KR100446934B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서 액정을 매개하여 대향배치되는 각 기판가운데 한쪽기판의 액정면측에 제 1 전극, 유기발광층, 제 2의 전극과의 적층체가 형성되고 상기 유기발광층은 제 1 전극과 제 2 전극과의 사이에 흐르는 전류에 의해 발광하는 것을 특징으로 하여 저소비전력을 도모하는 기술이 제공된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시판넬은 액정을 매개하여 대향배치시키는 한쌍의 기판을 외위기로 하여 상기 액정의 분포방향에 다수의 화소로 이루어지는 표시부를 구비한 것이다.
또한, 각 화소에는 한쌍의 전극이 형성되고, 상기 전극의 사이에 발생하는 전계에 의해 액정의 광투과율을 제어하도록 되어 있다.
이로 인하여 액정표시판넬은 그 자체발광이 되지 않기 때문에 예를들면, 그 배면에 백라이트를 배치시켜 이 백라이트로부터의 빛을 투과시키는 것에 의해 표시를 할수있도록 하고 있다.
그러나, 백라이트는 그 광원으로서 냉음극선관을 이용한 것이고, 소비전력이 크게되는 경향이 지적되고 있었다.
본 발명은 이와 같은 사정에 기초하여 이루어진 것이고 그 목적은 저소비전력의 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본원에 있어서, 개시되는 발명가운데 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면 이하와 같다.
본 발명에 의한 액정표시장치는 예를들면 액정을 매개하여 대향배치되는 각 기판 가운데 한쪽기판의 액정면측에 x 방향으로 연장되어 y방향으로 배치된 제 1 전극, 상기 제 1 전극을 덮어 형성된 유기발광층, 상기 유기발광층의 표면에 y방향으로 연장되어 x 방향으로 배치된 제 2 전극을 구비하고, 다른쪽 기판의 액정면측에 x 방향으로 연장되어 y방향으로 배치된 화소전극을 구비하고, 상기 제 2 전극은 상기화소전극과의 사이에 전계를 발생시키는 대향전극을 겸용하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같이, 구성된 액정표시장치는 유기발광층이 발광체가 되고 그 소비전력은 예를들면 냉음극선관등과 비교하여 매우 작아진다.
또한, 유기발광층을 발광시키는 전극가운데 한쪽전극은 액정을 구동시키기 위한 전극의 한쪽을 중복한 구성으로 되어 있다.
이로 인하여, 종래의 액정표시장치의 구성과 비교하여 액정측의 기판면에는 적어도 제 1 전극 및 유기발광층을 형성하는 뿐 아니라, 매우 간단한 구성으로 완성된다.
도 1 은 본 발명에 의한 액정표시장치의 한 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 2 는 유기발광층의 발광의 메카니즘을 나타낸 설명도이다.
도 3 은 반사형의 액정표시장치로서 사용한 경우의 빛의 경로를 그 편광을 포함하여 나타낸 설명도이다.
도 4 는 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 5 는 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 나타내는 구성도이다.
<주요부분을 나타내는 도면부호의 설명>
1 : 기판 2 : 투명기판
3 : 제 1 전극 4 : 유기발광층
5 : 제 2 전극(대향전극) 6, 8 : 배향막
7 : 액정층 9 : 화소전극
10 : 파장판 11 : 편광판
이하, 본 발명에 의한 액정표시장치의 각 실시예를 도면을 이용하여 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명에 의한 액정표시장치의 한 실시예를 나타내는 주요부 단면도이다. 여기에서 이 액정표시장치는 백라이트를 내장하고, 그 백라이트에서 빛을 투과시켜서 표시하게 하는 이른바 투과형으로 가능하도록 하고, 그 백라이트에서 빛을 이용하지 않고 예를들면 태양의 빛을 반사시켜서 표시시키는 이른바 반사형으로 하는 것이 가능하도록 되어 있다.
동도에 있어서, 우선기판(1)이 있다. 이 기판(1)은 액정층(7)을 매개하여후 기술하는 투명기판(2)와 대향위치되도록 되어 있다.
