KR20110069396A - In-plane switching mode trans-flective liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단일 셀갭을 가져 블랙 휘도 특성을 향상시킨 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an array substrate for a transverse electric field mode reflective transmission liquid crystal display device having a single cell gap and improving black luminance characteristics, and a method of manufacturing the same.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었다.Recently, with the rapid development of the information society, the need for a flat panel display having excellent characteristics such as thinning, light weight, and low power consumption has emerged.
이러한 평판 표시 장치는 스스로 빛을 발하느냐 그렇지 못하냐에 따라 나눌 수 있는데, 스스로 빛을 발하여 화상을 표시하는 것을 발광형 표시장치라 하고, 그렇지 못하고 외부의 광원을 이용하여 화상을 표시하는 것을 수광형 표시장치라고 한다. 발광형 표시장치로는 플라즈마 표시장치(plasma display device)와 전계 방출 표시장치(field emission display device), 전계 발광 표시 장치(electro luminescence display device) 등이 있으며, 수광형 표시 장치로는 액정표시장치(liquid crystal display device)가 있다. Such a flat panel display may be divided according to whether it emits light or not. A light emitting display is one that displays an image by emitting light by itself, and a display is performed by displaying an image using an external light source. It is called a display device. The light emitting display device includes a plasma display device, a field emission display device, an electro luminescence display device, and the like. The light receiving display device includes a liquid crystal display device ( liquid crystal display device).
이중 액정표시장치가 해상도, 컬러표시, 화질 등이 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.Dual liquid crystal display devices are being actively applied to notebooks and desktop monitors because of their excellent resolution, color display, and image quality.
일반적으로 액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 서로 대향하도록 배치하고, 두 기판 사이에 액정을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직여 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device arranges two substrates on which electrodes are formed so that the surfaces on which the two electrodes are formed face each other, injects a liquid crystal between the two substrates, and applies a voltage to the two electrodes to generate an electric field. By moving the liquid crystal molecules to adjust the light transmittance of the device to represent the image.
그런데, 액정표시장치는 앞서 언급한 바와 같이 스스로 빛을 발하지 못하므로 별도의 광원이 필요하다. However, the liquid crystal display device does not emit light as described above, so a separate light source is required.
따라서, 액정패널 뒷면에 백라이트(backlight) 유닛을 구성하고, 상기 백라이트 유닛으로부터 나오는 빛을 액정패널에 입사시켜, 액정의 배열에 따라 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시한다. Therefore, a backlight unit is formed on the rear side of the liquid crystal panel, and light emitted from the backlight unit is incident on the liquid crystal panel to display an image by adjusting the amount of light according to the arrangement of liquid crystals.
이러한 액정표시장치를 투과형(transmission type) 액정표시장치라고 하는데, 투과형 액정표시장치는 백라이트와 같은 인위적인 배면광원을 사용하므로 어두운 외부 환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있으나, 백라이트로 인한 전력소비(power consumption)가 큰 단점이 있다. Such a liquid crystal display device is called a transmission type liquid crystal display device. Since the liquid crystal display device uses an artificial back light source such as a backlight, a bright image can be realized even in a dark external environment, but power consumption due to the backlight is consumed. There is a big disadvantage.
이와 같은 단점을 보완하기 위해 반사형 및 반사투과형 액정표시장치가 제안되었다. In order to make up for such drawbacks, reflective and reflective transmissive liquid crystal displays have been proposed.
반사형 액정표시장치는 외부의 자연광이나 인조광을 반사시킴으로써 액정의 배열에 따라 빛의 투과율을 조절하는 형태로 투과형 액정표시장치에 비해 전력소비가 적다. 이러한 반사형 액정표시장치에서 하부 어레이 기판 상에 형성되는 화소전극은 반사가 잘 되는 도전 물질로 형성하고, 상부의 컬러필터 기판에 형성되는 공통전극은 외부광을 투과시키기 위해 투명 도전 물질로 형성한다.The reflection type liquid crystal display device has less power consumption than the transmission type liquid crystal display device in the form of controlling light transmittance according to the arrangement of liquid crystals by reflecting external natural light or artificial light. In the reflective liquid crystal display, the pixel electrode formed on the lower array substrate is formed of a conductive material that reflects well, and the common electrode formed on the upper color filter substrate is formed of a transparent conductive material to transmit external light. .
또한, 반사투과형 액정표시장치는 투과형 및 반사형 액정표시장치의 장점을 모두 갖춘 것으로, 실내 또는 외부광이 없는 곳에는 백라이트 광을 이용하는 투과모드로 사용하고, 외부광원이 존재하는 곳에서는 상기 외부광을 광원으로 이용하는 반사모드로 선택 사용할 수 있는 것이 특징이 되고 있다. In addition, the transflective liquid crystal display device has all the advantages of the transmissive and reflective liquid crystal display device, and is used in a transmissive mode using backlight light where there is no indoor or external light, and the external light where an external light source exists. It is characterized by being able to select and use a reflection mode using the light source.
따라서 최근에는 두 모드로 모드 이용할 수 있는 반사투과형 액정표시장치가 많은 관심을 받고 있으며, 나아가 광시야각 특성을 갖는 횡전계 모드로 구현되는 반사투과형 액정표시장치가 더욱 많은 관심을 받고 있다. Therefore, recently, a transflective liquid crystal display device that can be used in two modes has received a lot of attention, and furthermore, a transflective liquid crystal display device implemented in a transverse electric field mode having wide viewing angle characteristics has received more attention.
도 1은 종래의 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판을 박막트랜지스터와 반사영역 및 투과영역을 관통하도록 절단한 부분에 대한 단면도이다. FIG. 1 is a cross-sectional view of a portion of a conventional transverse electric field mode reflective transmissive liquid crystal display device cut through a thin film transistor, a reflective region, and a transmissive region.
