KR101117988B1 - Trans-flective Type Liquid Crystal Display Device - Google Patents
Trans-flective Type Liquid Crystal Display Device Download PDFInfo
- Publication number
- KR101117988B1 KR101117988B1 KR1020050047142A KR20050047142A KR101117988B1 KR 101117988 B1 KR101117988 B1 KR 101117988B1 KR 1020050047142 A KR1020050047142 A KR 1020050047142A KR 20050047142 A KR20050047142 A KR 20050047142A KR 101117988 B1 KR101117988 B1 KR 101117988B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- liquid crystal
- electrode
- alignment
- crystal display
- display device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
- G02F1/133757—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle with different alignment orientations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
본 발명은 보상필름을 제거하여 투과부에서의 콘트라스트, 시야각 등의 광학적 성능을 향상시키고 보상필름를 미사용함으로써 코스트를 절감하고자 하는 반투과형 액정표시소자에 관한 것으로, 본 발명에 의한 반투과형 액정표시소자는 제 1 기판 상에서 수직교차하여 반사부와 투과부로 구성되는 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 그 교차 지점에 형성되는 박막트랜지스터와, 상기 화소영역의 반사부에 형성되는 유기절연막과, 상기 유기절연막 상에 형성되어 상기 박막트랜지스터와 접속되는 반사전극과, 상기 화소영역의 투과부에 형성되는 화소 전극과, 상기 반사전극 및 화소 전극을 덮도록 형성된 절연층과, 상기 반사부에서 상기 절연층을 사이에 두고 상기 반사전극 상부에 형성되며 상기 투과부에서 상기 절연층을 사이에 두고 상기 화소 전극에 평행하는 공통 전극과, 상기 공통 전극을 포함하는 상기 제 1 기판에 형성되고 상기 반사부의 배향방향과 상기 투과부의 배향방향이 서로 다른 제 1 배향막과, 상기 제 1 기판에 대향 합착되고, 전면에 대해 동일한 배향방향을 가지는 제 2 배향막이 구비되는 제 2 기판과, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성되어, 상기 투과부에서는 상기 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되는 제 1 횡전계에 의해 구동되며, 상기 반사부에서는 상기 반사전극과 공통 전극 사이에 형성되는 제 2 횡전계에 의해 구동되는 액정층과, 상기 제 1, 제 2 기판 외측면에 각각 부착된 제 1, 제 2 편광필름을 포함한다.
반투과형, 횡전계, 보상필름
The present invention relates to a semi-transmissive liquid crystal display device which is intended to reduce the cost by eliminating the compensation film to improve optical performance such as contrast, viewing angle, etc. in the transmission part, and to use no compensation film. A gate wiring and a data wiring defining a pixel region composed of a reflecting portion and a transmitting portion vertically intersecting on a substrate, a thin film transistor formed at an intersection thereof, an organic insulating film formed at a reflecting portion of the pixel region, and the organic A reflective electrode formed on the insulating film and connected to the thin film transistor, a pixel electrode formed on the transmissive part of the pixel region, an insulating layer formed to cover the reflective electrode and the pixel electrode, and the insulating layer interposed between the insulating layer. The reflective layer is formed on the reflective electrode, and the insulating layer is interposed between the insulating layers. A common electrode parallel to the pixel electrode, a first alignment layer formed on the first substrate including the common electrode, and having a different orientation direction of the reflecting portion and an orientation direction of the transmission portion, and oppositely bonded to the first substrate. And a second substrate having a second alignment film having the same alignment direction with respect to the entire surface, and a first transverse electric field formed between the first electrode and the second substrate, and formed between the pixel electrode and the common electrode in the transmission part. Driven by a second transverse electric field formed between the reflective electrode and the common electrode, and the first and second polarizations respectively attached to outer surfaces of the first and second substrates. It includes a film.
Transflective, transverse electric field, compensation film
Description
도 1은 종래 기술에 의한 반투과형 액정표시소자의 단면도.1 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device according to the prior art.
