KR20040048939A - 반사 영역과 투과 영역을 가지는 픽셀 전극 및 그것을이용한 액정 디스플레이 디바이스 - Google Patents

반사 영역과 투과 영역을 가지는 픽셀 전극 및 그것을이용한 액정 디스플레이 디바이스 Download PDF

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KR20040048939A
KR20040048939A KR10-2004-7005083A KR20047005083A KR20040048939A KR 20040048939 A KR20040048939 A KR 20040048939A KR 20047005083 A KR20047005083 A KR 20047005083A KR 20040048939 A KR20040048939 A KR 20040048939A
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유세이 유카와
토시야 이나다
코스케 나스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명의 목적은 픽셀 전극와 그것을 사용하는 액정 디스플레이 디바이스를 제공하는 것으로, 이를 통해 부적절한 광의 반사를 감소시킬 수 있다. 1개의 픽셀 전극(1)은 각 픽셀에 대해 전압을 인가한다. 이 픽셀 전극은 픽셀 내에서 디스플레이 스크린측으로부터의 광을 미리 결정된 양방향 광로를 거치도록 반사시키는 반사 영역부(1r), 상기 픽셀 내에서 배면측으로부터의 광을 상기 디스플레이 스크린측으로 미리 결정된 단방향 광로를 거치도록 투과시키는 투과 영역부(1t), 및 상기 투과 영역부(1t)와 반사 영역부(1r) 사이에 형성되고, 상기 반사 영역부(1r)와 상기 투과 영역부(1t)가 결합되는 부분(4c)을 포함하는 천이 영역부(1TR)를 포함한다. 상기 천이 영역부(1TR)는 평면도 상에서 적어도 부분적으로 둥근 형상을 가지고 연장된다.

Description

반사 영역과 투과 영역을 가지는 픽셀 전극 및 그것을 이용한 액정 디스플레이 디바이스{PIXEL ELECTRODE HAVING REFLECTIVE AND TRANSMISSIVE AREAS AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
소위 반투과형 액정 디스플레이 디바이스가 본격적으로 실용화되고 있다. 이러한 디바이스에서, 정면으로부터 입사한 외부 광은 디스플레이될 이미지에 따라 광변조되고 정면쪽으로 유도되도록 반사되는 반면, 배면으로부터의 백라이트 시스템에서 비롯된 입사광은 마찬가지로 디스플레이될 이미지에 따라 광변조를 거쳐 동일한 정면쪽으로 유도되도록 투과된다. 이러한 타입의 액정 디스플레이 디바이스는 사용 환경이 밝을 때에는 외부광 또는 주변광(반사 모드) 때문에, 그리고 사용 환경이 어두울 때에는 백라이트 시스템으로부터 방출된 광(투과 모드) 때문에, 효과적인 이미지 디스플레이를 제공한다.
이러한 타입의 액정 디스플레이 디바이스는, 종래 기술의 참조문헌으로서, M.Kubo 등의 "Development of Advanced TFT with Good Legibility under Any Intensity of Ambient Light", IDW' 99, Proceedings of The Sixth International Display Workshops, AMD3-4, page 183-186, Dec. 1, 1999, sponsored by ITE and SID"에 기술되어 있다. 이 디바이스에서, 각 픽셀 전극은 반사 영역과 투과 영역으로 분할되어 있다. 반사 영역은 균일하지 않은 표면을 가진 아크릴 수지 위를 도포하는 알루미늄의 반사 전극부로 할당되고, 투과 영역은 평탄한 표면을 가지는 ITO(인듐 주석 산화물)의 투과 전극부로 할당되어 있다. 또, 투과 영역은 1개의 구형(rectangular) 픽셀 영역의 중앙에 제공되고, 픽셀 영역의 형상과 실질적으로 유사한 직사각형의 형상을 가지는 반면, 반사 영역은 구형 투과 영역 이외의 픽셀 영역에 있는 부분으로 투과 영역을 둘러싸는 형상을 가진다. 이러한 픽셀 구성 등은 명료성(legibility)을 개선하기 위한 것이다.
