KR101159327B1 - transflective liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 의한 반투과 액정표시장치는, 하부 기판 및 상기 하부기판과 소정간격 이격된 상부기판, 상기 하부기판 및 상부기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되는 반투과 액정표시장치에 있어서, 상기 하부기판 및 상부기판에는 각각 제 1, 2 위상 지연판과 선형 편광 필름이 부착되어 구성되며, 상기 제 1, 2 위상 지연판은 wideband QWP로서 각각 QWP(Quarter Wave Plate) 및 HWP(Half Wave Plate)가 결합되어 구성되고, 상기 제 1, 2 위상 지연판을 구성하는 QWP 및 HWP의 특성이 각각 서로 상이함을 특징으로 한다.A semi-transmissive liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention is a transflective liquid crystal display device comprising a lower substrate, an upper substrate spaced apart from the lower substrate by a predetermined distance, and a liquid crystal layer formed between the lower substrate and the upper substrate. First and second phase retardation plates and linear polarizing films are attached to the lower and upper substrates, respectively, and the first and second phase retardation plates are wideband QWPs, respectively, QWP (Quarter Wave Plate) and HWP (Half Wave Plate). ) Are combined to each other, and the characteristics of the QWP and HWP constituting the first and second phase delay plates are different from each other.
이와 같은 본 발명에 의하면, 반투과 액정표시장치에 구비되는 위상 지연판에 있어서, 상, 하부기판에 특성이 서로 상이한 위상 지연판을 구비토록 함으로써, 상기 위상 지연판을 구성하는 QWP와 HWP의 경사방향으로 지나는 빛을 보상하여 시야각 특성을 개선시킬 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, in the phase retardation plate provided in the transflective liquid crystal display device, the upper and lower substrates are provided with phase retardation plates having different characteristics, thereby inclining QWP and HWP constituting the phase retardation plate. There is an advantage that the viewing angle characteristics can be improved by compensating light passing in the direction.
Description
도 1은 종래의 반투과 액정표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a conventional transflective liquid crystal display device.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 반투과 액정표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a transflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 3a 또는 3b는 본 발명의 실시예에 의한 QWP 또는 HWP의 굴절률 이방성 타원체를 도시한 도면.3A or 3B illustrate refractive index anisotropic ellipsoids of QWP or HWP according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 반투과 액정표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a transflective liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 하부기판 110 : 제 1 위상 지연판100: lower substrate 110: first phase delay plate
112, 212 : QWP 114, 214 : HWP112, 212:
120, 220 : 선형 편광판 130 : 제 3 위상 지연판120, 220: linear polarizer 130: third phase delay plate
200 : 상부기판 210 : 제 2 위상 지연판200: upper substrate 210: second phase delay plate
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 상, 하부기판 에 특성이 서로 상이한 위상 지연판을 구비하는 반투과 액정표시장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a transflective liquid crystal display device having a phase retardation plate having different characteristics on upper and lower substrates of the liquid crystal display device.
최근 정보화 사회로 시대가 급진전함에 따라, 대량의 정보를 처리하고 이를 표시하는 디스플레이(display)분야가 발전하고 있다. Recently, as the information society has progressed rapidly, a display field for processing and displaying a large amount of information has been developed.
근대까지 브라운관(cathode ray tube ; CRT)이 표시장치의 주류를 이루고 발전을 거듭해 오고 있다.Until recently, cathode ray tubes (CRTs) have been the mainstream of display devices and have been developing.
그러나, 최근 들어 소형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 시대상에 부응하기 위해 평판 표시소자(flat panel display)의 필요성이 대두되었다. 이에 따라 색 재현성이 우수하고 박형인 박막트랜지스터형 액정표시장치(Thin film transistor-liquid crystal display)가 개발되었다. However, in recent years, the need for a flat panel display has emerged in order to meet the times of miniaturization, light weight, low power consumption, and the like. Accordingly, a thin film transistor-liquid crystal display having excellent color reproducibility has been developed.
액정표시장치의 동작을 살펴보면, 박막 트랜지스터에 의해 임의의 화소(pixel)가 스위칭 되면, 스위칭된 임의의 화소는 하부광원의 빛의 투과량을 조절할 수 있게 한다. Referring to the operation of the liquid crystal display, when an arbitrary pixel is switched by the thin film transistor, the switched arbitrary pixel may adjust the amount of light transmitted from the lower light source.