도시한 바와같이, 절연기판(1) 상에 일방향으로 연장하는 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있으며, 이와 나란하게 이격하며 공통배선(6)이 형성되어 있다. 또한, 스위칭 영역(TrA)에는 상기 게이트 배선(미도시)과 연결되며 게이트 전극(8)이 형성되어 있다.As shown in the drawing, gate wirings (not shown) extending in one direction are formed on the
상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(8) 위로는 게이트 절연막(10)이 형성되어 있다. 또한, 상기 게이트 절연막(10) 상부에는 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하여 상기 화소영역(P)을 정의하며 데이터 배선(30)이 형성되어 있으며, 상기 스위칭 영역(TrA)에 있어서는 순차적으로 순수 비정질 실리콘의 액티브층(20a)과 서로 이격하며 불순물 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹콘택층(20b)으로 구성된 반도체층(20)과, 서로 이격하며 소스 및 드레인 전극(33, 36)이 형성되어 있다. 이때, 상기 소스 전극(33)은 상기 데이터 배선(30)과 연결되고 있다. A
다음, 상기 데이터 배선(30)과 상기 박막트랜지스터(Tr) 위로 제 1 보호층(40)이 형성되어 있으며, 상기 제 1 보호층(40) 상부로 반사영역(RA)에 있어서는 그 표면이 올록볼록한 요철구조를 가지며, 상기 투과영역(TA)에는 그 표면이 평탄한 상태를 갖는 제 2 보호층(43)이 형성되고 있다.Next, a
또한, 반사영역(RA)에 있어서 상기 제 2 보호층(43) 위로는 반사능력이 우수한 금속물질로서 상기 제 2 보호층(43) 표면의 요철구조를 반영하여 그 표면이 요철구조를 갖는 반사판(50)이 형성되어 있다. In addition, a reflective plate having a concave-convex structure on the surface of the
다음, 상기 반사영역(RA)에 있어 상기 반사판(50) 상부에는 표면이 평탄한 상태를 갖는 제 3 보호층(55)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제 3 보호층(55)은 상기 투과영역(TA)과의 단차를 형성함으로써 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치(미도시) 구현 시 반사영역(RA)과 투과영역(TA)의 액정층(미도시)의 두께를 달리하기 위함이며, 더불어 그 하부의 위치한 반사판(50)에 구현된 요철구조가 더 이상 그 상부에 구성되는 구성요소에 대해서는 적용되지 않도록 하기 위함이다. 반사영역(RA)의 경우 외부광이 입사되어 상기 반사판(50)에 의해 반사되는 빛을 사용자가 보게 되므로 액정층(미도시)을 2회 통과하게 되는 반면, 투과영역(TA)에 있어서는 하부의 백라이트 유닛(미도시)로부터 나온 빛이 상기 액정층(미도시)을 1회 통과한 것을 사용자가 보게 되므로 사용자는 상기 두 영역(TA, RA)에서 위상 차이를 느끼게 된다. Next, in the reflective region RA, a third
따라서 이러한 반사영역(RA)과 투과영역(TA)에서의 위상차 문제를 극복하기 위해 반사영역(RA)의 액정층(미도시)보다 투과영역(TA)의 액정층(미도시)의 두께를 2배 더 두껍게 형성해야 하며, 이러한 액정층(미도시)의 두께 차를 실현시키기 위해 상기 반사영역(RA)에 있어서 제 3 보호층(55)을 더욱 형성하고 있는 것이다. Therefore, in order to overcome the phase difference problem in the reflection area RA and the transmission area TA, the thickness of the liquid crystal layer (not shown) of the transmission area TA is 2 than that of the liquid crystal layer of the reflection area RA. The third
이때, 상기 제 3 보호층(55)과 그 하부에 위치하는 제 2 보호층(43)은 상기 공통배선(6)이 형성된 부분에 대응하여 중첩 형성된 상기 드레인 전극(36)을 노출시키는 드레인 콘택홀(58)이 구비되고 있다.In this case, the third
다음, 상기 반사영역(RA)의 제 3 보호층(55)과 상기 투과영역(TA)의 제 2 보호층(43) 상부에는 각 화소영역(P)별로 분리되며 상기 드레인 콘택홀(58)을 통해 상기 드레인 전극과(36) 접촉하며 판형태의 화소전극(62)이 형성되어 있다.Next, an upper portion of the
다음, 상기 화소전극(62) 상부에는 제 4 보호층(65)이 전면에 형성되어 있으며, 상기 제 4 보호층(65) 상부로 전면에 투명 도전성 물질로써 투과영역(TA)에 대응해서는 각 화소영역(P) 내에 상기 데이터 배선(30)과 나란한 장축을 갖는 바(bar) 형태의 다수의 제 1 개구(op1)를 구비하며, 상기 반사영역(RA)에 대응해서는 상기 데이터 배선(30)에 대해 소정의 각도로 배치된 장축을 갖는 다수의 제 2 개구(op2)를 구비한 공통전극(70)이 형성되어 있다. Next, a
한편, 도면에 나타나지 않았지만, 상기 기판(1) 전면에 형성되는 상기 공통전극(70)은 그 하부에 형성된 다수의 보호층에 구비된 공통 콘택홀(미도시)을 통해 노출된 상기 공통배선(6)과 접촉함으로써 전기적으로 연결되고 있다.Although not shown in the drawing, the
하지만, 전술한 투과영역(TA)과 반사영역(RA)에서 단차 구성을 갖는 어레이 기판(1)을 구비한 종래의 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치(미도시)는 블랙 휘도 구현 시 이중셀갭 구현을 위해 형성된 제 3 보호층(55) 상부에서 빛샘이 발생하며, 이로 인해 블랙 휘도 특성이 저하되고 있는 실정이다.However, the conventional transverse electric field mode transflective liquid crystal display device (not shown) having the
이는 반사영역(RA)에서의 셀갭(액정층의 두께)이 투과영역(TA)의 셀갭 대비 낮으며, 이러한 이중 셀갭 구현을 위해 반사영역(RA)에 형성한 제 3 보호층(55) 상부에서 셀갭 저하로 인해 액정의 배열 정렬도가 저하되는 부분(특히 반사영역(TA)과 투과영역(RA)의 경계부분)이 발생하며, 액정패널의 상부 및 하부에 편광축이 교차하도록 배치되는 편광판(미도시)을 구비함으로써 상기 액정의 배열 정렬도가 저하되는 부분에서 빛샘 발생하게 되어 블랙 구현 시 블랙 휘도를 증가시키고 있기 때문이다. This is because the cell gap (thickness of the liquid crystal layer) in the reflection area RA is lower than the cell gap in the transmission area TA, and in the upper part of the third
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 반사영역과 투과영역에서 이중셀갭 구현에 의해 발생하는 블랙 휘도 저하를 방지할 수 있는 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Disclosure of Invention The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a transverse electric field mode reflection-transmissive liquid crystal display device capable of preventing black luminance degradation caused by the implementation of a double cell gap in a reflection area and a transmission area. do.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치는, 서로 마주하는 제 1 기판 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 내측면에 게이트 절연막을 개재하여 서로 직교하여 반사영역과 투과영역을 갖는 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 나란하게 형성된 공통배선과; 상기 화소영역에 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결되며 형성된 박막트랜지스터와; 상기 데이터 배선 및 상기 박막트랜지스터를 덮으며 형성된 제 1 보호층과; 상기 제 1 보호층 위로 상기 반사영역에 형성된 반사판과; 상기 반사판 위로 평탄한 표면을 가지며 표시영역 전면에 형성된 제 2 보호층과; 상기 제 2 보호층 상부로 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하며 상기 화소영역별로 판 형태로 형성된 화소전극과; 상기 화소전극 위로 상기 표시영역 전면에 형성된 제 3 보호층과; 상기 제 3 보호층 위로 상기 공통배선과 공통 콘택홀을 통해 연결되며 상기 투과영역에는 상기 데이터 배선과 나란하게 제 1 방향으로 그 장축을 가지며 이격하는 다수의 제 1 개구와, 상기 반사영역에는 상기 제 1 방향과 제 1 각도를 이루는 제 2 방향으로 그 장축을 가지며 이격하는 다수의 제 2 개구를 구비하여 형성된 공통전극과; 상기 공통전극 위로 형성된 제 1 배향막과; 상기 제 2 기판의 내측면에 형성된 컬러필터층과; 상기 컬러필터층을 덮으며 형성된 제 2 배향막과; 상기 제 1 및 제 2 배향막 사이에 상기 반사영역과 투과영역에서 동일한 제 1 두께를 가지며 개재된 액정층과; 상기 제 1 기판의 외측면에 제 1 편광축을 가지며 형성된 제 1 편광판과; 상기 제 2 기판의 외측면에 상기 제 1 