KR20070069724A - Transflective type liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

A transflective LCD(Liquid Crystal Display) is provided to improve an aperture ratio by forming a spacer or a electric field distorting means in a contact hole formed in a reflecting part. A transflective LCD includes a gate line(112) and a data line which are formed on a first substrate(111) and intersect each other to define a pixel region divided into a reflecting part(R) and a transparent part(T), a TFT(Thin Film Transistor) formed at the intersection of the gate line and the data line, and a transparent electrode(117) formed in the transparent part. The transflective LCD further includes a reflection electrode(124) formed in the reflecting part and connected to the TFT through a contact hole, a liquid crystal layer(131) formed between the first substrate and a second substrate(121), and a spacer(150) formed in the contact hole between the first and second substrates.

Description

반투과형 액정표시소자{Transflective Type Liquid Crystal Display Device}Transflective Type Liquid Crystal Display Device

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 발명의 제 1 실시예에 의한 반투과형 액정표시소자의 단면도.2 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 스페이서의 배치도.3 is a layout view of a spacer according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 반투과형 액정표시소자의 단면도.4 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 전계왜곡수단의 배치도.5 is a layout view of the electric field distortion means according to the 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 112 : 게이트 배선111: TFT array substrate 112: gate wiring

113 : 게이트 절연막 115 : 데이터 배선 113: gate insulating film 115: data wiring

116 : 층간절연막 117 : 투과전극 116: interlayer insulating film 117: transmission electrode

118 : 보호막 119 : 콘택홀 118: protective film 119: contact hole

121 : 컬러필터층 어레이 기판 124 : 반사전극 121: color filter layer array substrate 124: reflective electrode

126 : 커패시터 하부전극 127 : 커패시터 상부전극 126: capacitor lower electrode 127: capacitor upper electrode

131 : 액정층 150 : 스페이서 131: liquid crystal layer 150: spacer

160 : 유기절연막 171 : 블랙 매트릭스160: organic insulating film 171: black matrix

172 : 컬러필터층 172: color filter layer

본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로 특히, 스페이서와 립을 반사부의 콘택홀 영역과 일치시킴으로써 반사부의 개구율을 향상시키고자 하는 반투과형 액정표시소자의 제조방법에 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 method of manufacturing a transflective liquid crystal display device for improving the aperture ratio of a reflector by matching a spacer and a lip with a contact hole region of a reflector.

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 백라이트를 광원으로 이용하는 투과형 액정표시소자와 백라이트를 광원으로 이용하지 않고 외부 자연광을 이용하는 반사형 액정표시소자의 두 종류로 분류할 수 있는데, 상기 투과형 액정표시소자는 어두운 외부환경에서도 밝은 화상 구현이 가능하지만, 전력소모가 크다는 문제점이 있고, 반사형 액정표시소자는 백라이트를 사용하지 않기 때문에 소비전력이 감소하지만, 외부 자연광이 어두울 때에는 사용이 불가능하다는 한계가 있다. The liquid crystal display may be classified into two types, a transmissive liquid crystal display device using a backlight as a light source and a reflective liquid crystal display device using external natural light without using the backlight as a light source. Although it is possible to realize a bright image, the power consumption is large, and the reflection type liquid crystal display device does not use a backlight, so power consumption is reduced. However, when the external natural light is dark, there is a limitation that it is impossible to use.

따라서, 시계나 계산기와 같이 전력 소모를 최소화해야 하는 전자 기기에서는 반사형 액정표시소자를 많이 사용하고, 대화면 고품위의 화상표시를 요구하는 노트북 컴퓨터에는 투과형 액정표시소자를 많이 사용하는 것이 일반적이다. Therefore, it is common to use a large number of reflective liquid crystal display elements in electronic devices such as clocks and calculators, and a large number of transmissive liquid crystal display elements in notebook computers requiring high quality image display.

최근에는 상기 반사형 액정표시소자와 투과형 액정표시소자의 단점을 보완한 반투과형 액정표시소자에 대한 연구가 활발한데, 이는 단위 화소영역 내에 반사부 와 투과부를 동시에 가지므로 필요에 따라 반사형 및 투과형의 양용이 가능하다.Recently, researches on semi-transmissive liquid crystal display devices, which have made up for the shortcomings of the reflective liquid crystal display device and the transmissive liquid crystal display device, have been actively conducted. It is possible to use both ways.

즉, 백라이트를 사용하지 않고도 표시기능이 가능할 만큼 외부 자연광이 밝을 때에는 상부기판을 통해 입사하는 외부 광을 반사 전극에 의해 반사시켜 반사형 액정표시소자로서 동작하고, 외부 광이 밝지 않을 때에는 백라이트를 사용하며 투과전극을 통해 백라이트의 빛이 액정층으로 입사하여 투과형 액정표시소자로서 동작한다.That is, when the external natural light is bright enough to enable the display function without using the backlight, the external light incident through the upper substrate is reflected by the reflective electrode to operate as a reflective liquid crystal display device, and when the external light is not bright, the backlight is used. The light of the backlight enters the liquid crystal layer through the transmissive electrode to operate as a transmissive liquid crystal display device.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 의한 반투과형 액정표시소자에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, a translucent liquid crystal display device according to the prior art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 의한 반투과형 액정표시소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device according to the prior art.

