KR20010038826A - transflective liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반사형 액정 표시장치와 투과형 액정 표시장치의 겸용이 가능한 반사투과 액정 표시장치로서, 반사모드와 투과모드에서의 색차를 줄이기 위해 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되고 내부에 평면적으로 소정의 면적을 가진 투과홀이 형성된 반사전극을 포함하는 하판과; 상기 상판과 소정간격 이격되고, 상기 반사전극과 마주보는 방향에 형성된 제 1 컬러필터층을 포함하는 상판과; 상기 하판 하부에 장착된 백라이트와; 상기 하판의 상기 반사전극과 상기 하판 하부에 형성된 상기 백라이트 사이에 위치하는 제 2 컬러필터층을 포함하는 반사투과형 액정 표시장치에 관해 개시하고 있다.The present invention provides a reflective transmissive liquid crystal display device capable of combining a reflective liquid crystal display device and a transmissive liquid crystal display device, the transparent liquid crystal display device being formed on the transparent substrate and planarly disposed therein to reduce color difference in the reflection mode and the transmission mode. A lower plate including a reflective electrode on which a transmission hole having a predetermined area is formed; A top plate spaced apart from the top plate and including a first color filter layer formed in a direction facing the reflective electrode; A backlight mounted under the lower plate; A reflective transmissive liquid crystal display device including a second color filter layer positioned between the reflective electrode on the lower plate and the backlight formed under the lower plate is disclosed.
Description
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 반사 및 투과모드가 가능한 반사투과(transflective) 액정표시 장치에 관한 것이다. 특히, 반사모드와 투과 모드시 발생하는 색차를 제거하는 반사투과 액정 표시장치에 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 reflective liquid crystal display device capable of reflective and transmissive modes. In particular, the present invention relates to a reflective transmissive liquid crystal display device that eliminates color differences that occur in reflective and transmissive modes.
최근 정보화 사회로 시대가 급진전함에 따라, 대량의 정보를 처리하고 이를 표시하는 디스플레이(display)분야가 발전하고 있다.Recently, as the information society has progressed rapidly, a display field for processing and displaying a large amount of information has been developed.
근대까지 브라운관(cathode-ray tube ; CRT)이 표시장치의 주류를 이루고 발전을 거듭해 오고 있다.Until modern times, cathode ray tube (CRT) has become the mainstream of display devices and has been developing.
그러나, 최근 들어 소형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 시대상에 부응하기 위해 평판 표시소자(Flat panel display)의 필요성이 대두되었다. 이에 따라 색 재현성이 우수하고 박형인 박막 트랜지스터형 액정 표시소자(Thin film transistor-liquid crystal display ; 이하 TFT-LCD라 한다)가 개발되었다.However, in recent years, the need for a flat panel display has emerged in order to meet the times of miniaturization, light weight, and low power consumption. Accordingly, a thin film transistor-liquid crystal display (hereinafter referred to as TFT-LCD) having excellent color reproducibility and thinness has been developed.
TFT-LCD의 동작을 살펴보면, 박막 트랜지스터에 의해 임의의 화소(pixel)가 스위칭 되면, 스위칭된 임의의 화소는 하부광원의 빛투과량을 조절할 수 있게 한다.Referring to the operation of the TFT-LCD, when any pixel is switched by the thin film transistor, the switched arbitrary pixel makes it possible to adjust the light transmittance of the lower light source.
상기 스위칭 소자는 반도체층을 비정질 실리콘으로 형성한, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(amorphous silicon thin film transistor ; a-Si:H TFT)가 주류를 이루고 있다. 이는 비정질 실리콘 박막이 저가의 유리기판과 같은 대형 절연기판 상에 저온에서 형성하는 것이 가능하기 때문이다.The switching element is mainly composed of an amorphous silicon thin film transistor (a-Si: H TFT) in which a semiconductor layer is formed of amorphous silicon. This is because the amorphous silicon thin film can be formed at a low temperature on a large insulating substrate such as a low-cost glass substrate.
