KR20070071830A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 VA모드 반투과형 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 반사부와화소를 제1 내지 3 컬러용 서브화소와, 상기 제1 내지 3 컬러용 서브화소에 대응되는 제1 내지 3 시야각 제한용 서브화소로 형성하고, 상기 단위화소가 액정표시장치 전체에서 실질적으로 동일한 그레이 레벨(gray level)을 갖도록 상기 제1 내지 3 시야각 제한용 서브화소를 구동함으로써, 시야각의 감소없이 광효율을 개선할 수 있다.

Description

액정표시장치 {Liquid Crystal Display Device}
도1은 일반적인 VA모드 액정표시장치의 단면도.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 VA모드 반투과형 액정표시장치의 평면도.
도3은 도2의 절단선 "III-III"에 따른 VA모드 반투과형 액정표시장치의 단면도.
도4는 각각 본 발명의 실시예에 따른 VA모드 반투과형 액정표시장치의 투과부의 제1단위리브영역의 평면 개략도.
도5는 각각 본 발명의 실시예에 따른 VA모드 반투과형 액정표시장치의 반사부의 제2단위리브영역의 평면 개략도.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 VA모드 반투과형 액정표시장치의 반사부의 제2단위리브영역의 광학적 효과를 설명하기 위한 평면 개략도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호설명〉
114 : 게이트배선 146 : 데이터배선
Tr : 박막트랜지스터 152 : 반사판
162 : 화소전극 172 : 공통전극
180: 액정층 P : 화소영역
TA : 투과부 RA : 반사부
182 : 제1리브 184 : 제2리브
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 VA(Vertical Alignment)모드 반투과형 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device)에 사용되는 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 액정분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전계를 가하면 액정분자의 배열 방향을 제어할 수 있다. 따라서 액정에 가해지는 전계의 세기를 제어하여 액정분자의 배열방향에 따른 광투과율을 조절함으로써, 원하는 영상을 디스플레이 한다.
현재에는 박막트랜지스터와 박막트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬 방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(Active matirx LCD: AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 일반적으로 쓰이고 있다.
일반적인 액정표시장치는 화소전극이 구성되어 있는 제1 기판과, 컬러필터층 및 공통전극이 구성되어 있는 제2 기판과, 두 기판 사이에 충진된 액정층으로 구성되며, 제1 기판의 화소전극과 제2 기판의 공통전극 사이에 형성되는 수직전계로 액 정을 구동하는 방식으로, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수한 반면에 광시야각 실현이 어려운 단점이 있다.
이러한 단점을 개선하여 광시야각을 구현할 수 있는 방안으로 VA(Vertical Alignment)모드의 액정표시장치가 제안되었다.
도1은 일반적인 VA모드 액정표시장치의 단면도이다.
도1에 도시된 바와 같이, VA모드 액정표시장치는 제1 및 2 기판(10, 20) 사이에 액정층(30)이 개재되어 있고, 제1 및 2기판(10, 20) 각각에는 화소전극 및 공통전극(12, 24)이 형성된다. 그리고 상기 화소전극 및 공통전극(12, 24)에는 각각 화소전극리브(rib; 12a) 및 공통전극리브(rib; 24a)가 형성되어 있다. 여기서 전압이 인가될 경우 상기 화소전극 및 공통전극(12, 24) 사이에 생성되는 전계(50)는 상기 화소전극리브(12a) 및 공통전극리브(24a)에 의하여 왜곡되어 수직방향에서 좌우로 기울어진 제1 및 2경사전계(50a, 50b)를 이루게 되고, 이에 따라 액정층(30) 역시 두 방향으로 구동되어 2도메인 구조를 이루게 된다. 따라서 시야각이 개선되어 광시야각 실현이 가능해진다.
도1에 도시된 구조에서 화소전극리브(12a)와 공통전극리브(24a) 중 어느 하나를 생략하는 경우에도 광시야각 구현이 가능하고, 리브대신에 전극이 제거된 슬릿(slit)을 형성한 경우에도 유사한 광시야각 구현이 가능하다.
한편, 일반적인 액정표시장치는 기판의 하부에 위치한 백라이트라는 광원의 빛에 의해 영상을 표현하는 방식을 써 왔으며 이러한 액정표시장치를 투과형 (transmissive type) 액정 표시 장치라 한다.