이 기판(1)은 불투명의 재료로 이루어지고 예를들면 수지재로 구성되어도 용이하다. 그러나, 유리재를 이용하여 내장되는 상기 백라이트로부터의 빛이 이 기판(1)을 통하여 외부에 누수되지 않는 수단을 실행하도록 하여도 용이하다.
그리고, 이 기판(1)의 액정면측에는 도안의 y방향으로 연장하여 x방향으로 배치되는 제 1 전극(3)이 형성되어 있다. 이 제 1 전극(3)의 폭 및 근접하는 다른 제 1 전극(3)의 간격은 예를들면, 후 기술하는 제 2 전극(5)과의 교차부의 영역이 액정층(7)의 개개로 구동시키는 각 화소영역과 대응(중복)하도록 정해진다.
이와 같이 제 1 전극(3)이 형성된 기판(1)의 표면에는 그 전역에 유기발광층(4)이 형성되어 있다. 이 유기발광층(4)은 예를들면 벤조티아졸(Benzothiazole)아연복합체, 트리페닐아민(Triphenylamine)계 재료등으로 이루어져 있고 예를들면 증착법등에 의해 형성된다.
이 유기발광층(4)의 표면에는 도안의 x방향으로 배치되는 제 2 전극(5)이 형성되어 있다. 이 제 2 전극(5)의 폭 및 근접하는 다른 제 2 전극(5)의 간격은 상기 제 1 전극(5)과의 교차부의 영역이 액정층(7) 개개로 구동시키는 각 화소영역과 대응(중복)하도록 정해진다.
이와 같이 하는 것에 의해 제 1 전극(3)과 제 2 전극(5)과의 사이에 전압을 안가하여 유기발광층(4)내에 전류를 흐르게 하는 것에 의해 상기 유기발광층(4)은 제 1 전극(3)과 제 2 전극(5)과의 교차부에서 발광하도록 이루어지고 액정표시장치의 백라이트로서 기능을 갖추도록 한다.
도 2는 유기발광층(4)의 전압이 인가될 때의 발광의 메카니즘을 나타낸 도이고 예를들면 제 1 전극(3)으로 이루어지는 음극측으로부터 유기발광층(4)측에 전자(31)가 공급되고 제 2 전극(4)로 이루어지는 양극측으로부터 유기발광층(4)측에 플러스구멍(35)이 공급되어 이들 전자(31)와 플러스구멍(35)이 재결합하여 빛이 조사하도록 한다.
이 제 2 전극(5)은 유기발광층(4)내에서 발생하는 빛을 장해없이 액정측으로 충분하게 조사시키기 위한것이고 또한 액정을 구동하기 위한 한쌍의 전극 가운데 대향전극을 겸용시키고 있기 때문에 예를 들면 ITO(Indium-Tim-Oxide)로 이루어지는 투명의 도전재로 형성하고 있다.
상기 기술한 바와 같이 제 1 전극(3)과 제 2 전극(5)의 교차부의 영역은 액정표시구동시 각 화소에 대응(중복)하고 있기 때문에 상기 유기발광층(4)에서 각 발광은 그 상태로 대응하는 각 화소를 조사하도록 이루어져 있다.
그리고, 이와 같이 제 2 전극(5)이 형성된 기판(1)의 표면의 전역에는 배향막(6)이 형성되어 있다. 이 배향막(6)은 후 기술의 액정과 직접적으로 접촉하는 막으로 상기 액정의 초기배향방향을 결정하도록 되어 있다.
한편, 상기 기판(1)과 액정을 매개하여 대향 배치되는 투명기판(2)이 있고 그 액정면측에는 도안의 y방향으로 연장하여 x방향으로 배치되는 화소전극(9)이 형성되어있다.
이 화소전극(9)은 그 폭 및 근접하는 다른 화소전극(9)과의 간격이 제 1 전극(3)의 간격과 거의 동일하게 되어 있고 또한 제 1전극(3)과 평면적으로 본 경우중복되도록 하여 형성되어 있다.
그리고, 이와 같은 화소전극(9)이 형성된 투명기판(2)의 표면의 전역에는 배향막(8)이 형성되어 있다. 이 배향막(8)은 후 기술의 액정과 직접적으로 접촉하는 막으로 상기 액정의 초기배향방향을 결정하도록 되어 있다.