일반적으로 사용되는 TFT-LCD는 패널의 하부에 위치한 백라이트라는 광원의 빛에 의해 영상을 표현하는 방식을 써왔다.Commonly used TFT-LCDs have used a method of representing an image by the light of a light source called a backlight located under the panel.
그러나, TFT-LCD는 백라이트에 의해 입사된 빛의 3∼8%만 투과하는 매우 비효율적인 광 변조기이다.However, TFT-LCDs are very inefficient light modulators that transmit only 3-8% of the light incident by the backlight.
두 장의 편광의 투과도는 45%, 하판과 상판의 유리 두 장의 투과도는 94%, TFT어레이 및 화소의 투과도는 약 65%, 컬러필터의 투과도는 27%라고 가정하면 TFT-LCD의 광 투과도는 약 7.4%이다.The light transmittance of the TFT-LCD is about assuming that the transmittance of the two polarized light is 45%, the transmittance of the two glass plates of the lower plate and the upper plate is 94%, the transmittance of the TFT array and pixel is about 65%, and the transmittance of the color filter is 27%. 7.4%.
도 1은 백라이트에서 나온 빛의 각 층별 투과도를 도식적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating transmittance of each layer of light emitted from a backlight.
상술한 바와 같이 실제로 TFT-LCD를 통해 보는 빛의 양은 백라이트에서 생성된 광의 약 7%정도이므로, 고 휘도의 TFT-LCD에서는 백라이트의 밝기가 밝아야 하고, 상기 백라이트에 의한 전력 소모가 크다.As described above, since the amount of light actually seen through the TFT-LCD is about 7% of the light generated in the backlight, the brightness of the backlight should be bright in the high brightness TFT-LCD, and the power consumption by the backlight is large.
따라서, 충분한 백라이트의 전원 공급을 위해서는 전원 공급 장치의 용량을 크게 하여, 무게가 많이 나가는 배터리(battery)를 사용해 왔다. 그러나 이 또한 사용시간에 제한이 있어왔다.Therefore, in order to supply sufficient backlight power, a battery having a large weight has been used by increasing the capacity of the power supply device. However, this also has a limited use time.
상술한 문제점을 해결하기 위해 최근에 백라이트광을 사용하지 않는 반사형 TFT-LCD가 연구되었다. 이는 자연광을 이용하여 동작하므로, 백라이트가 소모하는 전력량을 대폭 감소하는 효과가 있기 때문에 장시간 휴대상태에서 사용이 가능하고, 개구율 또한 기존의 백라이트형 TFT-LCD 보다 우수하다.In order to solve the above problem, a reflective TFT-LCD which does not use backlight light has recently been studied. Since it operates by using natural light, the power consumption of the backlight can be greatly reduced, so that it can be used in a portable state for a long time, and the aperture ratio is also superior to that of a conventional backlight TFT-LCD.
즉, 상기 반사형 TFT-LCD는 기존 투과형 TFT-LCD에서 투명전극으로 형성된 화소부를 불투명의 반사특성이 있는 물질을 사용함으로써, 외부광을 반사시키는 구조로 되어있다.That is, the reflective TFT-LCD has a structure that reflects external light by using a material having an opaque reflective characteristic in the pixel portion formed of the transparent electrode in the conventional transmissive TFT-LCD.
상술한 바와 같은 반사형 TFT-LCD는 백라이트와 같은 내부적 광원을 사용하지 않고, 자연의 빛 내지는 외부의 인조 광원을 사용하여 구동하기 때문에 장시간 사용이 가능하다. 즉, 반사형 TFT-LCD는 외부의 자연광을 상기 반사 전극에 반사시켜, 반사된 빛을 이용하는 구조로 되어 있다. 따라서, 반사형 TFT-LCD를 구동하기위해 필요한 전력은 액정구동과 구동회로 뿐이다.The reflective TFT-LCD as described above can be used for a long time because it is driven using natural light or an external artificial light source without using an internal light source such as a backlight. That is, the reflective TFT-LCD reflects external natural light to the reflective electrode and uses the reflected light. Therefore, only power required for driving the reflective TFT-LCD is the liquid crystal drive and the drive circuit.
