KR100907481B1 - 액정표시장치 - Google Patents

액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100907481B1
KR100907481B1 KR1020020082048A KR20020082048A KR100907481B1 KR 100907481 B1 KR100907481 B1 KR 100907481B1 KR 1020020082048 A KR1020020082048 A KR 1020020082048A KR 20020082048 A KR20020082048 A KR 20020082048A KR 100907481 B1 KR100907481 B1 KR 100907481B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
liquid crystal
substrate
crystal display
tft
Prior art date
Application number
KR1020020082048A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040055393A (ko
Inventor
박원상
사공동식
양영철
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020020082048A priority Critical patent/KR100907481B1/ko
Priority to PCT/KR2003/002755 priority patent/WO2004057411A2/en
Priority to CNB2003801046106A priority patent/CN100409092C/zh
Priority to AU2003286952A priority patent/AU2003286952A1/en
Priority to US10/539,678 priority patent/US7807999B2/en
Priority to TW092136195A priority patent/TW200419520A/zh
Publication of KR20040055393A publication Critical patent/KR20040055393A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100907481B1 publication Critical patent/KR100907481B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553Reflecting elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286Wiring, e.g. gate line, drain line
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/13624Active matrix addressed cells having more than one switching element per pixel
    • G02F1/136245Active matrix addressed cells having more than one switching element per pixel having complementary transistors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/121Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode common or background

Abstract

광 효율을 향상시키면서 생산성을 증대시킬 수 있는 액정표시장치가 개시된다. 제1 스위칭 소자는 데이터 라인과 게이트 라인에 각각 연결되고, 제2 스위칭 소자는 게이트 라인과 제1 스위칭 소자에 각각 연결된다. 또한, 투명 전극은 상기 제1 및 제2 스위칭 소자 중 어느 하나에 결합되고, 반사 전극은 상기 제1 및 제2 스위칭 소자 중 나머지 하나에 결합된다. 이로써, 반사 전극에는 투명 전극에 인가되는 전압보다 낮은 전압이 인가됨으로써 액정표시장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 액정표시장치의 단위 화소를 구체적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 단위 화소의 등가 회로도이다.
도 5는 투과 전극 및 반사 전극에 인가되는 전압에 따른 투과율 및 반사율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 액정표시장치의 단위 화소를 구체적으로 나타낸 평면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 단위 화소의 등가 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : TFT 기판 120 : 제1 TFT
130 : 제2 TFT 150 : 투명 전극
160 : 반사 전극 200 : 컬러필터기판
230 : 공통 전극 300 : 액정층
Clc1 : 제1 액정 커패시터 Cs : 보조 커패시터
Clc2 : 제2 액정 커패시터
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광 효율을 향상시키면서 생산성을 증대시킬 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 외부로부터 발생된 제1 광을 제공받아 영상을 표시하는 반사형 액정표시장치와 자체적으로 생성된 제2 광을 제공받아 영상을 표시하는 투과형 액정표시장치로 구분된다. 최근에는, 전력의 소모를 줄이면서 고화질의 영상을 구현하기 위해 반사형 액정표시장치와 투과형 액정표시장치의 장점을 모두 살린 반투과형 액정표시장치가 개발되고 있다.
상기 반투과형 액정표시장치는 외부 광량이 풍부한 곳에서는 제1 광을 이용하는 반사모드에서 영상을 디스플레이하고, 외부 광량이 부족한 곳에서는 자체에 충전된 전기 에너지를 소모하여 생성된 제2 광을 이용하는 투과모드에서 영상을 디스플레이 한다.
상기 반투과형 액정표시장치는 TFT 기판, 상기 TFT 기판과 마주보는 컬러필터기판 및 상기 TFT 기판과 컬러필터기판과의 사이에 개재된 액정층으로 이루어진 액정표시패널을 포함한다.
