JP2009169371A - デュアル液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】第１面に映像を表示する透過型の第１液晶表示パネルと、第２面に映像を表示する反射型の第２液晶表示パネルとが備えられることで、デュアル液晶表示装置が実現され、前記第１及び第２液晶表示パネルが同一な基板を用いて形成されることで、スリム化及びコスト削減の効果を最大化できるデュアル液晶表示装置を提供する。
【解決手段】同一な基板上に形成され、第１面に映像を表示する第１液晶表示パネル及び第２面に映像を表示する第２液晶表示パネルと、前記第１液晶表示パネルの下部に位置するバックライトユニットと、前記第１及び第２液晶表示パネル及び前記バックライトユニットを固定させ、前記第２液晶表示パネルの映像表示面に対応するように開口部を有するハウジングとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、透過型の第１パネルと、反射型の第２パネルとを備えたデュアル液晶表示装置に関する。
一般に、液晶表示装置は、小型及び薄型化と低電力消費という長所を有する平板表示装置であって、ノートブックパソコンのような携帯用コンピュータ、事務自動化機器、オーディオ／ビデオ機器などにおいて用いられている。
このような液晶表示装置は、誘電異方性を有する液晶物質に印加される電界を制御し、光を透過又は遮断して画像又は映像を表示する。液晶表示装置は、有機電界発光表示装置（ＯＬＥＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）などのように自ら光を発生する表示素子とは異なり、自ら光を発生せずに、外部光を利用する。
通常、液晶表示装置は光を用いる方式によって、透過型と反射型とに大別される。
即ち、液晶表示装置は、その光源として別途のバックライトを用いるか、又は外部光を反射させて利用するかによって透過型液晶表示装置と、反射型液晶表示装置とに分けられ、反射型又は透過型を混合した半透過型液晶表示装置も開発されている。
また、近年は液晶表示装置の両面に画像を表示するデュアル液晶表示装置が開発されている。前記デュアル液晶表示装置は、メイン液晶表示パネルとサブ液晶表示パネルをそれぞれ備えて両面に画像を表示する。
しかしながら、従来のデュアル液晶表示装置は、前記メイン液晶表示パネル及びサブ液晶表示パネル毎にバックライトを設けなければならないので、液晶表示装置の厚さ及び重さが増加し、電力消費も増加してしまうという短所がある。
これは、前記液晶表示装置が採用される携帯電話などの携帯用機器の小型化及びスリム化の傾向に逆行するものであり、液晶表示装置のスリム化及びコスト削減の側面から大きな短所となる。
特開２００４−１０９９９２号公報 韓国特許出願公開第２００５−０１２０９９９号明細書 韓国実用新案第０４０２１４９号明細書 韓国実用新案第０３８８５１２号明細書 韓国特許出願公開第２００７−００７９４００号明細書
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、第１面に映像を表示する透過型の第１液晶表示パネルと、第２面に映像を表示する反射型の第２液晶表示パネルとが備えられることで、デュアル液晶表示装置が実現され、前記第１及び第２液晶表示パネルが同一な基板を用いて形成されることで、スリム化及びコスト削減の効果を最大化できるデュアル液晶表示装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の実施形態に係るデュアル液晶表示装置は、同一な基板上に形成され、第１面に映像を表示する第１液晶表示パネル及び第２面に映像を表示する第２液晶表示パネルと、前記第１液晶表示パネルの下部に位置するバックライトユニットと、前記第１及び第２液晶表示パネル及び前記バックライトユニットを固定させ、前記第２液晶表示パネルの映像表示面に対応するように開口部を有するハウジングとを備えることを特徴とする。
このとき、前記第１液晶表示パネルは透過型液晶表示パネルで実現され、第２液晶表示パネルは反射型液晶表示パネルで実現されることを特徴とする。
