KR100811477B1 - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 액정 표시 소자를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a general liquid crystal display device.
도 2는 도 1의 액정 표시 패널을 도시한 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating the liquid crystal display panel of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스플레이 소자를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 색발현물들을 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating the color expressions of FIG. 3.
본 발명은 디스플레이 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 색발현물들을 사용하는 디스플레이 소자, 바람직하게는 액정 표시 소자에 관한 것이다. The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device, preferably a liquid crystal display device using color expressions.
액정 표시 소자는 소정 이미지를 디스플레이할 수 있는 소자이다. The liquid crystal display element is an element capable of displaying a predetermined image.
도 1은 일반적인 액정 표시 소자를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 패널을 도시한 도면이다. FIG. 1 is a diagram illustrating a general liquid crystal display device, and FIG. 2 is a diagram illustrating the liquid crystal display panel of FIG. 1.
도 1을 참조하면, 상기 액정 표시 소자(Liquid Crystal Display, LCD)는 자체 발광 소자가 아니므로, 액정 표시 패널(100, LCD 패널) 및 LCD 패널(100)에 소 정 파장을 가지는 빛을 제공하는 백라이트 유닛(102)으로 이루어진다. Referring to FIG. 1, since the liquid crystal display (LCD) is not a light emitting device, the liquid crystal display (LCD) may provide light having a predetermined wavelength to the liquid
LCD 패널(100)은 백라이트 유닛(102)으로부터 제공되는 빛을 이용하여 소정 이미지를 디스플레이하는 소자로서, 도 2에 도시된 바와 같이 하부 편광필름(204), 상부 편광필름(206), 하부기판(208), 상부기판(210), 칼라필터(212), 블랙매트릭스(214), 화소전극(216), 공통전극(218), 액정층(220) 및 TFT 어레이(222)를 포함한다.The
LCD 패널(100)에 사용되는 구성 요소들은 널리 사용되는 소자들이므로, 이하 자세한 설명은 생략하겠다. Since components used in the
백라이트 유닛(102)으로부터 제공된 빛은 공통전극(218)과 화소전극(216)에 인가되는 전압에 따라 일정하게 배열되는 액정층(220)에 포함된 액정들(224)을 통과한 후 칼라필터(212)에 입사된다. 여기서, 칼라필터(212)는 레드 색을 발현시키는 레드 서브 칼라필터(R), 그린 색을 발현시키는 그린 서브 칼라필터(G) 및 블루 색을 발현시키는 블루 서브 칼라필터(B)로 이루어진다. The light provided from the
결과적으로, 레드 서브 칼라필터(R)에 입사되어 레드 서브 칼라필터(R)를 통과한 빛은 레드 색으로 변화되고, 그린 서브 칼라필터(G)에 입사되어 그린 서브칼라 필터(G)를 통과한 빛은 그린 색으로 변화된다. 또한, 블루 서브 칼라필터(B)에 입사되어 블루 서브 칼라필터(B)를 통과한 빛은 블루 색으로 변화된다. 여기서, 서브 칼라 필터들(R, G 및 B)이 각기 하나씩 배열되어 하나의 픽셀을 이루며, 그래서 레드, 그린 및 블루 색을 조합함에 의해 다양한 색의 구현이 가능해진다. As a result, light incident on the red sub color filter R and passing through the red sub color filter R is changed to red color, and is incident on the green sub color filter G and passes through the green sub color filter G. One light turns green. In addition, light incident to the blue sub color filter B and passing through the blue sub color filter B is changed into a blue color. Here, the sub color filters R, G, and B are arranged one by one to form one pixel, so that various colors can be realized by combining red, green, and blue colors.