상기 TFT 기판은 다수의 단위 화소가 매트릭스 형태로 형성된 기판이다. 구 체적으로, 상기 단위 화소 각각은 제1 방향으로 연장된 데이터 라인, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 게이트 라인에 의해서 구획된 영역 내에서 상기 데이터 라인과 게이트 라인에 연결된 TFT를 포함한다. 상기 TFT에는 투명성 도전막으로 이루어진 투명 전극 및 반사율이 뛰어난 반사 전극이 각각 연결된다. 여기서, 상기 투명 전극 상에서 상기 반사 전극이 형성된 영역이 반사 영역이고, 상기 투명 전극 상에서 상기 반사 전극이 형성되지 않은 영역이 투과 영역이다.
상기 투명 전극을 상기 TFT의 드레인 전극하고만 연결시키기 위하여 상기 TFT와 상기 투명 전극과의 사이에는 절연막이 개재된다. 상기 절연막에는 상기 드레인 전극을 노출시키는 콘택홀이 형성되고, 상기 콘택홀을 통해 상기 투명 전극과 드레인 전극이 전기적으로 연결된다.
따라서, 상기 데이터 라인 및 게이트 라인으로 데이터 전압 및 구동 전압이 각각 인가되면, 상기 데이터 전압 및 구동 전압에 응답하여 상기 TFT가 구동된다. 따라서, 상기 데이터 전압은 상기 TFT를 통해 상기 투명 전극 및 반사 전극에 각각 인가된다.
일반적으로, 상기 반투과형 액정표시장치는 상기 반사 모드 및 투과 모드에서의 광 효율을 향상시키기 위하여 상기 반사 영역에서의 셀 갭과 상기 투과 영역에서의 셀 갭에 차이를 두어 구동한다. 즉, 상기 반사영역의 셀 갭을 상기 투과영역의 셀 갭의 절반이 되도록 한다. 이와 같은 이중 셀 갭을 갖는 상기 반투과형 액정표시장치는 상기 TFT 기판에 구비되는 상기 절연막의 두께를 제어함으로써 구현 된다.
그러나 상기 절연막의 두께를 조절하여 이중 셀 갭을 형성하는데 있어서, 공정 특성상 상기 절연막의 두께를 정밀하게 제어할 수 없음으로써 상기 셀 갭의 균일성을 확보하기가 어렵다. 따라서, 상기 반투과형 액정표시장치의 생산성이 저하된다.
따라서, 본 발명의 목적은 광 효율을 향상시키면서 생산성을 증대시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 액정표시장치는, 데이터 라인과 게이트 라인에 연결된 제1 스위칭 소자, 상기 제1 스위칭 소자에 연결된 제2 스위칭 소자, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자 중 어느 하나에 결합된 투명 전극 및 상기 제1 및 제2 스위칭 소자 중 나머지 하나에 결합된 반사 전극으로 이루어진 제1 기판; 상기 투명 전극 및 반사 전극과 마주보는 공통 전극이 형성된 제2 기판; 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
또한, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 액정표시장치는, 데이터 라인과 게이트 라인에 각각 연결된 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자에 결합된 투명 전극, 상기 스위칭 소자에 결합된 반사 전극 및 상기 반사 전극과 절연막을 사이에 두고 마주보는 금속배선으로 이루어진 제1 기판; 상기 투명 전극 및 반사 전극과 마주보는 공통 전극이 형성된 제2 기판; 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
이러한 액정표시장치에 따르면, 상기 투명 전극은 상기 제1 스위칭 소자에 결합되고, 상기 반사 전극은 상기 제2 스위칭 소자에 결합되어, 상기 반사 전극에는 상기 투명 전극에 인가되는 전압보다 낮은 전압이 인가된다. 따라서, 상기 반사 전극에서의 반사율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 TFT 기판(100), 상기 TFT 기판(100)과 마주보는 컬러필터기판(200) 및 상기 TFT 기판(100)과 상기 컬러필터기판(200)과의 사이에 개재된 액정층(300)으로 이루어진 액정표시패널(400)을 포함한다.