그러나, 자연광 또는 인조광원이 항상 존재하는 것은 아니다. 즉, 상기 반사형 TFT-LCD는 자연광이 존재하는 낮이나, 외부 인조광이 존재하는 사무실 및 건물 내부에서는 사용이 가능할지 모르나, 자연광이 존재하지 않는 어두운 환경에서는 상기 반사형 TFT-LCD를 사용할 수 없게 된다.However, natural or artificial light sources do not always exist. That is, the reflective TFT-LCD may be used in an office or a building in which daylight is present, or an external artificial light is present, but the reflective TFT-LCD may be used in a dark environment in which there is no natural light. There will be no.
따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위해 최근에는 상기 자연광을 사용하는 반사형 TFT-LCD와 백라이트광을 사용하는 투과형 TFT-LCD의 장점을 이용한 반사투과(transflective) TFT-LCD가 연구/개발되었다.Therefore, in order to solve the above problem, recently, a reflective TFT-LCD using the advantages of the reflective TFT-LCD using natural light and the transmissive TFT-LCD using backlight light has been researched and developed.
상기 반사투과 TFT-LCD는 사용자의 의지에 따라 반사형 내지는 투과형 모드(mode)로의 전환이 자유롭다.The reflective transmissive TFT-LCD is free to switch to the reflective or transmissive mode according to the user's will.
이하, 도 2는 상술한 반사투과 TFT-LCD의 한 화소에 대한 단면을 도시한 단면도로써, 도 2을 참조하여 종래의 반사투과 TFT-LCD에 관해 설명하면 다음과 같다.2 is a cross-sectional view illustrating one pixel of the above-described reflective transparent TFT-LCD. Referring to FIG. 2, a conventional reflective transparent TFT-LCD will be described.
하판(50)에는 스위칭 소자(미도시)와 화소전극(54)과 반사전극(52)이 위치하고, 상기 하판(50) 상부에는 컬러필터(61)가 형성된 상판(60)이 위치하고 있다.The lower plate 50 includes a switching element (not shown), a pixel electrode 54, and a reflective electrode 52, and an upper plate 60 having a color filter 61 formed thereon.
그리고, 상기 하판(50)과 상기 상판(60)에 개재된 형태로 액정층(80)이 위치하고 있다. 또한, 상기 하판(50) 하부에는 백라이트(70)가 위치하고 있다.In addition, the liquid crystal layer 80 is positioned in the form of the lower plate 50 and the upper plate 60. In addition, the backlight 70 is positioned under the lower plate 50.
상기 하판(50) 상부에 형성된 반사전극(52)은 외부광(74)을 반사할 수 있도록 반사율이 우수한 도전물질이 주로 쓰인다.As the reflective electrode 52 formed on the lower plate 50, a conductive material having excellent reflectance is mainly used to reflect the external light 74.
그리고, 상기 반사전극(52) 내부에는 평면적으로 다수개의 홀(hole : 53)이 존재하며, 단면적으로는 △L의 길이를 갖고 있다.In addition, a plurality of holes 53 are present in the reflective electrode 52 in plan view and have a length of ΔL in cross section.
즉, 상기 홀(53)이 형성된 곳에 화소전극(54)이 위치하여 상기 백라이트(70)로부터 형성된 백라이트광(72)을 투과시키는 역할을 하게 된다.That is, the pixel electrode 54 is positioned where the hole 53 is formed to transmit the backlight light 72 formed from the backlight 70.
