19), 즉, 공통전극이 형성된다. In addition, a
이때, 상기 제2투명전극(19은 상기 투과영역(T) 및 반사영역(R)에서 모두 슬릿 형(slit type)으로 형성된다.In this case, the second
여기서, 상기 투과영역 및 반사영역의 슬릿 형상의 제1투명전극 및 제2투명전극은 각각 일정한 간격을 두고 배치된 다수개의 선형전극을 포함한다.Here, the first transparent electrode and the second transparent electrode of the slit shape of the transmission region and the reflection region each include a plurality of linear electrodes arranged at regular intervals.
그리고, 상기 제2투명전극(19) 상에 외상보상필름(In Cell Retarder, 이하, ICR층)이 형성되며, 상기 ICR층의 아래 및 위 각각에 배향막이 배치된다. 여기서, 상기 ICR층의 두께는 대략 550㎚ 파장을 기준으로 굴절율 이방성의 값(Δn)과 두 께(d)의 곱이 대략 λ/4의 값도록 하며, 바람직하게는, Δn과 두께(d)의 곱이 120∼150㎚ 사이의 값을 가지도록 한다.In addition, an image compensation film (In Cell Retarder, hereinafter referred to as an ICR layer) is formed on the second
그리고, 이후, 도시하지는 않았으나, 상기 하부기판(100) 및 상부기판(200)의 외측에는 각각 하부 편광판 및 상부 편광판이 형성되어 본 발명의 실시예에 따른 셀갭이 동일한 단일 셀갭 구조를 갖는 반투형 FFS 모드 LCD를 제조한다.Subsequently, although not shown, a semi-polar FFS having a single cell gap structure having the same cell gap according to an embodiment of the present invention is formed by forming a lower polarizing plate and an upper polarizing plate on the outer side of the
여기서, 본 발명은 투명 금속막인 제1투명전극(17)을 반사영역(R)에서는 플레이트 형으로, 투과영역(T)에서는 슬릿 형으로 형성됨에 따라, 전계형성에 있어서, 반사영역(R)에 비하여 투과영역(T)에서 수평 전계 성분이 증가하게 된다.According to the present invention, the first
따라서, 상대적으로 반사영역에 비해 큰 액정회전이 요구되는 투과영역에 큰 수평 전계 성분을 발생시킴으로서, 반사영역과 투과영역의 액정회전 크기 차이에 따른 구동전압의 차이를 보상할 수 있게 되어 반사영역과 투과영역의 구동전압을 동일한 저전압의 레벨로 매칭시킬 수 있다.Therefore, by generating a large horizontal electric field component in the transmissive region where a relatively large liquid crystal rotation is required compared to the reflective region, it is possible to compensate for the difference in driving voltage according to the difference in the liquid crystal rotation of the reflective region and the transmissive region. The driving voltage of the transmissive region can be matched to the same low voltage level.
그러므로, 본 발명은, 결과적으로, 반사영역 및 투과영역에 동시에 유효한 구동전압의 크기를 감소시킬 수 있으므로, 고품질의 액정표시장치를 구현할 수 있다.Therefore, as a result, the present invention can reduce the magnitude of the driving voltage which is effective in the reflection area and the transmission area at the same time, so that a high quality liquid crystal display device can be realized.
상기와 같이, 본 발명에 따라, 상기 제1투명전극을 투과영역(T)에서 화소전극을 슬릿 형으로 형성하고, 액정의 유전율 이방성을 12 이상 크게 하였을 경우, 투과영역에서의 구동전압을 살펴본 결과, 도 3과 같은 결과를 얻었다.As described above, according to the present invention, when the first transparent electrode is formed of a pixel electrode in a slit shape in the transmission region T, and the dielectric anisotropy of the liquid crystal is increased to 12 or more, the driving voltage in the transmission region is examined. , The same result as in FIG. 3 was obtained.
도 3을, 종래의 기술에 따라 투과영역에서 화소전극을 플레이트 형으로 형성하였을 경우, 투과영역에서의 구동전압을 보여주는 도 1과 비교해보면, 종래에 비 하여 대략 2V 낮은 4.5V의 구동전압을 가질 수 있게 됨을 알 수 있다.3, when the pixel electrode is plate-shaped in the transmissive region according to the related art, compared with FIG. 1 showing the driving voltage in the transmissive region, it has a driving voltage of 4.5 kV which is approximately 2 kHz lower than the conventional art. It can be seen that.
따라서, 액정 트위스트를 위한 반사영역과 투과영역의 구동전압의 차이를 보상하여 투과영역과 반사영역을 동시에 구동시킬 수 있는 유효구동전압을 저전압 레벨로 매칭시키는 액정표시장치를 구현할 수 있다.Accordingly, a liquid crystal display device that compensates for a difference in driving voltages between the reflection area and the transmission area for the liquid crystal twist and matches the effective driving voltage capable of simultaneously driving the transmission area and the reflection area to a low voltage level can be implemented.