도 2는 본 발명에 의한 반투과형 액정표시소자의 단면도.2 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device according to the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 반투과형 액정표시소자의 파장에 대한 반사율을 도시한 그래프.Figure 3 is a graph showing the reflectance with respect to the wavelength of the transflective liquid crystal display device according to the present invention.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 배향막 처리 공정단면도.4A to 4C are cross-sectional views of an alignment film processing process according to the first embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 배향막 처리 공정단면도.5A to 5C are cross-sectional views of an alignment film processing process according to a second embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
111 : TFT 어레이 기판 116 : 절연층 111
117 : 화소전극 118 : 유기절연막 117: pixel electrode 118: organic insulating film
120 : 반사전극 121 : 컬러필터 어레이 기판 120: reflective electrode 121: color filter array substrate
124 : 공통전극 131 : 액정층 124: common electrode 131: liquid crystal layer
150, 151 : 제 1 ,제 2 편광필름 160, 161 : 제 1 ,제 2 배향막 150, 151: first and second polarizing
180 : 러빙롤 180: rubbing roll
본 발명은 액정표시소자(Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로 특히, 보상필름을 제거하여 투과부에서의 콘트라스트, 시야각 등의 성능을 향상시키고 보상필름을 미사용함으로써 코스트를 절감하고자 하는 반투과형 액정표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근, 계속해서 주목받고 있는 평판표시소자 중 하나인 액정표시소자는 액체의 유동성과 결정의 광학적 성질을 겸비하는 액정에 전계를 가하여 광학적 이방성을 변화시키는 소자로서, 종래 음극선관(Cathod Ray Tube)에 비해 소비전력이 낮고 부피가 작으며 대형화 및 고정세가 가능하여 널리 사용하고 있다.Recently, the liquid crystal display device, one of the flat panel display devices that are attracting attention, is an element that changes the optical anisotropy by applying an electric field to a liquid crystal that combines the liquidity and the optical properties of the crystal, which is applied to a conventional cathode ray tube. Compared with its low power consumption, small volume, large size, and high definition, it is widely used.
이러한 액정표시소자는 상부기판인 컬러필터(color filter) 어레이 기판과 하부기판인 박막트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor) 어레이 기판이 서로 대향되도록 배치되고, 그 사이에 유전 이방성을 갖는 액정이 형성되는 구조를 가져, 화소 선택용 어드레스(address) 배선을 통해 수십 만개의 화소에 부가된 TFT를 스위칭 동작시켜 해당 화소에 전압을 인가해 주는 방식으로 구동된다. The liquid crystal display device has a structure in which a color filter array substrate as an upper substrate and a thin film transistor (TFT) array substrate as a lower substrate are disposed to face each other, and a liquid crystal having dielectric anisotropy is formed therebetween. Is driven by switching a TFT added to hundreds of thousands of pixels through a pixel selection address wiring to apply a voltage to the pixel.
상기 액정표시소자는 액정의 성질과 패턴의 구조에 따라서 여러 가지 다양한 모드가 있다.The liquid crystal display device has a variety of different modes depending on the nature of the liquid crystal and the structure of the pattern.
구체적으로, 액정 방향자가 90°트위스트 되도록 배열한 후 전압을 가하여 액정 방향자를 제어하는 TN 모드(Twisted Nematic Mode)와, 한 화소를 여러 도메인으로 나눠 각각의 도메인의 주시야각 방향을 달리하여 광시야각을 구현하는 멀티도메인 모드(Multi-Domain Mode)와, 보상필름을 기판에 부착하여 빛의 진행방향에 따 른 빛의 위상변화를 보상하는 OCB 모드(Optically Compensated Birefringence Mode)와, 한 기판 상에 두개의 전극을 형성하여 액정의 방향자가 배향막의 나란한 평면에서 꼬이게 하는 횡전계방식(In-Plane Switching Mode) 등 다양하다.Specifically, the TN mode (Twisted Nematic Mode) for arranging the liquid crystal directors to be twisted by 90 ° and then applying a voltage to the liquid crystal directors, and dividing one pixel into several domains to change the viewing angle of each domain to change the wide viewing angle. Multi-domain mode to implement, OCB mode (Optically Compensated Birefringence Mode) to compensate the phase change of light according to the direction of light by attaching a compensation film to the substrate, and two on one substrate In various embodiments, an electrode may be formed so that the director of the liquid crystal is twisted in a parallel plane of the alignment layer, such as an in-plane switching mode.
한편, 상기 액정표시소자는 백라이트를 광원으로 이용하는 투과형 액정표시소자와, 백라이트를 광원으로 이용하지 않고 외부 자연광을 이용하는 반사형 액정표시소자와, 상기 백라이트 사용으로 인한 전력소모가 큰 투과형 액정표시소자의 단점과 외부 자연광이 어두울 때 사용이 불가능한 반사형 액정표시소자의 단점을 극복하기 위한 반투과형 액정표시소자로 구분될 수 있다. Meanwhile, the liquid crystal display device includes a transmissive liquid crystal display device using a backlight as a light source, a reflective liquid crystal display device using external natural light without using the backlight as a light source, and a transmissive liquid crystal display device with high power consumption due to the backlight. It can be classified into a semi-transmissive liquid crystal display device for overcoming the disadvantages and disadvantages of the reflective liquid crystal display device that cannot be used when the external natural light is dark.
