KR100976985B1

KR100976985B1 - Liquid crystal display apparatus

Info

Publication number: KR100976985B1
Application number: KR1020030079490A
Authority: KR
Inventors: 이우식; 추대호; 서봉성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2010-08-19
Also published as: KR20050045427A

Abstract

표시 품질을 향상시키기 위한 액정표시장치를 개시한다. 액정표시장치는 각각의 색화소 별로 해당 파장의 광을 제공하는 색 보상층을 구비한다. 색 보상층은 외부로부터 제공되는 광 중에서 일부분을 반사하여 해당 색화소에 대응하는 파장을 갖는 광을 출사한다. 이에 따라, 색 보상층은 색 재현성을 향상시킬 수 있으므로, 액정표시장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.A liquid crystal display device for improving display quality is disclosed. The liquid crystal display device includes a color compensation layer that provides light of a corresponding wavelength for each color pixel. The color compensation layer reflects a portion of light provided from the outside to emit light having a wavelength corresponding to the corresponding color pixel. Accordingly, since the color compensation layer can improve color reproducibility, the display quality of the liquid crystal display device can be improved.

색 재현성, 콜레스테릭 액정Color reproducibility, cholesteric liquid crystal

Description

Liquid crystal display device {LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}

도 1은 일반적인 컬러필터 층의 스펙트럼을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a spectrum of a general color filter layer.

도 2는 일반적인 백라이트 어셈블리의 스펙트럼을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a spectrum of a general backlight assembly.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 각각의 색화소에 대응하는 파장의 광이 입사됨에 따른 컬러필터 층의 스펙트럼을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a spectrum of a color filter layer as light of a wavelength corresponding to each color pixel is incident.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 박막 트랜지스터 기판 200 : 컬러필터 기판100: thin film transistor substrate 200: color filter substrate

300 : 액정층 400, 450 : 편광층300: liquid crystal layer 400, 450: polarizing layer

500, 800 : 색 보상층 610 : 화소 전극500, 800: color compensation layer 610: pixel electrode

620, 640 : 배향막 630 : 공통 전극620 and 640: alignment layer 630: common electrode

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 향상시키기 위한 액정표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device for improving display quality.

일반적으로, 액정표시장치는 액정의 광학적 특성을 이용하여 화상을 디스플레이한다. 액정표시장치는 광을 이용하여 화상을 디스플레이하는 액정표시패널 및 액정표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.In general, a liquid crystal display device displays an image by using the optical characteristics of the liquid crystal. The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel for displaying an image using light and a backlight assembly for providing light to the liquid crystal display panel.

액정표시패널은 박막 트랜지스터가 형성된 제1 기판, 광을 이용하여 소정의 색을 발현하는 컬러필터 층을 갖고 제1 기판과 결합하는 제2 기판 및 제1 및 제2 기판과의 사이에 개재되는 액정층을 포함한다. 이때, 컬러필터 층은 R, G, B 색화소로 이루어진다.The liquid crystal display panel includes a first substrate on which a thin film transistor is formed, a color filter layer expressing a predetermined color using light, and a liquid crystal interposed between the second substrate and the first and second substrates coupled to the first substrate. Layer. In this case, the color filter layer is composed of R, G, and B color pixels.

도 1을 참조하면, 컬러필터 층에서 나타나는 스펙트럼을 각각의 파장별로 적색광(R), 녹색광(G) 및 푸른색 광(B)의 세기를 나타낸다. 적색광(R), 녹색광(G) 및 푸른색 광(B)은 전 파장의 영역에 나타나며, 특정 파장 영역에서 각각의 광의 세기가 높게 나타난다. 적색광(R)은 약 600nm 내지 약 700nm에서 높게 나타나고, 녹색광(G)은 약 500nm 내지 600nm에서 높게 나타나며, 푸른색 광(B)은 약 400nm 내지 500nm에서 높게 나타난다.Referring to FIG. 1, the spectrum of the color filter layer represents the intensity of red light (R), green light (G), and blue light (B) for each wavelength. The red light (R), the green light (G) and the blue light (B) appear in the full wavelength region, and the intensity of each light in the specific wavelength region is high. Red light (R) is high at about 600nm to about 700nm, green light (G) is high at about 500nm to 600nm, blue light (B) is high at about 400nm to 500nm.

도 2를 참조하면, 백라이트 어셈블리로부터 나오는 광의 스펙트럼은 컬러필터 층과 달리, 적색광(R), 녹색광(G) 및 푸른색 광(B)이 스펙트럼의 변화 없이 전 파장 영역에서 나타나고 있다. 이에 따라, 액정표시패널은 각각의 색화소에 대응하는 특성을 고려하지 않는 광을 제공받음으로써, 색 재현성이 떨어지고, 표시 품질이 저하된다.Referring to FIG. 2, the spectrum of the light emitted from the backlight assembly is different from the color filter layer, in which red light (R), green light (G), and blue light (B) appear in the full wavelength region without changing the spectrum. As a result, the liquid crystal display panel is provided with light that does not consider the characteristics corresponding to the respective color pixels, thereby degrading color reproducibility and degrading display quality.

