KR100975132B1 - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고개구율 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high aperture liquid crystal display device.
일반적인 투과형 액정 표시 장치는 화소 전극 가장자리에서 빛샘이 발생하는 것을 방지하기 위해 블랙 매트릭스를 형성하는데, 이러한 블랙 매트릭스는 개구율을 저하시키기 때문에, 액정 표시 장치의 휘도가 낮아진다.A general transmissive liquid crystal display forms a black matrix to prevent light leakage from occurring at the edges of the pixel electrodes. Since the black matrix lowers the aperture ratio, the luminance of the liquid crystal display is lowered.
본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 일반적인 투과형 액정 표시 장치에서 백라이트로부터의 빛이 투과되지 않는 영역에 화소 전극과 연결되는 반사 전극을 형성하여 외부광을 반사시킨다. 따라서, 일반적인 투과형 액정 표시 장치의 개구율을 그대로 유지하면서 반사부를 형성할 수 있으므로, 개구율을 향상시키고 휘도를 높일 수 있다.
In the liquid crystal display according to the present invention, a reflection electrode connected to the pixel electrode is formed in a region where light from a backlight does not pass in a general transmissive liquid crystal display to reflect external light. Therefore, since the reflecting portion can be formed while maintaining the aperture ratio of the general transmissive liquid crystal display device, the aperture ratio can be improved and the luminance can be increased.
투과형, 미반사, 개구율, 휘도Transmissive, non-reflective, aperture ratio, luminance
Description
도 1은 일반적인 투과형 액정 표시 장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a typical transmissive liquid crystal display device.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대한 단면도.2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 출력되는 빛의 경로를 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view illustrating a path of light output from a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 1 또는 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도.4 is a plan view schematically illustrating a liquid crystal display according to a first or second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 COT구조 액정 표시 장치에 대한 단면도.5 is a cross-sectional view of a COT structure liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제 3 또는 제 4 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도.6 is a plan view schematically illustrating a liquid crystal display according to a third or fourth embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대한 단면도.7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a third embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 COT구조 액정 표시 장치에 대한 단면도.
8 is a cross-sectional view of a COT structure liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
110 : 제 1 기판 112 : 게이트 전극110: first substrate 112: gate electrode
114 : 게이트 절연막 116 : 반도체층114 gate
118 : 오믹 콘택층 122 : 데이터 배선118: ohmic contact layer 122: data wiring
124 : 소스 전극 126 : 드레인 전극124: source electrode 126: drain electrode
130 : 보호층 132 : 제 1 콘택홀130: protective layer 132: first contact hole
134 : 화소 전극 136 : 유기 절연막134: pixel electrode 136: organic insulating film
137 : 제 2 콘택홀 138 : 반사 전극137: second contact hole 138: reflective electrode
140 : 제 2 기판 142 : 블랙 매트릭스140: second substrate 142: black matrix
144a, 144b, 144c : 컬러필터 146 : 공통 전극144a, 144b, and 144c: color filter 146: common electrode
150 : 액정층 162, 164 : 제 1 및 제 2 광학 필름150:
172, 174 : 제 1 및 제 2 편광판 180 : 백라이트
172, 174: first and second polarizer 180: backlight
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고개구율 액정 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a high aperture liquid crystal display device.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두 되었다. 평판 표시 장치 중 액정 표시 장치가 해상도, 컬러표시, 화질 등이 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.Recently, with the rapid development of the information society, the necessity of a flat panel display having excellent characteristics such as thinning, light weight, and low power consumption has emerged. Among flat panel displays, liquid crystal displays have been actively applied to notebooks and desktop monitors due to their excellent resolution, color display, and image quality.
일반적으로 액정 표시 장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device is formed by arranging two substrates on which electric field generating electrodes are formed so that the surfaces on which two electrodes are formed face each other, injecting a liquid crystal material between the two substrates, and then applying a voltage to the two electrodes. By moving the liquid crystal molecules by an electric field, the device expresses an image by the transmittance of light that varies accordingly.
그런데, 액정 표시 장치는 스스로 빛을 발하지 못하므로 별도의 광원이 필요하다. However, the liquid crystal display does not emit light by itself and thus requires a separate light source.
따라서, 액정 패널 뒷면에 백라이트(backlight)를 배치하고 백라이트로부터 나오는 빛을 액정 패널에 입사시켜, 액정의 배열에 따라 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이때, 액정 표시 장치의 전계 생성 전극은 투명 도전 물질로 형성되고, 두 기판 또한 투명 기판으로 이루어져야 한다.Therefore, an image is displayed by arranging a backlight on the back of the liquid crystal panel and injecting light from the backlight into the liquid crystal panel to adjust the amount of light according to the arrangement of the liquid crystals. In this case, the field generating electrode of the liquid crystal display device is formed of a transparent conductive material, and both substrates should also be made of a transparent substrate.