상기 액정표시장치는 백라이트 광을 이용하여 화면을 표시하는 백라이트형 액정표시장치가 일반적이나, 최근에는 상기 백라이트 광을 사용하지 않는 반사형 액정표시장치가 연구되었다. 이는 자연광을 이용하여 동작하므로, 백라이트가 소모하는 전력량을 대폭 감소하는 효과가 있기 때문에 장시간 휴대상태에서 사용이 가능하고, 개구율 또한 기존의 백라이트형 액정표시장치 즉, 투과형 액정표시장치 보다 우수하다.The liquid crystal display device is generally a backlight type liquid crystal display device that displays a screen by using backlight light, but recently, a reflective liquid crystal display device that does not use the backlight light has been studied. Since it operates using natural light, the power consumption of the backlight can be greatly reduced, and thus it can be used in a portable state for a long time, and the aperture ratio is also superior to that of a conventional backlight type liquid crystal display device, that is, a transmissive liquid crystal display device.
즉, 상기 반사형 액정표시장치는 기존 투과형 액정표시장치에서 투명전극으 로 형성된 화소부를 불투명의 반사특성이 있는 물질을 사용함으로써, 외부광을 반사시키는 구조로 되어있다. That is, the reflective liquid crystal display device reflects external light by using a material having an opaque reflective characteristic in the pixel portion formed of the transparent electrode in the conventional transmissive liquid crystal display device.
상술한 바와 같은 반사형 액정표시장치는 백라이트와 같은 내부적 광원을 사용하지 않고, 자연의 빛 내지는 외부의 인조광원을 사용하여 구동하기 때문에 장시간 사용이 가능하다. 즉, 반사형 액정표시장치는 외부의 자연광을 상기 반사 전극에 반사시켜, 반사된 빛을 이용하는 구조로 되어 있다. 따라서, 반사형 액정표시장치를 구동하기위해 필요한 전력은 액정구동과 구동회로뿐이다.The reflection type liquid crystal display device described above can be used for a long time because it is driven using natural light or an external artificial light source without using an internal light source such as a backlight. In other words, the reflective liquid crystal display device is configured to reflect external natural light to the reflective electrode and use the reflected light. Therefore, only power required for driving the reflective liquid crystal display device is the liquid crystal driving and driving circuit.
그러나, 자연광 또는 인조 광원이 항상 존재하는 것은 아니다. 즉, 상기 반사형 액정표시장치는 자연광이 존재하는 낮이나, 외부 인조광이 존재하는 사무실 및 건물 내부에서는 사용이 가능할지 모르나, 자연광이 존재하지 않는 어두운 환경에서는 상기 반사형 액정표시장치를 사용할 수 없게 된다.However, natural or artificial light sources do not always exist. That is, the reflective liquid crystal display may be used in the daytime where natural light is present or in an office or building where external artificial light exists, but the reflective liquid crystal display may be used in a dark environment in which natural light does not exist. There will be no.
따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위해 최근에는 상기 자연광을 사용하는 반사형 액정표시장치와 백라이트광을 사용하는 투과형 액정표시장치의 장점을 이용한 반투과(transflective) 액정표시장치가 연구/개발되었다.Accordingly, in order to solve the above problem, a transflective liquid crystal display device using the advantages of the reflective liquid crystal display device using natural light and the transmissive liquid crystal display device using backlight light has recently been researched and developed.
상기 반투과 액정표시장치는 사용자의 의지에 따라 반사형 내지는 투과형 모드(mode)로의 전환이 자유롭다.The transflective liquid crystal display is free to switch to the reflective or transmissive mode according to the user's will.
도 1은 종래의 반투과 액정표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a conventional transflective liquid crystal display device.
단, 이는 하나의 투과모드 영역의 화소에 해당하는 단면도로서, 빛의 편광에 영향을 미치지 않는 요소(컬러필터, 제 1 및 제 2 전극 등)는 생략하여 도시되었 다.However, this is a cross-sectional view corresponding to a pixel of one transmissive mode region, in which elements (color filters, first and second electrodes, etc.) that do not affect polarization of light are omitted.