また、前記第１及び第２液晶表示パネルは、同一な一対の基板である第１及び第２基板の互いに異なる領域（第１領域及び第２領域）にそれぞれ形成され、前記第１基板の第１領域に対応する領域に薄膜トランジスタアレイ及び透過電極が形成され、前記第１基板の第２領域に対応する領域に薄膜トランジスタアレイ及び反射電極が形成され、前記第１基板の第１及び第２領域に対応する前記第２基板の第１及び第２領域にはそれぞれ共通電極及びカラーフィルタパターンが形成されることを特徴とする。
更に、前記第１又は第２領域の外部の前記第１基板の一側には前記第１及び第２液晶表示パネルを駆動する駆動回路部が実装され、前記第１及び第２液晶表示パネルの上側と下側とにはそれぞれ第１偏光板及び第２偏光板が形成されることを特徴とする。
また、前記バックライトユニットは光源及び導光板を含んで構成され、前記第１液晶表示パネルの下部に位置し、前記導光板の一端には所定の角度を有する傾斜部が形成され、前記導光板の一端は前記光源から最も遠く位置する導光板の終端部であることを特徴とする。
本発明によれば、デュアル液晶表示装置を実現するにおいて、既存のシングル構造液晶表示装置と同じ厚さでデュアル構造が可能であり、スリム化にかなり利点があるという効果を奏する。また、１枚のパネルでデュアル構造を実現するため、コスト削減の側面からも材料費、加工費などにおいてかなりの節約効果が得られる。
下記の詳細な説明は、本発明の特定の実施形態だけを詳細に記載して、示す。本発明の技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で下記の実施形態を多様に変形できる。従って、添付する図面と説明は、本発明を説明するだけのものであって、これに限定されるものではない。また、１つの構成要素が他の構成要素と「接触している（ｏｎ）」ということはそれがその他の構成要素と直接接触したり、１つ以上の要素を２つの間に介在させて間接的に接触していることを意味する。更に、ある要素が他の要素に「結合されている」ということは、それがその他の要素に直接連結されているか、１つ以上の要素を２つの間に介在させて間接的に連結されていることを意味する。以下では、同じ参照番号は同じ構成要素を意味する。
以下、添付する図面を参照しつつ、本発明の実施形態をより詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るデュアル液晶表示装置の構成を概略的に示す図であり、図２は、図１に示したデュアル液晶表示装置の動作を概略的に示す図である。
図１を参照すれば、本発明の実施形態に係るデュアル液晶表示装置１は、第１液晶表示パネル１０、第２液晶表示パネル２０、バックライトユニット３０及びハウジング４０を含んで構成される。
また、第１及び第２液晶表示パネル１０、２０は同一な基板上に形成され、第１液晶表示パネル１０は第１面に映像を表示し、第２液晶表示パネル２０は第２面に映像を表示する。
このとき、前記第１液晶表示パネル１０は透過型液晶表示パネルで実現され、第２液晶表示パネル２０は反射型液晶表示パネルで実現されることを特徴とする。
そして、前記第１及び第２液晶表示パネル１０、２０は同一な一対の基板を用いて形成される。
より具体的には、第１基板１００の第１領域に対応する領域に薄膜トランジスタアレイ（図示せず）及び透過電極（図示せず）が形成され、第１基板１００の第２領域に対応する領域に薄膜トランジスタアレイ（図示せず）及び反射電極（図示せず）が形成される。また、前記第１基板１００の第１及び第２領域に対応する第２基板２００の第１及び第２領域にはそれぞれ共通電極（図示せず）及びカラーフィルタパターン（図示せず）が形成される。そして、前記第１基板１００及び第２基板２００の間には液晶層（図示せず）が形成される。更に、前記第１及び第２液晶表示パネル１０、２０の上、下側にはそれぞれ第１偏光板１２０及び第２偏光板２２０が形成される。
これにより、前記第１基板１００及び第２基板２００の第１領域には透過型の前記第１液晶表示パネル１０が形成され、前記第１基板１００及び第２基板２００の第２領域には反射型の前記第２液晶表示パネル２０が形成される。
また、前記第１液晶表示パネル１０の外部の第１基板１００の一側には前記第１及び第２液晶表示パネル１０、２０を駆動する駆動回路部１３０が実装される。
前記バックライトユニット３０は、図示のように、光源３２及び導光板３４を含んで構成され、前記第１領域即ち、第１液晶表示パネル１０の下部に位置する。
