KR101611909B1 - Liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각 화소를 투과 영역 및 반사영역으로 구분하지 않고서도 투과 모드와 반사 모드가 선택가능한 반투과형 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.The present invention provides a transflective liquid crystal display device capable of selecting a transmissive mode and a reflective mode without dividing each pixel into a transmissive area and a reflective area.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛의 내부광을 이용해 투과 모드로 화상을 구현하고, 외부광을 이용해 반사 모드로 화상을 구현하는 액정 표시 패널과; 상기 백라이트 유닛과 상기 액정 표시 패널 사이에 위치하며, 상기 백라이트 유닛의 내부광을 투과시키고, 상기 액정 표시 패널을 통과한 외부광을 반사 또는 투과시키는 반투과판을 구비하는 것을 특징으로 한다.A liquid crystal display device according to the present invention includes: a backlight unit; A liquid crystal display panel that implements an image in a transmission mode using internal light of the backlight unit and implements an image in a reflection mode using external light; And a transflective plate disposed between the backlight unit and the liquid crystal display panel for transmitting the internal light of the backlight unit and reflecting or transmitting external light passed through the liquid crystal display panel.

반사, 투과, 콜레스테릭 액정 필름 Reflection, transmission, cholesteric liquid crystal film

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}[0001] LIQUID CRYSTAL DISPLAY [0002]

본 발명은 각 화소를 투과 영역 및 반사영역으로 구분하지 않고서도 투과 모드와 반사 모드가 선택가능한 반투과형 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transflective liquid crystal display device capable of selecting a transmissive mode and a reflective mode without dividing each pixel into a transmissive area and a reflective area.

일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정을 이용하여 영상을 표시하는 평판표시장치의 하나로써, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.2. Description of the Related Art In general, a liquid crystal display (LCD) is one of flat panel display devices for displaying an image using a liquid crystal, and is thin and light compared to other display devices, has advantages of low driving voltage and low power consumption, It is widely used throughout.

이러한 액정표시장치는 백라이트 유닛(Back light unit)으로부터 입사된 광을 이용하여 화상을 표시하는 투과형과, 자연광과 같은 외부광을 반사시켜 화상을 표시하는 반사형으로 대별된다. 투과형은 백라이트 유닛의 전력소모가 크고, 반사형은 외부광에 의존함에 따라 어두운 환경에서는 화상을 표시할 수 없는 문제점이 있다.Such a liquid crystal display device is categorized into a transmission type in which an image is displayed using light incident from a back light unit and a reflection type in which an external light such as natural light is reflected to display an image. In the transmissive type, the power consumption of the backlight unit is large, and since the reflective type relies on external light, there is a problem that an image can not be displayed in a dark environment.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 백라이트 유닛을 이용하는 투과 모드와 외부광을 이용하는 반사 모드가 선택가능한 반투과형 액정표시장치가 대두되고 있다. 반투과형 액정표시장치는 외부광이 충분하면 반사 모드로, 불충분하면 백라이 트 유닛을 이용한 투과 모드로 동작하게 되므로 투과형 보다 소비 전력을 줄일 수 있으면서 반사형과 달리 외부광 제약을 받지 않게 된다.In order to solve such a problem, a transflective liquid crystal display device has been developed in which a transmissive mode using a backlight unit and a reflective mode using external light can be selected. Since the semi-transmissive liquid crystal display device operates in the reflective mode when the external light is sufficient and in the transmissive mode using the backlight unit if the external light is insufficient, the power consumption can be reduced as compared with the transmissive type, and unlike the reflective type, the external light is not restricted.

그러나, 반투과형 액정 표시 장치는 각 화소를 투과영역과 반사 영역으로 나누어 구현되므로 개구율이 낮아지는 문제점이 있다. 이러한 낮은 개구율 때문에 조명이 약한 외부 환경에서 투과형 액정 표시 장치보다 전체적으로 어두운 영상이 구현되는 문제점이 있다.However, since the transflective liquid crystal display device is implemented by dividing each pixel into a transmissive region and a reflective region, there is a problem that the aperture ratio is lowered. Because of the low aperture ratio, there is a problem that an entirely dark image is realized rather than a transmissive liquid crystal display device in an external environment where illumination is weak.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 각 화소를 투과 영역 및 반사영역으로 구분하지 않고서도 투과 모드와 반사 모드가 선택가능한 반투과형 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a transflective liquid crystal display device including a transmissive mode and a reflective mode, wherein the transmissive mode and the reflective mode can be selected without dividing each pixel into a transmissive area and a reflective area.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛의 내부광을 이용해 투과 모드로 화상을 구현하고, 외부광을 이용해 반사 모드로 화상을 구현하는 액정 표시 패널과; 상기 백라이트 유닛과 상기 액정 표시 패널 사이에 위치하며, 상기 백라이트 유닛의 내부광을 투과시키고, 상기 액정 표시 패널을 통과한 외부광을 반사 또는 투과시키는 반투과판을 구비하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a backlight unit; A liquid crystal display panel that implements an image in a transmission mode using internal light of the backlight unit and implements an image in a reflection mode using external light; And a transflective plate disposed between the backlight unit and the liquid crystal display panel for transmitting the internal light of the backlight unit and reflecting or transmitting external light passed through the liquid crystal display panel.

