KR20080060948A - Liquid crystal dsplay panel - Google Patents
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Abstract
Description
도1a 및 도1b는 종래의 반투과형 액정패널의 화소구조를 설명하기 위한 도면이고,1A and 1B are views for explaining a pixel structure of a conventional transflective liquid crystal panel.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따르는 박막트랜지스터 기판의 배치도이며,2 is a layout view of a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention,
도3는 도2의 Ⅲ-Ⅲ'를 따른 단면도이고, 3 is a cross-sectional view taken along line III-III 'of FIG. 2;
도4는 본 발명의 제1실시예에 따르는 반투과형 액정패널의 화소구조를 설명하기 위한 도면이며,4 is a view for explaining a pixel structure of a transflective liquid crystal panel according to a first embodiment of the present invention.
도5 및 도6은 본 발명의 제2실시예에 따르는 반투과형 액정패널을 설명하기 위한 도면이고,5 and 6 are views for explaining a transflective liquid crystal panel according to a second embodiment of the present invention.
도7은 본 발명의 제3실시예에 따르는 반투과형 액정패널을 설명하기 위한 도면이고,7 is a view for explaining a transflective liquid crystal panel according to a third embodiment of the present invention.
도8은 본 발명의 도8의 Ⅷ-Ⅷ'를 따르는 단면도이며,8 is a cross-sectional view taken along line VII-VII 'of the present invention,
도9a 내지 도9d는 제3실시예에 따르는 액정패널의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.9A to 9D are views for explaining a method of driving the liquid crystal panel according to the third embodiment.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 액정패널 100 : 제1기판10: liquid crystal panel 100: first substrate
110 : 제1절연기판 121a, 123a : 제1게이트 배선110: first
121b, 123b : 제2게이트 배선 130 : 게이트 절연막121b, 123b: second gate wiring 130: gate insulating film
140 : 반도체층 150 : 저항 접촉층140
161a, 162a, 163a : 제1데이터 배선 161b, 162b, 163b : 제2데이터 배선161a, 162a, and 163a:
170 : 보호막 175 : 요철패턴170: protective film 175: uneven pattern
180 : 반사층 191: 제1 화소전극180: reflective layer 191: first pixel electrode
192 : 제2화소전극 193 : 제3화소전극192: second pixel electrode 193: third pixel electrode
194 : 제4화소전극 200 : 제2기판194: fourth pixel electrode 200: second substrate
300 : 액정층300: liquid crystal layer
본 발명은 본 발명은 액정패널에 관한 것으로, 더욱 자게하게는, 4개의 서브픽셀이 하나의 화소를 구성하는 쿼드(quad)구조의 반투과형 액정패널에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal panel, and more particularly, to a semi-transmissive liquid crystal panel having a quad structure in which four subpixels constitute one pixel.
일반적으로, 액정표시장치는 광원의 형태에 따라 투과형, 반투과형 및 반사형으로 나눌 수 있다. 투과형은 액정패널의 배면에 백라이트 유닛을 배치하고 백라이트 유닛으로부터의 빛이 액정패널을 투과하도록 한 것이다. 반사형은 자연광을 이용한 것으로, 소비전력의 70%를 차지하는 백라이트 유닛의 사용을 제한하여 소비전력을 절감할 수 있는 형태이다. 반투과형 액정표시장치는 상기 투과형과 반사형 액정표시장치의 장점을 살린 것으로, 자연광과 백라이트 유닛을 이용함으로써, 주 변 광도의 변화에 관계없이 사용환경에 맞게 적절한 휘도를 확보할 수 있는 형태이다. In general, the liquid crystal display may be classified into a transmissive type, a transflective type, and a reflective type according to the shape of the light source. In the transmissive type, a backlight unit is disposed on a rear surface of the liquid crystal panel, and light from the backlight unit is transmitted through the liquid crystal panel. The reflection type uses natural light and can reduce power consumption by limiting the use of the backlight unit, which occupies 70% of the power consumption. The transflective liquid crystal display device utilizes the advantages of the transmissive and reflective liquid crystal display device. By using natural light and a backlight unit, the transflective liquid crystal display device can secure proper luminance regardless of the change in ambient luminance.
일반적으로, 반투과형 액정표시장치는 박막트랜지스터(TFT)가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판(1)과, 상기 박막트랜지스터 기판(1)과 대향 배치되는 컬러필터 기판(미도시) 및 양 기판 사이에 위치하는 액정층(미도시)를 포함한다.In general, the transflective liquid crystal display device is positioned between a thin
여기서, 박막트랜지스터 기판(1)은, 도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이 절연기판(2)과, 상기 절연기판(2) 상에 형성된 게이트 배선(3), 게이트 배선(3)을 덮고 있는 게이트 절연막(4), 게이트 절연막(4) 상에 형성되어 있는 데이터 배선(5), 게이트 배선(3)과 데이터 배선(5)을 덮고 있는 보호막(6), 보호막(6) 상의 일영역에 형성되어 있는 반사층(7), 반사층(7)을 덮으며 상기 보호막(6) 상에 형성되어 있는 화소전극(8)을 포함한다. 게이트 배선(3)과 데이터 배선(5)은 상호 교차하도록 배치되어 있으며, 게이트 배선(3)과 데이터 배선(5)의 교차지점에는 박막트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다. 게이트 배선(3)과 데이터 배선(5)이 교차하여 정의하는 화소영역에는 박막트랜지스터(TFT)와 연결되어 있는 화소전극(8)이 마련되어 있다.Here, the thin
여기서, 반사층(7)이 형성된 영역은 외부의 빛이 반사되는 반사영역(R)이고, 그 이외의 영역은 백라이트 유닛의 빛이 액정패널을 투과하는 투과영역(T)이다. 이러한 반투과형 액정표시장치는 외부환경이 어두운 경우에는 투과모드로 구동되고, 외부환경이 밝은 경우에는 반사모드로 구동되어 어느 환경에서나 상당수준의 휘도 및 색재현성을 확보할 수 있는 장점이 있다.Here, the region in which the
그러나, 종래의 반투과형 액정표시장치는 하나의 서브픽셀에 반사영역(R)과 투과영역(T)이 동시에 존재하기 때문에 투과모드에서 휘도가 낮은 문제점이 있다. 이는 반사영역(R)을 마련함에 의하여 투과영역(T)의 면적이 상대적으로 줄어들었고, 투과영역(T)과 반사영역(R)의 경계부로 인하여 개구율이 저하되기 때문이다. 구체적으로, 도1a 및 1b에 도시된 바와 같이, 외부로부터 입사되는 빛의 난반사를 위하여 반사영역(R)에는 요철패턴(9)이 형성되어야 하는데, 이러한 요철패턴(9)은 노광 및 현상공정을 통하여 형성되기 때문에 반사영역(R)과 투과영역(T)의 경계부를 따라 균일하게 배치되도록 형성하기 어렵다. 그리고, 경계부에세 반사층(7)으로 인한 단차에 의하여 빛의 산란이 발생하여 휘도가 저하될 수 있다. 또한, 다수의 요철패턴(9)을 반사영역(R) 내에 형성하기 위하여는 반사영역(R)과 투과영역(T)의 경계부를 넘도록 공간적인 측면에서 공정마진(M)을 설정한 후 요철패턴(9)을 형성하는데, 이 경우 반사층(7)이 투광영역(T)을 침범하여 형성되는 경우가 있다. 이에 따라, 투과모드에서 휘도가 낮아지며, 개구율이 저하된다.However, the conventional transflective liquid crystal display has a low luminance in the transmissive mode because the reflective region R and the transmissive region T are simultaneously present in one subpixel. This is because the area of the transmission area T is relatively reduced by providing the reflection area R, and the aperture ratio is lowered due to the boundary between the transmission area T and the reflection area R. FIG. Specifically, as shown in FIGS. 1A and 1B, an
이에 더하여, 종래의 반투과형 액정표시장치는 하나의 서브픽셀에 반사영역(R)과 투과영역(T)이 동시에 존재하기 때문에 외부환경의 변화에 무관하게 반사모드와 투과모드가 모두 동일한 조건으로 구동되는 제약이 있다. 이러한 제약으로 인하여, 외부환경이 어두운 경우에 투과형 액정표시장치와 비교하여 상대적으로 투과모드의 성능이 좋지 않아 화질이 저하되며, 외부환경이 밝은 경우에 반사형 액정표시장치와 비교하여 상대적으로 반사모드의 성능이 좋지 않아 화질이 저하되는 문제점이 있다.In addition, in the conventional transflective liquid crystal display device, since both the reflection region R and the transmission region T exist in one subpixel at the same time, both the reflection mode and the transmission mode are driven under the same conditions regardless of the change in the external environment. There is a restriction. Due to these limitations, the image quality is deteriorated due to the poor performance of the transmissive mode in comparison with the transmissive liquid crystal display when the external environment is dark, and the reflective mode in comparison with the reflective liquid crystal display when the external environment is bright. There is a problem in that the image quality is poor because of poor performance.
