(57)【要約】【課題】液晶表示パネル及びその製造方法が開示される。【解決手段】液晶表示パネルは、アレイ基板、対向基板、及び液晶層を含む。アレイ基板は、画素領域を反射領域と透過領域で定義する反射電極と、透過領域に配置され複数の第１スリット電極を含む透過電極を含む。対向基板は反射領域に対応して配置され、第１スリット電極の幅より広い幅を有する複数の第２スリット電極を含む第１共通電極を含む。液晶層は、アレイ基板と前記対向基板との間に介在される。スリット電極の長軸方向に配向される特性を用いて高透過及び高反射特性を得ることができ、また、広視野角特性を得ることができる。【選択図】図１
2010055082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素領域に配置された画素電極を含み、前記画素電極は前記画素領域の反射領域に配置された反射電極と前記画素領域の透過領域に配置され複数の第１スリット電極を含む透明電極を含むアレイ基板と、
前記反射領域に対応して配置され、前記第１スリット電極の幅より広い幅を有する複数の第２スリット電極を含む第１共通電極を含む対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在された液晶層と、を含む液晶表示パネル。
【請求項２】
前記第１スリット電極の幅と、隣接した前記第１スリット電極間の間隔はそれぞれ０μｍ超過１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記第１及び第２スリット電極は、複数の長軸方向を有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記第１共通電極と離隔して前記透過領域に対応して配置された第２共通電極を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記第２共通電極は、板構造であることを特徴とする請求項４記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
前記液晶層は、
前記アレイ基板の第１配向膜に反応性メソゲンモノマーが硬化された第１硬化層と、
前記対向基板の第２配向膜に反応性メソゲンモノマーが硬化された第２硬化層と、を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
前記第１硬化層は、前記反射領域に対応して形成された第１プレチルト角と前記透過領域に対応して形成された第２プレチルト角を有し、
前記第２硬化層は前記反射領域に対応して形成された第３プレチルト角と前記透過領域に対応して形成された第４プレチルト角を有することを特徴とする請求項６記載の液晶表示パネル。
【請求項８】
前記第１スリット電極の幅が１μｍである場合、前記第２スリット電極の幅は０．５μｍ乃至２μｍであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項９】
アレイ基板を提供する段階と、
対向基板を提供する段階と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間に反応性メソゲンモノマーを含む液晶層を形成する段階と、
第１共通電極に第１電圧を印加して前記液晶層を駆動させた状態で光を照射して前記アレイ基板及び前記対向基板のそれぞれの配向膜上に反射モードのプレチルト角を有する硬化層を形成する段階と、
第２共通電極に第２電圧を印加して前記液晶層を駆動させた状態で光を照射して前記アレイ基板及び前記対向基板のそれぞれの配向膜上に透過モードのプレチルト角を有する硬化層を形成する段階と、を含む液晶表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示パネル及びその製造方法に関し、より詳細には、反射−透過型液晶表示装置に用いられる液晶表示パネル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置は、透過型、反射型、反射−透過型液晶表示装置がある。前記透過型液晶表示装置は、室内での高い視認性及びカラー再現性を有することにより、最も広範囲に使用されている。しかし、前記透過型液晶表示装置は、晴れた日の野外での視認性が顕著に低くなり、又、消費電力が高いという問題点を有している。
【０００３】
これに対し、前記反射型液晶表示装置は、野外での視認性が高く、内部光源、例えば、バックライトを使用しないので、消費電力も低いという長所を有している。しかし、暗い室内などで視認性が顕著に劣化するという問題点がある。
【０００４】
従って、前記透過型及び反射型の長所を持つ反射−透過型液晶表示装置が開発された。しかし、前記反射−透過型液晶表示装置は、光学構造や製造面で前記反射型及び前記透過型より難しさが存在する。透過領域は、液晶層を透過する光経路が１つであるが、反射領域は、入射された光が反射板で反射され、更に戻るので、光経路が２つである。従って、前記２つの領域は位相遅延値の差異が存在する。
【０００５】
このような問題点を解決するために、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードを用いて、前記透過領域の液晶層のセルギャップを反射領域の液晶層のセルギャップに対比して２倍になるように設計した。しかし、前記ＴＮモードの狭い視野角特性及び反射及び透過領域の光経路を合わせるために使用した液晶フィルム構成及び初期液晶のラビング方向などがＬｏｗ−ＴＮモード（初期ツイスト角が少ないＴＮモード）を形成しなければならないので、透過率も低くなる短所を有する。これを解決するためにＶＡモードを用いたが、これも反射領域及び透過領域のＶ（Ｖｏｌｔａｇｅ）−Ｔ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）及びＶ（Ｖｏｌｔａｇｅ）−Ｒ（Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ）曲線特性を合わせなければならないという難しさがある。