상기 TFT 기판(100)은 제1 절연기판(110) 상에 다수의 단위 화소가 매트릭스 형태로 형성된 기판이다. 구체적으로, 상기 단위 화소 각각은 제1 방향으로 연장된 데이터 라인(DL), 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 게이트 라인(GL)을 포함한다. 상기 TFT 기판(100)은 상기 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)에 의해서 구획된 영역 내에서 상기 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)에 연결된 제1 TFT(120) 및 상기 제1 TFT(120) 및 상기 게이트 라인(GL)에 연결된 제2 TFT(130)를 더 포함한다. 상기 제1 TFT(120)는 투명성 도전 물질로 이루어진 투명 전극(150)에 연결되고, 상기 제2 TFT(130)은 반사율이 뛰어난 반사 전극(160)에 연결된다.
구체적으로, 상기 제1 TFT(120)의 제1 소오스 전극(123)은 상기 데이터 라인(DL)에 연결되고, 제1 게이트 전극(121)은 상기 게이트 라인(GL)에 연결되며, 제1 드레인 전극(125)은 상기 투명 전극(150)에 연결된다. 상기 제2 TFT(130)의 제2 소오스 전극(133)은 상기 제1 드레인 전극(125)에 연결되고, 제2 게이트 전극(131)은 상기 게이트 라인(GL)에 연결되며, 제2 드레인 전극(135)은 상기 반사 전극(160)에 연결된다.
상기 제1 TFT(120)와 상기 투명 전극(150)과의 사이 및 상기 제2 TFT(130)와 상기 반사 전극(160)과의 사이에는 절연막(140)이 개재된다. 상기 절연막(140)은 상기 투명 전극(150)을 상기 제1 드레인 전극(125)하고만 연결시키고, 상기 반사 전극(160)을 상기 제2 드레인 전극(135)하고만 연결시킨다. 즉, 상기 절연막(140)에는 상기 제1 드레인 전극(125)을 노출시키는 제1 콘택홀(141)이 형성되고, 상기 제2 드레인 전극(135)을 노출시키는 제2 콘택홀(143)이 형성된다. 따라서, 상기 투명 전극(150)은 상기 제1 콘택홀(141)을 통해 상기 제1 드레인 전극(125)과 전기적으로 연결되고, 상기 반사 전극(160)은 상기 제2 콘택홀(143)을 통해 상기 제2 드레인 전극(135)과 전기적으로 연결된다.
상기 투명 전극(150)과 반사 전극(160)은 상기 제2 TFT(130)을 통해 서로 전기적으로 절연된다. 여기서, 상기 투명 전극(150)이 형성된 영역은 투과 영역으로 써, 외부 광량이 부족한 곳에서 자체에 충전된 전기 에너지를 소모하여 생성된 제1 광을 투과한다. 한편, 상기 반사 전극(160)이 형성된 영역은 반사 영역으로써, 외부 광량이 풍부한 곳에서 외부로부터 제공되는 제2 광을 반사한다.
한편, 상기 컬러필터기판(200)은 제2 절연기판(210) 상에 R(Red), G(Green), B(Blue) 색화소로 이루어진 컬러 필터층(220) 및 상기 컬러 필터층(220) 상에 균일한 두께로 도포되고 투명성 도전 물질로 이루어진 공통 전극(230)이 형성된다. 상기 TFT 기판(100)과 상기 컬러필터기판(200)과의 사이에는 상기 액정층(300)이 개재된다.
따라서, 상기 제1 TFT(120)에는 상기 투명 전극(150), 상기 액정층(300) 및 상기 공통 전극(230)에 의해서 정의되는 제1 액정 커패시터가 연결되고, 상기 제2 TFT(130)에는 상기 반사 전극(160), 상기 액정층(300) 및 상기 공통 전극(230)에 의해서 정의되는 제2 액정 커패시터가 연결된다.
도 3은 도 1에 도시된 액정표시장치의 단위 화소를 구체적으로 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 단위 화소의 등가 회로도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 단위 화소는 제1 방향으로 연장된 m 번째 데이터 라인(DLm), 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 n 번째 게이트 라인(GLn)을 포함한다.
