KR100845555B1 - 액정표시장치의 시야각 개선 방법, 이를 이용한 시야각개선 장치 및 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

액정표시장치의 시야각 개선 방법, 이를 이용한 시야각개선 장치 및 이를 이용한 액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100845555B1
KR100845555B1 KR1020020009261A KR20020009261A KR100845555B1 KR 100845555 B1 KR100845555 B1 KR 100845555B1 KR 1020020009261 A KR1020020009261 A KR 1020020009261A KR 20020009261 A KR20020009261 A KR 20020009261A KR 100845555 B1 KR100845555 B1 KR 100845555B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
light
viewing angle
length
crystal display
Prior art date
Application number
KR1020020009261A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030070214A (ko
Inventor
엄윤성
홍권삼
이한주
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020020009261A priority Critical patent/KR100845555B1/ko
Publication of KR20030070214A publication Critical patent/KR20030070214A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100845555B1 publication Critical patent/KR100845555B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1323Arrangements for providing a switchable viewing angle
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/028Improving the quality of display appearance by changing the viewing angle properties, e.g. widening the viewing angle, adapting the viewing angle to the view direction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

액정표시장치의 시야각 개선 방법, 이를 이용한 시야각 개선 장치 및 이를 이용한 액정표시장치가 개시되어 있다. 트위스트 네마틱 액정의 특성에 의하여 발생한 시야각별 휘도 편차를 보정하기 위하여 광량이 풍부한 곳에 반사 플레이트를 설치하여 광이 부족한 곳으로 광을 반사시킴으로써 시야각별 휘도 편차를 보정할 수 있다. 이로써, 시야각에 따라서 심한 휘도 편차를 극복함에 따라 고품질 디스플레이를 수행할 수 있는 효과를 갖는다.
액정표시장치, 시야각, 휘도 편차

Description

액정표시장치의 시야각 개선 방법, 이를 이용한 시야각 개선 장치 및 이를 이용한 액정표시장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMPENSATING VIEWING ANGLE OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND LCD USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치의 시야각 개선 방법을 도시한 순서도이다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 의한 시야각 개선 장치의 측면도이다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 의한 시야각 개선 장치의 평면도이다.
도 2c는 본 발명의 일실시예에 의한 시야각 개선 장치의 또 다른 실시예를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시패널 어셈블리의 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치의 TFT 기판을 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치의 컬러필터기판을 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 트위스트 네마틱 액정의 특성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8a는 종래 액정표시장치에서의 시야각별 휘도를 도시한 개념도이다.
도 8b는 종래 액정표시장치에서의 시야각별 휘도를 도시한 그래프이다.
도 9a는 도 8a와 대별되는 본 발명에 의한 액정표시장치에서의 시야각별 휘도를 도시한 개념도이다.
도 9b는 도 9a에서의 시야각별 휘도를 도시한 그래프이다.
본 발명은 액정표시장치의 시야각 개선 방법, 이를 이용한 시야각 개선 장치 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유효 디스플레이 면적 내에서 밝고 어두움으로 표현되는 휘도 편차를 최소화하여 고화질 디스플레이를 구현할 수 있도록 한 액정표시장치의 시야각 개선 방법, 이를 이용한 시야각 개선 장치 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device)는 결정(crystal)과 액체(liquid)의 중간적인 물성을 갖는 액정(liquid crystal)의 전기-광학적 특성을 이용하여 화상, 문자, 동영상을 디스플레이 하는 표시장치로 정의할 수 있다.
이와 같이 정의된 액정표시장치는 다시 흡수형 액정표시장치, 산란형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치, 편광 변조형 액정표시장치 등으로 구분된다.
이들 중 흡수형 액정표시장치 및 산란형 액정표시장치는 특수한 목적으로 사용되며, 대부분 반사형 액정표시장치 또는 편광 변조형 액정표시장치가 주로 사용 된다.
이들 중 대표적인 액정표시장치로는 편광 변조형 액정표시장치는 트위스트 네마틱(Twist Nematic) 액정을 사용하는 TN형 액정표시장치이다.