即ち、図２を参照すれば、前記光源３２で発生した光は導光板３４を介して前記第１液晶表示パネル１０の下部に形成された第２偏光板２２０側に入射する。これにより、前記第１液晶表示パネル１０は透過型で動作し、前記光が入射する面の反対面即ち、第１面に映像を表示する。
また、前記導光板３４の一端即ち、前記光源３２から最も遠くに位置する導光板３４の終端部Ａは所定の角度を有するように斜めに形成される。これは前記導光板３４に伝達される光の一部が第２液晶表示パネル２０の第２偏光板２２０側に入射するようにするためである。
即ち、前記導光板３４の終端の傾斜部Ａにより前記光の一部が第２液晶表示パネル２０側に入射する。第２液晶表示パネル２０側に入射する光は前記第２液晶表示パネル２０の第１基板１００上に形成された反射電極（図示せず）により反射される。これにより、前記第２液晶表示パネル２０は前記第１液晶表示パネル１０が映像を出射する面（第１面）と反対面（第２面）に映像を表示する。
ハウジング４０は、第１及び第２液晶表示パネル１０、２０及びバックライトユニット３０を固定させる。このようなハウジング４０には前記第２液晶表示パネル２０の第２面即ち、映像出射面に対応するように開口部４２が設けられる。
このような本発明の実施形態は、デュアル液晶表示装置を実現するにおいて、同一な一対の基板を用いてデュアル液晶表示パネルを実現する。これにより、既存のシングル構造の液晶表示装置と同じ厚さでデュアル構造が可能であり、スリム化にかなり利点があり、コスト削減の側面からも材料費、加工費などにおいて相当な節約効果が得られる。
図３は、図１に示したデュアル液晶表示装置のうち第１液晶表示パネルに対応する部分に対する断面図である。また、図４は、図３に示した第１基板を具体的に示す断面図である。
図３を参照すれば、第１液晶表示パネル１０の下部には光を発生させる光源３２及び前記光源３２から照射された光を前記第１液晶表示パネル１０に伝達する導光板３４が含まれて構成されるバックライトユニット３０が位置する。
前記第１液晶表示パネル１０は、第１基板１００、前記第１基板１００と所定間隔だけ離間して位置する第２基板２００及び前記第１及び第２基板１００、２００の間に介在された液晶層３００からなる。また、前記第１液晶表示パネル１０の上、下側にはそれぞれ第１偏光板１２０及び第２偏光板２２０が形成される。
図３及び図４に示すように、前記第１基板１００は、透明基板１１０、前記透明基板１１０上に備えられた薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ）アレイ１１４及びＴＦＴアレイ１１４上に備えられた画素電極１１５を含む。
ＴＦＴアレイ１１４は、ＴＦＴ１１２及びＴＦＴ１１２を保護する第１保護層１１３からなる。ＴＦＴ１１２は、ゲート電極１１２ａ、ゲート絶縁膜１１２ｂ、アクティブ層１１２ｃ、オーミックコンタクト層１１２ｄ、ソース電極１１２ｅ及びドレイン電極１１２ｆからなる。
ゲート電極１１２ａは、第２基板２００の透明基板２１０上に形成された遮光層２１１に対応して備えられる。そして、ゲート絶縁膜１１２ｂは、ゲート電極１１２ａが形成された透明基板１１０上に全体的に形成される。アクティブ層１１２ｃとオーミックコンタクト層１１２ｄは、ゲート電極１１２ａに対応してゲート絶縁膜１１２ｂ上に備えられる。ソース電極１１２ｅとドレイン電極１１２ｆは、互いに所定間隔だけ離間してオーミックコンタクト層１１２ｄ上に備えられる。
ゲート電極１１２ａだけでなく、ソース及びドレイン電極１１２e、１１２ｆも遮光層２１１が形成された領域内に備えられる。従って、遮光層２１１は第２基板２００に入射した光がゲート電極１１２ａ、ソース電極１１２ｅ及びドレイン電極１１２ｆによって反射されるのを防止できる。
ＴＦＴ１１２上に備えられる第１保護層１１３は、ＴＦＴ１１２のドレイン電極１１２ｆを部分的に露出させる。画素電極１１５は、第１保護層１１３及び露出されたドレイン電極１１２ｆ上に備えられてドレイン電極１１２ｆと電気的に接続される。
前記画素電極１１５はＩＴＯ又はＩＺＯなどからなる透過電極で構成される。
また、第２基板の透明基板２１０上には遮光層２１１とカラーフィルタ層２１２が形成されており、遮光層２１１及びカラーフィルタ層２１２上には第２保護層２１４が形成されている。
