KR20060120884A - Liquid crystal display - Google Patents

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윤영남
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Abstract

An LCD is provided to compensate for a phase difference of a liquid crystal layer in a reflective area, by forming a phase difference compensation capacitor consisting of a common electrode of a color filter substrate and a reflective electrode of a thin film transistor substrate. First and second substrates(120,150) has a plurality of pixels, wherein each of the pixels includes a reflective area(A) and a transmissive area(B). A liquid crystal layer(130) is interposed between the first and second substrates. A phase difference compensation member is formed by an interaction between a reflective electrode(144) disposed in the reflective area of the first substrate and a common electrode(153) disposed on the entire surface of the second substrate. The phase difference compensation member compensates for the phase difference of the liquid crystal layer by controlling en electric field applied to the liquid crystal layer.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display}Liquid crystal display

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 사시도이다.2 is a perspective view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 인가전압에 따른 반사율을 도시한 그래프이다.5 is a graph illustrating reflectance according to an applied voltage of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110 : 제 1 편광판 120 : TFT 기판110: first polarizing plate 120: TFT substrate

120a, 150a : 배향막 130 : 액정층120a, 150a: alignment layer 130: liquid crystal layer

150 : 컬러필터 기판 160 : 위상차 보상 수단150: color filter substrate 160: phase difference compensation means

170 : 제 2 편광판170: second polarizing plate

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 명암비(Contrast Ratio)를 향상시킬 수 있는 액정표시장치에 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 liquid crystal display device capable of improving contrast ratio.

컴퓨터의 모니터나 TV 등에 사용되는 표시 장치(display device)에는 스스로 발광하는 음극선관(cathode ray tube, CRT), 전계 발광 소자(field emission device, FED) 등과 스스로 발광하지 못하고 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD) 등이 있다.A display device used for a monitor or a TV of a computer includes a cathode ray tube (CRT) and a field emission device (FED) that emit light by themselves, and do not emit light by themselves and require a light source. Liquid crystal displays (LCDs).

일반적으로, 액정표시장치는 결정(Crystal)과 액체(Liquid)의 중간적인 물성을 갖는 액정(Liquid Crystal)의 전기 광학적 특성을 이용하여 화상, 문자, 동영상을 디스플레이하는 표시장치이다.In general, a liquid crystal display device is a display device that displays images, texts, and moving images by using the electro-optical characteristics of liquid crystals having intermediate properties between crystals and liquids.

이러한 액정표시장치 중 미반사 구조를 갖는 액정표시장치는 위상차판 없이도 투과 모드와 반사 모드를 구현할 수 있지만, 위상차판을 사용하지 않으므로, 반사 모드에서 노멀리 블랙 모드 구현시 명암비(Contrast Ratio) 저하가 발생하게 된다.The liquid crystal display having the non-reflective structure can implement the transmission mode and the reflection mode without the phase difference plate, but since the phase difference plate is not used, the contrast ratio decreases when the normal black mode is implemented in the reflection mode. Will occur.

한편, 반사-투과형 액정표시장치는 위상차 변조를 보상하기 위해 반드시 상부와 하부 기판에 위상차판을 사용하여 광학 설계를 해야 한다. 그러나, 반사-투과형 액정표시장치는 위상차판을 반드시 사용해야 하기 때문에 위상차판 사용으로 인해 액정패널의 두께가 증가하게 되고, 제조비용이 증가하게 된다.On the other hand, the reflection-transmissive liquid crystal display must be optically designed using a phase difference plate on the upper and lower substrates to compensate for the phase difference modulation. However, since the reflection-transmissive liquid crystal display device must use a retardation plate, the thickness of the liquid crystal panel is increased due to the use of the retardation plate, and the manufacturing cost is increased.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 명암비를 향상시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of improving contrast ratio.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 제조비용을 줄일 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which can reduce manufacturing costs.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는, 반사 영역과 투과 영역을 포함하는 다수의 화소가 정의된 제 1 및 제 2 기판, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재된 액정층, 상기 반사 영역 상에 위치하고, 상기 제 1 기판의 반사 영역에 형성된 반사 전극과 상기 제 2 기판의 전면에 형성된 공통 전극의 상호 작용에 의해 형성되어 상기 반사 영역 상의 상기 액정층에 인가되는 전계를 조절하여 상기 액정층의 위상차를 보상하는 위상차 보상 수단을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including: first and second substrates including a plurality of pixels including a reflection area and a transmission area, a liquid crystal layer interposed between the first and second substrates; Located on the reflective region, the electric field is formed by the interaction between the reflective electrode formed in the reflective region of the first substrate and the common electrode formed on the front surface of the second substrate to adjust the electric field applied to the liquid crystal layer on the reflective region. And retardation compensating means for compensating the retardation of the liquid crystal layer.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various forms, and the present embodiments are merely provided to make the disclosure of the present invention complete and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, the invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치에 대해서 설명 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략 구성도이다.Referring to FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 액정 패널(100), 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the LCD panel 100 includes a liquid crystal panel 100, a gate driver 200, and a data driver 300.