도시한 바와 같이, 종래의 반투과 액정표시장치(9)는 하부 기판(10) 및 상기 하부기판과 소정간격 이격된 상부기판(20), 상기 하부기판(10) 및 상부기판(20) 사이에 형성된 액정층(30)으로 구성된다.As shown, the conventional transflective liquid
또한, 상기 하부기판(10) 및 상부기판(20)에는 각각 제 1, 2 위상 지연판(12,22)과 선형 편광 필름(14, 24)이 부착되어 구성된다.In addition, the
여기서, 상기 제 1, 2 위상 지연판(12, 22)은 QWP(Quarter Wave Plate)가 사용되거나, 또는 wideband QWP(QWP+HWP)를 사용한다.Here, the first and second
전술한 구성에서, 상기 위상 지연판(12, 22)은 빛의 편광상태를 바꾸는 기능을 하게 된다. 일 예로 45도 각도로 입사한 선편광을 원편광으로 바꾸는 기능을 한다. In the above-described configuration, the
또한, 상기 편광필름(14, 24)은 자연광 또는 백라이트 광을 소정의 기울기를 가지는 선평광으로 바꾸는 기능을 하는 것으로, 즉, 편광필름(14, 24)의 편광축과 평행한 선편광만을 투과시키는 기능을 한다.In addition, the polarizing films 14 and 24 have a function of converting natural light or backlight light into linear flat light having a predetermined slope, that is, a function of transmitting only linearly polarized light parallel to the polarization axes of the polarizing films 14 and 24. do.
따라서, 상기 위상 지연판(12, 22)은 상기 편광필름(14, 24)에 의해 선편광된 빛을 원편광으로 변환시키는 역할을 하는 것이다.Accordingly, the
이때, 상기 액정층(30)은 전압을 인가하는 경우에 장축이 수직전계 방향과 수직한 방향으로 배열하는 양의 이방성을 가지는 네마틱 액정(nematic LC)의 집합체라고 가정한다.In this case, it is assumed that the
이와 같은 종래의 반투과 액정표시장치의 경우 상기 상, 하부 기판에 구비된제 1, 2 위상 지연판(12, 22)이 모두 동일한 일축성을 지니고 있는 것을 채용함으로써, 상기 위상 지연판의 일축성 경사방향에서 블랙 휘도가 상승된다는 단점이 있으며, 이로 인해 반투과 액정표시장치의 시야각 특성은 선형 편광판만이 구비되는 투과형 액정표시장치에 비해 저하되는 단점이 있다. In the conventional transflective liquid crystal display device, the first and second
본 발명은 반투과 액정표시장치에 구비되는 위상 지연판에 있어서, 상, 하부기판에 특성이 서로 상이한 위상 지연판을 구비토록 함으로써, 상기 위상 지연판을 구성하는 QWP와 HWP의 경사방향으로 지나는 빛을 보상하여 시야각 특성을 개선시키는 반투과 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention provides a phase retardation plate provided in a transflective liquid crystal display device, in which upper and lower substrates are provided with phase retardation plates having different characteristics, so that light passing in the oblique directions of QWP and HWP constituting the phase retardation plate is provided. It is an object of the present invention to provide a transflective liquid crystal display device that compensates for and improves viewing angle characteristics.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 반투과 액정표시장치는, 하부 기판 및 상기 하부기판과 소정간격 이격된 상부기판, 상기 하부기판 및 상부기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되는 반투과 액정표시장치에 있어서, 상기 하부기판 및 상부기판에는 각각 제 1, 2 위상 지연판과 선형 편광 필름이 부착되어 구성되며, 상기 제 1, 2 위상 지연판은 wideband QWP로서 각각 QWP(Quarter Wave Plate) 및 HWP(Half Wave Plate)가 결합되어 구성되고, 상기 제 1, 2 위상 지연판을 구성하는 QWP 및 HWP의 특성이 각각 서로 상이함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the transflective liquid crystal display according to the embodiment of the present invention comprises a transflective liquid crystal layer formed between a lower substrate and an upper substrate spaced apart from the lower substrate by a predetermined distance, and the lower substrate and the upper substrate. In the LCD, first and second phase delay plates and a linear polarizing film are attached to the lower and upper substrates, respectively, and the first and second phase delay plates are QWPs (QWPs) as wideband QWPs, respectively. And a half wave plate (HWP) are coupled to each other, and the characteristics of the QWP and the HWP constituting the first and second phase delay plates are different from each other.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 위상 지연판에 구비되는 QWP 및 HWP가 각각 일축성을 가지는 이방성 타원체 중에서 nx>ny=nz인 양성 A-판(positive A-plate) 또는 nx<ny=nz인 음성 A-판(negative A-plate)임을 특징으로 한다. Here, the first and the 2 n x> n y = n z is positive A- plate (positive A-plate) in an anisotropic ellipsoid having a uniaxial the QWP and HWP, respectively provided in the phase delay plate or n x <n It is characterized by being a negative A-plate with y = n z .