하나의 화소영역이 반사부(R)와 투과부(T)로 구분되는 반투과형 액정표시소자는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 배선과 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 어레이 기판(11)과, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판에 대향하는 컬러필터층 어레이 기판(21)과, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터층 어레이 기판 사이에 봉입된 액정층(31)으로 구성된다. 이때, 반투과형 액정표시소자 하부에는 빛을 공급하는 백라이트 어셈블리(도시하지 않음)가 더 구비된다. As shown in FIG. 1, a transflective liquid crystal display device in which one pixel area is divided into a reflection part R and a transmission part T, includes a thin film transistor array substrate 11 having a plurality of wirings and a thin film transistor. And a color filter layer array substrate 21 facing the thin film transistor array substrate, and a liquid crystal layer 31 enclosed between the thin film transistor array substrate and the color filter layer array substrate. In this case, a backlight assembly (not shown) for supplying light is further provided below the transflective liquid crystal display.

이 때, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(11)에는 수직교차하여 단위 화소영역을 정의하는 게이트 배선(12) 및 데이터 배선(15)과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성되는 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 단위 화소영역의 투과부(T)에 형성되는 투과전극(17)과, 상기 단위 화소영역의 반사부(R)에 형성되는 반사전극(24)이 구비되어 있다. In this case, the thin film transistor array substrate 11 vertically intersects the gate wiring 12 and the data wiring 15 defining unit pixel regions, and the thin film transistor TFT formed at the intersection of the gate wiring and the data wiring. ), A transmission electrode 17 formed in the transmission portion T of the unit pixel region, and a reflection electrode 24 formed in the reflection portion R of the unit pixel region.

이때, 상기 투과전극(17)은 투과부(T) 뿐만 아니라 반사부(R)에까지 연장형성되고 상기 반사전극(24)은 반사부(R)에 한정형성되는데, 상기 투과전극(17)이 보호막(18)을 사이에 두고 상기 반사전극(24) 상부에 형성된다. 상기 투과전극(17) 및 반사전극(24)은 공통적으로 픽셀전압을 인가받는데, 이를 위해서, 박막트랜지스터의 드레인 전극(15b)에 연결된다. In this case, the transmissive electrode 17 extends not only to the transmissive portion T but also to the reflecting portion R, and the reflecting electrode 24 is formed to be limited to the reflecting portion R. The transmissive electrode 17 is a protective film ( 18) is formed above the reflective electrode 24. The transmissive electrode 17 and the reflective electrode 24 are commonly applied with a pixel voltage. For this purpose, the transmissive electrode 17 and the reflective electrode 24 are connected to the drain electrode 15b of the thin film transistor.

한편, 상기 반사전극(24)은 표면에 요철이 형성되는데, 이것은 반사전극 하부에 형성되고 그 표면에 요철패턴을 가지는 유기절연막(60)에 의해 형성된다. On the other hand, the reflective electrode 24 is formed on the surface of the unevenness, which is formed by the organic insulating film 60 is formed under the reflective electrode and having the uneven pattern on the surface.

그리고, 상기 컬러필터층 어레이 기판(21)에는 단위 화소영역 외곽부에서의 빛을 차단하는 블랙 매트릭스층(black matrix layer)(71)과, 색상을 구현하기 위한 R,G,B(Red, Green, Blue)의 컬러필터층(72)과, 상기 반사전극(24) 및 투과전극(17)과 함께 전계를 형성하여 액정의 배열을 제어하는 공통전극(75)이 형성된다.In addition, the color filter layer array substrate 21 includes a black matrix layer 71 for blocking light outside the unit pixel region, and R, G, and B (Red, Green, A common electrode 75 is formed to form an electric field together with the color filter layer 72 of blue and the reflective electrode 24 and the transmission electrode 17 to control the arrangement of liquid crystals.

이러한, 상기 컬러필터층 어레이 기판(21)과 TFT 어레이 기판(11)의 가장자리에는 두 기판을 완전접착하고 액정이 외부로 흘러나오는 것을 방지하기 위해 씨일제(도시하지 않음)가 더 구비되고, 두 기판 사이에는 기판 간극을 일정하게 유지시켜 주기 위한 스페이서(50)가 더 구비된다. The edges of the color filter layer array substrate 21 and the TFT array substrate 11 are further provided with a sealant (not shown) to completely adhere the two substrates and prevent liquid crystals from flowing out. The spacer 50 is further provided to keep the substrate gap constant.