【０００６】
前記反射領域及び透過領域のＶ−Ｔ及びＶ−Ｒ曲線特性を合わせるための方案として、前記２つの領域のそれぞれに独立的な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を適用する場合、開口率の低下及び製造費用の上昇などの問題点を有する。又、反射領域に誘電層を形成して前記反射領域で液晶の駆動のための電場を減少させる場合、低階調でしきい電圧（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  Ｖｏｌｔａｇｅ）の差異を誘発するという問題点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明で解決しようとする技術的課題は、このような従来の問題点を解決するためのもので、光効率向上及び広視野角向上のための液晶表示パネルを提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、前記液晶表示パネルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した本発明の目的を達成するための一実施例による液晶表示パネルは、アレイ基板、対向基板、及び液晶層を含む。前記アレイ基板は画素領域に配置された画素電極を含み、前記画素電極は前記画素領域の反射領域に配置された反射電極と前記画素領域の透過領域に配置され複数の第１スリット電極を含む透明電極を含む。前記対向基板は前記反射領域に対応して配置され、前記第１スリット電極の幅より広い幅を有する複数の第２スリット電極を含む第１共通電極を含む。前記液晶層は、前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在される。
【００１０】
前記した本発明の他の目的を達成するための一実施例による液晶表示パネルの製造方法は、アレイ基板の提供を受ける。対向基板の提供を受ける。前記アレイ基板と前記対向基板との間に反応性メソゲン（ｍｅｓｏｇｅｎｉｃ）モノマーを含む液晶層を形成する。第１共通電極に第１電圧を印加して前記液晶層を駆動させた状態で光を照射して前記アレイ基板及び前記対向基板のそれぞれの配向膜の上に反射モードのプレチルト角を有する硬化層を形成する。第２共通電極に第２電圧を印加して前記液晶層を駆動させた状態で光を照射して前記アレイ基板及び前記対向基板のそれぞれの配向膜上に透過モードのプレチルト角を有する硬化層を形成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、複数のスリット電極を有する画素電極及び／または共通電極によって液晶が前記スリット電極の長軸方向に配向される特性を用いて高透過及び高反射特性を得ることができ、また、広視野角特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１による液晶表示パネルの断面図である。
【図２】図１に図示されたアレイ基板の平面図である。
【図３】図１に図示された対向基板の平面図である。
【図４】図１に図示された液晶表示パネルの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１の液晶表示パネルで無電界時、液晶分布を説明するための断面図である。
【図６】図１の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための断面図である。
【図７】図１の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための平面図である。
【図８】図１の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための平面図である。
【図９】図１に図示された液晶表示パネルの光学特性を説明するための表示アセンブリの分解斜視図である。
【図１０】図９の透過領域で偏光変化を説明するためのポアンカレ球である。
【図１１】図９の透過領域で偏光変化を説明するためのポアンカレ球である。
【図１２】図１の反射領域で偏光変化を説明するためのポアンカレ球である。
【図１３】図１の反射領域で偏光変化を説明するためのポアンカレ球である。
【図１４】図１の液晶表示パネルのＶ−Ｔ及びＶ−Ｒを示すグラフである。
【図１５】本発明の実施例２による液晶表示パネルの断面図である。
【図１６】図１５に図示されたアレイ基板の平面図である。
【図１７】図１５に図示された対向基板の平面図である。
【図１８】図１５の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための断面図である。
【図１９】図１５の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための平面図である。
【図２０】図１５の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための平面図である。
【図２１】本発明の実施例３による液晶表示パネルの断面図である。
【図２２】本発明の実施例４による液晶表示パネルの断面図である。
【図２３】図２２に図示されたアレイ基板の平面図である。
【図２４】図２２に図示された対向基板の平面図である。
【図２５】図２２の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための断面図である。
【図２６】図２２の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための平面図である。