그러나 투과형 액정표시장치는 백라이트에 의해 입사된 빛의 3~8%만 투과하는 매우 비효율적인 광변조기이므로, 고휘도의 투과형 액정표시장치를 제조하기 위해서는 백라이트의 밝기가 밝아야 하고, 이에 따라 상기 백라이트에 의한 전력 소모가 큰 단점이 있다.
상술한 투과형 액정표시장치의 문제점을 해결하기 위해 최근에 백라이트를 사용하지 않는 반사형(reflective type) 액정표시장치가 제안되었다. 이러한 반사형 액정표시장치는 기존의 투과형 액정표시장치에서 투명 도전성 물질로 형성된 화소 전극을 불투명의 반사특성이 있는 물질로 형성함으로써, 외부의 자연광 또는/그리고 인조광을 반사시키는 구조로 되어있다.
그러나 외부의 자연광 또는 인조광이 항상 존재하는 것은 아니다. 즉, 상기 반사형 액정 표시 장치는 자연광이 존재하는 낮이나, 인조광이 존재하는 사무실 및 건물 내부에서는 사용이 가능할지 모르나, 자연광이나 인조광이 존재하지 않는 어두운 환경에서는 사용할 수 없는 단점이 있다.
따라서 상술한 반사형 액정표시장치의 문제점을 해결하기 위해 최근에는 외부광을 사용하는 반사형 액정표시장치와 백라이트를 사용하는 투과형 액정표시장치의 장점을 이용한 반투과형(transflective type) 액정표시장치가 연구/개발되었다.
상기 반투과형 액정표시장치는 화소영역에 투과부와 반사부를 함께 형성함으로써, 사용 환경을 고려한 사용자의 의지에 따라 반사모드 내지는 투과모드로의 전환이 자유롭다.
최근에는 이러한 반투과형 액정표시장치에서의 시야각을 개선하기 위하여 반투과형 액정표시장치의 구성에 VA모드 액정표시장치의 구성을 결합한 VA모드 반투과형 액정표시장치가 연구 개발되고 있다.
그러나 이러한 VA모드 반투과형 액정표시장치의 반사부의 경우, 외부광에 의존하므로 휘도가 낮아질 가능성이 높으며, 게다가 광시야각을 위하여 VA모드를 멀티도메인(multi domain)으로 구성하는 경우에는 도메인 사이의 경계(일종의 전경; disclination)가 차지하는 면적이 넓어지므로 휘도가 더욱 낮아지고 그에 따라 광효율이 악화되는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 반사모드 및 투과모드를 자유롭게 변환하여 사용하면서 광시야각 구현이 가능하고, 동시에 반사부에서의 광효율을 개선하여 전체적을 영상의 휘도를 높일 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치는 서로 마주보며 이격되고, 각각이 투과부와 반사부를 갖는 다수의 화소영역이 정의되는 제1 및 2기판과; 상기 투과부에 반복 배열되어 제1도메인 구조를 이루는 다수의 제1단위전계왜곡수단과; 상기 반사부에 반복 배열되어 형성되고, 상기 제1도메인 구조의 도메인 수보다 작은 도메인 수를 갖는 제2도메인 구조를 이루는 다수의 제2단위전계왜 곡수단과; 상기 제1 및 2기판 사이에 형성되는 액정층을 포함한다.
상기 제1도메인 구조는 4개의 도메인을 갖고, 상기 제2도메인 구조는 2개의 도메인을 가질 수 있으며, 상기 제2도메인 구조의 2개의 도메인에서의 상기 액정층의 방향자(director)는 서로 90°의 방위각 차이를 가질 수 있다.
또한 상기 제1단위전계왜곡수단은 연결된 두 개의 십자(+) 형상을 가질 수 있으며, 상기 제2단위전계왜곡수단은 T자 형상을 가질 수 있다.
상기 투과부는 각각이 상기 제1단위전계왜곡수단을 포함하는 다수의 제1단위전계왜곡수단영역으로 이루어질 수 있고, 상기 반사부는 각각이 상기 제2단위전계왜곡수단을 포함하고 상기 제1단위전계왜곡수단영역과 동일한 면적을 갖는 다수의 제2단위전계왜곡수단영역으로 이루어질 수 있다.
상기 제2도메인 구조에서 도메인 경계가 차지하는 면적은 상기 제1도메인 구조에서 도메인 경계가 차지하는 면적보다 작다.