이 트위스트 네마틱 액정을 사용하는 TN 형 액정표시장치는 다양한 장점에도 불구하고 화면의 중앙을 기준으로 화면의 상부 및 화면의 하부에서 계조 반전에 따른 휘도 불균일을 해결해야만 고품질 디스플레이를 구현할 수 있다.
보다 구체적으로, 화면의 상부에서는 화면의 중앙보다 훨씬 밝게 디스플레이가 수행되며, 화면의 하부에서는 화면의 중앙에 비하여 훨씬 어둡게 디스플레이가 수행되는 이른바 "계조 반전" 현상이 발생된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 TN 액정을 사용하여 디스플레이를 수행할 때 계조 반전에 따른 휘도 불균일이 극소화 되도록 하는 액정표시장치의 시야각 개선 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 TN 액정을 사용하여 디스플레이를 수행할 때 계조 반전에 따른 휘도 불균일이 극소화되도록 액정표시장치에 적용된 시야각 개선 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 제 3 목적은 TN 액정을 사용하여 디스플레이를 수행할 때, 발생하는 계조 반전에 따른 휘도 불균일이 극소화되도록 하는 시야각 개선 장치가 적용된 액정표시장치를 제공함에 있다.
이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위한 액정표시장치의 시야각 개선 방법은 (ⅰ) 광을 생성하여 장축 및 단축을 갖는 액정으로 공급하는 단계, (ⅱ) 광이 액정을 제 1 길이로 투과하여 제 1 휘도를 갖는 제 1 광, 액정을 제 1 길이보다 긴 제 2 길이로 투과하여 제 1 휘도보다 낮은 제 2 휘도를 갖는 제 2 광, 액정을 제 2 길이보다 긴 제 3 길이로 투과하여 제 2 휘도보다 낮은 제 3 휘도를 발생시키는 제 3 광을 액정으로부터 출사하는 단계 및 (ⅲ) 제 1 휘도, 제 2 휘도 및 제 3 휘도가 실질적으로 동일해지도록 하기 위해 제 1 광의 방향을 제 3 광 쪽으로 반사하여 시야각을 개선하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위하여 액정표시장치에 적용되는 시야각 개선 장치는 액정을 제 1 길이로 투과하여 제 1 휘도를 갖는 제 1 광, 액정을 제 1 길이보다 긴 제 2 길이로 투과하여 제 1 휘도보다 낮은 제 2 휘도를 갖는 제 2 광, 액정을 제 2 길이보다 긴 제 3 길이로 투과하여 제 2 휘도보다 낮은 제 3 휘도를 발생시키는 제 3 광의 시야각을 개선하는 장치에 있어서, 베이스 기판 및 베이스 기판 중 제 1 광의 진행 경로 상에 설치되어 제 1 광의 일부를 제 1 광보다 휘도가 낮은 제 3 광 쪽으로 보내어 제 3 광의 휘도를 보상하는 시야각 개선 수단을 포함한다.
또한, 본 발명의 제 3 목적을 구현하기 위한 액정표시장치는 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리, 백라이트 어셈블리에서 공급된 광의 광투과도가 조절되도록 제어된 액정에 광이 통과 및 광을 필터링 하는 과정을 통하여 영상을 생성하는 액정표시패널 어셈블리 및 액정표시패널 어셈블리에서 출사된 영상 중 액정을 통과하 는 광의 방향에 의하여 구분된 고 휘도 영상 영역, 중간 휘도 영상 영역, 저 휘도 영상 영역, 고 휘도 영상 영역 방향으로 진행하는 광의 일부를 저 휘도 영상 영역으로 반사시켜 휘도를 보상한 시야각 개선 수단을 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 의하여 액정표시장치의 시야각 개선 방법, 이를 이용한 시야각 개선 장치 및 이를 이용한 액정표시장치의 보다 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
액정표시장치에서의 시야각 개선을 위한 조명 방법을 첨부된 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 광을 생성하여 액정에 공급하는 단계가 수행된다.