이 때, 두 기판 사이의 간극이 일정하지 않으면 그 부분을 통과하는 빛의 투과도가 달라져 밝기가 불균일해지기 때문에, 스페이서를 두 기판 사이에 삽입하여 기판간극을 일정하게 유지시켜 준다.At this time, if the gap between the two substrates is not constant, the transmittance of light passing through the portion is changed and the brightness is uneven, so that the spacer gap is inserted between the two substrates to keep the substrate gap constant.

상기 스페이서는 볼 스페이서(ball spacer) 또는 컬럼 스페이서(column spacer)로 형성할 수 있으며, 상기 볼 스페이서는 산포 방식에 의해 형성되며, 상 기 컬럼 스페이서는 기판에 유기 고분자 물질을 도포한 후 이를 선택적으로 제거하는 사진식각기술에 의해 형성된다. The spacer may be formed as a ball spacer or a column spacer, and the ball spacer may be formed by a scattering method. The column spacer may be selectively coated with an organic polymer material on a substrate. It is formed by a photolithography technique to remove.

상기 볼 스페이서는 4~5㎛의 크기 이하로 제작하기 어렵고 유동성이 있기 때문에 컬럼 스페이서(pattered spacer)를 많이 활용한다.Since the ball spacer is difficult to manufacture to a size of less than 4 ~ 5㎛ and there is fluidity, the column spacer (pattered spacer) is utilized a lot.

그러나, 상기와 같은 종래기술에 의한 반투과형 액정표시소자는 다음과 같은 문제점이 있었다. However, the transflective liquid crystal display device according to the related art has the following problems.

즉, 액정셀을 유지하기 위한 스페이서는 기판 전체에 대해 균일한 분포로 배치되는데, 스페이서가 형성되는 부분에는 액정이 존재하지 않아 빛이 투과되지 않는다. 따라서, 화상이 표시되는 화소영역 내부에 스페이서가 배치되는 경우, 스페이서가 형성된 부분에서 빛이 투과되지 않아 소자의 개구율이 떨어진다. That is, the spacers for holding the liquid crystal cell are arranged in a uniform distribution with respect to the entire substrate, but the liquid crystal does not exist in the portion where the spacer is formed so that light does not transmit. Therefore, when the spacer is disposed inside the pixel region in which the image is displayed, light does not pass through the portion where the spacer is formed, so that the aperture ratio of the device is lowered.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 액정제어가 어려워 어차피 빛이 투과되지 않는 반사부의 콘택홀 영역에 스페이서 또는 전계왜곡수단을 배치함으로써 소자의 개구율을 향상시키고자 하는 반투과형 액정표시소자를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and it is difficult to control the liquid crystal, and thus, to improve the aperture ratio of the device by disposing a spacer or an electric field distortion means in the contact hole region of the reflector where the light is not transmitted anyway. It is an object of the present invention to provide a transmissive liquid crystal display device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반투과형 액정표시소자는 제 1 기판 상에서 수직교차하여 반사부와 투과부로 구성되는 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성되는 박막트랜지스터와, 상기 투과부에 형성되는 투과전극과, 상기 반사부에 형성 되고 콘택홀을 통해 상기 박막트랜지스터에 연결되는 반사전극과, 상기 제 1 기판에 대향 합착되고 제 2 기판과의 사이에 형성되는 액정층과, 상기 콘택홀 영역의 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 구비되는 스페이서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The 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 the gate wiring and data wiring of the A thin film transistor formed at an intersection point, a transmissive electrode formed at the transmissive part, a reflective electrode formed at the reflecting part and connected to the thin film transistor through a contact hole, opposingly bonded to the first substrate, And a spacer provided between the liquid crystal layer and the first and second substrates of the contact hole region.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 반투과형 액정표시소자는 제 1 기판 상에서 수직교차하여 반사부와 투과부로 구성되는 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성되는 박막트랜지스터와, 상기 투과부에 형성되는 투과전극과, 상기 반사부에 형성되고 콘택홀을 통해 상기 박막트랜지스터에 연결되는 반사전극과, 상기 제 1 기판에 대향 합착되고 전면에 공통전극이 구비되는 제 2 기판과, 상기 콘택홀 영역의 상기 공통전극 상에 형성되는 전계왜곡수단과, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 구비되는 액정층를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. A semi-transmissive liquid crystal display device for achieving another object of the present invention includes a gate wiring and a data wiring defining a pixel region composed of a reflecting portion and a transmissive portion vertically intersecting on a first substrate, and an intersection point of the gate wiring and the data wiring. A thin film transistor formed on the transparent electrode, a transmissive electrode formed on the transmissive part, a reflective electrode formed on the reflective part and connected to the thin film transistor through a contact hole, opposing to the first substrate, and having a common electrode on the front surface And a liquid crystal layer provided between the second substrate, the field distortion means formed on the common electrode of the contact hole region, and the first and second substrates.

