KR101096361B1 - Transflective fringe field switching mode liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치는 공통전극과 화소전극이 각각 형성되고, 각각의 화소전극은 투과영역과 반사영역으로 구분되며, 상기 반사영역에는 빛을 반사시키는 반사부가 형성되고, 상기 반사부의 상측에는 빛의 위상을 변화시키는 위상차부가 형성된 하부기판; 상기 화소전극에 대응하여 컬러필터가 형성되는 상부기판; 상기 하부기판과 상기 상부기판 사이에서 러빙축에 의해 액정이 배향되고, 상기 투과영역과 상기 반사영역에서 실질적으로 동일한 셀 갭을 형성하는 액정층; 상기 상부기판의 외측에 배치되는 상부편광판; 상기 하부기판의 외측에 배치되는 하부편광판을 포함하고, 상기 투과영역의 화소전극은 상기 러빙축에 대해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 제1각도를 이루는 다수의 제1화소전극이 상호 이격되게 형성되고, 상기 반사영역의 화소전극은 상기 러빙축에 대해 시계 방향으로 상기 제1각도보다 크고 90도 미만인 제2각도를 이루는 제2화소전극과, 상기 러빙축에 대해 반시계 방향으로 상기 제1각도보다 크고 90도 미만인 제3각도를 이루는 제3화소전극이 상호 교차되게 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a transflective fringe field switching mode liquid crystal display device. In the transflective fringe field switching mode liquid crystal display device according to the present invention, a common electrode and a pixel electrode are formed, and each pixel electrode has a transmissive area and a reflective area. A lower substrate having a reflection portion for reflecting light in the reflection area, and a phase difference portion for changing a phase of light on an upper side of the reflection portion; An upper substrate on which a color filter is formed corresponding to the pixel electrode; A liquid crystal layer oriented between the lower substrate and the upper substrate by a rubbing axis, the liquid crystal layer forming a substantially same cell gap in the transmission region and the reflection region; An upper polarizing plate disposed outside the upper substrate; A lower polarizing plate disposed outside the lower substrate, wherein the pixel electrode of the transmission region is formed such that a plurality of first pixel electrodes forming a first angle in a clockwise or counterclockwise direction with respect to the rubbing axis are spaced apart from each other; The pixel electrode of the reflective region may include a second pixel electrode that forms a second angle that is greater than the first angle in a clockwise direction with respect to the rubbing axis and is less than 90 degrees, and that the pixel electrode of the reflective region has a counterclockwise direction with respect to the rubbing axis. A third pixel electrode having a third angle of less than 90 degrees is formed to cross each other.
이에 의하여, 싱글 셀 갭 구조가 가능하고, 고품질을 얻는 동시에 광시야각을 확보할 수 있는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치가 제공된다.Thereby, a semi-transmissive fringe field switching mode liquid crystal display device capable of a single cell gap structure and obtaining high quality and securing a wide viewing angle is provided.
반투과형, 액정표시장치, 프린지 필드 스위칭 모드, 싱글 셀 갭 Transflective, Liquid Crystal Display, Fringe Field Switching Mode, Single Cell Gap
Description
본 발명은 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치에 있어서, 싱글 셀 갭 구조를 가능하게 하고, 고품질을 얻는 동시에 광시야각을 확보할 수 있는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transflective fringe field switched mode liquid crystal display device, and more particularly, to a transflective fringe field switched mode liquid crystal display device, which enables a single cell gap structure, obtains high quality and secures a wide viewing angle. And a transflective fringe field switching mode liquid crystal display device.
액정표시장치는 백라이트를 광원으로 이용하는 투과형 액정표시장치와, 자연광을 광원으로 이용하는 반사형 액정표시장치로 구분할 수 있다. 투과형 액정표시장치는 백라이트를 광원으로 이용하므로 어두운 주변환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있지만, 백라이트 사용에 의해 소비 전력이 높다는 단점이 있다. 반면, 반사형 액정표시장치는 백라이트를 사용하지 않고 주변의 자연광을 이용하기 때문에 소비전력은 작지만, 주변환경이 어두울 때에는 사용이 불가능하다는 단점이 있다.The liquid crystal display may be classified into a transmissive liquid crystal display device using a backlight as a light source and a reflective liquid crystal display device using natural light as a light source. Since the transmissive liquid crystal display uses a backlight as a light source, a bright image can be realized even in a dark environment, but there is a disadvantage in that power consumption is high by using the backlight. On the other hand, the reflection type liquid crystal display device consumes less power because it uses natural ambient light without using a backlight, but has a disadvantage in that it cannot be used when the surrounding environment is dark.