상기 반투과형 액정표시소자는 단위 픽셀 내부에 반사부와 투과부를 동시에 가지므로 필요에 따라 반사형 및 투과형의 양용이 가능하다.Since the transflective liquid crystal display device has a reflective part and a transmissive part at the same time inside the unit pixel, both the transmissive type and the transmissive type can be used as necessary.
여기서, 투과형 및 반투과형 액정표시소자의 투과부는 하부기판을 통해 입사하는 백라이트에 의한 광을 액정층으로 입사시켜 휘도를 밝게 하고, 반사형 및 반투과형 액정표시소자의 반사부는 외부 자연광이 밝을 때 상부기판을 통해 입사하는 외부 광을 반사시켜 휘도를 밝게 한다.Here, the transmissive part of the transmissive and transflective liquid crystal display elements emits light from the backlight incident through the lower substrate into the liquid crystal layer to brighten the brightness, and the reflector of the reflective and transflective liquid crystal display devices is upper when the external natural light is bright. The luminance is brightened by reflecting external light incident through the substrate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 반투과형 액정표시소자를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a transflective liquid crystal display device will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 기술에 의한 반투과형 액정표시소자의 평면도이다. 1 is a plan view of a transflective liquid crystal display device according to the prior art.
하나의 화소영역이 반사부(R)와 투과부(T)로 구분되는 반투과형 액정표시소자는, 복수개의 배선과 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 어레이 기판과, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판에 대향하는 컬러필터 어레이 기판이 서로 대향합착되어 구성되는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판 사이에는 액정층이 형성되어 있고 액정층의 하부면에는 반사부(R)에 한하여 반사전극(590)이 형성되어 외부자연광을 외부로 반사한다.A semi-transmissive liquid crystal display device in which one pixel region is divided into a reflecting portion R and a transmitting portion T includes a thin film transistor array substrate having a plurality of wirings and a thin film transistor, and a color opposing the thin film transistor array substrate. As shown in FIG. 1, a liquid crystal layer is formed between the thin film transistor array substrate and the color filter array substrate, and the reflector R is disposed on the lower surface of the liquid crystal layer. The
구체적으로, 외부에서 반사부(R)로 입사하는 자연광은 상부에서 액정층(531)을 왕복하여 스크린 표면에 도달하고, 백라이트에서 투과부(T)로 입사하는 광은 액정층을 통과하여 스크린 표면에 도달한다. Specifically, natural light incident from the outside to the reflective part R reaches the screen surface by reciprocating the
참고로, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판의 내측면에는 액정층(531)의 분자가 일정한 방향으로 배열되도록 하기 위한 배향막이 더 구비되고, 기판의 외측면에는 빛의 광축을 조절하기 위한 편광필름(550,551)이 더 구비된다. For reference, an alignment layer for arranging molecules of the
그리고, 액정층(531)과 편광필름(550,551) 사이에는 위상차를 지연시키기 위한 QWP(Quarter Wave Plate) 필름(562,563)이 더 구비된다. Further, QWP (Quarter Wave Plate)
그러나, QWP필름만을 사용한 경우, 도 3의 ②에 도시된 바와 같이, 파장에 대해 반사율이 달라지는 것을 확인할 수 있는데, 이는 R,G,B의 각 색상이 반사될때 그 반사율이 서로 달라 화상품질이 떨어지는 것을 의미한다.However, when only the QWP film is used, as shown in ② of FIG. 3, it can be seen that the reflectance is changed with respect to the wavelength. When the colors of R, G, and B are reflected, the reflectances are different from each other, resulting in poor image quality. Means that.
이를 방지하기 위해, 편광필름(550,551)과 QWP필름(562,563) 사이에 HWP(Half Wave Plate) 필름(561,564)을 더 구비하여 와이드밴드 QWP가 배치한 효과를 가지게 함으로써, 가시광선 전 파장에 대해서 균일한 반사율을 나타내게 된다. 이와같이, 반투과형 액정표시소자의 경우 편광필름, 보상필름(QWP, HWP), 액정층, 보상필름(HWP, QWP), 편광필름의 적층구조로 구성되는 것이 일반적이다.In order to prevent this, there is further provided a half wave plate (HWP) film (561,564) between the polarizing film (550,551) and the QWP film (562,563) to have the effect arranged by the wideband QWP, thereby uniformizing the entire wavelength of visible light It shows a reflectance. As described above, in the case of the transflective liquid crystal display device, a polarizing film, a compensation film (QWP, HWP), a liquid crystal layer, a compensation film (HWP, QWP), it is generally composed of a laminated structure of the polarizing film.