그리고 본 발명에 따른 액정표시장치는 상기 제1기판 상부에 형성되며, 서로 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과; 상기 게이트배선 및 데이터배선에 연결되는 박막트랜지스터와; 상기 반사부에 대응되는 반사판과; 상기 박막트랜지스터에 연결되고, 상기 화소영역에 대응되는 화소전극과; 상기 제2기판 하부에 형성되는 공통전극을 더욱 포함할 수 있고, 이때 상기 제1 및 2단위전계왜곡수단 각각은 상기 공통전극하부에 형성되는 리브(rib), 상기 공통전극에 형성되는 슬릿(slit), 상기 화소전극에 형성되는 리브(rib), 상기 화소전극에 형성되는 슬릿(slit) 중 적어도 하나로 이루어 질 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 VA모드 반투과형 액정표시장치의 평면도이고, 도3은 도2의 절단선 "III-III"에 따른 VA모드 반투과형 액정표시장치의 단면도이다.
도2 및 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 VA모드 반투과형 액정표시장치(100)는 소정간격 이격되어 합착된 제1 및 2기판(110, 170)과, 제1 및 2기판(110, 170) 사이에 개재되는 액정층(180)으로 구성된다.
제1기판(110) 상부에는 게이트배선(114) 및 게이트배선(114)에 연결되는 게이트전극(112)이 형성되어 있다. 상기 게이트전극(112) 상부에는 게이트절연막(122)이 형성되어 있고, 상기 게이트전극(112)에 대응되는 게이트절연막(122) 상부에는 순수 실리콘의 액티브층(132a)과 불순물 실리콘의 오믹콘택층(132b)으로 이루어지는 반도체층(132)이 형성되어 있다. 상기 반도체층(132) 상부에는 서로 이격되는 소스전극(142) 및 드레인전극(144)이 형성되어 있으며, 상기 소스전극(142)과 연결되고 상기 게이트배선(114)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(146)이 상기 게이트절연막(122) 상부에 형성되어 있다.
여기서 상기 화소영역(P)은 투과부(TA)와 상기 투과부(TA)를 둘러싸는 반사부(RA)를 포함하고, 상기 게이트전극(112), 반도체층(132), 소스전극(142)과 드레인전극(144)은 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.
상기 박막트랜지스터(Tr)와 데이터배선(146) 상부에는 제1보호층(150)이 형성되어 있으며, 상기 제1보호층(150) 상부에는 상기 화소영역(P)의 반사부(RA)에 대응되는 반사판(152)이 형성되어 있다. 상기 반사판(152) 상부에는 제2보호층(160)이 형성되어 있고, 상기 제2보호층(160) 상부에는 상기 화소영역(P)에 대응되는 투명도전성 물질의 화소전극(162)이 형성되어 있다. 상기 제1보호층(150), 반사판(152)과 제2보호층(160)에는 상기 드레인전극(144)을 노출하는 드레인콘택홀(164)이 형성되어 있어서, 상기 화소전극(162)은 상기 드레인콘택홀(164)을 통하여 상기 드레인전극(144)에 연결되어 있다. 이때 상기 반사판(152)은 상기 화소전극(162)과 연결되어 액정층(180)을 구동하는 전극의 역할까지 할 수도 있고, 상기 화소전극(162)과 전기적으로 단선(open)되어 빛을 반사하는 역할만 할 수도 있다. 그리고 상기 제1 및 2보호층(150, 160)과 반사판(152) 및 화소전극(162)의 단면 상하 관계는 다른 실시예를 통해서 다양하게 변경될 수 있다.
제2기판(170) 하부에는 전면에 공통전극(172)이 형성되어 있다.
여기서 액정표시장치(100)가 시야각 개선을 위하여 다수의 도메인을 가질 수 있도록 상기 공통전극(172) 하부에는 서로 교차하는 다수의 리브(rib)가 형성되어 있다. 즉, 상기 투과부(TA)의 공통전극(172) 하부에는 다수의 제1리브(182)가 형성되어 있고, 상기 반사부(RA)의 공통전극(172) 하부에는 다수의 제2리브(184)가 형성되어 있다. 상기 다수의 리브는 절연물질 등으로 형성할 수 있다.