상기 m-1 번째 및 m 번째 데이터 라인(DLm-1, DLm)과 n-1 번째 및 n 번째 게이트 라인(GLn-1, GLn)에 의해서 구획된 영역에는 제1 TFT(120)가 형성된다. 구체적으로, 상기 제1 TFT(120)의 제1 소오스 전극(123)은 상기 m 번째 데이터 라인(DLm)에 연결되고, 제1 게이트 전극(121)은 상기 n 번째 게이트 라인(GLn)에 연결되며, 제1 드레인 전극(125)은 투명 전극(150)에 연결된다. 상기 투명 전극(150)은 액정층(미도시)을 사이에 두고 컬러필터기판에 형성된 공통 전극(미도시)과 마주봄으로 인해서 제1 액정 커패시터(Clc1)를 형성한다. 또한, 상기 투명 전극(150)은 절연막(미도시)을 사이에 두고 상기 n-1 번째 게이트 라인(GLn-1)과 오버랩되면서 상기 제1 액정 커패시터(Clc1)와 병렬 연결된 제1 스토리지 커패시터(Cst1)를 형성한다.
한편, 상기 m-1 번째 및 m 번째 데이터 라인(DLm-1, DLm) 및 n-1 번째 및 n 번째 게이트 라인(GLn-1, GLn)에 의해서 구획된 영역에는 제2 TFT(130)가 형성된다. 구체적으로, 상기 제2 TFT(130)의 제2 소오스 전극(133)은 상기 제1 드레인 전극(125)에 연결되고, 제2 게이트 전극(131)은 상기 n 번째 게이트 라인(GLn)에 연결되며, 제2 드레인 전극(135)은 반사 전극(160)에 연결된다. 상기 반사 전극(160)은 상기 액정층을 사이에 두고 상기 공통 전극과 마주봄으로 인해서 제2 액정 커패시터(Clc2)를 형성한다. 또한, 상기 반사 전극(160)은 상기 절연막을 사이에 두고 상기 n-1 번째 게이트 라인(GLn-1)과 오버랩되면서 상기 제2 액정 커패시터(Clc2)와 병렬 연결된 제2 스토리지 커패시터(Cst2)를 형성한다.
도 5는 투과 전극 및 반사 전극에 인가되는 전압에 따른 투과율 및 반사율의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 5에 제시된 그래프에서 x축은 투과율 및 반사율(%)을 나타내고, y축은 투과 전극 및 반사 전극에 각각 인가되는 전압(V)을 나타낸다. 여기서, 실선은 투과 전극에 인가되는 전압에 따른 투과율을 나타낸 그래프이고, 점선은 반사 전극에 인가되는 전압에 따른 반사율을 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 상기 투과 영역에서는 상기 투명 전극에 약 4.2V가 인가될 때, 액정표시장치는 최대의 투과율(약 40%)을 나타낸다. 한편, 상기 반사 영역에서는 상기 반사 전극에 약 2.6V가 인가될 때, 상기 액정표시장치는 최대의 반사율(약 38%)을 나타낸다.
이와 같이, 최대의 투과율을 나타내는 전압이 상기 투과 및 반사 영역에서 서로 다르기 때문에 상기 투명 및 반사 전극에 서로 다른 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 즉, 최대의 투과율을 나타내는 약 4.2V를 상기 투명 전극에 인가하고, 상기 4.2V보다 작은 2.6V를 상기 반사 전극에 인가함으로써 상기 액정표시장치의 투과율 및 반사율을 최대로 확보할 수 있다.
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 TFT(120)은 상기 n 번째 게이트 라인(GLn)으로 인가된 구동 신호에 응답하여, 상기 m 번째 데이터 라인(DLm)으로 인가된 데이터 전압을 상기 제1 드레인 전극(125)으로 출력한다. 이때, 상기 데이터 전압은 상기 제1 TFT(120)의 내부 저항에 의해서 전압 강하된 후 상기 제1 드레인 전극(125)으로 출력된다. 상기 전압 강하된 데이터 전압은 상기 제1 드레인 전극(125)에 연결된 상기 투명 전극(150) 및 상기 제2 TFT(130)의 제2 소오스 전극(133)에 각각 분할되어 인가된다. 즉, 상기 투명 전극(150)에는 제1 데이터 전압이 인가되고, 상기 제2 소오스 전극(133)에는 제2 데이터 전압이 인가된다.