그러나, 종래 기술에 의한 반투과형 액정표시소자는 다음과 같은 문제가 있다. However, the transflective liquid crystal display device according to the prior art has the following problems.
즉, 편광필름, 보상필름(QWP, HWP), 액정층, 보상필름(HWP, QWP), 편광필름의 적층구조로 구성되는 반투과형 액정표시소자의 경우, 투과부(T)의 광이 보상필름 4매를 지나기 때문에 콘트라스트, 시야각 등에서 화질 저하가 발생하며, 보상필름 사용에 따라 가격이 상승하고 소자의 두께가 증가한다는 또다른 문제점이 발생하게 된다.That is, in the case of a semi-transmissive liquid crystal display device having a laminated structure of a polarizing film, a compensation film (QWP, HWP), a liquid crystal layer, a compensation film (HWP, QWP), and a polarizing film, the light of the transmissive part T is compensated for. Since passing through the sheet, the image quality deterioration occurs in the contrast, viewing angle, etc. Another problem occurs that the price increases and the thickness of the device increases with the use of the compensation film.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 보상필름을 제거하여 투과부에서의 콘트라스트, 시야각 등의 성능을 향상시키고 보상필름을 미사용함으로써 코스트를 절감하고자 하는 반투과형 액정표시소자를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, by eliminating the compensation film to improve the performance of the contrast, viewing angle, etc. in the transmission portion, and to reduce the cost by using a compensation film without a transflective liquid crystal display device The purpose is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반투과형 액정표시소자는 제 1 기판 상에서 수직교차하여 반사부와 투과부로 구성되는 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 그 교차 지점에 형성되는 박막트랜지스터와, 상기 화소영역의 반사부에 형성되는 유기절연막 및 반사전극과, 상기 화소영역의 투과부에 형성되는 제 1 전극과, 상기 반사전극 및 제 1 전극으로부터 절연되고, 상기 반사부에서 반사전극 상부에 형성되며 상기 투과부에서 상기 제 1 전극에 평행하는 제 2 전극과, 상기 제 1 기판에 형성되고 반사부의 배향방향과 투과부의 배향방향이 서로 다른 제 1 배향막과, 상기 제 1 기판에 대향 합착되고, 전면에 대해 동일한 배향방향을 가지는 제 2 배향이 구비되는 제 2 기판과, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 형성되는 액정층과, 상기 제 1 ,제 2 기판 외측면에 각각 부착된 제 1 ,제 2 편광필름을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A semi-transmissive liquid crystal display device of the present invention for achieving the above object is a gate wiring and data wiring defining a pixel region consisting of a reflecting portion and a transmissive portion vertically intersecting on the first substrate, and a thin film formed at the intersection thereof A transistor, an organic insulating film and a reflective electrode formed in the reflective portion of the pixel region, a first electrode formed in the transmissive portion of the pixel region, and insulated from the reflective electrode and the first electrode, and the upper portion of the reflective electrode in the reflective portion A second electrode formed in the transmissive portion and parallel to the first electrode, a first alignment film formed on the first substrate and having a different orientation direction of the reflecting portion and an orientation direction of the transmissive portion, and oppositely bonded to the first substrate; A second substrate having a second orientation having the same orientation with respect to the entire surface, a liquid crystal layer formed between the first and second substrates, And first and second polarizing films attached to the first and second substrate outer surfaces, respectively.
본 발명에 의한 반투과형 액정표시소자는 하부기판의 반사부(R)와 투과부(T)의 배향방향을 달리하는 것을 특징으로 하며, 횡전계에 의해 액정분자가 수평방향으로 트위스트되는 것을 특징으로 한다. The transflective liquid crystal display device according to the present invention is characterized in that the alignment direction of the reflecting portion R and the transmitting portion T of the lower substrate is different, and the liquid crystal molecules are twisted in the horizontal direction by a transverse electric field. .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 반투과형 액정표시소자를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the transflective liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 반투과형 액정표시소자의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 반투과형 액정표시소자의 파장에 대한 반사율을 도시한 그래프이다. 그리고, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 배향막 처리 공정단면도이고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 배향막 처리 공정단면도이다.2 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 3 is a graph showing reflectance with respect to the wavelength of the transflective liquid crystal display device according to the present invention. 4A to 4C are cross-sectional views of the alignment film processing process according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views of the alignment film processing process according to the second embodiment of the present invention.