본 발명은 반사 영역 및 투과 영역을 가지는 픽셀 전극에 관한 것이다. 본 발명은 또한 반투과형 액정 디스플레이 디바이스에 사용된 픽셀 전극에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 액티브 매트릭스 반투과형 액정 디스플레이 디바이스용으로 적합한 픽셀 전극에 관한 것이다.
또, 본 발명은 상기 픽셀 전극을 사용하는 액정 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 디스플레이 디바이스에 사용된 픽셀 전극의 개략 평면도.
도 2는 도 1의 픽셀 전극의 단면도.
도 3은 본 발명에 있어서의 제 1 변형례에 의한 픽셀 전극의 개략 평면도.
도 4는 본 발명에 있어서의 제 2 변형례에 의한 픽셀 전극의 개략 평면도.
도 5는 본 발명에 있어서의 제 3 변형례에 의한 픽셀 전극의 개략 평면도.
도 6은 본 발명에 있어서의 제 4 변형례에 의한 픽셀 전극의 개략 평면도.
본 발명자는, 이와 같은 종래의 액정 디스플레이 디바이스는, 픽셀 전극에서의 반사 영역과 투과 영역 사이에 큰 천이 영역을 가지고, 이러한 천이 영역은 본래 의도된 반사 영역에서의 것과는 다른 광 거동을 나타내어, 이로 인해 반사 모드에서 부적절한 광 반사가 일어난다는 것을 발견하였다. 이러한 부적절한 광 반사는 픽셀 내에서 디스플레이될 픽셀 정보를 충분히 디스플레이하는데 바람직하지 않게 되고, 전체 디스플레이 스크린에서의 영상 품질의 개선에 방해가 될 수 있다. 예를들어, 이 디바이스는 콘트라스트 비, 영상 밝기, 및 대향하는 컬러 필터와의 정합성의 관점에서 불리한 점을 가질 수 있다.
본 발명은 전술한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 부적절한 광 반사를 줄일 수 있는 픽셀 전극과 그것을 사용하는 액정 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 부적절한 광 반사를 줄일 수 있고, 이로 인해 콘트라스트 비(ratio)나 디스플레이 품질에 있어서의 개선에 기여할 수 있는 픽셀 전극과 그것을 사용하는 액정 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이다.
이러한 목적들을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 양태의 픽셀 전극은, 픽셀 내에서 미리 결정된 양방향 광로를 광선이 따라가는 방식으로 디스플레이면측으로부터의 광선을 반사시키는 반사 영역부, 상기 픽셀 내에서 미리 결정된 단방향 광로를 광선이 따라가는 방식으로 배면측으로부터의 광선을 상기 디스플레이면측으로 투과시키는 투과 영역부, 및 상기 투과 영역부와 반사 영역부 사이에 형성되고, 상기 반사 영역부와 상기 투과 영역부가 결합되는 부분을 포함하는 천이(transition) 영역부를 포함하는, 각 픽셀에 대한 전압을 인가하는 픽셀 전극이며, 여기서 상기 천이 영역부는 평면도 상에서 적어도 부분적으로 둥근 형상을 가지고 연장된다.
이러한 양태에 의하면, 상기 천이 영역부에 의해 점유된 공간 및/또는 영역을 추가로 감소시키는 것이 가능하다. 다시 말해, 천이 영역부에 의해 범위가 정해진 영역이 동일하게 유지될 때, 이러한 양태에 의한 형상을 가진 천이 영역부는 직사각형 형상(즉, 둥글게 된 부분이 없는 형상)을 가진 종래의 천이 영역부보다 작다. 이런 식으로, 상기 천이 영역부에서 일어날 수 있는 부적절한 광 반사를 억제하고 콘트라스트 비나 디스플레이 품질에서의 개선에 기여할 수 있다. 다른 관점에서 보면, 천이 영역부가 감소됨으로써, 픽셀 내에서의 픽셀 전극의 더 큰(더 넓은) 반사 영역 및 투과 영역들의 사용을 가능하게 한다. 그러므로, 상기 천이 영역부를 제외한 구성 요소들을 그대로 유지하면, 반사 모드와 투과 모드 각각에서 디스플레이의 완전한 효과를 나타내는 것이 가능하게 된다.