액정 패널(100)은 다수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 다수의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 연결되어 있는 다수의 화소들을 포함하며, 각 화소는 다수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 다수의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 연결된 스위칭 소자(M)와 이에 연결된 액정 커패시터(Clc), 스토리지 커패시터(Cst) 및 위상차 보상 캐패시터(Ccom)를 포함한다.The liquid crystal panel 100 includes a plurality of pixels connected to a plurality of gate lines G1 to Gn and a plurality of data lines D1 to Dm, and each pixel includes a plurality of gate lines G1 to Gn and a plurality of pixels. The switching element M connected to the data lines D1 to Dm of the liquid crystal device includes a liquid crystal capacitor Clc, a storage capacitor Cst, and a phase difference compensation capacitor Ccom connected thereto.

행 방향으로 형성되어 있는 다수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)은 스위칭 소자(M)에 게이트 신호를 전달하며, 열 방향으로 형성되어 있는 다수의 데이터 라인(D1 내지 Dm)은 스위칭 소자(M)에 데이터 신호에 해당되는 계조 전압을 전달한다. 그리고 스위칭 소자(M)는 삼단자 소자로서, 제어 단자는 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)의 한 단자에 연결되어 있다. 액정 커패시터(Clc)는 스위칭 소자(M)의 출력 단자와 공통 전극(도시하지 않음) 사이에 연결되고, 스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 소자(M)의 출력 단자와 위상차 보상 캐패시터(Ccom)의 한 단자에 연결되어 있다. 또한, 위상차 보상 캐패시터(Ccom)는 스토리지 커패시터(Cst)의 한 단자에 연결되어 있으며, 공통 전극 사이에 연결(독립 배선 방식)되거나 스위칭 소자(M)의 출력 단자와 바로 위의 게이트 라인(G1 내지 Gn) 사이에 연결(전단 게이트 방식)될 수 있다.The plurality of gate lines G1 to Gn formed in the row direction transmit a gate signal to the switching element M, and the plurality of data lines D1 to Dm formed in the column direction are connected to the switching element M. The gray voltage corresponding to the data signal is transmitted. The switching element M is a three-terminal element, the control terminal is connected to the gate lines G1 to Gn, the input terminal is connected to the data lines D1 to Dm, and the output terminal is the liquid crystal capacitor Clc. And one terminal of the storage capacitor Cst. The liquid crystal capacitor Clc is connected between the output terminal of the switching element M and a common electrode (not shown), and the storage capacitor Cst is connected to the output terminal of the switching element M and one of the phase difference compensation capacitor Ccom. It is connected to the terminal. In addition, the phase difference compensating capacitor Ccom is connected to one terminal of the storage capacitor Cst, and is connected between the common electrodes (independent wiring method) or the gate line G1 to the output terminal of the switching element M immediately above. Gn) can be connected (shear gate method).

게이트 구동부(200)는 다수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 연결되어 있고, 스위칭 소자(M)를 활성화시키는 게이트 신호를 다수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)으로 제공하며, 데이터 구동부(300)는 다수의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 연결되어 있다.The gate driver 200 is connected to the plurality of gate lines G1 to Gn, and provides a gate signal for activating the switching element M to the plurality of gate lines G1 to Gn, and the data driver 300 It is connected to a plurality of data lines D1 to Dm.