편광축과 직교하는 제 2 편 광축을 가지며 형성된 제 2 편광판을 포함하며, 상기 반사영역에서는 상기 액정층 내의 액정 디렉터가 제 2 각도로 트위스트 되도록 배열되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a transverse electric field mode reflective transmission liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention comprises: a first substrate and a second substrate facing each other; A gate wiring and a data wiring formed on an inner surface of the first substrate to define a pixel region having a reflection region and a transmission region orthogonal to each other via a gate insulating film; A common wiring formed in parallel with the gate wiring; A thin film transistor connected to the gate line and the data line in the pixel area; A first passivation layer covering the data line and the thin film transistor; A reflection plate formed in the reflection area over the first protective layer; A second protective layer having a flat surface over the reflective plate and formed over the entire display area; A pixel electrode in contact with the drain electrode through a drain contact hole exposing the drain electrode of the thin film transistor on the second passivation layer and formed in a plate shape for each pixel region; A third passivation layer formed over an entire surface of the display area above the pixel electrode; A plurality of first openings connected to the third protective layer through the common wiring and the common contact hole and having a long axis spaced apart from each other in the first direction in parallel with the data wiring; A common electrode formed with a plurality of second openings having a long axis and spaced apart from each other in a second direction forming a first angle with one direction; A first alignment layer formed over the common electrode; A color filter layer formed on an inner surface of the second substrate; A second alignment layer covering the color filter layer; A liquid crystal layer interposed between the first and second alignment layers and having the same first thickness in the reflective and transmissive regions; A first polarizing plate having a first polarization axis on an outer surface of the first substrate; And a second polarizing plate having a second polarization axis orthogonal to the first polarization axis on an outer side surface of the second substrate, wherein the liquid crystal director in the liquid crystal layer is arranged to be twisted at a second angle in the reflection area. It is done.
이때, 상기 제 1 각도는 시계방향 또는 반시계 방향으로 95도이며, 상기 제 2 각도는 63도 인 것이 특징이다. In this case, the first angle is 95 degrees in a clockwise or counterclockwise direction, and the second angle is 63 degrees.
또한, 상기 투과영역에 대응하여 서로 마주하는 상기 제 1 및 제 2 배향막은 상기 데이터 배선과 제 3 각도를 갖는 제 1 배향방향으로 배향처리 되며, 상기 반사영역에 대응하는 제 1 배향막은 상기 제 1 배향방향과 수직한 제 2 배향방향으로 배향 처리되며, 상기 반사영역에 대응하는 제 2 배향막은 상기 제 2 배향방향과 제 4 각도를 갖는 제 3 배향방향으로 배향처리된 것이 특징이다. 이때, 상기 제 3 각도는 5도이며, 상기 제 4 각도는 63도 인 것이 특징이다.In addition, the first and second alignment layers facing each other corresponding to the transmissive region are oriented in a first alignment direction having a third angle with the data line, and the first alignment layer corresponding to the reflective region is the first alignment layer. The substrate is oriented in a second alignment direction perpendicular to the alignment direction, and the second alignment layer corresponding to the reflective region is oriented in a third alignment direction having a fourth angle with the second alignment direction. In this case, the third angle is 5 degrees, and the fourth angle is 63 degrees.
또한, 상기 제 2 편광축은 상기 제 1 배향방향과 일치하는 것이 특징이며, 상기 제 1 두께는 4.3㎛ 인 것이 특징이다. In addition, the second polarization axis is characterized by coinciding with the first alignment direction, characterized in that the first thickness is 4.3㎛.
또한, 상기 공통배선에서 상기 반사영역으로 분기하는 제 1 스토리지 전극이 형성되며, 상기 드레인 전극은 연장하여 상기 제 1 스토리지 전극과 중첩하도록 형성됨으로서 서로 중첩하는 상기 제 1 스토리지 전극과 상기 게이트 절연막과 드레인 전극은 스토리지 커패시터를 이루는 것이 특징이다. In addition, a first storage electrode branching from the common wiring to the reflective region is formed, and the drain electrode extends to overlap the first storage electrode so that the first storage electrode, the gate insulating layer, and the drain overlap each other. The electrode is characterized by forming a storage capacitor.
또한, 상기 제 1 보호층은 유기절연물질로 이루어지며 상기 반사영역에서는 그 표면이 올록볼록한 엠보싱 형태를 이루며, 상기 제 1 보호층 상부에 형성된 상기 반사판 또한 그 표면이 올록볼록한 엠보싱 형태를 이루는 것이 특징이다. In addition, the first protective layer is made of an organic insulating material, the surface of the reflective embossed embossed form, the reflective plate formed on the first protective layer is also characterized in that the surface of the embossed form. to be.
또한, 상기 박막트랜지스터와 상기 제 1 보호층 사이에는 무기절연물질로 이 루어진 제 4 보호층이 형성되며, 상기 제 1 보호층과 상기 반사판 사이에 무기절연물질로 이루어진 제 5 보호층이 형성된 것이 특징이다.In addition, a fourth protective layer made of an inorganic insulating material is formed between the thin film transistor and the first protective layer, and a fifth protective layer made of an inorganic insulating material is formed between the first protective layer and the reflector. It is characteristic.