이와같이, 본 발명에 의한 반투과형 액정표시소자는 액정제어가 어려워 어차피 빛이 투과되지 않는 반사부의 콘택홀 영역에 스페이서 또는 전계왜곡수단을 배치함으로써 반사부의 개구율을 향상시키고자 한다. As described above, the transflective liquid crystal display device according to the present invention tries to improve the aperture ratio of the reflector by arranging a spacer or an electric field distortion means in the contact hole region of the reflector where the liquid crystal is difficult to control and the light is not transmitted anyway.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 반투과형 액정표시소자를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The transflective liquid crystal display device according to the present invention having the above characteristics will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제 1 실시예First embodiment

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 반투과형 액정표시소자의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 스페이서의 배치도이다.2 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a layout view of a spacer according to the first embodiment of the present invention.

본 발명의 제 1 실시예에 의한 반투과형 액정표시소자는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부기판인 컬러필터(color filter) 어레이 기판(121)과 하부기판인 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 기판(111)이 서로 대향되도록 배치되고, 두 기판 사이에는 액정층(131)과 상기 액정층의 셀갭을 균일하게 유지해주기 위한 스페이서(150)가 구비되는바, 상기 스페이서(150)는 TFT 어레이 기판의 콘택홀 영역에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 스페이서는 유기 고분자 물질을 도포한 후 이를 선택적으로 제거하는 사진식각기술에 의해 형성된 컬럼 스페이서(column spacer)로 한다. As shown in FIG. 2, the transflective liquid crystal display device according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a color filter array substrate 121 as an upper substrate and a TFT (Thin Film Transistor) array substrate as a lower substrate. The 111s are disposed to face each other, and a liquid crystal layer 131 and a spacer 150 for uniformly maintaining a cell gap of the liquid crystal layer are provided between the two substrates, and the spacer 150 is formed of a TFT array substrate. It is formed so as to correspond to the contact hole area. The spacer is a column spacer formed by a photolithography technique in which an organic polymer material is coated and then selectively removed.

구체적으로, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(111)에는 수직교차하여 반사부(R)와 투과부(T)로 구분되는 단위 화소영역을 정의하는 게이트 배선(112) 및 데이터 배선(도시하지 않음)과, 상기 게이트 배선과 데이터 배선 사이의 전면에 형성되는 게이트 절연막(113)과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성되는 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 배선 및 박막트랜지스터를 포함한 전면에 형성되는 층간절연막(116)과, 상기 층간절연막 상에서 상기 반사부(R)에 한정형성되고 상부 표면이 엠보싱처리된 유기절연막(160)과, 상기 투과부(T)를 포함한 화소영역에 형성되는 투과전극(117)과, 상기 반사부(R)에 형성되는 반사전극(124)이 구비되어 있다.In detail, the thin film transistor array substrate 111 vertically intersects a gate wiring 112 and a data wiring (not shown) defining a unit pixel region divided into a reflecting portion R and a transmitting portion T. A gate insulating film 113 formed on the entire surface between the gate wiring and the data wiring, a thin film transistor (TFT) formed at the intersection of the gate wiring and the data wiring, and an interlayer insulating film formed on the entire surface including the wiring and the thin film transistor. 116, an organic insulating film 160 limited to the reflective part R on the interlayer insulating film and embossed on an upper surface thereof, and a transmissive electrode 117 formed in the pixel region including the transmitting part T; The reflective electrode 124 is formed on the reflective portion R.

상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 배선(112)과 동시에 형성된 게이트 전극(112a)과, 상기 게이트 전극 상에 형성된 게이트 절연막(113)과, 상기 게이트 전극 상부의 게이트 절연막 상에 형성된 반도체층(114)과, 상기 데이터 배선(115)과 동 시에 형성된 소스/드레인 전극(115a,115b)의 적층막으로 구성되는데, 일반적으로 반사부에 형성되며 상부에 형성되는 반사전극(124)에 의해 오버랩된다. The thin film transistor may include a gate electrode 112a formed simultaneously with the gate line 112, a gate insulating layer 113 formed on the gate electrode, a semiconductor layer 114 formed on the gate insulating layer on the gate electrode, It is composed of a laminated film of source / drain electrodes 115a and 115b formed at the same time as the data line 115, and is generally overlapped by a reflective electrode 124 formed on the reflective part and formed on the reflective line.

그리고, 상기 커패시터 하부전극(126), 커패시터 상부전극(127) 및 그 사이에 개재된 게이트 절연막(113)으로 구성되는 스토리지 커패시터(storage capacitor)가 더 구비되는데, 상기 커패시터 하부전극(126)은 게이트 배선(112)과 동일층에서 평행하도록 형성되고, 상기 커패시터 상부전극(127)은 박막트랜지스터의 드레인 전극(115b)과 일체형으로서 상기 커패시터 하부전극(126)에 오버랩되도록 형성된다. In addition, a storage capacitor including a capacitor lower electrode 126, a capacitor upper electrode 127, and a gate insulating layer 113 interposed therebetween is further provided, and the capacitor lower electrode 126 has a gate. The capacitor upper electrode 127 is integrally formed with the drain electrode 115b of the thin film transistor and overlaps with the capacitor lower electrode 126.