이러한 양태는, 천이 영역부가 평면도 상에서 상기 투과 영역부를 둘러싸는 원형 고리 형상을 가진다는 점을 특징으로 볼 수 있다.
또한, 이러한 양태는, 상기 천이 영역부가 평면도 상에서 상기 투과 영역부를 둘러싸는 타원의 윤곽을 따르는 형상을 가진다는 점을 특징으로 볼 수 있다.
이러한 목적들을 달성하기 위해, 본 발명의 또다른 양태의 픽셀 전극은 픽셀 내에서 미리 결정된 양방향 광로를 광선이 따라가는 방식으로 디스플레이면측으로부터의 광선을 반사시키는 반사 영역부, 상기 픽셀 내에서 미리 결정된 단방향 광로를 광선이 따라가는 방식으로 배면측으로부터의 광선을 상기 디스플레이면측으로 투과시키는 투과 영역부, 및 상기 투과 영역부와 반사 영역부 사이에 형성되고, 상기 반사 영역부와 상기 투과 영역부가 결합되는 부분을 포함하는 천이 영역부를 포함하는, 각 픽셀에 대한 전압을 인가하는 픽셀 전극이며, 여기서 상기 천이 영역부는 평면도 상의 5개 또는 그 이상의 라인 세그먼트들에 의해 형성된 실질적으로 다각형의 윤곽을 따르는 형상을 가지고 연장된다.
또한, 이러한 양태에 의하면 이미 기술된 것과 동일한 방식으로, 상기 천이영역부에 의해 점유된 공간 또는 영역을 감소시키는 것이 가능하여, 이로 인해 부적절한 광 반사를 억제하고 콘트라스트 비나 디스플레이 품질의 개선을 가능하게 한다.
또, 단순히 직사각형의 윤곽을 따르는 형상이 아니고, 평면도 상에서 내각이 큰 다각형의 윤곽을 따르는 형상 또는 곡률 반지름이 큰 곡선을 다르는 형상으로 천이 영역부를 형성하는 것은 제조상, 특히 상기 부분들의 원하는 패턴이 정확하게 형성될 수 있는 에칭 처리에 이점을 제공한다.
상기 각 양태에서, 투과 영역부는 평면도 상의 상기 픽셀 영역의 실질적으로 중앙에 섬 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 반사 영역부의 주 표면과 상기 투과 영역부의 주 표면은 미리 결정된 높이만큼 높이가 차이가 나는 것을 특징으로 볼 수 있다.
또한, 상기 양태는, 픽셀 전극이 상기 투과 영역부에 대응하는 개구와 미리 결정된 높이를 가진 벽면을 가지는 오목부가 1개의 픽셀에 대해 형성되는, 베이스층에 의해 지지된 단차 형성층; 적어도 그 일부가 상기 개구 내에 형성되는, 상기 베이스층에 의해 지지된 투과 전기 전도층; 및 상부면과, 상기 투과 전기 전도층과 접촉하는 단차 형성층의 벽면에 걸쳐 연장하는 반사 전기 전도층을 포함하며, 여기서 상기 투과 영역부는 투과 전기 전도층의 노출된 표면에 실질적으로 대응하고, 상기 반사 영역부는 상기 반사 전기 전도층의 일부에 실질적으로 대응하며, 상기 반사 전기 전도층의 일부는 상기 단차 형성층의 상부면에 걸쳐 연장하고, 상기 천이 영역부는 상기 단차 형성층의 벽면에 걸쳐 연장하는, 상기 반사 전기 전도층의부분과, 상기 투과 전기 전도층과 접촉하는 상기 반사 전기 전도층의 부분에 실질적으로 대응하는 것을 특징으로 볼 수 있다.
이것은 상기 단차 형성층의 표면 및/또는 상기 반사 전기 전도층의 표면은 거칠게 되는(roughened) 것을 특징으로 볼 수 있다. 이러한 거친 특성은 본 발명에 의한 천이 영역부의 일반적으로 둥근 형상과 결합되어 광 확산(optical diffusion)의 양호한 특성을 제공할 수 있고, 특히 픽셀 내에서 좀더 균일한 확산을 달성할 수 있다.