상기 다수의 제1리브(182)와 다수의 제2리브(184)는 상기 화소전극(162)과 공통전극(172)에 전압이 인가되어 생성되는 전계를 왜곡하는 역할을 하는 것으로, 왜곡된 전계에 의해 구동되는 액정층(180)이 전계의 방향에 따라 서로 상이한 방향의 시야각으로 빛을 투과 또는 반사할 수 있도록 함으로써, 상기 액정표시장치 (100)가 광시야각을 구현할 수 있게 한다.
이러한 다수의 제1리브(182)와 다수의 제2리브(184)는, 각각 투과부(TA) 및 반사부(RA)에서 단위리브영역(UT, UR)의 단위리브(182a, 184a)가 반복 배열되어 이루는 형태를 취하고 있는데, 도2에서는 설명의 편의를 위하여 상하로 반복 배열되는 두 개의 단위리브영역만를 도시하고 있다.
즉, 화소영역(P)의 투과부(TA)에는 제1단위리브영역(UT)의 제1단위리브(182a)가 상하좌우로 반복 배열되어 다수의 제1리브(182)를 이루고, 화소영역(P)의 반사부(RA)에는 제2단위리브영역(UR)의 제2단위리브(184a)가 상하좌우로 반복 배열되어 다수의 제2리브(184)를 이루게 된다.
여기서 제1단위리브영역(UT)과 제2단위리브영역(UR)은 평면적으로 서로 상이한 형태 및 크기를 갖고 있는데, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도4 및 5는 각각 본 발명의 실시예에 따른 VA모드 반투과형 액정표시장치의 투과부의 제1단위리브영역 및 반사부의 제2단위리브영역의 평면 개략도이다.
VA모드 액정표시장치에서 시야각을 더욱 개선하기 위하여 하나의 화소영역 내에 액정분자의 틸트(tilt) 방향이 서로 다른 다수의 도메인(domain)을 형성하는데, 이때 액정분자의 틸트(tilt) 방향을 서로 다른 네가지로 구성한 4도메인을 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 4도메인보다 작게 도메인을 구성할 경우에는 시야각 개선 효과가 떨어지고, 4도메인보다 많게 도메인을 구성할 경우에는 4도메인에 비하여 도메인 사이의 경계에서의 광효율 감소 효과는 두드러지게 되는데 비하여 도메인 증가에 따른 시야각 개선 효과는 미미하다.
따라서 도4 및 5에서는 VA모드 반투과형 액정표시장치의 투과부에 4도메인을 구성할 경우를 예로 들어 설명한다.
도4에 도시한 바와 같이, 액정표시장치(도2의 100)의 화소영역(P)의 투과부(도2 및 3의 TA)의 좌우로 연결된 십자(+) 형상으로 배치된 제1단위리브(182a)가 배치되어 있는데, 이때 제1단위리브영역(UT)의 가로길이는 L1이고 세로길이는 L2이다. 이와 같은 연결된 십자(+) 형상의 제1단위리브(182a)에 의하여 액정분자는 각각 서로 다른 4개의 틸트(tilt) 방향으로 배열되어 액정 방향자(director)는 제1 내지 4방향(d1, d2, d3, d4)을 향하게 된다. 이때 방향자는 차례대로 약 90°의 방위각(azimuthal angle) 차이를 가질 수 있다. 따라서 상기 제1단위리브영역(UT)은 4도메인 구조를 이루게 되고 이러한 제1단위리브영역(UT)이 상하좌우로 반복 배열되는 투과부(TA) 역시 4도메인 구조를 이룸으로써 액정표시장치가 투과모드시에 광시야각을 가질 수 있게 한다.
한편, 도5에 도시한 바와 같이, 액정표시장치(도2의 100)의 화소영역(P)의 반사부(도2 및 3의 RA)의 제2단위리브영역(UR)은 뒤집어진 T자형상의 제2단위리브(184a)가 배치되어 있는데, 이때 제1단위리브영역(UT)과 마찬가지로 제2단위리브영역(UR)의 가로길이는 L1이고 세로길이는 L2이다.
이와 같은 뒤집어진 T자형상의 제2단위리브(184a)에 의하여 액정분자는 각각 서로 다른 2개의 틸트(tilt) 방향으로 배열되어 액정 방향자(director)는 제1 및 2방향(d1, d2)을 향하게 된다. 이때 방향자는 서로 약 90°의 방위각 차이를 가질 수 있다. 따라서 상기 제1단위리브영역(UT)의 형상만을 고려하면 제1단위리브영역 (UT)은 2도메인 구조를 이루고 있다고 볼 수 있다.