또한, 상기 제 2 기판의 내측면과 상기 컬러필터층 사이에 상기 게이트 및 데이터 배선에 대응하여 블랙매트릭스가 형성되며, 상기 컬러필터층과 상기 제 2 배향막 사이에 오버코트층이 형성된 것이 특징이다. In addition, a black matrix is formed between the inner surface of the second substrate and the color filter layer to correspond to the gate and data wiring, and an overcoat layer is formed between the color filter layer and the second alignment layer.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치는, 단일 셀갭을 구현함으로서 종래의 이중셀갭을 가짐으로써 발생하는 빛샘에 의한 블랙 휘도 저감을 방지하는 효과가 있다.As described above, the transverse electric field mode reflection-transmissive liquid crystal display device according to the present invention has an effect of preventing black luminance reduction due to light leakage caused by having a conventional double cell gap by implementing a single cell gap.
또한, 투과영역과의 단차 형성을 위해 반사영역에만 형성하던 절연층을 생략할 수 있으므로 재료비 절감의 효과가 있다. In addition, since the insulating layer formed only in the reflective region can be omitted to form a step with the transmissive region, the material cost can be reduced.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 평면도이다. 설명의 편의를 위해 각 화소영역(P) 내의 박막트랜지스터(Tr)가 형성되는 영역을 소자영역이라 정의한다. 2 is a plan view of one pixel area of a reflective liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. For convenience of description, a region in which the thin film transistor Tr is formed in each pixel region P is defined as an element region.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치(100)는 크게 어레이 기판(101)과, 컬러필터 기판(미도시), 그리고 이들 두 기판(101, 미도시) 사 이에 개재된 액정층(미도시)으로 구성되고 있다.As shown, the reflective transmissive liquid
우선, 어레이 기판(101)에는 서로 직교하여 화소영역(P)을 정의하며 게이트 및 데이터 배선(103, 125)이 형성되어 있으며, 상기 화소영역(P)을 관통하며 상기 게이트 배선(103)과 나란하게 공통배선(109)이 형성되어 있다. 이때, 상기 화소영역(P)은 상기 공통배선(109)에 의해 다시 투과영역(TA)과 반사영역(RA)으로 나뉘고 있다. 또한 상기 각 화소영역 내의 반사영역에는 상기 공통배선에서 분기하여 제 1 스토리지 전극(110)이 형성되고 있다. First, in the
한편, 각 화소영역(P) 내의 반사영역(RA)에는 상기 게이트 배선(103) 및 데이터 배선(125)과 연결되며, 스위칭 소자로서 게이트 전극(106)과 게이트 절연막(미도시)과 반도체층(미도시)과 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(130, 133)을 포함하는 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. 이때 상기 드레인 전극(133)은 상기 제 1 스토리지 전극(110)과 중첩하며 형성됨으로써 서로 중첩되는 상기 제 1 스토리지 전극(110)과 상기 드레인 전극(133) 및 이들 두 전극(110, 133) 사이에 개재된 게이트 절연막(미도시)은 제 1 스토리지 커패시터(StgC1)를 이룬다. On the other hand, the reflective region RA in each pixel region P is connected to the
또한, 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(133)과 직접 접촉하며 판 형태를 가지며 화소전극(160)이 각 화소영역(P)별로 형성되어 있다.In addition, the thin film transistor Tr is in direct contact with the
한편, 상기 각 화소영역(P)별로 형성된 화소전극(160)에 대응하여 상기 공통배선(109)과 공통콘택홀(157)을 통해 연결되며 화소영역(P)의 구분없이 기판(101)의 표시영역 전면과 비표시영역 일부에 대응하여 공통전극(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 도면에 있어서는 상기 공통 콘택홀(157)은 각 화소영역(P)에 형성되고 있음을 보이고 있지만, 이는 일례를 나타낸 것이며, 상기 공통 콘택홀(157)은 상기 공통배선(109)의 끝단이 위치하는 비표시영역(미도시)에 형성될 수도 있다. On the other hand, the
상기 보호층(미도시)을 개재하여 서로 중첩하는 상기 화소전극(160)과 공통전극(미도시)은 제 2 스토리지 커패시터를 이룬다. The
또한, 상기 공통전극(미도시)에는 각 화소영역(P)의 투과영역(TA)에 대응해서는 상기 데이터 배선(125)과 나란하게 다수의 제 1 개구(op1)가 형성되어 있으며, 이때 상기 다수의 제 1 개구(op1)는 그 끝단이 각각 상기 게이트 배선(103)과 공통배선(109)과 중첩하도록 형성되어 있는 것이 특징이다. In addition, a plurality of first openings op1 are formed in the common electrode (not shown) in parallel with the
또한, 상기 반사영역(RA)에 대응하는 공통전극(미도시) 있어서는 다수의 제 2 개구(op2)가 상기 게이트 배선(103)과 소정의 각도 바람직하게는 시계방향 또는 반시계 방향으로 5도의 각도를 이루며 비스듬이 형성되고 있다. 이때, 상기 다수의 각 제 2 개구(op2)는 좌우로 이웃하는 화소영역(P)에 관계없이 직선의 바(bar) 형태를 가지며 연장되어 형성되거나 또는 각 화소영역 별로 바(bar) 형태를 가지며 형성되고 있다. 도면에 있어서는 상기 다수의 제 2 개구(op2)는 그 일끝단이 상기 투과영역(TA)과 반사영역(RA)의 경계가 되는 상기 공통배선(109) 상에 위치하며, 그 타끝단은 화소(P)영역에 관계없이 이웃한 화소영역(P)과 연결되며 형성되는 것으로 도시하였다. In addition, in the common electrode (not shown) corresponding to the reflective region RA, a plurality of second openings op2 are formed at a predetermined angle with the
한편, 반사영역(RA)에 있어서는 반사효율을 향상시키기 위해 그 표면이 랜덤하게 올록볼록한 엠보싱 구조를 갖는 반사판(150)이 구비되고 있다.On the other hand, in the reflection area RA, in order to improve reflection efficiency, the
전술한 구성을 갖는 어레이 기판(101)과 마주하는 컬러필터 기판(미도시)에 는 각 화소영역(P)의 경계에 대응하여 블랙매트릭스(미도시)가 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(미도시)로 둘러싸인 영역 즉 화소영역(P)에 순차 반복되는 형태로 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(미도시)을 갖는 컬러필터층(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 컬러필터층(미도시)을 덮으며 평탄한 표면을 갖는 오버코트층(미도시)이 형성되고 있다.On the color filter substrate (not shown) facing the
또한, 전술한 구성을 갖는 어레이 기판(101)과 컬러필터 기판(미도시) 사이에는 액정층(미도시)이 개재되고 있으며, 도면에 나타나지 않았지만, 상기 액정층(미도시)이 일정한 두께를 유지할 수 있도록, 스페이서(미도시)가 구비되고 있으며, 상기 어레이 기판(101) 및 컬러필터 기판(미도시)의 테두리에는 씰패턴(미도시)이 형성됨으로써 상기 액정층(미도시)의 누수를 방지하며 상기 두 기판(101, 미도시)이 접합된 상태를 유지하도록 하고 있다.In addition, a liquid crystal layer (not shown) is interposed between the
또한, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 어레이 기판(101) 및 컬러필터 기판(미도시)의 외측면에는 각각 편광축이 직교하도록 배치되도록 제 1 및 제 2 편광판(미도시)이 부착되고 있다. Although not shown in the drawings, first and second polarizing plates (not shown) are attached to outer surfaces of the
한편, 전술한 구성을 갖는 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치(100)에 있어서 가장 특징적인 구성으로서 상기 어레이 기판(101)의 투과영역(TA)에 구비된 상기 다수의 제 1 개구(op1)는 상기 컬러필터 기판(미도시) 외측면에 형성된 제 2 편광판(미도시)의 제 2 편광축(pol2)과 시계 또는 반시계 방향으로 5도 정도 차이를 갖도록 배치되고 있는 것이 특징이다. In the transverse electric field mode reflection-transmissive liquid