상기한 내용을 참조하여 반사투과 TFT-LCD의 작동을 상술하면, 반사모드에서는 외부에서 입사된 빛(74)을 상기 반사전극(52)이 상판(60)으로 반사시키는 역할을 하게된다.Referring to the above, the operation of the reflective transmission TFT-LCD is described in detail. In the reflective mode, the reflective electrode 52 reflects the light 74 incident from the outside to the upper plate 60.
또한, 투과모드에서는 상기 백라이트(70)에서 생성된 빛(72)이 상기 반사전극(52) 내부에 형성된 홀에 위치하는 화소전극(54)을 통해 상판(60)으로 투과되게 되는 것이다.In the transmissive mode, the light 72 generated by the backlight 70 is transmitted to the upper plate 60 through the pixel electrode 54 positioned in the hole formed in the reflective electrode 52.
이 때, 스위칭 소자(미도시)의 작용에 의해 상기 반사전극(52) 내지 화소전극(54)에 신호가 인가되면, 상기 액정층(80)의 상이 변화되게 되고, 이 때 액정층을 투과 내지는 반사된 빛은 상기 상판(60)에 형성된 컬러필터(61)에 의해 착색되어 컬러화면으로 볼 수 있다.At this time, when a signal is applied to the reflective electrode 52 to the pixel electrode 54 by the action of a switching element (not shown), the phase of the liquid crystal layer 80 is changed, at which time the liquid crystal layer is transmitted through The reflected light may be colored by the color filter 61 formed on the upper plate 60 and viewed as a color screen.
상술한 바와 같이 상기 반사투과 TFT-LCD는 반사모드와 투과모드를 겸비하고 있으므로, 주/야간이나 장소에 구애(拘碍)받지 않고 사용할 수 있는 장점이 있다.As described above, since the reflection-transmitting TFT-LCD has a reflection mode and a transmission mode, there is an advantage that it can be used regardless of day / night or place.
그러나, 종래의 반사투과 TFT-LCD의 구조를 자세히 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 반사모드에서는 외부광(74)이 반사전극(52)으로 입사하고, 다시 외부로 방출되기 까지 두 번에 걸쳐 컬러필터(61)를 통과하게 된다. 즉, 외부광이 입사할 때 한번과, 반사전극(52)에 반사되고, 다시 외부로 방출될 때 한번이 그것이다.However, when the structure of the conventional reflective transmission TFT-LCD is described in detail, in the reflective mode, as shown in FIG. 3, the external light 74 enters the reflective electrode 52 and is twice emitted until it is emitted to the outside. It passes through the color filter 61. That is, once when external light is incident, once when it is reflected by the reflecting electrode 52 and is emitted to the outside again.
그리고, 투과모드에서는 백라이트광(72)이 단 한 번만 컬러필터(61)를 통과하게 된다.In the transmissive mode, the backlight 72 passes through the color filter 61 only once.
결국, 반사모드와 투과모드에서 사용자가 느끼는 색감은 다르게 된다.As a result, the user feels different colors in the reflection mode and the transmission mode.
도 4a 내지 도4b는 컬러필터를 한 번 투과할 때와 두 번 투과할 때의 빛의 파장에 대한 스펙트럼을 분석한 도면이다.4A to 4B are spectra of the wavelengths of light when the color filter is transmitted once and twice.
도 4a에 도시한 바와 같이 빛이 컬러필터를 한 번 투과할 때의 스펙트럼은 적(R), 녹(G), 청(B)색의 빛이 뚜렷이 구별되지 않음을 알 수 있다. 즉, 청색의 컬러필터를 예를 들어 설명하면, 상기 청색의 컬러필터는 청색 이외의 색은 흡수를 해야하나, 도 4a에 도시된 도면에서는 청색 즉, 470nm 주변의 파장을 갖는 빛의 투과도가 전체적으로 높음을 알 수 있다. 즉, 상기 청색의 컬러필터를 통해 녹색의 빛도 투과됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 4A, when the light passes through the color filter once, it can be seen that red (R), green (G), and blue (B) light are not clearly distinguished. That is, when the blue color filter is described as an example, the blue color filter should absorb a color other than blue. In the drawing shown in FIG. 4A, the transmittance of light having a wavelength of about 470 nm is measured as blue as a whole. It can be seen that high. That is, it can be seen that green light is also transmitted through the blue color filter.