또한, 이러한 반투과 형태는 IPS모드의 액정패널에 적용하기 어려운 문제점 이 있다. 구체적으로, IPS모드의 액정패널은 투과모드를 구현하는데 문제가 없으나, 반사모드를 구현하는데 어려움이 있다. 즉, IPS모드에서 양 전극층 사이에는 횡전계가 형성되어 액정분자들이 횡전계에 따라 배열되나, 전극층 상부에서는 일부 수직전계가 형성되어 전극층 상부에 위치하는 액정은 횡전계가 아닌 수직방향으로 배열되게 된다. 이에 따라, 전극층 상부에 위치하는 액정층의 위상지연 정도를 제어할 수 없어 반사모드를 원활히 구현할 수 없는 문제점이 있다.In addition, such a transflective form is difficult to apply to the liquid crystal panel of the IPS mode. Specifically, the liquid crystal panel of the IPS mode has no problem in implementing the transmissive mode, but has difficulty in implementing the reflective mode. That is, in the IPS mode, a transverse electric field is formed between the two electrode layers so that the liquid crystal molecules are arranged in accordance with the transverse electric field, but some vertical electric fields are formed in the upper electrode layer, so that the liquid crystals positioned above the electrode layer are arranged in the vertical direction instead of the transverse electric field. . Accordingly, the degree of phase delay of the liquid crystal layer positioned on the electrode layer may not be controlled, and thus, the reflection mode may not be smoothly implemented.
따라서, 본 발명의 목적은, 투과모드에서의 휘도 및 화질이 개선되며, IPS모드에서 반사 및 투과모드로 구현 가능한 액정패널을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal panel in which the luminance and image quality in the transmissive mode are improved, and which can be realized in the reflective and transmissive mode in the IPS mode.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 제1기판과; 제1기판과 대향 배치되는 제2기판과; 제1기판과 제2기판의 사이에 위치하는 액정층을 포함하는 액정패널에 있어서, 제1기판은, 상호 나란히 배치되어 있는 제1게이트 배선 및 제2게이트 배선과, 제1게이트 배선 및 제2게이트 배선과 교차하도록 상호 나란히 배치되어 4개의 서브픽셀을 정의하는 제1데이터 배선 및 제2데이터 배선과, 4개의 서브픽셀 중 어느 하나의 서브픽셀에 형성되어 있는 반사층 및 4개의 서브픽셀 각각에 형성되어 있는 제1 내지 제4화소전극을 포함하고, 제2기판은, 제1화소전극에 대응하는 적색 컬러필터와, 제2화소전극에 대응하는 녹색 컬러필터와, 제3화소전극에 대응하는 청색 컬러필터와, 제4화소전극에 대응하는 반사부 컬러필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정패널에 의하여 달성된다.The object is, according to the present invention, a first substrate; A second substrate disposed to face the first substrate; A liquid crystal panel comprising a liquid crystal layer positioned between a first substrate and a second substrate, wherein the first substrate includes a first gate wiring and a second gate wiring arranged side by side and a first gate wiring and a second gate wiring. First data lines and second data lines arranged in parallel with each other so as to intersect the gate lines to define four subpixels, and a reflective layer and four subpixels formed in any one of the four subpixels. And a second color substrate, wherein the second substrate includes a red color filter corresponding to the first pixel electrode, a green color filter corresponding to the second pixel electrode, and a blue color corresponding to the third pixel electrode. It is achieved by a liquid crystal panel comprising a color filter and a reflector color filter corresponding to the fourth pixel electrode.
여기서, 반사부 컬러필터는 흰색 컬러필터일 수 있다.Here, the reflector color filter may be a white color filter.
그리고, 반사부 컬러필터는 녹색 컬러필터, 적색 컬러필터 및 청색 컬러필터 중 어느 하나일 수 있으며, 제1기판의 4개의 서브픽셀은 하나의 화소를 구성하면서 상하 및 좌우방향으로 반복하여 마련되어 있고, 반사부 컬러필터에는 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터가 하나의 화소마다 반복하여 형성되어 있을 수 있다.The reflector color filter may be any one of a green color filter, a red color filter, and a blue color filter, and four subpixels of the first substrate are repeatedly provided in up, down, left, and right directions while forming one pixel. In the reflector color filter, a red color filter, a green color filter, and a blue color filter may be repeatedly formed for each pixel.
또한, 제1기판은, 제1게이트 배선 및 제2게이트 배선과 제1데이터 배선 및 제2데이터 배선의 교차지점에 각각 형성되어 있는 제1 내지 제4박막트랜지스터와; 제1 내지 제4박막트랜지스터를 덮고 있는 보호막을 더 포함하며, 반사층의 하부에 위치하는 보호막의 표면에는 요철패턴이 형성되어 있을 수 있다.The first substrate may further include first to fourth thin film transistors formed at intersections of the first gate wiring and the second gate wiring and the first data wiring and the second data wiring; The protective film may further include a passivation layer covering the first to fourth thin film transistors, and a concave-convex pattern may be formed on a surface of the passivation layer disposed below the reflective layer.
여기서, 제1 내지 상기 제4박막트랜지스터는 독립적으로 구동될 수 있다.The first to fourth thin film transistors may be independently driven.
그리고, 보호막은 제1화소전극, 제2화소전극 및 제3화소전극에 대응하는 영역에서 제거되어 있으며, 반사층이 마련된 영역에서의 셀갭은 반사층이 마련되지 않은 영역에서의 셀갭에 실질적으로 1/2배일 수 있다.The protective film is removed from regions corresponding to the first pixel electrode, the second pixel electrode, and the third pixel electrode, and the cell gap in the region where the reflective layer is provided is substantially 1/2 of the cell gap in the region where the reflective layer is not provided. It may be a boat.
또한, 보호막은 제1화소전극, 제2화소전극, 제3화소전극 및 제4화소전극에 대응하는 영역에서 실질적으로 균일한 두께로 형성되어 있으며, 반사층이 마련된 영역에서의 셀갭은 반사층이 마련되지 않은 영역에서의 셀갭에 실질적으로 동일할 수 있다.In addition, the passivation layer is formed to have a substantially uniform thickness in a region corresponding to the first pixel electrode, the second pixel electrode, the third pixel electrode, and the fourth pixel electrode. It may be substantially equal to the cell gap in the non-region.