또한, 투명기판(2)의 액정과 반대면측의 전역에는 파장판(10) 및 그 상면에는 편광판(11)이 배치되어 있다. 이들 파장판(10) 및 편광판(11)은 액정의 거동을 가시화하도록 설치된 것이다.
이와 같이, 형성된 액정표시장치는 편광판(11)측으로부터 관찰되도록 이루어져 있고 편광판(11) 파장판(10) 화소전극(9) 배향막(8) 액정(7) 배향막(6) 제 2 전극(대향전극을 겸한다)(5)까지 액정표시판넬로서 기능을 갖추고 제 2 전극(5) 유기발광층(4) 제 1 전극(3)까지 백라이트로서 기능를 갖추도록 되어 있다.
여기에서, 제 2 전극(5)은 상기 기술한 바와 같이 백라이트측의 전극과 액정표시장치측의 전극을 겸한 구성으로 되어 있다.
이로 인하여, 구동방법의 한 실시예로서는 제 1 전극의 전체에 전압(제 2전극(5) 에 인가하는 전압에 대해서 예를들면 3 ~ 7V)을 인가시켜 두고 제 2 전극(5)에 그 배열방향에 따라서 순차주사신호전압을 공급하면서 그 타이밍에 맞추어 화소전극(9)의 각각에 영상신호전압을 공급한다.
또한, 제 1 전극(3)을 예를 들면 Al과 같이 광반사율이 높은 금속층으로 형성하는 것에 의해 예를들면, 유기발광층(4)을 발광시키지 않아도 투명기판(2)측으로부터 예를들면, 태양빛을 상기 제 1전극(3)에 반사시켜 반사형의 액정표시장치로서 사용하도록 된다.
도 3은 반사형의 액정표시장치로서 사용한 경우의 빛의 경로를 그 편광을 포함하여 나타낸 설명도이다.
우선 액정층에 부가되는 전압이 OFF의 경우에 대해서 설명하면 편광으로서는 램던으로 직교하는 2방향의 직선편광성분의 합성광으로서 보여지는 외광(12a)이 편광판(직선편광판)(11)에 입사된다.
편광판(11)을 통과하는 것에 의해 상기 외광(12a)은 그 중 한쪽 직선편광성분이 흡수되어 직선편광(12b)이 된다.
다음으로 파장판(1/4λ 파장판)(10)을 통과하는 것에 의해 상기 직선편광(12b)은 원편광(12c)이 된다.
이 원편광(12c)은 액정층(7)과 유기발광층(4)을 투과하여 제 1 전극(3)에 도달하지만, 그 경우에는 상기 액정층(7)의 작용에 의해 직선편광(12d)이 된다. 이 경우 직선편광(12d)의 편광방향은 상기 직선편광(12b)의 편광방향에 대해서 직교하도록 되어 있다.
직선편광(12d)은 제 1 전극(3)에 의해 반사되고 다시 유기발광층(4)과 액정층(7)을 투과하도록 되지만, 그 때 상기 액정층(7)의 작용에 의해 원편광(12e)이 된다. 이 원편광(12e)의 편광의 회전방향은 상기 원편광(12c)의 편광회전방향에 대해서 역으로 되어 있다.
원편광(12e)은 파장판(10)을 통과하여 직선편광(12f)이 되고, 이 직선편광(12f)은 직선편광판을 그 상태로 투과하여 표시광(12g)으로서 관찰자의 눈에 띄게된다.
다음으로 액정층에 부가되는 전압이 ON의 경우에 대해서 설명하면 우선 액정층(7)의 분자는 전계방향(지면상에서 상하방향)으로 나열하므로, 액정층(7)은 그것을 투과하는 빛에 대해서 광학적인 작용을 미치는 경우는 없다.
이로 인하여 외광(13a)으로부터 액정층(7)을 투과하기 전까지의 시점에서는 액정층에 부가되는 전압이 OFF의 경우와 동일하여 원편광(14c)이 되고, 이 원편광(14c)은 액정층(7) 유기발광층(4)을 투과하여 제 1 전극에 반사되기 전 및 유기발광층(4) 액정층(7)을 투과한 후 그 상태로 편광판(14e)의 상태가 된다.