도 4b는 컬러필터를 두 번 투과할때의 스펙트럼을 분석한 도면으로 상기 한번의 컬러필터를 투과할 때의 스펙트럼보다 각 색(적, 녹, 청)에 해당하는 빛의 파장 이외의 파장을 잘 걸 러주는 것을 알 수 있다.FIG. 4B is a diagram analyzing the spectrum when passing through the color filter twice. A wavelength other than the wavelength of light corresponding to each color (red, green, and blue) is better than the spectrum when passing through the color filter. You can see it filtered.
상술한 바와 같이 도 4a는 투과모드에 해당할 수 있을 것이고, 도 4b는 반사모드에 해당할 수 있을 것이다.As described above, FIG. 4A may correspond to a transmission mode, and FIG. 4B may correspond to a reflection mode.
따라서, 반사모드와 투과모드시 서로 조합될 수 있는 색감이 달라지게 됨으로, 반사모드와 투과모드에서 예를 들어 같은 녹색을 표현한다 할지라도 반사모드에서는 진한 녹색이 표현되고, 투과모드에서는 옅은 녹색이 표현될 수 있을 것이다.Therefore, the colors that can be combined with each other in the reflection mode and the transmission mode are different. For example, in the reflection mode and the transmission mode, even though the same green color is expressed, dark green is represented in the reflection mode and light green in the transmission mode. It can be expressed.
도 5는 컬러필터를 한 번 투과할 때와 두 번 투과할 때의 색좌표를 도시한 도면으로, 도시된 도면에서와 같이 컬러필터를 한 번 투과할 때 조합될 수 있는 색의 수가 두 번 컬러필터를 투과할때의 색의 수 보다 적음을 알 수 있다.FIG. 5 is a diagram illustrating color coordinates when passing through a color filter once and passing through it twice, and the number of colors that can be combined when passing through the color filter once as shown in the illustrated figure is twice. It can be seen that less than the number of colors when passing through.
결국, 화소전극에 동일한 전압을 인가할 때, 반사모드와 투과모드에서 조합되어 나타나는 색이 다르게 된다.As a result, when the same voltage is applied to the pixel electrode, the combined color in the reflection mode and the transmission mode is different.
상기와 같은 문제는 컬러필터의 특성 때문에 발생하는 현상으로, 일반적으로 반투과 액정 표시장치의 경우에 사용되는 컬러필터는 반사모드를 설계 기준으로 한다. 따라서, 반사모드에서 휘도를 증가시키기 위해 반사모드용 컬러필터는 색의 순도를 약하게 형성하거나, 컬러필터층의 두께를 얇게 형성한다. 따라서, 컬러필터를 한 번 투과하는 투과모드에서는 색의 순도가 떨어지게 되는 것이다.The above problem is caused by the characteristics of the color filter. In general, the color filter used in the case of a transflective liquid crystal display device is based on a reflection mode as a design reference. Therefore, in order to increase the luminance in the reflection mode, the color filter for the reflection mode may weaken the purity of the color, or may make the thickness of the color filter layer thin. Therefore, in the transmission mode that transmits the color filter once, the purity of the color is reduced.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 투과반사형 액정 표시장치에서 각 모드(투과모드, 반사모드)에서 발생하는 색차를 제거함을 목적으로 한다.In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to eliminate color difference generated in each mode (transmission mode, reflection mode) in a transmissive reflection type liquid crystal display device.
도 1은 백라이트에서 나온 빛의 각 층별 투과도를 도식적으로 나타낸 도면.1 is a diagram showing the transmittance of each layer of light emitted from the backlight.
도 2는 종래 반투과 액정 표시장치의 단면에 따른 동작을 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing an operation along a cross section of a conventional transflective liquid crystal display.