본 발명의 또다른 양태는 전술한 양태와 그것들의 바람직한 실시예에 의한 픽셀 전극을 사용하는 액정 디스플레이 디바이스를 제공한다.
이런 식으로, 실제 디스플레이 디바이스에서 픽셀 전극의 전술한 이점을 나타내는 것이 가능하다.
이러한 양태는, 디스플레이 디바이스가 액정 매체가 그 사이에 끼여 있는 2개의 대향 기판들, 상기 픽셀들을 개별적으로 구동하기 위해, 실질적으로 매트릭스로 배열된 픽셀들에 대응하여 상기 기판들 중 하나 위에 제공된 구동 소자들, 및 상기 기판들중 다른 것 위에 제공된 공통 전극을 포함하며, 여기서 상기 픽셀 전극들은 상기 구동 소자들의 출력들에 개별적으로 연결되는 것을 특징으로 볼 수 있다.
이와 같이 구성함으로써, 전술한 픽셀 전극들의 이점을 충분히 사용할 수 있는 액정 디스플레이 디바이스를 확실히 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 전술한 각 양태와 다른 양태를 첨부 도면을 참조하여 상세히 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 절반 투과/반사형(half transmissive reflection type)(반투과형) 액정 디스플레이 디바이스에 사용된 픽셀 전극의 개략 평면도를 예시하고, 도 2는 상기 픽셀 전극의 단면 구조를 예시하고 있다.
픽셀 전극(1)은 본 디스플레이 디바이스의 디스플레이 스크린과 반대인 배면측 기판 어셈블리(100) 상에 제공되고, 디스플레이 영역 전체에서 매트릭스 형상으로 배열된다. 배면측 기판 어셈블리(100)는 유리 등에 의한 투명 기판(10)을 기초로 하여 구성되고, 이 투명 기판(10)의 위 또는 위쪽에 소스 버스 라인(20)과 이 라인(20)과 교차하여 라인(20) 상에 적층되는 게이트 절연막(30)이 제공된다. 투명 기판(10) 상에는 다른 필요한 층들 및/또는 막들이 형성되지만, 그것들의 설명은 공지 문헌을 참조하고, 여기에서는 설명을 간단히 하기 위해 생략한다.
픽셀 전극(1)은, 그 픽셀 영역 내에서 디스플레이 스크린측으로부터의 광선(L1)을 특정한 양방향성 광로를 따라가도록 반사시키는 반사 영역부(1r)(도 1에서는, 원형부 이외의 픽셀 전극부분)와 픽셀 영역 내에서 배면측으로부터의 광선을 디스플레이 스크린측으로 특정 단일 방향성 광로를 따라가도록 투과시키는 투과 영역부(1t)를 가진다. 픽셀 전극(1)은 반사 영역부(1r)와 투과 영역부(1t) 사이에 형성되고 상기 반사 영역부와 투과 영역부가 서로 결합하는 결합부(4c)를 포함하는, 천이 영역부를 추가로 가진다. 보다 구체적으로는, 픽셀 전극(1)은 투과 전기 전도층(2), 단차 형성층(3), 및 반사 전기 전도층(4)으로 이루어진다.
투과 전기 전도층(2)은, 예를 들어 ITO(인듐 주석 산화물)와 같은 광학적으로 투명하고 전기 전도성을 지닌 물질로 제작되고, 본 실시예에서는 그 게이트 절연막(30) 상에 픽셀 영역의 중앙에 섬(island) 형상으로 형성된다. 단차 형성층(3)은, 아크릴 수지(acrylic resin)와 같은 전기 절연성 물질로 제작되고, 투명 기판(10)에 의해 지지되며 투과 전기 전도층(2)을 둘러싼다. 또한, 상기 계단 형성층은 후술되는 투과 전기 전도층(2)의 레벨과 다른 미리 결정된 레벨의 단차의 형태를 취하기도 한다. 이 경우, 투과 전기 전도층(2)은 단차 형성층(3)의 개구 내에 들어있지만, 이에 제한되지 않는다. 투과 전기 전도층(2)은 개구부를 넘어 연장될 수도 있다. 반사 전기 전도층(4)은, 예를 들어 알루미늄 등의 광 반사성이고 전기 전도성인 물질로 이루어지고, 단차 형성층(3)의 표면 전체를 실질적으로 도포하도록 계단 형성층(3)의 상부면과 벽면 상에 걸쳐 연장하면서 투과 전기 전도층(2)에 접촉하게 만들어진다. 그리하여, 반사 전기 전도층(4)은 픽셀 전극(1)의 외부 윤곽의 형태를 취한다.