한편, 상기 제2 TFT(130)는 상기 구동 신호에 응답하여, 상기 제2 데이터 전압을 상기 제2 드레인 전극(135)으로 출력한다. 이때, 상기 제2 데이터 전압은 상 기 제2 TFT(130)의 내부 저항에 의해서 전압 강하된 후 상기 제2 드레인 전극(135)으로 출력된다. 상기 전압 강하된 제2 데이터 전압은 상기 반사 전극(160)으로 인가된다.
따라서, 상기 m 번째 데이터 라인(DLm)으로 데이터 전압이 제공되더라도, 상기 투명 전극(150) 및 상기 반사 전극(160)에 각각 서로 다른 전압을 인가할 수 있다. 또한, 상기 제2 TFT(130)의 내부 저항을 조절하여 상기 반사 전극(160)에 인가되는 최적 전압을 조절할 수 있다. 이로써, 상기 투명 전극(150)에서의 투과율 및 상기 반사 전극(160)에서의 반사율을 모두 향상시킬 수 있고, 그로 인해서, 액정표시장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 3에서는, 상기 제1 및 제2 스토리지 커패시터(Cst1, Cst2)는 상기 투명 전극(150) 및 반사 전극(160)이 n-1 번째 게이트 라인(GLn-1)과 오버랩되면서 형성된다. 그러나, 상기 제1 및 제2 스토리지 커패시터(Cst1, Cst2)는 상기 투명 전극(150) 및 반사 전극(160)과 오버랩되는 별도의 독립 배선(미도시)에 의해서 구현될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 TFT 기판(500), 상기 TFT 기판(500)과 마주보는 컬러필터기판(200) 및 상기 TFT 기판(500)과 상기 컬러필터기판(600)과의 사이에 개재된 액정층(300)으로 이루어진 액정표시패널(600)을 포함한다.
상기 TFT 기판(500)은 제1 절연기판(510) 상에 다수의 단위 화소가 매트릭스 형태로 형성된 기판이다. 구체적으로, 상기 단위 화소 각각은 제1 방향으로 연장된 데이터 라인(미도시), 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 게이트 라인(미도시) 및 상기 데이터 라인 및 게이트 라인에 의해서 구획된 영역 내에서 상기 데이터 라인 및 게이트 라인에 연결된 TFT(520)를 포함한다. 상기 TFT(520)에는 투명성 도전 물질로 이루어진 투명 전극(540) 및 반사율이 뛰어난 물질로 이루어진 반사 전극(550)이 각각 연결된다.
구체적으로, 상기 TFT(520)의 소오스 전극(523)은 상기 데이터 라인에 연결되고, 게이트 전극(521)은 상기 게이트 라인에 연결되며, 드레인 전극(525)은 상기 투명 전극(540) 및 반사 전극(550)에 연결된다.
이때, 상기 투명 전극(540)을 상기 드레인 전극하고만 연결시키기 위하여 상기 TFT(520)와 상기 투명 전극(540)과의 사이에는 절연막(530)이 개재된다. 상기 절연막(530)에는 상기 드레인 전극(525)을 노출시키는 콘택홀(531)이 형성되어, 상기 투명 전극(540)은 상기 콘택홀(531)을 통해 상기 드레인 전극(525)과 전기적으로 연결된다. 한편, 상기 반사 전극(550)은 상기 투명 전극(540) 상에서 상기 투명 전극(540)과 오버랩된다. 따라서, 상기 반사 전극(550)은 상기 투명 전극(540)을 통해 상기 드레인 전극(525)과 전기적으로 연결된다.
상기 반사 전극(550)은 상기 게이트 라인으로부터 연장되어 상기 게이트 전극(521)과 동일층에 형성된 보조 배선(527)과 상기 절연막(530)을 사이에 두고 마주본다.
한편, 상기 컬러필터기판(200)은 제2 절연기판(210) 상에 R(Red), G(Green), B(Blue) 색화소로 이루어진 컬러 필터층(220) 및 상기 컬러 필터층(220) 상에 균일한 두께로 도포되고 투명성 도전 물질로 이루어진 공통 전극(230)이 형성된다. 상기 TFT 기판(500)과 상기 컬러필터기판(200)과의 사이에는 상기 액정층(300)이 개재된다.