그러나, LCD 패널(100)에 이미지 구현시 서브 칼라필터들(R, G 및 B) 사이의 경계에 해당하는 위치에 원하는 색이 정확하게 구현되지 못하는 현상이 발생되었다. 즉, 서브 칼라필터들(R, G 및 B) 사이의 경계에서 데드 스페이스(dead space)가 발생될 수 있었다. However, when the image is implemented in the
본 발명의 목적은 데드 스페이스가 나타나지 않는 디스플레이 소자를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a display element in which dead space does not appear.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스플레이 소자는 백라이트 유닛, 액정층 및 색 발현부를 포함한다. 상기 백라이트 유닛은 소정 파장을 가지는 빛을 발생시킨다. 상기 액정층은 복수의 제 1 액정들을 가진다. 상기 색 발현부는 상기 액정층의 상부에 위치하며, 백라이트 유닛으로부터 제 1 액정들을 투과하여 진행된 빛에 반응하여 소정 색의 광을 발생시키는 색발현물들을 가진다. 여기서, 상기 각 색발현물들은 전기장에 반응하여 일정한 방향으로 각기 배열된다.In order to achieve the object as described above, the display device according to an embodiment of the present invention includes a backlight unit, a liquid crystal layer and a color developing unit. The backlight unit generates light having a predetermined wavelength. The liquid crystal layer has a plurality of first liquid crystals. The color expression part is positioned above the liquid crystal layer and has color expressions that generate light of a predetermined color in response to the light propagated through the first liquid crystals from the backlight unit. Here, each of the color expressions is arranged in a predetermined direction in response to the electric field.
본 발명에 따른 디스플레이 소자, 바람직하게는 액정 표시 소자가 칼라필터를 사용하지 않고 색 발현물들을 사용하므로, 원색을 발광시키고자 할 때 원색의 휘도가 향상될 수 있다. Since the display device, preferably the liquid crystal display device, according to the present invention uses color expressions without using a color filter, the luminance of the primary colors can be improved when the primary colors are to emit light.
또한, 본 발명에 따른 디스플레이 소자, 바람직하게는 액정 표시 소자에서, 색 발현물들 사이에 경계가 없으므로, 발광시 색 발현물들 사이에 데드 스페이스가 생기지 않는다. Further, in the display device according to the present invention, preferably the liquid crystal display device, since there is no boundary between the color manifestations, no dead space occurs between the color manifestations during light emission.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스플레이 소자, 예를 들어 액정 표시 소자를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 색발현물들을 도시한 도면이다. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a display device, for example, a liquid crystal display device, according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view illustrating the color expressions of FIG. 3.
도 3을 참조하면, 본 발명의 디스플레이 소자, 바람직하게는 액정 표시 소자(Liquid Crystal Display, 이하 "LCD"라 함)는 디스플레이 패널(300) 및 백라이트 장치(Back Light Unit, 이하 "BLU"라 함, 302)를 포함한다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 디스플레이 패널(300)을 액정 표시 패널(LCD 패널, 300)로 가정하겠다. Referring to FIG. 3, the display device of the present invention, preferably a liquid crystal display device (hereinafter referred to as "LCD"), is referred to as a
BLU(302)는 소정의 광원, 예를 들어 선광원으로서 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL), 면광원으로서 외부전극형광램프(External Electrode Flourescent Lamp, EEFL) 또는 점광원으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 등을 이용하여 소정 파장을 가지는 빛을 발생시킨다. 그런 후, BLU(302)는 상기 발생된 빛, 바람직하게는 백색광을 LCD 패널(300)에 제공한다. The BLU 302 may be a predetermined light source, for example, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) as a line light source, an external electrode fluorescent lamp (EEFL) as a surface light source, or a light emitting diode as a point light source. Light Emitting Diode (LED) is used to generate light having a predetermined wavelength. The BLU 302 then provides the generated light, preferably white light, to the
본 발명의 다른 실시예에 따른 BLU(302)는 유기물을 이용하는 장치일 수 있으며, 예를 들어 적어도 하나의 유기 전계 발광 소자(Organic Electroluminescent Device)를 이용하는 장치일 수 있다. 이러한 BLU(302)는 종래에 많이 공지되어 있 으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. The BLU 302 according to another embodiment of the present invention may be a device using an organic material, for example, a device using at least one organic electroluminescent device. Since the BLU 302 is well known in the art, a detailed description thereof will be omitted.
즉, 본 발명의 디스플레이 소자에서는, 종래에 사용되던 다양한 종류의 BLU가 본 발명의 BLU(302)로서 사용될 수 있다. That is, in the display element of the present invention, various kinds of BLUs conventionally used can be used as the BLU 302 of the present invention.