도 4는 투과영역 및 반사영역에 형성된 제1투명전극과 제2투명전극에 있어서, 선형전극의 폭 및 선형전극간의 간격을 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이, 투과영역(T)에서 제1투명전극 및 제2투명전극의 선형전극(17,19) 폭(W1,W2)은 각각 6㎛ 이하, 바람직하게는, 2∼4㎛를 갖도록 구성되고, 상기 투과영역(T)에서 제1투명전극 및 제2투명전극의 선형전극(17,19)간의 간격(L1, L2)은 16㎛ 이하, 바람직하게는, 6∼12㎛를 갖도록 배치되며, 상기 투과영역(T)에서 제1투명전극의 선형전극(17)과 제2투명전극의 선형전극(19)은 수평적으로 서로 교번하면서 일정한 간격으로 두고 배치되어 있으며, 상기 제1투명전극의 선형전극(17)과 제2투명전극의 선형전극(19)의 수평적 간격(L3)은 6㎛ 이하, 바람직하게는, 2∼4㎛를 갖도록 구성한다.4 is a cross-sectional view showing the width of the linear electrode and the distance between the linear electrodes in the first transparent electrode and the second transparent electrode formed in the transmission region and the reflection region, as shown in FIG. 4. The widths W1 and W2 of the
아울러, 상기 반사영역(R)에서 제2투명전극의 선형전극(19) 폭(W3)은 투과영역(T)의 제2투명전극의 선형전극(19) 폭(W2)과 동일하게 각각 6㎛ 이하, 바람직하게는, 2∼4㎛를 갖도록 구성되며, 상기 반사영역(R)에서 제2투명전극의 선형전극(19)간의 간격(L4)은 6㎛ 이하, 바람직하게는, 3∼6㎛를 갖도록 구성한다.In addition, the width W3 of the
상기에 전술한 바와 같은, 선형전극의 폭 및 선형전극들간의 간격은 구동전압 및 투과율에 미치는 영향을 크므로, 액정표시장치의 용도에 따라 구동전압 및 투과율이 최적화를 이룰 수 있도록 앞에서 기재된 범위 내에서 자유롭게 변경할 수 있다.As described above, the width of the linear electrode and the distance between the linear electrodes have a large influence on the driving voltage and transmittance, so that the driving voltage and transmittance can be optimized according to the use of the liquid crystal display device within the range described above. You can change it freely.
또한, 도 5 및 도 6은 화소구조를 나타낸 평면도로서, 본 발명의 실시예에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 반사영역 및 투과영역 상의 선형전극들은 90°의 각도로 동일하게 배치하고, 반사영역 및 투과영역의 배향막을 83°의 각도로 러빙함으로서, 반사영역 및 투과영역에서 전기적 필드(field)방향(0°)과 배향막의 러빙방향(83°)이 동일하게 선택된 일정 각도(83°)를 가질 수 있다.5 and 6 are plan views showing the pixel structure. In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the linear electrodes on the reflection area and the transmission area are disposed at the same angle at an angle of 90 °, and are reflected. By rubbing the alignment film of the region and the transmissive region at an angle of 83 °, a predetermined angle (83 °) in which the electrical field direction (0 °) and the rubbing direction (83 °) of the alignment layer are equally selected in the reflective and transmissive regions It can have
한편, 본 발명의 다른 실시예에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 반사영역 상의 선형전극들을 100°의 각도로 배치하고, 이와 대조적으로 투과영역 상의 선형전극을 90°의 각도로 배치하면서, 반사영역 및 투과영역의 배향막을 83°의 각도로 러빙함으로서, 반사영역에서 전기적 필드방향(10°)과 배향막의 러빙방향(83°)이 이루는 각도(73°)를 투과영역에서 전기적 필드방향(0°)과 배향막의 러빙방향(83°)이 이루는 각도(83°) 보다 작도록 구성할 수 있다.Meanwhile, in another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, the linear electrodes on the reflective area are disposed at an angle of 100 °, and in contrast, the linear electrodes on the transmissive area are disposed at an angle of 90 °. By rubbing the alignment film in the region and the transmissive region at an angle of 83 °, the angle formed by the electrical field direction (10 °) and the rubbing direction (83 °) of the alignment layer in the reflective region (73 °) is determined by the electrical field direction (0) in the transmissive region. °) and the rubbing direction (83 °) of the alignment film can be configured to be smaller than the angle (83 °).
