KR101365771B1 - optical member and method of fabricating the same, liquid crystal display device having the optical member and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광학 부재(optical member) 및 그 제조 방법과, 광학 부재를 갖는 액정 표시 장치(liquid crystal display device) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical member and a method of manufacturing the same, a liquid crystal display device having the optical member, and a method of manufacturing the same.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 제 1 기판 상에서 교차하여 투과 영역과 반사 영역을 갖는 화소 영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선을 포함한 신호선들; 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결된 박막 트랜지스터; 상기 반사 영역에 형성된 반사판; 상기 화소 영역에 형성되며, 상기 박막 트랜지스터와 연결된 제 1 전극; 상기 제 1 전극과 교대로 배치된 제 2 전극; 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판; 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 개재되며, 상기 반사 영역과 대응하여 λ/4 위상 지연을 가지며, 상기 투과 영역과 대응하여 λ/2 위상 지연을 갖는 액정층; 및 상기 제 2 기판 상에 상기 반사 영역과 대응하여 위상 지연부를 갖는 위상 지연 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.A liquid crystal display according to the present invention includes: signal lines including gate wirings and data wirings intersecting on a first substrate to define a pixel region having a transmissive region and a reflective region; A thin film transistor connected to the gate line and the data line; A reflection plate formed in the reflection area; A first electrode formed in the pixel region and connected to the thin film transistor; A second electrode alternately disposed with the first electrode; A second substrate facing the first substrate; A liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate, having a λ / 4 phase delay corresponding to the reflective region and having a λ / 2 phase delay corresponding to the transmission region; And a phase retardation member having a phase retardation portion corresponding to the reflection area on the second substrate.
이로써, 본 발명은 공정 변동에 따른 반사 영역과 투과 영역의 셀갭에 변동이 생겨도 색대비비가 저하되지 않아 공정 변동에 강건한 제 2의 효과가 있다.As a result, the present invention has a second effect that is robust against process variations because the color contrast ratio does not decrease even when a variation occurs in the cell gaps of the reflective and transmissive regions due to the process variation.
위상 지연 부재 Phase delay member
Description
도 1은 종래 반사투과형 액정 표시 장치의 한 화소를 보여주는 단면도.1 is a cross-sectional view showing one pixel of a conventional reflective transmissive liquid crystal display device.
도 2는 종래 반사투과형 액정 표시 장치에서, 셀갭 변동에 따른 블랙 휘도를 보여주는 그래프.2 is a graph showing black luminance according to cell gap variation in a conventional transflective liquid crystal display device;
도 3은 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 일 실시예로서, 반사투과형 액정 표시 장치의 한 화소를 보여주는 단면도.3 is a cross-sectional view illustrating one pixel of a transflective liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a는 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 반사 영역에서 광의 경로를 따라 광의 상태 변화를 보여주는 단면도(오프 상태).4A is a cross-sectional view (off state) showing a state change of light along a path of light in a reflection area of a reflective liquid crystal display according to the present invention.
도 4b는 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 투과 영역에서 광의 경로를 따라 광의 상태 변화를 보여주는 단면도(오프 상태).4B is a cross-sectional view (off state) showing a state change of light along a path of light in a transmissive region of the reflective liquid crystal display according to the present invention.
도 5a는 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 반사 영역에서 광의 경로를 따라 광의 상태 변화를 보여주는 단면도(온 상태).5A is a cross-sectional view (on state) showing a state change of light along a path of light in a reflection area of a reflective liquid crystal display according to the present invention.
도 5b는 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 투과 영역에서 광의 경로를 따라 광의 상태 변화를 보여주는 단면도(온 상태).5B is a cross-sectional view illustrating a state change of light along a path of light in a transmissive region of the reflective transmissive liquid crystal display according to the present invention (on state).
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 제 1 실시예로서, 위상 지연 부재를 제 조하는 방법을 보여주는 단면도들.6A to 6D are cross-sectional views showing a method of manufacturing a phase delay member as a first embodiment according to the present invention.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 제 2 실시예로서, 위상 지연 부재를 제조하는 방법을 보여주는 단면도들.7A to 7D are cross-sectional views showing a method of manufacturing a phase delay member as a second embodiment according to the present invention.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명에 따른 제 3 실시예로서, 위상 지연 부재를 제조하는 방법을 보여주는 단면도들.8A to 8F are cross-sectional views showing a method of manufacturing a phase delay member as a third embodiment according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 위상 지연 부재를 보여주는 평면도.9 is a plan view showing a phase delay member according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]
200 : 반사투과형 액정 표시 패널 210 : 제 1 기판200: reflection-transmissive liquid crystal display panel 210: first substrate
211 : 절연 패턴 213 : 반사 전극211: insulation pattern 213: reflective electrode
215 : 공통 전극 217 : 화소 전극215: common electrode 217: pixel electrode
219 : 액정층 220 : 제 2 기판219: liquid crystal layer 220: second substrate
230 : 제 1 위상 지연 부재 230a : 위상 지연부230: first
230b : 비 위상 지연부 241 : 제 1 편광판230b: non-phase delay unit 241: first polarizing plate
242 : 제 2 편광판242: second polarizing plate
본 발명은 광학 부재(optical member) 및 그 제조 방법과, 광학 부재를 갖는 액정 표시 장치(liquid crystal display device) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical member and a method of manufacturing the same, a liquid crystal display device having the optical member, and a method of manufacturing the same.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel: PDP), 전기발광 표시 장치(Electro Luminescent Display Device), VFD(Vacuum Fluorescent Display Device) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms. In response, liquid crystal display devices (LCDs), plasma display panels (PDPs), and electroluminescent displays have been recently developed. Various flat panel display devices such as Electro Luminescent Display Device (VFD) and Vacuum Fluorescent Display Device (VFD) have been studied, and some of them are already used as display devices in various devices.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 액정 표시 장치가 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터, 텔레비전 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among them, liquid crystal displays are being widely used as a substitute for the CRT (Cathode Ray Tube) for mobile image display devices due to the advantages of excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption. Various monitors are developed.
일반적인 액정 표시 장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 기판과, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.A general liquid crystal display device may be broadly divided into a liquid crystal panel displaying an image and a driving unit for applying a driving signal to the liquid crystal panel, wherein the liquid crystal panel includes first and second substrates bonded to each other with a predetermined space, and It consists of the liquid crystal layer injected between the 1st, 2nd board | substrate.
이하, 첨부 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a conventional liquid crystal display and a method of manufacturing the same will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 반사투과형 액정 표시 장치의 한 화소를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating one pixel of a conventional reflective transmissive liquid crystal display device.
도 1은 종래 반사투과형 액정 표시 장치의 반사부와 투과부의 차이를 극명하게 보여주기 위하여 구성요소의 배치관계를 중점으로 도시하였다.FIG. 1 is a diagram illustrating an arrangement relationship of components in order to clearly show a difference between a reflecting portion and a transmitting portion of a conventional reflective transmissive liquid crystal display.
종래 반사투과형 액정 표시 장치는 여러가지 구동 방식이 있으나, 횡전계 방식 액정 표시 장치로 도시하였다.Conventional reflection-transmissive liquid crystal display devices have various driving methods, but are shown as transverse electric field liquid crystal display devices.