상술한 투과형 액정표시장치와 반사형 액정표시장치가 갖는 단점을 보완하기 위해 반투과형 액정표시장치가 제안되었다. 반투과형 액정표시장치는 필요에 따라 반사형과 투과형의 양용이 가능하기 때문에 상대적으로 낮은 소비전력을 가지며 어 두운 주변환경에서도 사용이 가능하다.The semi-transmissive liquid crystal display device has been proposed to compensate for the disadvantages of the above-described transmissive liquid crystal display device and the reflective liquid crystal display device. The transflective liquid crystal display device can be used as a reflection type and a transmissive type as needed, so it has a relatively low power consumption and can be used in a dark environment.
첨부 도면 도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 적층구조를 개략적으로 도시한 도면으로써, 도 1은 액정표시장치에 있어서, 단위화소영역을 나타내고 박막트랜지스터의 적층구조는 생략하였다. 도 2는 도 1에서 화소전극의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 반투과형 액정표시장치는 하부기판(100)과 상부기판(200) 사이에 액정이 배향되는 액정층(300)이 형성되고, 하부기판(100)과 상부기판(200)의 외측에는 각각 상부편광판(400)과 하부편광판(500)을 배치한다. 하부기판(100)에는 공통전극(110)과 화소전극(120)이 형성되고, 상부기판(200)에는 화소전극(120)에 대응하여 컬러필터(210)가 형성된다. 여기서 각각의 화소전극(120)은 백라이트(미도시)의 광원이 투과되는 투과영역과 자연광을 반사시킬 수 있는 반사영역으로 구분된다. 이때, 하부기판(100)에서 반사영역에는 빛을 반사시킬 수 있는 반사부(140)가 형성된다. 화소전극(120)은 빗살 형태의 빗살전극(120a)으로 형성되며, 빗살전극(120a) 사이에는 슬릿(120b)이 형성된다. 여기서 투과영역에 형성된 빗살전극(120a)의 경사각(A1)과 반사영역에 형성된 빗살전극(120a)의 경사각(A2)은 러빙축에 대해 시계 방향으로 예각을 이루고 있으며, 투과영역에 형성된 빗살전극(120a)의 경사각(A1)은 반사영역에 형성된 빗살전극(120a)의 경사각(A2)보다 작게 형성되어 있다.1 is a diagram schematically illustrating a stacked structure of a liquid crystal display device according to the related art. FIG. 1 illustrates a unit pixel area in a liquid crystal display device, and a stacked structure of a thin film transistor is omitted. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a structure of a pixel electrode in FIG. 1. 1 and 2, in the transflective liquid crystal display according to the related art, a
여기서 종래 기술에 따른 반투과형 액정표시장치는 레진층(130)에 의해 투과영역의 셀 갭을 반사영역의 셀 갭보다 2배 정도 크게 설계하는 듀얼 셀 갭구조를 채택하였다.The transflective liquid crystal display according to the related art adopts a dual cell gap structure in which the cell gap of the transmissive region is designed to be twice as large as the cell gap of the reflective region by the
이렇게 듀얼 셀 갭 구조의 반투과형 액정표시장치는 반사영역의 셀 갭이 투과영역 셀 갭의 1/2이지만 광경로가 2배이므로 반사영역과 투과영역의 위상지연값(Δn×d)이 동일해지고, 도시되지 않았지만, 투과영역에서의 V-T곡선과 반사영역에서의 V-R곡선을 용이하게 일치시킬 수 있었다.Since the cell gap of the reflective area is 1/2 of the cell gap of the transmissive area but the optical path is twice as large as the semi-transmissive liquid crystal display device having the dual cell gap structure, the phase delay value (Δn × d) of the reflective area and the transmissive area becomes the same. Although not shown, the VT curve in the transmission region and the VR curve in the reflection region could be easily matched.
하지만, 종래 기술에 따른 듀얼 셀 갭 구조의 반투과형 액정표시장치의 경우, 반사영역과 투과영역의 셀 갭 차이로 인해 액정 배향 공정이 불균일해지는 등의 제조 공정 상의 어려움이 존재하고, 생산성이 저하되는 문제점이 있다.However, in the case of a semi-transmissive liquid crystal display device having a dual cell gap structure according to the prior art, there are difficulties in the manufacturing process, such as uneven liquid crystal alignment process due to the difference in the cell gap between the reflection area and the transmission area, resulting in decreased productivity. There is a problem.