이때, 상기 투과전극(117) 및 반사전극(124)은 공통적으로 콘택홀을 통해 박막트랜지스터의 드레인 전극(115b)에 연결되어 픽셀전압을 인가받는데, 상기 콘택홀은 상기 드레인 전극(115b) 상부의 유기절연막(160) 및 보호막(116)을 제거하여 형성한다. 이러한 콘택홀 영역은 액정분자를 제어하기 위한 전계가 형성되지 않으므로 빛이 투과되지 않는다. In this case, the transmission electrode 117 and the reflection electrode 124 are commonly connected to the drain electrode 115b of the thin film transistor through a contact hole to receive a pixel voltage, and the contact hole is formed on the drain electrode 115b. The organic insulating film 160 and the protective film 116 are removed and formed. Since the electric field for controlling the liquid crystal molecules is not formed in the contact hole region, light does not transmit.

한편, 상기 컬러필터층 어레이 기판(121)에는 R,G,B 셀 사이의 구분과 전계가 불안한 영역에서의 빛샘을 차광하는 블랙 매트릭스(171)와, 각 단위 픽셀별로 일정한 순서로 배열되어 색상을 구현하는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러필터층(172)과, 상기 R,G,B의 컬러필터층(172)을 포함한 전면에 형성되어 표면을 평탄화시키는 오버코트층(173)과, 투과전극 및 반사전극에 대향하여 액정을 제어하기 위한 전계를 형성하는 공통전극(174)이 형성되어 있다.On the other hand, the color filter layer array substrate 121 has a black matrix 171 for shielding light leakage in a region where the separation between R, G, and B cells and an electric field is unstable, and arranged in a predetermined order for each unit pixel to implement colors. An overcoat layer 173 formed on the entire surface including the red, green, and blue color filter layers 172, and the R, G, and B color filter layers 172, and planarizing the surface thereof. And a common electrode 174 that forms an electric field for controlling the liquid crystal opposite to the transmissive electrode and the reflective electrode.

이러한, 상기 컬러필터층 어레이 기판(121)과 TFT 어레이 기판(111) 사이에 는 액정층(131)과, 두 기판 사이의 간격을 일정하게 유지시켜 주기 위한 스페이서(150)와, 액정이 외부로 흘러나오는 것을 방지하고 두 기판을 완전접착하는 씨일제(도시하지 않음)가 더 구비된다.Between the color filter layer array substrate 121 and the TFT array substrate 111, the liquid crystal layer 131, a spacer 150 for maintaining a constant gap between the two substrates, and a liquid crystal flow outward. It is further provided with a sealant (not shown) which prevents coming out and completely adheres the two substrates.

이때, 스페이서(150)는 상기 컬러필터층 어레이 기판 내측에 형성되어 TFT 어레이 기판의 콘택홀 영역과 일치하도록 배치할 수 있으며, 경우에 따라서, 콘택홀 영역 내부에 삽입할 수도 있다.In this case, the spacer 150 may be formed inside the color filter layer array substrate to be aligned with the contact hole region of the TFT array substrate. In some cases, the spacer 150 may be inserted into the contact hole region.

구체적으로, 상기 스페이서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 반사부(R) 영역 내에 배치할 수 있는데, 어차피 빛이 투과되지 않는 콘택홀 영역에 형성하여 소자의 개구율을 확보할 수 있다. 즉, 스페이서를 콘택홀 영역 이외에 형성하면 콘택홀 영역은 물론, 스페이서가 형성된 영역에서도 빛이 투과되지 않게 되는데, 두 영역을 일치시킴으로써 빛이 투과되지 않는 영역을 최소화하고자 하는 것이다. Specifically, as shown in FIG. 3, the spacer may be disposed in the reflecting portion R region, and may be formed in the contact hole region through which light does not transmit, thereby securing the aperture ratio of the device. In other words, when the spacer is formed in addition to the contact hole region, light is not transmitted through the contact hole region as well as the region where the spacer is formed. This is to minimize the region where the light does not transmit by matching the two regions.

따라서, 콘택홀 및 스페이서가 배치되는 반사부의 개구율을 보다 향상시킬 수 있다. Therefore, the opening ratio of the reflecting portion in which the contact hole and the spacer are disposed can be further improved.

제 2 실시예Second embodiment

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 반투과형 액정표시소자의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 전계왜곡수단의 배치도이다.4 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a layout view of the electric field distortion means according to the second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2 실시예에 의한 반투과형 액정표시소자는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상부기판인 컬러필터(color filter) 어레이 기판(121)과 하부기판인 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 기판(111)이 서로 대향되도록 배치되고, 두 기판 사이에는 액정층(131)이 구비되는바, 상기 액정층이 음의 유전 이방성을 갖는 수직배향 액정인 경우, 액정분자의 배향 규제 수단으로서 전계왜곡수단이 요구되는데, 이때, 상기 전계왜곡수단을 콘택홀 영역에 형성하는 것을 특징으로 한다. As shown in FIG. 4, the transflective liquid crystal display device according to the second exemplary embodiment of the present invention includes a color filter array substrate 121 as an upper substrate and a thin film transistor (TFT) array substrate as a lower substrate. (111) are disposed to face each other, and the liquid crystal layer 131 is provided between the two substrates, when the liquid crystal layer is a vertically aligned liquid crystal having negative dielectric anisotropy, the field distortion means as an orientation control means of the liquid crystal molecules In this case, the electric field distortion means is formed in the contact hole region.