여기에서 스위칭 소자(M)는 모스 트랜지스터가 이용되며, 이러한 모스 트랜지스터는 폴리실리콘을 채널 영역으로 하는 박막 트랜지스터로 구현될 수 있다. 그리고 게이트 구동부(200)나 데이터 구동부(300)도 모스 트랜지스터로 구성된다.In this case, the switching device M may be a MOS transistor, and the MOS transistor may be implemented as a thin film transistor having polysilicon as a channel region. The gate driver 200 and the data driver 300 also comprise MOS transistors.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 사시도이다.2 is a perspective view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 제 1 편광판(110), TFT 기판(120), 액정층(130), 컬러필터 기판(150) 및 제 2 편광판(170)으로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment may include a first polarizing plate 110, a TFT substrate 120, a liquid crystal layer 130, a color filter substrate 150, and a second polarizing plate ( 170).

상기 제 1 편광판(110)은 TFT 기판(120)의 외측면에 배치되며, 입사되는 광들 중에서 제 1 편광판(110)의 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 광만 투과시키고, 그 외에 나머지 방향으로 진동하는 광은 일정 매질을 이용하여 흡수 또는 반사하여 특정 방향으로만 진동하는 광을 만드는 역할을 한다. 예를 들면, 상기 제 1 편광판(110)은 S파와 P파로 구성된 광 중 P파만을 통과시키고 S파는 차단되도록 한다. 이때, 제 1 편광판(110)은 선형 편광판을 사용하며, 예를 들어 흡수축은 135도를 가질 수 있다.The first polarizing plate 110 is disposed on the outer surface of the TFT substrate 120, and transmits only light that vibrates in the same direction as the polarization axis of the first polarizing plate 110 among the incident light, and also vibrates in the remaining direction. The light absorbs or reflects by using a certain medium to produce light that vibrates only in a specific direction. For example, the first polarizing plate 110 allows only the P wave of the light consisting of the S wave and the P wave to pass and the S wave to be blocked. In this case, the first polarizing plate 110 uses a linear polarizing plate, for example, the absorption axis may have 135 degrees.

상기 TFT 기판(120)은 일반적으로 매트릭스 형태로 박막트랜지스터가 형성되어 있는 투명 절연 기판이다. 여기에서, 도시되지 않았으나, 상기 TFT 기판(120)은 반사 영역과 투과 영역을 포함한다. 상기 반사 영역은 박막트랜지스터를 포함하며, 광을 산란시켜 휘도를 향상시키기 위해 불규칙한 요철 패턴을 포함하는 반사 전극이 형성되어 있으며, 투과 영역에는 입사되는 광을 투과시키기 위해 개구가 형성되어 있다.The TFT substrate 120 is generally a transparent insulating substrate having a thin film transistor formed in a matrix form. Although not shown, the TFT substrate 120 includes a reflection area and a transmission area. The reflective region includes a thin film transistor, and a reflective electrode including an irregular concave-convex pattern is formed to scatter light to improve brightness, and an opening is formed in the transmissive region to transmit incident light.

상기 박막트랜지스터의 게이트 라인과 데이터 라인에 전기적 신호를 인가하면, 각각의 박막트랜지스터의 소오스 단자와 게이트 단자에 전기적 신호가 입력되고, 입력된 전기적 신호에 따라 박막트랜지스터는 턴-온(Turn On) 또는 턴 오프(Turn-Off)되어 드레인 단자로 화소 형성에 필요한 전기적인 신호가 출력된다.When an electrical signal is applied to the gate line and the data line of the thin film transistor, an electrical signal is input to a source terminal and a gate terminal of each thin film transistor, and the thin film transistor is turned on according to the input electrical signal. Turn-Off is turned on to output the electrical signal necessary for pixel formation to the drain terminal.