도 3은 종래 반투과 액정 표시장치의 컬러필터의 투과에 따른 동작을 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing the operation according to the transmission of the color filter of the conventional transflective liquid crystal display.
도 4a는 컬러필터를 한 번 통과할 때의 스펙트럼을 도시한 그래프.4A is a graph showing the spectrum when passing through a color filter once.
도 4b는 컬러필터를 두 번 통과할 때의 스펙트럼을 도시한 그래프.4B is a graph showing the spectrum when passing through the color filter twice.
도 5는 반사형 액정 표시장치의 컬러필터와 컬러필터를 한 번 또는 두 번 투과할 때의 CIE 색좌표를 도시한 도면.FIG. 5 is a diagram showing the CIE color coordinates when the color filter and the color filter pass through the color filter once or twice in the reflective liquid crystal display; FIG.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반투과 액정 표시장치의 단면을 도시한 도면.6 is a cross-sectional view of a transflective liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 스펙트럼을 분석한 도면.7 is a diagram illustrating a spectrum analysis of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
100 : 하부기판 110 : 반사전극100: lower substrate 110: reflective electrode
120 : 투과부 130 : 투명전극120: transmission unit 130: transparent electrode
140 : 제 1 컬러필터 150 : 박막 트랜지스터 기판140: first color filter 150: thin film transistor substrate
200 : 상부기판 210 : 투명기판200: upper substrate 210: transparent substrate
220 : 제 2 컬러필터 230 : 공통전극220: second color filter 230: common electrode
250 : 액정층 300 : 백라이트250: liquid crystal layer 300: backlight
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 서로 이격되어 대향하는 투명한 재질의 상판 및 하판과; 상기 상판 및 하판 사이에 개재된 액정층과; 상기 상편과 상기 액정층 사이에 위치한 제 1 컬러필터층과; 상기 하판 하부에 장착된 백라이트와; 상기 하판과 상기 액정층 사이에 위치하고, 투과홀이 형성된 반사전극과; 상기 반사전극과 상기 백라이트 사이에 위치한 제 2 컬러필터층을 포함하는 반사투과 액정 표시장치를 제공한다.In the present invention to achieve the above object and the top and bottom of the transparent material facing each other spaced apart; A liquid crystal layer interposed between the upper plate and the lower plate; A first color filter layer disposed between the upper side and the liquid crystal layer; A backlight mounted under the lower plate; A reflective electrode disposed between the lower plate and the liquid crystal layer and having a through hole formed therein; Provided is a reflective liquid crystal display including a second color filter layer disposed between the reflective electrode and the backlight.
또한, 본 발명에서는 서로 이격되어 대향하는 투명한 상판 및 하판과; 상기 상판 및 하판 사이에 개재된 액정층과; 상기 상판과 상기 액정층 사이에 위치한 제 1 컬러필터층과; 상기 하판 하부에 장착된 백라이트와; 상기 하판과 상기 액정층 사이에 위치하고, 상기 백라이트로부터 발생한 빛을 투과시키는 투과영역과 상기 액정층을 통과한 외부빛을 다시 액정층으로 반사시키는 반사영역을 갖는 반사투과전극과; 상기 반사투과전극과 상기 백라이트 사이에 위치하며, 상기 백라이트에서 생성된 빛이 통과하는 제 2 컬러필터층을 포함하는 반사투과 액정 표시장치를 제공한다.In the present invention, the transparent upper and lower plates spaced apart from each other; A liquid crystal layer interposed between the upper plate and the lower plate; A first color filter layer disposed between the top plate and the liquid crystal layer; A backlight mounted under the lower plate; A reflection transmission electrode disposed between the lower plate and the liquid crystal layer, the reflection transmission electrode having a transmission region for transmitting light generated from the backlight and a reflection region for reflecting external light passing through the liquid crystal layer back to the liquid crystal layer; A reflective liquid crystal display device is disposed between the reflective transparent electrode and the backlight and includes a second color filter layer through which light generated by the backlight passes.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 구성과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시장치의 한 화소부에 해당하는 단면을 도시한 단면도로써, 그 구성은 다음과 같다.6 is a cross-sectional view showing a cross section corresponding to one pixel portion of the reflective transmissive liquid crystal display device according to the present invention.
