KR100277648B1 - 능동발광형 액정표시소자 - Google Patents

Abstract

목적 : 본 발명은 편광판의 생략을 통해 광 이용 효율과 슬림화 및 생산 원가의 절감을 도모할 수 있는 능동 발광형 액정 표시소자를 제공한다.

구성 : 본 발명은 배면광원과, 이 배면광원에 중첩 배치되는 액정 셀과, 이 액정 셀의 내부에 주입된 고분자 분광재(Polymer dispersion)와, 상기 액정 셀의 전면에 배치되고 내측면에 형광패턴이 형성된 전면 글라스로 이루어지고, 상기 배면광은 상기 고분자 분광재에 의해 광 스위칭 되어 전면 글라스로 화상을 표시하게 되어 있다.

효과 : 편광판의 생략을 통해 부품수 및 생산 원가의 절감이 가능하고, 특히 편광판에 의한 광 손실이 없어져서 화면의 휘도를 향상시킬 수 있으며, 두께를 얇게 하는 슬림화도 가능하다.

[색인어]

고분자 액정, 능동 발광형 액정 표시소자

Description

능동 발광형 액정 표시소자

본 발명은 능동 발광형 액정 표시소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PD(Polymer dispersion)의 고유 특성을 이용하여 편광판을 생략할 수 있게 되어 있는 능동 발광형 액정 표시소자에 관한 것이다.

칼라 액정표시소자는 배면 광원에서 조사되는 빛이 편광자를 거쳐 액정층을 통과하게 되어 있고, 상기 액정층은 배향성을 이용하여 상기 배면광을 통과시키거나 통과되지 않게 차단하여 주는 작용을 함으로써 상기 배면광이 정해진 표시 형태를 이루게 되는 것이며, 이렇게 액정층을 통과한 배면광은 다시 컬러 필터를 거쳐서 대응하는 형광체로 조사됨에 따라 전면유리를 통해 화상을 현출하는 구성으로 되어 있다.

상기와 같은 칼라 액정표시소자에서 칼라 필터는 흡수 안료를 포함하고 있기 때문에 여기를 통과하는 광의 상당량이 감쇠되고, 그 결과로 색 순도 등이 저하되는 단점의 원인으로 되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근에 형광막을 액정표시소자의 전면에 배치하고, 그 후면에는 형광막을 여기 시켜 줄 수 있는 딥 블루 광원을 배면광으로 설치해서 광 이용효율의 개선 및 색 순도 향상을 꾀하는 능동 발광형 액정 표시소자가 시도된 바 있다.

그러나 상기 능동 발광형 액정 표시소자에서도 배면광은 액정 셀을 투과하기 전에 편광판을 거쳐야 하고, 또 투과된 후에는 다시 검광자를 거쳐서 시각적으로 인식되는 편광으로 변환되어야 하는 구조이므로 액정 표시소자의 두께를 얇게 하기가 어려운 문제점이 있다.

또 한편으로 상기 편광판은 배면광의 일부를 흡수시키는 작용도 하여 광 효율이 떨어진다. 더 구체적으로 백색의 배면광은 편광판에서 50%가 감쇄되고, 근자외선 영역의 배면광은 대략 20%가 감쇄되는 것으로 평가되고 있다.

이와 같이 배면광이 흡수 감쇄되면 화면상에서 휘도가 저하된다.

따라서 능동 발광형 액정표시소자는 화면의 휘도를 향상시키는 방안으로서 편광판의 생략이 가장 효과적으로 될 수 있는 바, 본 발명은 상기의 조건을 충족하여 주는 능동 발광형 액정 표시소자를 제공함에 그 목적을 두고 있는 것이다.

상기의 목적을 구현하는 본 발명은 배면광원과, 이 배면광원에 중첩 배치되는 액정 셀과, 이 액정 셀의 내부에 주입된 고분자 분광재(Polymer dispersion)와, 상기 액정 셀의 전면에 배치되고 내측면에 형광패턴이 형성된 전면 글라스로 이루어진다.

상기 고분자 분광재는 내부에 분자 배열된 액정을 포함하는 구형상의 것으로서, 이것은 전계 비인가 시에 액정이 원주방향에 따라 배열되어서 투과되는 배면광을 산란시켜 전면 글라스로 표시되지 않게 하고, 전계 인가 시에는 일렬로 나란하게 배열되어 상기 배면광을 투과시키게 되며, 이로 인해 전면 글라스의 형광패턴은 상기 배면광에 여기 발광하여 화상을 표시하게 된다.

또한, 본 발명에 적용되는 고분자 분광재에는 소량의 염료가 포함된다.