박막트랜지스터의 게이트 단자 및 소오스 단자에 전원이 인가되어 트랜지스터가 턴-온되면, 후술하는 화소전극과 컬러필터 기판의 공통전극 사이에는 전계가 형성되고, 이러한 전계에 의해 TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고, 변화된 배열각에 따라 광투과도가 변화되어 원하는 화상을 얻게 된다.When power is applied to the gate terminal and the source terminal of the thin film transistor and the transistor is turned on, an electric field is formed between the pixel electrode described later and the common electrode of the color filter substrate, and the electric field is formed between the TFT substrate and the color filter substrate. The arrangement angle of the injected liquid crystal is changed, and the light transmittance is changed according to the changed arrangement angle to obtain a desired image.

상기 액정층(130)은 TFT 기판(120)과 컬러필터 기판(150) 사이에 형성되며, 전계에 의해 액정의 배열각이 변화한다. 이러한 액정의 배열각에 따라 광투과도가 변화되어 원하는 화상을 얻을 수 있다. 이때, 상기 액정층(130)은 액정층에 인가되는 전계를 조절하여 상기 액정층의 위상차를 보상하기 위해 예를 들어 전압제어 복굴절 액정(Electrically Controlled Birefringence)을 사용할 수 있다. The liquid crystal layer 130 is formed between the TFT substrate 120 and the color filter substrate 150, and the arrangement angle of the liquid crystal is changed by the electric field. According to the arrangement angle of the liquid crystal, light transmittance is changed to obtain a desired image. In this case, the liquid crystal layer 130 may use, for example, a voltage controlled birefringent liquid crystal (Electrically Controlled Birefringence) to adjust the electric field applied to the liquid crystal layer to compensate for the phase difference of the liquid crystal layer.

상기 컬러필터 기판(150)은 박막 공정에 의해 투명 절연 기판 상에 형성되며, 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 R, G, B 중 어느 하나의 화소이다. 이 때, 컬러필터 기판(150)은 액정층(130)과 제 2 편광판(170) 사이에 형성되어 입사되는 광을 그대로 출사한다. The color filter substrate 150 is formed on a transparent insulating substrate by a thin film process, and is any one of R, G, and B pixels in which a predetermined color is expressed while light passes. In this case, the color filter substrate 150 is formed between the liquid crystal layer 130 and the second polarizing plate 170 to emit the incident light as it is.

여기에서, 상기 컬러필터 기판(150)과 TFT 기판(120)의 액정층(130) 인접면에는 각각 액정의 방향을 결정하는 배향막(120a, 150a)이 형성되어 있으며, 배향막(120a, 150a)의 러빙 방향은 실질적으로 동일하거나 또는 꼬임각이 90도가 되도록 형성되어 있다. 또한, 상기 배향막(120a, 150a)의 러빙 방향과 제 1 및 제 2 편광판(110, 170)의 흡수축은 각각 45도를 가질 수 있다.Here, alignment layers 120a and 150a for determining the direction of the liquid crystal are formed on adjacent surfaces of the color filter substrate 150 and the TFT substrate 120, respectively. The rubbing direction is formed to be substantially the same or the twist angle is 90 degrees. In addition, the rubbing directions of the alignment layers 120a and 150a and the absorption axes of the first and second polarizing plates 110 and 170 may have 45 degrees, respectively.

상기 제 2 편광판(170)은 컬러필터 기판(150)의 외측면에 배치되며, 상기 컬러필터 기판(150)로부터 제공되는 광 중 일정 선편광 성분만을 통과시켜 외부에 출사한다. 여기에서, 제 1 및 제 2 편광판(110, 170)의 편광축의 회전 정도에 따라 투과광의 세기가 조절되어 블랙 컬러와 화이트 컬러 사이의 그레이 표현이 가능하게 된다. 이때, 제 2 편광판(170)은 선형 편광판을 사용하며, 예를 들어 흡수축은 45도를 가질 수 있다.The second polarizing plate 170 is disposed on the outer surface of the color filter substrate 150, and passes through only a predetermined linearly polarized light component of the light provided from the color filter substrate 150 to be emitted to the outside. Herein, the intensity of transmitted light is adjusted according to the degree of rotation of the polarization axes of the first and second polarizing plates 110 and 170, thereby enabling gray representation between the black color and the white color. In this case, the second polarizing plate 170 uses a linear polarizing plate, for example, the absorption axis may have 45 degrees.