한편, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 어레이 기판(101)에 있어서 상기 다 수의 제 1 및 제 2 개구(op1, op2)를 갖는 공통전극(미도시) 상부에는 제 1 배향막(미도시)이 구비되고 있으며, 상기 컬러필터 기판(미도시)의 상기 오버코트층(미도시)을 덮으며 제 2 배향막(미도시)이 구비되고 있다.Although not shown in the drawings, a first alignment layer (not shown) is disposed on the common electrode (not shown) having the plurality of first and second openings op1 and op2 in the
이때, 상기 투과영역(TA)에 있어서는 서로 마주하는 상기 제 1 및 제 2 배향막(미도시)은 상기 제 2 편광축(pol2)의 연장방향과 동일한 방향으로 즉, 제 1 배향방향(Ad1)으로 배향된 것이 특징이며, 상기 반사영역(RA)에 대응해서는 상기 제 1 배향막(미도시)은 상기 제 2 편광축(pol2)과 시계 또는 반시계 방향으로 90도의 각도를 갖는 제 2 배향방향(Ad2)을 갖도록 배향되며, 상기 반사영역(RA)에 대응되는 제 2 배향막(미도시)은 상기 제 2 편광축(pol2)과 시계 또는 반시계 방향으로 27도의 각도를 갖는 제 3 배향방향(Ad3)을 갖도록 배향되고 있는 것이 특징이다.In this case, the first and second alignment layers (not shown) facing each other in the transmission area TA are aligned in the same direction as the extension direction of the second polarization axis pol2, that is, in the first alignment direction Ad1. The first alignment layer (not shown) may correspond to the reflective region RA, and the second alignment direction Ad2 may have an angle of 90 degrees in the clockwise or counterclockwise direction with the second polarization axis pol2. The second alignment layer (not shown) corresponding to the reflective region RA is aligned to have a third alignment direction Ad3 having an angle of 27 degrees clockwise or counterclockwise with the second polarization axis pol2. It is characterized by being.
이때, 상기 투과영역(TA)과 반사영역(RA)에서의 셀갭 즉, 액정층(미도시)의 두께는 동일하게 4.3㎛인 것이 특징이다.In this case, the thickness of the cell gap, that is, the liquid crystal layer (not shown) in the transmission area TA and the reflection area RA is equal to 4.3 μm.
이러한 조건은 반사영역(RA)의 액정층(미도시)의 트위스트 된 구조를 이용하여 비교적 큰 셀갭 조건 중 투과영역(TA)과 일치하는 조건을 선정하고, 이에 대해 블랙 및 화이트 최적 조건을 시뮬레이션을 통해 얻을 수 있었다.This condition uses a twisted structure of the liquid crystal layer (not shown) of the reflection area RA to select a condition that matches the transmission area TA among relatively large cell gap conditions, and simulates the black and white optimum conditions. Could get through.
즉, 본 발명에 따른 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치(100)는 UV 분할 배향을 실시하여 투과영역(TA)과 반사영역(RA)의 배향 방향을 달리 형성하고, 이때, 반사영역(RA)의 경우 제 1 및 제 2 배향막(미도시)에서의 배향 방향(Ad2, Ad3)을 달리하여 액정 디렉터(191)가 액정층(미도시) 내부에서 트위스트 형태의 구동이 되도록 하며, 큰 셀갭 형성 시 유효 위상차를 낮추는 것이 특징이다. That is, the transverse electric field mode reflection-transmissive liquid
또한, 투과영역(TA)의 셀갭과 동일한 블랙 조건을 획득하고, 이에 맞추어 제 2 개구(op2)의 배치를 최적화함으로서 투과영역(TA)에서 투과율 곡선과 반사영역(RA)에서의 반사율 곡선을 일치시켜 구동되도록 한 것이 특징이다. 이렇게 반사영역(RA)에서 액정 디렉터(191)가 트위스트 구동을 하게 됨으로써 이중 셀갭을 구현하지 않아도 상기 투과영역(TA)과 반사영역(RA)에서의 위상차가 거의 없도록 한 것이다. Also, by acquiring the same black condition as the cell gap of the transmission area TA and optimizing the arrangement of the second openings op2 accordingly, the transmission curve in the transmission area TA coincides with the reflection curve in the reflection area RA. It is characterized by being driven to drive. Thus, the
한편, 시뮬레이션 조건은 반사영역(RA)에서 액정 디렉터(191)의 트위스트 각을 20도 내지 80도, 셀갭을 3.2㎛ 내지 4.6㎛, 제 2 편광축(pol2)과 어레이 기판(101)의 반사영역(RA)에서의 배향방향 즉, 제 2 및 제 3 배향방향(Ad2, Ad3)과의 각도를 0도 내지 180도로 하여 실시하였으며, 이러한 조건을 시뮬레이션을 통해 최적화하였을 경우, 셀갭 즉 액정층(미도시)의 두께가 4.3㎛일 때 반사영역(RA)에서 최저 블랙휘도는 액정 디렉터(191)가 63도 트위스트 되었을 경우 즉, 상기 제 2 및 제 3 배향각도(Ad2, Ad3)가 63도 차이를 가질 때임을 알았다. On the other hand, the simulation conditions are the twist angle of the
도 3은 본 발명에 따른 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치의 투과영역과 반사영역에서의 컬러필터 기판과 어레이 기판의 배향방향과 제 1 편광판 및 제 2 편광판의 편광축의 방향, 제 1 및 제 2 개구의 장축의 방향을 도시한 좌표계이다. 이때, 설명의 편의를 위해 상기 좌표계에서 게이트 배선의 연장방향 x축으로 데이터 배선의 연장방향 또는 제 1 개구의 장축 방향을 y축으로 하여 좌표계의 기준으로 삼았다. 3 is a cross-sectional view of an alignment direction of a color filter substrate and an array substrate and a direction of a polarization axis of a first polarizing plate and a second polarizing plate in a transmissive region and a reflective region of a transverse electric field mode reflective transmissive liquid crystal display device according to the present invention. It is a coordinate system showing the direction of the major axis of the opening. In this case, for convenience of description, the coordinate system uses the extension direction of the data line as the x-axis of the gate wiring and the long axis direction of the first opening as the y-axis.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치(미도 시)는 투과영역(미도시)에 있어서의 제 1 개구(op1)에 대해 제 2 편광판(미도시)의 제 2 편광축(pol2)이 시계방향으로 5도 기울어지도록 배치되고 있으며, 이때 투과영역(미도시)에서 제 1 및 제 2 배향막(미도시)은 제 1 배향방향(Ad1)으로 배향되고 있으며, 상기 제 1 배향방향(Ad1)과 상기 제 2 편광축(pol2)이 일치되고 있는 것이 특징이다. As shown, the reflective transmissive liquid crystal display (not shown) according to the embodiment of the present invention has a second polarization axis of the second polarizing plate (not shown) with respect to the first opening op1 in the transmission region (not shown). (pol2) is disposed to be inclined 5 degrees in the clockwise direction, in which the first and second alignment layers (not shown) are oriented in the first alignment direction Ad1 in the transmission region (not shown), and the first alignment is performed. The direction Ad1 and the second polarization axis pol2 coincide.