본 발명의 목적은, 본 발명에 따라, 제1기판과; 제1기판과 대향 배치되는 제2기판과; 제1기판과 제2기판의 사이에 위치하는 액정층을 포함하는 액정패널에 있 어서, 제1기판은, 상호 나란히 배치되어 있는 제1게이트 배선 및 제2게이트 배선과, 제1게이트 배선 및 제2게이트 배선과 교차하도록 상호 나란히 배치되어 제1 내지 제4서브픽셀을 정의하는 제1데이터 배선 및 제2데이터 배선과, 제4서브픽셀에 형성되어 있는 반사층, 반사층 상에 형성된 제1전극층, 제1 내지 제3서브픽셀에 상호 반복되어 형성되어 있는 제2전극층 및 제3전극층을 포함하고, 제2기판은, 제1서브픽셀에 대응하는 적색 컬러필터와, 제2서브픽셀에 대응하는 녹색 컬러필터와, 제3서브픽셀에 대응하는 청색 컬러필터와, 제4서브픽셀에 대응하는 반사부 컬러필터, 및 반사부 컬러필터 상에 형성되어 있는 제4전극층을 포함하는 것을 특징을 하는 액정패널에 의하여 달성된다.An object of the present invention, according to the present invention, the first substrate; A second substrate disposed to face the first substrate; In a liquid crystal panel including a liquid crystal layer positioned between a first substrate and a second substrate, the first substrate includes a first gate wiring and a second gate wiring arranged side by side, and a first gate wiring and a first substrate. A first data line and a second data line, which are disposed in parallel with each other to cross the two-gate line and define the first to fourth subpixels, a reflective layer formed on the fourth subpixel, a first electrode layer formed on the reflective layer, and a first And a second electrode layer and a third electrode layer which are repeatedly formed in the first to third subpixels, wherein the second substrate includes a red color filter corresponding to the first subpixel and a green color corresponding to the second subpixel. A filter, a blue color filter corresponding to the third subpixel, a reflector color filter corresponding to the fourth subpixel, and a fourth electrode layer formed on the reflector color filter. Is achieved by .
여기서, 제1기판은, 제1게이트 배선 및 제2게이트 배선과 제1데이터 배선 및 제2데이터 배선의 교차지점에 각각 형성되어 있는 제1 내지 제4박막트랜지스터와; 제1 내지 제4박막트랜지스터를 덮고 있는 보호막을 더 포함하며, 반사층의 하부에 위치하는 보호막의 표면에는 요철패턴이 형성되어 있을 수 있다.The first substrate may include first to fourth thin film transistors formed at intersections of the first gate wiring and the second gate wiring and the first data wiring and the second data wiring; The protective film may further include a passivation layer covering the first to fourth thin film transistors, and a concave-convex pattern may be formed on a surface of the passivation layer disposed below the reflective layer.
그리고, 보호막은 제1서브픽셀, 제2서브픽셀 및 제3서브픽셀에 대응하는 영역에서 제거되어 있으며, 반사층이 마련된 영역에서의 셀갭은 반사층이 마련되지 않은 영역에서의 셀갭에 실질적으로 1/2배일 수 있다.The protective layer is removed in regions corresponding to the first subpixel, the second subpixel, and the third subpixel, and the cell gap in the region where the reflective layer is provided is substantially 1/2 of the cell gap in the region where the reflective layer is not provided. It may be a boat.
그리고, 제1 내지 제3서브픽셀에 반복되어 형성되어 있는 제2 및 제3전극층 사이에는 횡전계가 형성되며, 제4서브픽셀에 형성되어 있는 제1전극층과 반사부 컬러필터 상에 형성된 제4 전극층 사이에는 수직전계가 형성될 수 있다.The transverse electric field is formed between the second and third electrode layers repeatedly formed in the first to third subpixels, and the fourth electrode formed on the first electrode layer and the reflector color filter formed on the fourth subpixel. A vertical electric field may be formed between the electrode layers.
그리고, 제1기판의 외부면에는 제1위상차판과 제1편광판이 차례로 부착되어 있으며, 제2기판의 외부면에는 제2위상차판과 제2편광판이 차례로 부착되어 있을 수 있다.The first phase difference plate and the first polarizing plate may be sequentially attached to the outer surface of the first substrate, and the second phase difference plate and the second polarizing plate may be sequentially attached to the outer surface of the second substrate.
또한, 제1위상차판의 위상지연축은 제1편광판의 편광축에 실질적으로15도 경사지도록 마련되어 있고, 제2위상차판의 위상지연축은 제2편광판의 편광축에 실질적으로60도 경사지도록 마련되어 있을 수 있다.In addition, the phase delay axis of the first phase difference plate may be provided to be inclined substantially 15 degrees to the polarization axis of the first polarizing plate, and the phase delay axis of the second phase difference plate may be provided to be substantially inclined to 60 degrees to the polarization axis of the second polarization plate.
그리고, 제1위상차판 및 상기 제2위상차판은 통과하는 빛의 위상을 λ/2 지연시킬 수 있다.In addition, the first phase difference plate and the second phase difference plate may delay the phase of light passing through λ / 2.
또한, 반사부 컬러필터는 흰색 컬러필터일 수 있다.In addition, the reflector color filter may be a white color filter.
그리고, 반사부 컬러필터는 녹색 컬러필터, 적색 컬러필터 및 청색 컬러필터 중 어느 하나일 수 있으며, 제1기판의 제1 내지 제4 서브픽셀은 하나의 화소를 구성하면서 상하 및 좌우방향으로 반복하여 마련되어 있고, 반사부 컬러필터에는 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터가 하나의 화소마다 반복하여 형성되어 있을 수 있다.The reflector color filter may be any one of a green color filter, a red color filter, and a blue color filter, and the first to fourth subpixels of the first substrate may be repeatedly formed in the up, down, left, and right directions while forming one pixel. The reflection part color filter may include a red color filter, a green color filter, and a blue color filter repeatedly formed for each pixel.
또한, 제1 내지 상기 제4박막트랜지스터는 독립적으로 구동될 수 있다.In addition, the first to fourth thin film transistors may be independently driven.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 이하에서 어떤 막(층)이 다른 막(층)의 상에 형성되어(마련되어) 있다는 것은, 두 막(층)이 접해 있는 경우뿐 아니라 두 막(층) 사이에 다른 막(층)이 존재하는 경우도 포함한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a certain film (layer) is formed (prepared) on another film (layer), not only when two films (layers) are in contact but also when another film (layer) exists between the two films (layers). It also includes the case.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따르는 박막트랜지스터 기판의 배치도이고, 도3는 도2의 Ⅲ-Ⅲ'를 따른 단면도이며, 도4는 본 발명의 제1실시예에 따르는 반 투과형 액정패널의 화소구조를 설명하기 위한 도면이다.2 is a layout view of a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III 'of FIG. 2, and FIG. 4 is a semi-transmissive liquid crystal panel according to the first embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating the pixel structure of this.