또한, 종래 기술에 따른 듀얼 셀 갭 구조의 반투과형 액정표시장치의 경우, 위상차필름 사용시에는 광축 틀어짐에 의한 화면품위 저하가 심하게 나타나는 문제점이 있었다.In addition, in the case of a transflective liquid crystal display device having a dual cell gap structure according to the prior art, there is a problem in that the screen quality deterioration due to the optical axis is severely deteriorated when the retardation film is used.
또한, 싱글 셀 갭 구조의 반투과형 액정표시장치의 경우, 반사영역과 투과영역의 위상지연값 차이로 의해 투과영역에서의 V-T곡선과 반사영역에서의 V-R곡선이 불일치하고, 계조 불일치 및 전기광학적 특성 저하가 유발되었다.In the case of a semi-transmissive liquid crystal display device having a single cell gap structure, the VT curve in the transmission region and the VR curve in the reflection region are inconsistent due to the difference in the phase delay between the reflection region and the transmission region. Deterioration was caused.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 싱글 셀 갭 구조를 가능하게 하는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a semi-transmissive fringe field switching mode liquid crystal display which enables a single cell gap structure.
또한, 싱글 셀 갭 구조에서도 반사영역과 투과영역의 위상지연값 차이를 극복하고 투과영역에서의 V-T곡선과 반사영역에서의 V-R곡선이 일치되도록 하는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치를 제공함에 있다.In addition, even in a single cell gap structure, a transflective fringe field switching mode liquid crystal display device is provided to overcome the difference in phase delay between reflection and transmission regions and to match the VT curve in the transmission region and the VR curve in the reflection region. .
또한, 싱글 셀 갭 구조가 가능함으로써, 듀얼 셀 갭 구조에서 발생되었던 문제점을 극복할 수 있는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치를 제공함에 있다.In addition, it is possible to provide a single cell gap structure, thereby providing a transflective fringe field switching mode liquid crystal display device which can overcome the problems caused in the dual cell gap structure.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치에 있어서, 공통전극과 화소전극이 각각 형성되고, 각각의 화소전극은 투과영역과 반사영역으로 구분되며, 상기 반사영역에는 빛을 반사시키는 반사부가 형성되고, 상기 반사부의 상측에는 빛의 위상을 변화시키는 위상차부가 형성된 하부기판; 상기 화소전극에 대응하여 컬러필터가 형성되는 상부기판; 상기 하부기판과 상기 상부기판 사이에서 러빙축에 의해 액정이 배향되고, 상기 투과영역과 상기 반사영역에서 실질적으로 동일한 셀 갭을 형성하는 액정층; 상기 상부기판의 외측에 배치되는 상부편광판; 상기 하부기판의 외측에 배치되는 하부편광판을 포함하고, 상기 투과영역의 화소전극은 상기 러빙축에 대해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 제1각도를 이루는 다수의 제1화소전극이 상호 이격되게 형성되고, 상기 반사영역의 화소전극은 상기 러빙축에 대해 시계 방향으로 상기 제1각도보다 크고 90도 미만인 제2각도를 이루는 제2화소전극과, 상기 러빙축에 대해 반시계 방향으로 상기 제1각도보다 크고 90도 미만인 제3각도를 이루는 제3화소전극이 상호 교차되게 형성되는 것을 특징으로 하는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치에 의해 달성된다.According to the present invention, in the transflective fringe field switching mode liquid crystal display device, a common electrode and a pixel electrode are respectively formed, and each pixel electrode is divided into a transmission region and a reflection region, and the reflection region includes light. A lower substrate having a reflection portion for reflecting light, and a phase difference portion for changing a phase of light on an upper side of the reflection portion; An upper substrate on which a color filter is formed corresponding to the pixel electrode; A liquid crystal layer oriented between the lower substrate and the upper substrate by a rubbing axis, the liquid crystal layer forming a substantially same cell gap in the transmission region and the reflection region; An upper polarizing plate disposed outside the upper substrate; A lower polarizing plate disposed outside the lower substrate, wherein the pixel electrode of the transmission region is formed such that a plurality of first pixel electrodes forming a first angle in a clockwise or counterclockwise direction with respect to the rubbing axis are spaced apart from each other; The pixel electrode of the reflective region may include a second pixel electrode that forms a second angle that is greater than the first angle in a clockwise direction with respect to the rubbing axis and is less than 90 degrees, and that the pixel electrode of the reflective region has a counterclockwise direction with respect to the rubbing axis. It is achieved by the transflective fringe field switching mode liquid crystal display, characterized in that the third pixel electrodes having a third angle of less than 90 degrees are formed to cross each other.