즉, 단위 화소영역을 반사부와 투과부로 구분한 후, 반사부 및 투과부 각각에 전계왜곡수단을 배치하여 멀티도메인을 구현하는데, 상기 전계왜곡수단은 유전체 물질을 도포한 후 사진식각기술에 의해 이를 선택적으로 패터닝하여 형성한 돌기이거나 또는 공통전극을 사진식각기술에 의해 선택적으로 식각하여 형성한 슬릿으로 할 수 있다. That is, after dividing the unit pixel region into a reflecting portion and a transmitting portion, the field distortion means is disposed on each of the reflecting portion and the transmitting portion to implement a multi-domain. The field distortion means is applied by a photolithography technique after applying a dielectric material. It may be a projection formed by selectively patterning or a slit formed by selectively etching a common electrode by a photolithography technique.

구체적으로, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(111)에는 수직교차하여 반사부(R)와 투과부(T)로 구분되는 단위 화소영역을 정의하는 게이트 배선(112) 및 데이터 배선(도시하지 않음)과, 상기 게이트 배선과 데이터 배선 사이의 전면에 형성되는 게이트 절연막(113)과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성되는 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 단위화소영역 내에 구비되는 스토리지 커패시터와, 상기 배선 및 박막트랜지스터를 포함한 전면에 형성되는 층간절연막(116)과, 상기 층간절연막 상에서 상기 반사부(R)에 한정형성되고 상부 표면이 엠보싱처리된 유기절연막(160)과, 상기 투과부(T)를 포함한 화소영역에 형성되는 투과전극(117)과, 상기 반사부(R)에 형성되는 반사전극(124)이 구비되어 있다.In detail, the thin film transistor array substrate 111 vertically intersects a gate wiring 112 and a data wiring (not shown) defining a unit pixel region divided into a reflecting portion R and a transmitting portion T. A gate insulating film 113 formed on the entire surface between the gate wiring and the data wiring, a thin film transistor (TFT) formed at the intersection of the gate wiring and the data wiring, a storage capacitor provided in the unit pixel region, and the wiring. And an interlayer insulating film 116 formed on the entire surface including the thin film transistor, an organic insulating film 160 formed on the interlayer insulating film, the organic insulating film 160 being embossed, and having an upper surface embossed thereon, and the transmissive part T. A transmissive electrode 117 formed in the pixel region and a reflective electrode 124 formed in the reflector R are provided.

상기 박막트랜지스터는 게이트 전극(112a), 게이트 절연막(113), 반도체층(114) 및 소스/드레인 전극(115a,115b)의 적층막으로 구성되고, 상기 스토리지 커패시터는 커패시터 하부전극(126), 게이트 절연막(113) 및 커패시터 상부전극(127)의 적층막으로 구성되며, 상기 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터는 반사부(R) 에 형성된다. The thin film transistor includes a stacked layer of a gate electrode 112a, a gate insulating layer 113, a semiconductor layer 114, and source / drain electrodes 115a and 115b, and the storage capacitor includes a capacitor lower electrode 126 and a gate. The thin film transistor and the storage capacitor are formed in the reflector R. The insulating film 113 and the capacitor upper electrode 127 are stacked.

이때, 상기 드레인 전극(115b)과 커패시터 상부전극(127)은 일체형으로 형성되며, 상기 투과전극(117) 및 반사전극(124)은 공통적으로 콘택홀(119)을 통해 박막트랜지스터의 드레인 전극(115b) 또는 커패시터 상부전극(127)에 연결되어 픽셀전압을 인가받는다. In this case, the drain electrode 115b and the capacitor upper electrode 127 are integrally formed, and the transmissive electrode 117 and the reflective electrode 124 are commonly connected to the drain electrode 115b of the thin film transistor through the contact hole 119. Or connected to the capacitor upper electrode 127 to receive a pixel voltage.

상기 콘택홀(119)은 상기 드레인 전극(115b) 또는 커패시터 상부전극(127) 상부의 유기절연막(160) 및 보호막(116)을 제거하여 형성한다. 이러한 콘택홀 영역은 액정분자를 제어하기 위한 전계가 형성되지 않으므로 빛이 투과되지 않는다. The contact hole 119 is formed by removing the organic insulating layer 160 and the protective layer 116 on the drain electrode 115b or the capacitor upper electrode 127. Since the electric field for controlling the liquid crystal molecules is not formed in the contact hole region, light does not transmit.