종래 반사투과형 액정 표시 패널은 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120)이 서로 마주하며 배치되고, 상기 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120) 사이에는 액정층(119)이 개재되어 있다.In the conventional reflective liquid crystal display panel, the
상기 제 1 기판(110)의 하부에는 제 1 위상 지연 부재(131)와 제 1 편광 부재(141)가 배치되어 있다.The first
상기 제 2 기판(120)의 상부에는 제 2 위상 지연 부재(132)와 제 2 편광 부재(142)가 배치되어 있다.The second
도시하지는 않았으나, 상기 제 1 기판(110)의 배면에는 광원으로서 백라이트 유닛이 구비되어 있으며, 상기 백라이트 유닛으로부터 제공된 광은 상기 제 1 편광 부재(141)를 투과하여 상기 액정 표시 패널 내로 입사한다.Although not shown, a backlight unit is provided on the rear surface of the
상기 액정 표시 패널(100)은 반사 영역(RA) 투과 영역(TA)을 정의하며, 상기 반사 영역(RA)과 대응하여 상기 제 1 기판(110) 상에는 반사 전극(113)이 형성되어 있다. 상기 반사 전극(113)은 외부 광원을 정면으로 반사시켜 광 효율을 향상시키는 역할을 한다.The liquid
상기 반사투과형 액정 표시 장치는 상기 반사 영역(RA)과 상기 투과 영역(TA)에서의 광경로가 틀리므로, 상기 투과 영역(TA)의 셀갭(d1)은 상기 반사 영역(RA)의 셀갭(d1)의 두배 정도 된다.In the reflective liquid crystal display, since the optical paths in the reflective area RA and the transparent area TA are different, the cell gap d1 of the transparent area TA is the cell gap d1 of the reflective area RA. Is about twice that of
이와 같은 듀얼 셀갭 구조를 갖기 위하여 상기 반사 영역(RA)에만 두꺼운 절 연 패턴(111)이 더 형성된다.In order to have such a dual cell gap structure, a
상기 반사 영역(RA)과 상기 투과 영역(TA)에는 공통 전극(115)과 화소 전극(117)이 교대로 배치되어 있으며, 상기 공통 전극(115)과 상기 화소 전극(117) 사이의 횡전계에 의해서 상기 액정층(119)이 구동된다.The
상기와 같은 구성을 가지는 종래 반사투과형 액정 표시 장치는 제 1 위상 지연 부재(131)와 제 2 위상 지연 부재(132)를 구비하며, 추가로 광학 필름을 구비할 수도 있다.The conventional reflective transmissive liquid crystal display device having the above configuration includes a first
종래 반사투과형 액정 표시 장치 특히, 횡전계 방식 액정 표시 장치는 상기 공통 전극(115)과 상기 화소 전극(117)에 전압이 인가되지 않을 때 화면이 어두운 상태가 되어야 한다.In the conventional transflective liquid crystal display device, in particular, the transverse electric field type liquid crystal display device, the screen should be in a dark state when no voltage is applied to the
그런데, 종래 반사투과형 액정 표시 장치는 상기 제 1 및 제 2 위상 지연 부재들(131, 132)의 광축과 상기 액정층(119)의 광축의 관계가 반사 영역(RA)과 투과 영역(TA)의 셀갭 변동에 민감하다. 그래서, 제조 공정시에 셀갭 변동이 발생하게 되면 블랙 휘도(Black luminance)가 급격히 증가하여 액정층(119)이 구동되지 않아 화면이 어두운 상태가 되어야 함에도 불구하고 희미하게 빛이 새게 된다.However, in the conventional reflection-transmissive liquid crystal display device, the relation between the optical axes of the first and second
도 2는 종래 반사투과형 액정 표시 장치에서, 셀갭 변동에 따른 블랙 휘도를 보여주는 그래프이다.2 is a graph showing black luminance according to a cell gap variation in a conventional transflective liquid crystal display.
도 2에 나타난 바와 같이, 종래 반사투과형 액정 표시 장치는, 액정 표시 패널 제조 공정 중에 여러 가지 공정 조건에 따라 최초 설계된 반사 영역(RA)의 셀갭(d2)과 투과 영역(TA)의 셀갭(d1)에 변동이 발생할 경우 그 셀갭 변동값이 크면 클수록 블랙 휘도값이 급격히 상승하는 것을 볼 수 있다.As shown in FIG. 2, the conventional transflective liquid crystal display device has a cell gap d2 of a reflective area RA and a cell gap d1 of a transmissive area TA originally designed according to various process conditions during a liquid crystal display panel manufacturing process. When the variation occurs, the larger the cell gap variation is, the higher the black luminance value is.
횡전계 방식 액정 표시 장치는 상기 공통 전극(115)과 상기 화소 전극(117)에 전압이 인가되지 않을 때 화면이 어두운 상태가 되고, 상기 공통 전극(115)과 상기 화소 전극(117)에 전압이 인가되지 않을 때 화면이 밝은 상태가 될 때, 색대비비가 뛰어나고 화질이 선명하다.In a transverse electric field type liquid crystal display, when a voltage is not applied to the
그러나, 상기와 같은 구성을 가지는 종래 반사투과형 액정 표시 장치의 경우에는 셀갭 변동에 대하여 취약하여 셀갭 변동이 커지면 색대비비가 저하되어 화질이 나빠지는 문제가 있다.However, the conventional reflection-transmissive liquid crystal display device having the above-described configuration is vulnerable to cell gap variation, and when the cell gap variation becomes large, there is a problem in that image quality deteriorates and the image quality deteriorates.
본 발명은 선택적으로 위상 지연부를 가지는 광학 부재 및 그 제조 방법을 제공하는 데 제 1 목적이 있다.A first object of the present invention is to provide an optical member having a phase retardation unit selectively and a method of manufacturing the same.
본 발명은 반사투과형 액정 표시 장치에서 액정 표시 패널 외부에 반사부에 대응하여 선택적으로 위상 지연부를 가지는 광학 부재를 배치함으로써 공정 편차에 의하여 셀갭이 변동되어도 화질이 우수한 반사투과형의 액정 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 제 2의 목적이 있다.The present invention provides a reflective liquid crystal display device having excellent image quality even when a cell gap is changed due to process variation by arranging an optical member having a phase retardation unit selectively corresponding to the reflecting portion outside the liquid crystal display panel in the reflective liquid crystal display device, and the manufacture thereof. It is a second object to provide a method.
상기한 제 1 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광학 부재는, 기판; 및 상기 기판 상에 일정한 간격으로 배치된 적어도 하나 이상의 위상 지연부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the first object described above, the optical member includes a substrate; And at least one phase delay unit disposed on the substrate at regular intervals.
또한, 상기한 제 1 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광학 부재의 제조 방법은, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 일정한 간격으로 배치된 적어도 하나 이상의 위상 지연부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the manufacturing method of the optical member according to the present invention in order to achieve the above first object, comprising the steps of: preparing a substrate; And forming at least one phase delay unit disposed at regular intervals on the substrate.
상기한 제 2 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 제 1 기판 상에서 교차하여 투과 영역과 반사 영역을 갖는 화소 영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선을 포함한 신호선들; 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결된 박막 트랜지스터; 상기 반사 영역에 형성된 반사판; 상기 화소 영역에 형성되며, 상기 박막 트랜지스터와 연결된 제 1 전극; 상기 제 1 전극과 교대로 배치된 제 2 전극; 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판; 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 개재되며, 상기 반사 영역과 대응하여 λ/4 위상 지연을 가지며, 상기 투과 영역과 대응하여 λ/2 위상 지연을 갖는 액정층; 및 상기 제 2 기판 상에 상기 반사 영역과 대응하여 위상 지연부를 갖는 위상 지연 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including: signal lines including gate wirings and data wirings defining a pixel region having a transmissive region and a reflective region crossing on a first substrate; A thin film transistor connected to the gate line and the data line; A reflection plate formed in the reflection area; A first electrode formed in the pixel region and connected to the thin film transistor; A second electrode alternately disposed with the first electrode; A second substrate facing the first substrate; A liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate, having a λ / 4 phase delay corresponding to the reflective region and having a λ / 2 phase delay corresponding to the transmission region; And a phase retardation member having a phase retardation portion corresponding to the reflection area on the second substrate.
또한, 상기한 제 2 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은, 제 1 기판 상에서 교차하여 투과 영역과 반사 영역을 갖는 화소 영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결된 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 소자를 형성하는 단계; 상기 반사 영역에 반사판을 형성하는 단계; 상기 화소 영역에 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 제 1 전극과 상기 제 1 전극과 교대로 배치된 제 2 전극을 형성하는 단계; 상기 제 1 기판에 마주하는 제 2 기판을 합착하며, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기 판 사이에서 상기 반사 영역과 대응하여 λ/4 위상 지연을 가지며 상기 투과 영역과 대응하여 λ/2 위상 지연을 갖는 액정층을 형성하는 단계; 상기 반사 영역과 대응하여 위상 지연부를 갖는 위상 지연 부재를 마련하는 단계; 및 상기 제 2 기판의 외측면에 상기 위상 지연 부재를 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above-described second object, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes a gate wiring and a data wiring defining a pixel region having a transmissive region and a reflective region intersecting on a first substrate; Forming an array element including a wiring and a thin film transistor connected to the data wiring; Forming a reflecting plate in the reflecting region; Forming a first electrode connected to the thin film transistor and a second electrode alternately disposed with the first electrode in the pixel region; Joining a second substrate facing the first substrate, having a λ / 4 phase delay corresponding to the reflective region between the first substrate and the second substrate and having a λ / 2 phase delay corresponding to the transmissive region Forming a liquid crystal layer having a; Providing a phase delay member having a phase delay portion corresponding to the reflection area; And disposing the phase delay member on an outer surface of the second substrate.
