KR100229619B1 - Liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서로 대향하는 제1, 제2의 기판과, 제1, 제2의 기판에 선택적으로 형성된 전극을 포함한 배선부 및 블랙매트릭스를 포함하는 빛이 투과하지 못 하는 부분과, 빛이 투과하지 못 하는 부분에 대응하는 위치에 형성된 복수의 마이크로렌즈를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 마이크로렌즈는 2겹이상의 다중마이크로렌즈로 형성되어 고정도로 빛의 경로를 제어할 수 있어 고투과율, 저소비전력의 액정표시장치를 얻을 수 있다.The present invention provides a liquid crystal display device comprising first and second substrates opposed to each other, a wiring portion including an electrode selectively formed on the first and second substrates, a portion that does not transmit light including a black matrix, The microlenses are formed of two or more microlenses. The microlenses are capable of controlling the path of light to a high degree. Therefore, it is possible to provide a liquid crystal display device having a high transmittance and a low power consumption A liquid crystal display device can be obtained.
Description
제1도는 일반적인 종전계방식 액정표시장치의 구성을 나타내는 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a conventional conventional liquid crystal display device.
제2도는 일반적인 횡전계방식 액정표시장치의 구성을 나타내는 사시도이다.Fig. 2 is a perspective view showing a configuration of a general transverse electric field type liquid crystal display device.
제3도는 굴절률, 입사각, 굴절각의 관계를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a view showing a relationship between a refractive index, an incident angle, and a refraction angle; FIG.
제4도는 단일의 마이크로렌즈가 형성된 액정표시장치의 일부를 나타내는 단면도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of a liquid crystal display device in which a single microlens is formed.
제5도는 다중마이크로렌즈가 형성된 액정표시장치의 일부를 나타내는 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of a liquid crystal display in which multiple microlenses are formed.
제6도는 실시예1에 따른 액정표시장치의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
제7도는 실시예2에 따를 액정표시장치의 단면도이다.7 is a sectional view of the liquid crystal display device according to the second embodiment.
제8도는 실시예3에 따른 액정표시장치의 단면이다.Fig. 8 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the third embodiment.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉Description of the Related Art
100 : 제1마이크로렌즈 200 : 제2마이크로렌즈100: first microlens 200: second microlens
10, 110 : 제1투명유리기판 20, 120 : 제2투명유리기판10, 110: first transparent glass substrate 20, 120: second transparent glass substrate
13, 113 : 화소전극 12, 112 : 데이터버스배선13, 113: pixel electrode 12, 112: data bus wiring
11, 111 : 게이트버스배선 15 : 박막트랜지스터11, 111: gate bus wiring 15: thin film transistor
14, 114 : 대향전극 21, 121 : 컬러필터14, 114: opposing electrode 21, 121: color filter
24, 124 : 공통전극 29, 129 : 배향막24, 124: common electrode 29, 129: alignment film
27, 127 : 오버코트층 130 : 절연막27, 127: overcoat layer 130: insulating film
본 발명은 복수의 마이크로렌즈를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 2겹이상으로 된 다중마이크로렌즈 복수 개가 형성되어 고정도의 광경로제어가 가능한 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device having a plurality of microlenses, and more particularly, to a liquid crystal display device in which a plurality of microlenses each having two or more layers are formed to enable high-precision optical path control.
[발명의 목적][Object of the invention]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래 기술][TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION AND RELATED ART OF THE SAME]
경량, 소형, 저소비전력 등의 특성을 살려 OA기기 및 AV기기의 표시장치로 널리 이용되고 있는 액정표시장치는 서로 대향하는 상판과 하판 및 상판과 하판사이에 채워진 액정층으로 구성되어 있으며 형성된 전계의 방향에 따라 종전계방식 액정표시장치와 횡전계방식 액정표시장치로 나누어진다.BACKGROUND ART [0002] A liquid crystal display device widely used as a display device of OA equipment and AV equipment by taking advantage of characteristics such as light weight, small size, and low power consumption is composed of an upper plate and a lower plate facing each other and a liquid crystal layer filled between upper and lower plates. Directional liquid crystal display device and transverse electric field liquid crystal display device according to the direction.