먼저, 투과모드시에 사용하는 백라이트(300)가 형성되고, 상기 백라이트(300) 위에는 하부기판(100)이 형성된다.First, a backlight 300 used in the transmissive mode is formed, and a lower substrate 100 is formed on the backlight 300.
상기 하부기판(100)은 액정 표시장치의 스위칭 소자로 사용되는 박막 트랜지스터(미도시)가 형성된 박막 트랜지스터 기판(150)과 상기 박막 트랜지스터 기판(150) 상부에 제 1 컬러필터(140)가 형성된다.The lower substrate 100 includes a thin film transistor substrate 150 having a thin film transistor (not shown) used as a switching element of a liquid crystal display, and a first color filter 140 formed on the thin film transistor substrate 150. .
그리고, 상기 제 1 컬러필터(140) 상에는 투과모드에서 화소의 역할을 하는 화소전극(130)이 형성되고, 상기 투명전극(130) 상에는 반사모드에서 사용되는 반사전극(110)이 위치한다. 상기 반사전극(110)은 상기 백라이트(300)에서 발생된 빛이 투과될 수 있도록 투과부(120)를 포함한다.A pixel electrode 130 serving as a pixel in the transmissive mode is formed on the first color filter 140, and a reflective electrode 110 used in the reflective mode is positioned on the transparent electrode 130. The reflective electrode 110 includes a transmission part 120 to allow light generated by the backlight 300 to pass therethrough.
그리고, 상기 하부기판(100) 상부에는 상부기판(200)이 형성되어 있으며, 상기 상부기판(200)은 일반적으로 컬러필터가 형성된다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 상기 상부기판에 형성된 컬러필터(220)를 제 2 컬러필터라 칭한다.The upper substrate 200 is formed on the lower substrate 100, and the upper substrate 200 is generally formed with a color filter. That is, in the embodiment of the present invention, the color filter 220 formed on the upper substrate is called a second color filter.
상기 제 2 컬러필터(220)는 공통전극(230)으로 덮혀있다.The second color filter 220 is covered with the common electrode 230.
그리고, 상기 하부기판(100)과 상부기판(200) 사이에는 액정층(250)이 위치하고 있다.The liquid crystal layer 250 is positioned between the lower substrate 100 and the upper substrate 200.
상술한 본 발명의 실시예의 가장 큰 특징은 컬러필터가 두 군데 형성된다는 것이다.The biggest feature of the above-described embodiment of the present invention is that two color filters are formed.
즉, 기존의 상부기판에 형성된 컬러필터와 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터기판에 포함된 컬러필터가 그것인데, 그 작용을 설명하면 다음과 같다.That is, the color filter formed on the existing upper substrate and the color filter included in the thin film transistor substrate according to the embodiment of the present invention, which will be described as follows.
반사모드로 사용시는 외부광(101)이 반사전극(110)으로 입사될 때, 최초 제 2 컬러필터(220)를 투과하게 되고, 다시 상기 반사전극(110)에 반사되어 외부로 방출될 때, 상기 제 2 컬러필터를 투과하게 된다. 따라서, 반사모드에서는 외부광(101)이 상기 상부기판에 형성된 제 2 컬러필터를 두 번 투과하게 된다.In the reflective mode, when the external light 101 is incident on the reflective electrode 110, when the external light 101 is transmitted through the first second color filter 220 and is reflected back to the reflective electrode 110 and emitted to the outside, The second color filter is transmitted. Therefore, in the reflection mode, the external light 101 passes through the second color filter formed on the upper substrate twice.