이러한 액정 표시 장치를 투과형(transmission type) 액정 표시 장치라고 하는데, 투과형 액정 표시 장치는 백라이트와 같은 인위적인 배면광원을 사용하므로 어두운 외부 환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있다. Such a liquid crystal display is referred to as a transmission type liquid crystal display. Since the liquid crystal display uses an artificial back light source such as a backlight, a bright image may be realized even in a dark external environment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 투과형 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.Hereinafter, a general transmissive liquid crystal display will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 투과형 액정 표시 장치의 단면을 일부 도시한 것으로서, 도시한 바와 같이 일정 간격을 가지고 제 1 기판(10)과 제 2 기판(40)이 배치되어 있 다. 하부의 제 1 기판(10) 안쪽면에는 게이트 전극(12)이 형성되어 있으며, 그 위에 게이트 절연막(14)이 형성되어 있다. 다음, 게이트 전극(12) 상부의 게이트 절연막(14) 위에는 액티브층(16)과 오믹 콘택층(18)이 차례로 형성되어 있다. 오믹 콘택층(18) 위에는 소스 및 드레인 전극(24, 26)이 형성되어 있으며, 소스 및 드레인 전극(24, 26)은 게이트 전극(12)과 함께 박막 트랜지스터(T)를 이룬다. 한편, 소스 및 드레인 전극(24, 26)과 같은 물질로 이루어진 데이터 배선(22)이 게이트 절연막(14) 위에 형성되어 있으며, 데이터 배선(22)은 소스 전극(24)과 연결되어 있다. 다음, 데이터 배선(22)과 소스 및 드레인 전극(24, 26) 상부에는 유기 물질로 이루어진 보호층(30)이 형성되어 박막 트랜지스터(T)를 덮고 있으며, 보호층(30)은 드레인 전극(26)을 드러내는 콘택홀(32)을 가진다. 다음, 보호층(30) 상부의 화소 영역에는 화소 전극(34)이 형성되어 있어, 콘택홀(32)을 통해 드레인 전극(26)과 연결되어 있다. 여기서, 화소 전극(18)은 박막 트랜지스터(T)를 덮고 있으며 데이터 배선(22)과 중첩되어 있어 개구율을 향상시킬 수 있는데, 이때 보호층(30)은 저유전 상수를 가지는 유기 물질로 이루어져 화소 전극(34)과 데이터 배선(22) 사이에 신호 간섭이 발생하지 않도록 한다.FIG. 1 illustrates a partial cross-sectional view of a general transmissive liquid crystal display, and as illustrated, the
한편, 제 2 기판(40)의 안쪽면에는 블랙 매트릭스(42)가 형성되어 있고, 그 위에 적(R), 녹(G), 청(B)의 색이 순차적으로 반복되어 있는 컬러필터(44a, 44b, 44c)가 형성되어 있으며, 컬러필터(44a, 44b, 44c) 상부에는 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극(46)이 형성되어 있다. 여기서, 블랙 매트릭스(42)는 박막 트랜지스터(T)를 덮고 있으며, 화소 전극(18)의 가장자리를 덮고 있다. 또한, 컬러필터(44a, 44b, 44c)는 하나의 색이 하나의 화소 전극(34)과 대응한다.On the other hand, a
다음, 화소 전극(34)과 공통 전극(46) 사이에는 액정층(50)이 위치한다. Next, the
다음, 제 1 및 제 2 기판(10, 40)의 바깥쪽면에는 제 1 및 제 2 광학 필름(62, 64)이 각각 배치되어 있고, 제 1 및 제 2 광학 필름(62, 64)의 바깥쪽면에는 제 1 및 제 2 편광판(72, 74)이 각각 배치되어 있다.Next, first and second
이어, 제 1 편광판(72)의 바깥쪽면에는 백라이트(80)가 배치되어 있다. 백라이트는 액정 표시 장치 하부의 도광판(86)과 도광판(86)의 측면에 위치하는 광원(82), 그리고 광원을 둘러싸고 있는 반사판(84)으로 이루어진다.Subsequently, the
이와 같이, 투과형 액정 표시 장치에서는 화소 전극의 가장자리, 즉 게이트 배선 및 데이터 배선과 대응하는 영역에서 빛샘이 발생하는 것을 방지하기 위해 이 부분에 블랙 매트릭스를 형성한다. 이때, 블랙 매트릭스의 폭은 합착 마진을 고려하여 약 10 ㎛ 내지 20 ㎛가 되는데, 이는 액정 표시 장치의 개구율을 저하시킨다. 즉, 이러한 투과형 액정 표시 장치의 개구율은 약 60 내지 70 % 정도이며, 이로 인해 휘도가 낮은 문제가 있다.
As described above, in the transmissive liquid crystal display, a black matrix is formed in this portion to prevent light leakage from occurring at the edge of the pixel electrode, that is, the region corresponding to the gate wiring and the data wiring. In this case, the width of the black matrix becomes about 10 μm to 20 μm in consideration of the bonding margin, which lowers the aperture ratio of the liquid crystal display. That is, the aperture ratio of the transmissive liquid crystal display is about 60 to 70%, which causes a problem of low luminance.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개구율을 향상시켜 휘도를 높일 수 있는 고개구율 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a high-aperture-rate liquid crystal display device which can improve aperture ratio and increase luminance.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 제 1 특징의 액정 표시 장치는 일정 간격 이격되어 마주 대하는 제 1 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 안쪽면에 형성되고 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 게이트 배선과 데이터 배선 및 박막 트랜지스터를 덮고 있는 보호층, 상기 보호층 상부에 형성되고 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있으며, 상기 데이터 배선과 중첩하는 투명한 화소 전극, 상기 화소 전극 상부에 형성되고 상기 데이터 배선과 대응하는 위치에 형성된 유기 절연막, 상기 유기 절연막 위에 형성되고 상기 화소 전극과 연결되어 있는 반사 전극, 상기 제 2 기판 안쪽면에 형성되어 있으며, 상기 박막 트랜지스터에 대응하는 위치에 형성된 블랙 매트릭스, 상기 블랙 매트릭스 상부에 적, 녹, 청의 색이 순차적으로 형성되어 있는 컬러필터, 상기 컬러필터 상부에 형성되어 있는 공통 전극, 그리고 상기 반사 전극을 포함하는 제 1 기판과 상기 공통 전극을 포함하는 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함한다.In order to achieve the above object, the liquid crystal display device of the first aspect of the present invention is to define a pixel region formed on the inner surface of the first substrate and intersect the first and second substrates facing each other at regular intervals. A thin film transistor connected to the gate wiring and the data wiring, the gate wiring and the data wiring, a protective layer covering the gate wiring and the data wiring and the thin film transistor, formed on the protective layer and connected to the thin film transistor, A transparent pixel electrode overlapping the data line, an organic insulating layer formed on the pixel electrode and corresponding to the data line, a reflective electrode formed on the organic insulating layer and connected to the pixel electrode, and an inner surface of the second substrate. And formed at a position corresponding to the thin film transistor. And a first substrate including the black matrix, a color filter in which red, green, and blue colors are sequentially formed on the black matrix, a common electrode formed on the color filter, and the reflective electrode, and the common electrode. It includes a liquid crystal layer positioned between the second substrate.
본 발명에 따른 제 2 특징의 액정 표시 장치는 일정 간격 이격되어 마주 대하는 제 1 및 제 2 기판, 상기 제 1 기판 안쪽면에 형성되고 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 게이트 배선과 데이터 배선 및 박막 트랜지스터를 덮고 있는 보호층, 상기 보호층 상부에 형성되고 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있으며, 상기 데이터 배선과 중첩하는 투명한 화소 전극, 상기 화소 전극 상부에 형성되고 상기 데이터 배선과 대응하는 위치에 형성된 유기 절연막, 상기 유기 절연막 위에 형성되고 상기 화소 전극과 연결되어 있는 반사 전극, 상기 반사 전극 및 화소 전극 위에 형성되는 적, 녹, 청색이 순차적으로 형성되어 있는 컬러필터, 제 2 기판 안쪽면에 박막 트랜지스터와 대응하는 위치에 형성된 블랙매트릭스, 상기 블랙매트릭스 하부에 형성되는 공통 전극 그리고 상기 반사 전극을 포함하는 제 1 기판과 상기 공통 전극을 포함하는 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함한다. The liquid crystal display according to the second aspect of the present invention includes first and second substrates facing each other at regular intervals, gate wirings and data wirings formed on the inner surface of the first substrate and crossing each other to define pixel regions, and the gate wirings. And a thin film transistor connected to the data line, a protective layer covering the gate line, the data line and the thin film transistor, a transparent pixel electrode formed on the protective layer and connected to the thin film transistor and overlapping the data line; An organic insulating layer formed on the pixel electrode and corresponding to the data line, a reflective electrode formed on the organic insulating layer and connected to the pixel electrode, and red, green, and blue formed on the reflective electrode and the pixel electrode. Color filter formed sequentially, thin film strip on the inner surface of the second substrate And a black matrix formed at a position corresponding to the transistor, a common electrode formed under the black matrix, and a liquid crystal layer positioned between the first substrate including the reflective electrode and the second substrate including the common electrode.