그러나 반사부(RA)의 경우에는 미러 이미지 효과(mirror image effect)를 나타내게 되어 제1단위리브영역(UT)은 실질적으로는 4도메인 구조의 광학적 효과를 가지는 것으로 해석된다. 즉, 제1단위리브영역(UT)이 반복되는 반사부(RA)는 실질적으로는 4도메인 구조의 단위리브영역이 반복되는 영역과 동일한 시야각 개선 효과를 가질 수 있다. 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 VA모드 반투과형 액정표시장치의 반사부의 제2단위리브영역의 광학적 효과를 설명하기 위한 평면 개략도이다.
도6에서 실제로 반사부에 형성된 단위리브는 실선으로 표시하였고, 가상의 단위리브는 접선으로 표시하였다. 도시한 바와 같이, 뒤집어진 T자형상의 제2단위리브(184a)가 구비된 반사부(RA)의 제2단위리브영역(UR)에서는 액정 방향자(director)가 서로 약 90°의 방위각(azimuthal angle) 차이를 가지는 제1 및 2방향(d1, d2)으로 배열된다. 이때 입사광이 액정층(도3의 180)을 통과한 후 반사판(도2 및 3의 152)에서 반사되어 다시 액정층(180)을 통과하여 액정표시장치의 정면으로 출사되는 반사광이 되는 반사부(RA)의 하나의 광경로를 고려하면, 적절한 위상의 입사광이 반대의 광경로를 거쳐 원래의 입사광의 입사경로 출사될 수 있음을 알 수 있는데, 이것을 미러 이미지 효과라고 한다. 즉, 반사부(RA)에서는 미러 이미지 효과에 의하여 방향자가 제1방향(d1)으로 배열되어 있는 액정층은 그와 180° 차이나는 제4방향(d4)으로 방향자가 배열되는 액정층과 동일한 광학적 효과를 가질 수 있으며, 마찬가지로 제2방향(d2)으로 방향자가 배열되어 있는 액정층은 제3방향 (d3)으로 방향자가 배열되는 액정층과 동일한 광학적 효과를 가질 수 있다.
따라서 도6에 도시한 것처럼 2도메인 구조의 제2단위리브영역(UR)은 가상의 4도메인 구조의 제2단위리브영역과 동일한 광학적 효과, 특히 동일한 시야각 개선 효과를 갖게 된다. 그리고 제2단위리브(184a)가 바로 선 T자 형태 또는 좌우로 회전한 T자 형태를 가질 경우에도 동일한 효과가 나타남을 알 수 있다.
다시 도3 및 4를 참조하여 설명하면, 4도메인으로 구성된 제1단위리브영역(UT)과 2도메인으로 구성된 제2단위리브영역(UR)은 모두 4도메인 구조와 동일한 광학적 효과를 가지며, 이에 따라 액정표시장치 역시 4도메인 구조의 광학적 효과를 갖게 되는 것이다.
그런데, 상기 2도메인으로 형성된 제2단위리브영역(UR)은 도메인 사이의 경계가 차지하는 면적이 감소하게 되므로 광효율이 개선된다. 즉, 도메인 사이의 경계인 제1 및 2단위리브(182a, 184a) 근처의 전경(disclination) 영역의 폭을 k라고 하면, 제1단위리브영역(UT)에서 도메인 경계가 차지하는 면적은 (L1*k)+(2L2*k)인 반면, 제2단위리브영역(UR)에서 도메인 경계가 차지하는 면적은 (L1*k)+(L2*k)가 되어 동일한 단위면적에 대하여 2도메인 구조가 4도메인 구조보다 도메인 경계가 차지하는 면적이 작음을 알 수 있으며, 이는 곧 개구율 개선을 의미한다. 특히 반사부에서는 미약한 외부광원을 이유로 한 휘도 등이 문제될 경우가 많으므로 반사부에서의 광효율 및 휘도 개선은 반투과형 액정표시장치의 특성 향상에 많은 기여를 한다.
결론적으로, 도2 내지 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 VA모 드 반투과형 액정표시장치에서는 광학적 효과(특히, 시야각)의 손실 없이 반사부를 투과부보다 작은 수의 도메인으로 구성함으로써, 도메인 경계가 차지하는 면적이 감소하고 그에 따라 광효율(특히, 반사휘도)이 개선된다. 구체적으로는 투과부는 4도메인으로 구성하고, 반사부는 액정 방향자의 방위각 차이가 약 90°인 2도메인으로 구성하여 반사 시야각의 손실 없이 반사휘도를 개선할 수 있다.