계속해서, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 자세히 설명한다.Subsequently, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 반사 영역(A)과 투과 영역(B)을 포함하는 TFT 기판(120) 상에 게이트 전극(121)이 형성되어 있고, 상기 게이트 전극(121)과 동일층 상에 이격되어 스토리지 전극(122)이 형성되어 있다. 상기 게이트 전극(121) 및 스토리지 전극(122) 상에는 게이트 절연 막(123)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(123) 상에는 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층(124) 및 N형 불순물이 도핑된 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹콘택층(125)이 차례로 형성되어 있다. 상기 오믹콘택층(125) 상에는 소오스 및 드레인 전극(127, 128)이 형성되어 있으며, 상기 소오스 및 드레인 전극(127, 128) 상에는 제 1 보호막(129)이 형성되어 있다. 상기 스토리지 전극(122)의 게이트 절연막 상에는 드레인 전극(128)과 연결되는 화소전극(126)이 형성되어 있다. 상기 소오스 및 드레인 전극(127, 128)을 포함한 기판 결과물 상에는 콘택홀(141) 및 개구(142)를 구비한 유기막(140) 및 버퍼막(143)이 형성되어 있으며, 상기 버퍼막(143) 상에는 반사전극(144)이 형성되어 있다. 이때, 유기막(140)의 상면에는 광을 산란시켜 휘도를 향상시키기 위하여 불규칙한 요철 패턴이 형성되어 있다.As shown in FIG. 3, in the liquid crystal display according to the exemplary embodiment, a gate electrode 121 is formed on a TFT substrate 120 including a reflection area A and a transmission area B. The storage electrode 122 is formed on the same layer as the gate electrode 121. A gate insulating film 123 is formed on the gate electrode 121 and the storage electrode 122, and an active layer 124 made of amorphous silicon and amorphous silicon doped with N-type impurities are formed on the gate insulating film 123. The ohmic contact layer 125 formed in this order is formed in sequence. Source and drain electrodes 127 and 128 are formed on the ohmic contact layer 125, and a first passivation layer 129 is formed on the source and drain electrodes 127 and 128. The pixel electrode 126 connected to the drain electrode 128 is formed on the gate insulating layer of the storage electrode 122. An organic layer 140 and a buffer layer 143 having a contact hole 141 and an opening 142 are formed on a substrate resultant including the source and drain electrodes 127 and 128, and the buffer layer 143. On the reflective electrode 144 is formed. In this case, an irregular concave-convex pattern is formed on the upper surface of the organic layer 140 to scatter light and improve brightness.

또한, 투명 절연 물질인 컬러필터 기판(150) 상에 컬러필터층 사이의 구분과 광차단 역할을 하는 블랙매트릭스층(151)이 형성되어 있고, 상기 블랙매트릭스층(151) 일측면에 컬러필터층(152)이 형성되어 있다.In addition, a black matrix layer 151 is formed on the color filter substrate 150, which is a transparent insulating material, to serve as a separation between the color filter layers and to block light. The color filter layer 152 is formed on one side of the black matrix layer 151. ) Is formed.

본 발명에서는 반사영역(A)의 위상차 변조를 보상하기 위해 컬러필터 기판(150) 내에 위상차 보상 수단(160)을 포함한다. 이때, 위상차 보상 수단(160)은 상기 컬러필터 기판(150)과 공통 전극(153) 사이에 형성된 투명 도전층(146), 투명 도전층(146) 하부에 형성된 투명 유기막(145) 및 공통 전극(153)으로 이루어지는 캐패시터일 수 있다.In the present invention, the phase difference compensation means 160 is included in the color filter substrate 150 to compensate for the phase difference modulation of the reflection area A. FIG. In this case, the retardation compensator 160 may include the transparent conductive layer 146 formed between the color filter substrate 150 and the common electrode 153, the transparent organic layer 145 formed below the transparent conductive layer 146, and the common electrode. It may be a capacitor consisting of (153).