본 발명의 목적은 표시 품질을 향상시키기 위한 액정표시장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device for improving display quality.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 액정표시장치는, 제1 및 제2 기판, 액정층, 색 보상층 및 제1 편광층으로 이루어진다.According to one aspect of the present invention, a liquid crystal display device includes a first and a second substrate, a liquid crystal layer, a color compensation layer, and a first polarization layer.

제2 기판은 광에 응답하여 소정의 색을 발현하는 다수의 색화소로 이루어진 컬러필터 층을 갖고, 상기 제1 기판과 서로 대향하여 결합한다. 액정층은 제1 및 제2 기판과의 사이에 개재된다. 색 보상층은 액정층 및 제1 기판과의 사이에 개재된다. 색 보상층은 다수의 색화소에 대응하는 다수의 반사 영역으로 이루어지고, 외부로부터 입사되는 제1 광의 일부분을 반사하여 각각의 반사 영영별로 해당 색화소에 대응하는 파장을 갖는 제2 광을 출사한다. 제1 편광층은 색 보상층 및 액정층과의 사이에 개재되고, 제2 광을 제1 방향으로 편광하여 출사한다.The second substrate has a color filter layer made up of a plurality of color pixels expressing a predetermined color in response to light, and is coupled to the first substrate opposite to each other. The liquid crystal layer is interposed between the first and second substrates. The color compensation layer is interposed between the liquid crystal layer and the first substrate. The color compensation layer includes a plurality of reflection areas corresponding to a plurality of color pixels, and reflects a portion of the first light incident from the outside to emit a second light having a wavelength corresponding to the corresponding color pixel for each reflection area. . The first polarization layer is interposed between the color compensation layer and the liquid crystal layer, and emits the second light by polarizing it in the first direction.

이러한 액정표시장치에 의하면, 각각의 색화소에 대응하는 파장의 광을 다수의 색화소로 제공하기 위한 색 보상층을 구비함으로써, 색 재현성을 향상시킬 수 있다.According to such a liquid crystal display device, color reproducibility can be improved by providing a color compensation layer for providing light having a wavelength corresponding to each color pixel to a plurality of color pixels.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치(700)는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT) 기판(100), 상기 TFT 기판(100)과 서로 대향하여 결합하는 컬러필터 기판(200), 상기 TFT 기판(100) 및 컬러필터 기판(200)과의 사이에 개재된 액정층(300), 광을 편광하여 출사하기 위한 제1 및 제2 편광층(400, 450), 색 재현성을 향상시키기 위한 색 보상층(500), 화소 전극(610), 공통 전극(630) 및 제1 및 제2 배향막(620, 640)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the liquid crystal display device 700 according to the present invention includes a thin film transistor (TFT) substrate 100 and a color filter substrate 200 which is coupled to face the TFT substrate 100. ), The liquid crystal layer 300 interposed between the TFT substrate 100 and the color filter substrate 200, the first and second polarization layers 400 and 450 for polarizing and emitting light, and color reproducibility. A color compensation layer 500, a pixel electrode 610, a common electrode 630, and first and second alignment layers 620 and 640 may be included to improve the color compensation layer 500.

보다 상세히는, 상기 TFT 기판(100)은 상기 TFT 기판(100)은 제1 절연기판(110) 및 상기 제1 절연기판(110) 상에 형성된 어레이 층(120)을 포함한다.More specifically, the TFT substrate 100 includes the TFT substrate 100 including a first insulating substrate 110 and an array layer 120 formed on the first insulating substrate 110.

상기 제1 절연기판(110)은 외부로부터 제공되는 광을 투과하기 위해서 유리나 석영 등과 같은 투명한 재질로 이루어진다. 상기 어레이 층(120)은 스위칭 소자인 TFT를 갖고, 상기 액정층(300)으로 소정의 전압을 인가하고 차단한다.The first insulating substrate 110 is made of a transparent material such as glass or quartz to transmit light provided from the outside. The array layer 120 has a TFT which is a switching element, and applies and blocks a predetermined voltage to the liquid crystal layer 300.

한편, 상기 TFT 기판(100)의 상부에는 상기 컬러필터 기판(200)이 구비된다. 상기 컬러필터 기판(200)은 제2 절연 기판(210) 및 상기 제2 절연 기판(210) 상에 형성된 컬러필터 층(220)을 포함한다.Meanwhile, the color filter substrate 200 is provided on the TFT substrate 100. The color filter substrate 200 includes a second insulating substrate 210 and a color filter layer 220 formed on the second insulating substrate 210.

