KR20020010200A - Transflective Liquid Crystal Display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 반사 및 투과모드가 가능한 반사투과(transflective) 액정표시 장치에 관한 것이다. 특히, 반사부와 투과부간의 단차로 인해 발생하는 누설광을 감소시키는 구조의 반투과 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a liquid crystal display device, and to a transflective liquid crystal display device capable of reflective and transmissive modes. In particular, the present invention relates to a transflective liquid crystal display device having a structure for reducing leakage light generated due to a step between the reflecting part and the transmitting part.
최근 정보화 사회로 시대가 급진전함에 따라, 대량의 정보를 처리하고 이를표시하는 디스플레이(display)분야가 발전하고 있다.Recently, as the era of information society progresses rapidly, a display field for processing and displaying a large amount of information is developing.
근대까지 브라운관(cathode-ray tube ; CRT)이 표시장치의 주류를 이루고 발전을 거듭해 오고 있다.Until modern times, cathode ray tube (CRT) has become the mainstream of display devices and has been developing.
그러나, 최근 들어 소형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 시대상에 부응하기 위해 평판 표시소자(Flat panel display)의 필요성이 대두되었다. 이에 따라 색 재현성이 우수하고 박형인 박막 트랜지스터형 액정 표시소자(Thin film transistor-liquid crystal display ; 이하 TFT-LCD라 한다)가 개발되었다.However, in recent years, the need for a flat panel display has emerged in order to meet the times of miniaturization, light weight, and low power consumption. Accordingly, a thin film transistor-liquid crystal display (hereinafter referred to as TFT-LCD) having excellent color reproducibility and thinness has been developed.
TFT-LCD의 동작을 살펴보면, 박막 트랜지스터에 의해 임의의 화소(pixel)가 스위칭 되면, 스위칭된 임의의 화소는 하부광원의 빛 투과량을 조절할 수 있게 한다.Referring to the operation of the TFT-LCD, when an arbitrary pixel is switched by the thin film transistor, the arbitrary pixel that is switched makes it possible to adjust the light transmission amount of the lower light source.
상기 스위칭 소자는 반도체층을 비정질 실리콘으로 형성한, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(amorphous silicon thin film transistor ; a-Si:H TFT)가 주류를 이루고 있다. 이는 비정질 실리콘 박막이 저가의 유리기판과 같은 대형 절연기판 상에 저온에서 형성하는 것이 가능하기 때문이다.The switching element is mainly composed of an amorphous silicon thin film transistor (a-Si: H TFT) in which a semiconductor layer is formed of amorphous silicon. This is because the amorphous silicon thin film can be formed at a low temperature on a large insulating substrate such as a low-cost glass substrate.
일반적으로 사용되는 TFT-LCD는 패널의 하부에 위치한 백라이트라는 광원의 빛에 의해 영상을 표현하는 방식을 써왔다.Commonly used TFT-LCDs have used a method of representing an image by the light of a light source called a backlight located under the panel.
그러나, TFT-LCD는 백라이트에 의해 입사된 빛의 3∼8%만 투과하는 매우 비효율적인 광 변조기이다.However, TFT-LCDs are very inefficient light modulators that transmit only 3-8% of the light incident by the backlight.
두 장의 편광판의 투과도는 45%, 하판과 상판의 유리 두 장의 투과도는 94%, TFT 어레이 및 화소의 투과도는 약 65%, 컬러필터의 투과도는 27%를 나타내며, 이때 TFT-LCD의 광 투과도는 약 7.4%이다.The transmittance of the two polarizers is 45%, the lower and upper plates are 94%, the TFT array and the pixel are about 65%, and the color filter's transmittance is 27%. About 7.4%.
도 1은 백라이트에서 나온 빛의 각 층별 투과도를 도식적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating transmittance of each layer of light emitted from a backlight.
상술한 바와 같이 실제로 TFT-LCD를 통해 보는 빛의 양은 백라이트에서 생성된 광의 약 7%정도이므로, 고휘도의 TFT-LCD에서는 백라이트의 밝기가 밝아야 하고, 상기 백라이트에 의한 전력 소모가 크다.As described above, since the amount of light actually seen through the TFT-LCD is about 7% of the light generated in the backlight, the brightness of the backlight should be bright in the high brightness TFT-LCD, and power consumption by the backlight is large.
따라서, 충분한 백라이트의 전원 공급을 위해서는 전원 공급 장치의 용량을 크게 하여, 무게가 많이 나가는 배터리(battery)를 사용해 왔다. 그러나, 이 또한 사용시간에 제한이 있어 왔다.Therefore, in order to supply sufficient backlight power, a battery having a large weight has been used by increasing the capacity of the power supply device. However, this also has a limitation in the use time.
상술한 문제점을 해결하기 위해 최근에 백라이트광을 사용하지 않는 반사형 TFT-LCD가 연구되었다. 이는 자연광을 이용하여 동작하므로, 백라이트가 소모하는 전력량을 대폭 감소하는 효과가 있기 때문에 장시간 휴대상태에서 사용이 가능하고, 개구율 또한 기존의 백라이트형 TFT-LCD 보다 우수하다.In order to solve the above problem, a reflective TFT-LCD which does not use backlight light has recently been studied. Since it operates by using natural light, the power consumption of the backlight can be greatly reduced, so that it can be used in a portable state for a long time, and the aperture ratio is also superior to that of a conventional backlight TFT-LCD.
즉, 상기 반사형 TFT-LCD는 기존 투과형 TFT-LCD에서 투명전극으로 형성된 화소부를 불투명의 반사특성이 있는 물질을 사용함으로써, 외부광을 반사시키는 구조로 되어있다.That is, the reflective TFT-LCD has a structure that reflects external light by using a material having an opaque reflective characteristic in the pixel portion formed of the transparent electrode in the conventional transmissive TFT-LCD.
상술한 바와 같은 반사형 TFT-LCD는 백라이트와 같은 내부적 광원을 사용하지 않고, 자연의 빛 내지는 외부의 인조 광원을 사용하여 구동하기 때문에 장시간 사용이 가능하다. 즉, 반사형 TFT-LCD는 외부의 자연광을 상기 반사 전극에 반사시켜, 반사된 빛을 이용하는 구조로 되어 있다. 따라서, 반사형 TFT-LCD를 구동하기위해 필요한 전력은 액정구동과 구동회로 뿐이다.The reflective TFT-LCD as described above can be used for a long time because it is driven using natural light or an external artificial light source without using an internal light source such as a backlight. That is, the reflective TFT-LCD reflects external natural light to the reflective electrode and uses the reflected light. Therefore, only power required for driving the reflective TFT-LCD is the liquid crystal drive and the drive circuit.