제1도은 일반적인 종전계방식 액정표시장치의 구성을, 제2도는 일반적인 횡전계방식 액정표시장치의 구성을 나타내는 도면이다. 이하, 제1도과 제2도를 이용하여 종전계방식 및 횡전계방식 액정표시장치의 구성에 관해 설명한다.FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a general electrometer type liquid crystal display device, and FIG. 2 is a view showing a configuration of a general transverse electric field type liquid crystal display device. Hereinafter, the configurations of the conventional system and the transverse electric field type liquid crystal display device will be described using FIG. 1 and FIG. 2.
종전계방식 액정표시장치에 있어서, 하판은 제1투명유리기판(10) 위에 복수의 화소전극(13)이 형성되고, 각각의 화소전극(13)의 사이에는 신호선인 데이터버스배선(12)이 수평방향으로 평행하게, 주사선인 게이트버스배선(11)이 수직방향으로 평행하게 형성된 구조로 되어 있다. 그리고 각각의 게이트버스배선(11)과 데이트버스배선(12)이 교차하는 부분에 스위칭소자인 박막트랜지스터(15)가 형성되고, 그 박막트랜지스터의 츨력단자에는 화소전극(13)이 전기적으로 연결되어 있다. 그리고 박막트랜지스터를 외부의 빛 등으로부터 보호하기 위한 차광재(도면에는 도시되지 않았다.)가 박막트랜지스터를 덮고 있다. 그리고 하판의 전체면에 걸쳐 액정을 배향하기 위한 배향막(도면에는 도시되지 않았다.)이 형성되어 있다.A plurality of pixel electrodes 13 are formed on a first transparent glass substrate 10 and a data bus wiring 12 which is a signal line is formed between each pixel electrode 13 And the gate bus wirings 11, which are scanning lines, are formed in parallel in the vertical direction parallel to the horizontal direction. A thin film transistor 15 as a switching element is formed at a portion where each of the gate bus wirings 11 and the data bus wirings 12 cross each other and the pixel electrodes 13 are electrically connected to the output terminals of the thin film transistors have. And a light shielding material (not shown in the figure) for protecting the thin film transistor from external light or the like covers the thin film transistor. And an alignment film (not shown in the drawing) for aligning the liquid crystal over the entire surface of the lower plate is formed.
그리고, 상판은 제2투명유리기판(20) 상에 빨강, 녹색, 파랑 등의 색을 띠며 교대로 형성된 복수개의 칼라필터로 이루어진 컬러필터층(21)과 칼라필터 상에 형성된 공통전극(24)을 포함한 구조로 되어 있다. 상기의 각 칼라필터(21)는 제1투명유리기판(10)에 형성된 각 화소전극(13)과 대향하며 제2투명유리기판에 형성되고, 각 칼라필터의 경계부에는 게이트버스배선과 데이터버스배선에 대응하여 각각의 배선과 화소전극 사이에서 새는 빛을 차단하며, 각각의 칼라필터의 경계를 선명하게 하여 액정표시장치의 콘트라스트비를 향상시키는 기능을 하는 블랙매트릭스(도면에 도시되어 있지 않다.)가 제1기판과 제2기판의 합착마진을 고려하여 각각의 버스라인보다 약간 큰 폭으로 형성되어 있다. 그리고 상판의 전체면에 걸쳐 액정을 배향하기 위한 배향막(29)이 형성되어 있다.The top plate includes a color filter layer 21 formed of a plurality of color filters alternately formed with red, green, and blue colors on the second transparent glass substrate 20, and a common electrode 24 formed on the color filter . Each of the color filters 21 is opposed to each pixel electrode 13 formed on the first transparent glass substrate 10 and formed on the second transparent glass substrate, and gate bus wirings and data bus wirings A black matrix (not shown in the drawing) functioning to block light leaking between the respective wirings and the pixel electrodes in correspondence to the color filters and to enhance the contrast ratio of the liquid crystal display device by sharpening the boundaries of the respective color filters. Is formed to have a width slightly larger than that of each bus line in consideration of the cohesion margin of the first substrate and the second substrate. And an alignment film 29 for aligning the liquid crystal over the entire surface of the upper plate.