이 단계에는 광원에서 발생한 광을 면광원 형태로 변경된 후, 다시 보다 균일한 휘도를 갖는 광원으로 변경하는 단계들이 포함된다. 이어서, 균일한 휘도를 갖도록 휘도 분포가 변경된 광은 액정표시패널 어셈블리의 액정표시패널의 TFT 기판의 트위스트 네마틱 액정으로 인가된다(단계 1).
이때, 트위스트 네마틱 액정을 통과한 광은 다시 액정의 특성에 따라 1 광, 제 2 광, 제 3 광으로 나뉘어진다(단계 2). 보다 구체적으로, 제 1 광은 액정의 단축 방향으로 통과하여 제 1 휘도를 갖는 광이고, 제 2 광은 액정의 장축과 단축 사이 방향으로 통과하여 제 1 휘도보다 낮은 제 2 휘도를 갖는 광이고, 제 3 광은 액정의 장축 방향으로 통과하여 제 2 휘도보다 낮은 제 3 휘도를 갖는 광이다.
이때, 트위스트 네마틱 액정을 통과한 광은 서로 다른 휘도 분포를 갖음을 의미하며, 이로 인해 시야각에 따라 심각한 휘도 불균일 현상이 발생될 수 있다.
이를 보정하기 위해서, 트위스트 네마틱 액정을 통과하면서 제 1 내지 제 3 광으로 분리된 광 중 광량이 가장 풍부한 제 1 광의 일부는 광량이 부족한 제 3 광 방향으로 반사가 이루어져 시야각 개선 단계가 수행된다(단계 3).
이때, 제 1 광 중 제 3 광 방향으로 반사된 광량의 많고 적음을 정밀하게 설정하여, 제 1 광, 제 2 광 및 제 3 광의 광학 분포가 균일해지도록 함으로써 액정표시장치에서의 시야각별 휘도 분포를 보다 균일하게 할 수 있다.
한편, 첨부된 도 2a 또는 도 2b에는 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치의 시야각 개선 방법을 구현하기 위한 시야각 개선 장치가 도시되어 있다.
도 2a 또는 도 2b를 참조하면, 시야각 개선 장치(100)는 전체적으로 보아 베이스 기판(110)과 시야각 개선용 반사판(120)으로 구성된다.
베이스 기판(110)은 소정 광학 특성을 갖는 필름으로, 예를 들면, 편광판일 수 있다. 이와 같은 베이스 기판(110)의 상면에는 시야각 개선용 반사판(120)이 형성된다. 이 시야각 개선용 반사판(120)은 도 2b에 도시된 바와 같이 액정표시장치가 바르게 놓여진 상태에서 수평 방향으로 다수개가 배치된다.
이와 같은 배치를 갖는 시야각 개선용 반사판(120)은 도 2a에 도시된 바와 같이 폭이 좁고, 폭에 비하여 높이가 높은 직육면체 플레이트 형상을 갖으며, 측면에서의 광 반사가 용이한 물질로 제작된다. 예를 들어, 시야각 개선용 반사판(120)의 폭과 높이는 폭이 1일 때 높이가 100 정도 되는 비율 또는 폭이 100일 때 높이가 1 정도되는 비율 관계를 갖는다.
이 시야각 개선용 반사판(120)은 액정의 단축 방향인 C 방향으로 입사되며 광량이 가장 풍부한 제 1 광(10)의 일부를 액정의 장축 방향인 B 방향으로 입사되는 광량이 가장 부족한 제 3 광(30) 쪽으로 반사시킨다. 이로써, 제 1 광(10), 제 3 광(30) 및 액정의 장축 및 단축의 사이에 해당하는 A 방향으로 입사된 제 2 광(20)의 시야각별 휘도가 상호 대등하게 되도록 한다.