그러나, 자연광 또는 인조광원이 항상 존재하는 것은 아니다. 즉, 상기 반사형 TFT-LCD는 자연광이 존재하는 낮이나, 외부 인조광이 존재하는 사무실 및 건물 내부에서는 사용이 가능할지 모르나, 자연광이 존재하지 않는 어두운 환경에서는 상기 반사형 TFT-LCD를 사용할 수 없게 된다.However, natural or artificial light sources do not always exist. That is, the reflective TFT-LCD may be used in an office or a building in which daylight is present, or an external artificial light is present, but the reflective TFT-LCD may be used in a dark environment in which there is no natural light. There will be no.
따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위해 최근에는 상기 자연광을 사용하는 반사형 TFT-LCD와 백라이트광을 사용하는 투과형 TFT-LCD의 장점을 이용한 반투과(transflective) TFT-LCD가 연구/개발되었다.Therefore, in order to solve the above problem, a transflective TFT-LCD using the advantages of the reflective TFT-LCD using the natural light and the transmissive TFT-LCD using the backlight has recently been researched and developed.
상기 반투과 TFT-LCD는 사용자의 의지에 따라 반사형 내지는 투과형 모드(mode)로의 전환이 자유롭다.The transflective TFT-LCD is free to switch to a reflective or transmissive mode according to the user's will.
도 2는 종래의 반투과 액정표시장치의 단면을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a cross section of a conventional transflective liquid crystal display device.
도시한 바와 같이 하부기판(20)에는 제 1 투명기판(28)과 상기 제 1 투명기판(28) 상에 반사부를 이루는 반사전극(30) 및 투과부를 이루는 투명전극인 투과홀(32)이 형성되어 있다.As shown in the lower substrate 20, the first transparent substrate 28 and the first transparent substrate 28 are formed with a reflective electrode 30 forming a reflecting portion and a transparent hole forming a transmitting portion 32. It is.
그리고, 상기 제 1 투명기판(28) 하부에는 제 1 위상차판(retardation film(Quarter Wave Plate(λ/4 plate) ; 이하 "QWP"라 칭함))(26)과 하부 편광판(24)이 형성되고, 상기 하부 편광판(24) 아래에는 백라이트(22)가 위치한다.A first retardation film (Quarter Wave Plate (λ / 4 plate); " QWP ") 26 and a lower polarizing plate 24 are formed under the first transparent substrate 28. The backlight 22 is positioned below the lower polarizer 24.
또한, 상부기판(40)에는 제 2 투명기판(44)과, 상기 반사전극(30) 및 투과홀(32)과 마주보는 방향으로 투명전극(42)이 형성되고, 상기 제 2 투명기판(44)을 중심으로 상기 투명전극(42)과 대응되는 방향으로 제 2 QWP(46)가형성되고, 상기 제 2 QWP(46) 상부에는 상부 편광판(48)이 형성된다.In addition, a transparent electrode 42 is formed on the upper substrate 40 in a direction facing the second transparent substrate 44, the reflective electrode 30, and the transmission hole 32, and the second transparent substrate 44. ), A second QWP 46 is formed in a direction corresponding to the transparent electrode 42, and an upper polarizer 48 is formed on the second QWP 46.
그리고, 상기 상부기판(40)과 상기 하부기판(20) 사이에는 액정층(34)이 형성되어 빛의 경로를 조절하는 역할을 하게 된다.In addition, a liquid crystal layer 34 is formed between the upper substrate 40 and the lower substrate 20 to control the path of light.
상기 제 1 및 제 2 QWP(26, 46)는 빛의 편광상태를 바꾸는 기능을 하게 된다. 즉, 선편광을 좌 또는 우원편광으로, 좌 또는 우원편광을 선편광으로 바꾸는 기능을 하게 된다.The first and second QWPs 26 and 46 may change a polarization state of light. In other words, the linearly polarized light is converted into left or right circularly polarized light and the left or right circularly polarized light is linearly polarized.
상기 구조의 반투과 액정표시장치는 상부 편광판으로 입사되는 빛이 원편광(우원편광)일 경우, 상부 편광판을 통과한 빛은 그 강도가 상부 편광판을 통과하기전의 빛의 강도에 비해 반으로 약해져서 외부로 출력되게 된다. 즉, 백색광이 출력되어야 하나, 어두운 회색으로 출력되게 되는 것이다.In the transflective liquid crystal display of the above structure, when the light incident on the upper polarizer is circularly polarized light (right polarized light), the light passing through the upper polarizer is weakened in half compared to the intensity of light before passing through the upper polarizer. Will be output as That is, white light should be output, but dark gray.
상술한 현상이 발생하는 원인은, 반사부와 투과부에서의 셀갭 즉, d1과 d2가 실질적으로 같고, 또한 일반적으로 반투과 액정 표시장치의 설계기준이 반사모드를 중심으로 제작되기 때문이다.The above-mentioned phenomenon occurs because the cell gaps, i.e., d1 and d2, in the reflecting portion and the transmitting portion are substantially the same, and in general, the design criteria of the transflective liquid crystal display device are manufactured based on the reflection mode.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 반사부와 투과부간에 단차를 형성하는 반투과 액정표시장치가 제시되었다.In order to solve the above problems, a semi-transmissive liquid crystal display device forming a step between the reflecting portion and the transmitting portion has been proposed.
도 3은 반사부와 투과부 사이에 단차를 두는 반투과 액정표시장치의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device having a step between a reflecting portion and a transmitting portion.
도 3의 반투과 액정표시장치는 크게 4부분으로 구분될 수 있다. 즉, 백라이트(84)와, 하부기판(50), 액정층(66), 상부기판(70)으로 구성되며, 특히 상기 하부기판(50)상에는 투과홀(64)을 포함하는 반사전극(62)이 형성되어 있다.The transflective liquid crystal display of FIG. 3 may be divided into four parts. That is, the reflective electrode 62 includes a backlight 84, a lower substrate 50, a liquid crystal layer 66, and an upper substrate 70, and in particular, includes a transmission hole 64 on the lower substrate 50. Is formed.
또한, 상기 상부기판(70)과 하부기판(50)의 각각의 외부면에는 상, 하부 편광판(82, 52)이 형성되어 있다.In addition, upper and lower polarizing plates 82 and 52 are formed on outer surfaces of the upper substrate 70 and the lower substrate 50, respectively.
이하, 상기 도 2의 반투과 액정표시장치의 구조와 중복되는 설명은 생략하기로 하겠다.Hereinafter, a description overlapping with the structure of the transflective liquid crystal display of FIG. 2 will be omitted.