그리고, 투과모드시에는 상기 백라이트(300)에서 발생한 백라이트광(102)이 상기 하부기판에 형성된 제 1 컬러필터(140)를 투과하게 되고, 다시 액정층(250)을 거쳐서 상기 상부기판(200)에 형성된 제 2 컬러필터(220)를 투과해 외부로 방출된다.In the transmission mode, the backlight 102 generated by the backlight 300 passes through the first color filter 140 formed on the lower substrate, and then passes through the upper liquid crystal layer 250 to pass through the upper substrate 200. It passes through the second color filter 220 formed in the and is emitted to the outside.
즉, 투과모드와 반사모드의 각 모드에서 빛(101, 102)의 경로는 컬러필터를 두 번 통과하게 된다.That is, in each of the transmissive and reflective modes, the paths of light 101 and 102 pass through the color filter twice.
따라서, 외부광(101) 및 백라이트광(102)이 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시장치를 통해 외부로 방출되면, 그 스펙트럼은 동일하게 된다(도 7참조).Therefore, when the external light 101 and the backlight light 102 are emitted to the outside through the reflective liquid crystal display according to the present invention, the spectrum becomes the same (see Fig. 7).
도 7은 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시장치의 반사모드와 투과모드의 스펙트럼을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating spectra of a reflection mode and a transmission mode of the reflective liquid crystal display according to the present invention.
상술한 바와 같이 컬러필터를 상부 및 하부 기판에 2중으로 형성하면 반사전극(110)과 투과부(120)를 지나는 빛이 모두 도 7에 도시된 도면에서와 같은 스펙트럼을 지니게 되므로, 투과모드와 반사모드 사이에서의 색차의 발생을 억제할 수 있다.As described above, when the color filters are formed on the upper and lower substrates in double, the light passing through the reflective electrode 110 and the transmissive part 120 has the same spectrum as shown in FIG. The occurrence of the color difference between them can be suppressed.
또한, 단일 컬러필터를 사용할 경우에는 반사모드와 투과모드의 색차를 최소로 하기위해 새로운 구조의 컬러필터를 설계해야 하는 문제가 있으나, 본 발명의 실시예에 따른 반사투과형 액정 표시장치에서는 기존 반사형 컬러필터를 그대로 반사투과형 액정 표시장치에 적용하는 것이 가능한 장점이 있다.In addition, when a single color filter is used, there is a problem in that a color filter having a new structure must be designed in order to minimize the color difference between the reflection mode and the transmission mode. However, in the reflection type liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, the conventional reflection type There is an advantage that it is possible to apply the color filter to the reflective liquid crystal display as it is.
여기서, 상기 하부기판(100)에 형성된 제 1 컬러필터(140)의 위치는 상기 반사전극(110)과 상기 백라이트(300) 사이에 위치할 수 있다.Here, the position of the first color filter 140 formed on the lower substrate 100 may be located between the reflective electrode 110 and the backlight 300.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 따라 반사투과 TFT-LCD를 제작할 경우에 컬러필터를 상부 및 하부 기판의 2중으로 형성함으로써, 투과모드와 반사모드 간에 발생할 수 있는 색차를 억제하여 사용자가 느끼는 색감의 차이가 나타나지 않는 장점이 있다.As described above, when manufacturing the reflective TFT-LCD according to the preferred embodiment of the present invention, by forming a color filter in the upper and lower substrates, the user can feel the color difference that can occur between the transmission mode and the reflection mode. There is an advantage that the difference in color does not appear.
또한, 종래의 반사형 액정 표시장치에 사용되는 컬러필터를 그대로 사용할 수 있으므로, 별도로 반사투과형 액정 표시장치용 컬러필터를 설계하지 않아도 되는 장점이 있다.In addition, since the color filter used in the conventional reflective liquid crystal display device can be used as it is, there is an advantage that it is not necessary to separately design a color filter for the reflective transmissive liquid crystal display device.
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