LCD 패널(300)은 BLU(302)로부터 제공되는 빛을 이용하여 다양한 색을 발현시키는 소자로서, 구동 드라이버(미도시)로부터 입력되는 디스플레이 데이터에 해당하는 이미지를 디스플레이시킨다. The
이하, LCD 패널(300)의 구성 요소들에 대하여 상술하겠다. Hereinafter, components of the
LCD 패널(300)은 하부 편광필름(304), 상부 편광필름(306), 하부기판(308), 상부기판(310), 색 발현부(311), 블랙매트릭스(314), 색발현전극(316), 화소전극(318), 공통전극(320), TFT 어레이(322) 및 액정층(324)을 포함한다.The
색 발현부(311)는 전도성 폴리머(Polymer)로 채워져 있으며, 레드광에 해당하는 레드 색발현물(312a), 그린광에 해당하는 그린 색발현물(312b) 및 블루광에 해당하는 블루 색발현물(312c)을 포함한다. 여기서, 색발현물들(312a, 312b 및 312c)은 하나의 픽셀을 구성하며, 각기 레드 색, 그린 색 및 블루 색을 모두 생성시킬 수 있다. 이하, 색발현물들(312a, 312b 및 312c)에 대한 자세한 설명은 이하 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. The
TFT 어레이(322)는 스위칭 소자로서 화소전극(318)을 스위칭한다.The
공통전극(320)은 색발현부(311)에 공통적으로 전압을 인가하는 전극으로서, 화소전극(318)과 함께 작용하여 액정층(324)에 포함된 액정들(326)을 소정 방향으로 배열시키고, 색발현전극(316)과 함께 작용하여 색발현부(311)에 포함된 색발현 물들(312a, 312b 및 312c)이 특정 색을 발광시키도록 색발현물들(312a, 312b 및 312c)을 특정 방향으로 배열시킨다. The
액정층(324)은 화소전극(318)과 공통전극(320) 사이의 전압차에 상응하여 소정 패턴으로 배열되는 투명한 액정들(326)을 포함한다. 여기서, 액정들(326)은 화소전극(318)과 공통전극(320)에 인가되는 전압에 따라 발생되는 전기장에 반응하는 물질들로서, 상기 전기장의 세기에 따라 소정 방향으로 배열된다. 즉, 액정들(326)은 회전 가능한 물질이다. The
이하, 본 발명의 디스플레이 소자, 바람직하게는 액정 표시 소자의 이미지 구현 동작을 살펴보겠다. Hereinafter, an image implementation operation of the display device of the present invention, preferably the liquid crystal display device will be described.
BLU(302)는 소정 파장을 가지는 빛을 LCD 패널(300)에 제공한다.The BLU 302 provides light having a predetermined wavelength to the
이어서, TFT 어레이(322)가 화소전극(318)을 스위치시킨다. 결과적으로, 화소전극(318) 중 턴-온된 화소전극에 해당하는 액정들로 BLU(302)로부터 제공된 빛이 입사된다. 이 경우, 상기 액정들은 공통전극(320)과 해당 화소전극의 전압에 따라 특정 방향으로 배열, 즉 회전되며, BLU(302)로부터 제공된 빛이 이렇게 배열된 액정들을 통과한다. 여기서, 상기 액정들이 소정 각도로 회전되므로, 회전 각도에 따라 BLU(302)로부터 제공된 빛의 투광량이 달라지며, 그래서 LCD 패널(300)로부터 출력되는 이미지의 휘도가 변화된다. Subsequently, the
계속하여, 액정들(326)을 통과한 빛은 턴-온된 화소전극에 상응하는 색발현물들로 입사된 후 색발현물들을 통과한다. 여기서, 상기 색발현물들을 통과한 빛은 이하에서 설명하는 바와 같이 상기 색발현물들의 회전 각도에 따라 특정 색을 가지 는 빛으로 변화된다. Subsequently, light passing through the
이어서, 상기 특정 색을 가지는 빛이 외부로 발산되며, 그래서 소정 이미지가 LCD 패널(300)에 디스플레이된다. Subsequently, light having the specific color is emitted to the outside, so that a predetermined image is displayed on the
이하, 색발현물들(312a, 312b 및 312c)의 특징을 도 4를 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, the features of the
우선적으로, 색발현물들(312a, 312b 및 312c)의 구조를 살펴보면, 각 색발현물들(312a, 312b 및 312c)은 액정(400)과 색 발현 파티클(402)로 이루어진다. First, referring to the structures of the
액정(400)은 전기장에 반응하여 회전할 수 있는 투명한 물질으로서, 바람직하게는 액정층(324)에 포함된 액정들(326)과 동일한 물질로 이루어진다. The