횡전계방식액정표시장치에 있어서, 제1투명유리기판(10) 상에는 게이트버스배선(11)이 수평방향으로 평행하게 복수개 형성되어 있으며, 데이터버스배선(12)은 수직방향으로 평행하게 복수개 형성되어 있다. 알파벳 I자 형의 화소전극(13)은 각각의 소스버스배선과 게이트버스배선에 전기적으로 연결된 스위칭소자인 박막트랜지스터(15)의 드레인전극에 연결되어 있다. 그리고 대향전극(14)은 전기장이 기판에 수평한 방향으로 형성될 수 있도록 소정의 형상을 가지는데 여기서는 제2도에 도시된 것과 같이 화소전극을 사이에 두고 서로 마주보는 변을 가지는 사각형의 형상을 갖는다. 그리고 도면에는 도시되지 않았지만 기판의 전체면에 걸쳐 액정을 배향하기 위한 배향막이 형성되어 있다.In the transverse electric field type liquid crystal display device, a plurality of gate bus wirings 11 are formed in parallel in the horizontal direction on the first transparent glass substrate 10, and a plurality of data bus wirings 12 are formed in parallel in the vertical direction have. The I-shaped pixel electrode 13 of the alphabet is connected to the drain electrode of the thin film transistor 15 which is a switching element electrically connected to each of the source bus wiring and the gate bus wiring. The counter electrode 14 has a predetermined shape so that the electric field can be formed in a direction parallel to the substrate. In this case, as shown in FIG. 2, a rectangular shape having sides facing each other with the pixel electrode therebetween . Although not shown in the drawing, an alignment film for aligning the liquid crystal is formed over the entire surface of the substrate.
제2투명유리기판(20)에는 복수 개의 컬러필터로 이루어진 컬러필터층(21)이, 그리고 각각의 컬러필터 사이에는 블랙매트릭스가 형성되어 있다. 컬러필터층(21) 상에는 오버코트층(27)이 형성되어 있으며 오버코트층(27) 상에는 액정을 배향하기 위한 배향막(29)이 형성되어 있다.A color filter layer 21 composed of a plurality of color filters is formed on the second transparent glass substrate 20, and a black matrix is formed between each color filter. An overcoat layer 27 is formed on the color filter layer 21 and an alignment layer 29 is formed on the overcoat layer 27 to align the liquid crystal.
상기의 횡전계방식 및 종전계방식 액정표시장치에 있어서 전극을 포함하는 배선부 및 블랙매트릭스 등은 차광성재료로 이루어져 있어 제1기판 또는 제2기판에 설치된 광원으로부터 나온 빛이 상기 차광성재료로 이루어진 부분에 의해 차단되어 액정표시장치의 투과율이 낮아진다.In the transverse electric field system and the conventional system liquid crystal display apparatus, the wiring portion including electrodes and the black matrix are made of a light-shielding material, so that light emitted from a light source provided on the first substrate or the second substrate is absorbed by the light- The transmissivity of the liquid crystal display device is lowered.
상기와 같이 빛이 투과하지 못 하는 부분에 의해 빛이 차단되는 것을 막기 위하여 출원인은 대한민국 특허출원 제96-28526, 제96-44739에서 복수의 마이크로렌즈를 갖는 액정표시장치를 제시하였다.In order to prevent the light from being blocked by the light-impermeable portion as described above, Applicants have proposed a liquid crystal display device having a plurality of microlenses in Korean Patent Application Nos. 96-28526 and 96-44739.
[발명이 이루고자하는 기술적 과제][Technical Problem]
대한민국 특허출원 제96-28526, 제96-44739에서 제시된 빛이 투과하지 못 하는 부분인 주사선, 신호선, 보조용량선, 전극 및 블랙매트릭스에 대응하는 위치에 복수 개의 마이크로렌즈가 형성된 액정표시장치는 광원으로부터 나온 빛의 경로를 제어하는 수단인 마이크로렌즈에 의해 종래 빛이 투과하지 못 하는 부분에 의해 차단되었던 빛이 그 방향이 꺽어져 빛이 투과할 수 있는 부분을 통과하여 고투과율을 갖는다.A liquid crystal display in which a plurality of microlenses are formed at positions corresponding to scan lines, signal lines, storage capacitor lines, electrodes, and black matrixes, which are portions not capable of transmitting light, as disclosed in Korean Patent Application Nos. 96-28526 and 96-44739, The light which has been blocked by the portion that can not transmit the conventional light is bent by the microlens which is a means for controlling the path of the light emitted from the light source.