따라서, 상기 TFT(520)에는 상기 투명 전극(540), 액정층(300) 및 공통 전극(230)에 의해서 정의되는 제1 액정 커패시터 및 상기 반사 전극(550), 액정층(300) 및 공통 전극(230)에 의해서 정의되는 제2 액정 커패시터가 병렬 연결된다. 또한, 상기 제2 액정 커패시터는 상기 반사 전극(550), 절연막(530) 및 보조 배선(527)에 의해서 정의되는 보조 커패시터와 병렬 연결된다.
도 7은 도 6에 도시된 액정표시장치의 단위 화소를 구체적으로 나타낸 평면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 단위 화소의 등가 회로도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 단위 화소는 제1 방향으로 연장된 m 번째 데이터 라인(DLm), 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 n 번째 게이트 라인(GLn)을 포함한다.
상기 m-1 번째 및 m 번째 데이터 라인(DLm-1, DLm)과 n-1 번째 및 n 번째 게이트 라인(GLn-1. GLn)에 의해서 구획된 영역에는 TFT(520)가 형성된다. 상기 TFT(520)의 소오스 전극(523)은 상기 m 번째 데이터 라인(DLm)에 연결되고, 게이트 전극(521)은 상기 n 번째 게이트 라인(GLn)에 연결되며, 드레인 전극(525)은 투명 전극(540) 및 반사 전극(550)에 연결된다.
상기 투명 전극(540)은 액정층(미도시)을 사이에 두고 컬러필터기판에 형성 된 공통 전극(미도시)과 마주봄으로 인해서 제1 액정 커패시터(Clc1)를 형성한다. 또한, 상기 투명 전극(540)은 절연막을 사이에 두고 상기 n-1 번째 게이트 라인(GLn-1)과 오버랩되면서 상기 제1 액정 커패시터(Clc1)와 병렬 연결된 제1 스토리지 커패시터(Cst1)를 형성한다.
상기 반사 전극(550)은 상기 액정층을 사이에 두고 상기 공통 전극과 마주봄으로써 제2 액정 커패시터(Clc2)를 형성한다. 상기 반사 전극(550)은 상기 절연막을 사이에 두고 상기 n-1 번째 게이트 라인(GLn-1)과 오버랩되면서 상기 제2 액정 커패시터(Clc2)와 병렬 연결되는 제2 스토리지 커패시터(Cst2)를 형성한다. 또한, 상기 반사 전극(550)은 상기 절연막을 사이에 두고 상기 n 번째 게이트 라인(GLn)과 오버랩되면서 상기 제2 액정 커패시터(Clc2) 및 제2 스토리지 커패시터(Cst2)와 병렬 연결된 보조 커패시터(Cs)를 형성한다.
상기 n 번째 게이트 라인(GLn)으로 인가된 구동 신호에 응답하여 상기 TFT(520)가 구동되면, 상기 m 번째 데이터 라인(DLm)으로 인가된 데이터 전압이 상기 드레인 전극(525)으로 출력된다. 이후, 상기 데이터 전압은 상기 드레인 전극(525)에 연결된 상기 투명 전극(540) 및 반사 전극(550)으로 각각 동일하게 분할되어 인가된다. 즉, 상기 투명 전극(540)에는 제1 데이터 전압이 인가되고, 상기 반사 전극(550)에는 제2 데이터 전압이 인가된다. 이때, 상기 제2 데이터 전압은 상기 반사 전극(550)에 연결된 보조 커패시터(Cs)에 의해서 전압 강하된다. 따라서, 상기 제2 데이터 전압보다 낮은 제3 데이터 전압이 상기 반사 전극(550)에 인가된다.