상기 반사전극(62)이 형성된 반사부(r)와 투과홀(64)이 형성된 투과부(t)의 단차는 상기 투명전극(58)하부에 위치한 보호층(109)을 형성유무로 결정되는데, 상기 단차를 형성하여 두 모드간 셀갭을 다르게 하는 이유는 투과모드시 상기 투과홀(64)에 충진된 액정층(66)을 통과하는 빛의 효율을 증가시키기 위함이다.The step difference between the reflection part r on which the reflective electrode 62 is formed and the transmission part t on which the transmission hole 64 is formed is determined whether the protective layer 109 is formed below the transparent electrode 58. The reason why the cell gap is different between the two modes by forming a step is to increase the efficiency of light passing through the liquid crystal layer 66 filled in the transmission hole 64 in the transmission mode.
이하, 위상차값을 나타내는 식(1), (2)를 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, it demonstrates in detail with reference to Formula (1) and (2) which show a phase difference value.
d3Δn=λ/4 --- (1)d3Δn = λ / 4 --- (1)
d4=2d3 --- (2) 이므로, d4Δn=λ/2특성을 갖는다.Since d4 = 2d3 --- (2), it has d4Δn = λ / 2 characteristic.
상기 식(1)에서 d3은 반사전극 상부에 위치한 액정층의 셀갭이고, d4는 상기 투과홀에 충진되어 구성된 액정층의 셀갭이고, λ/4는 상기 반사모드시 상기 반사전극(62)상부의 액정층(66)을 한번 통과하는 빛의 위상변화 값이다.In Equation (1), d3 is a cell gap of the liquid crystal layer positioned on the reflective electrode, d4 is a cell gap of the liquid crystal layer formed by filling the transmission hole, and λ / 4 is an upper portion of the reflective electrode 62 in the reflection mode. It is a phase change value of light passing through the liquid crystal layer 66 once.
투과모드시 다크상태(dark state)일 경우, 상기 하부 편광판(52)을 통과한 선편광은 λ/2의 위상값에 의해 선편광의 방향이 반대로 바뀌게 된다.In the dark state in the transmission mode, the linearly polarized light passing through the lower polarizing plate 52 is reversed in the direction of linearly polarized light by a phase value of λ / 2.
상기 선편광은 상부 편광판(82)에 의해 완전히 흡수되므로, 명확한 다크특성을 보일 수 있다.Since the linearly polarized light is completely absorbed by the upper polarizing plate 82, it may exhibit a clear dark characteristic.
그러나, 상기 반사부와 투과부에 단차를 둔 반투과 액정표시장치는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.However, the transflective liquid crystal display device having the steps between the reflecting portion and the transmitting portion has the following problems.
투과부의 셀갭을 반사부의 2배로 설계하여 형성하므로써, 전압인가시, 반사부와 투과부간의 전극단차로 인하여, 전계왜곡이 발생하여 액정의 배향방향이 단차부분에서 불균일하게 되어, 결국의 누설광이 발생하게 된다.By designing and forming the cell gap of the transmissive part twice as much as the reflecting part, when voltage is applied, electric field distortion occurs due to the electrode step between the reflecting part and the transmissive part, and the alignment direction of the liquid crystal becomes uneven at the stepped part, resulting in leakage light. Done.
즉, 누설광은 화면의 CR(contrast)를 저하시키는 요인으로 작용하게 되는 문제점이 있다.That is, the leaked light has a problem of acting as a factor to lower the contrast (CR) of the screen.
도 4는 도 3의 한 화소부에 해당하는 하부기판의 평면도로서, 상기 반투과 액정표시장치 구조의 문제점을 살펴보기 위해 제시하였다.FIG. 4 is a plan view of a lower substrate corresponding to one pixel part of FIG. 3, and is presented to examine a problem of the structure of the transflective liquid crystal display.
가로방향으로 게이트 배선(100)이 형성되며, 상기 게이트 배선(100)에서 연장된 게이트 전극(102)이 형성되어 있다.The gate wiring 100 is formed in the horizontal direction, and the gate electrode 102 extending from the gate wiring 100 is formed.
그리고, 세로방향으로 데이터 배선(104)이 형성되어, 상기 게이트 배선(100)과 교차되며, 상기 게이트 전극(102)이 형성된 부근의 데이터 배선(104)에서 연장된 소스전극(106)이 상기 게이트 전극(102)과 소정면적 오버랩되어 형성된다.In addition, a data line 104 is formed in a vertical direction, intersects with the gate line 100, and a source electrode 106 extending from a data line 104 near the gate electrode 102 is formed. The electrode 102 is formed to overlap a predetermined area.
또한, 상기 게이트 전극(102)을 중심으로 상기 소스전극(106)과 대응하는 위치에 드레인 전극(108)이 형성되어 있다.In addition, a drain electrode 108 is formed at a position corresponding to the source electrode 106 with respect to the gate electrode 102.
상기 드레인 전극(108)은 상기 드레인 전극(108)상에 형성된 콘택홀(110)을 통해 투명전극(58) 및 반사전극(62)과 접촉하고 있다.The drain electrode 108 is in contact with the transparent electrode 58 and the reflective electrode 62 through the contact hole 110 formed on the drain electrode 108.
그리고, 상기 투명전극(58)상에 반사전극(62)이 형성되는데, 상기 반사전극(62) 중앙부에는 투과홀이 포함하며, 상기 투과홀(64)을 통해 투명전극(58)이 노출된다.In addition, a reflective electrode 62 is formed on the transparent electrode 58. The central portion of the reflective electrode 62 includes a transmission hole, and the transparent electrode 58 is exposed through the transmission hole 64.
상기 화살표는 상기 반투과 액정표시장치의 하판 러빙방향을 뜻하는 것으로,도시한 바와 같이 왼쪽으로 오른쪽으로 러빙을 하는 경우, 전압 인가시 평행배향 액정은 상기 방향으로 액정이 배향되므로, 반사부와 투과부의 오른쪽 단차부위에서 누설광이 가장 심하게 나타나게 된다.The arrow indicates the rubbing direction of the lower plate of the transflective liquid crystal display. When rubbing to the left and to the right as shown in the drawing, the parallel alignment liquid crystal is oriented in the direction when voltage is applied, so that the reflective portion and the transmissive portion At the right side of step, the leakage light is most severe.