【図２７】図２２の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。本発明は多様に変更することができ、多様な形態を有することができること、特定の実施形態を図面に例示して本文に詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態に限定するのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、乃至代替物を含むことを理解すべきである。各図面を説明しながら類似の参照符号を類似の構成要素に対して付与した。図面において、構造物の寸法は本発明の明確性のために実際より拡大して示した。第１、第２等の用語は、多様な構成要素を説明するために使用することができるが、構成要素は用語によって限定されない。用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲から逸脱することなしに、第１構成要素は第２構成要素と称されてもよく、同様に第２構成要素も第１構成要素に称されてもよい。単数の表現は、文脈上、明白に相違が示されない限り、複数の表現を含む。
【００１４】
本出願において、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを意図するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたもの等の存在または付加の可能性を予め排除しないことを理解しなければならない。
なお、異なるものとして定義しない限り、技術的であるか科学的な用語を含めてここで用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有している。一般的に用いられる辞典に定義されているもののような用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有することと解釈すべきであり、本出願で明白に定義されない限り、異常的であるか過度に形式的な意味に解釈されない。
【００１５】
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１による液晶表示パネルの断面図である。図２は、図１に図示されたアレイ基板の平面図である。図３は、図１に図示された対向基板の平面図である。
【００１６】
図１、図２、及び図３を参照すると、前記液晶表示パネル４００は、アレイ基板１００、対向基板２００、及び液晶層３００を含む。
【００１７】
前記アレイ基板１００は、第１ベース基板１０１、ゲート配線１１１、ストレージ配線１１５、ゲート絶縁層１２０、データ配線１４１、スイッチング素子ＴＲ、有機膜１５０、反射電極１６０、透明電極１７０、及び第１配向膜１８０を含む。
【００１８】
例えば、前記第１ベース基板１０１は透明な絶縁物質からなり、複数の画素領域が定義され、各画素領域Ｐは反射領域ＲＡと透過領域ＴＡに分割される。
【００１９】
前記ゲート配線１１１は第１方向ＤＩ１に延長され、前記ストレージ配線１１５は前記反射領域ＲＡに配置され前記ゲート配線１１１と平行に延長される。前記データ配線１４１は、前記第１方向ＤＩ１と交差する第２方向ＤＩ２に延長される。
【００２０】
前記ゲート絶縁層１２０は、前記ゲート配線１１１、前記ストレージ配線１１５、及び前記スイッチング素子ＴＲのゲート電極１１３の上に配置される。
【００２１】
前記スイッチング素子ＴＲは、例えば、前記反射領域ＲＡの内に配置され、前記ゲート電極１１３、ソース電極１４２、チャンネル部１３０、及びドレイン電極１４３を含む。前記ゲート電極１１３は前記ゲート配線１１１と電気的に連結され、前記ソース電極１４２は前記データ配線１４１と電気的に連結され、前記チャンネル部１３０は前記ゲート電極１１３の上に配置された半導体層１３１及び抵抗性接触層１３２を含み、前記ドレイン電極１４３は前記ソース電極１４２と離隔して配置される。
【００２２】
前記誘電膜１５０は、前記スイッチング素子ＴＲが形成された前記第１ベース基板１０１の前記反射領域ＲＡの内に配置される。前記有機膜１５０の表面は、反射率を向上させるために凸凹なエンボシングパターンＥＢを有する。前記有機膜１５０は、前記ドレイン電極１４３から延長された連結電極１４５を露出させるコンタクトホール１５５を有する。前記コンタクトホール１５５は、前記反射電極１６０と前記透明電極１７０とが重なる領域に形成することができる。ここでは、前記エンボシングパターンを形成するために前記有機膜１５０が配置されたことを例としてしたが、前記有機膜１５０は省略することができる。
【００２３】
前記反射電極１６０は前記有機膜１５０の上に配置され、光を反射する導電性反射物質、例えば、不透明な金属物質からなる。前記反射電極１６０は、前記画素領域Ｐ内に配置され前記画素領域Ｐを反射領域ＲＡと透過領域ＴＡで定義する。前記反射電極１６０は、前記コンタクトホール１５５を通じて前記連結電極１４５と直接接触され前記スイッチング素子ＴＲと電気的に連結される。前記反射電極１６０を前記ゲート配線１１１に沿って隣接した画素領域まで拡張して前記画素領域Ｐの周辺領域まで全て反射領域として活用することができる。従って、前記反射領域が広くなることにより高反射率特性を有することができる。
【００２４】
前記透明電極１７０は、前記反射電極１６０と電気的に連結され前記透過領域ＴＡの上に配置される。前記透明電極１７０は、複数の第１スリット電極Ｅ１を含む。それぞれの第１スリット電極Ｅ１の幅ｗ１は約１０μｍ以下で、隣接した第１スリット電極Ｅ１の間の間隔ｂ１は約１０μｍ以下である。前記第１スリット電極Ｅ１は、少なくとも２方向に延長され複数のドメインを形成する。ここでは、前記第１スリット電極が前記第１方向ＤＩ１と第２方向ＤＩ２の長軸方向を有することを説明しているが、この以外の多様な他の方向を有することができる。結果的に、前記反射電極１６０及び前記透明電極１７０は、前記画素領域Ｐに形成された画素電極ＰＥになる。
【００２５】
前記第１配向膜１８０は、前記反射電極１６０及び前記透明電極１７０の上に配置され、前記液晶層３００に含まれた液晶を無電界で垂直に配列する。
【００２６】
前記対向基板２００は、第２ベース基板２０１、遮光パターン２１０、カラーフィルタ２２０、第１共通電極２３１、第２共通電極２３３、及び第２配向膜２４０を含む。
【００２７】