상기 제2 절연 기판(210)은 상기 광을 투과하기 위해 유리나 석영 등과 같은 투명한 재질로 이루어진다.The second insulating substrate 210 is made of a transparent material such as glass or quartz to transmit the light.

상기 제2 절연 기판(210) 상에는 상기 컬러필터 층(220)이 구비된다. 상기 컬러필터 층(220)은 상기 광을 이용하여 소정의 색을 발현하는 다수의 색화소(221)로 이루어진다. 이때, 상기 다수의 색화소(221)는 R, G, B 색화소(221a, 221b, 221c)로 이루어진다.The color filter layer 220 is provided on the second insulating substrate 210. The color filter layer 220 includes a plurality of color pixels 221 expressing a predetermined color using the light. In this case, the plurality of color pixels 221 includes R, G, and B color pixels 221a, 221b, and 221c.

상기 TFT 기판(100) 및 상기 컬러필터 기판(200)과의 사이에는 상기 액정층(300)이 개재된다. 상기 액정층(300)은 상기 제1 배향막(620)으로부터 상기 제2 배향막(640)을 향하여 액정 분자의 장축이 연속적으로 90도 트위스트된 배열 상태를 이루는 트위스트 네마틱(Twisted Nematic; 이하, TN) 액정으로 이루어진다.The liquid crystal layer 300 is interposed between the TFT substrate 100 and the color filter substrate 200. The liquid crystal layer 300 is a twisted nematic (TN) in which the long axis of the liquid crystal molecules is continuously twisted 90 degrees toward the second alignment layer 640 from the first alignment layer 620. It is made of liquid crystal.

상기 제1 기판(100) 및 상기 액정층(300)과의 사이에는 상기 제1 편광층(400)이 구비된다. 상기 제1 편광층(400)은 제1 기판(100)의 아래에 구비되는 백라이트 어셈블리(미도시)로부터 제공되는 광을 제1 방향으로 편광하여 상기 액정층(300)으로 출사한다.The first polarization layer 400 is provided between the first substrate 100 and the liquid crystal layer 300. The first polarization layer 400 polarizes the light provided from the backlight assembly (not shown) provided under the first substrate 100 in the first direction and emits the light to the liquid crystal layer 300.

상기 제2 기판(200) 및 상기 액정층(300)과의 사이에는 상기 제2 편광층(450)이 구비된다. 상기 제2 편광층(450)은 상기 액정층(300)으로부터 출사되는 광을 상기 제1 방향과 서로 직교하는 제2 방향으로 편광하여 상기 컬러필터 층(220)으로 제공한다.The second polarization layer 450 is provided between the second substrate 200 and the liquid crystal layer 300. The second polarization layer 450 polarizes the light emitted from the liquid crystal layer 300 in a second direction orthogonal to the first direction to provide the color filter layer 220.

상기 제1 및 제2 편광층(400, 450)은 이색성 염료 분자를 이용하여 리트로픽(Lytropic) 액정 상태에서 상기 광 보상층(500) 및 상기 컬러필터 층(220)의 상부에 각각 코팅된다.The first and second polarization layers 400 and 450 are coated on the light compensation layer 500 and the color filter layer 220 in a tropic liquid crystal state using dichroic dye molecules, respectively. .

상기 어레이 층(120) 및 상기 제1 편광층(400)과의 사이에는 상기 색 보상 층(500)이 구비된다. 상기 색 보상층(500)은 상기 백라이트 어셈블리로부터 제공되는 광을 파장에 따라 선택적으로 반사하는 반사층(510) 및 상기 반사층(510)의 상부에 구비되는 위상차 층(520)을 포함한다.The color compensation layer 500 is provided between the array layer 120 and the first polarization layer 400. The color compensation layer 500 includes a reflective layer 510 for selectively reflecting light provided from the backlight assembly according to a wavelength, and a phase difference layer 520 provided on the reflective layer 510.

구체적으로, 상기 반사층(510)은 콜레스테릭 액정(Cholesteric Liquid Crystal)으로 이루어진다. 상기 콜레스테릭 액정은 각 분자 층이 매우 얇으며, 동 일층 내에서의 액정 분자의 배열 방향은 장축 방향이고 각층은 서로 평행하다. 동일층 내에서의 액정 분자의 장축 방향은 인접하는 층의 액정 분자의 장축 방향과 조금 어긋나 있으며, 전체적으로는 나선 구조를 이루고 있다.In detail, the reflective layer 510 is made of cholesteric liquid crystal. The cholesteric liquid crystal has a very thin layer of each molecule, the alignment direction of the liquid crystal molecules in the same layer is in the long axis direction and each layer is parallel to each other. The major axis direction of the liquid crystal molecule in the same layer is slightly shift | deviated from the major axis direction of the liquid crystal molecule of an adjacent layer, and has comprised the spiral structure as a whole.