그러나, 대한민국 특허출원 제96-28526, 제96-44739에서 제시된 액정표시장치의 광경로제어수단인 마이크로렌즈는 단일마이크로렌즈로서 빛이 꺽이는 각도를 제어하는 변수가 단일마이크로렌즈를 이루는 물질의 굴절률로 한정되어 있어 빛의 경로 제어에는 한계가 있었다. 즉, 액정표시장치의 투과율의 향상에는 한계가 있었다.However, the microlens, which is the optical path control means of the liquid crystal display device proposed in Korean Patent Application Nos. 96-28526 and 96-44739, is a single microlens, and the variable for controlling the angle of light deflection is a refractive index of a material constituting a single microlens There is a limit to the light path control. That is, there has been a limit to improvement in the transmittance of the liquid crystal display device.
그리고, 액정표시장치의 소비전력의 저감에도 한계가 있었다.In addition, there has been a limit to the reduction of the power consumption of the liquid crystal display device.
본 발명의 목적은 빛이 꺽이는 방향을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 마이크로렌즈가 형성된 액정표시장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a microlens capable of more precisely controlling a direction in which light is bent.
본 발명의 또 다른 목적은 고투과율을 갖는 액정표시장치를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a high transmittance.
본 발명의 또 다른 목적은 저소비전력의 액정표시장치를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a liquid crystal display device with low power consumption.
[발명의 구성 및 작용][Structure and operation of the invention]
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는 서로 대향하는 제1, 제2의 기판과, 상기 제1, 제2의 기판에 선택적으로 형성된 전극을 포함한 배선부 및 블랙매트릭스를 포함하는 빛이 투과하지 못 하는 부분과, 상기 빛이 투과하지 못 하는 부분에 대응하는 위치에 형성된 복수의 마이크로렌즈를 갖는 액정표시장치에 있어서, 상기 마이크로렌즈는 2겹이상의 다중마이크로렌즈인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a liquid crystal display device of the present invention includes first and second substrates facing each other, a wiring portion including electrodes selectively formed on the first and second substrates, and a light- And a plurality of microlenses formed at a position corresponding to a portion that can not transmit light and a portion that does not transmit the light, wherein the microlenses are two or more multi-microlenses.
다중마이크로렌즈가 2중마이크로렌즈일 때, 제1마이크로렌즈를 이루는 물질의 굴절률은 제2마이크로렌즈를 이루는 물질의 굴절률보다 작고 제2마이크로렌즈에 접하는 물질의 굴절률은 제2마이크로렌즈를 이루는 물질의 굴절률보다 크고, 마이크로렌즈의 형성은 볼록렌즈일 때 투과광량을 높일 수 있어 바람직하다.When the multiple microlenses are double microlenses, the refractive index of the material forming the first microlenses is smaller than the refractive index of the material forming the second microlenses, and the refractive index of the material contacting the second microlenses is the refractive index of the material of the second microlenses Is larger than the refractive index, and formation of the microlenses is preferable because the amount of transmitted light can be increased when the convex lens is used.
3중마이크로렌즈일 때는 제2마이크로렌즈의 굴절률보다 제3마이크로렌즈의 굴절률이 크며, 제3마이크로렌즈의 굴절률보다는 제3마이크로렌즈에 접하는 물질의 굴절률이 클 대 투과광량을 높일 수 있다.In the case of a triple microlens, the refractive index of the third microlens is larger than the refractive index of the second microlens, and the refractive index of the material in contact with the third microlens is larger than the refractive index of the third microlens.
스넬의 법칙인 다음의 식(sinθi= 입사각, sinθr= 굴절각, n1= 물질1의 굴절률, n2= 물질2의 굴절률)과 제3도에 나타난 것과 같이 굴절률이 n1인 물질에서 굴절률이 n2인 물질로 굴절률n1인 물질과 굴절률n2인 물질과의 경계면의 법선에 대해 θi의 입사각으로 입사한 빛은 굴절률n1과 굴절률n2의 관계에 따라 경계면의 법선에 대한 굴절각 θr의 값을 가지게 된다. n1의 값이 n2의 값보다 클 때는 입사각 θi보다 굴절각θr의 값이 크며, n1의 값이 n2의 값보다 작을 때에는 입사각 θi가 굴절각θr보다 큰 값을 갖는다. 빛이 입사각θi를 가지며 굴절률이 n1인 물질에서 굴절률이 n2인 물질로 진행할 때 렌즈를 형성하는 물질의 굴절률n1이 렌즈와 접하는 물질의 굴절률n2보다 큰 경우의 굴절각θr1은 렌즈를 형성하는 물질의 굴절률n1이 렌즈와 접하는 물질의 굴절률n2보다 작은 경우의 굴절각θr2보다 그 값이 크다.The following equation, Snell's law (sinθ i = angle of incidence, sinθ r = angle of refraction, n 1 = refractive index of the material 1, n 2 = refractive index of the material 2) and the refractive index to the third degree of the refractive index n a refractive index of n 2 eseo Single substance material as shown in n 1 the material and the refractive index n light incident to the incident angle of θ i on the boundary surface between the normal line of the two materials are to have a value of the refractive angle θ r of the normal of the boundary surface according to the relationship between the refractive index n 1 and the refractive index n 2 . When the value of n 1 is value of the refractive angle θ r, n 1 is greater than the value when larger than the value of n 2 incident angle θ i smaller than the value of the angle of incidence θ i is n 2 has a value greater than the refractive angle θ r. Angle of refraction θ r1 of when the light incident angle θ i to have a refractive index of n a refractive index n 1 of a material in which a refractive index forming a lens when going to the n 2 materials in the first substance is larger than the refractive index n 2 of the material in contact with the lens, lens of the material forming the refractive index n 1 is greater than the value of the angle of refraction θ r2 is smaller than the refractive index n 2 of the material in contact with the lens.