前記第２ベース基板２０１は透明な絶縁物質からなり、前記複数の画素領域が定義され、各画素領域Ｐは反射領域ＲＡと透過領域ＴＡに分割される。
【００２８】
前記遮光パターン２１０は、前記第２ベース基板２０１の上に配置され、光を遮断する。例えば、前記遮光パターン２１０は、前記ゲート配線１１１、前記データ配線１４１、前記スイッチング素子ＴＲが形成された領域に対応する前記第２ベース基板２０１の上に配置されることができ、前記反射領域ＲＡと前記透過領域ＴＡの境界領域に対応して配置されることができる。
【００２９】
前記カラーフィルタ２２０は、前記画素領域Ｐに対応する前記第２ベース基板２０１の上に配置される。
【００３０】
前記第１共通電極２３１は、前記反射領域ＲＡの前記カラーフィルタ２２０の上に配置される。前記第１共通電極２３１は、複数の第２スリット電極Ｅ２を含む。それぞれの第２スリット電極Ｅ２の幅ｗ２は、前記第１スリット電極Ｅ１の幅ｗ１の約１．５倍以上で、隣接した第２スリット電極Ｅ２の間の間隔ｂ２は約１０μｍ以下である。前記第２スリット電極Ｅ２は、少なくとも２方向に延長され複数のドメインを定義する。ここでは、前記第２スリット電極が前記第１方向ＤＩ１及び第２方向ＤＩ２と４５°をなす方向にの長軸方向を有することを説明しているが、この以外の多様な他の方向を有することができる。前記第２共通電極２３３は、前記第１共通電極２３１と離隔して前記透過領域ＴＡの前記カラーフィルタ２２０の上に配置される。前記第２共通電極２３３は、板構造を有する。前記第１及び第２共通電極２３１、２３３は、前記アレイ基板１００に配置された前記画素電極ＰＥと向き合う共通電極ＣＥである。
【００３１】
前記第２配向膜２４０は、前記第１及び第２共通電極２３１、２３３の上に配置され、前記液晶層３００に含まれた液晶を無電界で垂直に配列する。
【００３２】
前記液晶層３００はＶＡモードの液晶と、第１硬化層３１０、及び第２硬化層３２０を有する。例えば、前記透過領域ＴＡで液晶層３００のセルギャップｄｔ及び液晶の屈折率異方性（Δｎ）の掛け算は、約０．２５μｍ乃至約０．６μｍであり、前記反射領域ＲＡで液晶層３００のセルギャップｄｒ及び液晶の屈折率異方性（Δｎ）の掛け算は約０．３μｍより小さい。
【００３３】
前記第１及び第２硬化層３１０、３２０は、前記第１及び第２配向膜１８０、２４０の上に配置されプレチルト角を有する。例えば、前記反射領域ＲＡに対応する前記第１硬化層３１０は第１プレチルト角を有し、前記透過領域ＴＡに対応する前記第１硬化層３１０は第２プレチルト角を有する。前記第２硬化層３２０は、前記反射領域ＲＡに対応する第２硬化層３２０は第３プレチルト角を有し、前記透過領域ＴＡに対応する第２硬化層３２０は第４プレチルト角を有する。
【００３４】
前記第１及び第２硬化層３１０、３２０は、反応性メソゲンモノマー（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｍｅｓｏｇｅｎｉｃ  Ｍｏｎｏｍｅｒ）によって形成される。例えば、前記第１共通電極２３１に第１共通電圧を印加して前記画素電極ＰＥに第１画素電圧を印加して液晶を回転させた状態でＵＶ光を照射して前記反射領域ＲＡに対応する前記第１及び第２配向膜１８０、２４０の上にＲＭ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｍｅｓｏｇｅｎｉｃ）ポリマーチェーンを特定方向に形成して前記第１及び第３プレチルト角を形成する。前記第１共通電圧はＶ−Ｒ曲線で最大輝度に対応する電圧である。
【００３５】
前記第２共通電極２３３に第２共通電圧を印加して前記画素電極ＰＥに第２画素電圧を印加して液晶を回転させた状態でＵＶ光を照射して前記透過領域ＴＡに対応する前記第１及び第２配向膜１８０、２４０の上にＲＭ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｍｅｓｏｇｅｎｉｃ）ポリマーチェーンを特定方向に形成して前記第２及び第４プレチルト角を形成する。前記第２共通電圧はＶ−Ｔ曲線で最大輝度に対応する電圧である。従って、前記反射領域ＲＡ及び前記透過領域ＴＡのプレチルト角を効率的に調節することによりＶ−Ｒ及びＶ−Ｔ曲線特性を得ることができる。
【００３６】
図４は、図１に図示された液晶表示パネルの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００３７】
図１乃至図４を参照すると、前記第１ベース基板１０１の上の前記反射領域ＲＡに形成された前記反射電極１６０と、前記透過領域ＴＡの上に形成された前記透明電極１７０を含む前記アレイ基板１００を製造する（段階Ｓ１１０）。
【００３８】
前記第２ベース基板２０１の上の反射領域ＲＡに形成された第１共通電極２３１と、前記透過領域ＴＡの上に形成された前記第２共通電極２３３を含む前記対向基板２００を製造する（段階Ｓ１３０）。
【００３９】
前記アレイ基板１００と前記対向基板２００を密封部材（図示せず）を使用して互いに結合させる（段階Ｓ１５０）。
【００４０】
結合された前記アレイ基板１００と前記対向基板２００との間に液晶物質を注入する（段階Ｓ１７０）。前記液晶物質は反応性メソゲンモノマーを含む負の誘電率異方性を有する液晶からなる。
【００４１】
前記液晶物質が注入された液晶表示パネルの前記反射電極１６０及び透明電極１７０からなる画素電極ＰＥに第１画素電圧を印加し、前記第１共通電極２３１に第１共通電圧を印加して前記反射領域ＲＡを反射モードのホワイトで駆動させる。前記反射領域ＲＡがホワイトで駆動された状態でＵＶ光を照射して前記第１及び第２配向膜１８０、２４０の前記反射領域ＲＡに反射モードに対応する第１及び第３プレチルト角を有する第１及び第２硬化層３１０、３２０を形成する（段階Ｓ１９０）。
【００４２】
その後、前記液晶表示パネルの前記画素電極ＰＥに第２画素電圧を印加し、前記第２共通電極２３３に第２共通電圧を印加して前記透過領域ＴＡを透過モードのホワイトで駆動させる。前記透過領域ＴＡがホワイトで駆動された状態でＵＶ光を照射して前記第１及び第２配向膜１８０、２４０の前記透過領域ＴＡに透過モードに対応する第２及び第４プレチルト角を有する第１及び第２硬化層３１０、３２０を形成する（段階Ｓ２１０）。