본 발명에 따른 제 3 특징의 액정 표시 장치는 일정 간격 이격되어 마주 대하는 제 1 및 제 2 기판, 상기 제 1 기판 안쪽면에 형성되고 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 게이트 배선과 데이터 배선 및 박막 트랜지스터를 덮고 있는 보호층, 상기 보호층 상부에 형성되고 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있으며, 상기 데이터 배선과 중첩하는 투명한 화소 전극, 상기 화소 전극 상부에 형성되고 상기 데이터 배선 및 박막 트랜지스터와 대응하는 위치에 형성된 유기 절연막, 상기 유기 절연막 위에 형성되고 상기 화소 전극과 연결되어 있는 반사 전극, 상기 제 2 기판 안쪽면에 형성되어 있으며, 적, 녹, 청의 색이 순차적으로 형성되어 있는 컬러필터, 상기 컬러필터 하부에 형성되어 있는 공통 전극, 그리고 상기 반사 전극을 포함하는 제 1 기판과 상기 공통 전극을 포함하는 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함한다.The liquid crystal display device according to the third aspect of the present invention includes first and second substrates facing each other at regular intervals, gate wirings and data wirings formed on the inner surface of the first substrate and crossing each other to define pixel regions, and the gate wirings. And a thin film transistor connected to the data line, a protective layer covering the gate line, the data line and the thin film transistor, a transparent pixel electrode formed on the protective layer and connected to the thin film transistor and overlapping the data line; An organic insulating layer formed on the pixel electrode and corresponding to the data line and the thin film transistor, a reflective electrode formed on the organic insulating layer and connected to the pixel electrode, and formed on an inner surface of the second substrate; Color filter in which green, green and blue colors are sequentially formed; Multiple filters the lower common electrode which is formed on, and a liquid crystal layer positioned between the second substrate including a first substrate and the common electrode, including the reflective electrode.
본 발명에 따른 제 4 특징의 액정 표시 장치는 일정 간격 이격되어 마주 대 하는 제 1 및 제 2 기판, 상기 제 1 기판 안쪽면에 형성되고 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 게이트 배선과 데이터 배선 및 박막 트랜지스터를 덮고 있는 보호층, 상기 보호층 상부에 형성되고 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있으며, 상기 데이터 배선과 중첩하는 투명한 화소 전극, 상기 화소 전극 상부에 형성되고 상기 데이터 배선 및 박막 트랜지스터와 대응하는 위치에 형성된 유기 절연막, 상기 유기 절연막 위에 형성되고 상기 화소 전극과 연결되어 있는 반사 전극, 제 2 기판 안쪽면에 적, 녹, 청의 색이 순차적으로 형성되어 있는 컬러필터, 상기 컬러필터 하부에 형성되는 공통 전극, 그리고 상기 반사 전극을 포함하는 제 1 기판과 상기 공통 전극을 포함하는 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함한다. A liquid crystal display device according to the fourth aspect of the present invention includes first and second substrates facing each other at regular intervals, gate wirings and data wirings formed on the inner surface of the first substrate and crossing each other to define pixel regions, and the gates. A thin film transistor connected to a wiring and a data wiring, a protective layer covering the gate wiring and a data wiring and the thin film transistor, a transparent pixel electrode formed on the protective layer and connected to the thin film transistor and overlapping the data wiring An organic insulating layer formed on the pixel electrode and corresponding to the data line and the thin film transistor, a reflective electrode formed on the organic insulating layer and connected to the pixel electrode, and red, green, and blue on the inner surface of the second substrate. A color filter in which colors are sequentially formed; formed under the color filter It comprises a liquid crystal layer positioned between the common electrode, and a second substrate including a first substrate and the common electrode, including the reflective electrode.
여기서, 반사 전극은 데이터 배선보다 넓은 폭을 가지고, 데이터 배선을 덮고 있으며, 유기 절연막과 반사 전극은 게이트 배선을 덮을 수도 있다.Here, the reflective electrode has a wider width than the data wiring and covers the data wiring, and the organic insulating film and the reflective electrode may cover the gate wiring.
한편, 화소 전극에 대응하는 액정층의 두께는 반사 전극에 대응하는 액정층 두께의 두 배인 것이 바람직하다.On the other hand, the thickness of the liquid crystal layer corresponding to the pixel electrode is preferably twice the thickness of the liquid crystal layer corresponding to the reflective electrode.
유기 절연막은 보호층과 같은 물질로 이루어질 수 있다.The organic insulating layer may be made of the same material as the protective layer.
본 발명에서, 화소 전극은 인듐-틴-옥사이드와 인듐-징크-옥사이드 중의 하나로 이루어질 수 있다.In the present invention, the pixel electrode may be made of one of indium tin oxide and indium zinc oxide.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 제 1 기판 바깥쪽면에 위치하는 백라이트를 더 포함할 수 있다. 또한, 제 1 기판과 백라이트 사이에 위치하는 제 1 편광판 과, 제 2 기판 바깥쪽면에 위치하는 제 2 편광판을 더 포함할 수도 있다. 제 1 기판과 제 1 편광판 사이에 위치하는 제 1 광학 필름과, 제 2 기판과 제 2 편광판 사이에 위치하는 제 2 광학 필름을 더 포함할 수도 있다.The liquid crystal display according to the present invention may further include a backlight positioned on an outer surface of the first substrate. The display device may further include a first polarizer positioned between the first substrate and the backlight, and a second polarizer positioned on an outer surface of the second substrate. The optical film may further include a first optical film positioned between the first substrate and the first polarizing plate, and a second optical film positioned between the second substrate and the second polarizing plate.
상기 제 2 기판 하부의 적, 녹, 청의 컬러필터와 공통전극 사이에 오버코트층을 더욱 포함할 수도 있다. An overcoat layer may be further included between the red, green, and blue color filters under the second substrate and the common electrode.
또한, 상기 반사 전극 위에 형성되는 컬러필터의 두께는 화소 전극 위에 형성되는 컬러필터 두께보다는 얇게 형성되는 것이 바람직하다. In addition, the thickness of the color filter formed on the reflective electrode is preferably thinner than the thickness of the color filter formed on the pixel electrode.