본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치는, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 각 픽셀의 동작을 제어 및 구동하는 스위칭 및 구동 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)가 마련되어 있는 박막트랜지스터 기판(이하 제1기판이라 함, 100)과 상기 제1 기판(100)과 대향 접착되어 있는 컬러필터 기판(이하 제2기판이라 함, 200) 및 양 기판(100, 200) 사이에 액정층(300)이 위치하고 있는 액정패널(10)을 포함한다.In the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, as illustrated in FIGS. 2 and 3, a thin film transistor (TFT) is provided as a switching and driving element for controlling and driving the operation of each pixel. Liquid crystal between the thin film transistor substrate (hereinafter referred to as the first substrate 100) and the color filter substrate (hereinafter referred to as the second substrate 200) and the two
우선, 제1 기판(100)에 대하여 설명한다. 제1 기판(100)은 재1절연기판(110)과, 제1절연기판(110) 상에 매트릭스 형태로 형성된 복수의 게이트 배선(121a, 121b, 123a, 123b) 및 복수의 데이터 배선(161a, 161b, 162a, 162b, 163a, 163b)과, 게이트 배선121a, 121b, 123a, 123b) 및 데이터 배선(161a, 161b, 162a, 162b, 163a, 163b)의 교차지점에 형성된 스위칭 소자인 복수의 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)와, 복수의 박막트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)와 연결된 복수의 화소전극(191, 192, 193, 194)을 포함한다. 박막트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)를 통해 화소전극(191, 192, 193, 194)과 후술할 제2기판(200)의 공통전극(250) 사이의 액정층(300)에 신호전압이 인가되며, 액정층(300)은 이 신호전압에 따라 정렬되어 광 투과율을 정하게 된다. First, the
제1절연기판(110)으로는 유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 절연성 재질을 포함하여 만들어진 기판이 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 제1기판(100)이 플렉서블(flexible) 액정표시장치의 제작에 사용될 경우에는 제1절연기판(110)으로 플라스틱 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 플라스틱 종류로는 폴리카본(polycarbonate), 폴리 이미드(polyimide), PNB(polynorborneen), PES, PAR, PEN(polyethylenapthanate), PET (polyethylene terephthalate) 등 중 선택된 어느 하나의 물질로 이루어 질 수 있다. As the first insulating
제1절연기판(110) 위에는 복수의 게이트 배선(121a, 121b, 123a, 123b)이 형성되어 있다. 복수의 게이트 배선(121a, 121b, 123a, 123b)은 상호 나란히 배치되어 있는 제1게이트 배선(121a, 123a)과 제2게이트 배선(121b, 123b)을 포함한다. 복수의 게이트 배선(121a, 121b, 123a, 123b)은 금속 단일층 또는 다중층일 수 있다. 게이트 배선(121a, 121b, 123a, 123b)은 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(121a, 121a) 및 게이트선(121a, 121b)의 일부로써 박막트랜지스터(TFT)를 구성하는 게이트 전극(123a, 123b)을 포함한다.A plurality of
제1절연기판(110)위에는 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(130)이 게이트 배선(121a, 121b, 123a, 123b)을 덮고 있다. 게이트 절연막(130)은 백라이트 유닛(미도시)의 빛이 액정패널(10)을 투과하는 투과영역(T)에서는 제거되어 있다.On the first insulating
게이트 전극(123a, 123b)의 게이트 절연막(130) 상부에는 비정질 실리콘 등의 반도체로 이루어진 반도체층(140)이 형성되어 있으며, 반도체층(140)의 상부에는 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 등의 물질로 만들어진 저항 접촉층(150)이 형성되어 있다. 소스전극(162a, 162b)과 드레인 전극(163a, 163b) 사이의 채널부에서는 저항 접촉층(150)이 제거되 어 있다.A
저항 접촉층(150) 및 게이트 절연막(130) 위에는 복수의 데이터 배선(161a, 161b, 162a, 162b, 163a, 163b)이 형성되어 있다. 복수의 데이터 배선(161a, 161b, 162a, 162b, 163a, 163b) 역시 금속층으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있다. 복수의 데이터 배선(161a, 161b, 162a, 162b, 163a, 163b)은 세로방향으로 형성되어 제1 및 제2게이트선(121a, 121b)과 교차하여 4개의 서브픽셀을 정의하는 제1 및 제2 데이터선(161a, 161b), 제1 및 제2데이터선(161a, 161b)의 분지이며 저항 접촉층(150)의 상부까지 연장되어 있는 제1 및 제2소스전극(162a, 162b), 제1 및 제2소스전극(162a, 162b)과 분리되어 있으며 제1 및 제2소스전극(162a, 162b)의 반대쪽 저항 접촉층(150) 상부에 형성되어 있는 제1 및 제2드레인 전극(163a, 163b)을 포함한다. A plurality of
제1 및 제2게이트 배선(121a, 121b, 123a, 123b)과 제1 및 제2데이터 배선(161a, 161b, 162a, 162b, 163a, 163b)의 교차지점에는 제1 내지 제4박막트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)가 형성되어 있다. 각 박막트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)는 독립적으로 구동된다.The first to fourth thin film transistors Tr1 are disposed at the intersections of the first and
복수의 박막트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)는 보호막(170)에 의하여 덮여 있다. 구체적으로, 보호막(170)은 복수의 박막트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)와, 제1 및 제2게이트 배선(121a, 121b, 123a, 123b) 및 제1 및 제2데이터 배선(161a, 161b, 162a, 162b, 163a, 163b)을 덮으며 후술할 반사층(180)에 대응하는 영역에 형성되어 있고, 제1 내지 제3화소전극(191, 192, 189)에 대응하는 영역에서는 제거 되어 있다. 즉, 본 발명에 따르는 보호막(170)은 투과영역(T)에 대응하는 영역에서 제거되어 있고, 그 이외의 영역에 마련되어 있다. 이와 같이 투과영역(T)과 반사영역(R)에서 보호막(170)의 두께를 달리하는 이유는 반사층(180)에 반사되는 빛과 액정패널(10)을 투과하는 빛의 광경로를 동일하게 맞추기 위함이다. 그러므로, 보호막(170)을 도포 및 패터닝 할 때는 이와 같은 사정을 고려하여 적절한 두께로 도포 및 패터닝하는 것이 바람직하다. The plurality of thin film transistors Tr1, Tr2, Tr3, and Tr4 are covered by the
여기서, 양 기판(100, 200) 사이의 거리는 셀갭(cell gap)으로 정의되는데, 본 발명에서는 투과영역(T)과 반사영역(R)에서의 광의 경로를 동일하게 맞추기 위하여 보호막(170)의 높이를 서로 다르게 형성함에 따라, 반사층(180)이 마련되 영역에서의 셀갭(C1)이 반사층(180)이 마련되지 않은 영역에서의 셀갭(C2)과 비교하여 실질적으로 1/2배가 되게 된다. 이에 따라, 투과영역(T)에서의 빛과 반사영역(R)에서의 빛의 광경로가 유사해져서 균일한 화상이 구현된다. 그리고, 화질이 개선된다.Here, the distance between the two substrates (100, 200) is defined as a cell gap, in the present invention, the height of the
반사영역(R)에 위치하는 보호막(170)의 표면에는 요철패턴(175)이 마련되어 있다. 즉, 4개의 서브픽셀 중에서 어느 하나에 요철패턴(175)에 보호막(170)에 형성되어 있다. 요철패턴(175)은 빛의 산란을 유발하여 반사율을 높이고 빛의 전면반사율을 향상시키기 위한 것이다. 여기서, 요철패턴(175)은 볼록렌즈(convex lens)형상 또는 오목렌즈(concave lens)형상으로 마련될 수 있다. 또한, 보호막(170)에는 각 박막트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)의 드레인 전극(163a, 163b)을 노출시키는 드레인 접촉구(171)가 마련되어 있다.The
요철패턴(175) 상에는 반사층(180)이 형성되어 있다. 즉, 반사층(180)은 4개의 서브픽셀 중에서 어느 하나에 형성되어 있다. 이에 따라, 4개의 서브픽셀 중에서 3개의 서브픽셀은 투과영역(T)이며 나머지 한 개의 서브픽셀은 반사영역(R)이 된다. 반사층(180)이 형성되어 있지 않는 투과영역(T)에서는 백라이트 유닛(미도시)의 빛이 통과하여 액정패널(10) 밖으로 조사되며, 반사층(180)이 형성되어 있는 반사영역(R)에서는 외부로부터의 빛이 반사되어 다시 액정패널(10) 밖으로 조사된다. 반사층(180)은 주로 알루미늄이나 은이 사용되는데, 경우에 따라서는 알루미늄/몰리브덴의 이중층을 사용할 수도 있다. The