이와 같이, 상기 반사층(510)은 나선 구조로 이루어지므로, 상기 광을 원편광하여 출사한다.As described above, since the reflective layer 510 has a spiral structure, the light is circularly polarized and emitted.

상기 반사층(510)은 상기 다수의 색화소(221)에 대응하는 다수의 반사 영역으로 이루어진다. 상기 다수의 반사 영역은 상기 R 색화소(221a)에 대응하는 제1 반사 영역(C1), 상기 G 색화소(221b)에 대응하는 제2 반사 영역(C2) 및 상기 B 색화소(221c)에 대응하는 제3 반사 영역(C3)으로 이루어진다.The reflective layer 510 is composed of a plurality of reflective regions corresponding to the plurality of color pixels 221. The plurality of reflection areas may be disposed in the first reflection area C1 corresponding to the R color pixel 221a, the second reflection area C2 corresponding to the G color pixel 221b, and the B color pixel 221c. A corresponding third reflection region C3 is formed.

상기 콜레스테릭 액정들은 각각의 반사 영역(C1, C2, C3) 별로 피치가 다르게 형성된다. 이에 따라, 상기 반사층(510)은 상기 각각의 반사 영역(C1, C2, C3) 별로 반사하는 광의 파장 영역이 달라진다. 상기 각각의 반사 영역(C1, C2, C3)에 대응하는 피치은 하기하는 수학식 1과 같다.The cholesteric liquid crystals are formed with different pitches for each of the reflective regions C1, C2, and C3. Accordingly, the reflective layer 510 has a different wavelength region of light reflected for each of the reflective regions C1, C2, and C3. The pitch corresponding to each of the reflection regions C1, C2, and C3 is expressed by Equation 1 below.

수학식 1을 참조하면, 상기 콜레스테릭 액정들의 피치(P)는 반사하고자하는 광의 파장 영역(

)을 상기 콜레스테릭 액정의 평균 굴절율(dn)로 나눈 결과 값이 된다. Referring to Equation 1, the pitch P of the cholesteric liquid crystals is the wavelength region of the light to be reflected (

) Is the result of dividing by the average refractive index dn of the cholesteric liquid crystal.

상기 제1 반사 영역(C1)은 상기 광 중에서 적색광을 투과시키고, 그 이외의 광은 반사한다. 상기 적색광의 파장 영역은 약 600nm 내지 약 700nm이므로, 상기 제1 반사 영역(C1)의 피치(P1)는 하기하는 수학식 2와 같다.The first reflective region C1 transmits red light among the light, and reflects other light. Since the wavelength region of the red light is about 600 nm to about 700 nm, the pitch P1 of the first reflection region C1 is expressed by Equation 2 below.

수학식 2를 참조하면, 상기 콜레스테릭 액정의 평균 굴절율은 약 1.5이므로, 상기 제1 반사 영역에 대응하는 피치(P1)는 약 267nm 내지 약 400nm이다.Referring to Equation 2, since the average refractive index of the cholesteric liquid crystal is about 1.5, the pitch P1 corresponding to the first reflection region is about 267 nm to about 400 nm.

상기 제2 반사 영역(C2)은 상기 광 중에서 녹색광을 투과시키기고, 그 이외의 광은 반사한다. 상기 녹색광의 파장 영역은 약 500nm 내지 600nm이므로, 상기 제2 반사 영역(C2)의 피치(P2)는 하기하는 수학식 3과 같다.The second reflective region C2 transmits green light among the light, and reflects other light. Since the wavelength region of the green light is about 500 nm to 600 nm, the pitch P2 of the second reflection region C2 is expressed by Equation 3 below.

수학식 3을 참조하면, 상기 제2 반사 영역에 대응하는 피치(P2)는 약 200nm 내지 약 333nm이다. 수학식 3과 같이 상기 제2 반사 영역(C2)의 피치(P2)를 설계할 경우, 파장이 약 500nm 이상의 광은 모두 투과하게 된다. 이에 따라, 상기 제2 반사 영역(C2)은 주로 적색광을 띄는 약 600nm 이상의 광도 투과되므로, 상기 제2 반사 영역(C2)에 대응하는 피치(P2)를 두 가지로 설계한다. Referring to Equation 3, the pitch P2 corresponding to the second reflection region is about 200 nm to about 333 nm. When the pitch P2 of the second reflective region C2 is designed as in Equation 3, all light having a wavelength of about 500 nm or more is transmitted. Accordingly, since the second reflective region C2 transmits light of about 600 nm or more, which mainly emits red light, two pitches P2 corresponding to the second reflective region C2 are designed.