이렇게 컬러필터 기판(150) 내에 위상차 보상 수단으로 캐패시터를 형성하게 되면, 반사 영역(A)의 액정층(130)에 인가되는 전압을 줄여 반사 영역의 위상차 변 조를 보상하여 반사 영역(A)에서의 액정층의 입사광 대비 출사광의 위상 지연을 λ/4에서 λ/2로 하여 투과 영역(B)에서의 액정층의 위상 지연과 일치시킬 수 있게 된다.When the capacitor is formed in the color filter substrate 150 as the phase difference compensating means, the voltage applied to the liquid crystal layer 130 of the reflection area A is reduced to compensate for the phase difference modulation of the reflection area. It is possible to match the phase delay of the liquid crystal layer in the transmission region B by setting the phase delay of the outgoing light to the incident light of the liquid crystal layer of?

상기 컬러필터 기판(150)과 TFT 기판(120) 사이에는 액정층(130)에 인가되는 전계를 조절하여 액정층(130)의 위상차를 보상하기 위해 전압제어 복굴절 액정이 개재되어 있다.A voltage controlled birefringent liquid crystal is interposed between the color filter substrate 150 and the TFT substrate 120 to compensate for the phase difference of the liquid crystal layer 130 by adjusting an electric field applied to the liquid crystal layer 130.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 반사 영역(A)과 투과 영역(B)을 포함하는 TFT 기판(120) 상에 게이트 전극(121)이 형성되어 있고, 상기 게이트 전극(121)과 동일층 상에 이격되어 스토리지 전극(122)이 형성되어 있다. 상기 게이트 전극(121) 및 스토리지 전극(122) 상에는 게이트 절연막(123)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(123) 상에는 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층(124) 및 N형 불순물이 도핑된 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹콘택층(125)이 차례로 형성되어 있다. 상기 오믹콘택층(125) 상에는 소오스 및 드레인 전극(127, 128)이 형성되어 있으며, 상기 스토리지 전극(122)의 게이트 절연막 상에는 드레인 전극(128)과 연결되는 화소전극(126)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 4, in the liquid crystal display according to another exemplary embodiment, a gate electrode 121 is formed on a TFT substrate 120 including a reflection area A and a transmission area B. The storage electrode 122 is formed on the same layer as the gate electrode 121. A gate insulating layer 123 is formed on the gate electrode 121 and the storage electrode 122, and an active layer 124 made of amorphous silicon and amorphous silicon doped with N-type impurities are formed on the gate insulating layer 123. The ohmic contact layer 125 is sequentially formed. Source and drain electrodes 127 and 128 are formed on the ohmic contact layer 125, and a pixel electrode 126 connected to the drain electrode 128 is formed on the gate insulating layer of the storage electrode 122.

상기 소오스 및 드레인 전극(127, 128)을 포함한 기판 결과물 상에는 콘택홀(141) 및 개구(142)를 구비한 유기막(140) 및 버퍼막(143)이 형성되어 있으며, 상기 버퍼막(143) 상에는 반사전극(144)이 형성되어 있다. 이때, 유기막(140)의 상면에는 광을 산란시켜 휘도를 향상시키기 위하여 불규칙한 요철 패턴이 형성되어 있 다.An organic layer 140 and a buffer layer 143 having a contact hole 141 and an opening 142 are formed on a substrate resultant including the source and drain electrodes 127 and 128, and the buffer layer 143. On the reflective electrode 144 is formed. In this case, an irregular concave-convex pattern is formed on the upper surface of the organic layer 140 to scatter light and improve brightness.

본 발명에서는 반사영역(A)의 위상차 변조를 보상하기 위해 TFT 기판(120) 내에 위상차 보상 수단(160)을 포함한다. 이때, 위상차 보상 수단(160)은 반사 전극(144), 반사 전극(144) 상부에 형성된 투명 유기막(145) 및 투명 유기막(145) 상부에 형성된 투명도전층(146)으로 이루어지는 캐패시터일 수 있다.In the present invention, the phase difference compensation means 160 is included in the TFT substrate 120 to compensate for the phase difference modulation of the reflection region A. FIG. In this case, the retardation compensator 160 may be a capacitor including a reflective electrode 144, a transparent organic layer 145 formed on the reflective electrode 144, and a transparent conductive layer 146 formed on the transparent organic layer 145. .