4개의 서브픽셀에는 제1 내지 제4화소전극(191, 192, 193, 194)이 각각 형성되어 있다. 각각의 화소전극(191, 192, 193, 194)은 드레인 접촉구(171)를 통하여 드레인 전극(163a, 163b)과 연결되어 있다. 화소전극(191, 192, 193, 194)은 통상 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전물질로 이루어진다. 그리고, 제4화소전극(194) 중 반사영역(R)에 대응하는 영역은 보호막(170) 표면의 요철패턴(175)에 의하여 요철패턴이 형성된다.First to
이렇게 구성된 제1기판(100)은, 도4에 도시된 바와 같이, 4개의 서브픽셀(sub pixel)이 하나의 화소를 구성하면서 상하 및 좌우방향으로 반복되어 있다. 구체적으로, 4개의 서브픽셀은 모두 동일한 면적으로 마련된다 그리고, 4개의 서브픽셀 중에서 3개의 서브픽셀은 모두 투과영역(T)으로 구성되고, 나머지 한 개의 서브픽셀은 반사영역(R)으로 마련되어 있다. 이렇게 4개의 서브픽셀이 하나의 화소로 구동하는 형태를 쿼드(quad) 구조의 화소라고 한다. 즉, 본 발명에 따른 제1기 판(100)은 쿼드(quad) 구조의 화소가 반복되어 마련되어 있다.In the
이어 컬러필터 기판(200)에 대하여 설명하겠다.Next, the
제2절연기판(210) 위에 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있다. 제2절연기판(210)은 화상이 형성되는 표시영역과 표시영역의 둘레에 마련된 주변영역으로 구분된다. 표시영역에는 후술할 블랙 매트릭스(220)와 컬리필터(231, 232) 등이 마련되어 있다. 블랙 매트릭스(220)는 일반적으로 적색, 녹색 및 청색 컬러필터 사이를 구분하며, 제1기판(100)에 위치하는 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)로의 직접적인 광조사를 차단하는 역할을 한다. 블랙 매트릭스(220)는 통상 검은색 안료가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어져 있다. 상기 검은색 안료로는 카본블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 사용한다.The
컬러필터(231, 232)는 블랙 매트릭스(220)를 경계로 하여 적색, 녹색, 청색 및 흰색 걸러필터가 반복되어 형성된다. 컬러필터(231, 232)는 백라이트 유닛(도시하지 않음)으로부터 조사되어 액정층(300)을 통과한 빛에 색상을 부여하는 역할을 한다. 컬러필터(231, 232)는 통상 감광성 유기물질로 이루어져 있다. 본 발명에 따르는 컬러필터(231, 232)는, 구체적으로 되시되지 않았으나, 제1화소전극(191)에 대응하는 적색 컬러필터(231)와, 제2화소전극(192)에 대응하는 녹색 컬러필터(미도시)와, 제3화소전극(193)에 대응하는 청색 컬러필터(미도시)와, 제4화소전극(194)에 대응하는 흰색 컬러필터(232)를 포함한다. 즉, 반사영역(R)에 대응하는 영역에는 흰색 컬러필터(232)가 마련되어 있다.The color filters 231 and 232 are formed by repeating the red, green, blue, and white filters on the
컬러필터(231, 232)와 컬러필터(231, 232)가 덮고 있지 않은 블랙 매트릭 스(220)의 상부에는 오버코트층(240)이 형성되어 있다. 오버코트층(240)은 컬러필터(231, 232)를 평탄화 하면서, 컬러필터(231, 232)를 보호하는 역할을 하며 통상 아크릴계 에폭시 재료가 많이 사용된다.The
오버코트층(240)의 상부에는 공통전극(250)이 형성되어 있다. 공통전극(250)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전물질로 이루어진다. 공통전극(250)은 제1 기판(100)의 화소전극(191, 192, 193, 194)과 함께 액정층(300)에 직접 전압을 인가한다. The
이렇게 마련된 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 액정층(300)을 주입되고, 실런트(미도시)에 의하여 양 기판(100, 200)이 접합되면 액정패널(10)이 완성된다. When the
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 제1실시예에 따르는 효과에 대하여 설명한다.Hereinafter, effects according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명에 따르는 화소구조에 의할 경우, 종래의 화소구조에 비하여 투과영역(T)의 투과모드에서 휘도 및 화질이 개선된다. 구체적으로, 투과모드로 구동되는 경우 반사영역(R)에서 반사된 빛에 의하여 투과모드에서 휘도가 증가된다. 또한, 동일한 조건 및 동일한 면적의 제약조건에서 화소를 제작할 경우, 본 발명에 따르는 쿼드(quad)구조 화소의 투과영역(T)의 면적은 종래의 기술에 따르는 화소구조의 투과영역의 면적보다 크다. 이에 따라, 투과모드에서 휘도 및 화질이 개선된다.According to the pixel structure according to the present invention, luminance and image quality are improved in the transmission mode of the transmission region T as compared with the conventional pixel structure. Specifically, when driven in the transmission mode, the brightness is increased in the transmission mode by the light reflected from the reflection area (R). In addition, when the pixel is manufactured under the same conditions and the constraints of the same area, the area of the transmission region T of the quad structure pixel according to the present invention is larger than that of the transmission region of the pixel structure according to the prior art. Accordingly, luminance and image quality are improved in the transmission mode.
또한, 본 발명에 따를 경우, 4개의 서브픽셀 중 3개의 서브픽셀이 독립되어 투과모드로 구동되고, 1개의 서브픽셀도 독립되어 반사모드로 구동된다. 즉, 4개의 서브픽셀이 각각의 박막트랜지스터에 의하여 독립하여 구동된다. 이에 따라, 광센서를 이용하여 외부환경의 광량이 적은 경우로 인식되면 3개의 투과모드의 서브픽셀의 휘도를 향상시키도록 제어하고 고화질의 화상을 구현할 수 있다. 그리고, 외부광량이 많은 경우로 인식되면 3개의 투과모드의 서브픽셀의 휘도를 감소시키도록 제어함과 동시에 1개의 반사 형태의 서브픽셀의 휘도가 개선되도록 제어하여 흑백화면을 용이하게 구현할 수 있다. 즉, 외부환경에 능동적으로 대응하여 각 서브픽셀의 휘도를 제어할 수 있어, 화질이 개선된다.In addition, according to the present invention, three subpixels of four subpixels are independently driven in the transmissive mode, and one subpixel is independently driven in the reflective mode. That is, four subpixels are driven independently by each thin film transistor. Accordingly, when it is recognized that the light amount of the external environment is small by using the optical sensor, it is possible to control to improve the luminance of the subpixels of the three transmission modes and to implement a high quality image. When it is recognized that the external light amount is large, the black and white screen can be easily implemented by controlling to reduce the luminance of the three subpixels in three transmission modes and controlling the luminance of one subpixel in the reflection form. That is, the luminance of each subpixel can be controlled in response to the external environment, thereby improving the image quality.
이하, 도5 및 도6을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따르는 반투과형 액정패널에 대하여 설명한다.Hereinafter, a transflective liquid crystal panel according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
제2실시예에서는 제1실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하도록 하며, 설명이 생략되거나 요약된 부분은 제1실시예에 따른다. 그리고, 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 도면번호를 부여하여 설명하도록 한다.In the second embodiment, only characteristic parts distinguished from the first embodiment will be described and described, and descriptions omitted or summarized will be in accordance with the first embodiment. In addition, for the convenience of description, the same reference numerals are assigned to the same components to be described.