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 반투과 액정표시장치는, 하부 기판 및 상기 하부기판과 소정간격 이격된 상부기판, 상기 하부기판 및 상부기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되는 반투과 액정표시장치에 있어서, 상기 하부기판 및 상부기판에는 각각 제 1, 2 위상 지연판과 선형 편광 필름이 부착되어 구성되고, 상기 제 1 또는 제 2 위상 지연판 상에 제 3 위상 지연판이 구비되며, 상기 제 1, 2 위상 지연판은 wideband QWP로서 각각 QWP(Quarter Wave Plate) 및 HWP(Half Wave Plate)가 결합되어 구성되고, 상기 제 1, 2 위상 지연판을 구성하는 QWP 및 HWP의 특성이 각각 서로 상이함을 특징으로 한다. In addition, the transflective liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention is a transflective liquid crystal display device comprising a lower substrate and an upper substrate spaced apart from the lower substrate by a predetermined distance, and a liquid crystal layer formed between the lower substrate and the upper substrate. The first and second phase delay plates and the linear polarizing film are attached to the lower substrate and the upper substrate, respectively, and a third phase delay plate is provided on the first or second phase delay plate. The two-phase retardation plate is a wideband QWP and is formed by combining a QWP (Quarter Wave Plate) and a HWP (Half Wave Plate), respectively. It is characterized by.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 반투과 액정표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a transflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
단, 이는 하나의 투과모드 영역의 화소에 해당하는 단면도로서, 빛의 편광에 영향을 미치지 않는 요소(컬러필터, 제 1 및 제 2 전극 등)는 생략하여 도시되었다.However, this is a cross-sectional view corresponding to a pixel of one transmission mode region, in which elements (color filters, first and second electrodes, etc.) that do not affect polarization of light are omitted.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 반투과 액정표시장치(90)는 하부 기판(100) 및 상기 하부기판과 소정간격 이격된 상부기판(200), 상기 하부기판(100) 및 상부기판(200) 사이에 형성된 액정층(300)으로 구성된다.As shown, the transflective liquid
또한, 상기 하부기판(100) 및 상부기판(200)에는 각각 제 1, 2 위상 지연판(110, 210)과 선형 편광 필름(120, 220)이 부착되어 구성된다.In addition, the
전술한 구성에서, 상기 위상 지연판(110, 210)은 빛의 편광상태를 바꾸는 기능을 하게 된다. 일 예로 45도 각도로 입사한 선편광을 원편광으로 바꾸는 기능을 한다. In the above-described configuration, the
또한, 상기 편광필름(120, 220)은 자연광 또는 백라이트 광을 소정의 기울기를 가지는 선평광으로 바꾸는 기능을 하는 것으로, 즉, 편광필름(120, 220)의 편광축과 평행한 선편광만을 투과시키는 기능을 한다.In addition, the polarizing
따라서, 상기 위상 지연판(110,210)은 상기 편광필름(120, 220)에 의해 선편광된 빛을 원편광으로 변환시키는 역할을 하는 것이다.Accordingly, the
이때, 상기 액정층(300)은 전압을 인가하는 경우에 장축이 수직전계 방향과 수직한 방향으로 배열하는 양의 이방성을 가지는 네마틱 액정(nematic LC)의 집합체라고 가정한다.In this case, it is assumed that the liquid crystal layer 300 is a collection of nematic LCs having positive anisotropy in which a long axis is arranged in a direction perpendicular to a vertical electric field direction when a voltage is applied.