前記カラーフィルタ層２１２は、互いに所定間隔だけ離間した赤、緑及び青色のカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂからなる。遮光層２１１は、前記カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂの間に備えられ、各カラーフィルタが形成される領域を区画して各カラーフィルタの色再現性を向上させる。カラーフィルタ層２１２上には光硬化性物質で第２保護層２１４が形成されてカラーフィルタ層２１２を保護する。
第２保護層２１４上には共通電極２１５が形成されている。共通電極２１５は、透明な導電性物質からなり、第２保護層２１４上に均一な厚さで形成される。
このような構成を有する第１液晶表示パネル１０は、光源３２及び導光板３４を介して入射する光が第１液晶表示パネル１０の液晶層３００及び透過電極１１５を介して外部即ち、第１面に照射されて画像を表示する。即ち、第１液晶表示パネル１０は透過型モードで作用する。
図５は、図１に示したデュアル液晶表示装置のうち第２液晶表示パネルに対応する部分に対する断面図である。また、図６は、図５に示した第１基板を具体的に示す断面図である。
図５を参照すれば、第２液晶表示パネル２０の下部に隣接して備えられる導光板３４の傾斜部Ａにより前記導光板３４に伝達される光の一部が第２液晶表示パネル２０に入射する。
前記第２液晶表示パネル２０は、第１基板１００、前記第１基板１００と所定間隔だけ離間して位置する第２基板２００及び前記第１及び第２基板１００、２００の間に介在された液晶層３００からなる。
このとき、前記第１基板１００及び第２基板２００は、前述した第１液晶表示パネル１０の第１基板１００及び第２基板２００と同一である。これは、本発明の実施形態に係る前記第１及び第２液晶表示パネル１０、２０が同一な一対の基板（第１、２基板）を用いて互いに異なる領域（第１、２領域）に形成されるからである。
図５及び図６に示すように、前記第１基板１００は、透明基板１１０、前記透明基板１１０上に備えられたＴＦＴアレイ１１４及びＴＦＴアレイ１１４上に備えられた反射電極１１６を含む。
ＴＦＴアレイ１１４は、ＴＦＴ１１２及びＴＦＴ１１２を保護する第１保護層１１３からなる。ＴＦＴ１１２は、ゲート電極１１２ａ、ゲート絶縁膜１１２ｂ、アクティブ層１１２ｃ、オーミックコンタクト層１１２ｄ、ソース電極１１２ｅ及びドレイン電極１１２ｆからなる。
ゲート電極１１２ａは、第２基板の透明基板２１０上に形成された遮光層２１１に対応して備えられ、ゲート絶縁膜１１２ｂは、ゲート電極１１２ａが形成された透明基板１１０上に全体的に形成される。アクティブ層１１２ｃとオーミックコンタクト層１１２ｄは、ゲート電極１１２ａに対応してゲート絶縁膜１１２ｂ上に備えられる。ソース電極１１２ｅとドレイン電極１１２ｆは、互いに所定間隔だけ離間してオーミックコンタクト層１１２ｄ上に備えられる。
ゲート電極１１２ａだけでなく、ソース及びドレイン電極１１２e、１１２ｆも遮光層２１１が形成された領域内に備えられる。従って、遮光層２１１は第２基板２００に入射した光がゲート電極１１２ａ、ソース電極１１２ｅ及びドレイン電極１１２ｆによって反射されるのを防止できる。
ＴＦＴ１１２上に備えられる第１保護層１１３は、ＴＦＴ１１２のドレイン電極１１２ｆを部分的に露出させる。反射電極１１６は、第１保護層１１３及び露出されたドレイン電極１１２ｆ上に備えられてドレイン電極１１２ｆと電気的に接続される。
前記反射電極１１６は、アルミニウム−ネオジム（ＡｌＮｄ）のような金属からなり、ドレイン電極１１２ｆと連結される。前記反射電極１１６は入射する光の反射率を増加させるために、複数のレンズ状にパターニングされることが好ましい。
また、第２基板２００の透明基板２１０上には遮光層２１１とカラーフィルタ層２１２が形成されており、遮光層２１１及びカラーフィルタ層２１２上には第２保護層２１４が形成されている。
前記カラーフィルタ層２１２は互いに所定間隔だけ離間した赤、緑及び青色カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂからなる。遮光層２１１は前記カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂの間に備えられ、各カラーフィルタが形成される領域を区画して各カラーフィルタの色再現性を向上させる。カラーフィルタ層２１２上には光硬化性物質で第２保護層２１４が形成されてカラーフィルタ層２１２を保護する。