그러므로, 투과 영역부(1t)는 실질적으로 투과 전기 전도층(2)의 노출된 표면에 대응하고, 반사 영역부(1r)는 단차 형성층(3)의 상부면에 걸쳐 연장하는, 반사 전기 전도층(4)의 부분에 실질적으로 대응하며, 천이 영역부(1TR)는 실질적으로 단차 형성층(3)의 벽면에 걸쳐 연장하는, 반사 전기 전도층(4)의 부분 및 투과 전기 전도층(2)과 접촉하는 반사 전기 전도층(4)의 부분에 대응한다.
본 실시예에서, 단차 형성층(3)의 상부면은 거칠게 되고, 반사 전기 전도층(4)은 상기 거친 표면 상에 직접 증착되며, 이로 인해 반사 전기 전도층(4)의 주 반사 표면은 균일하지 않게 만들어진다. 이러한 균일하지 않은 반사 표면은 반사 모드에서 반사된 광을 적절히 산란시키는 효과를 제공한다. 도 2에 도시된 반사 전기 전도층(4)과 단차 형성층(3)의 균일하지 않은 상태가 개략적으로 도시되어 있다는 점을 주목해야 한다.
배면측 기판 어셈블리(100)에 대향하여 정면측 기판 어셈블리(300)가 배치되고, 이들 기판 어셈블리들 사이에 액정 매체(LC)가 봉입된다(encapsulated). 정면측 기판 어셈블리(300)는 투명 기판(50)을 기초로 가지고, 각 픽셀에 대응하고 할당될 착색부를 가지며 이 착색부들 사이에 제공된 블랙(black) 매트릭스(6B)를 가지는 컬러 필터(60)와, 전체 디스플레이 영역에 걸쳐 연장하는, 예를 들어 ITO로 제조된 공통 전극(70)을 가진다. 상기 정면측 기판 어셈블리(300)의 다른 요소들에 대해서는 상세히 기술된 공지 문헌을 참조한다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 픽셀 전극(1)은 공통 전극(70)에 대향하여 있고, 공통 전극(70)에 인가된 전압과 픽셀 전극(1)에 인가된 전압 사이의 차이에 따라 전계가 액정 매체(LC)에 국부적으로 인가된다. 이 액정 매체(LC)는 이러한 상황에 기초하여 각 픽셀에 대한 그 액정 분자들의 배향을 가지고, 상기 픽셀 전극으로 들어가는 광을 변조한다.
상기 액정 매체의 변조 작용에 의해, 반사 전기 전도층(4)은 디스플레이면측으로부터의 외부 광(L1)(또는 미도시된 전면광 시스템으로부터의 정면광)을 그 상부면 상에서 반사하고, 그 광을 디스플레이면측으로 돌려보낸다(반사 모드). 한편, 동일한 변조 작용에 의해, 투과 전기 전도층(2)은 백라이트 시스템(미도시)으로부터의 배면광(L2)을 투과시키고, 디스플레이면측으로 배면광(L2)을 유도한다(투과 모드).