본 발명에 의한 반투과형 액정표시소자는, 도 2에 도시된 바와 같이, 반사부와 투과부의 배향방향이 서로 다른 제 1 배향막(160)이 형성된 TFT 어레이 기판(111)과, 반사부와 투과부의 배향방향이 동일한 제 2 배향막(161)이 형성된 컬러필터 어레이 기판(121)이 대향합착되어 있고, 상기 두 기판(111,121) 사이에는 액정층(131)이 구비되며, 상기 두 기판 외측면에는 제 1 ,제 2 편광필름(150,151)이 각각 부착되어 있다. As shown in FIG. 2, the transflective liquid crystal display device according to the present invention includes a
이때, 기판과 편광필름 사이에 보상필름이 구비되지 않는 것을 특징으로 하며, 상기 제 2 배향막(161)의 배향방향은 제 2 편광필름(151)의 투과축과 평행 또는 수직하도록 하고, 제 1 배향막(160)의 투과부 배향방향은 제 2 배향막(161)의 배향방향과 동일하도록 하며, 제 1 배향막(160)의 반사부 배향방향은 60~80° 트위스트되도록 한다. 이 경우, Voff 상태에서 블랙 조건이 성립되어 노멀리 블랙 모드(Normally Black Mode)가 된다. At this time, the compensation film is not provided between the substrate and the polarizing film, the alignment direction of the
즉, 제 2 편광필름(151)의 투과축이 0° 방향으로 구성되는 경우, 제 1 편광필름(150)의 투과축은 상기 상부 편광필름의 투과축과 수직으로 이루도록 90°방향으로 구성되고, 제 2 배향막(161) 및 투과부의 제 1 배향막(160) 표면의 액정분자(130)가 0° 방향으로 배향되며, 반사부의 제 1 배향막(160) 표면의 액정분자(130)는 60~80° 방향으로 배향된다. 상기 액정분자의 트위스트 방향을 결정하기 위해 액정층에 소량의 도펀트를 첨가할 수 있다. That is, when the transmission axis of the second polarizing
이러한 구성의 액정표시소자에 있어서, 반사부의 리타데이션값은 150~250nm가 되도록 하고 투과부의 리타데이션값은 260~360nm가 되도록 하는데, 상기 리타데이션값을 조절하기 위해 액정층의 셀갭 또는 액정의 물성을 변화시킬 수 있다. 그런데, 반사부와 투과부의 리타데이션 값을 다르게 하기 위해서는 액정셀갭(d1,d2)을 다르게 하는 것이 용이한데, 반사부에 유기절연막(118)을 더 구비하여 반사부의 액정셀갭을 조절해준다. In the liquid crystal display device having such a configuration, the retardation value of the reflecting portion is 150 to 250 nm and the retardation value of the transmitting portion is 260 to 360 nm. In order to adjust the retardation value, the cell gap of the liquid crystal layer or the physical properties of the liquid crystal Can change. However, it is easy to change the liquid crystal cell gaps d1 and d2 in order to change the retardation value of the reflecting part and the transmitting part. The organic
구체적으로, TFT 어레이 기판(111)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 수직교차하여 단위 화소영역을 정의하는 게이트 배선(도시하지 않음) 및 데이터 배선(115)과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성되는 박막트랜지스터(TFT, 도시하지 않음)와, 반사부(R)에 한정하여 형성되어 반사부의 셀갭(d2)을 좌우하는 유기절연막(118)과, 반사부(R)의 상기 유기절연막(118) 상에 형성되고 상기 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극에 콘택되는 반사전극(120)과, 투과부(T)에 형성되고 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극에 콘택되는 화소전극(117)과, 반사부(R)에서 반사전극 상부의 소정영역에 복수개 형성되고 투과부(T)에서 화소전극과 평행하도록 복수개 형성되는 공통전극(124)과, 상기 반사전극(120) 및 화소전극(117)으로부터 공통전극(124)을 절연시키는 절연층(116)과, 반사부의 배향방향과 투과부의 배향방향이 서로 다르도록 배향 처리된 제 1 배향막(160)이 구비되어 있다. Specifically, as illustrated in FIG. 2, the
이 때, 상기 화소전극(117)은 상기 반사전극(120)과 동일층에 일체형으로 형성되어 동일한 전압을 인가받는데, 상기에서와 같이 반사전극(120)과 화소전극(117)에 픽셀 전압을 인가하고 상기 공통전극에 Vcom 전압을 인가한다. 물론, 화소전극과 공통전극의 위치를 서로 바꾸어 반사전극 상부에 화소전극을 구비함으로써, 반사전극 및 공통전극에 Vcom 전압을 인가하고 화소전극에 픽셀 전압을 인가할 수도 있다. In this case, the