그리고, 파장판(10)을 투과하는 것에 의해 직선편광(13f)이 되고 이 직선편광(13f)의 편광방향은 편광판(11)의 편광방향과 직교하고 있기 때문에 상기 직선편광판(11)에 흡수되어 암표시(暗表示)광이 된다.
이와 같이, 구성된 액정표시장치는 유기발광층(4)이 발광체가 되고 그 소비전력은 예를들면 냉음극선관등과 비교하여 매우 작아진다.
또한, 유기발광층(3)을 발광시키는 전극가운데 한쪽전극은 액정을 구동시키기 위한 전극의 한쪽을 겸한 구성으로 되어있다.
이로 인하여 종래의 액정표시장치의 경우와 비교하여 액정측의 기판면에는 적어도 제 1 전극(3) 및 유기발광층(4)을 형성할 뿐아니라 매우 간단한 구성으로 완료되도록 한다.
(실시예 2)
도 4는 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 나타내는 단면도로 도1에 대응한 도로 되어 있다.
도 4는 칼라용의 액정표시장치로 되어 있고 도 1과 다른 구성은 투명기판(2)의 액정면측에 칼라필터(30)이 이 칼라필터(30)을 덮어 평탄화막(31)이 형성되어 있고 이 평탄화막(31)의 표면에 도 1과 동일한 화소전극(9)이 형성되어 있다.
칼라필터(30)는 도안의 y방향으로 연장되어 x방향으로 배치되어 형성되고 상기 화소전극(9)을 중복하도록 형성되어 있다.
칼라필터(30)는 x방향으로 예를 들면 적필터층(30r) 그린필터층(30g) 청필터층(30b)의 순으로 반복되어 형성되어 있다.
(실시예 3)
도 5는 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 나타내는 단면도로 도 4에 대응한 도로 되어 있다.
본 실시예에서는 유기발광층(4)에 있어서 적색발광층(4r) 그린색발광층(4g) 청색발광층(4b)을 선택적으로 형성하고 그들을 x방향으로 순차반복하여 형성한 것이다.
상기에서 그린색발광층(4g)은 예를들면 트리스(8-퀴노리노레이트)알루미늄[Tris(8-quinolinolate) alminium]으로 칭해지는 물질로 이루어지고 청색발광층(4b)은 4, 4'-비스(2,2 디페닐비닐(Diphenylvinyl)) 비페닐(Biphenyl)[4-4'-비즈(2,2-diphenylvinyl)biphenyl]로 명되는 물질로 이루어지고 적색발광층(4r)은 그린색발광층(4g)의 재료에 4-(디시아노 메틸렌)-2-테밀-6-(p-디메틸아미노스틸)-4H-피란[4-(Dicyanomethylene)-2methyl-6(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran]을 도핑한 물질로 이루어져 있다.
동도에서는 투명기판(2)측에 칼라필터(30)도 형성된 것이지만 이 칼라필터(30)가 없는 구성으로 하여도 용이한 것은 물론이다.
이상 설명한 점에서 본 발명에 의한 액정표시장치에 의하면 저소비전력의 것을 구하는 것이 가능하다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 액정을 매개하여 대향 배치되는 각 기판가운데 한쪽기판의 액정측의 면에 x방향으로 연재되어 y방향으로 병설된 제 1 전극과,
    상기 제 1 전극을 덮어 형성된 유기발광층과,
    상기 유기발광층의 표면에 y방향으로 연재되어 x방향으로 병설된 제 2 전극을 구비하고,
    다른쪽 기판의 액정측이 면에 x방향으로 연재되어 y방향으로 병설된 화소전극을 구비하여,
    상기 액정은 상기 제 2 전극과 상기 화소전극과의 사이에 발생한 전계에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 전극은 광을 반사시키는 도전재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 화소전극 및 상기 제 2 전극은 빛을 투과시키는 도전재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 액정을 매개하여 대향 배치되는 각 기판 가운데 한쪽 기판의 액정측의 면에 제 1 전극, 유기발광층, 제 2 전극의 순서의 적층체를 구비하고,
    다른쪽 기판의 액정측의 면에 화소전극을 구비하며,
    상기 액정은 상기 제 2 전극과 상기 화소전극과의 사이에 발생된 전계에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
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