이와 같이, 본 발명에서는 백라이트로부터의 빛이 차단되는 영역에 화소 전극과 연결되는 반사 전극을 형성하여 외부광을 반사시킴으로써, 일반적인 투과형 액정 표시 장치에 비해 개구율을 향상시킬 수 있다.As described above, in the present invention, by forming a reflective electrode connected to the pixel electrode in a region where light from the backlight is blocked and reflecting external light, the aperture ratio can be improved as compared with a general transmissive liquid crystal display.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 고개구율 액정 표시 장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a high aperture liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
최근, 투과형 액정 표시 장치의 개구율을 향상시키기 위해 투과형 액정 표시 장치에 반사형 액정 표시 장치의 기술을 접목한 미반사(微反射 : transmissive with micro reflective) 액정 표시 장치가 제안되었다.
Recently, in order to improve the aperture ratio of a transmissive liquid crystal display, a transmissive with micro reflective liquid crystal display incorporating the technique of a reflective liquid crystal display into a transmissive liquid crystal display has been proposed.
<제 1 실시예><First Embodiment>
도 2에 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대한 단면도를 도시하였는데, 도 2는 미반사부를 이용하여 개구율을 높일 수 있는 액정 표시 장치를 도시한 것이다. FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates a liquid crystal display capable of increasing the aperture ratio by using the non-reflective portion.
도시한 바와 같이, 제 1 기판(110)과 제 2 기판(140)이 일정 간격 이격되어 마주 대하고 있다. 제 1 및 제 2 기판(110, 140)은 투명한 절연 기판으로 이루어지는 것이 바람직하다. As illustrated, the
제 1 기판(110)의 안쪽면에는 금속과 같은 물질로 이루어진 게이트 전극(112)이 형성되어 있고, 게이트 전극(112) 상부에는 실리콘 질화막이나 실리콘 산화막으로 이루어진 게이트 절연막(114)이 형성되어 있다. 도시하지 않았지만 게이트 절연막(114) 하부에는 게이트 전극(112)과 연결된 게이트 배선이 더 형성되어 있다. A
다음, 게이트 전극(112) 상부의 게이트 절연막(114) 위에는 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(116)이 형성되어 있으며, 액티브층(116) 상부에는 불순물을 포함하는 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹 콘택층(118)이 형성되어 있다. Next, an
이어, 오믹 콘택층(118) 상부에는 금속과 같은 도전 물질로 이루어지고, 게이트 전극(112)을 중심으로 마주 대하는 소스 및 드레인 전극(124, 126)이 형성되어 있다. 또한, 게이트 절연막(114) 상부에는 소스 및 드레인 전극(124, 126)과 같은 물질로 이루어진 데이터 배선(122)이 형성되어 있는데, 데이터 배선(122)은 소스 전극(124)과 연결되어 있으며 게이트 배선과 교차하여 화소 영역을 정의한다. 한편, 소스 및 드레인 전극(124, 126)은 게이트 전극(112)과 함께 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.Subsequently, source and drain
다음, 데이터 배선(122)과 소스 및 드레인 전극(124, 126) 상부에는 보호층(130)이 형성되어 있는데, 보호층(130)은 저유전상수를 가지는 유기 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 보호층(130)은 드레인 전극(132)을 드러내는 제 1 콘택홀(132)을 가진다. Next, a
이어, 보호층(130) 상부에는 투명한 도전 물질로 이루어진 화소 전극(134)이 형성되어 있으며, 화소 전극(134)은 제 1 콘택홀(132)을 통해 드레인 전극(126)과 연결되어 있다. 화소 전극(134)은 인듐-틴-옥사이드나 인듐-징크-옥사이드로 이루어질 수 있다. 여기서, 화소 전극(134)은 박막 트랜지스터(T)를 덮고 있으며, 데이터 배선(122)과 중첩하도록 형성되어 있다.Subsequently, a
다음, 화소 전극(134) 상부에는 유기 절연막(136)이 형성되어 있는데, 유기 절연막(136)은 데이터 배선(122)과 대응하는 위치에 형성되어 화소 전극(134)의 가장자리를 덮고 있으며, 화소 전극(134)을 드러내는 제 2 콘택홀(137)을 가진다. 여기서, 유기 절연막(136)은 보호층(130)과 같은 물질 즉, 저유전상수를 가지는 유기 물질로 이루어지는 것이다.Next, an organic insulating
다음, 유기 절연막(136) 상부에는 반사 전극(138)이 형성되어 있으며, 반사 전극(138)은 제 2 콘택홀(137)을 통해 화소 전극(134)과 연결되어 있다. 여기서, 반사 전극(138)은 이웃하는 화소의 화소 전극(134)과는 연결되지 않도록 한다. 또한, 반사 전극(138)은 데이터 배선(122)보다 넓은 폭을 가지고 데이터 배선(122)을 덮고 있다. 따라서, 반사 전극(138)은 블랙 매트릭스의 역할도 하여, 화소 전극(134)의 가장자리에서 빛이 새는 것을 막는다.Next, a
다음, 제 2 기판(140)의 안쪽면에는 블랙 매트릭스(142)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(142)는 박막 트랜지스터(T)를 덮고 있어, 박막 트랜지스터(T)에서 광전류가 발생하는 것을 방지한다. 앞서 언급한 바와 같이, 반사 전극(138)이 블랙 매트릭스의 역할도 하므로 블랙 매트릭스(142)는 박막 트랜지스터(T)에만 대응하도록 형성하고, 화소 전극(134)의 가장자리와 대응하는 부분에서는 생략할 수 있다.Next, a
다음, 블랙 매트릭스(142) 상부에는 적, 녹, 청의 색이 순차적으로 반복되어 있는 컬러필터(144a, 144b, 144c)가 형성되어 있는데, 컬러필터(144a, 144b, 144c)는 하나의 색이 하나의 화소 전극(134)에 대응한다. Next,
다음, 컬러필터(144a, 144b, 144c) 상부에는 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극(146)이 형성되어 있다. 여기서, 공통 전극(146)은 화소 전극(138)과 동일한 투명 도전 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 인듐-틴-옥사이드나 인듐-징크-옥사이드와 같은 물질로 이루어질 수 있다.Next, a
이어, 반사 전극(138)을 포함하는 제 1 기판(110)과 공통 전극(146) 사이에는 액정층(150)이 위치하며, 액정층(150)의 액정 분자는 화소 전극(134)과 공통 전극(146)에 전압이 인가되었을 때, 두 전극(134, 146) 사이에 생성된 전기장에 의해 배열 상태가 변화된다. 이때, 화소 전극(134)에 인가된 신호는 반사 전극(138)에도 전달되어, 반사 전극(138)에 대응하는 액정층(150)의 액정 분자도 움직이게 된다. 한편, 도시하지 않았지만 화소 전극(134) 및 반사 전극(138)과 액정층(150) 사이 그리고 공통 전극(146)과 액정층(150) 사이에는 각각 배향막이 형성되어 있어, 액정 분자의 초기 배열 상태를 결정한다.Next, the
이어, 제 1 및 제 2 기판(110, 140)의 바깥쪽면에는 제 1 및 제 2 광학 필름(162, 164)이 각각 배치되어 있고, 제 1 및 제 2 광학 필름(162, 164)의 바깥 쪽면에는 제 1 및 제 2 편광판(172, 174)이 각각 배치되어 있다. 제 1 및 제 2 광학 필름(162, 164)은 λ/4의 위상차를 가지는 QWP(quarter wave plate)로 이루어질 수 있으며, 제 1 편광판(172)의 광투과축은 제 2 편광판(174)의 광투과축과 직각을 이룬다.Subsequently, first and second
이어, 제 1 편광판(172)의 바깥쪽면에는 백라이트(180)가 배치되어 있다. 백라이트(180)는 액정 표시 장치 하부의 도광판(186)과 도광판(186)의 측면에 위치하는 광원(182), 그리고 광원을 둘러싸고 있는 반사판(184)으로 이루어진다. 도광판(186)은 광원(182)으로부터의 선형광을 평면광으로 바꾸는 역할하며, 이때 광원(182)으로부터의 빛은 반사판(184)에서 반사되어 모두 도광판(186)으로 입사된다.Subsequently, the
이와 같이, 본 발명에서는 투과형 액정 표시 장치에서 빛이 차단되는 영역에 반사 전극을 형성하여 미반사 영역을 만든다.As described above, in the present invention, the reflective electrode is formed in a region where light is blocked in the transmissive liquid crystal display to form an unreflected region.