【００４３】
図５は、図１の液晶表示パネルで無電界時、液晶分布を説明するための断面図である。図６は、図１の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための断面図である。図７及び図８は、図１の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための平面図である。
【００４４】
図５を参照すると、前記液晶表示パネルの画素電極ＰＥと共通電極ＣＥに電圧を印加しない場合、前記液晶層の液晶ＬＣは垂直方向に配列される。
【００４５】
図６、図７、及び図８を参照すると、前記画素電極ＰＥと前記共通電極ＣＥに電圧を印加する場合、前記透過領域ＴＡに対応する液晶ＬＣは、前記第１スリット電極Ｅ１の長軸方向に配向される。従って、前記第１スリット電極Ｅ１の幅ｗ１と前記第１スリット電極Ｅ１との間の間隔ｂ１間の領域で液晶配向欠陥によるディスクリネーションライン（ｄｉｓｃｌｉｎａｔｉｏｎ  ｌｉｎｅ）が発生されないので、高透過率を有することができる。
【００４６】
反面、前記反射領域ＲＡに対応する前記第２スリット電極Ｅ２の幅ｗ２は、前記第２スリット電極Ｅ２間の間隔ｂ２に対して充分に広いので、前記液晶ＬＣが前記第２スリット電極Ｅ２間の間隔ｂ２を中心に互いに向き合うように配向される。従って、このうち、ドメイン効果による広視野角を具現することができる。
【００４７】
図９は、図１に図示された液晶表示パネルの光学特性を説明するための表示アセンブリの分解斜視図である。
【００４８】
前記表示アセンブリは、前記液晶表示パネル４００、偏光板５１１、検光板５１３、下部１／４波長フィルム５２１、及び上部１／４波長フィルム５２３を含む。
【００４９】
前記偏光板５１１は第１透過軸５１１ａを有し、前記液晶層３００の下に配置される。前記検光板５１３は、前記第１透過軸５１１ａと直交する第２透過軸５１３ａを有して前記液晶層３００の上部に配置される。前記下部１／４波長フィルム５２１は、前記液晶層３００と前記偏光板５１１との間に配置され前記第１透過軸５１１ａと４５度捩れた第１光軸５２１ａを有する。前記上部１／４波長フィルム５２３は、前記液晶層３００と前記検光板５１３との間に配置され前記第２透過軸５１３ａと４５度捩れた第２光軸５２３ａを有する。
【００５０】
前記第１及び第２スリット電極Ｅ１、Ｅ２の長軸は、ゲート配線１１１の延長方向（第１方向ＤＩ１）と平行であるか、或いはデータ配線１４１の延長方向（第２方向ＤＩ２）と平行である。即ち、前記第１及び第２スリット電極Ｅ１、Ｅ２の長軸は、水平方向（第１方向ＤＩ１）及び垂直方向（第２方向ＤＩ２）であると言える。前記下部及び上部１／４波長フィルム５２１、５２３がない場合、垂直に交差された前記偏光板５１１の第１透過軸５１１ａと前記検光板５１３の第２透過軸５１３ａのそれぞれは、前記第１及び第２スリット電極Ｅ１、Ｅ２の長軸と４５度をなすように設計される。
【００５１】
前記実施例によると、前記第１及び第２透過軸５１１ａ、５１３ａとそれぞれ４５度捩れた前記第１及び第２光軸５２１ａ、５２３ａを有する前記下部及び上部１／４波長フィルム５２１、５２３を配置することにより、前記第１及び第２スリット電極Ｅ１、Ｅ２と直交された前記偏光板５１１及び前記検光板５１３の透過軸を任意に配置しても良好な光特性を得ることができる。
【００５２】
図１０及び図１１は、図９の透過領域で偏光変化を説明するためのポアンカレ球である。
【００５３】
図９、図１０、及び図１１を参照すると、前記液晶表示パネル４００に電圧を印加しない場合（ＯＦＦ）、液晶は垂直配列されるので、前記偏光板５１１を透過した光がＳ１軸で前記下部１／４波長フィルム５２１を通過しながら球の下部頂点に到達することになる。これは前記液晶層３００で偏光変化なしにそのまま通過して、前記上部１／４波長フィルム５２３を通過しながら更にＳ１軸に移動することになる。従って、前記上部１／４波長フィルム５２３を通過した光は前記検光板５１３の吸収軸と一致され吸収される。前記表示アセンブリはブラックを具現することになる。
【００５４】
一方、前記液晶表示パネル４００に電圧を印加した場合（ＯＮ）、液晶は配向されるので、前記偏光板５１１を透過した光は、半波長フィルム（Ｈａｌｆ  ｗａｖｅ  ｆｉｌｍ）の役割を行う前記液晶層３００によってＳ３軸に移動し、以後、前記上部１／４波長フィルム５２３を通過しながらＳ１軸の向こう側に移動することになる。従って、前記上部１／４波長フィルム５２３を通過した光は、前記検光板５１３の第２透過軸５１３ａと一致され透過される。前記表示アセンブリは、ホワイトを具現することになる。
【００５５】
図１２及び図１３は、図１の反射領域で偏光変化を説明するためのポアンカレ球である。
【００５６】
図９、図１２、及び図１３を参照すると、前記液晶表示パネル４００に電圧を印加しない場合（ＯＦＦ）、前記検光板５１３を通過した光がＳ１軸に位置し、以後、前記上部１／４波長フィルム５２３を通過しながら４５度遅延され球の下部頂点に到達する。以後、光は液晶層３００をそのまま通過して、反射電極１６０によって反射された光が更に前記上部１／４波長フィルム５２３を通過することになって、Ｓ１軸の向こう側に移動される。従って、前記上部１／４波長フィルム５２３を通過した光は、前記検光板５１３の吸収軸と一致され吸収される。前記表示アセンブリはブラックを具現することになる。
【００５７】
一方、前記液晶表示パネル４００に電圧を印加した場合（ＯＮ）、液晶は配向されるので、前記上部１／４波長フィルム５２３を通過した光は配向された液晶層３００が２半波長の役割を行うので、Ｓ１軸の向こう側に移動し、以後、反射電極１６０によって反射された光が更に液晶層３００を通過するので、上部頂点に移動する。以後、光は更に上部１／４波長フィルム５２３を通過してＳ１軸に移動する。従って、前記上部１／４波長フィルム５２３を通過した光は、前記検光板５１３の第２透過軸５１３ａと一致され透過される。前記表示アセンブリは、ホワイトを具現することになる。