우선, 제1기판(100)에 대하여 설명한다. 제2실시예에 따르는 제1기판(100)은, 제1실시예와 달리, 제1기판소재(110)의 전면에 보호막(170)이 형성되어 있다. 즉, 제1실시예와 달리 투과영역(T)에도 보호막(170)이 도포되어 있다. 그리고, 요철패턴(175)은 반사영역(R)에서만 형성되어 있다. 또한, 제1 내지 제3화소전극(191, 192, 193)은 각 서브픽셀의 보호막(170) 상에 형성되어 있고, 제4화소전극(194)은 반사층(180) 상에 형성되어 있다.First, the
다음 제2기판(200)에 대하여 설명한다. 컬러필터(231a, 231b, 231c, 231d) 는, 구체적으로 되시되지 않았으나, 제1화소전극(191)에 대응하는 적색 컬러필터(231a)와, 제2화소전극(192)에 대응하는 녹색 컬러필터(231b)와, 제3화소전극(193)에 대응하는 청색 컬러필터(231c)와, 제4화소전극(194)에 대응하는 반사부 컬러필터(231d)를 포함한다. 여기서, 반사부 컬러필터(231d)는 녹색의 컬러필터, 청색의 컬러필터 및 적색의 컬러필터 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 반사부 컬러필터(231d)에는, 도5에 도시된 바와 같이, 녹색의 컬러필터, 적색의 컬러필터 및 청색의 컬러필터가 쿼드(quad) 구조의 하나의 화소마다 반복하여 형성되어 있다.Next, the
제2실시예에 따르는 액정패널(10)에서 양 기판(100, 200) 사이의 거리로 정의되는 셀갭(C3)은 모두 실질적으로 동일하다. 즉, 제1실시예와 달리, 제2실시예에서는 보호막(170)이 제1기판소재(110)의 전면에 균일하게 도포되어 있어 투과영역(T)과 반사영역(R)에서 셀갭(C3)은 거이 동일하다.In the
이와 같이, 셀갭(C3)이 투과영역(T)과 반사영역(R)에서 동일한 경우, 제1실시예에서 설명한 바와 같이, 투과영역(T)과 반사영역(R)을 지나는 빛의 광경로가 서로 다르게 되는 문제점이 있다. 즉, 반사영역(R)에서의 빛은 액정층(300)을 두번 지나게 되고, 투과영역(T)에서의 빛은 액정층(300)을 한번 지나게 된다. 이에 따라, 휘도의 불균일이 발생할 수 있다.As described above, when the cell gap C3 is the same in the transmission region T and the reflection region R, as described in the first embodiment, the optical path of the light passing through the transmission region T and the reflection region R There is a problem of being different. That is, the light in the reflective region R passes through the
이와 같은 문제점은 4개의 서브픽셀 중 3개의 서브픽셀이 독립되어 투과모드로 구동되고, 1개의 서브픽셀은 반사모드로 구동된다. 즉, 4개의 서브픽셀이 각각의 박막트랜지스터에 의하여 독립하여 구동되는 본발명의 구조에 의하여 해결된다. 즉, 각각의 화소전극(191, 192, 193, 194)이 각각의 박막트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)에 연결되어 있는 점을 고려하여, 반사영역(R)에 대응하는 제4화소전극(194)과 투과영역(T)에 대응하는 제1 내지 제3화소전극(191, 192, 193)에 서로 다른 전압을 인가하여 전체적으로 휘도가 균일해지도록 설정할 수 있다. 즉, 반사영역(R)에 대응하는 액정층(300)의 배열상태를 조절하여 투과율을 높임으로써 투과영역(T)에서와 동일한 휘도가 발현되도록 조절한다.The problem is that three subpixels of four subpixels are independently driven in a transmission mode, and one subpixel is driven in a reflection mode. That is, the four subpixels are solved by the structure of the present invention in which each of the thin film transistors is driven independently. That is, the fourth pixel electrode corresponding to the reflective region R, considering that each
또한, 광센서를 이용하여 외부환경의 광량이 적은 경우로 인식되면 3개의 투과모드의 서브픽셀의 휘도를 향상시키도록 제어하고, 외부광량이 많은 경우로 인식되면 3개의 투과모드의 서브픽셀의 휘도를 감소시키도록 제어함과 동시에 1개의 반사 형태의 서브픽셀의 휘도가 개선되도록 제어할 수 있다. 즉, 외부환경에 능동적으로 대응하여 각 서브픽셀의 휘도를 제어할 수 있어, 화질이 개선된다.In addition, if the amount of light in the external environment is recognized by using an optical sensor, the control is performed to improve the luminance of the subpixels in the three transmissive modes. If the amount of the external light is recognized, the luminance of the subpixels in the three transmissive modes is controlled. At the same time, the luminance of one sub-pixel in the form of reflection can be improved while controlling to reduce. That is, the luminance of each subpixel can be controlled in response to the external environment, thereby improving the image quality.
한편, 종래와 비교하여 상대적으로 반사영역이 줄어들어 반사모드의 특성이 저하됨에 따라 반사모드에서 해상도가 저하될 수 있다. 이와 같이 반사모드에서 해상도 저하 문제는 반사모드를 통한 화상 구현시 공지의 서브픽셀 렌더링(sub pixel rendering) 기술을 적용하여 보완할 수 있다. 여기서, 서브픽셀 렌더링(sub pixel rendering) 기술이란 반사모드 구현시 인접한 화소의 반사영역에 입력될 복수의 데이터 신호를 합산한 후, 이를 평균한 데이터 신호를 각각 화소의 반사영역에 입력시키도록 하여 전체적으로 해상도를 향상시키는 기술이다. 이때, 인접한 화소사이에 가중치를 동일하게 설정할 수도 있고, 일부 다르게 가중치를 설정하여 서브픽셀 렌더링(sub pixel rendering) 기술을 적용할 수 있다.On the other hand, as compared with the prior art, the reflection area is reduced, and as the characteristics of the reflection mode are degraded, the resolution may be reduced in the reflection mode. As described above, the problem of deterioration in the reflection mode may be compensated by applying a known sub pixel rendering technique when implementing an image through the reflection mode. Here, the sub pixel rendering technique sums up a plurality of data signals to be input to the reflection areas of adjacent pixels when the reflection mode is implemented, and then inputs the averaged data signals to the reflection areas of the pixels as a whole. It is a technique to improve the resolution. In this case, the weights may be set to be the same between adjacent pixels, or a subpixel rendering technique may be applied by setting weights differently.
이하, 도7 및 도8을 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따르는 반투과형 액정 패널에 대하여 설명한다.7 and 8, a transflective liquid crystal panel according to a third embodiment of the present invention will be described.
제3실시예에서는 제1실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하도록 하며, 설명이 생략되거나 요약된 부분은 제1실시예에 따른다. 그리고, 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 도면번호를 부여하여 설명하도록 한다.In the third embodiment, only the characteristic parts distinguished from the first embodiment will be described and described, and the description thereof will be omitted or summarized according to the first embodiment. In addition, for the convenience of description, the same reference numerals are assigned to the same components to be described.