여기서, 상기 공통전극(124)은 화소영역의 투과부(T)에서 상기 화소전극(117)에 평행하도록 배치되어 제 1 횡전계를 형성하고, 화소영역의 반사부(R)에서 상기 반사전극(120) 상부에 배치되어 제 2 횡전계를 형성한다. 제 1 횡전계에 의해 투과부의 액정분자가 재배열되어 투과부의 투광 정도를 제어하고, 제 2 횡전계에 의해 반사부의 액정분자가 재배열되어 반사부의 투광 정도를 제어한다. Here, the
즉, 본발명의 횡전계방식 액정표시소자는 반투과모드로 동작하는데, 외부광원이 존재하지 않는 경우에는 투과부(T)의 화소전극과 공통전극 사이의 제 1 횡전계에 의해 투과모드로 구동되고, 외부광원이 존재하는 경우에는 반사부(R)의 반사전극과 공통전극 사이의 제 2 횡전계에 의해 반사모드로 구동된다.That is, the transverse electric field type liquid crystal display device of the present invention operates in a transflective mode. When no external light source exists, the transverse electric field type liquid crystal display device is driven in the transmissive mode by a first transverse electric field between the pixel electrode of the transmissive part T and the common electrode. When an external light source is present, the light source is driven in the reflection mode by the second transverse electric field between the reflective electrode and the common electrode of the reflector R.
이러한 TFT 어레이 기판(111)에 대향합착되는 컬러필터 어레이 기판(121)에는 컬러필터층(도시하지 않음)이 구비되고, 전면에 대해 일방향으로 배향되는 제 2 배향막(161)이 구비된다. The color
이와같이 구성된 반투과형 액정표시소자에 대해서 전기장 인가시 액정분자가 수평으로 회전하면서 투과율이 증가하게 되는데, 제 1 배향막의 트위스트 각도가 66도이고 리타데이션값이 200nm인 소자에서의 전 파장에 대한 반사율(①)을 확인한 결과, 도 3에 도시된 바와 같이, QWP의 보상필름만을 사용한 경우(②)에 비해 전 파장에 대해 반사율이 균일함을 확인할 수 있었다. The transflective property of the transflective liquid crystal display device configured as described above increases the transmittance while the liquid crystal molecules rotate horizontally, and the twist angle of the first alignment layer is 66 degrees and the retardation value is 200 nm. As a result of confirming ①), as shown in FIG. 3, the reflectance was uniform for all wavelengths compared to the case of using only the compensation film of QWP (②).
따라서, 본 발명의 기술적 사상을 적용한 반투과형 액정표시소자는 보상필름을 사용하지 않고도 와이드밴드 QWP와 같은 효과를 나타낼 수 있게 되고, 별도의 보상필름을 사용하지 않음으로써 투과형 IPS와 동일한 전광 특성을 가지게 된다. Therefore, the transflective liquid crystal display device to which the technical idea of the present invention is applied can exhibit the same effect as that of a wideband QWP without using a compensation film, and has the same all-optical characteristics as a transmissive IPS by not using a separate compensation film. do.
한편, 본 발명은 제 1 배향막에 대해서 반사부와 투과부의 배향방향을 달리하는 것을 특징으로 하는바, 배향처리 과정에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 배향처리는 광조사 또는 러빙에 의해 가능한데, 제 1 배향막의 경우 반사부와 투과부의 배향방향을 다르게 하기 위해서, 2번의 배향처리를 실시한다.On the other hand, the present invention is characterized in that the orientation direction of the reflecting portion and the transmission portion is different with respect to the first alignment layer, the alignment process will be described in detail as follows. The alignment treatment is possible by light irradiation or rubbing. In the case of the first alignment layer, two alignment treatments are performed in order to change the alignment directions of the reflecting portion and the transmitting portion.