이때, 다른 실시예로 시야각 개선용 반사판(120)은 다른 실시예로 도 2c에 도시된 바와 같이 반사율이 높은 미세한 입자(125)에 바인더(127)를 혼합하여 벽(wall) 형상으로 형성하여도 앞서 설명한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이하, 앞서 설명한 액정표시장치의 시야각 개선 방법을 구현하는데 필요한 시야각 개선 장치(100)를 갖는 액정표시장치(400)를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 3에는 본 발명에 의한 액정표시장치(400)의 전체적인 구성이 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 액정표시장치(400)는 전체적으로 보아 백라이트 어셈블리(300), 액정표시패널 어셈블리(200) 및 시야각 개선 장치(100)로 구성된다.
먼저, 백라이트 어셈블리(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 광원(310), 도광판(320), 광학 시트류(330) 등을 포함한다.
이때, 도광판(320) 및 광학 시트류(330)는 광원(310)에서 발생한 광의 휘도 균일성을 높이는 역할을 수행한다.
보다 구체적으로 광원(310)은 태양광과 같은 백색광을 발생시키며, 사용 시간이 길은 등 다양한 장점을 갖는 냉음극선관 방식 램프가 사용된다. 이 광원(310) 에는 광원(310)에서 방사상으로 발생한 광을 일방향으로 모아서 출사하는 램프 리플렉터(미도시)가 더 결합될 수 있다.
이때, 광원(310)에서 출사된 광은 선광원 형태의 광학 분포를 갖는다. 이는 광원(310)에서 출사된 광의 광학 분포가 매우 불균일 함을 의미한다.
이와 같이 광학 분포가 매우 불균일한 광의 광학 분포를 면광원 형태의 안정적인 광학 분포를 얻기 위해서 본 발명에서는 바람직한 일실시예로 도광판(320)이 사용된다. 바람직한 일실시예로 도광판(320)은 직육면체 플레이트 형상을 갖는다. 이와 같은 도광판(320)에 일단 선광원 분포를 갖는 광이 입사되면, 굴절의 법칙에 의하여 광은 대부분이 도광판(320)의 바닥면에 반사된다.
이때, 도광판(320)의 바닥면에서 반사된 광은 몇 번의 반사를 반복한 후 도광판(320)의 상면으로 출사된다. 이때 도광판(320)으로부터 출사된 광의 광학분포는 거의 면광원 광학 분포와 유사하다.
도광판(320)으로 출사된 광은 다시 광학 시트류(330)로 입사된다. 이때, 광학 시트류(330)는 구체적으로 확산판(미도시) 또는 프리즘 시트(미도시)이다. 이때, 확산판은 도광판(320)으로부터 출사된 광의 휘도 분포를 한층 균일하게 하는 역할을 수행한다.
한편, 확산판으로부터 출사된 광은 광의 휘도 분포가 균일하게 되는 과정에서 광의 방향성이 극도로 저하된다. 즉, 표시장치로부터 정면 시야각이 크게 저하됨을 의미한다.
이를 극복하기 위해서 확산판에서 출사된 광은 프리즘 시트로 공급된다. 이 때, 프리즘 시트는 확산판에서 출사된 광의 정면 시야각이 보다 향상되도록 하는 역할을 수행한다.
이처럼 백라이트 어셈블리(300)에서 생성된 광은 도 4에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 액정표시패널 어셈블리(200)로 공급된다.
도 4를 참조하면, 액정표시패널 어셈블리(200)는 다시 TFT 기판(210), 액정(230), 컬러필터기판(220) 및 구동모듈(미도시)로 구성된다.
보다 구체적으로, TFT 기판(210)은 도 5에 도시된 바와 같이 유리 기판(211), 전원 공급 장치(212), 화소 전극(213) 및 편광판(214, 도 4참조)으로 구성된다.
구체적으로, 전원 공급 장치(212)는 다시 박막 트랜지스터(212a)와 게이트 라인 및 데이터 라인(212b,212c)으로 구성된다. 박막 트랜지스터(212a)는 도 5에 도시된 바와 같이 유리 기판(211)상에 복수개가 매트릭스 형태로 배열되며, 게이트 전극(G), 게이트 전극(G)과 절연된 채널층(C), 채널층(C)에 상호 쇼트 되지 않도록 형성된 소오스 전극(S) 및 드레인 전극(D)으로 형성된다.