상기 제2 반사 영역(C2)에서 약 600nm 이상의 광을 반사하기 위한 피치(P2)는 하기하는 수학식 4와 같다.The pitch P2 for reflecting light of about 600 nm or more in the second reflection region C2 is expressed by Equation 4 below.

수학식 4를 참조하면, 상기 제2 반사 영역(C2)에서 약 600nm 이상의 광을 반사하기 위한 피치(P2)는 약 400nm 내지 약 467nm이다. 상기 제2 반사 영역(C2)은 두 개의 피치를 가지므로, 피치에 따라 제1 피치 영역 및 제2 피치 영역으로 분류될 수 있다. 따라서, 상기 제1 피치 영역에 대응하는 피치는 약 200nm 내지 약 333nm이고, 상기 제2 피치 영역에 대응하는 피치는 약 400nm 내지 약 467nm이다.Referring to Equation 4, the pitch P2 for reflecting light of about 600 nm or more in the second reflection region C2 is about 400 nm to about 467 nm. Since the second reflection region C2 has two pitches, the second reflection region C2 may be classified into a first pitch region and a second pitch region according to the pitch. Thus, the pitch corresponding to the first pitch region is about 200 nm to about 333 nm, and the pitch corresponding to the second pitch region is about 400 nm to about 467 nm.

이와 같이, 상기 제2 반사 영역(C2)의 피치(P2)를 두 가지로 설계할 수 있으나, 하나의 피치(P2) 값을 갖도록 설계할 수도 있다. 이때, 상기 제2 반사 영역(C2)의 피치(P2)가 하나로 설계될 경우에는 상기 수학식 3에 따라 피치(P2)가 결정된다.As described above, two pitches P2 of the second reflective region C2 may be designed, but one pitch P2 may be designed. In this case, when the pitch P2 of the second reflective region C2 is designed to be one, the pitch P2 is determined according to Equation 3 above.

상기 제3 반사 영역(C3)은 상기 광 중에서 푸른색 광을 투과시키기고, 그 이외의 광은 반사한다. 상기 푸른색 광의 파장 영역은 약 400nm 내지 500nm이므로, 상기 제3 반사 영역(C3)의 피치(P3)는 하기하는 수학식 5와 같다.The third reflective region C3 transmits blue light among the light, and reflects other light. Since the wavelength region of the blue light is about 400 nm to 500 nm, the pitch P3 of the third reflection region C3 is expressed by Equation 5 below.

수학식 5를 참조하면, 상기 제3 반사 영역(C3)에 대응하는 피치(P3)는 약 333nm 내지 약 467nm이다.Referring to Equation 5, the pitch P3 corresponding to the third reflective region C3 is about 333 nm to about 467 nm.

이와 같이, 상기 반사층(510)은 상기 각각의 반사 영역(C1, C2, C3)별로 상기 각각의 색화소(221a, 221b, 221c)에 대응하는 파장의 광을 투과시키고, 그 이외의 광은 반사한다. 이에 따라, 상기 각각의 색화소(221a, 221b, 221c)의 특성에 따른 파장의 광이 각각의 색화소(221a, 221b, 221c)로 제공되므로, 색재현성을 향상시킬 수 있다.As described above, the reflective layer 510 transmits light having a wavelength corresponding to each of the color pixels 221a, 221b, and 221c for each of the reflective regions C1, C2, and C3, and the other light is reflected. do. Accordingly, since light having a wavelength corresponding to the characteristics of the respective color pixels 221a, 221b, and 221c is provided to each of the color pixels 221a, 221b, and 221c, color reproducibility may be improved.

상기 각각의 반사 영역(C1, C2, C3) 별로 상기 콜레스테릭 액정의 피치를 조절하는 방법은, 자외선(UV)을 이용하는 노광 방법이 있다. 이때, 상기 콜레스테릭 액정의 피치는 상기 자외선 노광량에 따라 달라지며, 상기 자외선 노광량이 많을수록 상기 피치가 짧아진다.A method of adjusting the pitch of the cholesteric liquid crystal for each of the reflective regions C1, C2, and C3 includes an exposure method using ultraviolet (UV). In this case, the pitch of the cholesteric liquid crystal varies depending on the ultraviolet exposure amount, and the larger the ultraviolet exposure amount, the shorter the pitch.

