KR100666236B1 - 반사율 향상을 위한 반투과형 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

개시된 반투과형 액정표시장치는, RGB 레진이 배열된 컬러 필터층 및 RGB 레진 사이에 마련된 블랙 매트릭스를 구비한 상부 기판과, 상부 기판에 이격 대향하며, 이중 셀 갭을 형성하는 투과부와 반사부가 마련된 하부 기판 및 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며, 투과부와 상기 반사부의 경계를 이루는 부분의 컬러 필터층 일측에는 서브 블랙 매트릭스가 마련됨으로써, 반사 모드 시, 입사광을 복수로 반사시켜 반사효율을 향상시키고, 투과 모드 시, 투과되지 않는 빛을 반사시켜 반사부를 준 점등상태로 마련함으로써 투과 효율을 향상시킴으로써, 화품을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

반사율 향상을 위한 반투과형 액정표시장치{Transflective type liquid crystal display device for improving reflective ratio}

도 1은 종래의 반투과형 액정표시장치의 픽셀을 나타낸 평면도,

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ′에 따른 반투과형 액정표시장치를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반투과형 액정표시장치의 픽셀을 나타낸 평면도,

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ′에 따른 반투과형 액정표시장치를 나타낸 단면도,

도 5는 도 도 3의 Ⅴ-Ⅴ′에 따른 반투과형 액정표시장치를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100... 반투과형 액정표시장치 110... 상부 기판

111... 컬러 필터층 112... 블랙 매트릭스

113... 서브 블랙 매트릭스 114... 금속 코팅층

120... 하부 기판 122... 레진층

123... 반사판

본 발명은 반투과형 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히 반사 모드 시, 반사율 및 반사 명암비를 향상시켜 화품 개선을 이룰 수 있는 반투과형 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 반투과형 액정표시장치는 하나의 화소 영역 내에 투과 영역과 반사 영역이 공존하여 어두운 환경에서는 투과 영역을 통해 반투과형 액정표시장치에 내장된 내부 광원을 이용하여 투과형으로 사용하고, 밝은 환경에서는 반투과형 액정표시장치 외부의 주변광을 활용하는 반사형으로 사용하는 액정표시장치를 말한다.

이러한 반투과형 액정표시장치로서 종래에는 도 1 및 도 2와 같은 구조가 일반적으로 채용되고 있다.

도면을 참조하면, 반투과형 액정표시장치(10)는 상부 기판(11)과, 이 상부 기판(11)에 소정 간격 이격 대향된 하부 기판(14) 및 상부 기판(11)과 하부 기판(14) 사이에 개재된 액정층(17)을 포함한다.

상부 기판(11) 중 액정층(17)에 접한 측에는 화면의 색상을 나타내기 위하여 RGB로 배열된 컬러 필터층(12)과 광누설을 방지하기 위한 차단막으로서 RGB 사이에 배치된 블랙 매트릭스(13)가 마련된다.

하부 기판(14) 중 액정층(17)에 접한 측에는 반사영역과 투과 영역이 형성되는데, 반사 영역에는 소정 높이로 마련된 레진층(15)과 상기 레진층(15) 상부에 입사광을 반사하기 위한 불투명 금속의 반사판(16)이 마련된다.

여기서, 소정 높이로 마련된 레진층(15)에 의하여 반사 영역과 투과 영역 사 이에는 이중 셀 갭이 형성된다.

미설명 부호 18은 ITO층이다.

이와 같이 이중 셀 갭으로 형성하는 이유는 외부 광원에 의하여 입사된 빛과 내부 광원에 의하여 투과된 빛의 광경로차에 의한 광위상차를 줄이기 위한 것이다.

그런데, 이와 같은 반투과형 액정표시장치는 하나의 화소 내에 반사 영역과 투과 영역을 분할하여 형성하므로 반사형이나 투과형과 비교 시, 반사율이나 반사 명암비 등의 반사효율 또는 휘도나 명암비 등의 투과 효율이 떨어져 화품이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 반사 모드 뿐만 아니라 투과 모드 시에도 광효율을 최대화시켜 화품을 향상시킬 수 있는 개선된 반투과형 액정표시장치를 제공하는 것을 그 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반투과형 액정표시장치는, RGB 레진이 배열된 컬러 필터층 및 상기 RGB 레진 사이에 마련된 블랙 매트릭스를 구비한 상부 기판과, 상기 상부 기판에 이격 대향하며, 이중 셀 갭을 형성하는 투과부와 반사부가 마련된 하부 기판 및 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며, 상기 투과부와 상기 반사부의 경계를 이루는 부분의 상기 컬러 필터층 일측에는 서브 블랙 매트릭스가 마련된 것이 바람직하다.

여기서, 상기 서브 블랙 매트릭스는 엠보싱 및 링클 형상 중 어느 한 형상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 서브 블랙 매트릭스 상에는 Mo 및 Cr 중 어느 한 금속이 코팅된 것이 바람직하다.

또한, 상기 반사부에는 레진층 및 상기 레진층 상에 반사판이 마련되며, 상기 레진층의 표면에는 엠보싱이 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 블랙 매트릭스의 표면에는 엠보싱 및 링클 형상 중 어느 한 형상이 형성된 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반투과형 액정표시장치의 픽셀을 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ′에 따른 반투과형 액정표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ′에 따른 반투과형 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하면, 반투과형 액정표시장치(100)는 상부 기판(110)과, 이 상부 기판(110)에 이격 대향하며, 이중 셀 갭을 형성하는 반사부와 투과부가 마련된 하부 기판(120)과, 상부 기판(110)과 하부 기판(120) 사이에 개재된 액정층(130) 및 하부 기판(120) 일측에 마련되어 액정층(130)으로 빛을 입사시키는 백라이트(미도시)를 포함한다.

상부 기판(110) 중 액정층(130)에 마주하는 면에는 화면의 풀 컬러(full color)를 형성하기 위하여 RGB 레진이 배열된 컬러 필터층(111)과, RGB 레진 사이 에 마련되어 빛샘 현상을 방지하는 차단막으로서 블랙 매트릭스(112)를 구비한다.

여기서, 블랙 매트릭스(112)의 표면에는 엠보싱(112a)이나 링클과 같은 형태가 형성될 수 있는데, 이는 빛의 반사율을 향상시키기 위한 것이다.

한편, 컬러 필터층(111)에는 서브 블랙 매트릭스(113)가 마련되는데, 이 서브 블랙 매트릭스(113)는 하부 기판(120)의 반사부와 투과부의 경계면의 컬러 필터층(111) 일측에 마련된다.

이 서브 블랙 매트릭스(113)는 반사부와 투과부의 경계면에서의 단차, 즉 이중 셀 갭이 형성된 반사부와 투과부 사이의 경계면에는 단차가 형성되므로, 이 경계면에서의 단차에 의하여 도 2의 A부분과 같이 액정 분자들의 디스클러네이션(disclination) 현상이 발생될 수 있고, 이 액정 분자들의 디스클러네이션 형상은 빛샘 현상을 불러 일으키므로, 이 빛샘 현상을 차단하기 위하여 마련된다.

또한, 이 서브 블랙 매트릭스(113)는 반사 모드 시, 입사광을 복수로 반사시켜 반사효율을 향상시키고, 투과 모드 시, 투과되지 않는 빛을 반사시켜 반사부를 준 점등상태로 마련함으로써 투과 효율을 향상시키시 위하여 마련된다.

서브 블랙 매트릭스(113)는 블랙 매트릭스(112)를 형성하기 위한 레진이나, RGB 레진에 의하여 엠보싱이나 링클 형상으로 마련될 수 있다.

그리고 반사율의 향상을 위하여 서브 블랙 매트릭스(113) 상에는 Mo나 Cr과 같은 금속이 코팅되어 금속 코팅층(114)을 형성할 수 있다.

하부 기판(120)의 반사부는 외부로부터 입사되는 빛을 반사시켜 다시 출사시키는 부분으로 소정의 두께로 이루어진 레진층(122) 상에 Al과 같은 불투명 금속으 로 된 반사판(123)이 적층된다.

이와 같은 구조의 반투과형 액정표시장치(100)는 반사부와 투과부의 경계면에서의 단차에 의하여 발생하는 액정 분자의 디스클러네이션과 이 액정 분자의 디스클러네이션에 의한 빛샘 현상을 컬러 필터층(111)에 마련된 서브 블랙 매트릭스(113)에 의하여 차단할 수 있다.

또한, 서브 블랙 매트릭스(113)는 반사 모드 시, 외부 광원으로부터 입사된 빛은 컬러 필터층(111)과 액정층(130)을 거쳐 반사판(122)에서 반사되고, 이 반사된 빛의 일부는 다시 액정층(130)과 컬러 필터층(111)을 거쳐 외부로 나가고, 외부로 나가지 못한 나머지 일부의 빛은 서브 블랙 매트릭스(113)에 의하여 반사되어 다시 반사판(123)에서 재반사함으로써 반투과형 액정표시장치(100)의 반사율을 증가시키고, 투과 모드 시, 백라이트로부터 투과 영역으로 입사된 빛은 일부는 액정층(130)과 컬러 필터층(111)을 거쳐 외부로 나가고, 블랙 매트릭스(112)와 서브 블랙 매트릭스(113)에 의하여 차단된 빛은 블랙 매트릭스(112)와 서브 블랙 매트릭스(113)에 의하여 반사되어 반사 영역의 반사판(123)으로 입사되고, 반사판(123)으로 입사된 빛은 재반사되어 외부로 빛을 내보내게 되므로 투과 효율을 향상시키는 역할을 한다.

미설명 부호 121은 ITO층이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 반투과형 액정표시장치에 의하면, 컬러 필터층에 서브 블랙 매트릭스를 마련하여 반사 모드 시, 입사광을 복수로 반사시켜 반사 효율을 향상시키고, 투과 모드 시, 투과되지 않는 빛을 반사시켜 반사부를 준 점등상태로 마련함으로써 투과 효율을 향상시킴으로써, 화품을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (5)

1. RGB 레진이 배열된 컬러 필터층 및 상기 RGB 레진 사이에 마련된 블랙 매트릭스를 구비한 상부 기판과, 상기 상부 기판에 이격 대향하며, 이중 셀 갭을 형성하는 투과부와 반사부가 마련된 하부 기판 및 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 반투과형 액정표시장치에 있어서,

   상기 투과부와 상기 반사부의 경계를 이루는 부분의 상기 컬러 필터층 일측에는 서브 블랙 매트릭스가 마련된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 서브 블랙 매트릭스는 엠보싱 및 링클 형상 중 어느 한 형상인 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 서브 블랙 매트릭스 상에는 Mo 및 Cr 중 어느 한 금속이 코팅된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 반사부에는 레진층 및 상기 레진층 상에 반사판이 마련되며, 상기 레진층의 표면에는 엠보싱이 형성된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 블랙 매트릭스의 표면에는 엠보싱 및 링클 형상 중 어느 한 형상이 형성된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.

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