이와 같은 구성을 갖는 박막 트랜지스터(212a)가 작동하기 위해서는 게이트 라인 및 데이터 라인(212b,212c)을 필요로 한다.
이때, 각 게이트 라인(212b)은 매트릭스 형태로 배열된 박막 트랜지스터(212a)의 각 행(column)에 속한 박막 트랜지스터의 게이트 전극(G)에 공통적으로 연결된다. 이는 하나의 게이트 라인(G)에 인가된 전원은 한 행에 속한 모 든 박막 트랜지스터(212a)를 턴-온 시킬 수 있음을 의미한다.
한편, 각 데이터 라인(212c)은 매트릭스 형태로 배열된 박막 트랜지스터(212a)의 각 열(row)에 속한 박막 트랜지스터(212a)의 소오스 전극(S)에 공통적으로 연결된다. 이는 하나의 데이터 라인(212c)에 인가된 전원은 한 열에 속한 모든 박막 트랜지스터(212a)에 동일한 전원이 인가됨을 의미한다.
따라서, 각 데이터 라인(212c)에 서로 다른 전원을 인가한 상태에서 어느 한 행에 속한 게이트 라인(G)에 턴-온 전원을 인가함으로써 어느 한 행에 속한 박막 트랜지스터만이 턴-온 된다. 이에 따라 채널층(C)은 부도체에서 도체로 특성이 바뀜과 동시에 소오스 전극(S)에 인가되었던 전원은 채널층(C)을 따라서 에너지 레벨이 낮은 드레인 전극(D)으로 출력된다.
이때, 드레인 전극(D)에는 투명하면서 도전성인 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide) 물질로 화소 전극(213)이 연결되어 있음으로, 결국 화소 전극(213)에는 전원이 인가된다.
이와 같이 전원 공급 장치(212) 및 게이트 라인 및 데이터 라인(212b,212c)이 형성된 상태에서 유리 기판(211)의 상면에는 도시된 바와 같이 배향막(215)이 소정 두께로 형성되고, 배향막(215)의 상면에는 배향홈(215a)이 형성된다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 컬러필터기판(220)은 다시 유리 기판(221)의 일측면에 박막 형성 공정에 의하여 스트라이프 또는 격자 형상을 갖는 차폐막(222)이 스트라이프 또는 격자 형상으로 형성된다. 이때, 차폐막(222)은 앞서 설명한 화소 전극(213)과 화소 전극(213)의 사이에 해당하는 유리 기판(221)에 형성된다.
이어서 유리 기판(221)에는 레드, 그린, 블루 색화소(223a,223b,223c)가 형성된다. 이때, 각 레드, 그린, 블루 색화소(223a,223b,223c)들은 도 6에 도시된 바와 같이 화소 전극(213)을 하나의 색화소로 커버하기에 적합한 형상을 갖는다.
유리 기판(221)에 레드, 그린, 블루 색화소(223a,223b,223c)들이 형성된 상태에서, 이들이 덮이도록 유리 기판(211)에는 투명하면서 도전성인 공통 전극(224)들이 형성된다. 이 공통 전극(224)들은 항상 일정한 크기를 갖는 전원이 공급된다. 또한, 공통 전극(224)의 상면에는 도 4에 도시된 바와 같이 배향막(225) 및 배향홈(225a)이 형성된다. 미설명 도면부호 227은 컬러필터기판에 형성된 편광판이다.
이처럼 컬러필터기판(220)의 유리 기판(221)에 배향홈(225a)까지 형성된 상태에서 컬러필터기판(220)과 TFT 기판(210)은 합착된다. 이 상태에서 컬러필터기판(220)과 TFT 기판(210)의 사이에는 액정(230)이 주입된다.
이때, 본 발명에서 사용되는 액정(230)은 일실시예로 트위스트 네마틱(Twist Nematic) 액정이 사용된다.