이러한 액정 표시 장치에서 출력되는 빛의 경로를 도 3에 도시하였다. 도 3에 도시한 바와 같이, 백라이트(180)로부터의 제 1 광(L1)은 제 1 편광판(172)과 제 1 광필름(162)을 통과한 후, 화소 전극(134)과 액정층(150), 공통 전극(146), 컬러필터(144b), 제 2 광학 필름(164), 그리고 제 2 편광판(174)을 차례로 통과하여 출력된다. 이때, 백라이트(180)로부터 데이터 배선(122) 및 반사 전극(138)과 대응하는 영역으로 입사된 빛은 데이터 배선(122) 및 반사 전극(138)에서 차단되어 투과되지 못한다.3 illustrates a path of light output from the liquid crystal display. As shown in FIG. 3, the first light L1 from the
한편, 외부로부터의 제 2 광(L2)은 제 2 편광판(174)과 제 2 광학필름(162), 컬러필터(144b), 공통 전극(146), 그리고 액정층(150)을 통과한 후 반사 전극(138)에서 반사되어 다시 액정층(150)과 공통 전극(146), 컬러필터(144b), 제 2 광학필름(164), 그리고 제 2 편광판(174)을 차례로 통과하여 출력된다.Meanwhile, the second light L2 from the outside is reflected after passing through the second
이때, 제 1 광(L1)과 제 2 광(L2)의 광학적 특성을 최적화하기 위해 화소 전극(134)에 대응하는 액정층(150)의 두께는 반사 전극(138)에 대응하는 액정층(150) 두께의 두 배가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 액정층(150)의 두께는 유기 절연막(136)의 두께에 의해 조절할 수 있다.In this case, in order to optimize the optical characteristics of the first light L1 and the second light L2, the thickness of the
따라서, 본 발명에서는 데이터 배선 상부에 화소 전극과 연결된 반사 전극이 형성되어 있어 외부광이 반사 전극에서 반사되어 출력된다. Therefore, in the present invention, a reflective electrode connected to the pixel electrode is formed on the data line, and external light is reflected by the reflective electrode and output.
일반적인 반투과 액정 표시 장치의 경우 일정한 개구율하에서 반사부와 투과부를 가지는데, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 일반적인 투과형 액정 표시 장치에서 투과부로 이용되지 않는 영역에 반사 전극을 형성하여 반사부로 사용한다. 따라서, 일반적인 투과형 액정 표시 장치의 개구율을 그대로 유지하면서 반사부를 더 형성하므로, 일반적인 투과형 액정 표시 장치에 비해 개구율을 향상시키고, 휘도를 높일 수 있다.In the case of a general transflective liquid crystal display device, the reflective part and the transmissive part are provided under a constant aperture ratio. The liquid crystal display according to the present invention forms a reflective electrode in a region which is not used as a transmissive part in the general transmissive liquid crystal display device and uses the reflective part. Therefore, since the reflection part is further formed while maintaining the aperture ratio of the general transmissive liquid crystal display device as it is, the aperture ratio can be improved and the luminance can be increased as compared with the general transmissive liquid crystal display device.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 미반사 영역을 이용하므로, 밝은 외부 환경에서 휘도를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, since the liquid crystal display according to the present invention uses the non-reflective area, the luminance can be further improved in a bright external environment.
이러한 반사 전극은 데이터 배선 뿐만 아니라 게이트 배선 상부에도 형성할 수 있다. 또한, 액정 표시 장치는 스토리지 커패시터를 포함하는데, 반사 전극은 스토리지 커패시터 상부에도 형성할 수 있다. The reflective electrode may be formed not only on the data line but also on the gate line. In addition, the liquid crystal display includes a storage capacitor, and the reflective electrode may be formed on the storage capacitor.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도시한 바와 같이, 게이트 배선(111)과 데이터 배선(122)이 교차하여 화소 영역을 정의하며, 화소 영역에는 화소 전극(134)이 형성되어 있다. 화소 전극(134)은 게이트 배선(111) 및 데이터 배선(122)과 중첩되어 있다. 이어, 유기 절연막(136)이 형성되어 있는데, 유기 절연막(136)은 화소 전극(134)의 가장자리와 게이트 배선(111) 및 데이터 배선(122)을 덮도록 형성된다. 다음, 반사 전극(138)이 형성되어 있는데, 반사 전극(138)은 화소 전극(134)의 가장자리와 게이트 배선(111) 및 데이터 배선(122)을 덮으며, 이웃하는 화소와 분리되도록 형성되어 있다. 이때, 앞서 언급한 바와 같이, 반사 전극(138)은 화소 전극(134)과 연결되도록 한다.4 is a plan view schematically illustrating a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention. As illustrated, the
이와 같이, 게이트 배선과 데이터 배선 상부에 반사 전극을 형성할 경우 개구율은 약 91% 정도가 된다.
As described above, when the reflective electrode is formed over the gate wiring and the data wiring, the opening ratio is about 91%.
<제 2 실시예>≪ Embodiment 2 >
본 발명의 제 2 실시예에서는 미반사부를 이용하여 개구율을 높일 수 있는 COT(Color filter On TFT array)구조 액정 표시 장치에 관한 것이다. The second embodiment of the present invention relates to a color filter on TFT array (COT) structure liquid crystal display device which can increase the aperture ratio by using the non-reflective portion.