제4도는 각 물질의 굴절률에 따른 빛의 꺽임을 보다 효과적으로 형성하는 렌즈의 기능을 나타내고 있는 도면으로 제4도에서 빛이 투과하지 못 하는 부분으로는 전극을 포함한 배선부 및 블랙매트릭스 등의 빛이 투과하지 못 하는 부분에서 데이터버스배선(12)을 예로 들었다. A에서 B방향으로 진행한 입사각θi1빛은 굴절률이 n1인 물질로 형성된 단일의 마이크로렌즈(100)에 의해 그 방향이 꺽어진다. n1의 값이 렌즈에 접하는 물질(27)의 굴절률인 n2보다 작은 경우 빛은 빛이 투과하지 못 하는 부분, 예를 들어 데이터버스배선(12)의 바깥쪽을 향하여 꺽어져서 빛이 투과하지 못하는 부분을 투과하지만 n1의 값이 n2보다 원하는 만큼 작지 않다면 A에서 B로 진행하는 빛은 그 꺽이는 각도 θr1이 충분한 값이 되지 못하여 데이터버스배선(12)에 의해 차단된다.FIG. 4 is a view showing a function of a lens that more effectively forms a bend of light according to the refractive index of each material. In FIG. 4, a portion where light is not transmitted includes a wiring portion including electrodes and light such as a black matrix The data bus wiring (12) is taken as an example in the portion that can not be transmitted. The incident angle &thetas; i1 light traveling in the direction from A to B is deflected by a single microlens 100 formed of a material having a refractive index n 1 . When the value of n 1 is less than the index of refraction of n 2 of the material 27 in contact with the lens light so kkeokeo toward the outside of the part, such as a data bus wiring 12 that does not light is transmitted to the light transmission transmitted through the part but does not smaller as the value of n 1 n 2 than the desired beam traveling from a to B is blocked by the kkeokyineun angle θ r1 is not a sufficient value mothayeo data bus wire (12).
그러나, 제5도에 도시된 것과 같이 단일의 마이크로렌즈(100) 상에 굴절률n3의 물질로 제2의 마이크로렌즈(200)을 형성하면, 입사각θi의 빛은 굴절률n1의 제1마이크로렌즈(100)와 굴절률n3의 제2마이크로렌즈의 경계면의 법선에 대해 θr2만큼 꺽어지며 굴절률n3의 제2마이크로렌즈와 굴절률n2의 물질의 경계면의 법선에 대해 θr3만큼 꺽어진다. 굴절률 n1, n2, n3와 θi2, θr2, θr3간의 관계는 다음의 식과 같다.However, as shown in FIG. 5 by forming the microlenses 200 in the second of a material having a refractive index n 3 on a single microlens 100, the angle of incidence θ i of the light is first micro the refractive index n 1 It becomes kkeokeo by θ r2 for the interface between the normal line of the lens 100 and the refractive index n 3 a second micro lens of the refractive index n is kkeokeo by θ r3 about the interface between the normal line of the second microlens and the refractive index n2 of the material 3. The relationship between the refractive indices n 1 , n 2 and n 3 and θ i2 , θ r2 and θ r3 is as follows.