상기와 같은 실시예들에 따른 본 발명은 반사투과형 액정 표시 패널의 외부에 선택적으로 위상 지연값을 갖는 광학 부재를 적용시킴으로써 화질을 향상시킨다.According to the exemplary embodiments of the present invention, the image quality is improved by applying an optical member having a phase delay value to the outside of the reflective liquid crystal display panel.
또한, 상기와 같은 실시예들에 따른 본 발명은 반사투과형 액정 표시 장치를 제조하는 데 있어서 공정 변동에 따른 반사 영역과 투과 영역의 셀갭에 변동이 생겨도 색대비비가 저하되지 않아 공정 변동에 강건하다.In addition, the present invention according to the embodiments described above is robust to process variation because the color contrast ratio does not decrease even when the cell gap between the reflective region and the transmissive region occurs due to the process variation in manufacturing the reflective transmissive liquid crystal display device.
그리고, 본 발명은 횡전계 방식으로 반사투과형 액정 표시 장치를 제조시에 반사 영역과 투과 영역의 배향막의 배향 방향이 동일하므로 별도의 분할 배향 공정이 필요없이 공정이 단순하고 제조 수율을 향상시킨다.In the present invention, when the reflective liquid crystal display device is manufactured by the transverse electric field method, since the alignment direction of the alignment layer of the reflective region and the transparent region is the same, the process is simple and no manufacturing process is required, thereby improving manufacturing yield.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 광학 부재 및 이를 갖는 반사투과형 액정 표시 장치에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an optical member and a reflective liquid crystal display having the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 일 실시예로서, 반사투과형 액정 표시 장치의 한 화소를 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing one pixel of a reflective liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치는 여러가지 구동 방식이 있으나, 횡전계 방식 액정 표시 장치로 설명한다.Although the reflection type liquid crystal display device according to the present invention has various driving methods, it will be described as a transverse electric field type liquid crystal display device.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 구체적으로 도시하지는 않았으나, 제 1 기판 상에서 교차하여 투과 영역과 반사 영역을 갖는 화소 영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선을 포함한 신호선들을 갖는다.Although not specifically illustrated, the liquid crystal display according to the present invention has signal lines including gate wirings and data wirings intersecting on a first substrate to define a pixel region having a transmissive region and a reflective region.
상기 제 1 기판 상에는 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결된 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.A thin film transistor connected to the gate line and the data line is formed on the first substrate.
또한, 상기 반사 영역에는 외부 광원을 이용하기 위해 반사 특성이 좋은 반사 전극이 형성되어 있다.In addition, a reflective electrode having good reflection characteristics is formed in the reflective region to use an external light source.
그리고, 상기 화소 영역에는 상기 박막 트랜지스터와 연결된 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 교대로 배치된 제 2 전극이 형성되어 있다.In the pixel area, a first electrode connected to the thin film transistor and a second electrode alternately disposed with the first electrode are formed.
상기 제 1 전극과 제 2 전극은 전압이 인가되면 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에서 횡전계를 형성한다.When the voltage is applied to the first electrode and the second electrode, a transverse electric field is formed between the first electrode and the second electrode.
또한, 상기 반사 영역과 대응하여 λ/4 위상 지연을 가지며, 상기 투과 영역과 대응하여 λ/2 위상 지연을 갖는 액정층이 상기 제 1 기판에 마주하는 제 2 기판 사이에 개재된다.Further, a liquid crystal layer having a λ / 4 phase delay corresponding to the reflective region and having a λ / 2 phase delay corresponding to the transmissive region is interposed between the second substrates facing the first substrate.
도 3에 도시된 바와 같이, 반사투과형 액정 표시 패널(200)은 제 1 기판(210)과 제 2 기판(220)이 서로 마주하며 배치되고, 상기 제 1 기판(210)과 제 2 기판(220) 사이에는 액정층(219)이 개재되어 있다.As illustrated in FIG. 3, in the reflective liquid
상기 반사투과형 액정 표시 패널(200)은 반사 영역(RA)과 투과 영역(TA)을 정의한다. The reflection type liquid
상기 제 1 기판(210)의 하부에는 제 1 편광 부재(241)가 배치되어 있다.The first
상기 제 2 기판(220)의 상부에는 선택적으로 위상 지연부(230a)를 가지는 위 상 지연 부재(230)와 제 2 편광 부재(242)가 배치되어 있다.The
상기 위상 지연 부재(230)의 상기 위상 지연부(230a)는 상기 반사 영역(RA)과 대응되어 형성된다.The
상기 위상 지연 부재(230)의 비(非) 위상 지연부(230b)는 상기 반사 영역(RA) 이외의 영역(투과 영역(TA)을 포함함)과 대응하여 형성된다.The
상기 위상 지연 부재(230)는 상기 위상 지연부(230a)에서 소정의 위상 지연값을 가지며, 상기 비 위상 지연부(230b)는 위상 지연값이 0이 된다.The
상기 위상 지연 부재(230)의 상기 위상 지연부(230a)의 재질은 예를 들어, 폴리 카보네이트(poly carbonate)를 포함하는 고분자 물질과 같이 광의 위상 지연을 유발하는 물질로 이루어질 수 있다.The material of the
상기 위상 지연 부재(230)의 상기 위상 지연부(230a)의 재질은 예를 들어, 반응성 액정 분자를 포함하는 액정 물질과 같이 광의 위상 지연을 유발하는 물질로 이루어질 수 있다.The material of the
상기 위상 지연 부재(230)의 상기 비 위상 지연부(230b)의 재질은 예를 들어, 등방성(isotropic) 상을 가지는 액정 물질로 이루어질 수 있다.The material of the
상기 위상 지연 부재(230)의 상기 비 위상 지연부(230b)의 재질은 예를 들어, 투명한 절연성 물질로 이루어질 수 있다. The material of the
또한, 상기 위상 지연 부재(230)의 상기 비 위상 지연부(230b)는 비어 있는 공간일 수도 있다.In addition, the
도시하지는 않았으나, 상기 제 1 기판(210)의 배면에는 광원으로서 백라이트 유닛이 구비되어 있으며, 상기 백라이트 유닛으로부터 제공된 광은 상기 제 1 편광 부재(241)를 투과하여 상기 반사투과형 액정 표시 패널(200) 내로 입사한다.Although not shown, a backlight unit is provided as a light source on a rear surface of the
상기 반사 영역(RA)과 대응하는 제 1 기판(210) 상에는 듀얼 셀갭 구조를 위한 절연 패턴(211)이 형성되어 있으며, 상기 절연 패턴(211)은 상기 반사 영역(RA)에서의 광 경로와 상기 투과 영역(TA)에서의 광 경로를 일치시켜 주기 위한 것이다.An
상기 투과 영역(TA)의 셀갭(d1)은 상기 반사 영역(RA)의 셀갭(d1)의 두배 정도가 된다.The cell gap d1 of the transmission area TA is about twice the cell gap d1 of the reflection area RA.
상기 반사 영역(RA)과 대응하여 상기 절연 패턴(211) 상에 반사 전극(213)이 형성되어 있다.The
상기 반사 전극(213)은 외부 광원을 정면으로 반사시켜 광 효율을 향상시키는 역할을 한다.The
상기 절연 패턴(211)과 상기 반사 전극(213) 사이에는 요철 패턴이 더 형성될 수도 있다.An uneven pattern may be further formed between the insulating
상기 절연 패턴(211)의 상면이 요철 구조를 가질 수도 있다.An upper surface of the insulating
상기 절연 패턴(211)은 상기 반사 영역(RA)과 대응하는 제 2 기판(220) 상에 형성될 수도 있다.The insulating
상기 반사 영역(RA)과 상기 투과 영역(TA)에는 공통 전극(215)과 화소 전극(217)이 교대로 배치되어 있으며, 상기 공통 전극(215)과 상기 화소 전극(217) 사이의 횡전계에 의해서 상기 액정층(219)의 액정 분자가 수평으로 회전하며 구동 된다.The
일반적으로 상기 액정 분자들의 횡전계에 의해서 회전되는 평균적인 각도는 45°가 된다.In general, the average angle rotated by the transverse electric field of the liquid crystal molecules is 45 degrees.