여기서 상기 제2화소전극과 상기 제3화소전극이 교차되는 부분에는 원형 또는 다각형의 위치전극이 더 형성되도록 하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that a circular or polygonal position electrode is further formed at a portion where the second pixel electrode and the third pixel electrode cross each other.
여기서 상기 반사영역의 화소전극은 상기 제2화소전극과 평행하게 이격 배열되는 적어도 하나의 제1교차전극과, 상기 제3화소전극과 평행하게 이격 배열되는 적어도 하나의 제2교차전극이 더 형성되도록 하는 것이 바람직하다.Here, the pixel electrode of the reflective region may further include at least one first crossing electrode spaced in parallel with the second pixel electrode, and at least one second crossing electrode spaced in parallel with the third pixel electrode. It is desirable to.
여기서 상기 제2화소전극의 제2각도의 값과 상기 제3화소전극의 제3각도의 값은 동일하도록 하는 것이 바람직하다.In this case, the value of the second angle of the second pixel electrode and the value of the third angle of the third pixel electrode may be the same.
여기서 상기 제2화소전극의 제2각도는 러빙축에 대해 시계 방향으로 45도 경사지게 형성되고, 상기 제3화소전극의 제3각도는 러빙축에 대해 반시계 방향으로 45도 경사지게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.The second angle of the second pixel electrode is formed to be inclined 45 degrees clockwise with respect to the rubbing axis, and the third angle of the third pixel electrode is formed to be inclined at 45 degrees counterclockwise with respect to the rubbing axis. Do.
여기서 상기 제2화소전극과 상기 제3화소전극은 상호 수직으로 교차되도록 하는 것이 바람직하다.The second pixel electrode and the third pixel electrode may cross each other at right angles.
여기서 전원 인가시 상기 액정층은 0에서 λ/2로 스위칭되되, 상기 투과영역의 액정층은 상기 러빙축을 기준으로 45도만큼 회전되고, 상기 반사영역의 액정층은 상기 러빙축을 기준으로 22.5도만큼 회전되도록 하는 것이 바람직하다.Here, when the power is applied, the liquid crystal layer is switched from 0 to λ / 2, the liquid crystal layer of the transmission region is rotated by 45 degrees with respect to the rubbing axis, and the liquid crystal layer of the reflection region is 22.5 degrees with respect to the rubbing axis. It is desirable to allow it to rotate.
여기서 상기 위상차부는 λ/4 만큼 위상 지연되는 λ/4위상차판이 되도록 하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the retardation portion be a λ / 4 phase difference plate with a phase delay of λ / 4.
여기서 상기 하부기판의 투과영역에는 상기 위상차부와 연결되고 동일한 위상지연값을 갖는 위상차부가 더 형성되고, 상기 하부기판과 상기 하부편광판 사이에는 상기 투과영역에 형성된 위상차부와 수직인 광축을 갖는 위상차부가 더 형성되도록 하는 것이 바람직하다.Here, a phase difference portion connected to the phase difference portion and having the same phase delay value is further formed in the transmission region of the lower substrate, and a phase difference portion having an optical axis perpendicular to the phase difference portion formed in the transmission region is formed between the lower substrate and the lower polarizing plate. It is desirable to form more.
여기서 상기 하부기판은 서로 교차배열되어 단위화소영역을 한정하는 게이트라인 및 데이터라인을 포함하고, 상기 화소전극은 상기 단위화소영역에 대응되도록 배치되며, 상기 러빙축은 상기 게이트라인의 길이 방향에 대해 0도 내지 40도의 각도를 이루도록 하는 것이 바람직하다.The lower substrate may include a gate line and a data line intersecting with each other to define a unit pixel area, and the pixel electrode may be disposed to correspond to the unit pixel area, and the rubbing axis may be zero in a length direction of the gate line. It is preferable to make the angle of 40 degrees.
본 발명에 따르면, 싱글 셀 갭 구조를 가능하게 하는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided a transflective fringe field switching mode liquid crystal display device which enables a single cell gap structure.
또한, 싱글 셀 갭 구조에서도 반사영역과 투과영역의 위상지연값 차이를 극복하고 투과영역에서의 V-T곡선과 반사영역에서의 V-R곡선이 일치되도록 하는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치가 제공된다.In addition, a semi-transmissive fringe field switching mode liquid crystal display is provided which overcomes the difference in phase delay between the reflective and transmissive regions and matches the V-T curve in the transmissive region and the V-R curve in the reflective region even in the single cell gap structure.