색 발현 파티클(402)은 액정(400) 주변에 형성되고, 그의 장단축 방향과 입사되는 빛의 각도에 따라 특정 색을 발광시킨다. 즉, 색 발현 파티클(402)은 그의 장단축 방향을 조정함에 의해 다양한 색을 발현시킬 수 있다. 여기서, 이러한 장단축 방향은 액정(400)의 회전을 통하여 조정될 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 색 발현 파티클(402)은 은나노 파티클(Silver Nano Particle)이며, 이 경우 액정(400)과 은나노 파티클(402)은 상호간 작용하는 전기적 힘에 의해 결합된다. According to one embodiment of the present invention, the
요컨대, 설계자는 색 발현 파티클(402)을 통과하는 빛이 특정 색을 가지도록 색 발현 파티클들(402)이 부착된 액정(400) 양단에 도 4에 도시된 바와 같이 소정 전압을 인가하여 액정(400)을 소정 방향으로 회전시킨다. In other words, the designer applies a predetermined voltage across the
예를 들어, 공통전극(320)과 레드 색발현물(312a)에 V1 전압이 인가되는 경 우, V1 전압에 따른 전기장에 의해 액정(400)이 소정 방향으로 회전된다. 결과적으로, 레드 색발현물(312a)을 통과한 빛은 레드 색을 가진다. For example, when the voltage V1 is applied to the
공통전극(320)과 그린 색발현물(312b)에 V2 전압이 인가되는 경우, V2 전압에 따른 전기장에 의해 액정(400)이 소정 방향으로 회전되며, 그래서 그린 색의 빛이 그린 색발현물(312b)로부터 발산된다. When the voltage V2 is applied to the
공통전극(320)과 블루 색발현물(312c)에 V3 전압이 인가되는 경우, V3 전압에 따른 전기장에 의해 액정(400)이 소정 방향으로 회전되며, 그래서 블루 색의 빛이 블루 색발현물(312c)로부터 발산된다. When the voltage V3 is applied to the
위에서 상술한 바와 같이, 색발현물들(312a, 312b 및 312c)은 각기 특정 색을 발현시키도록 배열된다. 다만, 하나의 픽셀을 이루는 색발현물들(312a, 312b 및 312c)이 레드, 그린 및 블루 색 중 어느 하나의 색만을 발현시키고자 하는 경우, 해당 서브 칼라 필터로만 빛을 통과시켰던 종래의 액정 표시 소자와 달리 본 발명의 디스플레이 소자에서는 색발현물들(312a, 312b 및 312c)이 모두 해당 색, 예를 들어 레드 색을 발현하도록 색발현물들(312a, 312b 및 312c) 모두를 동일한 방향으로 회전시킨다. 즉, 본 발명의 디스플레이 소자는 종래의 액정 표시 소자에 비하여 원색의 휘도를 향상시킬 수 있다. As detailed above, the
또한, 색발현물들(312a, 312b 및 312c) 사이에 경계가 형성되지 않아, 소정 이미지가 디스플레이될 때 색발현물들(312a, 312b 및 312c) 사이에 종래와 같은 데드 스페이스(dead space)가 발생되지 않는다. In addition, no boundary is formed between the
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having various ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Additions should be considered to be within the scope of the following claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 소자, 바람직하게는 액정 표시 소자가 칼라필터를 사용하지 않고 색 발현물들을 사용하므로, 원색을 발광시키고자 할 때 원색의 휘도가 향상될 수 있는 장점이 있다. As described above, since the display device, preferably the liquid crystal display device, according to the present invention uses color expressions without using a color filter, the luminance of the primary colors can be improved when the primary colors are emitted. have.
또한, 본 발명에 따른 디스플레이 소자, 바람직하게는 액정 표시 소자에서, 색 발현물들 사이에 경계가 없으므로, 발광시 색 발현물들 사이에 데드 스페이스가 생기지 않는 장점이 있다. In addition, in the display device according to the present invention, preferably the liquid crystal display device, there is no boundary between the color manifestations, there is an advantage that the dead space does not occur between the color manifestations during light emission.
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