본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치 특히, 횡전계 방식 액정 표시 장치는 상기 공통 전극(215)과 상기 화소 전극(217)에 전압이 인가되지 않을 때 화면이 어두운 상태가 되는 노멀리 블랙 모드(Normally Black mode)로 구동한다.In particular, in the transflective liquid crystal display device according to the present invention, the transverse electric field type liquid crystal display device has a normally black mode in which a screen becomes dark when no voltage is applied to the
도 4a는 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 반사 영역에서 광의 경로를 따라 광의 상태 변화를 보여주는 단면도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 투과 영역에서 광의 경로를 따라 광의 상태 변화를 보여주는 단면도이다.4A is a cross-sectional view illustrating a state change of light along a path of light in a reflection area of a transflective liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 4B is a state of light along a path of light in a transmissive area of a reflective liquid crystal display according to the present invention. It is a cross section showing the change.
도 4a 및 도 4b는 공통 전극(215)과 화소 전극(217)에 전압을 인가해주지 않아 액정층(219)에 횡전계가 생성되지 않았을 때 광의 상태 변화를 보여주는 도면들이고, 이와 같은 상태를 '오프 상태'라고 지칭한다.4A and 4B are views illustrating a state change of light when no transverse electric field is generated in the
도 4a는 반사 영역에서의 광 경로를 따라 도시한 단면도이므로, 광이 입사할 때 경로와 상기 반사 전극(213)에서 반사되어 출사될 때 경로를 모두 도시하였다.4A is a cross-sectional view taken along the optical path in the reflective region, and thus, both the path when the light is incident and the path when the light is reflected from the
상기 제 1 편광판(241)의 제 1 투과축과 상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축은 서로 수직인 것이 바람직하다. It is preferable that the first transmission axis of the first
상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축을 기준으로 0°라고 하면, 상기 제 1 편광판(241)의 제 1 투과축은 90°가 된다.When the angle is 0 ° based on the second transmission axis of the second
그리고, 상기 위상 지연 부재(230)의 위상 지연부(230a)의 위상 지연값은 ' λ/2'가 되고, 광축은 예를 들어, 15°를 가질 수 있다.The phase delay value of the
그리고, 상기 제 1 기판(210)과 제 2 기판(220) 사이의 액정 분자의 광축은 상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축과 75°를 이루도록 배향된다.The optical axis of the liquid crystal molecules between the
상기 반사 영역(RA)의 셀갭(d2)은 상기 투과 영역(TA)의 셀갭(d1)의 약 1/2이며, 오프 상태에서 위상 지연값은 'λ/4'이다. 즉, 상기 반사 영역(RA)의 액정층(219)을 통과할 때 선편광된 광은 원형편광된 광으로 바뀌고, 원형편광된 광은 선형편광된 광으로 바뀐다.The cell gap d2 of the reflection area RA is about 1/2 of the cell gap d1 of the transmission area TA, and the phase delay value is 'λ / 4' in the off state. That is, when passing through the
상기 투과 영역(TA)은 오프 상태에서 위상 지연값은 'λ/2'이다. 즉, 상기 투과 영역(TA)의 액정층(219)을 통과할 때 선편광된 광은 편광 방향이 대칭되는 선편광된 광으로 바뀐다.In the transmission area TA, the phase delay value is 'λ / 2' in the off state. That is, when passing through the
이하, 반사 영역(RA)에서 광의 경로를 따라 편광 상태가 변화되는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, the process of changing the polarization state along the path of light in the reflection area RA will be described.
먼저, 외부 광원으로부터 제공되는 광은 제 2 편광판(242)으로 입사한다.First, light provided from an external light source enters the second
상기 제 2 편광판(242)은 입사되는 광에 대하여 제 2 투과축과 동일한 광축을 가지는 광만을 통과시킨다.The second
따라서, 상기 제 2 편광판(242)을 통과한 광은 상기 제 2 투과축으로 선형편광된 제 1 광(①)이 된다.Therefore, the light passing through the second
이하, 설명과 이해의 편의를 위하여, 상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축을 0°라고 하고 이를 기준으로 광의 상태 변화를 설명한다.Hereinafter, for convenience of explanation and understanding, the second transmission axis of the second
상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축을 통과한 제 1 광(①)은 상기 위상 지 연 부재(230)의 상기 위상 지연부(230a)를 통과하며 위상이 지연되어 제 2 광(②)이 된다.The
여기서, 상기 위상 지연 부재(230)의 위상 지연부(230a)의 위상 지연값은 λ/2 가 되며, 광축은 상기 제 2 투과축에 대하여 15°기울어져 있다.Here, the phase retardation value of the
따라서, 상기 위상 지연 부재(230)의 위상 지연부(230a)를 통과한 제 2 광(②)은 λ/2만큼 위상 지연되어 상기 제 2 광(②)은 상기 제 1 광(①)과 광축이 30°기울어진 광축을 갖는 선형 편광된 광이 된다.Accordingly, the
이후, 상기 제 2 광(②)은 위상 지연값이 λ/4인 액정층(219)을 통과하며 제 3 광(③)으로 바뀐다.Thereafter, the
상기 액정층(219)의 위상 지연값이 λ/4이므로 제 3 광(③)은 우원편광된 광이 된다.Since the phase retardation value of the
상기 제 3 광(③)은 반사 전극(213)에서 반사되어 상기 제 3 광(③)과 동일하게 우원편광된 제 4 광(④)으로 상기 액정층(219)에 입사하게 된다.The
여기서, 상기 우원편광된 광이 상기 반사 전극(213)에서 우원편광된 광으로 반사되는 것은 광의 진행방향으로 광의 경로를 따라 갔을 때 동일한 편광 상태가 되기 때문이고, 정면에서 반사되어 오는 광을 보았을 때는 상기 우원편광된 광은 좌원편광된 광으로 보아야 할 것이다.Here, the right polarized light is reflected from the
상기 반사된 제 4 광(④)은 위상 지연값이 λ/4인 액정층(219)을 통과하며 제 5 광(⑤)으로 바뀐다.The reflected fourth light ④ passes through the
상기 제 5 광(⑤)은 상기 액정층(219)의 위상 지연값이 λ/4이므로 선형편광 된 광이 된다.The
이때, 상기 제 5 광(⑤)은 상기 제 2 광(②)이 위상 지연값이 λ/4인 액정층(219)을 두번 통과한 광이 된다.In this case, the
즉, 상기 제 5 광(⑤)은 상기 제 2 광(②)의 광축에 대하여 90°회전하게 되므로 광축이 120°기울어진 선형 편광된 광이다.That is, the
이후, 상기 제 5 광(⑤)은 상기 위상 지연 부재(230)의 상기 위상 지연부(230a)를 통과하여 제 6 광(⑥)이 된다.Thereafter, the
여기서, 상기 위상 지연 부재(230)의 위상 지연부(230a)는 위상 지연값은 λ/2 가 되며, 광축이 15°기울어져 있으므로, 상기 위상 지연 부재(230)의 위상 지연부(230a)를 통과한 제 6 광(⑥)은 광축이 30°회전하여 상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축과 수직한 선형 편광된 광이 된다.Here, the
따라서, 상기 제 6 광(⑥)은 상기 제 2 편광판(242)을 통과하지 못하여 광 투과율이 '블랙 레벨(Black level)'이 된다.Therefore, the
따라서, 상기 반사 영역(RA)의 제 2 편광판(242)으로 입사한 광은 상기 위상 지연 부재(230), 상기 반사 영역(RA)의 액정층(219)을 통과하고 반사 전극(213)에서 반사된 후 상기 반사 영역(RA)의 액정층(219), 상기 위상 지연 부재(230)를 다시 통과하여 상기 제 2 편광판(242)에서 차단되게 된다.Accordingly, light incident on the second
이하, 도 4b에 도시된 바와 같이, 투과 영역(TA)에서 광의 경로를 따라 편광 상태가 변화되는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, as illustrated in FIG. 4B, a process of changing the polarization state along the path of light in the transmission area TA will be described.