또한, 싱글 셀 갭 구조가 가능함으로써, 듀얼 셀 갭 구조에서 발생되었던 문제점을 극복할 수 있는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치가 제공된다.In addition, a single cell gap structure is provided, thereby providing a transflective fringe field switching mode liquid crystal display device which can overcome the problems caused in the dual cell gap structure.
또한, 고품질의 화면품위를 얻는 동시에 시야각을 넓힐 수 있는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치가 제공된다.In addition, a transflective fringe field switching mode liquid crystal display device capable of obtaining a high quality screen quality and widening a viewing angle is provided.
또한, 반사영역에서의 산란 효과를 증대시킬 수 있는 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치가 제공된다.In addition, a transflective fringe field switching mode liquid crystal display device capable of increasing the scattering effect in the reflection area is provided.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, in the various embodiments, components having the same configuration will be representatively described in the first embodiment using the same reference numerals, and in other embodiments, different configurations from the first embodiment will be described. do.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a transflective fringe field switching mode liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부 도면 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 적층구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3에서 화소전극의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 단위화소영역을 나타내는 것으로, 여기서 박막트랜지스터의 형태는 한정하지 않으며, 그 적층구조는 생략하였다.FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a stacked structure of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a structure of a pixel electrode in FIG. 3. 3 shows a unit pixel area of the liquid crystal display according to the present invention, in which the shape of the thin film transistor is not limited, and the stacked structure thereof is omitted.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치는 하부기판(1)과, 상부기판(2)과, 액정층(3)과, 상부편광판(4)과, 하부편광판(5)으로 구분할 수 있다.3 and 4, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
하부기판(1)은 공통전극(11)과 화소전극(12)이 각각 형성되고, 공통전극(11)과 화소전극(12)은 레진층(13)에 의해 상호 이격되어 있다. 각각의 화소전극(12)은 투과영역과 반사영역으로 구분된다. 또한, 하부기판(1)에는 수평방향과 수직방향으로 각각 게이트라인과 데이터라인이 교차배열되고, 이러한 게이트라인과 데이터라인에 의해 단위화소영역이 한정된다. 이때, 단위화소영역에는 투과영역과 반사영역으로 구분되는 화소전극(12)이 배치된다. 여기서 하부기판(1)의 반사영역에는 반사부(14)가 형성되어 입사된 자연광(빛)을 반사시키도록 하고, 반사부(14)의 상측에는 위상차부(15)가 형성되어 빛의 편광 상태를 변화시킨다.The
투과영역의 화소전극(12)은 제1화소전극(S1)으로 형성되고, 반사영역의 화소전극(12)은 제2화소전극(S2)과 제3화소전극(S3)으로 형성된다.The
제1화소전극(S1)은 화소전극(12)의 투과영역에 형성되는 전극으로 러빙축에 대해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 제1각도(A1)를 이루도록 다수가 형성되어 상호 이격되게 배열되어 있다. 제1각도(A1)는 예각을 이루도록 한다. 도면부호 H1은 경사슬릿으로써, 이격되어 있는 두 제1화소전극(S1) 사이의 공간을 가리킨다.The first pixel electrode S1 is an electrode formed in the transmission region of the
제2화소전극(S2)은 화소전극(12)의 반사영역에 형성되는 전극으로 러빙축에 대해 시계 방향으로 제1각도(A1)보다 크고 90도 미만인 제2각도(A2)를 이루도록 경사지게 형성된다. 또한, 제3화소전극(S3)은 화소전극(12)의 반사영역에 형성되는 전극으로 러빙축에 대해 반시계 방향으로 제1각도(A1)보다 크고 90도 미만인 제3각도(A3)를 이루도록 경사지게 형성된다. 여기서 제2화소전극(S2)과 제3화소전극(S3)은 일체로 상호 교차되게 형성되어 있다. 도면부호 H2는 교차공으로써, 교차되어 있는 제2화소전극(S2)과 제3화소전극(S3)에 의해 형성된 공간을 가리킨다.The second pixel electrode S2 is an electrode formed in the reflective region of the
이때, 제2화소전극(S2)의 제2각도(A2)의 값과 제3화소전극(S3)의 제3각도(A3)의 값을 동일하게 할 수 있다. 또한, 제2화소전극(S2)과 제3화소전극(S3)은 상호 수직으로 교차될 수 있다. 또한, 제2화소전극(S2)의 제2각도(A2)는 러빙축에 대해 시계 방향으로 45도 경사지게 형성되고, 제3화소전극(S3)의 제3각도(A3)는 러빙축에 대해 반시계 방향으로 45도 경사지게 형성되어 제2화소전극(S2)과 제3화소전극(S3)이 상호 수직으로 교차될 수 있다.In this case, the value of the second angle A2 of the second pixel electrode S2 and the value of the third angle A3 of the third pixel electrode S3 may be the same. In addition, the second pixel electrode S2 and the third pixel electrode S3 may vertically cross each other. In addition, the second angle A2 of the second pixel electrode S2 is formed to be inclined 45 degrees clockwise with respect to the rubbing axis, and the third angle A3 of the third pixel electrode S3 is half with respect to the rubbing axis. The second pixel electrode S2 and the third pixel electrode S3 may vertically cross each other by being inclined 45 degrees clockwise.