여기서, 상기 제 1, 2 위상 지연판(110, 210)은 wideband QWP로서 각각 QWP(112, 212)+HWP(114, 214)가 결합되어 구성되며, 상기 제 1, 2 위상 지연판(110, 210)을 구성하는 QWP(112, 212) 및 HWP(114, 214)의 특성이 서로 상이함을 특징으로 한다.Here, the first and second
상기 위상 지연판을 구성하는 QWP(112, 212) 및 HWP(114, 214)는 상기 액정층(300)에 구비된 액정셀이 가지는 시야각에 따른 이방성 분포를 보상해 주는 역할을 하는 것으로, 이는 상기 액정셀과는 가능한 반대의 이방성 분포를 가짐으로써 셀과 합지하여 사용시 시야각에 따른 빛의 지연(retardation)차이를 없애도록 제작된다.The
일반적으로 이는 고분자 필름에 의해 투과광에 대한 위상차의 변화를 끼치게 되며 필름이 일정한 방향으로 신장 처리되어 분자의 이방성 유도에 의해 복굴절성을 가지게 된 것이다. In general, this causes a change in phase difference with respect to transmitted light by the polymer film, and the film is elongated in a predetermined direction to have birefringence due to anisotropic induction of molecules.
보다 상세히 설명하면, 예시적으로 노멀리 블랙 모드(normally black mode)의 트위스틱 네마틱(Twistic Nematic : TN) 액정 표시 장치에 외부 자기장이 인가되었을 때 액정 분자들은 전기장에 반응하여 배열을 하며 다음의 방정식에 의거하여 광투과가 발생한다. In more detail, when an external magnetic field is applied to a Twistic Nematic (TN) liquid crystal display in a normally black mode, liquid crystal molecules arrange in response to an electric field. Light transmission occurs based on the equation.
I = Io sin2[θ(1+u2)1/2] u=-R/θλ, R=ΔndI = Io sin 2 [θ (1 + u 2 ) 1/2] u = -R / θλ, R = Δnd
여기에서, I는 투과광의 강도, Io는 입사광의 광도, Δn은 복굴절율, d는 액정 셀 두께, λ는 투과광의 파장, θ는 비틀린 네마틱 액정의 비틀림 각, 그리고 R은 위상차를 나타낸다.Here, I is intensity of transmitted light, Io is intensity of incident light, Δn is birefringence, d is liquid crystal cell thickness, λ is wavelength of transmitted light, θ is twist angle of twisted nematic liquid crystal, and R is phase difference.
위의 식에 나타난 바와 같이, 위상차는 시야각과 밀접한 관계를 보이는 수치이다. 따라서 시야각의 개선을 위해서는 위상차의 보상이 바람직하다. As shown in the above equation, the phase difference is a value that is closely related to the viewing angle. Therefore, in order to improve the viewing angle, compensation of the phase difference is desirable.
따라서, 위상차 보상을 위해 액정 기판과 편광판의 사이에 설치하는 위상 지연판을 구성하는 QWP(112, 212) 및 HWP(114, 214)에는 일축성 굴절률 이방체가 주로 사용되고 있다. Therefore, uniaxial refractive index anisotropes are mainly used for the QWPs 112 and 212 and the HWPs 114 and 214 constituting the phase retardation plates provided between the liquid crystal substrate and the polarizing plate for retardation compensation.
한편, 도 3a 또는 3b는 본 발명의 실시예에 의한 QWP 또는 HWP의 굴절률 이 방성 타원체를 도시한 도면이다. On the other hand, Figure 3a or 3b is a diagram showing the refractive index anisotropic ellipsoid of QWP or HWP according to an embodiment of the present invention.
이에 도시한 바와 같이, 일축성은 직교 좌표계의 x, y, z 방향에서의 굴절률을 각각 nx, ny, nz 라 할 때, 두 방향의 굴절률이 동일하고 그 크기가 나머지 한 방향과 다를 때의 경우를 말한다.As shown in the drawing, when the uniaxiality is nx, ny, and nz in the x, y, and z directions of the Cartesian coordinate system, respectively, the refractive indexes of the two directions are the same and the magnitude is different from the other directions. Say.
일반적으로 사용하는 일축성 굴절률 이방체를 이용한 위상 지연판은 타원체의 장축이 필름 표면과 평행하거나 수직한 방향을 하도록 배열하고 있다.The phase retardation plate using the uniaxial refractive index anisotropic body generally used is arrange | positioned so that the long axis of an ellipsoid may be parallel or perpendicular to a film surface.
또한, 상기 일축성을 가지는 이방성 타원체 중에서 도 3a에 도시된 바와 같이 nx>ny=nz인 경우를 양성 A-판(positive A-plate)이라 하고, 도 3b에 도시된 바와 같이 nx<ny=nz인 경우를 음성 A-판(negative A-plate)이라 한다.Also, among the anisotropic ellipsoids having the uniaxiality, n x > n y = n z as shown in FIG. 3A is called a positive A-plate, and n x as shown in FIG. 3B. The case of <n y = n z is called negative A-plate.