第２保護層２１４上には共通電極２１５が形成されている。共通電極２１５は透明な導電性物質からなり、第２保護層２１４上に均一な厚さで形成される。
このような構成を有する第２液晶表示パネル２０には前記導光板３４の終端部に形成された傾斜部Ａにより前記導光板３４に伝達される光の一部が入射する。第２液晶表示パネル２０に入射した光は第２液晶表示パネル２０の液晶層３００を透過した後、反射電極１１６により反射される。これにより、第２液晶表示パネル２０の第２面に画像が表示される。即ち、第２液晶表示パネル２０は反射型モードで作用する。
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、または明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれるものである。
本発明の実施形態に係るデュアル液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。 図１に示したデュアル液晶表示装置の動作を概略的に示す図である。 図１に示したデュアル液晶表示装置のうち第１液晶表示パネルに対応する部分に対する断面図である。 図３に示した第１基板を具体的に示す断面図である。 図１に示したデュアル液晶表示装置のうち第２液晶表示パネルに対応する部分に対する断面図である。 図５に示した第１基板を具体的に示す断面図である。
符号の説明
１ デュアル液晶表示装置
１０ 第１液晶表示パネル
２０ 第２液晶表示パネル
３０ バックライトユニット
４０ ハウジング

Claims (9)

  1. 同一な基板上に形成され、第１面に映像を表示する第１液晶表示パネル及び第２面に映像を表示する第２液晶表示パネルと、
    前記第１液晶表示パネルの下部に位置するバックライトユニットと、
    前記第１及び第２液晶表示パネル及び前記バックライトユニットを固定させ、前記第２液晶表示パネルの映像表示面に対応するように開口部を有するハウジングと
    を備えることを特徴とするデュアル液晶表示装置。
  2. 前記第１液晶表示パネルは透過型液晶表示パネルで実現され、第２液晶表示パネルは反射型液晶表示パネルで実現されていることを特徴とする請求項１に記載のデュアル液晶表示装置。
  3. 前記第１及び第２液晶表示パネルは、同一な一対の基板である第１及び第２基板の互いに異なる領域（第１領域及び第２領域）にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載のデュアル液晶表示装置。
  4. 前記第１基板の第１領域に対応する領域に薄膜トランジスタアレイ及び透過電極が形成され、前記第１基板の第２領域に対応する領域に薄膜トランジスタアレイ及び反射電極が形成され、前記第１基板の第１及び第２領域に対応する前記第２基板の第１及び第２領域にはそれぞれ共通電極及びカラーフィルタパターンが形成されていることを特徴とする請求項３に記載のデュアル液晶表示装置。
  5. 前記第１又は第２領域の外部の前記第１基板の一側には前記第１及び第２液晶表示パネルを駆動する駆動回路部が実装されていることを特徴とする請求項３に記載のデュアル液晶表示装置。
  6. 前記第１及び第２液晶表示パネルの上側と下側とにはそれぞれ第１偏光板及び第２偏光板が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のデュアル液晶表示装置。
  7. 前記バックライトユニットは光源及び導光板を含んで構成され、前記第１液晶表示パネルの下部に位置することを特徴とする請求項１に記載のデュアル液晶表示装置。
  8. 前記導光板の一端には所定の角度を有する傾斜部が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のデュアル液晶表示装置。
  9. 前記導光板の一端は前記光源から最も遠く位置する導光板の終端部であることを特徴とする請求項８に記載のデュアル液晶表示装置。
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