제1마이크로렌즈에 의해 꺽어진 빛은 제2마이크로렌즈에 의해 다시 한 번 꺽어지며 굴절률의 조정에 의해 세밀한 광의 경로제어가 가능해진다. The light bent by the first microlens is bent again by the second microlens, and the light path of the fine light can be controlled by adjusting the refractive index.
제5도에서와 같이 굴절률이 n1인 제1마이크로렌즈(100)와 굴절률이 n2인 물질(예를 들어 오버코트층(27)) 사이에 형성되는 굴절률n3의 제2마이크로렌즈(200)가 n1＜ n3＜ n2의 관계를 만족하면 제1마이크로렌즈에 의해 꺽어졌으나 빛이 투과하지 못 하는 부분에 의해 차단되었던 빛이 제2마이크로렌즈(200)에 의해 빛이 투과하는 부분쪽으로 꺽어져서 광원으로부터 나온 빛의 전부가 투과가 가능하게 된다.The refractive index is n 1, as shown in 5 Fig first micro-lens 100 and the refractive index n 2 of material (for example, the overcoat layer 27), the refractive index n 3 a second micro-lens 200 of which is formed between the When the relationship of n 1 <n 3 <n 2 is satisfied, the light that has been blocked by the portion that is bent by the first microlens but can not transmit the light is directed toward the portion through which the light is transmitted by the second microlens 200 So that all of the light emitted from the light source can be transmitted.
상기의 설명에서와 같이 마이크로렌즈의 형상이 볼록일 경우에는 굴절률간의 관계가 n1＜ n3＜ n2인 것이 효과적이며 마이크로렌즈의 형상이 오목일 경우에는 굴절률 간의 관계가 n1＞ n3＞ n2인 것이 투과광량을 향상을 위해서 바람직하다.As described above, when the shape of the microlenses is convex, the relationship between the refractive indexes n 1 <n 3 <n 2 is effective, and when the shape of the microlenses are concave, the relationship between the refractive indices is n 1 > n 3 > n 2 is preferable for improving the amount of transmitted light.
빛의 경로를 정밀하게 제어할 수 있는 수단인 다중마이크로렌즈는 상판에는 공통전극이 하판에는 화소전극이 형성되는 종전계방식의 액정표시장치를 비롯하여 하판에 화소전극과 대향전극 모두가 형성되어 빛이 투과하지 못 하는 부분에 의해 손실되는 광량이 많은 횡전계방식액정표시장치에 형성될 때 종래에 빛이 투과하지 못 하는 부분에 의해 차단되었던 빛이 투과가 되어 높은 광효율성을 얻게 된다. 2겹 이상의 다중마이크로렌즈가 형성되는 위치는 특허출원 제96-28526, 96-44739에 제시된 액정표시장치에서 단일의 마이크로렌즈가 형성되는 위치인 각 기판의 외면 및 내면, 컬러필터 및 오버코트층을 비롯하여 굴절률간의 관계에 의해 빛이 꺽일 때 그 꺽이는 각도를 고정도로 조절하여 종래 빛이 투과하지 못 하는 부분에 의해 차단되었던 빛이 투과될 수 있도록 하는 위치라면 액정표시장치의 어느 곳이라도 가능하나 배선부 및 블랙매트릭스 등의 빛이 투과하지 못 하는 부분과 광원 사이에 위치하는 것이 바람직하다.The multi-microlens, which is a means for precisely controlling the path of light, includes a conventional system in which a common electrode is formed on the upper plate and a pixel electrode is formed on the lower plate, and both the pixel electrode and the counter electrode are formed on the lower plate, When a transverse electric field type liquid crystal display device having a large amount of light to be lost by a non-transmissive portion is formed, light which has been blocked by a portion that has not been transmitted through the conventional art is transmitted and high light efficiency is obtained. The positions where the two or more multi-microlenses are formed include the outer and inner surfaces of the respective substrates, the color filter and the overcoat layer, which are locations where a single microlens is formed in the liquid crystal display device disclosed in Japanese Patent Application Nos. 96-28526 and 96-44739 It is possible to place any part of the liquid crystal display device if it is a position that allows the light that has been blocked by the portion that can not transmit the conventional light to be transmitted through by adjusting the angle of the breaking to a high degree when the light breaks due to the relationship between the refractive indexes, It is preferable to be located between the light source such as the black matrix which does not transmit light.