또한, 반사영역(미도시)에 있어서의 제 2 개구(op2)는 상기 제 1 개구(op1)와 시계방향으로 95도의 각도를 이루도록 배치되고 있으며, 반사영역(미도시)에 대응하는 제 2 배향막(미도시)은 상기 제 2 편광축(pol2)과 시계방향으로 27도의 각도를 갖는 제 3 배향방향(Ad3)으로 배향되고 있으며, 반사영역(미도시)에 대응하는상기 제 1 배향막(미도시)은 상기 제 3 배향방향(Ad3)과 시계방향으로 63도의 각도를 이루는 제 2 배향방향(Ad2)으로 배향처리된 것이 특징이다. In addition, the second opening op2 in the reflective region (not shown) is disposed to form an angle of 95 degrees with the first opening op1 in a clockwise direction, and a second alignment layer corresponding to the reflective region (not shown) is provided. (Not shown) is oriented in a third alignment direction Ad3 having an angle of 27 degrees clockwise with the second polarization axis pol2, and the first alignment layer (not shown) corresponding to the reflection area (not shown). Is oriented in the second alignment direction Ad2 forming an angle of 63 degrees clockwise with the third alignment direction Ad3.
한편, 도시한 좌표계에서는 좌표 기준축인 제 1 개구(op1)를 기준으로 상기 모든 구성요소가 시계방향으로 기울어져 배치된 것을 일례로 나타내었지만, 모두 반시계 방향으로 전술한 동일한 각도를 가지며 기울어져 배치될 수 있음은 자명하다.Meanwhile, in the illustrated coordinate system, all the components are arranged to be inclined in the clockwise direction with respect to the first opening op1, which is the coordinate reference axis, but all are inclined at the same angle as described above in the counterclockwise direction. It is obvious that it can be arranged.
이후에는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 단면구조에 대해 설명한다. Hereinafter, the cross-sectional structure of the reflective liquid crystal display device according to the present invention will be described.
도 4는 도 2를 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다. 설명의 편의를 위해 각 화소영역(P) 내에 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성된 부분을 소자영역(TrA)이라 정의한다.4 is a cross-sectional view of a portion taken along the cutting line IV-IV of FIG. 2. For convenience of description, a portion in which the thin film transistor Tr, which is a switching element, is formed in each pixel region P is defined as an element region TrA.
도시한 바와 같이, 어레이 기판(101)에는 게이트 배선(103)과 데이터 배선(125)이 게이트 절연막(115)을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역(P)을 정의하며 형성되어 있고, 상기 게이트 배선(103)과 나란하게 연장하며 상기 화소영역(P)을 관통하는 공통배선(109)이 형성되어 있다. 이때, 상기 반사영역(RA)에는 상기 공통배선(109)에서 분기하여 제 1 스토리지 전극(110)이 형성되어 있다. As shown in the drawing, the
또한, 각 화소영역(P)에는 상기 게이트 배선(103) 및 데이터 배선(125)과 연결되며 게이트 전극(106)과, 게이트 절연막(115)과, 순수 비정질 실리콘의 액티브층(120a)과 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(120b)으로 이루어진 반도체층(120)과, 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(130, 133)으로 구성된 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. In addition, each pixel region P is connected to the
이때, 상기 드레인 전극(133)은 상기 제 1 스토리지 전극(110)과 상기 게이트 절연막(115)을 사이에 두고 중첩하도록 형성되고 있으며, 서로 중첩된 상기 제 1 스토리지 전극(110)과 상기 드레인 전극(133)은 이들 두 전극(110, 133) 사이에 개재된 게이트 절연막(115)을 포함하여 제 1 스토리지 커패시터(StgC)를 형성하고 있다. In this case, the
또한, 상기 박막트랜지스터(Tr)와 데이터 배선(125)을 덮으며 무기절연물질로서 제 1 보호층(136)이 형성되어 있으며, 상기 제 1 보호층(136) 위로 유기절연물질로서 제 2 보호층(140)이 전면에 형성되어 있다. 이때, 상기 제 2 보호층(140)은 반사영역(RA)에 있어서는 그 표면이 올록볼록한 엠보싱 형태를 이루고 있는 것이 특징이다. In addition, a first
또한, 상기 제 2 보호층(140) 위로는 무기절연물질로서 제 3 보호층(142)이 형성되어 있으며, 상기 제 3 보호층(142) 위로 상기 반사영역(RA)에는 반사성능이 우수한 금속물질 예를 들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd)으로서 반사판(150)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제 3 보호층(142)과 상기 반사판(150)은 그 하부에 구성된 상기 제 2 보호층(125)의 영향으로 그 표면이 올록볼록한 엠보싱 형태를 이루고 있는 것이 특징이다. In addition, a third
한편, 본 발명의 실시예에 있어서는 제 1 내지 제 3 보호층(136, 125, 142)이 형성되고 있음을 일례로 보이고 있지만, 무기절연물질로 이루어진 상기 제 1 및 제 3 보호층(136, 142)은 생략될 수도 있다. 무기절연물질로 이루어진 상기 제 1 보호층(136)은 상기 액티브층(120a)과 접촉하게 되므로 유기절연물질이 상기 액티브층(120a)과 접촉함으로서 발생할 수 있는 채널 오염 및 박막트랜지스터(Tr)의 특성 저하를 방지하기 위해 형성한 것이며, 상기 제 3 보호층(142)은 유기절연물질과 금속물질간의 접착력 약화의 문제를 해결하기 위해 금속물질로 이루어진 반사판(150)과 유기절연물질로 이루어진 상기 제 2 보호층(142) 사이에 형성된 것이다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, although the first to third
다음, 상기 반사판(150) 위로는 본 발명의 특징적인 구성으로서 상기 엠보싱 구조를 갖는 반사판(150)에 의한 단차를 없애고자 유기절연물질로서 그 표면이 평탄한 상태를 갖도록 반사영역(RA)과 투과영역(TA)의 구분없이 표시영역 전면에 제 4 보호층(152)이 형성되어 있다. 이때 상기 제 4 보호층(152)은 상기 반사판(150)이 엠보싱 구조를 갖지 않는 경우, 생략되거나 또는 무기절연물질로 형성될 수도 있다.Next, the