이렇게 TFT 기판(120) 내에 위상차 보상 수단으로 캐패시터를 형성하게 되면, 반사 영역(A)의 액정층(130)에 인가되는 전압을 줄여 반사 영역의 위상차 변조를 보상하여 반사 영역(A)에서의 액정층의 입사광 대비 출사광의 위상 지연을 λ/4에서 λ/2로 하여 투과 영역(B)에서의 액정층의 위상 지연과 일치시킬 수 있게 된다.Thus, when the capacitor is formed in the TFT substrate 120 as the phase difference compensating means, the voltage applied to the liquid crystal layer 130 of the reflective region A is reduced to compensate for the phase difference modulation of the reflective region to compensate for the liquid crystal in the reflective region A. It is possible to match the phase delay of the liquid crystal layer in the transmission region B by setting the phase delay of the outgoing light to the incident light of the layer from? / 4 to? / 2.

본 발명의 일 실시예에서는 반사전극 상의 액정층에 인가되는 전계를 조절하여 상기 액정층의 위상차를 보상하는 캐패시터가 컬러필터 기판 내에 형성되어 있으나, 여기에서는 캐패시터가 TFT 기판 내에 형성되어 있으므로, 본 발명의 일 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.In one embodiment of the present invention, a capacitor for compensating for the phase difference of the liquid crystal layer by adjusting an electric field applied to the liquid crystal layer on the reflective electrode is formed in the color filter substrate, but the capacitor is formed in the TFT substrate. The same effect as in the embodiment can be obtained.

또한, 투명 절연 물질인 컬러필터 기판(150) 상에는 컬러필터층(152) 사이의 구분과 광차단 역할을 하는 블랙매트릭스층(151)이 형성되어 있고, 상기 블랙매트릭스층(151) 일측면에 컬러필터층(152)이 형성되어 있다. 상기 컬러필터층(152) 상에는 액정 셀 내에 전압인가를 위한 공통전극(153)이 형성되어 있다.In addition, a black matrix layer 151 is formed on the color filter substrate 150, which is a transparent insulating material, to serve as a separation between the color filter layers 152 and to block light, and a color filter layer is formed on one side of the black matrix layer 151. 152 is formed. The common electrode 153 is formed on the color filter layer 152 to apply voltage in the liquid crystal cell.

상기 컬러필터 기판(150)과 TFT 기판(120) 사이에는 액정층(130)에 인가되는 전계를 조절하여 액정층(130)의 위상차를 보상하기 위해 전압제어 복굴절 액정이 개재되어 있다.A voltage controlled birefringent liquid crystal is interposed between the color filter substrate 150 and the TFT substrate 120 to compensate for the phase difference of the liquid crystal layer 130 by adjusting an electric field applied to the liquid crystal layer 130.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 인가전압에 따른 반사율을 도시한 그래프이다.5 is a graph illustrating reflectance according to an applied voltage of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, "C"는 컬러필터 기판 내에 위상차 보상 수단인 캐패시터를 형성하기 전 인가전압에 따른 반사율을 보여주고 있으며, "D"는 컬러필터 기판 또는 TFT 기판 내에 위상차 보상 수단인 캐패시터를 형성한 후 인가전압에 따른 반사율을 보여주고 있다. 이와 같이, 컬러필터 기판 또는 TFT 기판 내에 위상차 보상 수단인 캐패시터를 형성함으로써 반사전극 상의 액정층에 인가되는 전압을 줄여 위상차를 보상할 수 있으며, 이로 인해, 인가전압에 따른 반사율 특성과 인가전압에 따른 투과율 특성을 동일하게 얻을 수 있다. 따라서, 위상차판의 사용 없이도 광이 액정을 통과함으로 인해 발생하는 위상차를 보상할 수 있어 기존의 액정표시장치 대비 저가형 액정표시장치를 제조할 수 있으며, 또한, 액정표시장치의 명암비를 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 5, "C" shows a reflectance according to an applied voltage before forming a capacitor which is a phase difference compensation means in a color filter substrate, and "D" is a phase difference compensation means in a color filter substrate or a TFT substrate. After forming the capacitor, it shows the reflectance according to the applied voltage. As such, by forming a capacitor as a phase difference compensating means in the color filter substrate or the TFT substrate, it is possible to compensate for the phase difference by reducing the voltage applied to the liquid crystal layer on the reflective electrode. As a result, the reflectance characteristics according to the applied voltage and the applied voltage The transmittance characteristic can be obtained in the same way. Therefore, it is possible to compensate for the phase difference caused by the light passing through the liquid crystal without using the phase difference plate, so that a low-cost liquid crystal display device can be manufactured compared to the existing liquid crystal display device, and the contrast ratio of the liquid crystal display device can be improved. .