【００５８】
図１４は、図１の液晶表示パネルのＶ−Ｔ及びＶ−Ｒを示すグラフである。
【００５９】
図１及び図１４を参照すると、シミュレーション条件は、前記透過領域ＴＡに配置された前記第１スリット電極Ｅ１の幅ｗ１及び間隔ｂ１を４μｍ及び２μｍとし、液晶の位相遅延値（ｄ・Δｎ）は、０．３６μｍ、０．３３μｍ、及び０．３０μｍにそれぞれ分類し、前記反射領域ＴＲの第２スリット電極Ｅ２の幅ｗ２及び間隔ｂ２は１５μｍ及び２μｍとし、液晶の位相遅延値（ｄ・Δｎ）は０．１８μｍ及び０．２０μｍとした。
【００６０】
前記シミュレーション結果からわかるように、前記透過領域ＴＡ及び前記反射領域ＲＡのしきい電圧は殆ど同じ水準で、又、位相遅延値が前記透過領域ＴＡの０．３０μｍ及び反射領域ＲＡの０．１８μｍ付近でＶ−Ｔ及びＶ−Ｒ曲線が一番よくマッチングされることを確認できた。
【００６１】
＜実施例２＞
図１５は、本発明の実施例２による液晶表示パネルの断面図である。図１６は、図１５に図示されたアレイ基板の平面図である。図１７は、図１５に図示された対向基板の平面図である。前記実施例２の液晶表示パネルは、前記実施例１の液晶表示パネルと比較して反射領域に配置された第２共通電極を除いては実質的に同じである。以下では、前記実施例１の液晶表示パネルと同じ構成要素には同じ参照符号を付与して、反復される詳細な説明は省略する。
【００６２】
図１５、図１６、及び図１７を参照すると、前記液晶表示パネル６００は、アレイ基板１００、対向基板２００、及び液晶層３００を含む。
【００６３】
前記アレイ基板１００は、前記反射領域ＲＡに配置された前記反射電極１６０と前記反射電極１６０を覆って、前記透過領域ＴＡに配置された前記透明電極１７０を含む。前記透明電極１７０が前記反射電極１６０を覆うように配置されることによって、前記透明電極１７０をエッチングするエッチング液によって前記反射電極１６０が損傷されることを防止することができる。勿論、前記透明電極１７０は、前記実施例１の液晶表示パネル４００のように前記反射電極１６０の一部と重なるように前記透過領域ＴＡに形成することができる。
【００６４】
前記対向基板２００は、前記反射領域ＲＡに配置された第１共通電極２３１と前記透過領域ＴＡに配置された第２共通電極２３３を含む。前記第１共通電極２３１は複数の第２スリット電極Ｅ２を含み、各第２スリット電極Ｅ２の幅ｗ２は約１０μｍ以下に形成され、前記第２スリット電極Ｅ２間の間隔ｂ２も約１０μｍ以下に形成される。例えば、前記第１スリット電極Ｅ１の幅ｗ１が１μｍである場合、前記第２スリット電極Ｅ２の幅ｗ２は０．５μｍ乃至２μｍである。前記第２スリット電極Ｅ２は、少なくとも２方向に延長され複数のドメインを定義する。例えば、第２スリット電極は第１方向ＤＩ１及び第２方向ＤＩ２の方向に長軸方向を有する。前記第２共通電極２３３は、前記第１共通電極２３１と離隔して前記透過領域ＴＡに板構造に形成される。
【００６５】
前記液晶層３００は、反応性メソゲンモノマーによって形成された第１硬化層３１０及び第２硬化層３２０を含む。例えば、前記反射領域ＲＡに対応する前記第１硬化層３１０は第１プレチルト角を有し、前記透過領域ＴＡに対応する前記第１硬化層３１０は第２プレチルト角を有する。前記反射領域ＲＡに対応する第２硬化層３２０は第３プレチルト角を有し、前記透過領域ＴＡに対応する第２硬化層３２０は第４プレチルト角を有する。従って、前記反応性メソゲンモノマーを用いて前記反射領域ＲＡ及び前記透過領域ＴＡにプレチルト角を効率的に調節することにより、Ｖ−Ｒ及びＶ−Ｔ曲線特性を得ることができる。
【００６６】
前記実施例２による液晶表示パネル６００の製造方法は、図４を参照して説明した前記実施例１による液晶表示パネル４００の製造方法と実質的に同じなので、詳細な説明は省略する。
【００６７】
図１８は、図１５の液晶表示パネルで電界時液晶分布を説明するための断面図である。図１９及び図２０は、図１５の液晶表示パネルで電界時液晶分布を説明するための平面図である。
【００６８】
図１８、図１９、及び図２０を参照すると、前記画素電極ＰＥと前記共通電極ＣＥに電圧を印加した場合、前記透過領域ＴＡの液晶ＬＣは、前記第１スリット電極Ｅ１の長軸方向に配向される。従って、前記第１スリット電極の幅ｗ１及び間隔ｂ１の中心領域、即ち、前記第１スリット電極のエッジ領域で液晶配向欠陥によるディスクリネーションライン（ｄｉｓｃｌｉｎａｔｉｏｎ  ｌｉｎｅ）が発生されないので、高透過率を有することができる。
【００６９】
又、前記反射領域ＲＡの液晶ＬＣは、前記第１スリット電極Ｅ１と実質的に同じ幅（ｗ２＝ｗ１）及び間隔（ｂ２＝ｂ１）を有する前記第２スリット電極Ｅ２の長軸方向に沿って全部配向されるので高透過率を有することができる。
【００７０】
＜実施例３＞
図２１は、本発明の実施例３による液晶表示パネルの断面図である。前記実施例３の液晶表示パネルは、前記実施例１の液晶表示パネルと比較して対向基板に配置された共通電極とアレイ基板に配置された画素電極を除いては実質的に同じである。以下では、前記実施例１の液晶表示パネルと同じ構成要素には同じ参照符号を付与して、反復される詳細な説明は省略する。
【００７１】
前記液晶表示パネル７００は、アレイ基板１００、対向基板２００、及び液晶層３００を含む。前記アレイ基板１００は画素電極ＰＥを含み、前記画素電極ＰＥは前記反射領域ＲＡに配置された反射電極１６０及び前記透過領域ＴＡに配置された透明電極１７０を含む。前記反射電極１６０及び前記透明電極１７０は板構造にそれぞれ形成される。
【００７２】
反面、前記対向基板２００は共通電極ＣＥを含み、前記共通電極ＣＥは、前記反射領域ＲＡに配置された第１共通電極２３１と前記透過領域ＴＡに配置された第２共通電極２３３を含む。前記第１共通電極２３１は複数の第１スリット電極Ｅ１を含み、前記第２共通電極２３３は複数の第２スリット電極Ｅ２を含む。
【００７３】