이와 같이, 상기 m 번째 데이터 라인(DLm)으로 데이터 전압이 제공되더라도, 상기 반사 전극(550)에는 상기 투명 전극(540)보다 낮은 전압을 인가할 수 있다. 이로써, 상기 투명 전극(540)에서의 투과율 및 상기 반사 전극(550)에서의 반사율을 향상시킬 수 있고, 그로 인해서, 상기 액정표시장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 6 내지 도 8에서는, 상기 보조 커패시터(Cs)는 상기 반사 전극(550)이 n 번째 게이트 라인(GLn)과 오버랩되면서 형성되는 구조를 나타내었다. 그러나, 상기 보조 커패시터(Cs)는 상기 반사 전극(550)과 오버랩되는 별도의 독립 배선(미도시)에 의해서 형성될 수도 있다.
이와 같은 액정표시장치에 따르면, 상기 투명 전극은 상기 제1 스위칭 소자 에 결합되고, 상기 반사 전극은 상기 제2 스위칭 소자에 결합되어, 상기 반사 전극에는 상기 투명 전극보다 낮은 전압이 인가된다.
따라서, 상기 반사 전극에서의 반사율을 증가시킴으로써 상기 액정표시장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 반사 전극의 반사율을 향상시키기 위하여 추가적인 공정을 필요로 하지 않음으로써, 상기 액정표시장치의 수율을 향상시킬 수 있고, 더 나아가서 생산성을 증대시킬 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 데이터 라인과 게이트 라인에 연결된 제1 스위칭 소자, 상기 제1 스위칭 소자에 연결된 제2 스위칭 소자, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자 중 어느 하나에 결합된 투명 전극 및 상기 제1 및 제2 스위칭 소자 중 나머지 하나에 결합된 반사 전극으로 이루어진 제1 기판;
    상기 투명 전극 및 반사 전극과 마주보는 공통 전극이 형성된 제2 기판; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 스위칭 소자는 제1 전극이 상기 데이터 라인에 연결되고, 제2 전극이 상기 게이트 라인에 연결되며, 제3 전극이 상기 투명 전극이 연결된 제1 NMOS 트랜지스터이고,
    상기 제2 스위칭 소자는 제1 전극이 상기 제3 전극에 연결되고, 제2 전극이 상기 게이트 라인에 연결되며, 제3 전극이 상기 반사 전극에 연결된 제2 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반사 전극에 인가되는 제1 전압은 상기 투명 전극에 인가되는 제2 전압보다 낮은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 데이터 라인과 게이트 라인에 각각 연결된 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자에 결합된 투명 전극, 상기 스위칭 소자에 결합된 반사 전극 및 상기 반사 전극과 절연막을 사이에 두고 마주보는 금속배선으로 이루어진 제1 기판;
    상기 투명 전극 및 반사 전극과 마주보는 공통 전극이 형성된 제2 기판; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 금속배선은 상기 게이트 라인으로부터 상기 반사 전극측으로 연장된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
KR1020020082048A 2002-12-21 2002-12-21 액정표시장치 KR100907481B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020082048A KR100907481B1 (ko) 2002-12-21 2002-12-21 액정표시장치
PCT/KR2003/002755 WO2004057411A2 (en) 2002-12-21 2003-12-17 Array substrate, liquid crystal display apparatus having the same and method for driving liquid crystal display apparatus
CNB2003801046106A CN100409092C (zh) 2002-12-21 2003-12-17 阵列基板、具有阵列基板的液晶显示装置及其驱动方法
AU2003286952A AU2003286952A1 (en) 2002-12-21 2003-12-17 Array substrate, liquid crystal display apparatus having the same and method for driving liquid crystal display apparatus
US10/539,678 US7807999B2 (en) 2002-12-21 2003-12-17 Array substrate, liquid crystal display apparatus having the same and method for driving liquid crystal display apparatus
TW092136195A TW200419520A (en) 2002-12-21 2003-12-19 Array substrate, liquid crystal display apparatus having the same and method for driving liquid crystal display apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020082048A KR100907481B1 (ko) 2002-12-21 2002-12-21 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040055393A KR20040055393A (ko) 2004-06-26
KR100907481B1 true KR100907481B1 (ko) 2009-07-13

Family

ID=35931760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020082048A KR100907481B1 (ko) 2002-12-21 2002-12-21 액정표시장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100907481B1 (ko)
CN (1) CN100409092C (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI290658B (en) 2006-10-16 2007-12-01 Au Optronics Corp Transflective liquid crystal display
CN100460970C (zh) * 2006-11-07 2009-02-11 友达光电股份有限公司 半穿透半反射显示器