한편, 상기 제 4 보호층(152)과 그 하부의 제 3, 2 및 제 1 보호층(142, 140, 136)은 패터닝됨으로써 상기 드레인 전극(133)을 노출시키는 드레인 콘택홀(158)이 구비되고 있다. Meanwhile, the fourth
다음, 상기 제 4 보호층(152) 위로는 투명 도전성 물질로 각 화소영역(P)별로 판 형태의 화소전극(160)이 형성되어 있다. 이때, 상기 화소전극(160)은 상기 드레인 콘택홀(158)을 통해 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(133)과 접촉하고 있다. Next, on the
또한, 상기 화소전극(160) 위로는 무기절연물질로서 제 5 보호층(163)이 형성되어 있으며, 상기 제 5 보호층(163) 위로는 투명 도전성 물질로서 각 화소영역(P)별로 또는 상기 어레이 기판(102)의 표시영역 전면에 공통전극(170)이 형성되어 있다. 이때, 도면에 나타나지 않았으나, 상기 공통전극(170)은 상기 공통배선(109)과 공통 콘택홀(미도시)을 통해 접촉하고 있다. In addition, a
이때, 상기 공통전극(170)은 패터닝됨으로써 상기 투과영역(TA)에 대해서는 상기 데이터 배선(125)과 나란한 방향으로 연장하는 바(bar) 형태의 다수의 제 1 개구(op1)가 각 화소영역(P) 별로 일정간격 이격하며 형성되어 있으며, 상기 반사영역(RA)에 대해서는 상기 제 1 개구(op1)와 시계방향 또는 반시계방향으로 95도의 각도를 가지며 바(bar) 형태의 다수의 제 2 개구(op2)가 일정간격 이격하며 형성되어 있다. In this case, the
다음, 상기 다수의 제 1 및 제 2 개구(op1, op2)를 갖는 상기 공통전극(170) 위로는 표시영역 전면에 제 1 배향막(172)이 형성되어 있다. 이때 상기 제 1 배향 막(172)은 상기 투과영역(TA)에 있어서는 상기 제 1 개구(op1) 또는 상기 데이터 배선(125)과 시계방향 또는 반시계 방향으로 5도의 각도를 갖는 제 1 배향방향(도 2의 Ad1)을 이루도록 UV배향 처리되어 있는 것이 특징이며, 상기 반사영역(RA)에 있어서는 상기 제 1 배향방향(도 2의 Ad1)과 수직한 제 2 배향방향(도 2의 Ad2)을 갖도록 UV배향 처리되어 있는 것이 특징이다. Next, a
전술한 구성을 갖는 어레이 기판(101)과 대향하여 이와 마주하며 컬러필터 기판(181)이 구비되고 있다.A color filter substrate 181 is provided opposite to and facing the
상기 컬러필터 기판(181)의 내측면에는 각 화소영역(P)의 경계에 대응하여 블랙매트릭스(183)가 구비되고 있으며, 상기 블랙매트릭스(183)로 둘러싸인 화소영역(P)에 대응하여 순차 반복적으로 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(185a, 185b, 미도시)으로 구성되는 컬러필터층(185)이 형성되어 있으며, 상기 컬러필터층(185)을 덮으며 평탄한 표면을 갖는 오버코트층(187)이 형성되어 있다.The inner surface of the color filter substrate 181 is provided with a
또한 상기 오버코트층(187)을 덮으며 제 2 배향막(189)이 형성되고 있다. 이때 상기 제 2 배향막(189)은 상기 투과영역(TA)에 있어서는 하부에 위치한 어레이 기판(101)의 투과영역(TA)에 대응하여 구비된 상기 제 1 배향막(189)과 동일하게 상기 제 1 배향방향(도 2의 Ad1)을 갖도록 UV배향처리 되고 있으며, 상기 반사영역(RA)에 있어서는 상기 제 1 개구(op1) 또는 상기 데이터 배선(125)과 시계방향 또는 반시계 방향으로 32도 기울어진 제 3 배향방향(도 2의 Ad3)으로 UV 배향 처리되고 있는 것이 특징이다. 따라서, 이러한 구성에 의해 구동 전압을 인가하지 않았을 경우, 반사영역(RA)에 있어서 상기 어레이 기판(101)에 인접하는 액정 디렉터 (미도시)는 상기 제 2 배향방향(도 2의 Ad2)으로 배열되며, 상기 컬러필터 기판(181)에 인접하는 액정 디렉터(미도시)는 상기 제 3 배향방향(도 2의 Ad3)으로 배열됨으로서 하부에서 상부로 63도의 트위스트 된 배열을 하게 된다. 투과영역(TA)에 있어서는 제 1 및 제 2 배향막(172, 189)이 모두 제 1 배향방향(도 2의 Ad1)으로 UV배향 처리된 상태이므로 액정 디렉터(미도시)는 트위스트 되지 않고 제 1 배향방향(도 2의 Ad1)으로 배열을 하게 된다. In addition, a
한편, 상기 어레이 기판의 제 1 배향막(172)과 상기 컬러필터 기판(181)의 제 2 배향막(189) 사이에는 반사영역(RA)과 투과영역(TA)에서 모두 동일한 4.3㎛ 정도의 두께를 갖는 액정층(190)이 구비되고 있는 것이 특징이다.On the other hand, between the
종래의 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치는 반사영역과 투과영역에서 서로 다른 두께를 갖도록 즉, 이중셀갭을 이루도록 갖도록 액정층이 형성되고 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치(100)는 반사영역(RA)에서 액정 디렉터(미도시)가 트위스트 되어 배치되도록 함으로써 이중 셀갭을 구현하지 않고 반사영역(RA)과 투과영역(TA)에서의 위상이 일치하도록 하여 동일 두께를 갖도록 액정층(190)이 구비되고 있는 것이 특징이다. In the conventional transverse electric field mode reflection-transmissive liquid crystal display device, a liquid crystal layer is formed to have a different thickness in the reflection region and the transmissive region, that is, to form a double cell gap, but the transverse electric field mode reflection transmissive liquid crystal display according to an embodiment of the present invention. The
또한, 상기 어레이 기판(101)의 외측면에는 제 1 편광축(도 2의 pol1)을 갖는 제 1 편광판(193)이 부착되어 있으며, 상기 컬러필터 기판(181)의 외측면에는 상기 제 1 편광축(도 2의 pol1)과 직교하는 제 2 편광축(도 2의 pol2)을 갖는 제 2 편광판(195)이 부착되고 있다. 이때, 상기 제 2 편광축(도 2의 pol2)은 상기 제 1 배향방향(도 2의 Ad1)과 나란하게 배치되고 있는 것이 특징이다. In addition, a first
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치(100)는 반사영역(RA)과 투과영역(TA)에서 모두 동일한 두께를 갖는 액정층(190)을 구비함으로써 반사영역(RA)과 투과영역(TA)에서의 단차 발생에 의한 액정 디렉터(미도시)의 이상 배열로 발생하는 빛샘을 방지할 수 있다. 따라서 블랙 휘도 특성을 향상시키는 효과를 갖는다.As described above, the transverse electric field mode reflection-transmissive liquid
한편, 본 발명의 실시예에 따른 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치의 반사영역에서의 화이트 휘도 즉, 최고 반사율은 종래 동일한 수준이 됨을 알 수 있었다. On the other hand, it can be seen that the white luminance, ie, the highest reflectance, in the reflection region of the transverse electric field mode reflection-transmissive liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention is at the same level.