먼저, 광조사를 이용하여 제 1 배향막을 배향처리하는 것을 살펴보면, 도 4a 에 도시된 바와 같이, 반사전극(120)이 형성되어 있는 TFT 어레이 기판(111) 상면에 광배향성 고분자 물질을 스핀-코팅(spin-coating) 방식과 롤-코팅(roll-coating) 방식으로 도포하여 제 1 배향막(160)을 형성하고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 기판 전면에 대해 자외선(UV:Ultra-Violet Ray)을 조사하여 제 1 배향처리한다. First, referring to the alignment of the first alignment layer using light irradiation, as shown in FIG. 4A, the photo-alignment polymer material is spin-coated on the upper surface of the
이후, 도 4c에 도시된 바와 같이, 기판(111) 하부에서 배면노광하여 투과부에 대해 제 2 배향처리한다. 배면노광시, 반사부의 반사전극이 광을 차광함으로써 반사부의 배향막에는 광조사되지 않도록 한다. 광조사시 사용되는 광으로는 선형편광, 비편광, 부분편광, 무편광, 딥(deep) UV, 미드(mid) UV 등을 사용할 수 있다. Thereafter, as shown in FIG. 4C, the substrate is exposed under the
이로써, 반사부의 제 1 배향막과 투과부의 제 1 배향막의 배향방향이 서로 상이해진다. 여기서, 제 1 방향은 제 1 편광필름의 투과축에 수직 또는 평행한 방향이고 제 2 방향은 제 1 편광필름의 투과축에 대해 60~80° 트위스트된 방향이다.As a result, the alignment directions of the first alignment film of the reflecting portion and the first alignment film of the transmissive portion are different from each other. Here, the first direction is a direction perpendicular or parallel to the transmission axis of the first polarizing film and the second direction is a direction twisted 60 to 80 ° with respect to the transmission axis of the first polarizing film.
한편, 러빙롤을 이용한 배향처리는 다음과 같다. On the other hand, the orientation treatment using the rubbing roll is as follows.
먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 반사전극(120)이 형성되어 있는 TFT 어레이 기판(111) 상면에 배향막 원료액을 인쇄하여 제 1 배향막(160)을 형성하고, 러빙롤(180)을 이용하여 제 1 방향으로 러빙 처리한다. First, as shown in FIG. 5A, the alignment layer raw material solution is printed on the upper surface of the
그리고, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 1 방향으로 러빙 처리된 제 1 배향막(160) 전면에 포토레지스트(190)를 도포하고 기판(111) 하부에서 배면노광하여, 노광된 포토레지스트를 현상하여 패터닝한다. 이때, 반사전극(120)은 UV를 차광하므 로 광이 조사되지 않은 반사부의 포토레지스트가 제거되고 투과부의 포토레지스트만 남게 된다. As shown in FIG. 5B, the
이후, 도 5c에 도시된 바와 같이, 반사부의 제 1 배향막(160)에 대해 제 2 방향으로 러빙공정을 수행한다. 이로써, 반사부의 제 1 배향막과 투과부의 제 1 배향막의 배향방향이 서로 상이해진다. 여기서, 제 1 방향은 제 1 편광필름의 투과축에 수직 또는 평행한 방향이고 제 2 방향은 제 1 편광필름의 투과축에 대해 60~80° 트위스트된 방향이다. 물론, 포토레지스트의 성질에 따라 광이 조사된 부분의 포토레지스트가 남을 수도 있는데, 이경우에는 제 1 러빙방향을 60~80° 트위스트되도록 하고 제 2 러빙방향을 제 1 편광필름의 투과축에 수직 또는 평행하도록 하면 된다. Thereafter, as illustrated in FIG. 5C, a rubbing process is performed on the
상기에서와 같이, 본 발명은 상부기판의 액정배향방향은 일정하게 하고 하부기판의 반사부 및 투과부의 배향은 다르게 한 후, 전기장에 의해 액정분자를 수평으로 트위스트되도록 함으로써 보상필름을 별도로 구비하지 않고 와이드밴드 QWP의 조건을 만족하는 소자를 구성하는 것을 특징으로 한다. 이때, 반사부의 초기 액정배향방향은 60~80° 트위스트되도록 하고 반사부의 리타데이션값은 150~250nm로 함은 전술한 바와 같다. As described above, in the present invention, the liquid crystal alignment direction of the upper substrate is made constant and the reflection and transmissive portions of the lower substrate are different, and the liquid crystal molecules are horizontally twisted by an electric field so that the compensation film is not provided separately. It is characterized by forming an element that satisfies the conditions of the wideband QWP. At this time, the initial liquid crystal alignment direction of the reflector is 60 to 80 degrees twisted and the retardation value of the reflector is 150 to 250nm as described above.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.
상기와 같은 본 발명에 따른 반투과형 액정표시소자는 다음과 같은 효과가 있다.The transflective liquid crystal display device according to the present invention as described above has the following effects.