それぞれ第１スリット電極Ｅ１の幅ｗ１は約１０μｍ以下に形成され、前記第１スリット電極Ｅ１間の間隔ｂ１は、約１０μｍ以下に形成される。それぞれ第２スリット電極Ｅ２も幅ｗ２及び間隔ｂ２は約１０μｍ以下に形成される。
【００７４】
前記画素電極ＰＥと前記共通電極ＣＥに電圧を印加した場合、前記透過領域ＴＡ及び反射領域ＲＡの液晶ＬＣは、前記第１及び第２スリット電極Ｅ１、Ｅ２の長軸方向に配向される。従って、前記第１及び第２スリット電極の幅及び間隔の中心領域で液晶配向欠陥によるディスクリネーションラインが発生されないので、高透過及び高反射特性を有することができる。
【００７５】
前記液晶層３００は、反応性メソゲンモノマーによって形成された第１硬化層３１０及び第２硬化層３２０を含む。例えば、前記反射領域ＲＡに対応する前記第１硬化層３１０は第１プレチルト角を有し、前記透過領域ＴＡに対応する前記第１硬化層３１０は第２プレチルト角を有する。前記第２硬化層３２０は、前記反射領域ＲＡに対応する第２硬化層３２０は第３プレチルト角を有し、前記透過領域ＴＡに対応する第２硬化層３２０は第４プレチルト角を有する。
【００７６】
従って、前記反応性メソゲンモノマーを用いて前記反射領域ＲＡ及び前記透過領域ＴＡのプレチルト角を効率的に調節することにより、Ｖ−Ｒ及びＶ−Ｔ曲線特性を得ることができる。
【００７７】
前記実施例３による液晶表示パネル７００の製造方法は、図４を参照して説明した前記実施例１による液晶表示パネル４００の製造方法と実質的に同じなので詳細な説明は省略する。
【００７８】
＜実施例４＞
図２２は、本発明の実施例４による液晶表示パネルの断面図である。図２３は、図２２に図示されたアレイ基板の平面図である。図２４は、図２２に図示された対向基板の平面図である。以下では、前記実施例１の液晶表示パネルと同じ構成要素には同じ参照符号を付与し、反復された詳細な説明は省略する。
【００７９】
前記液晶表示パネル８００は、アレイ基板１００、対向基板２００、及び液晶層３００を含む。
【００８０】
前記アレイ基板１００は、第１ベース基板１０１、ゲート配線１１１、ストレージ配線１１５、ゲート絶縁層１２０、データ配線１４１、スイッチング素子ＴＲ、有機膜１５０、反射電極１６０、絶縁層１６５、透明電極１７０、及び第１配向膜１８０を含む。
【００８１】
前記反射電極１６０は、前記有機膜１５０の上に配置される。前記反射電極１６０は、前記スイッチング素子ＴＲと電気的にフローティングされる。前記反射電極１６０を前記ゲート配線１１１に沿って隣接した画素領域まで拡張して前記画素領域Ｐの周辺領域まで全部反射領域として活用することができる。従って、前記反射領域が広くなることにより高反射率特性を有することができる。
【００８２】
前記絶縁層１６５は、前記反射電極１６０が配置された第１ベース基板１０１の上に配置され、前記反射電極１６０を覆う。即ち、前記絶縁層１６５は、前記反射電極１６０と前記透明電極１７０との間に配置され、前記透過領域ＴＡで前記ゲート絶縁層１２０と前記透明電極１７０との間に配置される。
【００８３】
前記透明電極１７０は、前記透過領域ＴＡは勿論、前記反射領域ＲＡを含む画素領域Ｐの全体に形成される。前記透明電極１７０は前記画素領域Ｐに形成された画素電極であって、前記コンタクトホール１５５を通じて前記スイッチング素子ＴＲと電気的に連結される。好ましく、前記コンタクトホール１５５は、前記有機膜１５０と前記絶縁層１６５を同時にエッチングして形成することができる。
【００８４】
前記透明電極１７０は、複数のスリット電極Ｅ１を含む。各スリット電極Ｅ１の幅ｗと前記スリット電極Ｅ１との間の間隔ｂは、約１０μｍ以下に形成される。
【００８５】
前記スリット電極Ｅ１の長軸方向が単一方向でも良いが、好ましくは、２つの方向以上を有することにより、視野角を広げることができる。前記透過領域ＴＡでは、前記スリット電極Ｅ１で構成された前記透明電極１７０と板構造で形成された第２共通電極２３３によって電場が形成される。
【００８６】
反面、前記反射領域ＲＡでは、前記スリット電極Ｅ１で構成された前記透明電極１７０が前記反射電極１６０と板構造を有する前記第１共通電極２３１の間に位置してより効果的なフリンジ電場が形成される。これにより、前記反射領域ＲＡでは、初期垂直方向に整列された液晶が電場の印加時、より均一に配向されて反射率を向上させることができる。
【００８７】
又、前記反射領域ＲＡで前記透明電極１７０の相対電極に板構造の前記反射電極１６０を用いることにより、前記反射電極１６０を前記ゲート配線１１１に沿って隣接した画素領域まで拡張して前記画素領域Ｐの周辺領域まで全て反射領域として活用することができる。従って、前記反射領域が広くなるに従って、高反射率特性を有することができる。
【００８８】
又、前記ストレージ配線１１５を前記ゲート配線１１１と平行に前記反射領域ＲＡに配置して不透明な金属物質で形成された前記ストレージ配線１１５による開口率減少を防止することができる。前記ストレージ配線１１５は不透明な金属物質で形成され抵抗が小さく、板構造を有することにより、上部のスリット電極Ｅ１と充分な容量のストレージキャパシタンスを形成することができる。
【００８９】
又、前記有機膜１５０の段差による輝度効率を劣化する前記反射領域ＲＡと前記透過領域ＴＡの境界領域に前記コンタクトホール１５５を配置することにより、開口率損失を最小化することができる。
【００９０】
前記対向基板２００は、前記反射領域ＲＡに配置された第１共通電極２３１と前記透過領域ＴＡに配置された第２共通電極２３３を含む。前記第１及び第２共通電極２３１、２３３は板構造を有し、互いに離隔して配置される。
【００９１】
前記液晶層３００は、反応性メソゲンモノマーによって形成された第１硬化層３１０及び第２硬化層３２０を含む。例えば、前記反射領域ＲＡに対応する前記第１硬化層３１０は第１プレチルト角を有し、前記透過領域ＴＡに対応する前記第１硬化層３１０は第２プレチルト角を有する。前記第２硬化層３２０は前記反射領域ＲＡに対応する第２硬化層３２０は第３プレチルト角を有し、前記透過領域ＴＡに対応する第２硬化層３２０は第４プレチルト角を有する。
【００９２】