우선, 제1기판(100)을 상술한 제1실시예와 구별되는 특징적인 부분 중심으로 설명한다.First, the
제1게이트 배선(121a, 123a) 및 제2게이트 배선(121b, 123b)은 제1데이터 배선(161a, 162a, 163a) 및 제2데이터 배선(161b, 162b, 163b)과 교차하여 제1서브픽셀(Ⅰ), 제2서브픽실(Ⅱ), 제3서브픽셀(Ⅲ) 및 제4서브픽셀(Ⅳ)을 정의한다. 4개의 서브픽셀(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ)은 하나의 화소(pixel)를 구성한다. The
제1게이트 배선(121a, 123a) 및 제2게이트 배선(121b, 123b)과 제1데이터 배선(161a, 162a, 163a) 및 제2데이터 배선(161b, 162b, 163b)의 교차지점에는 제1 내지 제4박막트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)가 형성되어 있다. 제1 내지 제4박막트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)는 독립적으로 구동된다. 그리고, 제1절연기판(110)에는 제1게이트 배선(121a, 123a) 및 제2게이트 배선(121b, 123b)과 나란히 형성되어 있는 복수의 공통전압선(125)이 형성되어 있다. 공통전압선(125)은 공통전압접촉구(173)를 통하여 후술할 제3전극층(190c)에 연결되어, 제3전극층(190c)에 공통전압(Vcom)을 인가한다.The first to the
제1 내지 제4박막트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4) 위와 제4서브픽셀(Ⅳ)에 는 보호막(170)이 형성되어 있다. 즉, 보호막(170)은 제1서브픽셀(Ⅰ), 제2서브픽셀(Ⅱ) 및 제3서브픽셀(Ⅲ)에 대응하는 영역에서 제거되어 있다. 이에 따라, 제4서브픽셀(Ⅳ)에서의 셀갭(C1)은 제1서브픽셀(Ⅰ), 제2서브픽셀(Ⅱ) 및 제3서브픽셀(Ⅲ)의 셀갭(C2)의 1/2배 정도가 된다. 제4서브픽셀(Ⅳ)에 대응하는 보호막(170)의 표면에는 요철패턴(175)이 형성되어 있다. 그리고, 제1 내지 제4박막트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4)의 드레인 전극(163a, 163b)을 노출시키는 드레인 접촉구(171)가 형성되어 있다.A
제4서브픽셀(Ⅳ)의 요철패턴(175) 상에는 반사층(180)이 형성되어 있다. 이에 따라, 제4서브픽셀(Ⅳ)은 반사영역(R)이 되며, 제1서브픽셀(Ⅰ), 제2서브픽셀(Ⅱ) 및 제3서브픽셀(Ⅲ)은 투과영역(T)이 된다.The
반사층(180) 상에는 제1전극층(190a)이 형성되어 있다. 구체적으로, 제4서브픽셀(Ⅳ)은 제1전극층(190a)에 의하여 채워져 있다. 제1전극층(190a)은 드레인 접촉구(171)를 통하여 제4박막트랜지스터(Tr4)와 연결되어 있다. 이에 반하여, 제1서브픽셀(Ⅰ), 제2서브픽셀(Ⅱ) 및 제3서브픽셀(Ⅲ)에는 제2전극층(190b)과 제3전극층(190c)이 상호 반복되어 형성되어 있다. 제2전극층(190b)은 드레인 접촉구(171)를 통하여 제1박막트랜지스터(Tr1), 제2박막트랜지스터(Tr2) 및 제3박막트랜지스터(Tr3)에 연결되어 있으며, 제3전극층(190c)은 공통전압 접촉구(173)를 통하여 공통전압선(125)에 연결되어 있다. 이에 따라, 제1전극층(190a) 및 제2전극층(190b)에는 화소전압이 충전되며, 제3전극층(190c)에는 공통전압이 충전된다. 그리고, 제2전극층(190b)과 제3전극층(190c) 사이에는 횡전계가 형성되어 IPS(In Plane Switching) 모드가 구현된다.The
이하, 제2기판(200)을 상술한 제1실시예와 구별되는 특징적인 부분 중심으로 설명한다.Hereinafter, the
제2기판(200)은, 제1서브픽셀(Ⅰ)에 대응하는 적색 컬러필터(231)와, 제2서브픽셀(Ⅱ)에 대응하는 녹색 컬러필터(미도시)와, 제3서브픽셀(Ⅲ)에 대응하는 청색 컬러필터(미도시)와, 상기 제4서브픽셀(Ⅳ)에 대응하는 반사부 컬러필터(232) 및 반사부 컬러필터(232) 상에 형성되어 있는 제4전극층(250)을 포함한다. 반사부 컬러필터(232) 상에 형성된 제4 전극층(250)은 제4서브픽셀(Ⅳ)에 형성되어 있는 제1전극층(190a)과 함께 수직전계를 형성한다. The
여기서, 반사부 컬러필터(232)는 상술한 제1실시예와 같이 흰색 컬러필터로 마련될 수 있으며, 상술한 제2실시예와 같이 녹색 컬러필터, 적색 컬러필터 및 청색 컬러필터 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 반사부 컬러필터(232)에는, 제2실시예와 같이, 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터가 하나의 쿼드(quad)구조의 화소마다 반복하여 형성되어 있을 수 있다.Here, the
그리고, 도8에 도시된 바와 같이, 제1절연기판(110)의 외부면에는 제1위상차판(410)과 제1편광판(420)이 차례로 부착되어 있고, 제2절연기판(210)의 외부면에는 제2위상차판(430)과 제2편광판(440)이 차례로 부착되어 있다. 여기서, 제1위상차판(410)과 제2위상차판(430)은 통과하는 빛의 위상을 λ/2 지연시키는 필름으로, 제1위상차판(410)과 제2위상차판(430)에는 일정한 방향으로 형성된 위상지연축이 마련되어 있다. 제1위상차판(410)의 위상지연축은 상기 제1편광판(420)의 편광축에 실질적으로15도 경사지도록 마련되어 있고, 제2위상차판(430)의 위상지연축은 상기 제2편광판(440)의 편광축에 실질적으로60도 경사지도록 마련되어 있다.As shown in FIG. 8, the first
이하, 제3실시예에 따르는 반투과형 액정패널의 광학동작에 대하여 도9a 내지 도9d를 참조하여 살펴본다.Hereinafter, the optical operation of the transflective liquid crystal panel according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 9A to 9D.
도9a 및 도9b는 투과영역(T)에서 IPS모드의 광학 동작을 설명하기 위한 도면이다. 9A and 9B are views for explaining the optical operation in the IPS mode in the transmission region T. FIG.
먼저, 도9a를 참조하여 전극층(190b, 190c)에 전압이 인가되지 않은 상태에서 블랙화면이 구현되는 광학동작에 대하여 설명한다. 제1절연기판(110)의 외부면에 부착된 제1편광판(420)을 투과한 빛은(①)은 제1위상차판(410)의 위상지연축(Slow Axis, SA)과 15도를 이루며 입사하여 제1위상차판(410)을 통과하면서 위상지연축(Slow Axis, SA) 대비 15도 대칭이동한다(②). 여기서, 제1평광판(410)을 통과한 빛은 원편광에서 선편광으로 변화되고, 선편광은 제1위상차판(410)을 통과하면서 λ/2(180도)만큼 위상이 지연되어 위상지연축(Slow Axis, SA)에 대하여 대칭이동하게 되는 것이다. First, an optical operation of implementing a black screen in a state in which no voltage is applied to the electrode layers 190b and 190c will be described with reference to FIG. 9A. Light transmitted through the first
이 빛은 액정층(300)을 통과하면서 액정 방향자(Liquid Crystal Director)를 기준으로 대칭이동하게 된다(③). 여기서, 액정층(300)은 전극층(190b, 190c)에 전압이 인가되지 않은 상태에서 λ/2(180도)의 위상지연값을 가지도록 설정되어 있으며, 액정 방향자는 전압이 인가되지 않은 경우 제1위상차판(410)의 위상지연축에 60도를 이루도록 배열되어 있다. 구체적으로, 액정층(300)의 위상차값은 δ=?n×d의 관계식이 성립하기 때문에, 이를 기초로 액정층(300)의 위상지연값이 λ/2(180 도)이 되도록 설정할 수 있다. 여기서,δ는 위상차값이고, ?n은 액정층의 굴절율이며, d 는 셀갭이다. 즉, 액정층(300)은 위상지연판과 같이 작용하여 선편광의 위상을 λ/2(180도)만큼 지연시킨다. 이에 따라, 선편광은 액정 방향자(Liquid Crystal Director)를 기준으로 45도 대칭이동하게 된다. The light is symmetrically moved relative to the liquid crystal director while passing through the liquid crystal layer 300 (③). Here, the
이 빛은 다시 제2위상지연판(430)을 지나면서 제2위상지연판(430)의 위상지연축(Slow Axis, SA)을 기준으로 대칭이동하여 제2편광판(440)의 편광축과 90도를 이루게 된다(④). 즉, 제2위상지연판(430)을 통과한 빛은 위상지연축을 기준으로 30도 대칭이동하여 제2편광판(440)의 편광축과 90도를 이루게 된다. 이에 따라, 빛은 제2편광판(440)을 통과하지 못하여 블랙화면이 구현된다. 즉, 전극층(190b, 190c)에 전압이 인가되지 않은 상태에서 블랙화면이 구현되는 노말리 블랙(normally black)이다.The light passes again through the second
다음, 도9b를 참조하여 전극층(190b, 190c)에 전압이 인가된 경우 화이트 화면이 구현되는 광학동작에 대하여 설명한다.Next, an optical operation of implementing a white screen when a voltage is applied to the electrode layers 190b and 190c will be described with reference to FIG. 9B.