첫째, 본발명에 의한 반투과형 액정표시소자는 별도의 보상필름을 사용하지 않으므로 보상필름에 의해 투과부의 광학적 성능이 떨어지는 것을 방지할 수 있어 결국, 투과형 IPS와 동일한 전광 특성을 가지게 된다. First, since the transflective liquid crystal display device according to the present invention does not use a separate compensation film, it is possible to prevent the optical performance of the transmissive part from being degraded by the compensation film, and thus have the same all-optical characteristics as the transmissive IPS.
둘째, 와이드밴드 QWP 조건을 만족하기 위해 총 4개의 보상필름을 사용하였던 종래에 비해 본 발명에 의한 반투과형 액정표시소자는 보상필름을 사용하지 않고도 와이드밴드 QWP와 같은 효과를 나타낼 수 있으므로 보상필름 사용에 공정 코스트를 줄일 수 있고 또한 보상필름에 의해 소자의 두께가 두꺼지는 문제점을 해결할 수 있다. Second, the transflective liquid crystal display device according to the present invention can exhibit the same effect as the wide band QWP without using the compensation film, compared to the conventional four compensation films used to satisfy the wide band QWP condition. The process cost can be reduced, and the problem of thickening of the device by the compensation film can be solved.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050047142A KR101117988B1 (en) | 2005-06-02 | 2005-06-02 | Trans-flective Type Liquid Crystal Display Device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050047142A KR101117988B1 (en) | 2005-06-02 | 2005-06-02 | Trans-flective Type Liquid Crystal Display Device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060125215A KR20060125215A (en) | 2006-12-06 |
KR101117988B1 true KR101117988B1 (en) | 2012-03-06 |
Family
ID=37729652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050047142A Expired - Lifetime KR101117988B1 (en) | 2005-06-02 | 2005-06-02 | Trans-flective Type Liquid Crystal Display Device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101117988B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100952039B1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-04-07 | 엘지이노텍 주식회사 | LCD Display |
KR101633101B1 (en) * | 2009-06-02 | 2016-06-23 | 엘지디스플레이 주식회사 | Trans-reflecting type liquid crystal display device |
KR102334394B1 (en) * | 2015-01-08 | 2021-12-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display and method of manufacturing the same |
-
2005
- 2005-06-02 KR KR1020050047142A patent/KR101117988B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20060125215A (en) | 2006-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100670168B1 (en) | Transmission reflection liquid crystal display device | |
US8018553B2 (en) | Liquid crystal display device that includes both a transmissive portion and a reflective portion | |
US20100208176A1 (en) | Wide Viewing Angle Transflective Liquid Crystal Displays | |
JP2010055082A (en) | Liquid crystal display panel and method of manufacturing same | |
US20180348553A1 (en) | Liquid crystal display device | |
US20160238889A1 (en) | Liquid crystal display panel and fabrication method thereof | |
JP4337854B2 (en) | Liquid crystal display | |
KR100866942B1 (en) | Liquid crystal display device | |
US7733450B2 (en) | Liquid crystal display device with specific compensation film | |
KR100663074B1 (en) | Reflective type liquid crystal display device including retardation layer | |
JP5159403B2 (en) | Liquid crystal display | |
US20050140863A1 (en) | Transflective type liquid crystal display device having retardation film and method of fabricating the same | |
KR20110040167A (en) | Transflective Liquid Crystal Display | |
US20040218137A1 (en) | Liquid crystal displays with multi-domains effect formed by surface gratings | |
KR101117988B1 (en) | Trans-flective Type Liquid Crystal Display Device | |
KR20120065755A (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR101398556B1 (en) | Transflective type liquid crystal display device | |
JP5397989B2 (en) | Liquid crystal display | |
KR100659487B1 (en) | Liquid Crystal Display Device with Optical Magnetic Compensation Splay Structure | |
KR101108066B1 (en) | Transverse electric field type liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
US6714272B2 (en) | Color liquid crystal display device without color filter | |
JP5041436B2 (en) | Liquid crystal display | |
KR102224092B1 (en) | Trans-flective mode liquidcrystal display device | |
KR20060111268A (en) | Display panel, manufacturing method thereof and display device having same | |
KR20050003271A (en) | Structure of the transmisive liquid crustal display device and fabrication method of the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20050602 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
A201 | Request for examination | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20100526 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20050602 Comment text: Patent Application |
|
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20111025 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20120131 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20120213 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20120214 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150127 Year of fee payment: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20150127 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160128 Year of fee payment: 5 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20160128 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170116 Year of fee payment: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20170116 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20180115 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190114 Year of fee payment: 8 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20190114 Start annual number: 8 End annual number: 8 |