한편, 상기 컬러필터층 어레이 기판(121)에는 빛샘을 차광하는 블랙 매트릭스(171)와, 색상을 구현하는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러필터층(172)과, 평탄화시키는 오버코트층(173)과, 투과전극 및 반사전극에 대향하여 액정을 제어하기 위한 전계를 형성하는 공통전극(174)과, 상기 공통전극(174) 상에 구비되는 전계왜곡수단(251)이 형성되어 있다.Meanwhile, the color filter layer array substrate 121 includes a black matrix 171 that shields light leakage, a red, green, and blue color filter layer 172 that implements color, and planarizes the color filter layer array substrate 121. An overcoat layer 173, a common electrode 174 for forming an electric field for controlling the liquid crystal against the transmissive electrode and the reflective electrode, and an electric field distortion means 251 provided on the common electrode 174 are formed. have.

상기 전계왜곡수단(251)으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 반구형의 돌기를 형성하여 사용하는 경우, 상기 전계왜곡수단을 투과부(T) 및 반사부(R)의 중앙에 배치한다. 반사부의 중앙에 돌기를 배치하여 반사부의 액정배향을 제어하고, 투과부의 중앙에 돌기를 배치하여 투과부의 액정배향을 제어하는 것이다. 이 경우 공통전극 면에 대하여 소정의 각도로 경사지는 경사면을 갖게 할 수 있다. 이와같이, 돌기가 경사면을 가지게 되면, 그 경사면에 따른 방향으로 액정분자가 기울어지는 방향을 규제할 수 있게 된다. 따라서, 반사부 및 투과부의 쌍방에서 액정분자의 배 향 특히, 초기 상태에서 수직 배향된 액정분자가 기울어지는 방향을 원하는 바대로 규제할 수 있게 됨으로써 매우 넓은 시약각 특성을 얻을 수 있게 된다. As the electric field distortion means 251, as shown in FIG. 5, when the hemispherical protrusion is formed and used, the electric field distortion means is disposed at the center of the transmission part T and the reflection part R. As shown in FIG. The projections are placed in the center of the reflecting section to control the liquid crystal alignment of the reflecting section, and the projections are placed in the center of the transmissive section to control the liquid crystal orientation of the transmitting section. In this case, the inclined surface inclined at a predetermined angle with respect to the common electrode surface can be provided. As such, when the protrusion has an inclined surface, the direction in which the liquid crystal molecules are inclined in the direction along the inclined surface can be regulated. Therefore, the orientation of the liquid crystal molecules in both the reflecting portion and the transmitting portion, in particular, the direction in which the liquid crystal molecules vertically aligned in the initial state can be regulated as desired, thereby obtaining very wide reagent angle characteristics.

이와같이, 전계왜곡수단을 반사부의 중앙에 배치하는 경우에는, 콘택홀(119)도 반사부의 중앙에 배치하여서 전계왜곡수단이 형성되는 영역과 콘택홀 영역을 서로 일치시켜 빛이 투과되지 않는 영역을 최소화하고자 하는 것이다. 따라서, 콘택홀 및 전계왜곡수단이 배치되는 반사부의 개구율을 보다 향상시킬 수 있다. As described above, when the field distortion means is disposed at the center of the reflector, the contact hole 119 is also disposed at the center of the reflector so that the area where the field distortion means is formed and the contact hole area are matched with each other to minimize the area where light is not transmitted. I would like to. Therefore, the aperture ratio of the reflecting portion in which the contact hole and the field distortion means are arranged can be further improved.

이러한, 상기 컬러필터층 어레이 기판(121)과 TFT 어레이 기판(111) 사이에는 액정층(131)과, 두 기판 사이의 간격을 일정하게 유지시켜 주기 위한 스페이서(도시하지 않음)와, 액정이 외부로 흘러나오는 것을 방지하고 두 기판을 완전접착하는 씨일제(도시하지 않음)가 더 구비된다.The liquid crystal layer 131 and a spacer (not shown) for maintaining a constant gap between the two substrates between the color filter layer array substrate 121 and the TFT array substrate 111, and the liquid crystals to the outside. It is further provided with a sealant (not shown) which prevents the flow and completely adheres the two substrates.

상기 액정층은, 전술한 바와 같이, 수직배향액정을 사용할 수 있는데, 전계인가에 의해 액정의 분자배열 및 광축이 연속적으로 형성되도록 VA액정에 카이랄 도펀트(chiral dopant)를 포함하는 것이 바람직하며 상하부 기판의 내측면에는 수직배향막이 더 형성된다. The liquid crystal layer, as described above, may use a vertical alignment liquid crystal, it is preferable to include a chiral dopant (chiral dopant) in the VA liquid crystal so that the molecular alignment and the optical axis of the liquid crystal is continuously formed by the application of an electric field A vertical alignment film is further formed on the inner surface of the substrate.