먼저, 백라이트 광원으로부터 제공되는 광은 제 1 편광판(241)으로 입사한 다.First, light provided from the backlight light source is incident on the
상기 제 1 편광판(241)은 입사되는 광에 대하여 제 1 투과축과 동일한 광축을 가지는 광만을 통과시킨다.The first
따라서, 상기 제 1 편광판(241)을 통과한 광은 상기 제 1 투과축으로 선형 편광된 제 1 광(①)이 된다.Therefore, the light passing through the first
상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축을 0°라고 하고 이를 기준으로 광의 상태 변화를 설명하고 있으므로, 상기 제 1 광(①)은 90°광축을 가지는 선형 편광된 광이 된다.Since the second transmission axis of the second
상기 제 1 편광판(241)의 제 1 투과축을 통과한 제 1 광(①)은 위상 지연값이 λ/2인 액정층(219)을 통과하며 제 2 광(②)으로 바뀐다.The
상기 액정층(219)의 위상 지연값이 λ/2이므로 제 2 광(②)은 편광 방향이 정 반대인 선형 편광된 광이 된다.Since the phase retardation value of the
상기 제 2 광(②)은 상기 위상 지연 부재(230)의 비 위상 지연부(230b)를 그대로 통과한다.The
따라서, 상기 액정층(219)을 통과한 제 2 광(②)은 상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축과 수직한 선형 편광된 광이 되므로 상기 제 2 광(②)은 상기 제 2 편광판(242)에서 모두 차단되어 광 투과율이 '블랙 레벨(Black level)'이 된다.Accordingly, since the
따라서, 상기 투과 영역(TA)의 제 1 편광판(241)으로 입사한 광은 상기 투과 영역(TA)의 액정층(219)을 통과하여 상기 제 2 편광판(242)에서 모두 차단된다.Therefore, light incident on the first
본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치는 노멀리 블랙 모드(Normally Black mode)로 구동하므로 상기 공통 전극(215)과 상기 화소 전극(217)에 적정 전압이 인가되면 화면이 밝은 상태 즉, 화이트 표시를 하게 된다. Since the reflective liquid crystal display according to the present invention is driven in a normally black mode, when a proper voltage is applied to the
도 5a는 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 반사 영역에서 광의 경로를 따라 광의 상태 변화를 보여주는 단면도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 반사투과형 액정 표시 장치의 투과 영역에서 광의 경로를 따라 광의 상태 변화를 보여주는 단면도이다.5A is a cross-sectional view illustrating a state change of light along a path of light in a reflection area of a transflective liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 5B is a state of light along a path of light in a transmissive area of a reflective liquid crystal display according to the present invention. It is a cross section showing the change.
도 5a 및 도 5b는 공통 전극(215)과 화소 전극(217)에 화이트 전압을 인가하여 액정층(219)에 횡전계가 생성되었을 때 광의 상태 변화를 보여주는 도면들이고, 이와 같은 상태를 '온 상태'라고 지칭한다.5A and 5B are views illustrating a state change of light when a transverse electric field is generated in the
도 5a는 반사 영역(RA)에서의 광 경로를 따라 도시한 단면도이므로, 광이 입사할 때 경로와 상기 반사 전극(213)에서 반사되어 출사될 때 경로를 모두 도시하였다.5A is a cross-sectional view taken along the optical path in the reflection area RA, and thus, both the path when the light is incident and the path when the light is reflected from the
상기 제 1 편광판(241)의 제 1 투과축과 상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축은 서로 수직인 것이 바람직하다. It is preferable that the first transmission axis of the first
상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축을 기준으로 0°라고 하면, 상기 제 1 편광판(241)의 제 1 투과축은 90°가 된다.When the angle is 0 ° based on the second transmission axis of the second
그리고, 상기 위상 지연 부재(230)의 위상 지연부(230a)의 위상 지연값은 'λ/2'가 되고, 광축은 예를 들어, 15°를 가질 수 있다.In addition, the phase delay value of the
그리고, 상기 제 1 기판(210)과 제 2 기판(220) 사이의 액정 분자의 광축은 상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축과 75°를 이루도록 배향된다.The optical axis of the liquid crystal molecules between the
상기 반사 영역(RA)의 셀갭(d2)은 상기 투과 영역(TA)의 셀갭(d1)의 약 1/2이며, 오프 상태에서 위상 지연값은 'λ/4'이다. 즉, 상기 반사 영역(RA)의 액정층(219)을 통과할 때 선형 편광된 광은 원형 편광된 광으로 바뀌고, 원형 편광된 광은 선형 편광된 광으로 바뀐다.The cell gap d2 of the reflection area RA is about 1/2 of the cell gap d1 of the transmission area TA, and the phase delay value is 'λ / 4' in the off state. That is, when passing through the
상기 투과 영역(TA)은 오프 상태에서 위상 지연값은 'λ/2'이다. 즉, 상기 투과 영역(TA)의 액정층(219)을 통과할 때 선형 편광된 광은 편광 방향이 대칭되는 선편광된 광으로 바뀐다.In the transmission area TA, the phase delay value is 'λ / 2' in the off state. That is, when passing through the
이하, 도 5a를 참고로 하여 반사 영역(RA)에서 광의 경로를 따라 편광 상태가 변화되는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, a process of changing the polarization state along the path of light in the reflection area RA will be described with reference to FIG. 5A.
먼저, 외부 광원으로부터 제공되는 광은 제 2 편광판(242)으로 입사한다.First, light provided from an external light source enters the second
상기 제 2 편광판(242)은 입사되는 광에 대하여 제 2 투과축과 동일한 광축을 가지는 광만을 통과시킨다.The second
따라서, 상기 제 2 편광판(242)을 통과한 광은 상기 제 2 투과축으로 선형 편광된 제 1 광(①)이 된다.Accordingly, the light passing through the second
이하, 설명과 이해의 편의를 위하여, 상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축을 0°라고 하고 이를 기준으로 광의 상태 변화를 설명한다.Hereinafter, for convenience of explanation and understanding, the second transmission axis of the second
상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축을 통과한 제 1 광(①)은 상기 위상 지연 부재(230)의 상기 위상 지연부(230a)를 통과하며 위상이 지연되어 제 2 광(②)이 된다.The
여기서, 상기 위상 지연 부재(230)의 위상 지연부(230a)의 위상 지연값은 λ /2 가 되며, 광축은 상기 제 2 투과축에 대하여 15°기울어져 있다.Here, the phase retardation value of the
따라서, 상기 위상 지연 부재(230)의 위상 지연부(230a)를 통과한 제 2 광(②)은 λ/2만큼 위상 지연되어 상기 제 2 광(②)은 상기 제 1 광(①)과 광축이 30°기울어진 광축을 갖는 선형 편광된 광이 된다.Accordingly, the
이후, 상기 제 2 광(②)은 위상 지연값이 0인 액정층(219)을 통과하며 제 3 광(③)으로 바뀐다.Thereafter, the
상기 액정층(219)의 액정 분자는 전계가 발생하면 최대 45°수평으로 회전하여 상기 액정층(219)의 액정 분자들의 평균적인 배향축은 상기 제 1 편광판(241)의 제 1 편광축(241)과 상기 제 2 편광판(242)의 제 2 편광축에 대하여 45°기울어지게 된다.When an electric field is generated, the liquid crystal molecules of the
따라서, 상기 액정층(219)을 통과하는 광은 위상 지연이 없으므로 상기 제 3 광(③)은 상기 제 2 광(②)과 동일하게 선형 편광된 광이 된다.Therefore, since the light passing through the
따라서, 상기 제 3 광(③)은 상기 제 1 광(①)과 광축이 30°기울어진 광축을 갖는 선형 편광된 광이 된다.Accordingly, the
이후, 상기 제 3 광(③)은 반사 전극(213)에서 반사되어 상기 제 3 광(③)과 동일하게 선형 편광된 제 4 광(④)으로 상기 액정층(219)에 입사하게 된다. Thereafter, the
여기서, 상기 선형 편광된 광이 상기 반사 전극(213)에서 선형 편광된 광으로 반사되는 것은 광의 진행방향으로 광의 경로를 따라 갔을 때 동일한 편광 상태가 되기 때문이고, 정면에서 반사되어 오는 광을 보았을 때는 상기 제 3 광(③)과 제 4 광(④)은 편광 방향이 대칭적으로 바뀌었다고 보아야 할 것이다.Here, the linearly polarized light is reflected by the linearly polarized light from the
따라서, 상기 제 4 광(④)은 상기 제 1 광(①)과 광축이 30°기울어진 광축을 갖는 선형 편광된 광이 된다.Accordingly, the
상기 반사된 제 4 광(④)은 위상 지연값이 0인 액정층(219)을 그대로 통과하며 선형 편광된 제 5 광(⑤)으로 바뀐다.The reflected fourth light ④ passes through the
따라서, 상기 제 5 광(⑤)은 상기 제 1 광(①)과 광축이 30°기울어진 광축을 갖는 선형 편광된 광이 된다.Thus, the
이후, 상기 제 5 광(⑤)은 상기 위상 지연 부재(230)의 상기 위상 지연부(230a)를 통과하여 제 6 광(⑥)이 된다.Thereafter, the
여기서, 상기 위상 지연 부재(230)의 위상 지연부(230a)는 위상 지연값은 λ/2 가 되며, 광축이 15°기울어져 있으므로, 상기 위상 지연 부재(230)의 위상 지연부(230a)를 통과한 제 6 광(⑥)은 광축이 30°회전하여 상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축과 평행한 선형 편광된 광이 된다.Here, the
즉, 상기 제 6 광(⑥)은 상기 제 1 광(①)과 평행한 편광 방향을 가지는 선형 편광된 광이 된다.That is, the
따라서, 상기 제 6 광(⑥)은 상기 제 2 편광판(242)을 그대로 통과하므로 광 투과율이 '화이트 레벨(White level)'이 된다.Therefore, since the
따라서, 상기 반사 영역(RA)의 제 2 편광판(242)으로 입사한 광은 상기 위상 지연 부재(230), 상기 반사 영역(RA)의 액정층(219)을 통과하고 반사 전극(213)에서 반사된 후 상기 반사 영역(RA)의 액정층(219), 상기 위상 지연 부재(230)를 다시 통과하여 상기 제 2 편광판(242)으로부터 모두 투과된다.Accordingly, light incident on the second
이하, 도 5b에 도시된 바와 같이, 투과 영역(TA)에서 광의 경로를 따라 편광 상태가 변화되는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, as illustrated in FIG. 5B, a process of changing the polarization state along the path of light in the transmission area TA will be described.