도 5a는 수평배향처리된 액정의 배열상태를 도시한 도면으로, 도시한 바와 같이, 평행배향하는 액정모드에서, 상, 하부기판(70, 50)사이에 충진된 액정(68)은 상기 왼쪽에서 오른쪽으로 러빙방향(I)을 형성할때, 전압인가시 상, 하 기판(70,50)에 닿는 액정(68)은 왼쪽에서 오른쪽으로 일정한 각도의 프리틸트각(θ)을 형성하며, 전계에 따라 배향하게 된다. 이때, 하판 러빙방향(I)을 왼쪽에서 오른쪽으로 하면 오른쪽 단차 부위에서의 누설광이 제일 심하게 발생하며, 상기 반투과 액정표시장치의 반사부와 투과부간의 오른쪽 단차를 제거하여 전계왜곡에 따른 누설광현상을 상당히 감소시킬 수 있다.FIG. 5A is a view showing an arrangement of horizontally aligned liquid crystals. As shown in FIG. 5, in the parallelly aligned liquid crystal mode, the liquid crystals 68 filled between the upper and lower substrates 70 and 50 are disposed at the left side. When forming the rubbing direction (I) to the right, the liquid crystal (68) that touches the upper and lower substrates (70, 50) when voltage is applied forms a pretilt angle (θ) of a constant angle from left to right, Accordingly. At this time, when the lower plate rubbing direction (I) is from left to right, the leakage light at the right step portion is most severely generated, and the leakage light due to the electric field distortion is eliminated by removing the right step between the reflecting portion and the transmitting portion of the transflective liquid crystal display. The phenomenon can be significantly reduced.
도 5b는 TN(twist nematic)액정모드에서, 러빙방향에 따른 액정의 배열방향을 도시한 도면이다.FIG. 5B is a diagram illustrating an arrangement direction of liquid crystals along a rubbing direction in a twist nematic liquid crystal mode. FIG.
Ia, Ib 방향으로 서로 직교하도록 상부 기판(미도시)과 하부 기판(50)에 각각 러빙처리를 했을 경우, 빛을 제어하는 실질적인 역할을 하는 액정층 중간부분의 액정의 배향방향은 "D"방향이 되므로, 상기 "D"방향처럼 반사부와 투과부의 오른쪽 단차를 제거하면 된다.When rubbing is applied to the upper substrate (not shown) and the lower substrate 50 so as to be orthogonal to each other in the directions Ia and Ib, the alignment direction of the liquid crystal in the middle portion of the liquid crystal layer, which plays a substantial role of controlling light, is the "D" direction. Therefore, the right step of the reflecting portion and the transmitting portion may be removed as in the "D" direction.
즉, 상, 하부 기판의 러빙방향이 수직하게 한 액정모드의 반투과 액정표시장치에서는, 전압인가에 따른 중간액정의 배향방향에 따라, 반사부와 투과부의 제거할 단차부를 결정하는 것이다.That is, in the transflective liquid crystal display device of the liquid crystal mode in which the rubbing directions of the upper and lower substrates are perpendicular, the step portions to be removed from the reflecting portion and the transmitting portion are determined according to the alignment direction of the intermediate liquid crystal according to the application of voltage.
참고로, 본 명세서에서는 상, 하부기판의 러빙방향이 동일한 수평배향처리된 액정을 중심으로 설명하는 것이나, 상, 하부기판의 러빙방향이 수직인 TN 액정모드에서의 적용도 상술한 바와 같이 가능하다.For reference, in the present specification, the description will focus on the horizontally aligned liquid crystals in which the rubbing directions of the upper and lower substrates are the same, but the application in the TN liquid crystal mode in which the rubbing directions of the upper and lower substrates are vertical is possible as described above. .
도 6은 반사부와 투과부에 단차부를 형성한 반투과 액정표시장치를 2디모스(DIMOS)라는 2차원 액정 시뮬레이션 프로그램(simulation)을 이용하여, 반사부(r)와 투과부(t)에 전압을 인가시, 등전위선 및 전계의 방향에 따른 액정의 배열방향을 나타낸 것이다.FIG. 6 shows a semi-transmissive liquid crystal display device having a stepped portion formed on the reflecting portion and the transmitting portion, and a voltage is applied to the reflecting portion r and the transmitting portion t using a two-dimensional liquid crystal simulation program called 2 MOS. When applied, it shows the arrangement direction of the liquid crystal in accordance with the direction of the equipotential line and the electric field.
도시한 바와 같이, 전압인가시 기판에 평행한 방향으로 등전위선(69)이 형성되고, 상기 등전위선(69)에 수직인 방향으로 전계가 형성되며, 평행배향 액정(68)은 상, 하부 기판의 맞닿는 부분은 프리틸트각을 형성하며, 중간부분은 전계방향과 같이 기판에 대해 수직배열하게 된다.As shown, an equipotential line 69 is formed in a direction parallel to the substrate when voltage is applied, an electric field is formed in a direction perpendicular to the equipotential line 69, and the parallel alignment liquid crystal 68 is formed on the upper and lower substrates. The abutting portion of the forms a pretilt angle, and the middle portion is arranged vertically with respect to the substrate as in the electric field direction.
이때, 상기 반사부(r)와 투과부(t)의 단차(s)부분에서는 등전위선(69)에도 굴곡이 생기게 되어, 이에 따라 전계왜곡이 발생하게 되고, 상기 전계 왜곡선과 동일한 방향으로 액정(68)이 배열되므로, 상기 단차(s)부에서 액정(68)의 방향이 다른 부분과 다르게 흩뜨러지게 되는 것이다.At this time, in the step s between the reflecting portion r and the transmitting portion t, the equipotential line 69 is also bent, thereby causing electric field distortion, and in the same direction as the electric field distortion line, the liquid crystal 68 ) Is arranged, so that the direction of the liquid crystal 68 in the step (s) is scattered differently from other parts.
즉, 액정(68)의 방향이 흩뜨러지는 단차(s)부에서는 전압인가시, 빛을 제어하지 못하여, 누설광이 발생하여, 화면의 CR이 낮아지게 되는 것이다.That is, in the step (s) where the direction of the liquid crystal 68 is scattered, when voltage is applied, light cannot be controlled and leakage light is generated, resulting in a low CR on the screen.
상술한 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명은 반사부와 투과부의 단차에서발생하는 누설광을 감소시키는 구조의 반투과 액정표시장치를 제공하여, 화면의 CR를 향상시키는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to overcome the above-described problems, an object of the present invention is to provide a transflective liquid crystal display device having a structure for reducing leakage light generated at the level of the reflecting portion and the transmitting portion, thereby improving the CR of the screen.
즉, 본 발명의 반투과 액정표시장치는, 누설광이 가장 심하게 나타나는 반사부와 투과부의 경계선을 제거하는 구조로 하여, 상기 문제점을 해결하고자 하는 것이다.That is, the transflective liquid crystal display device of the present invention is intended to solve the above problem by removing the boundary between the reflection portion and the transmission portion where leakage light is most severe.
도 1은 백라이트에서 나온 빛의 각 층별 투과도를 도식적으로 나타낸 도면.1 is a diagram showing the transmittance of each layer of light emitted from the backlight.
도 2는 종래의 반투과 액정표시장치의 단면을 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing a cross section of a conventional transflective liquid crystal display device.