従って、前記反応性メソゲンモノマーを用いて前記反射領域ＲＡ及び前記透過領域ＴＡのプレチルト角を効率的に調節することにより、Ｖ−Ｒ及びＶ−Ｔ曲線特性を得ることができる。
【００９３】
前記実施例４による液晶表示パネル８００の製造方法は、図４を参照して説明した前記実施例１による液晶表示パネル４００の製造方法と実質的に同じなので、詳細な説明は省略する。
【００９４】
図２５は、図２２の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための断面図である。図２６及び図２７は、図２２の液晶表示パネルで電界時、液晶分布を説明するための平面図である。
【００９５】
図２５、図２６、及び図２７を参照すると、前記液晶ＬＣは、初期には前記反射領域ＲＡ及び前記透過領域ＴＡで垂直方向に配列される。電場が形成されると、前記液晶ＬＣは、前記スリット電極Ｅ１の長軸方向に沿って配向される。これにより、高透過及び高反射特性を得ることができる。
【００９６】
又、電場の印加時、前記透過領域ＴＡはスリット電極Ｅ１によって前記スリット電極のエッジから互いに対称的なフリンジフィールド電場が形成される。これにより、初期には前記液晶ＬＣがスリット電極Ｅ１の短軸方向を基準として互いに向き合うように配向されるが、電場をより強く印加する場合には、前記液晶ＬＣがスリット電極Ｅ１の長軸方向に沿って配向される。これによって、液晶の配列欠陥によるディスクリネーションラインが発生しないので、高い透過率を得ることができる。
【００９７】
又、前記反射領域ＲＡは、前記スリット電極Ｅ１からなる透明電極１７０は、上部に配置された板構造で構成された第２共通電極２３３と下部に配置された板構造の反射電極１６０の間に配置されるので、前記スリット電極Ｅ１のエッジで強いフリンジ電場が発生することになる。これによって、前記液晶ＬＣは、均一にスリット電極Ｅ１の長軸方向に沿って配向されるので、反射率を向上させることができる。例えば、前記スリット電極Ｅ１の幅ｗ１及び間隔ｂ１はそれぞれ約１０μｍ以下である。
【００９８】
又、電場の印加時、前記反射領域ＲＡと前記透過領域ＴＡには前記液晶ＬＣがスリット電極Ｅ１の長軸方向に沿って配向される。これによって、前記スリット電極Ｅ１の長軸方向は２つ以上の方向を有することにより、液晶の配向される方向を互いに対称させて広視野角特性を向上させることができる。前記スリット電極Ｅ１の長軸方向は多様に形成されることができる。
【００９９】
又、前記透過領域ＴＡでは、液晶の垂直方向のセルギャップｄと液晶の屈折率異方性（Δｎ）との掛け算が約０．２５μｍ乃至０．６μｍの値を有するようにし、前記反射領域ＲＡでは約０．３μｍ以下の値を有するようにする。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明の実施例によると、複数のスリット電極を有する画素電極及び／または共通電極によって液晶が前記スリット電極の長軸方向に配向される特性を用いて高透過及び高反射特性を得ることができ、又、広視野角特性を得ることができる。
【０１０１】
又、反射領域及び透過領域に対応して互いに離隔した第１及び第２共通電極を用いて前記反射領域には反射モードに対応するプレチルト角を有するＲＭ硬化層を形成し、前記透過領域には透過モードに対応するプレチルト角を有するＲＭ硬化層を形成することにより、Ｖ−Ｒ曲線とＶ−Ｔ曲線のしきい電圧を殆ど一致させることができる。
【０１０２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特徴請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１０３】
１００    アレイ基板
２００    対向基板
１１１    ゲート配線
１１３    ゲート電極
１１５    ストレージ配線
１３０    チャンネル部
１４１    データ配線
１４２    ソース電極
１４３    ドレイン電極
１４５    連結電極
１５０    有機膜
１５５    コンタクトホール
１６５    絶縁層
１６０    反射電極
１７０    透明電極
２３１、２３３    第１及び第２共通電極
３１０    第１硬化層
３２０    第２硬化層
３００    液晶層
【図１】
2010055082.tif 000003
【図２】
2010055082.tif 000004
【図３】
2010055082.tif 000005
【図４】
2010055082.tif 000006
【図５】
2010055082.tif 000007
【図６】
2010055082.tif 000008
【図７】
2010055082.tif 000009
【図８】
2010055082.tif 000010
【図９】
2010055082.tif 000011
【図１０】
2010055082.tif 000012
【図１１】
2010055082.tif 000013
【図１２】
2010055082.tif 000014
【図１３】
2010055082.tif 000015
【図１４】
2010055082.tif 000016
【図１５】
2010055082.tif 000017
【図１６】
2010055082.tif 000018
【図１７】
2010055082.tif 000019
【図１８】
2010055082.tif 000020
【図１９】
2010055082.tif 000021
【図２０】
2010055082.tif 000022
【図２１】
2010055082.tif 000023
【図２２】
2010055082.tif 000024
【図２３】
2010055082.tif 000025
【図２４】
2010055082.tif 000026
【図２５】
2010055082.tif 000027
【図２６】
2010055082.tif 000028
【図２７】
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