도2 내지 6에서 설명한 실시예에서는 상부의 공통전극에 리브를 형성한 경우만을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 리브 대신에 공통전극에 슬릿을 형성할 수도 있으며, 또 다른 실시예에서는 하부의 화소전극에 상부의 리브(혹은 슬릿)과 엇갈리게 배치되는 리브(혹은 슬릿)를 형성할 수도 있으며, 이들은 모두 액정층에 생성되는 전계를 왜곡할 수 있는 전계왜곡수단으로 사용된다.
이렇듯, 본 발명에 따른 VA모드 반투과형 액정표시장치는 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 취지에 어긋나지 않는 한도 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변화와 변형이 가능하다는 것은 명백하며, 이러한 변화와 변형이 본 발명에 속함은 첨부된 청구 범위를 통해 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 VA모드 반투과형 액정표시장치는 반사부를 투과부보다 작은 수의 도메인으로 구성함으로써, 시야각과 같은 광학적 효과의 손실 없이 도메인 경계가 차지하는 면적이 감소하고 반사휘도와 같은 광효율이 개 선되는 효과를 갖는다.

Claims (8)

  1. 서로 마주보며 이격되고, 각각이 투과부와 반사부를 갖는 다수의 화소영역이 정의되는 제1 및 2기판과;
    상기 투과부에 반복 배열되어 제1도메인 구조를 이루는 다수의 제1단위전계왜곡수단과;
    상기 반사부에 반복 배열되어 형성되고, 상기 제1도메인 구조의 도메인 수보다 작은 도메인 수를 갖는 제2도메인 구조를 이루는 다수의 제2단위전계왜곡수단과;
    상기 제1 및 2기판 사이에 형성되는 액정층
    을 포함하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1도메인 구조는 4개의 도메인을 갖고, 상기 제2도메인 구조는 2개의 도메인을 갖는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2도메인 구조의 2개의 도메인에서의 상기 액정층의 방향자(director) 는 서로 90°의 방위각 차이를 갖는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1단위전계왜곡수단은 연결된 두 개의 십자(+) 형상을 가지며, 상기 제2단위전계왜곡수단은 T자 형상을 갖는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 투과부는 각각이 상기 제1단위전계왜곡수단을 포함하는 다수의 제1단위전계왜곡수단영역으로 이루어지고, 상기 반사부는 각각이 상기 제2단위전계왜곡수단을 포함하고 상기 제1단위전계왜곡수단영역과 동일한 면적을 갖는 다수의 제2단위전계왜곡수단영역으로 이루어지는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2도메인 구조에서 도메인 경계가 차지하는 면적은 상기 제1도메인 구조에서 도메인 경계가 차지하는 면적보다 작은 액정표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판 상부에 형성되며, 서로 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과;
    상기 게이트배선 및 데이터배선에 연결되는 박막트랜지스터와;
    상기 반사부에 대응되는 반사판과;
    상기 박막트랜지스터에 연결되고, 상기 화소영역에 대응되는 화소전극과;
    상기 제2기판 하부에 형성되는 공통전극
    을 더욱 포함하는 액정표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 2단위전계왜곡수단 각각은 상기 공통전극하부에 형성되는 리브(rib), 상기 공통전극에 형성되는 슬릿(slit), 상기 화소전극에 형성되는 리브(rib), 상기 화소전극에 형성되는 슬릿(slit) 중 적어도 하나인 액정표시장치.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP4133088B2 (ja) * 2002-08-01 2008-08-13 Nec液晶テクノロジー株式会社 液晶表示装置
JP4039232B2 (ja) 2002-12-20 2008-01-30 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置および電子機器
KR100531410B1 (ko) 2003-04-15 2005-11-28 엘지.필립스 엘시디 주식회사 반사투과형 액정표시장치의 어레이 기판 및 그의 제조 방법
JP4249544B2 (ja) 2003-06-06 2009-04-02 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置、及び電子機器
JP4338511B2 (ja) * 2003-12-24 2009-10-07 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4041821B2 (ja) * 2004-04-23 2008-02-06 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4580188B2 (ja) 2004-05-27 2010-11-10 富士通株式会社 液晶表示装置及びその製造方法

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