도 3은 반사부와 투과부 사이에 단차를 형성한 일반적인 반투과 액정표시장치의 단면도.3 is a cross-sectional view of a general transflective liquid crystal display device having a step formed between a reflecting portion and a transmitting portion.
도 4는 반투과 액정표시장치의 한 화소부에 해당하는 하부기판의 평면도.4 is a plan view of a lower substrate corresponding to one pixel portion of a transflective liquid crystal display;
도 5a는 평행배향 액정의 러빙방향에 따른 액정의 배열상태를 도시한 도면.5A is a diagram illustrating an arrangement state of liquid crystals along a rubbing direction of parallel alignment liquid crystals;
도 5b는 TN(Twisted Nematic)액정모드에서, 러빙방향에 따른 액정의 배열상태를 도시한 도면.FIG. 5B is a diagram illustrating an arrangement state of liquid crystals along a rubbing direction in a twisted nematic liquid crystal mode; FIG.
도 6은 도 3의 반투과 액정표시장치의 반사부에서 투과부에 걸친 전계분포를 보여주는 도면.FIG. 6 is a diagram showing an electric field distribution across a transmissive portion in a reflecting portion of the transflective liquid crystal display of FIG. 3.
도 7은 본 발명의 반투과 액정표시장치의 한 화소부에 해당하는 하부기판을 도시한 평면도.7 is a plan view showing a lower substrate corresponding to one pixel portion of the transflective liquid crystal display of the present invention.
도 8a 내지 8e는 도 7의 절단선 A-A'로 자른 단면의 제작공정을 나타낸 공정도.8A to 8E are process diagrams illustrating a manufacturing process of a cross section taken along a cutting line A-A 'of FIG. 7.
도 9는 도 7의 절단선 B-B'로 자른 단면을 도시한 단면도.9 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 7.
도 10과 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반투과 액정표시장치의 한 화소부에 해당하는 하부기판을 도시한 평면도.10 and 11 are plan views illustrating lower substrates corresponding to one pixel portion of a transflective liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 반투과 액정표시장치의 반사부에서 투과부에 걸친 전계분포를 보여주는 도면.12 is a view showing an electric field distribution across a transmissive portion in a reflecting portion of a transflective liquid crystal display of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
200 : 게이트 배선 202 : 게이트 전극200: gate wiring 202: gate electrode
204 : 데이터 배선 206 : 소스 전극204: data wiring 206: source electrode
208 : 드레인 전극 210 : 드레인 콘택홀208: drain electrode 210: drain contact hole
230 : 투명전극 240 : 투과홀230: transparent electrode 240: through hole
250 : 반사전극250: reflective electrode
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 상, 하부 기판과; 상기 상, 하부 기판사이에 충진된 액정과; 상기 액정하부에 4각형상의 투과홀을 가지고, 상기 투과홀에 의해 한변의 일부가 오픈되고, 상기 투과홀 주변으로 단차진 반사전극과; 상기 반사전극 하부에 형성된 층간절연막과; 상기 층간절연막 하부에 위치하는 투명전극과; 상기 투명전극과 상기 하부기판 사이에 위치하여 상기 반사전극에 단차를 형성하는 보호층과; 상기 반사전극과 상기 액정사이에 위치한 배향막을 포함하는 반투과 액정표시장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the upper and lower substrates; A liquid crystal filled between the upper and lower substrates; A reflective electrode having a quadrangular through hole in the lower portion of the liquid crystal, a part of one side being opened by the through hole, and stepped around the through hole; An interlayer insulating film formed under the reflective electrode; A transparent electrode under the interlayer insulating film; A protective layer disposed between the transparent electrode and the lower substrate to form a step in the reflective electrode; The present invention provides a transflective liquid crystal display including an alignment layer disposed between the reflective electrode and the liquid crystal.
상기 반사전극의 투과홀과 접하는 한변이 오픈되는 것은 상기 배향막의 러빙방향에 따라 결정되고, 상기 반사전극은 저저항으로 반사율이 뛰어난 알루미늄 계열금속중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The opening of one side of the reflective electrode in contact with the transmission hole is determined according to the rubbing direction of the alignment layer, and the reflective electrode is made of one of an aluminum-based metal having low reflectivity and excellent reflectance.
또한, 상기 투과홀을 통해 빛을 외부로 투과하는 투명전극은 투명도전성 물질인 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)중 어느 하나로 이루어지고, 상기 보호층은 유기절연막인 BCB(BenzoCycloButene)로 이루어짐을 특징으로 한다.In addition, the transparent electrode that transmits light to the outside through the through hole is made of any one of a transparent conductive material ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), the protective layer is an organic insulating film BCB (BenzoCycloButene) Characterized in that made.
이하, 보다 나은 이해를 위하여, 본 발명에 의한 반투과 액정표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, for better understanding, the transflective liquid crystal display according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 7은 본 발명의 반투과 액정표시장치의 한 화소부에 해당하는 하부기판의 평면도로서, 도 4에서 전술한 설명과 중복되는 부분은 생략하기로 하겠다.FIG. 7 is a plan view of a lower substrate corresponding to one pixel part of the transflective liquid crystal display according to the present invention, and a part overlapping with the above description in FIG. 4 will be omitted.
도시한 바와 같이, 가로방향으로 게이트 배선(200)이 형성되며, 상기 게이트 배선(200)에서 연장된 게이트 전극(202)이 형성되어 있다.As illustrated, the gate wiring 200 is formed in the horizontal direction, and the gate electrode 202 extending from the gate wiring 200 is formed.
그리고, 세로방향으로 데이터 배선(204)이 형성되며, 상기 게이트 전극(202)이 형성된 부근의 데이터 배선(204)에서 연장된 소스전극(206)이 상기 게이트 전극(202)과 소정면적 오버랩되어 형성된다.The data line 204 is formed in the vertical direction, and the source electrode 206 extending from the data line 204 in the vicinity of the gate electrode 202 is formed to overlap the gate electrode 202 by a predetermined area. do.
또한, 상기 게이트 전극(202)을 중심으로 상기 소스전극(206)과 대응하는 위치에 드레인 전극(208)이 형성되어 있다.In addition, a drain electrode 208 is formed at a position corresponding to the source electrode 206 with respect to the gate electrode 202.