도 5는 미반사부를 이용하여 개구율을 높일 수 있는 COT구조 액정 표시 장치를 도시한 것이다. 액정패널을 제외한 액정패널 외부의 편광판 및 위상차판과 백라이트는 그 역할이 제 1 실시예에서와 동일하므로 따로 설명하지 않는다. FIG. 5 illustrates a COT structure liquid crystal display device which can increase an aperture ratio by using an unreflective portion. The polarizing plate, the retardation plate, and the backlight outside the liquid crystal panel except for the liquid crystal panel have the same role as those in the first embodiment and thus will not be described.
도시한 바와 같이, 투명한 절연기판으로 이루어지는 제 1 기판(210)과 제 2 기판(240)이 일정 간격 이격되어 마주 대하고 있다. As illustrated, the
제 1 기판(210)의 안쪽면에는 게이트 전극(212)이 형성되어 있고, 게이트 전극(212) 상부에 게이트 절연막(214)과 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(216)과 상기 액티브층(216) 상부에 불순물을 포함하는 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹 콘택층(218)이 형성되어 있다. 또한, 상기 오믹 콘택층(218) 상부에는 게이트 전극(212)을 중심으로 마주 대하는 소스 및 드레인 전극(224, 226)이 형성되어 있다. 동시에 게이트 절연막(214) 상부에는 상기 두 전극(224, 226)과 같은 물질로 이루어진 데이터 배선(222)이 형성되어 있는데, 상기 데이터 배선(222)은 소스 전극(224)과 연결되어 있으며 게이트 배선(미도시)과 교차하여 화소 영역을 정의한다. 한편, 소스 및 드레인 전극(224, 226)은 게이트 전극(212)과 함께 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.A
다음, 데이터 배선(222)과 소스 및 드레인 전극(224, 226) 상부에는 보호층(230)이 형성되어 있는데, 보호층(230)은 저유전상수를 가지는 유기 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 보호층(230)은 드레인 전극(226)을 드러내는 제 1 콘택홀(232)을 가진다. Next, a
이어, 보호층(230) 상부에는 투명한 도전 물질로 이루어진 화소 전극(234)이 형성되어 있으며, 화소 전극(234)은 제 1 콘택홀(232)을 통해 드레인 전극(226)과 연결되어 있다. 화소 전극(234)은 인듐-틴-옥사이드나 인듐-징크-옥사이드로 이루어질 수 있다. 여기서, 화소 전극(234)은 박막 트랜지스터(T)를 포함하여 데이터 배선(222) 일부까지 중첩하도록 형성되어 있다.
Next, a
다음, 화소 전극(234) 상부에는 유기 절연막(236)이 형성되어 있는데, 유기 절연막(236)은 데이터 배선(222)과 대응하는 위치에 형성되어 화소 전극(234)의 가장자리를 덮고 있으며, 화소 전극(234)을 드러내는 제 2 콘택홀(237)을 가진다. 여기서, 유기 절연막(236)은 보호층(230)과 같은 물질 즉, 저유전상수를 가지는 유기 물질로 이루어지는 것이다.Next, an organic insulating
다음, 유기 절연막(236) 상부에는 반사 전극(238)이 형성되어 있으며, 반사 전극(238)은 제 2 콘택홀(237)을 통해 화소 전극(234)과 연결되어 있다. 이때, 반사 전극(238)은 이웃하는 화소의 화소 전극(234)과는 연결되지 않도록 형성되어 있다. 또한, 반사 전극(238)은 데이터 배선(222)보다 넓은 폭을 가지고 데이터 배선(222)을 덮고 있다. 따라서, 반사 전극(238)은 블랙 매트릭스의 역할을 하여 화소 전극(234)의 가장자리에서 빛이 새는 것을 막는다.Next, a
다음으로 유기 절연막(236)이 형성되지 않는 화소 전극(234)과 반사 전극(238) 위로 적, 녹, 청색 컬러필터(243, 244, 245)가 반복되며 형성되어 있다. 이때, 상기 적, 녹, 청색 컬러필터(243, 244, 245)는 하나의 색이 하나의 화소 전극(234)과 상기 화소 전극(234)과 접촉하는 반사 전극(238)에 대응하며 형성되어 있으며, 화소 전극(234) 상부에 형성되는 컬러필터(243,a 244a, 245a)는 그 두께가 반사 전극(238) 위에 형성되는 컬러필터(243b, 244b, 미도시)보다 두껍게 형성되어 있는 것이 특징이다. 반사 전극(236)이 형성되어 반사되는 영역에 형성된 컬러필터(243b, 244b, 미도시)와 화소 전극(234)만으로 이루어진 영역의 컬러필터(243,a 244a, 245a) 두께를 달리 형성되는 이유는 색 특성을 비슷하게 하 기 위함이다. 반사 전극(236)이 형성되어 반사되는 부분에서는 외부광이 상기 컬러필터(243b, 244b, 미도시)를 두 번 통과하게 되나, 반사 전극(236)이 형성되지 않은 부분에서는 백라이트(286)로부터 나온 빛이 컬러필터(243,a 244a, 245a)를 한번만 통과하게 되므로 두 부분에서의 색 특성이 다르게 나타나게 된다. 따라서 컬러필터(243, 244, 245)의 두께를 이중으로 구성함으로써 상기와 같은 문제를 어느 정도 극복할 수 있다. 이때, 상기 컬러필터(243, 244, 245)는 컬러필터 레진을 도포하고 패터닝하여 형성하게 되는데, 유기절연물질을 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(222)과 중첩하며 서로 이격된 화소 전극(234) 위로 도포하여 유기 절연막(236)을 형성한 후, 그 위에 반사 전극(238)을 형성한다. 따라서, 반사 전극(238)이 형성된 부분과 형성되지 않는 부분에 있어 경사진 단차가 발생하게 되는데, 상기 경사진 단차에 의해 도포된 컬러필터 레진이 흘러내림으로 해서 그 두께가 반사 전극(238)이 형성된 부분이 얇게 형성된다. 이때, 컬러필터 레진의 점도와 단차 높이에 의해 그 두께를 조절할 수 있다. 이때 반사 전극(238) 위의 컬러필터(243b, 244b, 미도시) 두께가 반사 전극(238)이 형성되지 않은 부분의 컬러필터(243a, 244a, 245a) 두께의 1/2이 되는 것이 바람직하지만, 1/2보다 더 두껍더라도 동일한 두께로 형성되는 것 보다 색 특성이 향상된다.Next, red, green, and
다음, 제 2 기판(240)의 안쪽면에는 블랙 매트릭스(242)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(242)는 박막 트랜지스터(T)를 덮고 있어, 박막 트랜지스터(T)에서 발생한 광전류에 의한 비정상인 빛이 새어나오는 것을 방지한다. Next, a
다음, 블랙 매트릭스(242)의 하부에는 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극(246)이 형성되어 있다. 여기서, 공통 전극(246)은 화소 전극(238)과 동일한 투명 도전 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 인듐-틴-옥사이드(ITO)나 인듐-징크-옥사이드(IZO)와 같은 물질로 이루어질 수 있다.Next, a
전술한 미반사영역을 갖는 COT 구조 액정 표시 장치는 게이트 배선 및 데이터 배선에 미반사부를 구성하여 개구율 및 휘도를 증대시키는 것 이외에 제 1 실시예에 보인 컬러필터와 박막 트랜지스터가 각각 제 2 기판 및 제 1 기판에 각각 구성되는 일반적인 구조의 액정 표시 장치에서의 상기 두 기판의 합착시 발생하는 오차를 줄임으로써 상기 오차에 의한 색 특성 저하 및 휘도 저하를 더욱 배제할 수 있다. 또한, 컬러필터 두께를 미반사부와 투과부에 있어 달리 형성하여 색 특성을 더욱 좋게 하는 장점을 갖는다. In the above-described COT structure liquid crystal display device having the non-reflective region, the non-reflective portion is formed on the gate wiring and the data wiring to increase the aperture ratio and the brightness, and the color filter and the thin film transistor shown in the first embodiment are respectively the second substrate and the first. In the liquid crystal display having the general structure of each of the substrates, the error occurring when the two substrates are bonded may be reduced to further reduce the color characteristic and the brightness. In addition, the color filter thickness is formed differently in the non-reflective portion and the transmissive portion has the advantage of further improving the color characteristics.