한편, 상기 반사층(510)의 상부에는 상기 위상차 층(520)이 구비된다. 상기 위상차 층(520)은 상기 반사층(510)으로부터 출사된 광을 소정 각도로 보정하여 상기 제1 편광층(400)으로 반사한다. 이때, 상기 위상차 층(520)의 위상차 값은 λ/4이다.The retardation layer 520 is provided on the reflective layer 510. The phase difference layer 520 corrects the light emitted from the reflective layer 510 at a predetermined angle and reflects the light to the first polarization layer 400. In this case, the retardation value of the retardation layer 520 is λ / 4.

한편, 상기 액정층(300) 및 상기 제1 편광층(400)과의 사이에는 상기 화소 전극(610)이 개재된다. 상기 화소 전극(610)은 상기 TFT와 전기적으로 연결되어 상기 액정층(300)으로 신호 전압을 인가한다. 상기 화소 전극(610)은 투명한 전도성 재질의 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : 이하, ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO)로 이루어진다.The pixel electrode 610 is interposed between the liquid crystal layer 300 and the first polarization layer 400. The pixel electrode 610 is electrically connected to the TFT to apply a signal voltage to the liquid crystal layer 300. The pixel electrode 610 is made of indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) made of a transparent conductive material.

상기 화소 전극(610)의 상부에는 상기 제1 배향막(620)이 구비된다. 상기 제1 배향막(620)은 러빙 패턴이 형성되어 상기 액정 분자를 배향한다.The first alignment layer 620 is disposed on the pixel electrode 610. A rubbing pattern is formed on the first alignment layer 620 to align the liquid crystal molecules.

상기 제1 편광층(400) 및 상기 액정층(300)과의 사이에는 상기 공통 전극(630)이 개재된다. 상기 공통 전극(630)은 상기 액정층(300)으로 공통 전압을 인가하고, 상기 ITO와 같은 투명한 전극으로 형성된다.The common electrode 630 is interposed between the first polarization layer 400 and the liquid crystal layer 300. The common electrode 630 applies a common voltage to the liquid crystal layer 300 and is formed of a transparent electrode such as ITO.

상기 공통 전극(630)의 상부에는 상기 제2 배향막(640)이 구비된다. 상기 제2 배향막(640)은 상기 제1 배향막(620)과 서로 다른 러빙 패턴이 형성되어 상기 액정 분자를 배향한다.The second alignment layer 640 is provided on the common electrode 630. A rubbing pattern different from the first alignment layer 620 is formed in the second alignment layer 640 to align the liquid crystal molecules.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치(900)는 색 보상층(800)을 제외하고는 도 3에 도시된 액정표시장치(700)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 본 실시예의 설명에 있어서, 도 3에 도시된 액정표시장치(700)와 동일한 구조를 갖는 구성 요소에 대해서는 참조 번호를 병기하고, 구체적인 설명을 생략하기로 한다.Referring to FIG. 4, the liquid crystal display device 900 according to the present invention has the same configuration as the liquid crystal display device 700 shown in FIG. 3 except for the color compensation layer 800. Therefore, in the description of the present embodiment, the components having the same structure as that of the liquid crystal display device 700 shown in FIG. 3 are denoted by the reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

상기 액정표시장치(900)는 TFT 기판(100), 상기 TFT 기판(100)과 서로 대향하여 결합하는 컬러필터 기판(200), 상기 TFT 기판(100) 및 컬러필터 기판(200)과의 사이에 개재된 액정층(300), 광을 편광하여 출사하기 위한 제1 및 제2 편광층(400, 450), 색 재현성을 향상시키기 위한 색 보상층(800), 화소 전극(610), 공통 전극(630) 및 제1 및 제2 배향막(620, 640)을 포함한다.The liquid crystal display device 900 includes a TFT substrate 100, a color filter substrate 200 that is coupled to the TFT substrate 100 so as to face each other, and the TFT substrate 100 and the color filter substrate 200. The interposed liquid crystal layer 300, the first and second polarization layers 400 and 450 for polarizing light and emitting light, the color compensation layer 800 for improving color reproducibility, the pixel electrode 610, and the common electrode ( 630 and first and second alignment layers 620 and 640.

보다 상세히는, 상기 색 보상층(800)은 격자 구조로 형성되며, 상기 다수의 색화소(221)에 대응하는 다수의 반사 영역으로 이루어진다. 상기 다수의 반사 영역은 상기 R 색화소(221a)에 대응하는 제1 반사 영역(C1), 상기 G 색화소(221b)에 대응하는 제2 반사 영역(C2) 및 상기 B 색화소(221c)에 대응하는 제3 반사 영역(C3)으로 이루어진다.In more detail, the color compensation layer 800 is formed in a lattice structure and includes a plurality of reflective regions corresponding to the plurality of color pixels 221. The plurality of reflection areas may be disposed in the first reflection area C1 corresponding to the R color pixel 221a, the second reflection area C2 corresponding to the G color pixel 221b, and the B color pixel 221c. A corresponding third reflection region C3 is formed.