여기서 제2화소전극(S2)과 제3화소전극(S3)이 교차하는 부분에는 원형 또는 다각형의 위치전극(C1)이 일체로 형성되어 반사영역에서의 산란 효과를 향상시킬 수 있다.Here, a circular or polygonal position electrode C1 is integrally formed at a portion where the second pixel electrode S2 and the third pixel electrode S3 intersect to improve the scattering effect in the reflection area.
상부기판(2)은 화소전극(12)에 대응하여 컬러필터(21)가 형성된다.The upper substrate 2 is formed with a
액정층(3)은 하부기판(1)과 상부기판(2) 사이에서 러빙축에 의해 액정이 배향되는 층으로 액정층(3)은 상술한 투과영역과 반사영역에서 실질적으로 동일한 셀 갭을 형성하게 된다.The
액정층(3)은 전원 인가시 0에서 λ/2로 스위칭되도록 하는 λ/2위상차판의 역할을 하도록 하는 것이 유리하다. 그리고, 상술한 화소전극(12)의 전극구조에 의해 투과영역의 액정층(3)은 제1화소전극(S1)에 의해 러빙축을 기준으로 45도만큼 회전되고, 반사영역의 액정층(3)은 제2화소전극(S2)과 제3화소전극(S3)에 의해 러빙축을 기준으로 22.5도만큼 회전되도록 할 수 있다. 여기서 액정층(3)의 셀 갭은 2㎛ 내지 10㎛이고, 200㎚ 내지 500㎚ 의 위상지연값을 나타내도록 할 수 있다.The
상부편광판(4)은 상부기판(2)의 외측에 배치되어 빛의 편광 상태를 변화시키고, 하부편광판(5)은 하부기판(1)의 외측에 배치되어 빛의 편광 상태를 변화시킨다.The upper
여기서 상부편광판(4)의 편광축과 하부편광판(5)의 편광축은 수직 교차되도록 설치되는 것이 유리하다.Here, it is advantageous that the polarization axis of the upper
본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치에서는 하부기판(1)의 투과영역에 상술한 위상차부(15)와 동일한 위상지연값을 갖는 위상차부(미도시)를 더 형성하고, 동시에 하부기판(1)과 하부편광판(5) 사이에는 투과영역에 형성된 위상차부(미 도시)와 수직인 광축을 가진 위상차부(미도시)를 더 형성할 수 있다.In the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, a phase difference part (not shown) having the same phase delay value as that of the
본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치에서 위상차부(15)는 λ/4만큼 위상 지연되는 λ/4위상차판으로 형성되는 것이 유리하다. 위상차부(15)는 100㎚ 내지 300㎚ 의 위상지연값을 나타내도록 할 수 있다.In the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the
지금부터는 본 발명의 일실시예에 따른 액정액정표시장치의 구동원리에 대해 설명한다.Hereinafter, the driving principle of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 일실시예에서는 액정층(3)이 러빙축을 0도로 하여 배향되어 전원인가시 λ/2위상차판의 역할을 하고, 하부편광판(5)의 편광축과 러빙축은 동일한 0도이며, 상부편광판(4)의 편광축은 하부편광판(5)의 편광축과 수직이 되고, 하부기판(1)에서 반사영역에 형성된 위상차부(15)는 러빙축에 대해 45도 틀어져 있는 λ/4위상차판이다.In one embodiment of the present invention, the
본 발명에서는 러빙축을 게이트라인의 길이 방향에 대해 0도 내지 40도로 변경할 수 있으며, 이에 따라 상부편광판(4)과, 하부편광판(5)과, 위상차부(15)의 경사각이 변경될 수 있다. 더불어, 화소전극(12)에서 제1각도(A1) 내지 제3각도(A3)가 변경될 수 있다.In the present invention, the rubbing axis may be changed to 0 degrees to 40 degrees with respect to the longitudinal direction of the gate line, and thus the inclination angles of the upper
첨부 도면 도 5는 도 3에서 액정표시장치에 전원 미인가시 빛의 투과 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 도 3에서 액정표시장치에 전원 인가시 빛의 투과 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a transmission state of light when power is not applied to the liquid crystal display in FIG. 3, and FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a transmission state of light when power is applied to the liquid crystal display in FIG. 3. to be.