다음, 본 발명의 제 3 및 제 4 실시예는 제 1 및 제 2 실시예의 각각의 변형예로써 화소에 있어 박막 트랜지스터 상부에 위치하여 비정상적인 빛이 새는 것을 방지하는 블랙 매트리스를 컬러필터 기판에 구성하지 않고, 반사 전극을 어레이 기판에 형성함으로써 미반사영역으로 활용하여 외부의 밟은 환경에서 더욱 개구율을 높인 액정 표시 장치를 제공한다. Next, the third and fourth embodiments of the present invention are variations of the first and second embodiments, respectively, and do not constitute a black mattress on the color filter substrate, which is located above the thin film transistors in the pixel to prevent abnormal light leakage. Instead, the reflective electrode is formed on the array substrate to provide a liquid crystal display device which is utilized as an unreflected area to further increase the aperture ratio in an external stepped environment.
기본적인 구조는 제 1 및 제 2 실시예와 동일함으로 컬러필터 기판과 어레이 기판과 그 사이의 액정층만을 도시하였으며, 그 외의 백라이트, 편광판, 위상차판등의 구성요소는 제 1 실시예에서와 동일하므로 설명은 생략한다. 또한 그 내부에 있어서도 차이가 있는 부분만을 도면부호를 이용하여 설명한다.Since the basic structure is the same as in the first and second embodiments, only the color filter substrate, the array substrate, and the liquid crystal layer therebetween are shown, and other components such as backlight, polarizer, and retardation plate are the same as in the first embodiment. Description is omitted. In addition, only the part inside which differs is demonstrated using reference numeral.
도 6은 제 3 및 제 4 실시예에 의한 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평 면도이다. 도시한 바와 같이, 게이트 배선(311)과 데이터 배선(322)이 교차하여 화소 영역을 정의하며, 화소 영역에는 화소 전극(334)이 형성되어 있다. 이때 상기 화소 전극(334)은 게이트 배선(311) 및 데이터 배선(322)과 중첩되어 있다. 이어, 유기 절연막(336)이 형성되어 있는데, 상기 유기 절연막(336)은 화소 전극(334)의 가장자리와 게이트 배선(311) 및 데이터 배선(322)과 상기 두 배선의 교차 지점에 형성되는 박막 트랜지스터(미도시)를 덮도록 형성되어 있다. 6 is a plan view schematically illustrating a liquid crystal display device according to third and fourth embodiments. As shown in the drawing, the
다음, 반사 전극(338)이 형성되어 있는데, 상기 반사 전극(338)은 상기 유기 절연막(336) 상부에 형성되어 게이트 배선(311) 및 데이터 배선(322)과 박막 트랜지스터(미도시)를 덮으며 형성되어 있다. 상기 반사 전극(338)은 화소별로 분리되어 형성되며, 화소의 좌측에 위치하는 데이터 배선(311)과 화소의 하부에 위치하는 게이트 배선(322) 및 두 배선의 교차점에 형성되는 박막 트랜지스터(미도시) 상부에 형성되어 있으며, 이때 상기 반사 전극(338)은 전기적으로 이어지며 형성되어 있다. 따라서, 실제적으로 동일한 화소 신호에 의해 구동되는 화소영역을 도면상에 A로 표시하였다.Next, a
데이터 배선(322) 및 게이트 배선(311)과 박막 트랜지스터 영역에 반사 전극(338)을 형성하여 미반사부를 구비함으로써 개구율이 거의 100%에 이르도록 액정 표시 장치를 구성하였다.