여기에서, 단차 형성층(3)의 평균 두께를 기판 어셈블리 사이의 갭의 길이{소위, 셀 갭(cell gap)}와 동일하게 하고, 반사 전기 전도층(4)의 상부면의 평균 높이를 투과 전기 전도층(2)의 표면 높이보다 미리 결정된 길이만큼 크게 하여, 입사광(L1, L2)의 광로 길이를 서로 동일하게 되도록 한 구성이 바람직한 것이 주목된다. 다시 말해, 입사광(L1)은 반사 전기 전도층(4)에 의해 반사되고, 액정 매체(LC)를 2번 통과하는데 반해, 입사광(L2)은 오직 한번만 액정 매체(LC)를 통과하게 된다. 그러므로, 광(L2)에는 광(L1)에 대해 광(L2)이 짧은 액정 매체(LC)를 통한 하나의 경로에 대응하는 광로가 제공되어, 광(L1, L2)은 실질적으로 동일한 광로를 가진다. 이와 같이 광로를 동일하게 함으로써, 반사 모드와 투과 모드에서의 광 감쇠와 같은 효과도 동일하게 하고, 디스플레이 품질, 특히 명료성을 개선할수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 반사 전기 전도층(4)은 투과 전기 전도층(2)을 노출시키는 개구를 가지고, 이 개구는 본 실시예에서는 완전한 원의 형상을 가진다. 다시 말해, 천이 영역부(1TR)는 원의 윤곽을 따라 연장하는 형상인 원형 고리 형상을 가진다. 그와 같은 형상을 가진 천이 영역부(1TR)를 사용함으로써, 상기 천이 영역부가 점유하는 공간 또는 영역을 감소시킨다.
다시 말해, 상기 천이 영역부(1TR)에 의해 경계가 지어지는 투과 전기 전도층(2)의 노출된 면적이 동일하면, 본 실시예에서와 같은 둥근 형상을 가진 천이 영역부는 직사각형 형상(즉, 둥근 형상이 없는)을 가진 종래의 천이 영역부보다 작은 면적과 공간을 가질 것을 요구한다. 이로 인해, 상기 천이 영역부(1TR)에서 발생할 수 있는 부적절한 광 반사를 억제할 수 있다.
이제, 이 경계선이 예를 들어 한 변의 길이가 A인 정사각형을 형성하는, 천이 영역부의 내부 경계선이 있다고 가정하면, 그 경계선에 의해 정해진 부분의 면적은 A2이고, 경계선의 전체 길이는 4A이다. 이에 반해, 동일한 면적을 가진 본 실시예에서의 천이 영역부(1TR)의 원형 경계선의 총 길이는가 된다. 따라서, 천이 영역부의 면적을 동일하게 할 때에는, 본 실시예에서 천이 영역부의 경계 부분의 길이가 정사각형의 천이 영역부의 경계 부분의 길이에 비해의 비율로 더 짧고, 이러한 짧은 것에 따른 정도만큼 천이 영역부에 대해 요구되는 공간과 면적이 감소한다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 반사 전기 전도층(4)은 천이 영역부(1TR)에서의 단차 형성층(3)의 벽면을 따라 경사를 가지므로, 입사광(L1, L2)의 거동들과 같은 반사 및 투과 모드 본래의 광학적 거동이 기대될 수 없고, 그 경사 정도도 일정하지 않다. 또한, 디스플레이면 측으로부터의 광(L1')이 반사 전기 전도층(4)과 투과 전기 전도층(2)의 결합부(4c)에서 반사 되므로, 광(L1')은 본래 요구된 반사광(L1)의 것과는 다른 광로를 가진다. 이는 전술한 광로들의 균등화를 손상시키게 하고, 이로 인해 기대되는 명료성 등의 개선은 이루어질 수 없게 된다.
본 실시예에 의하면, 천이 영역부에 의해 점유된 공간 또는 면적이 전술한 바와 같이 감소되므로, 천이 영역부(1TR)에서 발생하는 부적절한 광 반사를 감소시킬 수 있다. 다른 관점에서 보면 천이 영역부(1TR)가 감소하게 되면, 픽셀 전극(1)의 반사 영역부(1r)와 투과 영역부(1t) 각각이 픽셀 영역 내에서 증가되고(넓게 됨), 즉 픽셀들의 낭비를 최소화하면서 상기 영역부(1r, 1t)를 효과적으로 이용하게 되어, 천이 영역부 이외에 구성 요소를 그대로 유지된 상태에서, 반사 모드와 투과 모드 모두에서의 효과적인 동작을 수행할 수 있게 된다.
그러므로, 본 실시예의 픽셀 전극은 부적절한 광 반사를 감소시킬 수 있게 되어, 액정 디스플레이 디바이스에서의 디스플레이 콘트라스트비를 개선시켜 디스플레이 품질을 개선하는데 기여한다.