이 트위스트 네마틱 액정(230)은 도 7에 도시된 바와 같이 장축 및 단축을 갖는 막대 형상을 갖는다. 이때, 광이 트위스트 네마틱 액정(230)을 통과하는 방향에 따라서 광량이 매우 크게 변경된다.
예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이 트위스트 네마틱 액정(230)의 단축 방향으로 입사된 광은 액정(230) 내부를 1 길이(La)로 통과하고, 트위스트 네마틱 액정(230)의 장축 방향으로 입사된 광은 액정 내부를 3 길이(Lb)로 통과한다. 반면, 네마틱 액정(230)의 장축과 단축 사이를 비스듬하게 통과하는 광은 액정(230) 내부를 제 2 길이(Lc)로 통과한다.
이때, 액정(230) 내부를 통과하는 길이에 따라서 휘도가 영향 받는 바, 액정 (230)내부를 통과하는 길이가 길어질수록 휘도는 낮아진다. 따라서, 광이 액정(230) 내부를 제 1 길이(La)로 통과할 경우를 제 1 휘도라 하였을 때, 광이 액정 내부를 제 2 길이(Lb)로 통과할 경우 제 1 휘도보다 낮은 제 2 휘도를 갖고, 광이 액정 내부를 제 3 길이(Lc)로 통과할 경우 제 2 휘도보다 낮은 제 3 휘도를 갖는다.
이와 같은 트위스트 네마틱 액정(230)의 특성은 도 8a에 도시된 바와 같이 시야각에 따라 휘도 편차를 발생되도록 한다. 예를 들어, 도 8a의 A 방향은 액정표시장치의 중앙 시야각 방향이고, B 방향은 액정표시장치의 중앙을 기준으로 하부에서의 시야각 방향이며, C 방향은 액정표시장치의 중앙을 기준으로 하였을 때 상부에서의 시야각 방향이다.
이때, A 방향의 광량을 "50"이라 정의하였을 때, C 방향에서의 광량은 A 방향의 광량보다 많은 "80" 정도이며, B 방향에서의 광량은 A 방향의 광량보다 적은 "30" 정도이다. 이를 도 8b의 그래프로 도시하였다.
도 8b의 그래프를 참조하면, 액정표시장치의 시야각별 휘도 분포가 매우 불 균일하다.
이와 같은 시야각별 휘도를 극복하기 위해서 본 발명에서는 도 4 또는 도 9a일실시예로 액정표시패널 어셈블리에 시야각 개선 장치(100)가 적용된다.
이 시야각 개선 장치(100)는 광량이 풍부한 곳에서 광량이 부족한 곳으로 광을 쉬프트시킴으로써 액정표시장치에서의 휘도가 균일하게 되도록 하는 역할을 한다.
본 발명의 일실시예에 의한 시야각 개선 장치(100)는 구체적으로, 베이스 기판(110) 및 시야각 개선용 반사판(120)으로 구성된다.
이때, 베이스 기판(110)은 편광판(227)으로 사용할 수도 있다. 본 발명에서는 바람직한 일실시예로 컬러필터기판(220)에 형성된 편광판(227)의 상면에 시야각 개선용 반사판(120)이 설치된다. 이 시야각 개선용 반사판(120)은 매우 미세하며 정밀한 형상을 갖는다.
이 시야각 개선용 반사판(120)은 일측으로 과도하게 공급되는 광의 일부를 광이 부족한 방향으로 반사시켜 주는 역할을 한다.
이때, 시야각 개선용 반사판(120)에 의하여 광이 풍부한 방향에서 광이 부족한 방향으로 광을 반사할 때 반사되는 광량은 시야각 개선용 반사판(120)의 높이를 정밀하게 조절함으로써 구현된다.