본 발명의 실시예는 상기 위상 지연판에 구비되는 QWP 및 HWP가 각각 양성 A-판 또는 음성 A-판임을 특징으로 하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 하부기판에 구비되는 제 1 위상 지연판(110)이 양성 A-판 QWP(112)와, 양성 A-판 HWP(114)로 구성되고, 상부기판에 구비되는 제 2 위상 지연판(210)이 음성 A-판 QWP(212)와, 음성 A-판 HWP(214)로 구성됨을 특징으로 한다.Embodiment of the present invention is characterized in that the QWP and HWP provided in the phase retardation plate is a positive A-plate or a negative A-plate, respectively, the first phase retardation plate provided in the lower substrate as shown in FIG. (110) is composed of a
단, 이는 하나의 실시예에 불과한 것으로 하부기판에 구비되는 제 1 위상 지연판이 음성 A-판 QWP와, 양성 A-판 HWP로 구성되고, 상부기판에 구비되는 제 2 위상 지연판이 양성 A-판 QWP와, 음성 A-판 HWP로 구성될 수도 있다.However, this is only one embodiment. The first phase retardation plate provided on the lower substrate is composed of a negative A-plate QWP and a positive A-plate HWP, and the second phase retardation plate provided on the upper substrate is a positive A-plate. It may be composed of a QWP and a negative A-plate HWP.
이와 같이 반투과 액정표시장치에 구비되는 위상 지연판에 있어서, 상, 하부기판에 특성이 서로 상이한 위상 지연판을 구비토록 함으로써, 상기 위상 지연판을 구성하는 QWP와 HWP의 경사방향으로 지나는 빛을 보상하여 시야각 특성을 개선시킬 수 있게 된다.As described above, in the phase retardation plate provided in the transflective liquid crystal display device, the phase retardation plate having different characteristics are provided on the upper and lower substrates so that the light passing in the oblique directions of the QWP and HWP constituting the phase retardation plate is prevented. Compensation can improve viewing angle characteristics.
즉, 상기 위상 지연판을 구성하는 QWP(112, 212) 및 HWP(114, 214)는 상기 액정층(300)에 구비된 액정셀이 가지는 시야각에 따른 이방성 분포를 보상해 주는 역할을 하는 것으로, 이는 상기 액정셀과는 가능한 반대의 이방성 분포를 가짐으로써, 셀과 합지하여 사용시 시야각에 따른 빛의 지연(retardation)차이를 없애도록 제작된다.That is, the
상기 위상 지연판이 서로 양과 음의 성질을 갖도록 구성하는 것은 위상지연 간의 이방성을 보상하기 위함이다.The phase retardation plates are configured to have positive and negative properties to each other to compensate for anisotropy between phase delays.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 반투과 액정표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a transflective liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
단, 이는 하나의 투과모드 영역의 화소에 해당하는 단면도로서, 빛의 편광에 영향을 미치지 않는 요소(컬러필터, 제 1 및 제 2 전극 등)는 생략하여 도시되었으며, 도 3과 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 사용한다.However, this is a cross-sectional view corresponding to a pixel of one transmissive mode region, and the elements (color filters, first and second electrodes, etc.) that do not affect the polarization of light are omitted, and the same components as in FIG. The same reference numerals are used.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 반투과 액정표시장치(90)는 하부 기판(100) 및 상기 하부기판과 소정간격 이격된 상부기판(200), 상기 하부기판(100) 및 상부기판(200) 사이에 형성된 액정층(310)으로 구성된다.As shown, the transflective liquid