2겹 이상의 다중마이크로렌즈의 크기는 대략 빛이 투과하지 못 하는 부분에 대응하는 크기이거나 빛이 투과하지 못 하는 부분으로 둘러싸인 빛이 투과하는 부분에 대응하는 크기 정도가 된다.The size of the multi-microlenses of two or more layers is approximately the size corresponding to the portion that does not transmit light or the size corresponding to the portion of light enclosed by the portion that does not transmit light.
이하, 본 발명에 따르는 다중마이크로렌즈의 크기 및 다중마이크로렌즈가 형성되는 위치를 실시예1, 2, 3으로써 설명한다.Hereinafter, the size of the multiple microlenses according to the present invention and the positions at which the multiple microlenses are formed will be described as Embodiments 1, 2, and 3. FIG.
제6도는 실시예1의 제1투명유리기판 상에 2중마이크로렌즈가 형성된 액정표시장치의 단면도이다. 제7도는 실시예2의 컬러필터 상에 2중 마이크로렌즈가 형성된 액정표시장치의 단면도이다. 제8도는 실시예3의 컬러필터 상에 화소전극 및 대향전극 등의 빛이 투과하는 부분으로 둘러싸인 빛이 투과하는 부분에 대응하여 2중마이크로렌즈가 형성된 횡전계방식 액정표시장치의 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device in which a double microlens is formed on the first transparent glass substrate of Embodiment 1. FIG. 7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device in which a double microlens is formed on the color filter of the second embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view of a transverse electric field type liquid crystal display device in which a double microlens is formed on a color filter of Embodiment 3 corresponding to a portion through which light, such as a pixel electrode and a counter electrode, is transmitted.
[실시예1][Example 1]
제1투명유리기판(110)상에 굴절률 1.56의 벤조사이클로부텐으로 된 제1마이크로렌즈(100)가 형성되어 있다. 제1마이크로렌즈(100) 상에는 굴절률 1.6이 폴리이미드로 된 제2마이크로렌즈(200)가 형성되어 2중마이크로렌즈를 이루고 있다. 제2마이크로렌즈(200) 상에는 굴절률 1.7의 산화알루미늄으로 된 오버코트층(127)이 형성되어 있다. 오버코트층(127) 상에는 각 배선부(112)나 게이트절연막(130) 등이 형성되어 있다. 2중마이크로렌즈는 배선부인 주사선 및 신호선에 대응하여(횡전계방식 액정표시장치의 경우는 대향전극배선부를 포함한다.) 대략 배선폭 정도에 대응하는 크기를 가지며 하나 또는 쌍으로 형성되어 있다. 제1투명유리기판 쪽에 설치된 광원으로부터 나온 빛은 제1투명유리기판(110)을 지나 2중마이크로렌즈에 의해 그 방향이 원하는 각도만큼 꺽어져 제2투명유리기판(120)을 투과한다.A first microlens 100 made of benzocyclobutene having a refractive index of 1.56 is formed on the first transparent glass substrate 110. A second microlens 200 made of polyimide having a refractive index of 1.6 is formed on the first microlens 100 to form a double microlens. An overcoat layer 127 made of aluminum oxide having a refractive index of 1.7 is formed on the second micro lens 200. On the overcoat layer 127, wiring portions 112, a gate insulating film 130, and the like are formed. The double microlens has a size corresponding to approximately the width of the wiring in correspondence to the scanning lines and the signal lines which are the wiring portions (including the counter electrode wiring portion in the case of the transverse electric field type liquid crystal display device) and is formed as one or a pair. Light emitted from a light source provided on the first transparent glass substrate passes through the first transparent glass substrate 110 and is deflected by a desired angle by a double microlens to be transmitted through the second transparent glass substrate 120.