CN101216645B (zh) * 2008-01-04 2010-11-10 昆山龙腾光电有限公司 低色偏液晶显示器及其驱动方法
CN101907792B (zh) * 2009-06-02 2012-02-15 瀚宇彩晶股份有限公司 液晶显示器及其驱动方法
TWI408660B (zh) * 2009-06-05 2013-09-11 Hannstar Display Corp 液晶顯示器及其驅動方法
CN102073179B (zh) * 2009-11-20 2013-04-17 群康科技(深圳)有限公司 半穿透半反射式液晶显示装置及其驱动方法
CN106328660B (zh) * 2016-11-03 2019-04-30 厦门天马微电子有限公司 显示面板、显示装置及显示面板的制造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020024846A (ko) * 2000-09-27 2002-04-03 구본준, 론 위라하디락사 액정표시소자 및 그 제조방법
KR20020091897A (ko) * 2001-06-01 2002-12-11 엘지.필립스 엘시디 주식회사 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4678282A (en) * 1985-02-19 1987-07-07 Ovonic Imaging Systems, Inc. Active display matrix addressable without crossed lines on any one substrate and method of using the same
US6195140B1 (en) * 1997-07-28 2001-02-27 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display in which at least one pixel includes both a transmissive region and a reflective region
JP2001343660A (ja) * 2000-03-31 2001-12-14 Sharp Corp 液晶表示装置およびその欠陥修正方法
JP2002311448A (ja) * 2001-02-06 2002-10-23 Advanced Display Inc 液晶表示装置及びその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020024846A (ko) * 2000-09-27 2002-04-03 구본준, 론 위라하디락사 액정표시소자 및 그 제조방법
KR20020091897A (ko) * 2001-06-01 2002-12-11 엘지.필립스 엘시디 주식회사 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040055393A (ko) 2004-06-26
CN1720480A (zh) 2006-01-11
CN100409092C (zh) 2008-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7321409B2 (en) Transflective liquid crystal device and electronic apparatus using the same
JP3014291B2 (ja) 液晶表示パネル、液晶表示装置及び液晶表示パネルの製造方法
US7486362B2 (en) Liquid crystal display device using in-plane switching mode having a pair of switching devices in one pixel region
JP3982148B2 (ja) 液晶パネル用基板、液晶パネル及びそれを用いた電子機器
US7807999B2 (en) Array substrate, liquid crystal display apparatus having the same and method for driving liquid crystal display apparatus
US8169568B2 (en) Liquid crystal display device
US20030231267A1 (en) Transflective liquid crystal device and electronic apparatus using the same
TWI284240B (en) Liquid crystal display device
US7450189B2 (en) Liquid crystal display device having capacitor formed with shorting bar
US20070152941A1 (en) Pixel structure and liquid crystal display panel
US7480014B2 (en) Array substrate for liquid crystal display substrate having high aperture ratio and method for fabricating the same
KR20060041022A (ko) 박막 트랜지스터 표시판
KR100907481B1 (ko) 액정표시장치
US7499137B2 (en) Optically compensated birefringence liquid crystal display panel
GB2431279A (en) Liquid crystal display device using in-plane switching mode
KR20050064753A (ko) 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법
KR100917003B1 (ko) 액정표시장치
KR100947536B1 (ko) 박막 트랜지스터-액정표시장치
JP2002189233A (ja) 液晶表示装置
CN113917760A (zh) 电子纸阵列基板、显示面板及显示装置
CN112305797A (zh) 反射式显示面板及其像素结构
US20070080344A1 (en) Thin film diode panel for trans-reflective liquid crystal display
WO2011039903A1 (ja) 液晶表示装置
KR20080082394A (ko) 액정표시장치
JP2004192015A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130628

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140701

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150701

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160629

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170704

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 11