The
<제 3 실시예>Third Embodiment
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다. 7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도시한 바와같이, 투명한 절연기판으로 이루어지는 제 1 기판(310)과 제 2 기판(340)이 일정 간격 이격되어 마주 대하고 있다. As shown in the drawing, the
제 1 기판(310)의 안쪽면에는 게이트 전극(312), 액티브층(316), 오믹 콘택층(318), 소스 및 드레인 전극(324, 326)으로 이루어지는 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 동시에 게이트 절연막(314) 상부에는 소스 전극(324)과 연결되어 있는 데이터 배선(322)이 형성되어 있다. The thin film transistor T including the
다음, 데이터 배선(322)과 박막 트랜지스터(T) 상부에는 저유전상수를 가지는 유기 물질로 이루어진 보호층(330)이 형성되어 있다. 상기 보호층(330)은 드레인 전극(326)을 드러내는 제 1 콘택홀(332)을 가진다. Next, a
이어, 보호층(330) 상부에는 투명한 도전 물질로 이루어지며 제 1 콘택홀(332)을 통해 드레인 전극(326)과 연결되는 화소 전극(334)이 형성되어 있다. 이때, 상기 화소 전극(334)은 박막 트랜지스터(T)를 포함하여 데이터 배선(322)과 일부 중첩하며 형성되어 있다. 상기 화소 전극(334)은 투명한 도전 물질인 인듐-틴-옥사이드나 인듐-징크-옥사이드 중에서 선택되는 것이 바람직하다 Subsequently, a
다음, 데이터 배선(322)에 대응되며 화소간 이격되어 형성된 화소 전극(334) 상부에는 상기 데이터 배선의 폭보다 넓게 화소 전극(334) 및 이격된 영역을 덮으며 유기 절연막(336)이 형성되어 있으며, 동시에 박막 트랜지스터(T) 상부의 화소 전극에 위에도 유기 절연막(336)이 형성되어 있다. 상기 유기 절연막(336)은 화소 전극(334)을 노출시키는 제 2 콘택홀(337)을 갖고 있으며. 그 상부에는 반사 전극(338)이 형성되어 있다. 상기 반사 전극(338)은 제 2 콘택홀(337)을 통해 화소 전극(334)과 연결되어 있으며, 이웃하는 화소의 화소 전극(334)과는 연결되지 않도록 형성되어 있다. 또한, 반사 전극(338)은 데이터 배선(322) 및 박막 트랜지스터(T) 보다 넓은 폭을 가지고 데이터 배선(322) 및 박막 트랜지스터(T)를 덮고 있다. 이때 상기 반사 전극(338)은 블랙 매트릭스의 역할을 하여 비정상적인 빛이 새는 것을 방지하는 역할을 한다.Next, an organic insulating
또한, 반사 전극(338) 하부의 유기 절연막(336)에 있어서 그 두께를 조절하여 화소 전극(334)에 대응하는 액정층(350)의 두께가 반사 전극(338)에 대응하는 액정층(350) 두께의 두 배가 되도록 하는 것이 바람직하다. In addition, the thickness of the
다음, 제 2 기판(340)의 안쪽면에는 적, 녹, 청색이 순차적으로 반복되어 있는 컬러필터(343, 344, 345)가 형성되어 있는데, 컬러필터(343, 344, 345)는 하나의 색이 하나의 화소 전극(334)에 대응하고 있다. 좀더 자세히 설명하면, 상기 각각의 적, 녹, 청색 컬러필터(343, 344, 345)는 제 1 기판(310)의 반사 전극(338)이 형성된 부분과 형성되지 않은 부분을 포함하도록 위치하고 있다. 즉 적, 녹, 청색 각각의 컬러필터(343, 344, 345)의 경계는 데이터 배선(322) 좌측끝단에 위치하도록 배치되어 있다. Next,
다음, 컬러필터(343, 344, 345) 하부에는 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극(346)이 형성되어 있다. 여기서, 공통 전극(346)은 화소 전극(338)과 동일한 투명 도전 물질인 인듐-틴-옥사이드나 인듐-징크-옥사이드 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 이때 상기 컬러필터(344a, 344b, 344c)와 공통전극(346) 사이에 오버코트층이 형성될 수 도 있다.
Next, a
<제 4 실시예><Fourth Embodiment>
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 COT구조 액정 표시 장치의 단면도이다. 8 is a cross-sectional view of a COT structure liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
제 4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조는 박막 트랜지스터에 대응하는 블랙매트리스가 없고 대신하여 유기절연막과 그 상부에 반사 전극이 형성된 것을 제외하면 제 2 실시예와 동일하므로 차이가 나는 부분만을 설명한다. Since the structure of the liquid crystal display according to the fourth embodiment is the same as that of the second embodiment except that there is no black mattress corresponding to the thin film transistor and instead an organic insulating film and a reflective electrode are formed thereon, only the portions that differ are described. .
도시한 바와같이, 박막 트랜지스터(T)와 컬러필터(443, 444, 445)가 형성된 제 1 기판(410)과 공통 전극(446)이 형성된 제 2 기판(440)이 간격 이격되어 마주 대하고 있다. As illustrated, the
제 1 기판(410)에는 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있으며, 게이트 절연막(414) 위로 데이터 배선(422)이 형성되어 있다. 또한 상기 박막 트랜지스터(T)와 데이터 배선(422) 위로 보호층(430)이 형성되어 있으며, 그 위로 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(426)과 제 1 콘택홀(432)을 통해 접촉하며 화소 전극(434)이 형성되어 있다. 상기 화소 전극(434)은 데이터 배선(422)과 배선 사이의 화소 영역에 형성되어 있으며, 이웃하는 화소 전극(434)과는 데이터 배선(422) 상부에서 일정간격 이격하여 형성되어 있다. The thin film transistor T is formed on the
다음 상기 데이터 배선(422) 및 박막 트랜지스터(T) 상부의 화소 전극(434) 위로 보호층(430)과 동일한 물질로 이루어진 유기 절연막(436)이 형성되어 있다. 상기 데이터 배선(422)과 대응되는 유기 절연막(436)은 그 폭이 데이터 배선(422)의 폭보다 넓게 형성되어 있다. 또한 상기 유기 절연막(436)은 하부의 화소 전극(434)을 노출시키는 제 2 콘택홀(437)을 가지고 있다. 상기 유기 절연막(436) 위로 반사 전극(438)이 제 2 콘택홀(437)을 통해 화소 전극(434)과 접촉하며 형성되어 있다.Next, an organic insulating
다음, 상기 반사 전극(438) 및 화소 전극(434) 위로 적, 녹, 청색의 컬러필터(443, 444, 445)가 각각 대응되며 형성되어 있다. 이때 반사 전극(438) 위에 형성되는 컬러필터(미도시, 444b, 445b)는 그 하부의 유기 절연막(436)의 경사진 단차로 인해 그 두께가 화소 전극(434) 위에 형성되는 컬러필터(443a, 444a, 445a)의 두께보다 얇게 형성되어 진다. 바람직하게는 그 두께가 화소 전극(434) 상부의 컬러필터(443a, 444a, 445a) 두께의 1/2이 되는 것이 좋지만, 단차 및 컬러필터 레진의 점도에 의해 조절되므로 정확한 두께 조절은 어렵다. 하지만, 그 두께가 화소 전극(434) 상부의 컬러필터(443a, 444a, 445a) 두께보다 얇게 형성되어짐으로써 색특성을 향상할 수 있다.Next, red, green, and
이후는 제 2 기판에 있어서 박막 트랜지스터(T)에 대응되는 블랙매트릭스가 없는 것을 제외하고 제 2 실시예와 동일하므로 설명은 생략한다. Since the second substrate is the same as the second embodiment except that there is no black matrix corresponding to the thin film transistor T, the description thereof is omitted.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 일반적 투과형 액정 표시 장치 또는 COT 구조 액정 표시 장치의 게이트 배선 및 데이터 배선과 선택적으로 박막 트랜지 스터 상부에 미반사 영역을 형성하여 개구율을 향상시키고, 휘도를 높일 수 있다.In the liquid crystal display according to the present invention, the gate line and the data line of the general transmissive liquid crystal display or the COT structure liquid crystal display and the non-reflective region may be selectively formed on the thin film transistor to improve the aperture ratio and increase the luminance. .
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