상기 드레인 전극(208)은 상기 드레인 전극(208)상에 형성된 드레인 콘택홀(210)을 통해 두 개의 서로 다른 물질로 화소부와 접촉하고 있다. 즉, 실질적으로 불투명한 금속재질로 형성된 반사전극(250)과 투명도전성물질로 이루어진 투명전극(230)이 그것인데, 상기 반사전극(250)은 투과홀(240)을 포함하며, 이러한 투과홀(240)에 의해 하부의 투명전극(230)이 노출된다. 이때, 액정의 하판 러빙방향(II)이 왼쪽에서 오른쪽으로 이루어지므로, 상기 반투과 액정표시장치은 반사부와 투과부의 오른쪽 단차가 제거되어, 상기 반사전극(25)과 투과홀(240)의 오른쪽 경계선이 제거되었다.The drain electrode 208 is in contact with the pixel portion with two different materials through the drain contact hole 210 formed on the drain electrode 208. That is, the reflective electrode 250 is formed of a substantially opaque metal material and the transparent electrode 230 made of a transparent conductive material, the reflective electrode 250 includes a transmission hole 240, such a transmission hole ( The lower transparent electrode 230 is exposed by the 240. In this case, since the lower plate rubbing direction II of the liquid crystal is made from left to right, the right level difference between the reflective portion and the transparent portion of the transflective liquid crystal display device is removed, and thus the right boundary line between the reflective electrode 25 and the transmission hole 240 is removed. This was removed.
상기 투과홀(240)은 바람직하기로는 네모형상이다.The through hole 240 is preferably square.
즉, 상기 반사전극(250)은 투과홀(240)과 한쪽면이 접하는 디귿자형상으로 형성된다.That is, the reflective electrode 250 is formed in the shape of a recess in which the transmission hole 240 and one side contact.
상기 반사전극(250)과 투과홀(240)의 경계부는 전압인가시 누설광이 심하게 발생하는 영역으로, 상기 영역에서의 반사전극(250)과 투과홀(240)의 단차를 제거해주므로서, 상기 문제점을 해결할 수 있다.The boundary between the reflective electrode 250 and the transmission hole 240 is a region in which leakage light is severely generated when a voltage is applied, thereby removing the step difference between the reflective electrode 250 and the transmission hole 240 in the region. The problem can be solved.
참고로, 상기 반사전극(250)은 인접한 게이트배선(200) 및 데이터 배선(204)과 일정간격 오버랩되어, 표시영역을 확대하는데, 이는 반사모드만으로 화면구현 시, 백라이트 없이 외부광만을 이용하므로 광효율을 높이기 위해서이다.For reference, the reflective electrode 250 overlaps the adjacent gate wiring 200 and the data wiring 204 by a predetermined interval, and enlarges the display area. This is because the light efficiency is used because only external light is used without a backlight when the screen is implemented only in the reflective mode. To increase it.
도 8a 내지 8e는 도 7의 절단선 A-A'로 자른 단면의 제작공정을 나타낸 공정도이다.8A to 8E are process charts showing the fabrication process of the section taken along the cut line A-A 'of FIG.
도 8a는 기판(231)상에 게이트 전극(202)을 형성하는 단계를 도시한 것으로, 상기 게이트 전극(202)은 내식성이 강한 크롬, 텅스텐 등의 금속이 쓰일 수 있으며, 저저항의 알루미늄 합금 등도 쓰인다.FIG. 8A illustrates a step of forming the gate electrode 202 on the substrate 231. The gate electrode 202 may be made of metal, such as chromium and tungsten, having high corrosion resistance, and a low resistance aluminum alloy. Used.
도 8b에 도시된 도면은, 상기 게이트 전극(202)이 형성된 기판(231)에 실리콘 질화막과 같은 절연막재질의 게이트 절연막(232) 및 반도체층(234)을 형성하고, 상기 반도체층(234)상에 소정간격 이격되어 형성되는 소스, 드레인 전극(206,208)을 형성하는 단계를 도시하고 있다.8B illustrates a gate insulating film 232 and a semiconductor layer 234 made of an insulating material such as a silicon nitride film formed on a substrate 231 on which the gate electrode 202 is formed, and on the semiconductor layer 234. The steps of forming the source and drain electrodes 206 and 208 formed at predetermined intervals on the substrate are shown.
이후, 도 8c에 도시된 도면에서와 같이 상기 소스, 드레인 전극(206, 208)상에는 유기절연막인 BCB로 이루어진 보호층(209)을 형성한 후, 제 1 드레인 콘택홀(210a)과 화소부 내에 게이트 절연막 콘택홀(212)을 형성하여, 드레인전극(208) 및 화소부내에 일부 게이트 절연막(232)이 노출되도록 한다.Subsequently, as shown in FIG. 8C, a protective layer 209 made of BCB, which is an organic insulating layer, is formed on the source and drain electrodes 206 and 208, and then in the first drain contact hole 210a and the pixel portion. The gate insulating layer contact hole 212 is formed to expose some gate insulating layer 232 in the drain electrode 208 and the pixel portion.
상기 보호층(209) 재질로 사용하는 BCB는 단차특성이 우수하여, 추후 반사전극과 투과홀의 원하는 단차를 형성하는데 적합하다.The BCB used as the protective layer 209 has excellent step characteristics, and is suitable for forming a desired step between the reflective electrode and the through hole later.
도 8d는 도시한 바와 같이, 상기 제 1 드레인 콘택홀(210a)과 접촉되도록 투명도전성물질로 이루어진 투명전극(230)을 형성하고, 상기 투명전극(230)상에는 투명성 절연물질인 실리콘 질화막으로 층간절연막(233)을 형성한 후, 상기 투명전극(230)이 노출되도록 상기 드레인 콘택홀(210)에 제 2 드레인 콘택홀(210b)을 형성한다.8D, a transparent electrode 230 made of a transparent conductive material is formed to contact the first drain contact hole 210a, and an interlayer insulating film is formed of a silicon nitride film having a transparent insulating material on the transparent electrode 230. After forming 233, a second drain contact hole 210b is formed in the drain contact hole 210 to expose the transparent electrode 230.
상기 층간절연막(233)은 광투과율이 우수하며, 얇게 증착할 수 있는 실리콘 질화막(SiNx)로 이루어지며, 상기 층간절연막(233)은 반사전극(250)과 투과홀(240)간의 갈바닉 부식(Galvanic corrosion)을 방지하는 역할을 한다.The interlayer insulating layer 233 has excellent light transmittance and is formed of a silicon nitride film (SiNx) that can be thinly deposited, and the interlayer insulating layer 233 has a galvanic corrosion between the reflective electrode 250 and the transmission hole 240. It serves to prevent corrosion.