상기 색 보상층(800)은 상기 각각의 반사 영역(C1, C2, C3)에 따라 상기 격자간의 간격이 다르게 형성된다. 이에 따라, 상기 각각의 반사 영역(C1, C2, C3)은 백라이트 어셈블리(미도시)로부터 제공되는 광 중에서 투과하는 파장 영역이 서로 다르게 나타난다. 상기 각각의 반사 영역(C1, C2, C3)에 대응하는 격자간의 간격은 하기하는 수학식 6과 같다. The color compensation layer 800 is formed to have a different spacing between the gratings according to each of the reflective regions C1, C2, and C3. Accordingly, each of the reflective regions C1, C2, and C3 has a different wavelength region transmitted from light provided from a backlight assembly (not shown). An interval between gratings corresponding to each of the reflection areas C1, C2, and C3 is expressed by Equation 6 below.

수학식 6을 참조하면, 상기 격자간의 간격(PT)은 반사하고자하는 광의 파장 영역(

)을 상기 색 보상층(800)의 굴절률(dn)로 나눈 결과 값이 된다.Referring to Equation 6, the distance PT between the gratings is a wavelength range of light to be reflected (

) Is the result of dividing by the refractive index dn of the color compensation layer 800.

적색광의 파장 영역은 약 600nm 내지 약 700nm이고, 녹색광의 파장 영역은 약 500nm 내지 600nm이며, 푸른색 광의 파장 영역은 약 400nm 내지 500nm이다. 이때, 상기 수학식 6에 의해서 상기 격자간의 간격(PT)이 조밀할수록 반사되는 광의 파장 영역이 낮게 나타난다.The wavelength region of red light is about 600 nm to about 700 nm, the wavelength region of green light is about 500 nm to 600 nm, and the wavelength region of blue light is about 400 nm to 500 nm. At this time, according to Equation 6, the denser the distance PT between the gratings, the lower the wavelength range of the reflected light.

상기 제1 반사 영역(C1)은 상기 R 색화소(221a)에 대응하여 위치하므로, 적 색광은 투과하고 그 이외의 광은 반사한다. 상기 제2 반사 영역(C2)은 상기 G 색화소(221b)에 대응하여 위치하므로, 녹색광은 투과하고 그 이외의 광은 반사한다. 상기 제3 반사 영역(C3)은 B 색화소(221c)에 대응하여 위치하므로, 푸른색 광은 투과하고 그 이외의 광은 반사한다.Since the first reflective region C1 is positioned corresponding to the R pixel 221a, red light is transmitted and other light is reflected. Since the second reflective region C2 is positioned corresponding to the G color pixel 221b, green light is transmitted and other light is reflected. Since the third reflective region C3 is positioned corresponding to the B color pixel 221c, blue light is transmitted and other light is reflected.

이에 따라, 상기 제1 반사 영역(C1)에 대응하는 격자간의 간격(PT1)은 상기 제2 반사 영역(C2)에 대응하는 격자간의 간격(PT2)보다 작다. 또한, 상기 제2 반사 영역(C2)에 대응하는 격자간의 간격(PT2)은 상기 제3 반사 영역(C3)에 대응하는 격자간의 간격(PT3)보다 작다.Accordingly, the spacing PT1 between the gratings corresponding to the first reflection area C1 is smaller than the spacing PT2 between the gratings corresponding to the second reflection area C2. In addition, the spacing PT2 between the gratings corresponding to the second reflection area C2 is smaller than the spacing PT3 between the gratings corresponding to the third reflection area C3.

상술한 바와 같이, 상기 색 보상층(800)은 상기 각각의 반사 영역(C1, C2, C3)별로 상기 각각의 색화소(221a, 221b, 221c)에 대응하는 파장의 광을 투과시키고, 그 이외의 광은 반사한다. 이에 따라, 상기 액정표시장치(900)는 상기 각각의 색화소(221a, 221b, 221c)의 특성에 따른 파장의 광이 상기 각각의 색화소(221a, 221b, 221c)로 제공되므로, 색 재현성을 향상시킬 수 있다.As described above, the color compensation layer 800 transmits light having a wavelength corresponding to each of the color pixels 221a, 221b, and 221c for each of the reflective regions C1, C2, and C3. Light reflects. Accordingly, the liquid crystal display device 900 is provided with light having a wavelength corresponding to the characteristics of each of the color pixels 221a, 221b, and 221c to the respective color pixels 221a, 221b, and 221c. Can be improved.