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, 액정제어가 어려워 어차피 빛이 투과되지 않는 반사부의 콘택홀 영역에 스페이서를 배치하여 콘택홀 영역과 스페이서 형성영역을 서로 일치시킴으로써 반사부의 개구율을 향상시킨다. First, since the liquid crystal is difficult to control, the spacers are disposed in the contact hole regions of the reflecting portion where the light does not transmit anyway, so that the contact hole region and the spacer forming region coincide with each other to improve the aperture ratio of the reflecting portion.

둘째, 액정제어가 어려워 어차피 빛이 투과되지 않는 반사부의 콘택홀 영역에 전계왜곡수단을 배치하여 콘택홀 영역과 전계왜곡수단 형성영역을 서로 일치시킴으로써 반사부의 개구율을 향상시킨다.Second, the field distortion means is disposed in the contact hole region of the reflector where the light is not transmitted anyway because of difficulty in controlling the liquid crystal, thereby matching the contact hole region with the field distortion means forming region to improve the aperture ratio of the reflector.

따라서, 반투과형 액정표시소자의 개구율이 보다 향상된다. Therefore, the aperture ratio of the transflective liquid crystal display device is further improved.

Claims (13)

제 1 기판 상에서 수직교차하여 반사부와 투과부로 구성되는 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과,A gate wiring and a data wiring defining a pixel region composed of a reflecting portion and a transmitting portion vertically intersecting on the first substrate; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성되는 박막트랜지스터와, A thin film transistor formed at an intersection point of the gate line and the data line; 상기 투과부에 형성되는 투과전극과, A transmission electrode formed on the transmission part; 상기 반사부에 형성되고 콘택홀을 통해 상기 박막트랜지스터에 연결되는 반사전극과, A reflective electrode formed in the reflective part and connected to the thin film transistor through a contact hole; 상기 제 1 기판에 대향 합착되고 제 2 기판과의 사이에 형성되는 액정층과, A liquid crystal layer opposed to and bonded to the first substrate and formed between the second substrate; 상기 콘택홀 영역의 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 구비되는 스페이서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.And a spacer provided between the first and second substrates of the contact hole region. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 박막트랜지스터는 상기 반사부에 형성되는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.The thin film transistor is a transflective liquid crystal display device, characterized in that formed in the reflecting portion. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 투과전극은 상기 콘택홀을 통해 박막트랜지스터에 연결되는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.The transmissive electrode is a transflective liquid crystal display device, characterized in that connected to the thin film transistor through the contact hole. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 스페이서는 컬럼 스페이서인 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.The spacer is a transflective liquid crystal display device, characterized in that the column spacer. 제 1 기판 상에서 수직교차하여 반사부와 투과부로 구성되는 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과,A gate wiring and a data wiring defining a pixel region composed of a reflecting portion and a transmitting portion vertically intersecting on the first substrate; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성되는 박막트랜지스터와, A thin film transistor formed at an intersection point of the gate line and the data line; 상기 투과부에 형성되는 투과전극과, A transmission electrode formed on the transmission part; 상기 반사부에 형성되고 콘택홀을 통해 상기 박막트랜지스터에 연결되는 반사전극과, A reflective electrode formed in the reflective part and connected to the thin film transistor through a contact hole; 상기 제 1 기판에 대향 합착되고 전면에 공통전극이 구비되는 제 2 기판과, A second substrate opposed to the first substrate and provided with a common electrode on a front surface thereof; 상기 콘택홀 영역의 상기 공통전극 상에 형성되는 전계왜곡수단과,Field distortion means formed on the common electrode in the contact hole region; 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 구비되는 액정층를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.A transflective liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer provided between the first and second substrates. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 전계왜곡수단은 돌기 또는 슬릿인 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.The field distortion means is a transflective liquid crystal display device, characterized in that the projection or slit. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 전계왜곡수단은 상기 반사부와 투과부에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.And the electric field distortion means are provided in the reflecting portion and the transmitting portion, respectively. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 전계왜곡수단은 반구형의 돌기인 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.The electric field distortion means is a semi-transmissive liquid crystal display device, characterized in that the hemispherical projection. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8, 상기 콘택홀 및 전계왜곡수단은 상기 반사부의 중앙에 형성되는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.The contact hole and the field distortion means are formed in the center of the reflecting portion transflective liquid crystal display device. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 박막트랜지스터는 상기 반사부에 형성되는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.The thin film transistor is a transflective liquid crystal display device, characterized in that formed in the reflecting portion. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 투과전극은 상기 반사부에 연장형성되어 상기 콘택홀을 통해 박막트랜지스터에 연결되는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.The transmissive electrode extends in the reflecting portion and is connected to the thin film transistor through the contact hole. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 스페이서는 컬럼 스페이서인 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.The spacer is a transflective liquid crystal display device, characterized in that the column spacer. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 액정층은 음의 유전이방성을 가지는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시소자.The liquid crystal layer has a negative dielectric anisotropy, characterized in that the transflective liquid crystal display device.
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