제1절연기판(110)의 외부면에 부착된 제1편광판(420)을 투과한 빛은(①)은 제1위상차판(410)의 위상지연축(Slow Axis, SA)과 15도를 이루며 입사하여 제1위상차판(410)을 통과하면서 위상지연축(Slow Axis, SA) 대비 15도 대칭이동한다(②). 여기서, 제1평광판(410)을 통과한 빛은 원편광에서 선편광으로 변화되고, 선편광은 제1위상차판(410)을 통과하면서 λ/2(180도)만큼 위상이 지연되어 위상지연축(Slow Axis, SA)에 대하여 대칭이동하게 되는 것이다.Light transmitted through the first
전극층(190b, 190c)에 전압이 인가되면 액정층(300)을 이루는 액정분자들이 45도 회전함에 따라 액정 방향자(Liquid Crystal Director)도 초기상태에서 45도 회전하게 된다. 45도 회전된 액정 방향자는 제1위상차판(410)의 위상지연축과 일치하게 되어, 제1위상차판(410)을 통과한 빛은 액정층(300)에 의한 위상지연이 발생되지 않는다(③). 즉, 액정층(300)을 통과한 빛(③)은 제1위상차판(410)을 통과한 빛(②)과 동일한 각도를 갖는다.When voltage is applied to the electrode layers 190b and 190c, the liquid crystal molecules forming the
이 빛(③)은 제2위상차판(430)을 통과하면서 위상지연축을 기준으로 대칭이동하게 된다(④). 구체적으로, 액정층(300)을 통과한 빛(③)은 위상지연축을 기준으로 60도를 이루고 있으므로, 제2편광판(440)의 편광축과 동일하게 되어 제2편광판(440)을 통과하여 화이트가 된다.The light ③ passes through the second
도9c 및 도9d는 반사영역(R)에서 IPS모드의 광학 동작을 설명하기 위한 도면이다.9C and 9D are views for explaining the optical operation in the IPS mode in the reflection region R. FIG.
먼저, 도9c를 참조하여 전극층(190a, 250)에 전압이 인가되지 않은 상태에서 블랙화면이 구현되는 광학동작에 대하여 설명한다.First, an optical operation of implementing a black screen in a state in which no voltage is applied to the
반사모드에서 외부광은 제2편광판(440)을 먼저 통과하게 된다(①). 제2편광판(440)을 통과한 빛은 원편광에서 선편광으로 변환되고, 선편광으로 변환된 빛(①)은 제2위상차판(430)을 통과하면서 위상지연축을 기준으로 λ/2(180도)만큼 위상이 지연되어 위상지연축(Slow Axis, SA)에 대하여 대칭이동하게 되는 것이다. 구체적으로, 제2편광판(440)을 통과한 빛(①)은 제2위상차판(430)의 위상지연축과 60도를 이루고 있으므로, 위상지연축을 기준으로 대칭이동하여 ②와 같은 빛 상태가 된다.In the reflective mode, external light passes through the second
이 빛(②)은 액정층(300)의 액정 방향자(Liquid Crystal Director)와 45도를 이루고 있어 위상이 지연되게 된다. 여기서, 반사영역(R)의 셀갭은 투과영역(T)의 1/2이므로, 반사되고 나온 빛은 결과적으로 (λ/4)×2 = λ/2를 느낀다. 즉, 셀갭은 1/2이나, 빛은 액정층(300)을 두번 통과하기 때문이다. 따라서, 이 빛(②)은 액정 방향자를 기준으로 대칭이동하여 ③과 같은 상태가 된다.This light (2) forms 45 degrees with the liquid crystal director of the
반사된 빛(③)은 다시 제2위상차판(430)을 통과하는데, 반사된 빛(③)은 제2위상차판(430)의 위상지연축과 30 도를 이루므로, 제2위상차판(430)를 통과한 빛은 위상지연축을 기준으로 대칭이동하여 ④와 같은 상태의 빛이된다. 이 빛(④)은 제2편광판(440)의 편광축과 90도를 이루고 있으므로, 블랙화면이 구현된다.The reflected light ③ passes through the second
다음, 도9d를 참조하여 전극층(190a, 250)에 전압이 인가된 상태에서 화이트 화면이 구현되는 광학동작에 대하여 설명한다.Next, an optical operation of implementing a white screen in a state where voltage is applied to the
반사모드에서 외부광은 제2편광판(440)을 먼저 통과하게 된다(①). 제2편광판(440)을 통과한 빛은 원편광에서 선편광으로 변환되고, 선편광으로 변환된 빛(①)은 제2위상차판(430)을 통과하면서 위상지연축을 기준으로 λ/2(180도)만큼 위상이 지연되어 위상지연축(Slow Axis, SA)에 대하여 대칭이동하게 되는 것이다. 구체적으로, 제2편광판(440)을 통과한 빛(①)은 제2위상차판(430)의 위상지연축과 60도를 이루고 있으므로, 위상지연축을 기준으로 대칭이동하여 ②와 같은 빛 상태가 된다.In the reflective mode, external light passes through the second
전극층(190a, 250)에 전압이 인가되면, 형성된 수직전계에 따라 액정층(300)을 이루는 액정분자들은 수직배향하기 된다. 즉, 제1편광판(410)과 제2편광판(440) 사이에 수직하게 액정분자들이 배열된다. 이러한 배열에 따라, 액정층(300)에 의한 위상지연은 발생하지 않게 되므로, 제2위상차판(430)을 통과한 빛(②)은 변하지 않게 되어 그대로 반사되어 제2위상차판(430)을 향하게 된다(③). When voltage is applied to the
이 빛(③)은 다시 제2위상차판(430)을 통과하면서 위상지연축을 기준으로 다시 대칭이동하여 ④ 상태의 빛이 된다. 이 빛(④)은 처음에 제2편광판(440)을 통과한 빛(①)과 동일한 상태의 빛이다. 이에 따라, 빛(④)은 제2편광판(440)의 편광축을 통과하여 화이트 화면이 구현된다.The
이에 따라, 투과영역(T)과 반사영역(R)에서 모두 블랙화면과 화이트 화면이 각각 구동 가능해져 반사 및 투과모드의 구현이 가능한 액정패널이 제공된다.Accordingly, a black screen and a white screen can be driven in both the transmission region T and the reflection region R, thereby providing a liquid crystal panel capable of implementing reflection and transmission modes.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 투과모드에서의 휘도 및 화질이 개선되며, IPS모드에서 반사 및 투과모드로 구현 가능한 액정패널이 제공된다.As described above, according to the present invention, there is provided a liquid crystal panel capable of improving luminance and image quality in a transmission mode, and implementing reflection and transmission modes in an IPS mode.
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060135604A KR20080060948A (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Liquid crystal dsplay panel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060135604A KR20080060948A (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Liquid crystal dsplay panel |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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KR1020060135604A KR20080060948A (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Liquid crystal dsplay panel |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20080060948A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9335853B2 (en) | 2011-08-16 | 2016-05-10 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device including sensor units and driving method thereof |
-
2006
- 2006-12-27 KR KR1020060135604A patent/KR20080060948A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9335853B2 (en) | 2011-08-16 | 2016-05-10 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device including sensor units and driving method thereof |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |