KR100720427B1 - Active Matrix Liquid Crystal Display with High Cell Gap Tolerance And LCD Projector with the Active Matrix LCD - Google Patents

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KR100720427B1 KR1020030005418A KR20030005418A KR100720427B1 KR 100720427 B1 KR100720427 B1 KR 100720427B1 KR 1020030005418 A KR1020030005418 A KR 1020030005418A KR 20030005418 A KR20030005418 A KR 20030005418A KR 100720427 B1 KR100720427 B1 KR 100720427B1
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Abstract

액정투영기(LCD Projector)에 쓰이는 액정표시소자는 빠른 응답과 고해상도 특성이 요구된다. 해상도가 높을수록 화소전극과 주위 배선들 사이의 거리가 좁아져 수평전기장이 커지므로, 수평전기장의 영향을 줄이려고 액정층의 두께를 낮춘다. 액정층의 두께가 얇을수록 빠른 응답특성을 띄지만, 액정표시소자의 두께가 얇아지면 간극제(spacer) 불균일성, 기판의 평탄도(warpage), 생산공정에서 먼지(particle)의 주입 등으로 액정층의 두께의 균일성 확보가 어렵다. 본 발명에서는 액정층과 배향막 사이에 유전막을 두어, 액정층의 두께 변화에 따라서 액정층에 걸리는 전압이 달라지게하여, 액정층의 두께 변화에 대한 액정표시소자의 투과율(반사율) 변화를 최소화하였다. 또한 본 발명에서는 액정층과 배향막 사이에 있는 유전막을 굴절률이 다른 다중막으로 만들어, 거울 기능을 부가하므로, 반사형 액정표시소자의 반사율을 높이고 또한 생산 공정을 줄일 수 있었다. 본발명의 액정표시소자는 액정층의 두께 변화에 대한 투과율(반사율)의 변화를 최소화하여 액정투영기에 들어가는 투사형 액정표시소자에 적용할 수 있다.Liquid crystal display devices used in LCD projectors require fast response and high resolution. The higher the resolution, the narrower the distance between the pixel electrode and the peripheral wirings, so that the horizontal electric field becomes larger, so that the thickness of the liquid crystal layer is lowered to reduce the influence of the horizontal electric field. The thinner the thickness of the liquid crystal layer, the faster the response characteristics. However, when the thickness of the liquid crystal display device becomes thinner, the gap between the liquid crystal layer may be caused by unevenness of the spacer, flatness of the substrate, and injection of particles in the production process. It is difficult to secure uniformity of thickness. In the present invention, by placing a dielectric film between the liquid crystal layer and the alignment layer, the voltage applied to the liquid crystal layer is changed according to the thickness change of the liquid crystal layer, thereby minimizing the change in transmittance (reflectance) of the liquid crystal display device with respect to the thickness change of the liquid crystal layer. In the present invention, since the dielectric film between the liquid crystal layer and the alignment layer is made into a multi-layer having different refractive indices and a mirror function is added, the reflectance of the reflective liquid crystal display device can be increased and the production process can be reduced. The liquid crystal display device of the present invention can be applied to a projection type liquid crystal display device entering a liquid crystal projector by minimizing the change in transmittance (reflectance) with respect to the thickness change of the liquid crystal layer.

액정투영기, 액정층 두께, 고해상도, 유전막LCD, Liquid Crystal Layer Thickness, High Resolution, Dielectric Film

Description

액정층의 두께 공차가 큰 능동구동형 액정표시소자 및 이를 이용한 액정투영기 {Active Matrix Liquid Crystal Display with High Cell Gap Tolerance And LCD Projector with the Active Matrix LCD} Active drive type liquid crystal display device with large thickness tolerance of liquid crystal layer and liquid crystal projector using same {Active Matrix Liquid Crystal Display with High Cell Gap Tolerance And LCD Projector with the Active Matrix LCD}

도1은 일반적인 TFT 액정표시소자의 단위화소의 등가회로도이다.1 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of a general TFT liquid crystal display device.

도2는 일반적인 TFT 액정표시소자 구동의 등가회로도이다.Fig. 2 is an equivalent circuit diagram of driving a typical TFT liquid crystal display element.

도3은 도2의 구동의 파형이다.3 is a waveform of the driving of FIG.

도4는 종래의 투과형 TFT 액정표시소자의 배선도이다.4 is a wiring diagram of a conventional transmissive TFT liquid crystal display element.

도5는 종래의 투과형 TFT 액정표시소자의 단면도이다.Fig. 5 is a sectional view of a conventional transmissive TFT liquid crystal display device.

도6은 도5의 TFT 기판부를 상세하게 나타낸 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the TFT substrate of FIG. 5 in detail.

도7은 도5의 공통전극 기판부를 상세하게 나타낸 단면도이다.FIG. 7 is a detailed cross-sectional view of the common electrode substrate of FIG. 5.

도8는 종래의 반사형 TFT 액정표시소자의 단면도이다.Fig. 8 is a sectional view of a conventional reflective TFT liquid crystal display device.

도9는 도8의 TFT 기판부를 상세하게 나타낸 단면도이다.FIG. 9 is a sectional view showing details of the TFT substrate of FIG. 8; FIG.

도10은 종래의 액정투영기의 개략도이다.10 is a schematic diagram of a conventional liquid crystal projector.

도11은 본발명의 투과형 TFT 액정표시소자의 단면도이다.Fig. 11 is a sectional view of a transmissive TFT liquid crystal display device of the present invention.

도12는 도11의 TFT 기판부를 상세하게 나타낸 단면도이다.FIG. 12 is a cross-sectional view showing details of the TFT substrate of FIG.

도13은 본발명의 반사형 TFT 액정표시소자의 단면도이다.Fig. 13 is a sectional view of a reflective TFT liquid crystal display device of the present invention.

도14는 도13의 TFT 기판부를 상세하게 나타낸 단면도이다. FIG. 14 is a cross-sectional view showing details of the TFT substrate of FIG.                 

도15는 본발명의 액정표시소자의 단위화소의 등가회로도이다.Fig. 15 is an equivalent circuit diagram of unit pixels of the liquid crystal display device of the present invention.

도16은 전압변화에 따르는 액정층의 상대 정전용량 곡선이다.16 is a relative capacitance curve of the liquid crystal layer according to the voltage change.

도17은 전압변화에 따르는 액정표시소자의 상대 투과도 곡선이다.17 is a relative transmittance curve of the liquid crystal display according to the voltage change.

도18은 유전막의 정전용량의 변화에 따르는 액정표시소자의 투과도 변화를 나타내는 곡선이다.18 is a curve showing a change in transmittance of a liquid crystal display device according to a change in capacitance of the dielectric film.

도19는 본 발명의 액정투영기의 개략도이다.19 is a schematic view of a liquid crystal projector of the present invention.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing

10 신호선 20 주사선 50 프리즘 51 색거울10 Signal line 20 Scan line 50 Prism 51 Color mirror

52 투사렌즈 53 스크린 100 종래의 투과형 TFT 기판부52 Projection lens 53 Screen 100 Conventional transmissive TFT substrate

101 유리기판 111,112,113,114,115 절연막 116 유전막 101 Glass substrate 111,112,113,114,115 Insulation film 116 Dielectric film

120 투명화소전극 130 배향막 140,141 광차단막 150 TFT 120 Transparent pixel electrode 130 Alignment film 140,141 Light blocking film 150 TFT

151,152 LDD 153 TFT 채널 154 소스전극 151,152 LDD 153 TFT Channel 154 Source Electrode

155 게이트전극 156 드레인전극 160 반사 화소전극 155 gate electrode 156 drain electrode 160 reflective pixel electrode

170 간극제 200 종래의 반사형 TFT 기판부 170 Gap 200 Conventional Reflective TFT Substrate

300 공통전극 기판부 301 유리기판 300 Common electrode substrate 301 Glass substrate

320 공통전극 330 배향막 400 액정층 320 Common electrode 330 Alignment layer 400 Liquid crystal layer

500 본 발명의 투과형 TFT 기판부 600 본 발명의 반사형 TFT 기판부500 Transmissive TFT Substrate Part of the Invention 600 Reflective TFT Substrate Part of the Invention

1000 종래의 투과형 액정표시소자 2000 종래의 반사형 액정표시소자 1000 Conventional Transmissive Liquid Crystal Display 2000 Conventional Reflective Liquid Crystal Display

3000 본 발명의 투과형 액정표시소자 4000 본 발명의 반사형 액정표시소자 3000 Transmissive liquid crystal display device of the present invention 4000 Reflective liquid crystal display device of the present invention

본 발명은 액정층의 두께가 얇고 고해상도인 능동형 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 액정층의 두께(cell gap)의 공차를 크게 하여, 액정표시소자의 생산 수율과 그 휘도의 균일성을 높인, 액정층의 두께 공차가 큰 능동구동형 액정표시소자 및 이를 이용한 액정투영기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active liquid crystal display device having a thin liquid crystal layer and a high resolution. In particular, a liquid crystal having a high tolerance of the cell gap of the liquid crystal layer, thereby increasing the yield of the liquid crystal display device and the uniformity of its luminance. An active driving liquid crystal display device having a large thickness tolerance of a layer and a liquid crystal projector using the same.

액정투영기(LCD Projector)에 쓰이는 액정표시소자는 화소마다 TFT(Thin Film Transistor) 등과 같은 능동소자를 이용하여 액정층에 전압을 인가함으로써 영상을 표시한다. 이와 같은 액정투영기에 쓰이는 액정표시소자는 빛이 화소전극을 투과하는 투사형과, 빛이 화소전극에서 반사되는 반사형으로 나뉜다. 도1은 TFT 소자를 쓴 액정표시소자의 단위화소의 등가회로도이다. TFT 액정표시소자는 TFT가 단위화소를 이루고, 그 단위화소의 TFT는 주사선(20)과 신호선(10)에 연결되어 동작한다. 주사선(20)의 선택주기 동안에는 신호선에 걸린 전압이 TFT(15)의 소스-드레인을 거쳐서 액정층의 정전용량(CLC)과 보전축전기(storage capacitor)의 정전용량(CST)에 걸리고, 주사선의 비선택주기 동안에는 소스-드레인 사이의 저항이 커지기 때문에, 선택주기 동안에 액정층과 보전축전기에 걸리는 전압이 유지된다. 도2는 일반적인 TFT 액정표시소자의 구동의 등가회로도이다. 도3은 도2의 구동파형이다. 액정투영기에 쓰이는 TFT 액정표시소자는 그 해상도가 높으면 신호선과 신호선 사이가 조밀하여 액정표시소자 내부에 구동부가 설치되고, 주사선이 선택되는 기간 동안에 스위치신호(SW1, SW2, SW3)를 순차주사하여 동일 주사선 연결된 여러 화소들이 하나의 비디오 신호선에 의하여 동작됨으로써 영상을 표시한다. XGA급의 액정표시소자는 보통 10∼20개의 비디오 신호선이 외부에 연결이 되고, 한 개의 비디오 신호선이 50∼100 개의 신호선을 구동한다. 도4는 종래의 투과형 액정표시소자의 배선도이다. 주사선(20)과 신호선(10)이 만나는 부분에 고분자 수지로 만든 간극제(spacer, 170)를 둔다. TFT의 드레인에 투명한 화소전극(120)이 연결된다. 도5는 종래의 투과형 TFT 액정표시소자(1000)의 단면도로서, TFT 기판부(100)와, 공통전극 기판부(300)와, TFT 기판부(100)와 공통전극 기판부(300) 사이에 형성된 액정층(400)으로 구성된다. 도6은 도5의 TFT 기판부(100)를 상세하게 나타낸 단면도이다. TFT의 채널(153)은 이동도가 큰 다결정(poly crystal) 규소(Si)로 만든다. 다결정 규소는 주사선이 비선택 기간 동안에 누설전류(off current)가 크기 때문에 TFT의 채널의 양쪽에 LDD(Lightly Doped Drain)(151, 152)를 추가한다. 액정투영기의 경우에는 TFT 액정표시소자로 입사되는 빛이 매우 밝기 때문에, 빛이 TFT 채널(153)에 조사되면 누설전류가 증가하여 화질이 떨어진다. 따라서 TFT를 중심으로 빛의 입사방향에 대하여 TFT 양쪽에 빛차단막(140,141)을 둔다. 여기서 빛차단막(141)과 투명한 화소전극(120) 사이의 절연막(115)이 보전축전기(storage capacitor) 역할을 한다. 한편, 공통전극 기판부와 TFT 기판부 사이에 삽입되어 액정층의 두께를 일정하게 유지하는 간극제(170)는 빛이 투과되지 않는 부분에 설치된다. 도7은 도5의 공통전극 기판부(300)를 상세하게 나타낸 단면도로서, 유리기판(301)과, 유리기판(301) 위에 투명도전막이 형성되어 빛을 투과시키는 공통전 극(320)과, 공통전극(320) 위에 피막되는 배향막(330)으로 구성된다. A liquid crystal display device used in an LCD projector displays an image by applying a voltage to a liquid crystal layer using an active element such as a thin film transistor (TFT) for each pixel. The liquid crystal display device used in the liquid crystal projector is classified into a projection type in which light passes through the pixel electrode and a reflection type in which light is reflected from the pixel electrode. 1 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of a liquid crystal display device using a TFT device. In a TFT liquid crystal display device, a TFT forms a unit pixel, and the TFT of the unit pixel is connected to the scan line 20 and the signal line 10 to operate. During the selection period of the scan line 20, the voltage across the signal line is applied to the capacitance C LC of the liquid crystal layer and the capacitance C ST of the storage capacitor through the source-drain of the TFT 15. Since the resistance between the source and the drain increases during the non-selection period of, the voltage applied to the liquid crystal layer and the storage capacitor is maintained during the selection period. Fig. 2 is an equivalent circuit diagram of driving of a general TFT liquid crystal display element. 3 is a driving waveform of FIG. The TFT liquid crystal display device used in the liquid crystal projector has high resolution and the driver line is installed inside the liquid crystal display device because the signal line and the signal line are dense, and sequentially scans the switch signals SW1, SW2 and SW3 during the scanning line selection. Several pixels connected to the scan line are operated by one video signal line to display an image. In the XGA class liquid crystal display device, usually 10 to 20 video signal lines are connected to the outside, and one video signal line drives 50 to 100 signal lines. 4 is a wiring diagram of a conventional transmissive liquid crystal display device. A spacer 170 made of a polymer resin is disposed at a portion where the scan line 20 and the signal line 10 meet each other. The transparent pixel electrode 120 is connected to the drain of the TFT. FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional transmissive TFT liquid crystal display device 1000, wherein a TFT substrate portion 100, a common electrode substrate portion 300, and a TFT substrate portion 100 and a common electrode substrate portion 300 are shown in FIG. It is composed of the liquid crystal layer 400 formed. FIG. 6 is a cross-sectional view of the TFT substrate 100 of FIG. 5 in detail. The channel 153 of the TFT is made of polycrystalline silicon (Si) having high mobility. Polycrystalline silicon adds LDDs (Lightly Doped Drains) 151 and 152 to both sides of the channel of the TFT because the scan line has a large off current during the non-selection period. In the case of the liquid crystal projector, since the light incident on the TFT liquid crystal display is very bright, when light is irradiated to the TFT channel 153, the leakage current increases and the image quality is degraded. Therefore, light blocking films 140 and 141 are placed on both sides of the TFT with respect to the incident direction of light centering on the TFT. In this case, the insulating film 115 between the light blocking film 141 and the transparent pixel electrode 120 serves as a storage capacitor. On the other hand, the gap agent 170 inserted between the common electrode substrate portion and the TFT substrate portion to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer is provided in a portion where the light is not transmitted. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the common electrode substrate 300 of FIG. 5 in detail, a glass substrate 301, a common electrode 320 formed on the glass substrate 301 to transmit light, and The alignment layer 330 is formed on the common electrode 320.

도8은 종래의 반사형 TFT 액정표시소자(2000)의 단면도로서, 공통전극 기판부(300)와, TFT 기판부(200)와, 공통전극 기판부(300)와 TFT 기판부(200) 사이에 형성된 액정층(400)으로 구성된다. 도9는 도8의 TFT 기판부(200)를 상세하게 나타낸 단면도이다. 반사형 화소전극(160)은 빛이 반사되는 금속막으로 만든다. 여기서, 빛차단막(141)과 화소전극(160) 사이의 절연막은 보전축전기 역할을 한다. 한편 도6에 나타낸 투과형 TFT 액정표시소자의 TFT 기판부의 광차단막(140)은 빛이 투과되는 영역에 둘 수 없는데 비하여, 반사형 TFT 액정표시소자의 TFT 기판부는 빛의 입사방향에 대하여 화면 뒤쪽 전체에 광차단막(140)을 둘 수 있다.8 is a cross-sectional view of a conventional reflective TFT liquid crystal display device 2000, and includes a common electrode substrate portion 300, a TFT substrate portion 200, and a common electrode substrate portion 300 and a TFT substrate portion 200. FIG. It consists of a liquid crystal layer 400 formed on. 9 is a cross-sectional view illustrating the TFT substrate 200 of FIG. 8 in detail. The reflective pixel electrode 160 is made of a metal film on which light is reflected. Here, the insulating film between the light blocking film 141 and the pixel electrode 160 serves as a storage capacitor. On the other hand, the light blocking film 140 of the TFT substrate portion of the transmissive TFT liquid crystal display element shown in FIG. 6 cannot be placed in a region through which light is transmitted, whereas the TFT substrate portion of the reflective TFT liquid crystal display element is entirely behind the screen with respect to the incident direction of light. The light blocking film 140 may be placed on the substrate.

이와 같은 종래의 액정표시소자는, 액정층에 정밀하게 만들어진 간극제(170)를 삽입하지만, 여전히 그 높이의 편차를 가지고 있다. 또한 능동소자기판부가 단결정 규소(Silicon Wafer)로 만들어지는 LCOS(Liquid Crystal On Silicon) 경우, 광차단막과 여러 금속 배선층의 스트레스로 인하여 기판부 자체가 1∼3㎛ 정도 뒤틀려 액정층의 두께의 변화가 심하여 공정 수율이 떨어진다. 또한 해상도를 높일수록 화소전극과 주위 배선들 사이의 거리가 좁아져 수평전기장이 커지므로, 수평전기장의 영향을 줄이려고 액정층의 두께를 낮춘다. 액정층의 두께가 얇을수록 빠른 응답특성을 띄므로, 실제적으로 액정투영기에 들어가는 액정표시소자의 액정층의 두께는 2㎛ 이하이다. 그러나 액정표시소자의 액정층의 두께가 얇아지면 간극제(spacer)의 불균일성, 기판의 평탄도(warpage), 생산공정에서 먼지(particle)의 주입 등으로 액정층(400)의 두께가 균일하지 않는다. 액정층(400)의 두께가 균일하지 않으면 액정표시소자를 투과 또는 반사하는 빛의 균일성이 떨어지기 때문에 화질도 떨어진다. Such a conventional liquid crystal display device inserts the gap agent 170 precisely made into the liquid crystal layer, but still has a variation in its height. In addition, in the case of liquid crystal on silicon (LCOS) in which the active element substrate is made of single crystal silicon, the thickness of the liquid crystal layer is changed due to the distortion of the substrate portion by 1 to 3 μm due to the stress of the light blocking film and various metal wiring layers. Severe process yield drops. In addition, the higher the resolution, the narrower the distance between the pixel electrode and the peripheral lines, so that the horizontal electric field becomes larger, so that the thickness of the liquid crystal layer is reduced to reduce the influence of the horizontal electric field. Since the thinner the liquid crystal layer, the faster the response characteristic, and therefore, the thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal display element that actually enters the liquid crystal projector is 2 m or less. However, when the thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal display device becomes thin, the thickness of the liquid crystal layer 400 is not uniform due to nonuniformity of the spacer, warpage of the substrate, and injection of particles in the production process. If the thickness of the liquid crystal layer 400 is not uniform, the image quality is also degraded because the uniformity of light transmitted or reflected through the liquid crystal display device is inferior.

액정층의 두께의 변화에 대한 정면 방향에서의 빛의 투과도 변화를 알아보았다. 주입된 액정의 물성은 표1과 같다. The change in the transmittance of light in the front direction with respect to the change in the thickness of the liquid crystal layer was examined. Physical properties of the injected liquid crystal are shown in Table 1.

항목Item 표기Mark 값value 유전율permittivity

Figure 112003003029977-pat00001
Figure 112003003029977-pat00001
4.04.0
Figure 112003003029977-pat00002
Figure 112003003029977-pat00002
 12.112.1 탄성상수Elastic constant
Figure 112003003029977-pat00003
Figure 112003003029977-pat00003
 12.5pN12.5 pN
Figure 112003003029977-pat00004
Figure 112003003029977-pat00004
 7.3pN7.3pN
Figure 112003003029977-pat00005
Figure 112003003029977-pat00005
 17.9pN17.9pN 굴절률Refractive index
Figure 112003003029977-pat00006
Figure 112003003029977-pat00006
 1.51.5
Figure 112003003029977-pat00007
Figure 112003003029977-pat00007
 1.671.67

표1의 액정으로 90도 TN 투과형의 액정표시소자의 광투과도를 액정셀의 두께를 달리하여 컴퓨터 시뮬레이션으로 광투과도를 계산하였다. 기준이 되는 액정층의 두께는 2.5㎛였고, 액정셀의 두께의 변화를 ±0.5㎛ 주었다. 표2는 투과도가 100%, 50%, 20%였을 때의 상대투과율 변화를 나타낸 것이다. 전압이 인가되지 않은 상태(Normal White)에서는 액정셀의 두께의 변화 2.5 ±0.5㎛에 대하여 투과율이 약 15% 정도 변하나, 투과율이 낮을수록 투과율 변화가 커지는 것을 알 수 있다. The light transmittance of the 90 degree TN transmissive liquid crystal display device with the liquid crystal of Table 1 was calculated by computer simulation by varying the thickness of the liquid crystal cell. The thickness of the liquid crystal layer as a reference was 2.5 µm, and the change in the thickness of the liquid crystal cell was ± 0.5 µm. Table 2 shows the relative transmittance changes when the transmittance was 100%, 50%, and 20%. In the state where no voltage is applied (Normal White), the transmittance changes by about 15% with respect to the change of the thickness of the liquid crystal cell of 2.5 ± 0.5㎛, but it can be seen that the lower the transmittance, the larger the transmittance change.

기준 투과도Reference transmittance +0.5㎛+ 0.5㎛ -0.5㎛-0.5㎛ 100%100% +2.0%+ 2.0% -12.9%-12.9% 50%50% +21.8%+ 21.8% -32.0%-32.0% 20%20% +36.8%+ 36.8% -34.2%-34.2%

도10은 종래의 액정투영기의 개략도이다. 광원에서 나온 백색광은 입사프리즘(50-1)에서, 백색광의 진행방향으로 진행하는 초록색 빛(G)과, 반사되는 빨간색빛(R)과, 빨간색 빛과 반대 방향으로 반사되는 파란색 빛(B)으로 분리된다. 세개의 성분으로 분리된 각각의 빛은 빨간색 빛을 변조하는 액정표시소자(1000(R)), 초록색빛을 변조하는 액정표시소자(1000(G)), 파란색 빛을 변조하는 액정표시소자 (1000(B))를 지나 출사프리즘(50-2)에서 합쳐진다. 출사프리즘에서 합쳐진 빛은 투사렌즈(52)에 의하여 확대되어 스크린(53)에 영상으로 표현된다. 10 is a schematic diagram of a conventional liquid crystal projector. The white light emitted from the light source is the green light (G) traveling in the direction of the white light, the reflected red light (R), and the blue light (B) reflected in the opposite direction to the red light in the incident prism 50-1. Separated by. Each light separated into three components is a liquid crystal display device (1000 (R)) for modulating red light, a liquid crystal display device (1000 (G)) for modulating green light, and a liquid crystal display device (1000) for modulating blue light. (B)) is merged in the exit prism 50-2. The light merged in the exit prism is enlarged by the projection lens 52 and represented on the screen 53 as an image.

이와 같이 액정투영기에 쓰이는 액정표시소자는, 다음 표3에 나타낸 바와 같이, 화면의 크기와 화면의 모드에 따라서 화소의 피치가 다르다.As described in Table 3 below, the liquid crystal display device used in the liquid crystal projector has a different pixel pitch depending on the size of the screen and the mode of the screen.

크기(인치)Size in inches VGAVGA SVGASVGA XGAXGA 0.70.7 27.7㎛27.7㎛ 22.2㎛22.2 μm 17.3㎛17.3 ㎛ 0.90.9 32.0㎛32.0㎛ 25.7㎛25.7 μm 20.0㎛20.0 ㎛ 1.31.3 51.5㎛51.5 ㎛ 41.2㎛41.2 μm 32.8㎛32.8 ㎛

액정투영기에 쓰이는 TFT 액정표시소자의 화소의 피치는 화면의 크기와 표시모드에 따라서 다르지만, 8∼20㎛ 정도의 제품이 현재 상품화 되고 있다. 해상도가 높을수록 화소전극과 주위 배선들 사이의 거리가 좁아져 수평전기장이 커지므로, 수평전기장의 영향을 줄이려고 액정층의 두께를 낮춘다. 따라서 종래 기술에 따른 액정표시소자와 이를 이용한 액정투영기는, 액정층의 두께가 얇을수록 두께의 편차가 심해지므로, 투과율(반사율)이 달라져 화질이 떨어졌다.Although the pitch of the pixels of the TFT liquid crystal display device used in the liquid crystal projector varies depending on the size of the screen and the display mode, products of about 8 to 20 탆 are commercially available. The higher the resolution, the narrower the distance between the pixel electrode and the peripheral wirings, so that the horizontal electric field becomes larger, so that the thickness of the liquid crystal layer is lowered to reduce the influence of the horizontal electric field. Therefore, the liquid crystal display device according to the related art and the liquid crystal projector using the same have a greater variation in thickness as the thickness of the liquid crystal layer becomes thinner, so that the transmittance (reflectance) is different and the image quality is deteriorated.

본 발명의 목적은 액정층의 두께의 변화가 있어도 액정표시소자의 투과도와 반사도의 변화를 줄여, 화질 및 생산 수율을 높인, 액정층의 두께 공차가 큰 능동구동형 액정표시소자 및 이를 이용한 액정투영기를 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 액정층과 배향막 사이에 유전막을 두어, 액정층의 두께가 변하면 액정층에 걸리는 전압을 변화시켜, 액정층의 두께 변화에 대한 투과율 또는 반사율 변화를 줄여서 화질및 생산 수율을 높인 액정층의 두께 공차가 큰 능동구동형 액정표시소자 및 이를 이용한 액정투영기를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the change in the transmittance and reflectivity of a liquid crystal display device even if there is a change in the thickness of the liquid crystal layer, thereby increasing the image quality and production yield, and the active driving type liquid crystal display device having a large thickness tolerance of the liquid crystal display and a liquid crystal projector using the same. To provide. Another object of the present invention is to provide a dielectric film between the liquid crystal layer and the alignment layer, the change in the voltage applied to the liquid crystal layer when the thickness of the liquid crystal layer changes, reducing the change in transmittance or reflectance of the thickness change of the liquid crystal layer to improve the image quality and production yield An active driving type liquid crystal display device having a large thickness tolerance of the liquid crystal layer and a liquid crystal projector using the same are provided.

도11과 도13은 본 발명의 TFT 액정표시소자의 단면도이고, 도12는 본 발명의 투과형 TFT 액정표시소자(3000)의 TFT 기판부(500)의 단면도이다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 화소전극(120)과 공통전극(320) 사이에는 TFT 기판부의 배향막(130), 유전막(116)과 액정층(400), 및 공통전극 기판부 배향막(330)이 직렬로 연결된 구조이다. 그리고, 화소전극(120,160)과 배향막(130) 사이에 유전막(116)이 형성되어 있다. 투명 도전막인 화소전극(120)의 아랫 부분은 종래기술과 동일하다.
액정투영기에 쓰이는 액정표시소자의 액정층(400)은 유전율 상수가 4∼20 정도이고, 액정층(400)의 두께는 약 2㎛ 정도이다. 또한, 배향막(330)은 두께가 약 600Å 정도이고 유전율 상수가 약 3∼5 정도이다.
액정층(400)이나 배향막(130)과 유전막(116)과 같은 절연막(Insulation Layer)들은 저항 성분이 거의 무한대이고, 단순히 정전용량(capacitance)이라고 전제함으로써, 임피던스(Impedance)를 분석한다. 유전막(116)의 유전율이 ε이고, 두께가 d, 면적이 A라면, 이 막의 정전용량(C)은 아래 식과 같다.11 and 13 are sectional views of the TFT liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 12 is a sectional view of the TFT substrate portion 500 of the transmissive TFT liquid crystal display device 3000 of the present invention.
11 to 13, the alignment layer 130, the dielectric layer 116 and the liquid crystal layer 400, and the common electrode substrate portion alignment layer 330 between the pixel electrode 120 and the common electrode 320. This is a structure connected in series. A dielectric film 116 is formed between the pixel electrodes 120 and 160 and the alignment layer 130. The lower portion of the pixel electrode 120, which is a transparent conductive film, is the same as in the prior art.
The liquid crystal layer 400 of the liquid crystal display device used in the liquid crystal projector has a dielectric constant of about 4 to about 20, and the thickness of the liquid crystal layer 400 is about 2 μm. In addition, the alignment layer 330 has a thickness of about 600 GPa and a dielectric constant of about 3-5.
Insulation layers, such as the liquid crystal layer 400, the alignment layer 130, and the dielectric layer 116, analyze the impedance by assuming that the resistance component is almost infinite and is simply a capacitance. If the dielectric constant of the dielectric film 116 is ε, the thickness is d, and the area is A, the capacitance C of this film is expressed by the following equation.

Figure 112003003029977-pat00008
Figure 112003003029977-pat00008

액정층(400)과 배향막(130) 그리고 유전막(116)의 면적은 화소전극(120)과 공통전극(320)이 서로 겹치는 부분으로 모두 같다. 배향막(130)이 액정층(400)에 비하여 매우 얇을 경우에는 배향막(130)은 무시하고 계산한다. 유전막(116)은 빛을 잘 투과시키고 비저항이 높을수록 좋다.
도14는 본 발명의 반사형 TFT 액정표시소자(4000)의 TFT 기판부(600)의 단면도이다. 빛을 반사하는 금속막인 화소전극(160)의 아랫 부분은 종래기술과 동일하다. 화소전극(160)과 배향막(130) 사이에 유전막(116)이 들어있다.
도15는 본 발명의 액정표시소자의 단위화소의 등가회로도로서, 배향막(130)의 두께가 액정층(400)이나 유전막(116)에 비하여 매우 얇다고 전제한 것이다. 화소전극(160)의 면적이 A이고 액정층(400)의 두께와 유전율을 각각

Figure 112006095320021-pat00009
이라 하고, 유전막(116)의 두께와 유전율을 각각
Figure 112006095320021-pat00010
라고 하면, 액정층(400)과 유전막(116)의 정전용량
Figure 112006095320021-pat00011
은 아래 식과 같다. The areas of the liquid crystal layer 400, the alignment layer 130, and the dielectric layer 116 are the same in that the pixel electrode 120 and the common electrode 320 overlap each other. When the alignment layer 130 is very thin as compared to the liquid crystal layer 400, the alignment layer 130 is ignored and calculated. The dielectric film 116 transmits light well and the higher the resistivity, the better.
Fig. 14 is a sectional view of the TFT substrate portion 600 of the reflective TFT liquid crystal display element 4000 of the present invention. The lower portion of the pixel electrode 160, which is a metal film that reflects light, is the same as in the prior art. The dielectric layer 116 is interposed between the pixel electrode 160 and the alignment layer 130.
FIG. 15 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of a liquid crystal display device according to the present invention, which assumes that the thickness of the alignment layer 130 is very thin compared to that of the liquid crystal layer 400 or the dielectric film 116. The area of the pixel electrode 160 is A and the thickness and dielectric constant of the liquid crystal layer 400 are respectively
Figure 112006095320021-pat00009
The thickness and dielectric constant of the dielectric film 116
Figure 112006095320021-pat00010
In other words, the capacitance of the liquid crystal layer 400 and the dielectric film 116
Figure 112006095320021-pat00011
Is as shown below.

삭제delete

Figure 112003003029977-pat00012
Figure 112003003029977-pat00012

도15에서 화소전극(120,160)과 공통전극 사이에 걸린 전압이 V라면 액정층에 걸린 전압

Figure 112006095320021-pat00013
는 다음 식과 같다. In FIG. 15, if the voltage applied between the pixel electrodes 120 and 160 and the common electrode is V, the voltage applied to the liquid crystal layer.
Figure 112006095320021-pat00013
Is as follows.

Figure 112003003029977-pat00014
Figure 112003003029977-pat00014

정전용량을 전압이 걸리지 않았을 때의 액정층(400)의 정전용량을 1로하여, 그 비율로 나타내는 상대정전용량을 쓰면 편리하다.
도16은 액정층의 전압변화에 따르는 액정층의 상대 정전용량 곡선이다. 액정층(400)에 전압이 인가되면 액정분자가 유전율이 큰 방향으로 정렬하면서 액정층의 정전 용량이 커진다.
도17은 액정층의 전압변화에 따르는 액정층의 상대 투과도 변화 곡선이다. 액정층(400)에 전압이 0V가 걸렸을 때, 빛이 가장 많이 투과되는 NW(Normal White) 모드이다.
유전막(116)은 스핀코팅(spin coating)으로 막을 입히므로 비교적 균일하게 입힐 수 있고, 등방성 물질이므로 인가 전압에 따라서 정전용량의 변화가 없다. 수학식3에서 액정층(400)의 두께

Figure 112006095320021-pat00015
가 커지면, 액정층(400)의 정전 용량은 줄어들어, 액정층(400)에 걸리는 전압
Figure 112006095320021-pat00016
이 커진다. 액정표시소자를 지나는 빛의 투과도는 액정의 굴절률 이방성
Figure 112006095320021-pat00017
과 액정층(400)의 두께
Figure 112006095320021-pat00018
의 곱의 합수로 나타내는데, 액정층(400)이 커지면 액정층(400)에 걸리는 전압이 커져서 액정의 굴절률 이방성이 작아지므로,
Figure 112006095320021-pat00019
이 서로 보상이 되어 투과율 변화가 종래에 비하여 작다. It is convenient to set the capacitance of the liquid crystal layer 400 when the capacitance is not applied to voltage to 1, and to write the relative capacitance represented by the ratio.
16 is a relative capacitance curve of the liquid crystal layer according to the voltage change of the liquid crystal layer. When a voltage is applied to the liquid crystal layer 400, the liquid crystal molecules are aligned in a direction in which the dielectric constant is large, thereby increasing the capacitance of the liquid crystal layer.
17 is a curve of change in relative transmittance of the liquid crystal layer according to the voltage change of the liquid crystal layer. When a voltage of 0 V is applied to the liquid crystal layer 400, the light is most transmitted in a normal white (NW) mode.
Since the dielectric film 116 is coated by spin coating, the dielectric film 116 may be coated relatively uniformly. Since the dielectric film 116 is an isotropic material, there is no change in capacitance depending on the applied voltage. Thickness of the liquid crystal layer 400 in equation (3)
Figure 112006095320021-pat00015
When is increased, the capacitance of the liquid crystal layer 400 is reduced, the voltage applied to the liquid crystal layer 400
Figure 112006095320021-pat00016
Will grow. Transmittance of light passing through the liquid crystal display device is the refractive index anisotropy of the liquid crystal
Figure 112006095320021-pat00017
And the thickness of the liquid crystal layer 400
Figure 112006095320021-pat00018
It is expressed as the sum of the products of. As the liquid crystal layer 400 becomes larger, the voltage applied to the liquid crystal layer 400 becomes larger, so that the refractive index anisotropy of the liquid crystal becomes smaller.
Figure 112006095320021-pat00019
These are compensated for each other, and the change in transmittance is smaller than in the prior art.

도18은 유전막의 정전용량의 변화에 따르는 액정표시소자의 투과도 곡선의 변화율이다.
액정의 물성은 표1과 같고, 기준이 되는 액정층의 두께는 2.5㎛였다. 전압이 걸리지 않았을 때의 액정층의 정전용량을 1로 기준을 정하였다. 곡선(가)와 (나)는 투과도가 20%인 전압이 걸린 상태에서 액정셀의 두께가 각각 2.0㎛와 3.0 ㎛였을 때의 투과율 변화를 나타낸 것이다. 곡선(다)와 (라)는 투과도가 50%인 전압이 걸린 상태에서 액정셀의 두께가 각각 2.0㎛와 3.0 ㎛였을 때의 투과율 변화를 나타낸 것이다. 유전막(116)의 상대정전 용량이 2∼6였을 때 투과도 50%와 투과도 20%에서의 투과율 변화가 동시에 최소화되는 것을 알 수 있다. 18 is a rate of change of the transmittance curve of the liquid crystal display device according to the change of the capacitance of the dielectric film.
The physical properties of the liquid crystal were as shown in Table 1, and the thickness of the liquid crystal layer as a reference was 2.5 µm. The criterion was set to 1 for the capacitance of the liquid crystal layer when no voltage was applied. Curves (a) and (b) show the change in transmittance when the thickness of the liquid crystal cell is 2.0 μm and 3.0 μm, respectively, with a voltage of 20%. Curves (C) and (D) show changes in transmittance when the thickness of the liquid crystal cell is 2.0 μm and 3.0 μm, respectively, with a voltage of 50% transmittance. It can be seen that when the relative capacitance of the dielectric film 116 is 2 to 6, the change in transmittance at 50% transmittance and 20% transmittance is simultaneously minimized.

표4는 유전막(116)의 상대정전용량이 2.5일 때의 액정셀의 두께 변화에 대한 액정층(400)의 상대정전용량과 식3으로 구한 액정층(400)에 걸린전압 그리고 투과율을 나타낸 것이다.  Table 4 shows the relative capacitance of the liquid crystal layer 400 with respect to the thickness change of the liquid crystal cell when the relative capacitance of the dielectric film 116 is 2.5, the voltage applied to the liquid crystal layer 400 obtained by Equation 3, and the transmittance. .

액정층 두께(㎛) 액정층 상대정전용량 액정층 전압(V) 투과율(%) 2.0 1.908 1.54 49.7 2.5 1.50 1.72 50 3.0 1.24 1.81 49.3
액정층(400)의 두께 변화가 가장 잘 나타내는 인가 전압을 설정하고, 이 전압을 기준으로 유전막(116)의 상대정전용량을 변화시켜가면서 투과율 변화가 가장 적은 유전막(116)의 정전용량을 결정한다. Liquid crystal layer thickness (㎛) Liquid crystal layer relative capacitance Liquid crystal layer voltage (V) Transmittance (%) 2.0 1.908 1.54 49.7 2.5 1.50 1.72 50 3.0 1.24 1.81 49.3
The applied voltage that is best represented by the change in thickness of the liquid crystal layer 400 is set, and the capacitance of the dielectric film 116 having the smallest change in transmittance is determined by changing the relative capacitance of the dielectric film 116 based on this voltage. .

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배향막(130)의 투명도가 우수하면, 별도로 유전막(116)을 피막하지 않고 배향막(130,330)의 정전용량을 전압이 걸리지 않았을 때의 액정층(400)의 정전용량에 비하여 2∼6배로 피막하면 동일한 효과를 낼 수 있다. 투명도가 우수한 배향막(130,330)으로는 DLC(Diomand Like Corbon)가 있다. If the alignment layer 130 is excellent in transparency, the capacitance of the alignment layers 130 and 330 without coating the dielectric layer 116 is two to six times higher than that of the liquid crystal layer 400 when no voltage is applied. It can make a difference. The alignment layers 130 and 330 having excellent transparency include DLC (Diomand Like Corbon).

단판식 액정투영기에 쓰이는 칼라필터가 내장된 액정표시소자의 경우에는 칼라필터층을 화소전극과 공통전극 사이에 두면 칼라필터층이 유전막 기능을 갖는다. 칼라필터는 고분자 유기막으로 빛을 선택투과하기도하고, 유전막 역할을 하여 전압이 걸린 상태에서 액정층의 두께 변화에 대한 투과도 변화를 줄여준다. In the case of a liquid crystal display device having a built-in color filter for a single-plate type liquid crystal projector, the color filter layer functions as a dielectric film when the color filter layer is placed between the pixel electrode and the common electrode. The color filter selectively transmits light with a polymer organic film and acts as a dielectric film to reduce the change in transmittance of the thickness change of the liquid crystal layer in a voltage applied state.

반사형의 경우에는 유전막을 굴절율이 다른 다중막으로 하여, 유전막이 거울과 같은 기능을 띄게 할 수 있다. 대표적인 경우가 SiO2 와 Ti2O5를 교대로 다중 피막한다. 막 두께와 층수를 조절하면 거울 특성을 갖는다. 이러한 거울을 유전체 거울(dielectric Mirror)이라고 부른다.In the case of the reflective type, the dielectric film may be a multilayer having different refractive indices so that the dielectric film has a mirror-like function. A representative case is a multilayer coating of SiO 2 and Ti 2 O 5 . Adjusting the film thickness and the number of layers has mirror characteristics. Such a mirror is called a dielectric mirror.

도19는 본 발명의 액정투영기의 개략도서, 본 발명에 따른 액정표시소자기 설치된 장치이다.
광원에서 나온 백색광은 입사프리즘(50-1)에서, 백색광의 진행방향으로 진행하는 초록색 빛(G)과, 반사되는 빨간색 빛(R)과, 빨간색 빛과 반대 방향으로 반사되는 파란색 빛(B)으로 분리된다. 세개의 성분으로 분리된 각각의 빛은 빨간색 빛을 변조하는 액정표시소자(3000(R)), 초록색 빛을 변조하는 액정표시소자((3000(G)), 파란색 빛을 변조하는 액정표시소자 (3000(B))를 지나 출사 프리즘(50-2)에서 합쳐진다. 출사 프리즘에서 합쳐진 빛은 투사렌즈(52)에 의하여 확대되어 스크린(53)에 영상으로 표현된다. 본 발명의 액정투영기는 액정층(400)의 두께 공차가 큰 능동형 액정표시소자를 쓰기 때문에 고화질 영상을 실현할 수 있다.Fig. 19 is a schematic diagram of a liquid crystal projector of the present invention, and an apparatus provided with a liquid crystal display device according to the present invention.
The white light emitted from the light source is the green light (G) traveling in the direction of the white light, the reflected red light (R), and the blue light (B) reflected in the opposite direction to the red light in the incident prism 50-1. Separated by. Each light separated into three components is a liquid crystal display device (3000 (R)) that modulates red light, a liquid crystal display device (3000 (G)) that modulates green light, and a liquid crystal display device that modulates blue light ( 3000 (B)) is combined at the exit prism 50-2. The light merged at the exit prism is enlarged by the projection lens 52 and represented as an image on the screen 53. The liquid crystal projector of the present invention is a liquid crystal. Since an active liquid crystal display device having a large thickness tolerance of the layer 400 is used, a high quality image can be realized.

본발명의 액정표시소자는 액정층의 두께가 얇더라도, 액정층의 두께 변화에 대한 액정표시소자의 투과율 또는 반사율 변화가 적어 간극제(spacer) 불균일성, 기판의 평탄도(warpage), 생산공정에서 먼지(particle)의 주입 등으로 생기는 불량을 줄일 수 있고, 그에 따라 액정층에 전압이 걸린 상태의 화면의 밝기가 균일해지므로 화질을 높일 수 있다. 또한 본 발명의 액정표시소자는 유전막을 굴절률이 다른 다중막으로 만들어 거울 기능을 갖게하거나 또는 빛을 선택 투과하는 칼라필터 기능을 갖게하여 추가 공정이 없이 화질을 개선할 수 있다.In the liquid crystal display device of the present invention, even if the thickness of the liquid crystal layer is thin, there is little change in the transmittance or reflectance of the liquid crystal display device with respect to the change in the thickness of the liquid crystal layer. Defects caused by the injection of particles can be reduced, and as a result, the brightness of the screen in a state where the voltage is applied to the liquid crystal layer becomes uniform, thereby improving image quality. In addition, the liquid crystal display device of the present invention can improve the image quality without an additional process by making the dielectric film into a multi-layer having a different refractive index to have a mirror function or a color filter function to selectively transmit light.

Claims (9)

외부에서 입력되는 신호가 걸리는 화소전극, A pixel electrode receiving a signal input from the outside, 외부에서 입력되는 신호가 걸리는 공통전극, Common electrode that takes a signal input from the outside, 상기 화소전극과 공통전극 사이에 형성된 액정층, A liquid crystal layer formed between the pixel electrode and the common electrode; 상기 액정층을 배향하는 배향막, An alignment film for orienting the liquid crystal layer, 상기 액정층에 전압을 걸어주고 차단하는 능동소자부, 및 An active element unit for applying and blocking a voltage to the liquid crystal layer; 상기 화소전극과 배향막 또는 공통전극과 배향막 사이의 최소한 한 곳에 유전막을 구비하고; A dielectric film disposed at at least one of the pixel electrode and the alignment film or between the common electrode and the alignment film; 상기 유전막은 상기 유전막의 유전율
Figure 112006095320021-pat00059
을 상기 유전막의 두께
Figure 112006095320021-pat00060
로 나눈 값이, 전압이 걸리지 않았을 때의 상기 액정층의 유전율
Figure 112006095320021-pat00061
을 상기 액정층의 두께
Figure 112006095320021-pat00062
로 나눈 값의 2배에서 5배 사이의 값을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정층의 두께 공차가 큰 능동구동형 액정표시소자. The dielectric film has a dielectric constant of the dielectric film
Figure 112006095320021-pat00059
The thickness of the dielectric film
Figure 112006095320021-pat00060
The value divided by is the permittivity of the liquid crystal layer when no voltage is applied.
Figure 112006095320021-pat00061
Thickness of the liquid crystal layer
Figure 112006095320021-pat00062
An active drive type liquid crystal display device having a large thickness tolerance of a liquid crystal layer, wherein the liquid crystal layer is formed to have a value between 2 and 5 times the value divided by. 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 유전막이 굴절률이 다른 다중막으로 형성되어, 빛을 반사하는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 액정층의 두께 공차가 큰 능동구동형 액정표시소자. And the dielectric film is formed of multiple films having different refractive indices and reflects light, wherein the liquid crystal layer has a large thickness tolerance. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 유전막이 특정 파장의 빛을 선택 투과하는 것을 특징으로 하는 액정층의 두께 공차가 큰 능동구동형 액정표시소자. And the dielectric film selectively transmits light having a specific wavelength, wherein the liquid crystal layer has a large thickness tolerance. 외부에서 입력되는 신호가 걸리는 화소전극, A pixel electrode receiving a signal input from the outside, 공통전극을 구비한 공통전극부, Common electrode unit having a common electrode, 상기 화소전극과 공통전극 사이에 형성된 액정층, A liquid crystal layer formed between the pixel electrode and the common electrode; 상기 액정층의 배향하는 배향막, An oriented film for aligning the liquid crystal layer, 상기 액정층에 전압을 걸어주고 차단하는 능동소자부, An active element unit for applying and blocking a voltage to the liquid crystal layer; 상기 능동소자부의 상기 배향막의 유전율
Figure 112006095320021-pat00024
을 상기 배향막의 두께
Figure 112006095320021-pat00025
로 나눈 값과 상기 공통전극부의 상기 배향막의 유전율
Figure 112006095320021-pat00026
을 배향막의 두께
Figure 112006095320021-pat00027
로 나눈 값 가운데 최소한 하나가, 전압이 걸리지 않았을 때의 상기 액정층의 유전율
Figure 112006095320021-pat00028
을 상기 액정층의 두께
Figure 112006095320021-pat00029
로 나눈 값의 2배에서 5배 사이인 것을 특징으로 하는 액정표시소자. Dielectric constant of the alignment layer of the active element portion
Figure 112006095320021-pat00024
Thickness of the alignment layer
Figure 112006095320021-pat00025
Divided by and the dielectric constant of the alignment layer of the common electrode portion
Figure 112006095320021-pat00026
Thickness of the alignment layer
Figure 112006095320021-pat00027
At least one of the values divided by is the permittivity of the liquid crystal layer when no voltage is applied.
Figure 112006095320021-pat00028
Thickness of the liquid crystal layer
Figure 112006095320021-pat00029
A liquid crystal display device, characterized in that between 2 to 5 times the value divided by. 소정의 광원, 상기 광원으로부터 입사된 빛을 변조하는 액정표시소자 및 화면을 확대하는 스크린에 영상을 표시하는 투사렌즈를 포함하는 액정 투영기에 있어서, In a liquid crystal projector comprising a predetermined light source, a liquid crystal display device for modulating the light incident from the light source and a projection lens for displaying an image on the screen to enlarge the screen, 상기 액정표시소자는 외부에서 입력되는 신호가 걸리는 화소전극, The liquid crystal display device includes a pixel electrode receiving a signal input from the outside; 외부에서 입력되는 신호가 걸리는 공통전극, Common electrode that takes a signal input from the outside, 상기 화소전극과 공통전극 사이에 형성된 액정층, A liquid crystal layer formed between the pixel electrode and the common electrode; 상기 액정층의 배향하는 배향막, An oriented film for aligning the liquid crystal layer, 상기 액정층에 전압을 걸어주고 차단하는 능동소자부, 및 An active element unit for applying and blocking a voltage to the liquid crystal layer; 상기 화소전극과 배향막 또는 공통전극과 배향막 사이의 최소한 한 곳에 유전막을 포함하고; A dielectric film disposed at at least one of the pixel electrode and the alignment film or between the common electrode and the alignment film; 상기 유전막은 상기 유전막의 유전율
Figure 112006095320021-pat00063
을 상기 유전막의 두께
Figure 112006095320021-pat00064
로 나눈 값이, 전압이 걸리지 않았을 때의 상기 액정층의 유전율
Figure 112006095320021-pat00065
을 상기 액정층의 두께
Figure 112006095320021-pat00066
로 나눈 값의 2배에서 5배 사이의 값을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정투영기. The dielectric film has a dielectric constant of the dielectric film
Figure 112006095320021-pat00063
The thickness of the dielectric film
Figure 112006095320021-pat00064
The value divided by is the permittivity of the liquid crystal layer when no voltage is applied.
Figure 112006095320021-pat00065
Thickness of the liquid crystal layer
Figure 112006095320021-pat00066
Liquid crystal projector characterized in that formed to have a value between 2 times and 5 times the value divided by. 삭제delete 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 유전막은 굴절률이 다른 다중막으로 형성되어 빛을 반사하는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 액정투영기. The dielectric film is formed of multiple films having different refractive indices and has a characteristic that reflects light. 소정의 광원, A predetermined light source, 상기 광원으로부터 입사된 빛을 변조하는 액정표시소자, A liquid crystal display device for modulating the light incident from the light source; 화면을 확대하는 스크린에 영상을 표시하는 투사렌즈를 포함하고, It includes a projection lens for displaying an image on the screen to enlarge the screen, 상기 액정표시소자는 외부에서 입력되는 신호가 걸리는 화소전극,The liquid crystal display device includes a pixel electrode receiving a signal input from the outside; 외부에서 입력되는 신호가 걸리는 공통전극, Common electrode that takes a signal input from the outside, 상기 화소전극과 공통전극 사이에 형성된 액정층, A liquid crystal layer formed between the pixel electrode and the common electrode; 상기 액정층의 배향하는 배향막, An oriented film for aligning the liquid crystal layer, 상기 액정층에 전압을 걸어주고 차단하는 능동소자부, An active element unit for applying and blocking a voltage to the liquid crystal layer; 능동소자 기판부의 배향막의 유전율
Figure 112006095320021-pat00034
을 배향막의 두께
Figure 112006095320021-pat00035
로 나눈 값과 공통전극 기판부의 배향막의 유전율
Figure 112006095320021-pat00036
을 배향막의 두께
Figure 112006095320021-pat00037
로 나눈 값 가운데 최소한 하나가, 전압이 걸리지 않았을 때의 액정층의 유전율
Figure 112006095320021-pat00038
을 액정층의 두께
Figure 112006095320021-pat00039
로 나눈 값의 2배에서 5배 사이인 것을 특징으로 하는 액정투영기. Dielectric constant of alignment layer in active element substrate
Figure 112006095320021-pat00034
Thickness of the alignment layer
Figure 112006095320021-pat00035
Divided by and the dielectric constant of the alignment film of the common electrode substrate portion
Figure 112006095320021-pat00036
Thickness of the alignment layer
Figure 112006095320021-pat00037
At least one of the values divided by is the permittivity of the liquid crystal layer when no voltage is applied.
Figure 112006095320021-pat00038
Thickness of the liquid crystal layer
Figure 112006095320021-pat00039
A liquid crystal projector characterized in that it is between 2 to 5 times the value divided by.
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