이처럼 시야각 개선용 도광판(120)을 최적화할 경우, 도 9b에 도시된 바와 같이 어떠한 시야각에서도 휘도가 거의 동일하게 형성되는 것을 알 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면 액정표시장치 중 액정의 특성에 의하여 일부에 집중된 광을 광량이 부족한 곳으로 보내어 휘도 변화폭이 최소가 되도록 하여 시야각 특성을 향상시키는 효과를 갖는다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. (ⅰ) 광을 생성하여 장축 및 단축을 갖는 액정으로 공급하는 단계;
    (ⅱ) 상기 광이 상기 액정을 제 1 길이로 투과하여 제 1 휘도를 갖는 제 1 광, 상기 액정을 제 1 길이보다 긴 제 2 길이로 투과하여 제 1 휘도보다 낮은 제 2 휘도를 갖는 제 2 광, 상기 액정을 제 2 길이보다 긴 제 3 길이로 투과하여 제 2 휘도보다 낮은 제 3 휘도를 발생시키는 제 3 광을 액정으로부터 출사하는 단계; 및
    (ⅲ) 상기 제 1 휘도, 제 2 휘도 및 제 3 휘도가 동일해지도록 하기 위해 상기 제 1 광의 방향을 상기 제 3 광 쪽으로 반사하여 시야각을 개선하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치에서의 시야각 개선 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, (ⅱ) 단계에서 상기 제 1 길이는 상기 액정의 상기 단축 의 길이와 동일하고, 상기 제 3 길이는 상기 장축의 길이와 동일하며, 상기 제 2 길이는 상기 단축의 길이보다는 길고 상기 단축의 길이보다는 짧은 것을 특징으로 하는 액정표시장치에서의 시야각 개선 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 액정은 트위스트 네마틱 액정인 것을 특징으로 하는 액정표시장치에서의 시야각 개선 방법.
  4. 액정을 제 1 길이로 투과하여 제 1 휘도를 갖는 제 1 광, 상기 액정을 제 1 길이보다 긴 제 2 길이로 투과하여 제 1 휘도보다 낮은 제 2 휘도를 갖는 제 2 광, 상기 액정을 제 2 길이보다 긴 제 3 길이로 투과하여 제 2 휘도보다 낮은 제 3 휘도를 발생시키는 제 3 광의 휘도 편차를 보상하여 시야각을 개선하는 장치에 있어서,
    베이스 기판; 및
    상기 베이스 기판 중 상기 제 1 광의 진행 경로 상에 설치되어 상기 제 1 광의 일부를 상기 제 1 광보다 휘도가 낮은 상기 제 3 광 쪽으로 보내어 상기 제 3 광의 휘도를 보상하는 시야각 개선 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치에서의 시야각 개선 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 시야각 개선 수단은 상기 베이스 기판의 상면에 형성된 스트라이프 형태의 광 반사 플레이트인 것을 특징으로 하는 액정표시장치에서의 시야각 개선 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 광 반사 플레이트의 폭 : 높이는 1:100 ∼ 100:1인 것을 특징으로 하는 액정표시장치에서의 시야각 개선 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 시야각 개선 수단은 반사 입자와 바인더가 혼합된 반사물질이 상기 제 1 광이 상기 제 3 광 쪽으로 반사되도록 상기 베이스 기판에 벽(wall) 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치에서의 시야각 개선 장치.