전술한 실시예는 천이 영역부(1TR)를 원형 고리 형상으로 하였지만, 다른 형상도 가질 수 있다는 점을 주목해야 한다. 예를 들어, 도 3에 예시된 변형례에서는, 천이 영역부(1TR')는 평면도 상의 투과 영역부(1t')를 둘러싸는 타원의 윤곽을따르는 원형 고리 형상을 가진다. 이 경우, 투과 영역부(1t')는 반드시 타원 형상을 가진다. 또한, 본 실시예에서도, 전술한 이점들이 얻어진다.
대안적으로, 도 4에서 천이 영역부(1TR")는 투과 영역부(1t')를 둘러싸는 8각형의 윤곽을 따르는 형상을 가진다. 이 경우, 투과 영역부(1t")는 자연적으로 상기 천이 영역부(1TR")의 형상과 비슷한 8각형의 형상이 된다. 본 발명 본래의 이점들은 직사각형보다 더 많은 변을 가지는 다각형의 윤곽을 따르는 형상을 가진 임의의 천이 영역부에 의해 얻어질 수 있다는 점이 중요하다. 도 4는 단지 그 일례를 보여준다.
도 5는 천이 영역부가 둥근 코너들을 가진 일반적으로 직사각형의 형상을 가지는 변형례를 도시한다. 이 변형례에서도, 각 코너가 예리한 각을 가지도록 형성되는 종래 기술에 비해 어느 정도까지는 상기 이점들이 얻어질 수 있다. 본 발명은 그러한 변형례를 배제하지 않는다.
또, 도 6은 평면도 상에서, 천이 영역부(1TR"")가 부분적으로 둥글게 된 부분들을 가지는 또다른 변형례를 도시한다.
앞에서는 1개의 픽셀이 단일 투과 영역부를 가지는 경우들만이 기술되었지만, 본 발명은 그러한 경우들에 한정되지 않고, 기본적으로 복수의 투과 영역부를 가지는 픽셀의 경우들에 적용 가능하다는 점이 또한 주목된다. 또한, 전술한 실시예들에서는 반사 영역부와 투과 영역부가 그 높이에 있어서 상이한 경우들을 기술하였지만, 본 발명은 그러한 경우들에 한정되지 않고, 높이 차이가 없는 경우들에도 적용 가능하다. 즉, 본 발명은 반사 영역부와 투과 영역부 사이에 형성되고 반사 및 투과 영역부의 구조와 조성과는 무관하게 상기 영역부가 결합되는 부분을 포함하는 천이 영역부를 가지는 픽셀 전극들에 널리 적용 가능하다.
본 발명은 다양한 다른 변형례로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 액티브 매트릭스 타입에만 한정되지 않고, 패시브 매트릭스 타입에서도 구현될 수 있다.
그러므로, 여기에 기술된 바람직한 실시예들은 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니고, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 표시되며 이러한 청구항들의 의미 내에 들어 있는 모든 변형례는 본 발명에 포함되는 것이다.
[도면 부호의 설명]
1, 1', 1", 1'", 1"" : 픽셀 전극LC : 액정 매체
2 : 투과 전기 전도층3 : 단차 형성층
4, 4', 4", 4'", 4"" : 반사 전기 전도층
4c : 결합부10, 50 : 투명 기판
20: 소스 버스 라인30 : 게이트 절연막
L1 : 반사광L2 : 투과광
1t, 1t', 1t", 1t'", 1t"" : 투과 영역부
1r, 1r', 1r", 1r'", 1r"" : 반사 영역부
1TR, 1TR', 1TR", 1TR'", 1TR"" : 천이 영역부
100 : 배면측 기판 어셈블리300 : 정면측 기판 어셈블리
50 : 투명 기판6B : 블랙 매트릭스
60 : 컬러 필터70 : 공통 전극
본 발명은 부적절한 광 반사를 감소시킬 필요가 있는, 반투과형 액정 디스플레이 디바이스에 사용되는 반사 및 투과 영역을 가지는 픽셀 전극에 적용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 각 픽셀에 대한 전압을 인가하는 픽셀 전극으로서,
    - 픽셀 내에서 디스플레이면측으로부터의 광선이 미리 결정된 양방향 광로를 거치도록 상기 광선을 반사시키는 반사 영역부,
    - 상기 픽셀 내에서 배면측으로부터의 광이 상기 디스플레이면측으로 미리 결정된 단방향 광로를 거치도록 상기 광선을 투과시키는 투과 영역부, 및
    - 상기 투과 영역부와 반사 영역부 사이에 형성되고, 상기 반사 영역부와 상기 투과 영역부가 결합되는 부분을 포함하는 천이(transition) 영역부를 포함하고,
    여기에서, 상기 천이 영역부는 평면도 상에서 적어도 부분적으로 둥근 형상을 가지고 연장되는, 픽셀 전극.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 천이 영역부는 평면도 상의 상기 투과 영역부를 둘러싸는 원형 고리 형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 픽셀 전극.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 천이 영역부는 평면도 상의 상기 투과 영역부를 둘러싸는 타원형의 윤곽을 따르는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 픽셀 전극.