도 5를 참조하면, 투과영역에서는 액정표시장치에 전원이 인가되지 않으면, 백라이트(미도시)의 광이 하부편광판(5)을 지나 0도 선평광이 되어 액정층(3)을 그대로 통과한다. 그리고 하부편광판(5)과 수직인 편광축을 갖는 상부편광판(4)에서 흡수되어 다크 상태를 이루게 된다. 또한, 반사영역에서는 액정표시장치에 전원이 인가되지 않으면, 자연광이 상부편광판(4)을 지나 90도 선편광이 되어 액정층(3)을 그대로 통과한다. 그리고 위상차부(15)를 지나면서 원편광이 되고, 반사부(14)를 통해 반사되어 다시 위상차부(15)를 지나면서 0도 선편광이 된다. 이어서 0도 선편광은 액정층(3)을 그대로 통과하여 상부편광판(4)에 흡수되므로 다크 상태를 이루게 된다. 액정표시장치에 전원이 인가되지 않았을 경우에는 노멀 블랙을 형성하게 된다.Referring to FIG. 5, when power is not applied to the liquid crystal display in the transmissive region, the light of the backlight (not shown) passes through the lower
도 6을 참조하면, 투과영역에서는 액정표시장치에 전원이 인가되면, 백라이트(미도시)의 광이 하부편광판(5)을 지나 0도 선편광이 된다. 이때, 액정층(3)은 구동되어 액정이 45도 트위스트되는 λ/2위상차판의 역할을 하므로, 0도 선편광은 액정층(3)을 통과하여 90도 선편광이 되고, 상부편광판(4)을 그대로 통과하므로 화이트 상태를 이루게 된다. 또한, 반사영역에서는 액정표시장치에 전원이 인가되면, 자연광이 상부편광판(4)을 지나 90도 선편광이 된다. 이때, 액정층(3)은 구동되어 액정이 22.5도 트위스트되는 λ/2위상차판의 역할을 하므로, 90도 선편광은 액정층(3)을 통과하여 135도 선편광이 된다. 여기서 위상차부(15)의 광축은 입사되는 선편광(135도 선편광)과 90도 틀어져 있으므로 편광된 빛이 반사부(14)을 거쳐 다시 위상차부(15)를 통과하더라도 축이 변하지 않는다. 반사되어 위상차부(15)를 통 과한 135도 선편광은 액정층(3)을 통과하면서 90도 선편광이 되고, 상부편광판(4)을 그대로 통과하므로 화이트 상태를 이루게 된다. 액정표시장치에 전원이 인가되는 경우 노멀 화이트를 형성하게 된다.Referring to FIG. 6, when power is applied to the liquid crystal display in the transmissive region, light of a backlight (not shown) passes through the lower
상술한 설명에서 투과영역에는 도시되지 않았지만, 서로 직교하는 2개의 위상차부(λ/4위상차판)가 형성될 수 있는데, 투과영역에서 편광판을 지난 빛이 서로 직교되어 있는 2개의 위상차부(λ/4위상차판)를 지나면서 편광방향은 변하지 않으므로, 상술한 광경로에 영향을 주지 않는다.Although not shown in the transmission region in the above description, two phase difference portions (λ / 4 phase difference plates) orthogonal to each other may be formed, and two phase difference portions (λ /) in which light passing through the polarizing plate in the transmission region are orthogonal to each other (λ / Since the polarization direction does not change while passing through the 4-phase difference plate, it does not affect the optical path described above.
본 발명에 의하면 상술한 화소전극(12)의 구조에 의해 구동전압을 증가시켜 싱글 셀 갭 구조에서 투과영역에서의 V-T곡선과 반사영역에서의 V-R곡선이 일치되도록 할 수 있다.According to the present invention, the driving voltage is increased by the structure of the
지금부터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치에서 화소전극의 구조에 대해 설명한다.The structure of the pixel electrode in the liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention will now be described.