  8. 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리;
    상기 백라이트 어셈블리에서 공급된 상기 광의 광투과도가 조절되도록 제어된 액정에 상기 광이 통과 및 광을 필터링 하는 과정을 통하여 영상을 생성하는 액정표시패널 어셈블리; 및
    상기 액정표시패널 어셈블리에서 출사된 영상 중 상기 액정을 통과하는 광의 방향에 의하여 구분된 고 휘도 영상 영역, 중간 휘도 영상 영역, 저 휘도 영상 영역 중 상기 고 휘도 영상 영역 방향으로 진행하는 상기 광의 일부를 상기 저 휘도 영상 영역으로 반사시켜 시야각을 개선하는 시야각 개선 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 시야각 개선 수단은 상기 액정표시패널 어셈블리에 형성된 편광판에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 시야각 개선 수단은 적어도 1 개 이상으로 상호 평행하게 상기 액정표시패널 어셈블리의 컬러필터기판에 형성된 색화소의 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
KR1020020009261A 2002-02-21 2002-02-21 액정표시장치의 시야각 개선 방법, 이를 이용한 시야각개선 장치 및 이를 이용한 액정표시장치 KR100845555B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020009261A KR100845555B1 (ko) 2002-02-21 2002-02-21 액정표시장치의 시야각 개선 방법, 이를 이용한 시야각개선 장치 및 이를 이용한 액정표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020009261A KR100845555B1 (ko) 2002-02-21 2002-02-21 액정표시장치의 시야각 개선 방법, 이를 이용한 시야각개선 장치 및 이를 이용한 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030070214A KR20030070214A (ko) 2003-08-29
KR100845555B1 true KR100845555B1 (ko) 2008-07-10

Family

ID=32222110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020009261A KR100845555B1 (ko) 2002-02-21 2002-02-21 액정표시장치의 시야각 개선 방법, 이를 이용한 시야각개선 장치 및 이를 이용한 액정표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100845555B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960029852A (ko) * 1995-01-06 1996-08-17 김광호 시야각을 개선한 액정 표시 장치
KR970076024A (ko) * 1996-05-15 1997-12-10 가네꼬 히사시 넓은 가시각 및 높은 콘트라스트를 갖는 액정 디스플레이 장치
KR20010053977A (ko) * 1999-12-02 2001-07-02 윤종용 광시야각 액정 표시 장치 및 그에 사용되는 기판

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960029852A (ko) * 1995-01-06 1996-08-17 김광호 시야각을 개선한 액정 표시 장치
KR970076024A (ko) * 1996-05-15 1997-12-10 가네꼬 히사시 넓은 가시각 및 높은 콘트라스트를 갖는 액정 디스플레이 장치
KR20010053977A (ko) * 1999-12-02 2001-07-02 윤종용 광시야각 액정 표시 장치 및 그에 사용되는 기판

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030070214A (ko) 2003-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100712471B1 (ko) 시분할 방식 액정표시장치 및 그의 컬러영상표시방법
US6369867B1 (en) Riveted liquid crystal display comprising at least one plastic rivet formed by laser drilling through a pair of plastic plates
TW556026B (en) Blue backlight and phosphor layer for a color LCD
US7286193B2 (en) Liquid crystal display unit having a field sequential driven backlight unit
US9256100B2 (en) Transflective liquid crystal display device
KR20020043170A (ko) Lcd를 위해 칼라 분리된 백라이트
US6480248B1 (en) Method of illuminating liquid crystal layer and liquid crystal display device using the same
KR20060098912A (ko) 광효율이 우수한 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 표시장치
US20080013016A1 (en) Liquid Crystal Display Device, Driving Method Thereof And Mobile Station Having The Same
KR100505182B1 (ko) 액정 표시장치의 백라이트 구조
KR100845555B1 (ko) 액정표시장치의 시야각 개선 방법, 이를 이용한 시야각개선 장치 및 이를 이용한 액정표시장치
KR100438967B1 (ko) 액정표시장치
US20050270281A1 (en) Liquid crystal display device and driving method thereof
KR100685432B1 (ko) Fs-lcd와 cf-lcd에 겸용되는 백라이트 유닛을구비하는 액정표시장치
KR100978257B1 (ko) 액정표시장치의 백라이트 유닛
JP2006058483A (ja) 液晶表示用バックライト装置及び透過型液晶表示装置
KR20060000814A (ko) 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR100469510B1 (ko) 액정 표시장치의 백라이트 구조
KR100469509B1 (ko) 액정 표시장치의 백라이트 구조
WO2012070442A1 (ja) 照明装置、及び表示装置
KR101213407B1 (ko) 백라이트 유니트, 이를 구비한 액정표시장치 및 그제조방법
KR20070063642A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치
KR20050060498A (ko) 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR20050100930A (ko) 광의 방사 특성을 개선한 액정표시장치
KR20060007486A (ko) 발광 다이오드 모듈 및 이를 구비한 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130628

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140701

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150701

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160629

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170704

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 12