도 5a 와 도 5b는 각각 종래의 이중셀갭을 갖는 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치와 본 발명의 실시예에 따른 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치의 반사영역에서의 시간의 추이에 따른 반사율 변화를 측정한 그래프이다.5A and 5B illustrate changes in reflectance of a transverse electric field mode reflection-transmissive liquid crystal display having a double cell gap and a transverse field-mode reflection transmissive liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, according to a time course in the reflection region. It is a graph measured.
종래(도 5a 참조)의 경우 화이트를 표시하도록 구동전압을 인가한 상태에서 최저 휘도는 0.004정도의 투과율을 보이고 있으며, 특정 시간 예를 들면 450ms에서의 반사율은 0.75정도가 되며, 최대 투과율은 0.87정도가 됨을 알 수 있으며, 본 발명의 실시예의 경우는 최초 0.002정도의 투과율을 보이고 있으며, 450ms정도가 지난 시점에서 반사영역의 반사율은 0.74정도가 되고 있으며, 최대 투과율은 0.97정도가 알 수 있다.In the conventional case (see FIG. 5A), when the driving voltage is applied to display white, the lowest luminance shows a transmittance of about 0.004. The reflectance at a specific time, for example, 450 ms is about 0.75, and the maximum transmittance is about 0.87. In the case of the embodiment of the present invention, the transmittance of about 0.002 is shown for the first time, and the reflectance of the reflecting area is about 0.74 about 450 ms, and the maximum transmittance is about 0.97.
따라서, 화이트 휘도의 경우 이중셀갭을 갖는 종래와 단일셀갭을 갖는 본 발명의 실시예가 거의 동일한 수준이 되고 있으며, 나아가 최대 투과율은 단일셀갭을 갖는 본 발명의 실시예가 더욱 우수함을 알 수 있었다. Therefore, in the case of white luminance, the conventional embodiment having the double cell gap and the embodiment of the present invention having the single cell gap are almost the same level, and furthermore, the maximum transmittance was found to be superior to the embodiment of the present invention having the single cell gap.
도 1은 종래의 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판을 박막트랜지스터와 반사영역 및 투과영역을 관통하도록 절단한 부분에 대한 단면도.1 is a cross-sectional view of a portion of a conventional transverse electric field mode reflective transmissive liquid crystal display device cut through a thin film transistor, a reflective region, and a transmissive region;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반사투과형 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 평면도.2 is a plan view of one pixel area of a reflective liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치의 투과영역과 반사영역에서의 컬러필터 기판과 어레이 기판의 배향방향과 제 1 편광판 및 제 2 편광판의 편광축의 방향, 제 1 및 제 2 개구의 장축의 방향을 도시한 좌표계.3 is a cross-sectional view of an alignment direction of a color filter substrate and an array substrate and a direction of a polarization axis of a first polarizing plate and a second polarizing plate in a transmissive region and a reflective region of a transverse electric field mode reflective transmissive liquid crystal display device according to the present invention. Coordinate system showing the direction of the major axis of the opening.
도 4는 도 2를 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도.4 is a cross-sectional view of a portion taken along the line IV-IV of FIG. 2.
도 5a와 도 5b는 각각 종래의 이중셀갭을 갖는 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치와 본 발명의 실시예에 따른 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치의 반사영역에서의 시간의 추이에 따른 반사율 변화를 측정한 그래프.5A and 5B illustrate changes in reflectance of a transverse field mode reflective transmission liquid crystal display having a double cell gap and a transverse field mode reflective transmission liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, according to a time course in the reflection region. Measured graph.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치100: transverse electric field mode reflection transmission type liquid crystal display device
101 : 어레이 기판 106 : 게이트 전극101: array substrate 106: gate electrode
110 : 제 1 스토리지 전극 115 : 게이트 절연막110: first storage electrode 115: gate insulating film
120 : 반도체층 120a : 액티브층120:
120b : 오믹콘택층 125 : 데이터 배선120b: ohmic contact layer 125: data wiring
130 : 소스 전극 133 : 드레인 전극130: source electrode 133: drain electrode
136 : 제 1 보호층 140 : 제 2 보호층136: first protective layer 140: second protective layer
142 : 제 3 보호층 150 : 반사판142: third protective layer 150: reflecting plate
152 : 제 4 보호층 160 : 화소전극152: fourth protective layer 160: pixel electrode
163 : 제 5 보호층 170 : 공통전극163: fifth protective layer 170: common electrode
172 : 제 1 배향막 181 : 컬러필터 기판172: first alignment layer 181: color filter substrate
183 : 블랙매트릭스 185 : 컬러필터층183: Black matrix 185: color filter layer
187 : 오버코트층 189 : 제 2 배향막187: overcoat layer 189: second alignment layer
190 : 액정층 193 : 제 1 편광판190: liquid crystal layer 193: first polarizing plate
195 : 제 2 편광판 195: second polarizing plate
op1, op2 : 제 1 및 제 2 개구 P : 화소영역 op1, op2: first and second openings P: pixel area
RA : 반사영역 TA : 투과영역 RA: reflection area TA: transmission area
Tr : 박막트랜지스터 TrA : 소자영역 Tr: Thin Film Transistor TrA: Device Area
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