첨부 도면 도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치에서 화소전극의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 화소전극(12)의 반사영역에는 제1교차전극(C2)과 제2교차전극(C3)을 더 형성할 수 있다.7 to 9 are schematic views illustrating the structure of a pixel electrode in a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention. As illustrated in FIGS. 7 to 9, a first cross electrode C2 and a second cross electrode C3 may be further formed in the reflective region of the
제1교차전극(C2)은 상술한 제2화소전극(S2)과 평행하게 적어도 하나가 형성되어 제2화소전극(S2)과 이격 배열되도록 한다. 그리고, 제2교차전극(C3)은 상술한 제3화소전극(S3)과 평행하게 적어도 하나가 형성되어 제3화소전극(S3)과 이격 배열 되도록 한다.At least one first crossing electrode C2 is formed in parallel with the second pixel electrode S2 to be spaced apart from the second pixel electrode S2. At least one second crossing electrode C3 is formed in parallel with the third pixel electrode S3 to be spaced apart from the third pixel electrode S3.
일예로 도 7에 도시된 바와 같이 반사영역의 화소전극(12)은 교차된 제2화소전극(S2)과 제3화소전극(S3)에 제1교차전극(C2)과 제2교차전극(C3)이 교차되도록 할 수 있다. 이러한 형태는 도 4에 도시된 반사영역의 화소전극(12)을 정방형으로 배열한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이 도 7에 도시된 반사영역의 화소전극(12)에서 러빙축에 수직, 수평인 전극을 각각 삭제한 형태로 형성될 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 7, the
다른 예로 도 9에 도시된 바와 같이 반사영역의 화소전극(12)은 교차된 제2화소전극(S2)과 제3화소전극(S3)에 의해 형성된 교차공(H2)에서 제1교차전극(C2)과 제2교차전극(C3) 만이 교차된 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제1교차전극(C2)과 제2교차전극(C3)은 각각 제2화소전극(S2) 또는 제3화소전극(S3)과 교차되지 않도록 한다.As another example, as illustrated in FIG. 9, the
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같은 화소전극(12)의 구조를 통해 전원 인가시 반사영역에서는 액정의 평균 트위스트 각이 22.5도에 수렴하게 되고, 투과영역에서는 액정의 평균 트위스트 각이 45도에 수렴하게 된다. 또한, 상술한 화소전극(12)의 구조는 액정의 구동전압을 증가시키므로, 싱글 셀 갭 구조에서 투과영역에서의 V-T곡선과 반사영역에서의 V-R곡선이 일치되도록 할 수 있다.Through the structure of the
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하 는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the invention claimed in the claims, it is intended that any person skilled in the art to which the invention pertains falls within the scope of the claims described in the present invention to various extents which can be modified.
도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 적층 구조를 개략적으로 도시한 도면,1 is a view schematically showing a laminated structure of a liquid crystal display according to the prior art;
도 2는 도 1에서 화소전극의 구조를 개략적으로 도시한 도면,FIG. 2 is a view schematically illustrating a structure of a pixel electrode in FIG. 1;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 적층 구조를 개략적으로 도시한 도면,3 is a schematic view showing a laminated structure of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention;
도 4는 도 3에서 화소전극의 구조를 개략적으로 도시한 도면,4 is a diagram schematically illustrating a structure of a pixel electrode in FIG. 3;
도 5는 도 3에서 액정표시장치에 전원 미인가시 빛의 투과 상태를 개략적으로 도시한 도면,FIG. 5 is a view schematically illustrating a transmission state of light when power is not applied to the liquid crystal display of FIG. 3;
도 6은 도 3에서 액정표시장치에 전원 인가시 빛의 투과 상태를 개략적으로 도시한 도면,FIG. 6 is a view schematically illustrating a transmission state of light when power is applied to the liquid crystal display of FIG. 3;
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치에서 화소전극의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.7 to 9 schematically illustrate the structure of a pixel electrode in a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1, 100: 하부기판 2, 200: 상부기판 3, 300: 액정층1, 100: lower substrate 2, 200:
4, 400: 상부편광판 5, 500: 하부편광판 11, 110: 공통전극4, 400: upper
12, 120: 화소전극 13, 130: 레진층 14, 140: 반사부12, 120:
15: 위상차부 21, 210: 컬러필터 120a: 빗살전극15:
120b: 슬릿 S1: 제1화소전극 H1: 경사슬릿120b: slit S1: first pixel electrode H1: slanted slit
S2:제2화소전극 S3: 제3화소전극 H2: 교차공S2: second pixel electrode S3: third pixel electrode H2: cross hole
C1: 위치전극 C2: 제1교차전극 C3: 제2교차전극C1: position electrode C2: first cross electrode C3: second cross electrode
A1: 제1각도 A2: 제2각도 A3: 제3각도A1: first angle A2: second angle A3: third angle
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