염료는 상기 고분자 분광재가 가지고 있는 고유의 투과성을 없애주기 때문에 근접 거리에서도 광산란 효과가 충분하게 나타나 액정 셀과 전면 글라스 사이의 간격을 좁게 설정할 수 있고 특히 오프 모드에서의 특성이 향상되는 효과를 나타내며, 혼입되는 염료로는 블랙 혹은 블루계열이 바람직하다.

제1도는 본 발명에 관련된 액정 표시소자의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.

제2도는 전계 비인가 상태에서 고분자 분광재의 광 산란을 설명하기 위한 개념도.

제3도는 전계 인가 상태에서 고분자 분광재의 광 투과를 설명하기 위한 개념도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 배면광 4 : 액정 셀

6, 8 : 글라스 10 : 고분자 분광재

12, 14 : 투명 전극 16 : 형광 패턴

18 : 전면 글라스

상술한 본 발명을 바람직한 실시예로서 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 관련된 액정 표시소자의 구성을 도시하고 있다.

도면에서 배면광(2)에 인접한 액정 셀(4)은 대향 배치된 1쌍의 글라스(6)(8)사이로 고분자 분광재(10)가 충전된 구성으로 되어 있고, 또 상기 양 글라스(6)(8)의 대향면에는 투명 전극(12)(14)이 적층 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 액정 셀(4)의 전면에는 내측면에 형광 패턴(16)이 도포된 전면 글라스(18)가 소정의 간격을 두고 장착된다.

상기 고분자 분광재(10)는 구형상으로 되어 있고 그 내부에는 액정 물질이 함입된 것이다.

본 발명에서 배면광(2)으로부터 조사되는 광은 직접 액정 셀(4)로 입사된다. 이 때 액정 셀(4)의 내부에 수용된 고분자 분광재(10)는 투명 전극(12)(14) 사이로 전계가 비인가된 오프 상태일 때는 제2도로 나타낸 바와 같이 액정 물질이 원주방향으로 배열되어 있음에 따라 상기 액정 셀(4)로 입사된 광은 고분자 분광재(10)의 표면에서 난반사되고, 이러한 난반사 형상은 고분자 분광재(10)가 액정 셀(4)의 내부에 2중 3중으로 겹쳐 배열되어 있음에 따라 완벽하게 차단되어 전면 글라스(18)의 형광 패턴(16)에 이르지 못하게 된다.

그러나 제3도로 묘사한 바와 같이 양 투명 전극(12)(14) 사이로 전계가 인가되면 상기 고분자 분광재(10)에 함유된 액정 물질이 광의 입사 방향으로 배열됨에 따라 입사광은 전혀 방해를 받지 않고 투과되어서 형광 패턴(18)의 형광체를 여기 발광시키게 된다. 그 결과로 상기 형광 패턴(18)에 의한 화상이 전면 글라스(18)를 통해 시청할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 고분자 분광재(10)를 광 스위칭 수단으로 이용하는 본 발명은 액정 셀(4)이 편광자와 검광자를 필요로 하지 않는다. 이 때문에 배면광의 광 투과 손실이 없어져서 화면의 휘도가 대폭 향상된다. 또 능동 발광형 액정 표시소자의 부품수가 줄어들어 생산 원가를 낮출 수 있음과 동시에 그 두께도 대폭 축소되므로 슬림화 하기가 용이하다.

한편, 상기 고분자 분광재(10)는 광 차단을 표면 산란효과로 나타내기 때문에 화이트-블랙 밸런스 문제가 발생하지만 배면광과 형광 패턴 사이의 실제 거리를 길게 설계하는 것으로 이를 해결할 수있다. 그러나 이 방법은 액정 표시소자의 설계에 제한을 주는 것이므로 바람직하다 할 수 없고, 상기 고분자 분광재(10)에 블랙 또는 블루 염료를 소량 첨가하여 이를 해결할 수 있고, 이 경우에 화면의 콘트라스트가 더욱 향상되는 부수적 효과도 얻게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 능동 발광형 액정표시소자에서 액정 셀에 고분자 분광재를 주입시킨 구성으로 함에 따라 종래의 편광자와 검광자를 생략할 수 있게 되어 생산 원가의 절감과 제품의 슬림화를 도모할 수 있는 효과를 가지고 있고, 또 배면광을 손실없이 이용하는 구성이므로 형광체를 여기 발광시키는 에너지 준위가 높아져 화면의 휘도도 대폭 향상되는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 배면광원과, 이 배면공원에 중첩 배치되는 액정 셀과, 상기 액정 셀의 전면에 배치되고 내측면에 형광패턴이 형성된 전면 글라스로 이루어진 능동 발광형 액정 표시소자에 있어서, 상기 액정 셀의 내부에 블랙 또는 블루 염료가 소량 혼입된 구형상의 고분자 분광재가 충전된 구성으로 됨을 특징으로 하는 능동 발광형 액정 표시소자.

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