먼저, 백라이트 광원으로부터 제공되는 광은 제 1 편광판(241)으로 입사한다.First, light provided from the backlight light source is incident on the
상기 제 1 편광판(241)은 입사되는 광에 대하여 제 1 투과축과 동일한 광축을 가지는 광만을 통과시킨다.The first
따라서, 상기 제 1 편광판(241)을 통과한 광은 상기 제 1 투과축으로 선형 편광된 제 1 광(①)이 된다.Therefore, the light passing through the first
상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축을 0°라고 하고 이를 기준으로 광의 상태 변화를 설명하고 있으므로, 상기 제 1 광(①)은 90°광축을 가지는 선형 편광된 광이 된다.Since the second transmission axis of the second
상기 제 1 편광판(241)의 제 1 투과축을 통과한 제 1 광(①)은 위상 지연값이 0인 액정층(219)을 통과하며 제 2 광(②)으로 바뀐다.The
상기 액정층(219)의 위상 지연값이 0이므로 제 2 광(②)은 상기 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축과 평행한 선형 편광된 광이 되므로 상기 제 2 광(②)은 상기 제 2 편광판(242)을 모두 통과하여 광 투과율이 '화이트 레벨(White level)'이 된다.Since the phase retardation value of the
본 발명에 따르면, 상기 위상 지연 부재(230)는 위상 지연부(230a)와 비 위상 지연부(230b)를 가지며, 상기 위상 지연부(230a)는 반사 영역(RA)과 대응하고, 상기 비 위상 지연부(230b)는 상기 반사 영역(RA)을 제외한 액정 표시 장치의 나머 지 영역과 대응한다.According to the present invention, the
상기 위상 지연 부재(230)는 필름 형태일 수도 있고, 판 형태일 수도 있으며, 상기 제 1 기판(210) 또는 제 2 기판(220)의 일면에 형성될 수도 있다.The
상기 위상 지연 부재(230)의 위상 지연부(230a)는 위상 지연값이 λ/2를 가지므로 HWP(Half Wave Plate)의 역할을 하며, 광축은 인접한 편광판의 투과축과 15°를 가지도록 설계할 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
상기 위상 지연부(230a)의 광축과, 상기 제 1 편광판(241)의 제 1 투과축, 제 2 편광판(242)의 제 2 투과축, 상기 액정층(219)의 배향축은 서로의 광학 배치관계를 고려하여 여러가지가 있을 수 있다.The optical axis of the
본 발명은 반사투과형 액정 표시 패널(200)의 외부에 선택적으로 위상 지연값을 갖는 위상 지연 부재(230)를 적용시킴으로써 공정 변동에 따른 반사 영역(RA)과 투과 영역(TA)의 셀갭에 변동이 생겨도 블랙 휘도가 증가하지 않으므로 색대비비가 좋아진다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a
또한, 본 발명은 횡전계 방식으로 반사투과형 액정 표시 장치를 제조시에 반사 영역(RA)과 투과 영역(TA)의 배향막의 배향 방향이 동일하므로 별도의 분할 배향 공정이 필요없으므로 제조 수율이 향상된다.In addition, the present invention improves the manufacturing yield since the alignment direction of the alignment layer of the reflective region RA and the transmissive region TA is the same when the reflective transmissive liquid crystal display device is manufactured by the transverse electric field method. .
이하, 본 발명에 따른 위상 지연 부재를 제조하는 방법에 대해서 실시예들을 통해서 설명하고자 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a phase delay member according to the present invention will be described with reference to embodiments.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 제 1 실시예로서, 위상 지연 부재를 제조하는 방법을 보여주는 단면도들이다.6A to 6D are cross-sectional views showing a method of manufacturing a phase delay member as a first embodiment according to the present invention.
여기서, 상기 위상 지연 부재(330)의 위상 지연부(330a)의 재질은 반응성 액정 분자(361)를 포함하는 액정 물질(360)과 같이 광의 위상 지연을 유발하는 물질로 이루어질 수 있다.Here, the material of the
도 6a에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(351) 상에 배향막(353)을 도포하고 상기 배향막(353)을 배향처리한다.As shown in FIG. 6A, an
상기 배향막(353)을 배향처리하는 방법으로는 러빙(Rubbing) 방법과 UV 조사 또는 이온 빔 조사와 같은 비 러빙(Non-rubbing) 방법 등이 있다.The alignment process of the
상기 배향막(353) 상에 광 반응성 액정 물질을 도포하여 광 반응성 액정층(360)을 형성한다.A photoreactive liquid crystal material is coated on the
여기서, 상기 광반응성 액정 물질은 광중합성 반응성 액정(UV curable reactive mesogen), 지지층 모노머(binder monomer), 액정(LC), 솔벤트(solvent), 광 개시제 및 첨가제를 포함한다. The photoreactive liquid crystal material may include a UV curable reactive mesogen, a binder monomer, a liquid crystal (LC), a solvent, a photo initiator, and an additive.
상기 액정은 네마틱(nematic) 액정일 수 있다.The liquid crystal may be a nematic liquid crystal.