갈바닉 부식은 전해질 용액속에서 두 금속이 전기적으로 접촉되는 경우에 발생하는 현상으로, 반투과 액정표시장치에서는 기판에 투명전극을 형성한 후, 절연층 형성과정없이 바로 반사전극을 형성하면, 반사전극의 투과홀을 통해 노출되는 투명전극을 패터닝(patterning)하는 과정에서, 상기 공정의 현상액과 식각용액이 전해질을 띄기 때문에, 결국 전해질용액속에서 투명도전성물질인 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 이루어진 투명전극과 Al(Aluminum), AlNd(Aluminum Neodymium)로 이루어진 불투명 금속으로 이루어진 반사전극이 서로 접촉하며 부식현상이 발생하는 것이다.Galvanic corrosion occurs when two metals are in electrical contact in an electrolyte solution. In a transflective liquid crystal display, if a transparent electrode is formed on a substrate and a reflective electrode is formed immediately without forming an insulating layer, the reflective electrode In the process of patterning the transparent electrode exposed through the through hole of the solution, since the developer and the etching solution of the process exhibit an electrolyte, ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium), which is a transparent conductive material in the electrolyte solution. A transparent electrode made of zinc oxide and a reflective electrode made of an opaque metal made of Al (Aluminum) and AlNd (Aluminum Neodymium) are in contact with each other to generate corrosion.
이때, 상대적으로 손상이 큰 금속은 ITO, IZO인 투명도전성물질인데, 왜냐하면 투명도전성 물질은 상대적으로 얇게 형성되고, 상기 부식현상을 통해 투명성을 잃어버리기가 쉽기 때문이다.At this time, the relatively damaging metal is a transparent conductive material of ITO, IZO, because the transparent conductive material is formed relatively thin, it is easy to lose transparency through the corrosion phenomenon.
도 8e은 도시한 바와 같이, 상기 제 2 드레인 콘택홀(210b)를 통해 투명전극(230)과 접촉되는 반사전극(250)을 형성함에 있어서, 상기 반사전극(250)은 불투명 금속이며, 반사성이 있는 알루미늄 계열물질 예를들면 Al, AlNd 등을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 반사전극(250)을 형성한 후, 상기 반사전극(250)를 패터닝하여, 층간절연막이 노출되는 투과홀(240)을 형성하고, 상기 기판전면에 배향막(251)을 형성한다.As shown in FIG. 8E, in forming the reflective electrode 250 in contact with the transparent electrode 230 through the second drain contact hole 210b, the reflective electrode 250 is an opaque metal and has a reflective property. It is preferable to use aluminum-based materials such as Al, AlNd and the like. After forming the reflective electrode 250, the reflective electrode 250 is patterned to form a through hole 240 through which the interlayer insulating film is exposed, and an alignment layer 251 is formed on the entire surface of the substrate.
상기 반사전극(250)와 투과홀(240)의 단차는 보호층(209)의 유무에 의해 발생하는 것이며, 상기 단차는 누설광을 발생시키는 원인이 된다.The step between the reflective electrode 250 and the transmission hole 240 is caused by the presence or absence of the protective layer 209, and the step causes the leakage light.
상기 배향막(251)은 일정한 방향으로 러빙처리되어, 전압인가시 액정을 원하는 방향으로 배향할 수 있도록 한다.The alignment layer 251 is rubbed in a predetermined direction so that the liquid crystal can be aligned in a desired direction when voltage is applied.
즉, 상기 배향막(251)의 러빙을 왼쪽에서 오른쪽으로 하게되면, 전압인가시 평행배향 액정의 경우, 왼쪽에서 오른쪽으로 수직한 방향으로 배향되므로, 반사부와 투과부의 오른쪽 단차를 제거하면 누설광현상을 효과적으로 감소시킬 수 있다.That is, when the rubbing of the alignment layer 251 is performed from left to right, in the case of parallel alignment liquid crystal when voltage is applied, the alignment is oriented in a vertical direction from left to right. Can be effectively reduced.
즉, 본 발명의 반투과 액정표시장치의 한 화소부의 단면을 살펴봤을 때, 반사부와 투과부사이에 단차가 발생하는 영역은 한 곳임을 알 수 있다.That is, when looking at the cross section of one pixel portion of the transflective liquid crystal display of the present invention, it can be seen that there is only one region where a step occurs between the reflecting portion and the transmitting portion.
즉, 액정의 러빙방향에 따라 누설전류가 심하게 발생하는 영역의 단차를 제거한 것으로, 상기 구조에 의하면, 반사부(R)와 투과부(T)의 셀갭을 다르게 함으로써, 얻는 효과도 그대로 유지하면서, 전보다 누설광도 50%이상 감소시킬 수 있는것이다.In other words, the step difference in the region where the leakage current is severely generated along the rubbing direction of the liquid crystal is removed. According to the above structure, the effect obtained by changing the cell gap between the reflecting portion R and the transmissive portion T is maintained while maintaining the same effect as before. Leakage can be reduced by more than 50%
또한, 기존의 반사부와 투과부의 단차를 둔 반투과 액정표시장치의 제조공정과 비교시, 추가되는 공정없이 제조할 수 있는 장점이 있다.In addition, compared with the manufacturing process of the transflective liquid crystal display device having a step between the reflective portion and the transmissive portion, there is an advantage that can be manufactured without an additional process.
즉, 상기 구조에 의하면 투과모드에서의 빛의 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 반사부와 투과부에서 발생하는 누설광을 감소시킬 수 있어 화질을 향상시킬 수 있는 장점을 가지고 있다.That is, according to the above structure, not only the efficiency of light in the transmission mode can be increased, but also the leakage light generated in the reflection part and the transmission part can be reduced, thereby improving the image quality.
도 9는 도 7의 절단선 B-B'에 따른 단면을 도시한 단면도이다.FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along a cutting line BB ′ of FIG. 7.
도시한 바와 같이, 본 발명의 반투과 액정표시장치는, 상, 하부 기판(331,231)과, 상기 상, 하부 기판사이에 충진된 액정(168)과; 상기 액정(168)하부에 투과홀(240)을 포함하는 반사전극(250)과, 상기 반사전극(250) 하부에 형성된 층간절연막(233)과, 상기 층간절연막(233) 하부에 위치하는 투명전극(230)과, 상기 투명전극(230)과 상기 하부기판(231) 사이에 위치하여 상기 반사전극(250)에 투과홀(240)과의 단차를 형성하는 보호층(209)과; 상기 반사전극(250)과 상기 액정(168)사이에 위치한 배향막(251)을 포함함을 특징으로 한다.As shown, the transflective liquid crystal display device of the present invention comprises: upper and lower substrates 331 and 231, and a liquid crystal 168 filled between the upper and lower substrates; The reflective electrode 250 including the transmission hole 240 under the liquid crystal 168, the interlayer insulating layer 233 formed under the reflective electrode 250, and the transparent electrode under the interlayer insulating layer 233. A protection layer 209 disposed between the transparent electrode 230 and the lower substrate 231 to form a step with the transmission hole 240 in the reflective electrode 250; And an alignment layer 251 disposed between the reflective electrode 250 and the liquid crystal 168.