[실시예2][Example 2]
제2투명유리기판(120) 상에 형성된 컬러필터(121) 상에 굴절률 1.56의 벤조사이클로부텐으로 된 제1마이크로렌즈(100)가 형성되어 있다. 제1마이크로렌즈(100) 상에는 굴절률 1.6의 폴리이미드로 된 제2마이크로렌즈(200)가 형성되어 2중마이크로렌즈를 이루고 있다. 제2마이크로렌즈(200) 상에는 굴절률 1.7의 산화알루미늄으로 된 오버코트층(127)이 형성되어 있다. 오버코트층(127) 상에는 액정분자를 배향하기 위한 배향막(129)이 형성되어 있다. 마이크로렌즈는 각 배선부인 주사선 및 신호선에 대응하여(횡전계방식 액정표시장치의 경우는 대향전극 배선부를 포함한다.) 대략 배선폭 정도에 대응하는 크기를 가지며 하나 또는 쌍으로 형성되어 있다. 제2투명유리기판(120)쪽에 설치된 광원으로부터 나온빛은 제2투명유리기판(120)을 지나 2중마이크로렌즈에 의해 그 방향이 꺽어져 제1투명유리기판(110)을 투과한다.A first microlens 100 made of benzocyclobutene having a refractive index of 1.56 is formed on the color filter 121 formed on the second transparent glass substrate 120. A second microlens 200 made of polyimide having a refractive index of 1.6 is formed on the first microlens 100 to form a double microlens. An overcoat layer 127 made of aluminum oxide having a refractive index of 1.7 is formed on the second micro lens 200. On the overcoat layer 127, an alignment film 129 for aligning liquid crystal molecules is formed. The microlenses have a size corresponding to approximately the width of the wiring in correspondence with the scanning lines and the signal lines (including the counter electrode wiring portion in the case of the transverse electric field type liquid crystal display device), and are formed in one or a pair. Light emitted from a light source provided on the side of the second transparent glass substrate 120 passes through the second transparent glass substrate 120 and is turned by the double microlens to transmit through the first transparent glass substrate 110.
[실시예3][Example 3]
제2투명유리기판(120) 상에 형성된 컬러필터(121) 상에 굴절률 1.56의 벤조사이클로부텐으로 된 제1마이크로렌즈(100)가 형성되어 있다. 제1마이크로렌즈(100) 상에는 굴절률 1.6의 폴리이미드로 된 제2마이크로렌즈(200)가 형성되어 2중마이크로렌즈를 이루고 있다. 제2마이크로렌즈(200) 상에는 굴절률 1.7의 산화알루미늄으로 된 오버코트층(127)이 형성되어 있다. 오버코트층(127) 상에는 액정분자를 배향하기 위한 배향막(129)이 형성되어 있다. 마이크로렌즈는 하판에 형성된 화소전극(113)과 대향전극(114)으로 둘러싸인 부분에 대응하여 형성되어 있으며, 그 크기는 대략 화소전극과 대향전극으로 둘러싸여 형성된 각각의 빛이 투과하는 부분의 크기와 동일하다.A first microlens 100 made of benzocyclobutene having a refractive index of 1.56 is formed on the color filter 121 formed on the second transparent glass substrate 120. A second microlens 200 made of polyimide having a refractive index of 1.6 is formed on the first microlens 100 to form a double microlens. An overcoat layer 127 made of aluminum oxide having a refractive index of 1.7 is formed on the second micro lens 200. On the overcoat layer 127, an alignment film 129 for aligning liquid crystal molecules is formed. The microlenses are formed in correspondence with the portions surrounded by the pixel electrode 113 and the counter electrode 114 formed on the lower plate. The size of the microlenses is the same as the size of a portion through which light is transmitted, which is surrounded by the pixel electrode and the counter electrode Do.
[발명의 효과][Effects of the Invention]
본 발명에 의하면, 액정표시장치에 고정도로 빛의 경로를 제어할 수 있는 수단인 2중 또는 2중 이상의 다중마이크로렌즈가 형성되어 다중마이크로렌즈를 투과한 빛이 각각의 배선부 및 블랙매트릭스에 의해 차단되지 않고 그 방향이 꺽어져 투과가 되어 고투과율의 액정표시장치를 얻을 수 있다.According to the present invention, a multi-microlens, which is a means for controlling the path of light to a high degree in a liquid crystal display device, is formed, and the light transmitted through the multiple microlenses is transmitted to the respective wiring portions and the black matrix The liquid crystal display device is not blocked but its direction is bent and transmitted, and a liquid crystal display device having a high transmittance can be obtained.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960045313A KR100229619B1 (en) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | Liquid crystal display |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960045313A KR100229619B1 (en) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | Liquid crystal display |
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|---|---|
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| KR100229619B1 true KR100229619B1 (en) | 1999-11-15 |
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ID=19477121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019960045313A KR100229619B1 (en) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | Liquid crystal display |
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Citations (1)
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-
1996
- 1996-10-11 KR KR1019960045313A patent/KR100229619B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05346577A (en) * | 1992-06-15 | 1993-12-27 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Microlens incorporated type liquid crystal panel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR19980026760A (en) | 1998-07-15 |
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