상기 광 반응성 액정층(360)은 상기 베이스 기판(351) 상의 배향막(353)에 의해 액정 분자(361)가 프리틸트를 가지고 배향되어 소정의 위상 지연값을 가진다.In the photoreactive
상기 위상 지연값 (δ)은, The phase delay value δ is
δ= Δn ·dδ = Δnd
(δ: 액정의 위상 지연값, Δn : 액정의 정상 굴절율과 이상 굴절율의 차이, d : 두께)(δ: phase retardation value of liquid crystal, Δn: difference between normal refractive index and abnormal refractive index of liquid crystal, d: thickness)
따라서, 상기 위상 지연값은 사용되는 액정 재료와 상기 광 반응성 액정 층(360)의 두께를 조절하여 결정할 수 있다.Accordingly, the phase delay value may be determined by adjusting the thickness of the liquid crystal material used and the photoreactive
여기서, 상기 광 반응성 액정층(360)의 위상 지연값은 λ/2일 수 있다.Here, the phase retardation value of the photoreactive
상기 베이스 기판(351)은 유연한 재질로 이루어질 수도 있으며, 딱딱한 재질로 이루어질 수도 있다.The
바람직하게, 상기 베이스 기판(351)은 투명한 기판으로 한다.Preferably, the
상기 베이스 기판(351)은 반사투과형 액정 표시 장치의 제 1 기판 또는 제 2 기판이 될 수도 있다.The
도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 배향막(353) 상에 형성된 광 반응성 액정층(360)에 마스크(365)를 씌우고 광을 조사하여 상기 광 반응성 액정층(360)을 선택적으로 경화시킨다.As shown in FIG. 6B, the photoreactive
이후, 상기 마스크(365)를 제거한다.Thereafter, the
도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 기판(351)으로부터 경화되지 않은 광반응성 액정 물질은 제거하여 광 반응성 액정층 패턴(360a)을 형성한다.As shown in FIG. 6C, the uncured photoreactive liquid crystal material is removed from the
여기서, 상기 광 반응성 액정층(360)이 남아 있는 영역은 반사투과형 액정 표시 장치의 반사 영역(RA)과 대응되는 부분이고, 상기 광반응성 액정 물질이 제거된 영역은 반사투과형 액정 표시 장치에서 상기 반사 영역(RA)을 제외하고 투과 영역(TA)을 포함하는 영역과 대응되는 부분이다.The region where the photoreactive
도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 광 반응성 액정층 패턴(360a)이 형성된 상기 베이스 기판(351) 상에 보호 필름(352)을 덮어 위상 지연 부재(330)를 완성한다.As shown in FIG. 6D, the
상기와 같은 위상 지연 부재(330)는 위상 지연부(330a) 즉, 광 반응성 액정층 패턴(360a)이 형성된 부분과 비(非) 위상 지연부(360b) 즉, 광 반응성 액정층(360)이 제거된 부분을 포함한다.The
상기 위상 지연 부재(330)의 상기 위상 지연부(330a)는 상기 반사 영역(RA)과 대응되어 형성된다.The
상기 위상 지연 부재(330)의 비 위상 지연부(330b)는 상기 반사 영역(RA) 이외의 영역과 대응하여 형성된다.The
상기 위상 지연 부재(330)의 광 반응성 액정층 패턴(360a)을 형성하는 방법은 포토 리소그래피(Photo lithography) 공정을 이용할 수도 있다.The method of forming the photoreactive liquid
구체적으로 설명하면, 상기 베이스 기판 상에 형성된 광 반응성 액정 물질 t상에 마스크를 씌우지 않고 상기 광 반응성 액정 물질 전면에 광을 조사하여 경화시킨다.Specifically, the light is cured by irradiating the entire surface of the photoreactive liquid crystal material without applying a mask on the photoreactive liquid crystal material t formed on the base substrate.
이후, 경화된 광 반응성 액정층 상에 포토 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 포토 레지스트 패턴을 마스크로 상기 광 반응성 액정층을 식각하여 광 반응성 액정층 패턴을 형성할 수도 있다. Thereafter, a photoresist pattern may be formed on the cured photoreactive liquid crystal layer, and the photoreactive liquid crystal layer may be etched using the photoresist pattern as a mask to form a photoreactive liquid crystal layer pattern.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 제 2 실시예로서, 위상 지연 부재(430)를 제조하는 방법을 보여주는 단면도들이다.7A to 7D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the
여기서, 상기 위상 지연 부재(430)의 위상 지연부(430a)의 재질은 반응성 액정 분자(461)를 포함하는 액정 물질과 같이 광의 위상 지연을 유발하는 물질로 이루어질 수 있다.Here, the material of the
도 7a에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(451) 상에 배향막(453)을 도포하고 상기 배향막(453)을 배향처리한다.As shown in FIG. 7A, an
상기 배향막(453)을 배향처리하는 방법으로는 러빙 방법과 UV 조사 또는 이온 빔 조사와 같은 비 러빙 방법 등이 있다.The alignment treatment of the
상기 배향막(453) 상에 광 반응성 액정 물질을 도포하여 광 반응성 액정층(460)을 형성한다.A photoreactive liquid crystal material is coated on the
여기서, 상기 광반응성 액정 물질은 광중합성 반응성 액정(UV curable reactive mesogen), 지지층 모노머(binder monomer), 액정(LC), 솔벤트(solvent), 광 개시제 및 첨가제를 포함한다. The photoreactive liquid crystal material may include a UV curable reactive mesogen, a binder monomer, a liquid crystal (LC), a solvent, a photo initiator, and an additive.
상기 액정은 네마틱(nematic) 액정일 수 있다.The liquid crystal may be a nematic liquid crystal.
도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 배향막(453) 상에 형성된 광 반응성 액정층(460)에 마스크(465)를 씌우고 광(UV)을 조사하여 상기 광 반응성 액정층(460)을 선택적으로 경화시킨다.As shown in FIG. 7B, a
이후, 상기 마스크(465)를 제거한다.Thereafter, the
도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 경화된 광 반응성 액정층(460a)과 경화되지 않은 광 반응성 액정층(460b)이 형성된 베이스 기판(451)은 소정의 열처리 공정을 거쳐 상기 경화되지 않은 광 반응성 액정층(460b)의 액정 분자(461)가 등방성(isotropic) 상을 가지도록 한다.As shown in FIG. 7C, the
상기 경화된 광 반응성 액정층(460a)은 이방성(anisotropic) 상을 가진다.The cured photoreactive
상기 광 반응성 액정층(460)은 Tni(네마틱 액정이 등방성 상으로 상 전이하 는 온도) 이상으로 가열하면 상기 경화되지 않은 광 반응성 액정층(460b)은 등방성 상으로 상 전이되어 위상 지연값을 가지지 않는다.When the photoreactive
상기 열처리 공정에서 상기 경화된 광 반응성 액정층(460a)은 경화되어 상기 Tni 이상의 온도로 가열하여도 상 전이가 이루어지지 않는다.In the heat treatment process, the cured photoreactive
상기 열처리 공정은 50℃ ~150℃의 온도에서 수행될 수 있다.The heat treatment process may be performed at a temperature of 50 ℃ ~ 150 ℃.
상기 경화되지 않은 광 반응성 액정층(460b)의 액정 분자(461)가 등방성 상으로 상 전이가 된 후, 상기 광 반응성 액정층(460)에 광(UV)을 조사하여 상기 등방성 상을 가지는 광 반응성 액정층(460b)도 경화시킨다.After the
여기서, 상기 액정 분자가 등방성 상을 가지고 경화된 광 반응성 액정층(460b)은 반사투과형 액정 표시 장치에서 반사 영역(RA)을 제외한 나머지 영역과 대응되는 부분이고, 상기 액정 분자(461)가 이방성 상을 가지고 경화된 광 반응성 액정층(460a)은 반사투과형 액정 표시 장치에서 반사 영역(RA)과 대응되는 부분이다. Here, the photoreactive
도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 등방성 상을 가지는 광 반응성 액정층(460b) 패턴과 이방성 상을 가지는 광 반응성 액정층(460a) 패턴이 형성된 상기 베이스 기판(451) 상에 보호 필름(452)을 덮어 위상 지연 부재(430)를 완성한다.As shown in FIG. 7D, a
상기와 같은 위상 지연 부재(430)는 위상 지연부(430a) 즉, 액정 분자(461)가 이방성 상을 가지는 광 반응성 액정층(460a) 패턴이 형성된 부분과 비(非) 위상 지연부(430b) 즉, 액정 분자(461)가 등방성 상을 가지는 광반응성 액정층(460b) 패턴이 형성된 부분을 포함한다.The
상기 위상 지연 부재(430)의 상기 위상 지연부(430a)는 상기 반사 영역(RA)과 대응되어 형성된다.The
상기 위상 지연 부재(430)의 비 위상 지연부(430b)는 상기 반사 영역(RA)을 제외하고 상기 투과 영역(TA)을 포함하는 영역과 대응하여 형성된다.The
도 8a 내지 도 8f는 본 발명에 따른 제 3 실시예로서, 위상 지연 부재를 제조하는 방법을 보여주는 단면도들이다.8A to 8F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a phase delay member as a third embodiment according to the present invention.
여기서, 상기 위상 지연 부재(530)의 위상 지연부(530a)의 재질은 반응성 액정 분자(561)를 포함하는 액정 물질과 같이 광의 위상 지연을 유발하는 물질로 이루어질 수 있다.Here, the material of the
도 8a에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(551) 상에 배향막(553)을 도포하고 상기 배향막(553)을 배향처리한다.As shown in FIG. 8A, an
상기 배향막(553)을 배향처리하는 방법으로는 러빙 방법과 UV조사 또는 이온 빔 조사와 같은 비 러빙 방법 등이 있다.The alignment treatment of the
상기 배향막(553) 상에 광 반응성 액정 물질을 도포하여 광 반응성 액정층(560)을 형성한다.A photoreactive liquid crystal material is coated on the
여기서, 상기 광 반응성 액정 물질은 광중합성 반응성 액정(UV curable reactive mesogen), 지지층 모노머(binder monomer), 액정(LC), 솔벤트(solvent), 광 개시제 및 첨가제를 포함한다. The photoreactive liquid crystal material may include a photocurable reactive mesogen, a binder monomer, a liquid crystal (LC), a solvent, a photoinitiator, and an additive.