도 10과 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반투과 액정표시장치의 한 화소부에 해당하는 평면도이다.10 and 11 are plan views corresponding to one pixel part of a transflective liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
액정의 러빙방향이 달라지면, 반사전극(260)과 투과홀(262)의 경계선을 제거하는 위치도 달라지게 되는 것으로, 도 10은 액정의 러빙방향(III)이 오른쪽에서 왼쪽일 경우에는 왼쪽의 반사부와 투과부의 단차를 제거하여, 투과홀(262)이 반사전극(260)의 왼쪽 수직선과 접하며 형성되는 것이다.When the rubbing direction of the liquid crystal is changed, the position at which the boundary line between the reflective electrode 260 and the transmission hole 262 is removed is also different. FIG. 10 shows the reflection of the left side when the rubbing direction III of the liquid crystal is right to left. By removing the stepped portion and the transmissive portion, the through hole 262 is formed in contact with the left vertical line of the reflective electrode 260.
도 11에서는 액정의 러빙방향(IV)을 아래에서 윗쪽으로 하는 것으로, 도 10과 같은 방법에 의해, 투과홀(266)은 반사전극(264)의 상단 수평선과 접하며 형성되는 것이다.In FIG. 11, the rubbing direction IV of the liquid crystal is from top to bottom. In the same manner as in FIG. 10, the transmission hole 266 is formed in contact with the upper horizontal line of the reflective electrode 264.
상기 투과홀(266)은 반사전극(264)을 형성한 후, 어떤 형태로 패터닝하느냐에 따라 정해지는것으로, 즉, 액정 러빙방향에 따라 투과홀의 형성위치를 결정하여, 누설광을 최대한 감소시킬 수 있는 구조를 제공하는 것이다.The transmission hole 266 is determined according to the patterning method after forming the reflective electrode 264. That is, the formation position of the transmission hole is determined according to the liquid crystal rubbing direction, thereby reducing leakage light as much as possible. To provide a structure.
추가로, 박막 트랜지스터부를 한 화소부에 대하여 상부에 위치한 반투과 액정표시장치에서는, 액정의 러빙방향을 위에서 아래쪽 방향으로 할때, 투과홀을 반사전극의 하부수평선과 접하도록 형성하는 것도 가능하다.In addition, in the transflective liquid crystal display device in which the thin film transistor portion is positioned above one pixel portion, it is also possible to form the through hole in contact with the lower horizontal line of the reflective electrode when the rubbing direction of the liquid crystal is from top to bottom.
도 12는 도 7의 반투과 액정표시장치의 반사부와 투과부의 전계단차가 감소됨을 보여주는 시뮬레이션결과를 도시한 도면이다.FIG. 12 is a diagram illustrating a simulation result showing that electric field differences between the reflection part and the transmission part of the transflective liquid crystal display of FIG. 7 are reduced.
도시한 바와 같이, 액정(168)의 러빙방향(V)을 왼쪽에서 오른쪽으로 하는 경우, 전술한 바와 같이 반사부(S)와 투과부(T)의 단차(S)중 오른쪽 수직방향에서 누설광이 가장 심하게 나타났으나, 본 발명에서는 상기 영역을 제거해주므로써, 전압인가시 등전위선(169)에 수직한 방향으로 배열되는 액정(168)이 덜 흐트러져 빛을 제어하지 못하는 영역이 감소됨을 도면을 통해 볼 수 있다.As shown in the drawing, when the rubbing direction V of the liquid crystal 168 is made from left to right, leakage light is emitted in the right vertical direction among the steps S between the reflecting portion S and the transmitting portion T as described above. Although most severely shown, according to the present invention, by removing the region, the region in which the liquid crystal 168 arranged in the direction perpendicular to the equipotential line 169 is less disturbed and thus cannot control light is reduced through the drawing. can see.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 반투과 액정표시장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the transflective liquid crystal display device according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims. Without departing from the gist of the present invention, one of ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반투과 액정표시장치는 반사부와 투과부의 셀갭을 달리하여 투과모드의 광효율을 향상시키는 장점도 살리면서, 누설광이 가장 심하게 발생하는 반사전극과 투과홀의 한쪽 단차를 제거함으로써, 화면의 CR를 향상시킬 수 있어, 결론적으로 화질개선을 꾀할 수 있는 것이다.As described above, the transflective liquid crystal display device according to the present invention has the advantage of improving the light efficiency of the transmissive mode by varying the cell gap of the reflecting portion and the transmitting portion, while one step between the reflective electrode and the transmissive hole where the leakage light occurs most severely. By eliminating the, the CR of the screen can be improved, and consequently, the image quality can be improved.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040007064A (en) * | 2002-07-16 | 2004-01-24 | 삼성전자주식회사 | Reflective-transmissive type liquid crystal display device and method for fabricating thereof |
KR100910565B1 (en) * | 2002-12-23 | 2009-08-03 | 삼성전자주식회사 | Transflective liquid crystal display panel and manufacturing method thereof |
US7742133B2 (en) | 2003-04-08 | 2010-06-22 | Lg Display Co., Ltd. | Transflective liquid crystal display device having high aperture ratio and fabrication method thereof |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6195140B1 (en) * | 1997-07-28 | 2001-02-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display in which at least one pixel includes both a transmissive region and a reflective region |
JP3281849B2 (en) * | 1997-10-07 | 2002-05-13 | シャープ株式会社 | Active matrix type liquid crystal display |
JP3377447B2 (en) * | 1998-03-05 | 2003-02-17 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same |
JP3380482B2 (en) * | 1997-12-26 | 2003-02-24 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display |
JP2000029030A (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-28 | Sharp Corp | Liquid crystal display device |
-
2000
- 2000-07-27 KR KR1020000043484A patent/KR100682745B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040007064A (en) * | 2002-07-16 | 2004-01-24 | 삼성전자주식회사 | Reflective-transmissive type liquid crystal display device and method for fabricating thereof |
US7463318B2 (en) | 2002-07-16 | 2008-12-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reflective-transmissive type liquid crystal display device and method for fabricating the same |
US7561232B2 (en) | 2002-07-16 | 2009-07-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reflective-transmissive type liquid crystal display device and method for fabricating the same |
KR100910565B1 (en) * | 2002-12-23 | 2009-08-03 | 삼성전자주식회사 | Transflective liquid crystal display panel and manufacturing method thereof |
US7742133B2 (en) | 2003-04-08 | 2010-06-22 | Lg Display Co., Ltd. | Transflective liquid crystal display device having high aperture ratio and fabrication method thereof |
US8319920B2 (en) | 2003-04-08 | 2012-11-27 | Lg Display Co., Ltd. | Transflective liquid crystal display device with transmissive portion having right-angled triangle shape and fabricating method thereof |
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