도 5를 참조하면, 컬러필터 층은 각각의 색화소별로 해당 색화소의 특성에 따른 파장의 광을 입사받는다. 즉, R 색화소는 약 600nm 이상의 파장을 갖는 광을 입사 받고, G 색화소는 약 500nm 이상의 파장을 갖는 광을 입사받으며, B 색화소는 500nm 이하의 파장을 갖는 광을 입사받는다.Referring to FIG. 5, the color filter layer receives light having a wavelength corresponding to the characteristic of the corresponding color pixel for each color pixel. That is, the R pixel receives light having a wavelength of about 600 nm or more, the G color pixel receives light having a wavelength of about 500 nm or more, and the B color pixel receives light having a wavelength of 500 nm or less.

이에 따라, 컬러필터 층에 나타나는 스페트럼은 적색광(R), 녹색광(G) 및 푸 른색 광(B)이 모두 저 파장 영역에서 나타나지 않고, 해당 광의 세기가 높게 나타나는 파장 영역에 국한하여 나타난다. 이에 따라, 액정표시패널의 색 재현성을 향상시킬 수 있으므로, 액정표시장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the spectrum appearing in the color filter layer is limited to the wavelength region where the red light (R), the green light (G), and the blue light (B) do not all appear in the low wavelength region, but the intensity of the light is high. Thereby, since the color reproducibility of a liquid crystal display panel can be improved, the display quality of a liquid crystal display device can be improved.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 액정표시장치는 각각의 색화소에 대응하는 파장의 광을 색화소별로 제공하는 색 보상층을 구비한다. 색 보상층은 백라이트 어셈블리로부터 제공되는 광 중에서 일부분을 반사하여 각각의 색화소 별로 해당 파장의 광을 제공한다. 이에 따라, 색 보상층은 액정표시패널의 색 재현성을 향상시킬 수 있고, 액정표시장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the liquid crystal display includes a color compensation layer that provides light of wavelengths corresponding to each color pixel for each color pixel. The color compensation layer reflects a portion of the light provided from the backlight assembly to provide light of a corresponding wavelength for each color pixel. Accordingly, the color compensation layer can improve the color reproducibility of the liquid crystal display panel, and can improve the display quality of the liquid crystal display device.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.

Claims

A first substrate;

A second substrate having a color filter layer made up of a plurality of color pixels expressing a predetermined color in response to light, the second substrate being coupled to and opposed to the first substrate;

A liquid crystal layer interposed between the first and second substrates;

A plurality of reflective regions interposed between the liquid crystal layer and the first substrate and corresponding to the plurality of color pixels, reflecting a portion of the first light incident from the outside, and corresponding color pixels for each reflective region A color compensation layer for emitting a second light having a wavelength corresponding to; And

And a first polarization layer interposed between the color compensation layer and the liquid crystal layer and configured to polarize and emit the second light in a first direction.

The method of claim 1, wherein the color compensation layer,

A reflection layer formed of a cholesteric liquid crystal, the pitch of the cholesteric liquid crystal being different from each other for each reflection region to emit the second light; And

And a retardation layer positioned above the reflective layer and configured to correct the second light at a predetermined angle and to emit the light to the first polarization layer.

The pitch P of the cholesteric liquid crystal is

(only,

Is the wavelength range of the light to be reflected.)

Liquid crystal display characterized in that to satisfy.

The method of claim 3, wherein the plurality of color pixels is formed of R, G, and B color pixels, and the plurality of reflective areas are a first reflective area corresponding to the R color pixel, and a second corresponding to the G color pixel. And a third reflecting region corresponding to the B color pixel.

The method of claim 4, wherein the pitch corresponding to the first reflection area is smaller than the pitch corresponding to the second reflection area, and the pitch corresponding to the second reflection area is smaller than the pitch corresponding to the third reflection area. A liquid crystal display device.

The liquid crystal display of claim 4, wherein a pitch corresponding to the first reflection region is in the range of 267 nm to 400 nm.

The liquid crystal display of claim 4, wherein a pitch corresponding to the second reflection region is in a range of 200 nm to 333 nm.

The method of claim 7, wherein the second reflecting region comprises a first pitch region and a second pitch region, the pitch corresponding to the first pitch region is 200 nm to 333 nm, and the pitch corresponding to the second pitch region is 400 nm. To 467 nm.

The liquid crystal display of claim 4, wherein a pitch corresponding to the third reflection region is 333 nm to 467 nm.

The method of claim 1, wherein the color compensation layer,

And a pitch between the gratings is different for each of the reflective regions to emit the second light.

11. The method of claim 10, wherein the pitch (PT) between the gratings corresponding to the respective reflection areas,

(only,

Is the wavelength range of the light to be reflected.)

Liquid crystal display characterized in that to satisfy.

The liquid crystal display of claim 1, further comprising a second polarization layer interposed between the second substrate and the liquid crystal layer to polarize and emit the light in the second direction.