이와 같이, 반사영역의 선형전극 배치각도(100°)를 투과영역의 선형전극 배치각도(90°)에 비해 크게 가져갈 경우, 전기적 필드방향과 러빙방향이 이루는 각도는 작아지게 되고, 이에 따라, 반사영역에서의 구동전압은 증가하게 됨으로서, 반사영역과 투과영역이 이루는 구동전압의 차이를 더욱 더 보상할 수 있게 된다.As described above, when the linear electrode placement angle (100 °) of the reflection area is made larger than the linear electrode placement angle (90 °) of the transmission area, the angle formed by the electric field direction and the rubbing direction becomes small, and thus, reflection As the driving voltage in the region is increased, it is possible to further compensate the difference between the driving voltages of the reflective and transmissive regions.
앞에서 설명한 바와 같이, 상기 투과영역 및 반사영역 상의 형성된 선형전극의 배치각도 및 배향막의 러빙방향에 관련된 실시예들을 통하여 투과영역과 반사영역에서 전기적 필드방향과 배향막의 러빙방향이 이루는 각도는 동일하게 실시될 수 있으며, 다르게 실시되는 경우, 바람직하게는 반사영역의 전기적 필드방향과 배향막의 러빙방향이 이루는 각도가 투과영역에 비해 작은 각도로 실시될 수 있음을 당업자는 용이하게 인지할 수 있을 것이다.As described above, through the embodiments related to the arrangement angle of the linear electrodes formed on the transmission region and the reflection region and the rubbing direction of the alignment layer, the angle between the electrical field direction and the rubbing direction of the alignment layer in the transmission region and the reflection region is the same. In other embodiments, those skilled in the art will readily recognize that the angle formed by the electrical field direction of the reflective region and the rubbing direction of the alignment layer may be implemented at a smaller angle than the transmission region.
뿐만 아니라, 앞에서 설명한 선형전극의 배치각도 및 배향막의 러빙방향에 관련된 실시예에서는 선행전극의 배치각도 및 배향막의 러빙방향을 특정의 값으로 설정하였으나, 이는 제시된 특정값으로만 한정되는 것은 아니며, 액정표시장치의 용도 및 특성에 따라 다양하게 변형될 수 있음을 당업자는 용이하게 인지할 수 있을 것이다.In addition, in the embodiment related to the arrangement angle of the linear electrode and the rubbing direction of the alignment layer described above, the arrangement angle of the preceding electrode and the rubbing direction of the alignment layer are set to a specific value, but the present invention is not limited to the specific value shown. Those skilled in the art will readily appreciate that various modifications may be made depending on the use and characteristics of the display device.
한편, 앞에서 설명된 본 발명의 다양한 실시예들에서 제1투명전극을 화소전극으로, 그리고, 제2투명전극을 공통전극으로 이용하여 형성되고 있지만, 본 발명은 여기서 한정되지 않고, 다른 실시예로서 상기 제1투명전극을 공통전극으로, 상기 제2투명전극을 화소전극으로 이용하여 형성될 수 있음을 당업자는 용이하게 인지할 수 있다.Meanwhile, in various embodiments of the present invention described above, the first transparent electrode is formed as the pixel electrode and the second transparent electrode is used as the common electrode, but the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art can readily recognize that the first transparent electrode can be formed using the common electrode and the second transparent electrode can be formed as the pixel electrode.
이상, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다. As mentioned above, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated, modifications and variations can be made by those skilled in the art. Accordingly, the following claims are to be understood as including all modifications and variations as long as they fall within the true spirit and scope of the present invention.
이상에서와 같이, 본 발명은, 고투과, 고반사율의 특성을 가지면서 넓은 시야각 특성을 가지는 반투과형 FFS 모드 LCD 형성시, 투과영역에 형성되는 하부의 투명전극 및 상부의 투명전극을 모두 슬릿 형으로 형성하고, 반사영역에 형성되는 하부의 투명전극은 플레이트 형으로, 상부의 투명전극은 슬릿 형으로 형성함으로서, 투과영역에서 반사영역에 비해 상대적으로 수평성분이 강한 전계가 발생되므로, 투과영역과 반사영역의 구동전압의 차이를 보상할 수 있다.As described above, the present invention, when forming a semi-transmissive FFS mode LCD having a wide viewing angle characteristics while having the characteristics of high transmissivity and high reflectance, all of the lower transparent electrode and the upper transparent electrode formed in the transmissive area in a slit type And the lower transparent electrode formed in the reflective area is formed in a plate shape, and the upper transparent electrode is formed in a slit type, so that an electric field having a relatively horizontal component is generated in the transmissive area compared to the reflective area. The difference in driving voltage of the region can be compensated for.
이에 따라, 투과영역과 반사영역을 동시에 구동시킬 수 있는 유효 구동전압을 저전압 레벨로 매칭시킬 수 있는 액정표시장치를 구현할 수 있다.Accordingly, a liquid crystal display device capable of matching an effective driving voltage capable of simultaneously driving the transmission area and the reflection area to a low voltage level can be implemented.
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