또한, 상기 하부기판 및 상부기판에는 각각 제 1, 2 위상 지연판(110, 120)과 선형 편광 필름(120, 220)이 부착되어 구성되며, 상기 제 1 또는 제 2 위상 지연판 상에 다른 성질을 갖는 제 3 위상 지연판(130)이 더 구비됨을 특징으로 한다.In addition, the lower substrate and the upper substrate are attached to the first and second
도 4의 경우 상기 제 3 위상 지연판(130)이 제 1 위상 지연판(120) 상에 위치하는 것이 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하다.In FIG. 4, although the third
전술한 구성에서, 상기 위상 지연판(110, 210)은 빛의 편광상태를 바꾸는 기능을 하게 된다. 일 예로 45도 각도로 입사한 선편광을 원편광으로 바꾸는 기능을 한다. In the above-described configuration, the
또한, 상기 편광필름(120, 220)은 자연광 또는 백라이트 광을 소정의 기울기를 가지는 선평광으로 바꾸는 기능을 하는 것으로, 즉, 편광필름(120, 220)의 편광축과 평행한 선편광만을 투과시키는 기능을 한다.In addition, the polarizing
따라서, 상기 위상 지연판(110, 210)은 상기 편광필름(120, 220)에 의해 선편광된 빛을 원편광으로 변환시키는 역할을 하는 것이다.Therefore, the
이때, 상기 액정층(300)은 전압을 인가하는 경우에 장축이 수직전계 방향과 수직한 방향으로 배열하는 양의 이방성을 가지는 네마틱 액정(nematic LC)의 집합체이며, 도 4에 도시된 실시예에서는 상기 액정층(310)은 VA 모드로 구현되는 액정층이다.In this case, the liquid crystal layer 300 is a collection of nematic LCs having positive anisotropy in which a long axis is arranged in a direction perpendicular to a vertical electric field direction when a voltage is applied, which is illustrated in FIG. 4. In the
단, 이는 하나의 실시예로서 상기 액정표시장치는 포지티브 액정을 사용하는 ECB, TN 모드로 구현될 수도 있다.However, as one embodiment, the liquid crystal display may be implemented in ECB and TN modes using a positive liquid crystal.
여기서, 상기 제 1, 2 위상 지연판(110, 210)은 wideband QWP로서 각각 QWP(112, 212)+HWP(114, 214)가 결합되어 구성되며, 상기 제 1, 2 위상 지연판을 구성하는 QWP 및 HWP의 특성이 서로 상이하여, 상기 위상 지연판을 구성하는 QWP와 HWP의 경사방향으로 지나는 빛을 보상하여 시야각 특성을 개선시키고, 또한, 상기 제 3 위상 지연판(130)을 통해 상기 VA 모드 액정층(310)을 지나는 경사방향의 빛을 보상하여 시야각 특성을 더욱 개선시킴을 특징으로 한다. Here, the first and second
여기서, 상기 제 1 및 제 2위상 지연판(110, 210)을 구성하는 QWP(112, 212) 및 HWP(114, 214)는 상기 액정층(310)에 구비된 액정셀이 가지는 시야각에 따른 이방성 분포를 보상해 주는 역할을 하는 것으로, 이는 상기 액정셀과는 가능한 반대의 이방성 분포를 가짐으로써 셀과 합지하여 사용시 시야각에 따른 빛의 지연(retardation)차이를 없애도록 제작된다.Here, the
여기서, 상기 위상 지연판이 서로 양과 음의 성질을 갖는 것은, 위상 지연 간의 이방성을 보상하는 것이다.Here, the phase delay plates having positive and negative properties of each other compensate for anisotropy between phase delays.
일반적으로 이는 고분자 필름에 의해 투과광에 대한 위상차의 변화를 끼치게 되며 필름이 일정한 방향으로 신장 처리되어 분자의 이방성 유도에 의해 복굴절성을 가지게 된 것이다. In general, this causes a change in phase difference with respect to transmitted light by the polymer film, and the film is elongated in a predetermined direction to have birefringence due to anisotropic induction of molecules.