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 전압제어 복 굴절 액정을 사용하고, 컬러기판 또는 TFT 기판 내에 위상차 보상 수단인 캐패시터를 형성함으로써 반사전극 상의 액정층에 인가되는 전압을 줄여 위상차를 보상할 수 있어 기존의 액정표시장치 대비 저가형 액정표시장치를 제조할 수 있으며, 또한, 액정표시장치의 명암비를 향상시킬 수 있다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention as described above uses a voltage controlled birefringent liquid crystal and forms a capacitor as a phase difference compensating means in a color substrate or a TFT substrate to reduce the voltage applied to the liquid crystal layer on the reflective electrode. Since the phase difference can be compensated, a low-cost liquid crystal display device can be manufactured compared to a conventional liquid crystal display device, and the contrast ratio of the liquid crystal display device can be improved.

Claims (7)

반사 영역과 투과 영역을 포함하는 다수의 화소가 정의된 제 1 및 제 2 기판;First and second substrates including a plurality of pixels including a reflection area and a transmission area; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재된 액정층; 및A liquid crystal layer interposed between the first and second substrates; And 상기 반사 영역 상에 위치하고, 상기 제 1 기판의 반사 영역에 형성된 반사 전극과 상기 제 2 기판의 전면에 형성된 공통 전극의 상호 작용에 의해 형성되어 상기 반사 영역 상의 상기 액정층에 인가되는 전계를 조절하여 상기 액정층의 위상차를 보상하는 위상차 보상 수단을 포함하는 액정표시장치.Located on the reflective region, the electric field is formed by the interaction between the reflective electrode formed in the reflective region of the first substrate and the common electrode formed on the front surface of the second substrate to adjust the electric field applied to the liquid crystal layer on the reflective region. And retardation compensating means for compensating the retardation of the liquid crystal layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위상차 보상 수단은 반사 전극, 상기 반사 전극 상부에 형성된 투명 유기막 및 상기 투명 유기막 상부에 형성된 투명 도전층으로 이루어지는 캐패시터인 액정표시장치.And the phase difference compensating means is a capacitor comprising a reflective electrode, a transparent organic film formed on the reflective electrode, and a transparent conductive layer formed on the transparent organic film. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위상차 보상 수단은 상기 제 2 기판과 상기 공통 전극 사이에 형성된 투명 도전층, 상기 투명 도전층 하부에 형성된 투명 유기막 및 상기 공통 전극으로 이루어지는 캐패시터인 액정표시장치.And the phase difference compensating means is a capacitor comprising a transparent conductive layer formed between the second substrate and the common electrode, a transparent organic layer formed under the transparent conductive layer, and the common electrode. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 액정층은 전압제어 복굴절 액정인 액정표시장치.And the liquid crystal layer is a voltage controlled birefringent liquid crystal. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 제 1 및 제 2 기판의 외측에 배치되며, 실질적으로 서로 수직을 이루는 흡수축을 갖는 제 1 및 제 2 편광판을 포함하는 액정표시장치.And first and second polarizing plates disposed outside the first and second substrates and having absorption axes substantially perpendicular to each other. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 제 1 및 제 2 기판의 상기 액정층 인접면에 각각 형성되고, 러빙 방향이 실질적으로 동일하거나 또는 꼬임각이 90도가 되도록 형성되어 있는 배향막을 포함하는 액정표시장치.And an alignment layer formed on adjacent surfaces of the liquid crystal layer of the first and second substrates, respectively, and having an rubbing direction substantially the same or a twist angle of 90 degrees. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 반사 영역과 투과 영역은 각각 λ/2 위상 지연을 갖는 액정표시장치The reflective and transmissive regions each have a λ / 2 phase delay
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