상기 액정은 네마틱(nematic) 액정일 수 있다.The liquid crystal may be a nematic liquid crystal.
도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 배향막(553) 상에 형성된 광 반응성 액정 층(560)에 마스크(565)를 씌우고 광(UV)을 조사하여 상기 광 반응성 액정층(560)을 선택적으로 경화시킨다.As shown in FIG. 8B, a
이후, 상기 마스크(565)를 제거한다.Thereafter, the
도 8c에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 기판(551)으로부터 경화되지 않은 광반응성 액정 물질은 제거하여 광 반응성 액정층 패턴(560a)을 형성한다.As shown in FIG. 8C, an uncured photoreactive liquid crystal material is removed from the
여기서, 상기 광 반응성 액정층(560)이 남아 있는 영역은 반사투과형 액정 표시 장치의 반사 영역(RA)과 대응되는 부분이고, 상기 광 반응성 액정 물질이 제거된 영역은 반사투과형 액정 표시 장치에서 반사 영역(RA)을 제외하고 투과 영역(TA)을 포함하는 영역과 대응되는 부분이다.The region where the photoreactive
상기 광 반응성 액정층 패턴(560a)을 형성하는 방법은 포토 리소그래피 공정을 이용할 수도 있다.The method of forming the photoreactive liquid
구체적으로 설명하면, 상기 베이스 기판(551) 상에 형성된 광 반응성 액정 물질을 마스크를 씌우지 않고 상기 광 반응성 액정 물질 전면에 광을 조사하여 경화시킨다.Specifically, the photoreactive liquid crystal material formed on the
이후, 경화된 광 반응성 액정층 상에 포토 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 포토 레지스트 패턴을 마스크로 상기 광 반응성 액정층을 식각하여 광 반응성 액정층 패턴을 형성할 수도 있다. Thereafter, a photoresist pattern may be formed on the cured photoreactive liquid crystal layer, and the photoreactive liquid crystal layer may be etched using the photoresist pattern as a mask to form a photoreactive liquid crystal layer pattern.
도 8d에 도시된 바와 같이, 상기 광 반응성 액정층 패턴(560a)이 형성된 상기 베이스 기판(551) 상에 투명한 절연 물질을 덮어 오버코트층(567)을 형성한다.As illustrated in FIG. 8D, an
상기 오버코트층(567)은 상기 광 반응성 액정층 패턴(560a)의 두께와 거의 동일하게 형성한다.The
이후 도 8e에 도시된 바와 같이, 상기 오버코트층(567) 상에 포토 레지스트 패턴(569)을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 8E, a
상기 포토 레지스트 패턴(569)은 상기 광 반응성 액정층 패턴(560a)이 형성되지 않은 부분을 덮도록 한다.The
이후, 상기 포토 레지스트 패턴(569)을 식각 마스크로 하여 노출된 상기 오버코트층(567)을 식각하여 상기 오버코트층 패턴(567a)을 형성한다.Thereafter, the
이로써, 상기 광 반응성 액정층 패턴(560a)이 형성된 부분은 반사투과형 액정 표시 장치에서 반사 영역(RA)과 대응하는 부분에 형성되고, 상기 오버코트층 패턴(567a)이 형성된 부분은 상기 반사투과형 액정 표시 장치에서 상기 반사 영역(RA)을 제외한 나머지 영역과 대응하는 부분이다.Accordingly, a portion where the photoreactive liquid
도 8f에 도시된 바와 같이, 상기 광 반응성 액정층 패턴(560a)과 상기 오버코트층 패턴(567a)이 형성된 상기 베이스 기판(551) 상에 보호 필름(552)을 덮어 위상 지연 부재(530)를 완성한다.As shown in FIG. 8F, a
상기와 같은 위상 지연 부재(530)는 위상 지연부(530a) 즉, 광 반응성 액정층 패턴(560a)이 형성된 부분과 비(非) 위상 지연부(530b) 즉, 오버코트층 패턴(567a)이 형성된 부분을 포함한다.The
상기 위상 지연 부재(530)의 상기 위상 지연부(530a)는 상기 반사 영역(RA)과 대응되어 형성된다.The
상기 위상 지연 부재(530)의 비 위상 지연부(530b)는 상기 반사 영역(RA) 이 외의 영역과 대응하여 형성된다.The
도 9는 본 발명에 따른 위상 지연 부재를 보여주는 평면도이다.9 is a plan view showing a phase delay member according to the present invention.
본 발명에 따른 위상 지연 부재(530)는 반사투과형 액정 표시 장치의 제 1 기판 또는 제 2 기판 상에 부착될 수 있다.The
또한, 상기 제 1 기판 또는 상기 제 2 기판 상에 직접 형성될 수도 있으며, 상기 베이스 기판은 상기 제 1 기판 또는 상기 제 2 기판이 된다.In addition, the substrate may be directly formed on the first substrate or the second substrate, and the base substrate may be the first substrate or the second substrate.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 위상 지연 부재(530)는 반사 영역(RA)에 대응하여 위상 지연값을 가지는 위상 지연부(530a)를 포함하고 있으며, 상기 반사 영역(RA)을 제외한 나머지 영역과 대응하여 위상 지연값이 없는 비 위상 지연부(530b)를 포함한다.As illustrated in FIG. 9, the
상기 위상 지연부(530a)와 비 위상 지연부(530b)를 갖는 위상 지연 부재(530)는 앞서 설명한 실시예들에 의해서 제조될 수 있다.The
본 발명은 반사투과형 액정 표시 패널의 외부에 선택적으로 위상 지연값을 갖는 위상 지연 부재를 적용시킴으로써 공정 변동에 따른 반사 영역과 투과 영역의 셀갭에 변동이 생겨도 블랙 휘도가 증가하지 않으므로 색대비비가 좋아진다.According to the present invention, a phase retardation member having a phase retardation value is selectively applied to an exterior of a transflective liquid crystal display panel, so that black luminance does not increase even when a variation occurs in the cell gap between the reflection region and the transmission region due to process variation, thereby improving color contrast ratio. .
또한, 본 발명은 횡전계 방식으로 반사투과형 액정 표시 장치를 제조시에 반사 영역과 투과 영역의 배향막의 배향 방향이 동일하므로 별도의 분할 배향 공정이 필요없으므로 제조 수율이 향상된다.In addition, the present invention improves the production yield since the direction of alignment of the alignment layer of the reflective region and the transparent region is the same when the reflective liquid crystal display device is manufactured by the transverse electric field method.
이상 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광학 부재 및 그 제조 방법, 광학 부재를 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법은 언급한 실시예들에만 한정되지 않 으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량된 실시예도 본 발명의 범주에 포함되는 것이 명백하다.As described above, the optical member, the manufacturing method thereof, the liquid crystal display device having the optical member, and the manufacturing method thereof according to the present invention are not limited to the above-mentioned embodiments, and the technical features of the present invention It will be apparent to those skilled in the art that modifications and / or modified embodiments are included in the scope of the present invention.
본 발명은 반사투과형 액정 표시 패널의 외부에 선택적으로 위상 지연값을 갖는 광학 부재를 적용시킴으로써 화질을 향상시키는 제 1의 효과가 있다.The present invention has a first effect of improving image quality by applying an optical member having a phase retardation value to the outside of the reflective liquid crystal display panel.
본 발명은 반사투과형 액정 표시 장치를 제조하는 데 있어서 공정 변동에 따른 반사 영역과 투과 영역의 셀갭에 변동이 생겨도 색대비비가 저하되지 않아 공정 변동에 강건한 제 2의 효과가 있다.According to the present invention, even when a variation occurs in the cell gap between the reflection region and the transmission region due to the process variation, the color contrast ratio is not lowered, thereby having a second effect that is robust to the process variation.
또한, 본 발명은 횡전계 방식으로 반사투과형 액정 표시 장치를 제조시에 반사 영역과 투과 영역의 배향막의 배향 방향이 동일하므로 별도의 분할 배향 공정이 필요없이 공정이 단순하고 제조 수율이 향상되는 제 3의 효과가 있다.In addition, in the present invention, when the reflective liquid crystal display device is manufactured by the transverse electric field method, since the alignment direction of the alignment layer of the reflection region and the transmission region is the same, a third process is simple and the manufacturing yield is improved without requiring a separate division alignment process. Has the effect of.
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