상기 위상 지연판에 구비되는 QWP(112, 212) 및 HWP(114, 214)는 앞서 도 2의 실시예와 같이 각각 양성 A-판 또는 음성 A-판임을 특징으로 하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 하부기판에 구비되는 제 1 위상 지연판(110)이 양성 A-판 QWP(112)와, 양성 A-판 HWP(114)로 구성되고, 상부기판에 구비되는 제 2 위상 지연판(210)이 음성 A-판 QWP(212)와, 음성 A-판 HWP(214)로 구성됨을 특징으로 한다.QWP (112, 212) and HWP (114, 214) provided in the phase delay plate is characterized in that the positive A-plate or negative A-plate, respectively, as shown in the embodiment of FIG. As described above, the first
단, 이는 하나의 실시예에 불과한 것으로 하부기판에 구비되는 제 1 위상 지연판이 음성 A-판 QWP와, 양성 A-판 HWP로 구성되고, 상부기판에 구비되는 제 2 위상 지연판이 양성 A-판 QWP와, 음성 A-판 HWP로 구성되거나,However, this is only one embodiment. The first phase retardation plate provided on the lower substrate is composed of a negative A-plate QWP and a positive A-plate HWP, and the second phase retardation plate provided on the upper substrate is a positive A-plate. Consists of a QWP, a negative A-version HWP,
또는, 하부기판에 구비되는 제 1 위상 지연판이 음성 A-판 QWP와, 음성 A-판 HWP로 구성되고, 상부기판에 구비되는 제 2 위상 지연판이 양성 A-판 QWP와, 양성 A-판 HWP로 구성되거나,Alternatively, the first phase delay plate provided on the lower substrate is composed of a negative A-plate QWP and a negative A-plate HWP, and the second phase delay plate provided on the upper substrate is a positive A-plate QWP and a positive A-plate HWP. Or
또는, 하부기판에 구비되는 제 1 위상 지연판이 양성 A-판 QWP와, 음성 A-판 HWP로 구성되고, 상부기판에 구비되는 제 2 위상 지연판이 음성 A-판 QWP와, 양성 A-판 HWP로 구성될 수도 있다.Alternatively, the first phase retardation plate provided on the lower substrate is composed of a positive A-plate QWP and a negative A-plate HWP, and the second phase retardation plate provided on the upper substrate is a negative A-plate QWP and a positive A-plate HWP. It may be configured as.
또한, 하부기판에 구비되는 제 1 위상 지연판이 양성 A-판 QWP와, 음성 A-판 HWP로 구성되고, 상부기판에 구비되는 제 2 위상 지연판이 양성 A-판 QWP와, 양성 A-판 HWP로 구성될 수도 있고,In addition, the first phase retardation plate provided on the lower substrate is composed of a positive A-plate QWP and a negative A-plate HWP, and the second phase retardation plate provided on the upper substrate is a positive A-plate QWP and a positive A-plate HWP. It may consist of
하부기판에 구비되는 제 1 위상 지연판이 음성 A-판 QWP와, 음성 A-판 HWP로 구성되고, 상부기판에 구비되는 제 2 위상 지연판이 음성 A-판 QWP와, 양성 A-판 HWP로 구성될 수도 있다.The first phase delay plate provided on the lower substrate is composed of a negative A-plate QWP, the negative A-plate HWP, and the second phase delay plate provided on the upper substrate is composed of a negative A-plate QWP and a positive A-plate HWP. May be
이와 같이 반투과 액정표시장치에 구비되는 위상 지연판에 있어서, 상, 하부기판에 특성이 서로 상이한 위상 지연판을 구비토록 함으로써, 상기 위상 지연판을 구성하는 QWP와 HWP의 경사방향으로 지나는 빛을 보상하여 시야각 특성을 개선시킬 수 있게 된다.As described above, in the phase retardation plate provided in the transflective liquid crystal display device, the phase retardation plate having different characteristics are provided on the upper and lower substrates so that the light passing in the oblique directions of the QWP and HWP constituting the phase retardation plate is prevented. Compensation can improve viewing angle characteristics.
또한, 본 발명의 제 2 실시예의 경우 상기 제 3 위상 지연판(130)을 통해 상기 VA 모드 액정층(310)을 지나는 경사방향의 빛을 보상하여 시야각 특성을 더욱 개선시킴을 특징으로 하며, 상기 제 3 위상 지연판(130)은 일축성을 가지는 이방성 타원체 중에서 nz<nx=ny인 음성 C-판(negative C-plate)로 구성된다.In addition, the second embodiment of the present invention is characterized in that to further improve the viewing angle characteristics by compensating the light in the oblique direction passing through the VA mode
여기서, 상기 제 3 위상 지연판(130)은 액정셀이 가지는 시야각에 따른 이방성 차이를 보상하는 역할을 수행한다. Here, the third
이와 같은 본 발명에 의하면, 반투과 액정표시장치에 구비되는 위상 지연판에 있어서, 상, 하부기판에 특성이 서로 상이한 위상 지연판을 구비토록 함으로써, 상기 위상 지연판을 구성하는 QWP와 HWP의 경사방향으로 지나는 빛을 보상하여 시야각 특성을 개선시킬 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, in the phase retardation plate provided in the transflective liquid crystal display device, the upper and lower substrates are provided with phase retardation plates having different characteristics, thereby inclining QWP and HWP constituting the phase retardation plate. There is an advantage that the viewing angle characteristics can be improved by compensating light passing in the direction.
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