  4. 각 픽셀에 대한 전압을 인가하는 픽셀 전극으로서,
    - 픽셀 내에서 디스플레이면측으로부터의 광이 미리 결정된 양방향 광로를거치도록 상기 디스플레이 측면으로부터의 광을 반사시키는 반사 영역부,
    - 상기 픽셀 내에서 배면측으로부터의 광이 상기 디스플레이면측으로 미리 결정된 단방향 광로를 거치도록 상기 디스플레이 측면으로부터의 광을 투과시키는 투과 영역부, 및
    - 상기 투과 영역부와 반사 영역부 사이에 형성되고, 상기 반사 영역부와 상기 투과 영역부가 결합되는 부분을 포함하는 천이 영역부를 포함하고,
    여기에서, 상기 천이 영역부는 평면도 상의 5개 또는 그 이상의 라인 세그먼트들에 의해 형성된 실질적으로 다각형의 윤곽을 따르는 형상을 가지고 연장되는, 픽셀 전극.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투과 영역부는 평면도 상의 실질적으로 상기 픽셀 영역의 중심에서 섬(island) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 픽셀 전극.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 영역부의 주 표면과 상기 투과 영역부의 주 표면은 높이가 미리 결정된 높이만큼 차이가 나는 것을 특징으로 하는, 픽셀 전극.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전극은
    - 상기 투과 영역부에 대응하는 개구와 미리 결정된 높이를 가진 벽면을 가지는 오목부가 1개의 픽셀에 대해 형성되는, 베이스층에 의해 지지된 단차 형성층,
    - 적어도 그 일부가 상기 개구 내에 형성되는, 상기 베이스층에 의해 지지된 투과 전기 전도층, 및
    - 상부면과, 상기 투과 전기 전도층과 접촉하는 상기 단차 형성층의 벽면에 걸쳐 연장하는 반사 전기 전도층을 포함하고,
    여기서, 상기 투과 영역부는 상기 투과 전기 전도층의 노출된 표면에 실질적으로 대응하고, 상기 반사 영역부는 상기 계단 형성층의 상부면에 걸쳐 연장하는 상기 반사 전기 전도층의 일부에 실질적으로 대응하며, 상기 천이 영역부는 상기 단차 형성층의 벽면에 걸쳐 연장하는 상기 반사 전기 전도층의 부분과, 상기 투과 전기 전도층과 접촉하는 상기 반사 전기 전도층의 부분에 실질적으로 대응하는 것을 특징으로 하는, 픽셀 전극.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 단차 형성층의 표면 및/또는 상기 반사 전기 전도층의 표면은 거칠게 되는 것을 특징으로 하는, 픽셀 전극.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 기재된 픽셀 전극을 포함하는 액정 디스플레이 디바이스.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스는
    - 액정 매체가 그 사이에 위치한 2개의 대향 기판,
    - 상기 픽셀들을 개별적으로 구동하기 위해, 실질적으로 매트릭스로 배열된 픽셀들에 대응하여 상기 기판들 중 하나 위에 제공된 구동 소자들, 및
    - 상기 기판들 중 다른 것 위에 제공된 공통 전극을 포함하고,
    상기 픽셀 전극들은 상기 구동 소자들의 출력들에 개별적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이 디바이스.
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