상기 반투과판은 입사되는 광의 진행방향에 따라 선택적으로 투과시키거나 반사시키는 콜레스테릭 액정 필름과; 상기 콜레스테릭 액정 필름의 상면에 위치하며, 입사되는 광에 대하여 λ/4의 위상차를 발생시키는 제1 위상차 보상필름과; 상기 콜레스테릭 액정 필름의 하면에 위치하며, 입사되는 광에 대하여 λ/4의 위상차를 발생시키는 제2 위상차 보상필름을 구비하는 것을 특징으로 한다.The transflective plate may include a cholesteric liquid crystal film that selectively transmits or reflects light in accordance with a traveling direction of incident light; A first retardation compensation film positioned on an upper surface of the cholesteric liquid crystal film and generating a retardation of? / 4 with respect to incident light; And a second retardation compensation film positioned on the lower surface of the cholesteric liquid crystal film and generating a retardation of? / 4 with respect to the incident light.

상기 액정 표시 장치는 상기 백라이트 유닛과 상기 반투과판 사이에 위치하는 하부 편광판과; 상기 액정 표시 패널의 전면에 위치하며 상기 하부편광판의 투과축과 수직인 투과축을 가지는 상부 편광판을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.Wherein the liquid crystal display comprises: a lower polarizer disposed between the backlight unit and the transflector; And an upper polarizer disposed on the front surface of the liquid crystal display panel and having a transmission axis perpendicular to the transmission axis of the lower polarizer.

상기 제1 및 제2 위상차 보상 필름의 △nd는 550nm의 광을 기준으로 120nm 내지 150nm인 것을 특징으로 한다.And? Nd of the first and second retardation compensation films is 120 nm to 150 nm based on light of 550 nm.

상기 액정층은 상기 액정층에 전계가 형성되지 않는 경우 λ/2의 위상차를 가지며, 전계가 형성된 경우 0의 위상차를 가지는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal layer has a phase difference of? / 2 when no electric field is formed in the liquid crystal layer, and a phase difference of zero when an electric field is formed.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널 내부로 입사되는 외부광이 액정 표시 패널과 하부 편광판 사이에 위치하는 반투과판에서 반사되므로 백라이트 유닛의 내부광없이도 화상을 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 외부환경이 밝을 때 내부광을 이용하지 않고 반사모드로 구현되므로 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 외부환경이 밝지 않을 때 내부광을 이용하여 투과 모드로 구현되므로 반투과형 디스플레이를 구현할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 각 화소를 투과 영역 및 반사 영역으로 구분하지 않고서도 반사 모드 및 투과 모드로 구현되므로 개구율 저 하를 방지할 수 있다.The liquid crystal display device according to the present invention can realize an image without the internal light of the backlight unit because the external light incident into the liquid crystal display panel is reflected by the transflective plate positioned between the liquid crystal display panel and the lower polarizer plate. Therefore, the liquid crystal display according to the present invention can be realized in a reflection mode without using internal light when the external environment is bright, so that power consumption can be reduced. In addition, since the liquid crystal display according to the present invention is implemented in a transmissive mode using internal light when the external environment is not bright, a transflective display can be realized. In addition, since the liquid crystal display device according to the present invention is implemented in the reflective mode and the transmissive mode without dividing each pixel into the transmissive area and the reflective area, it is possible to prevent the aperture ratio from being reduced.

이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments.

도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a liquid crystal display device according to the present invention.

도 1에 도시된 액정 표시 장치는 반투과판(126)과, 액정 표시 패널(162)과, 상부 편광판(130) 및 하부 편광판(110)을 구비한다.1 includes a transflector plate 126, a liquid crystal display panel 162, an upper polarizer plate 130 and a lower polarizer plate 110. The transflector plate 126 includes a liquid crystal display panel 162,

액정 표시 패널(162)은 액정층(160)과, 그 액정층(160)을 사이에 두고 대향하는 박막트랜지스터 기판(150)과 컬러필터 기판(140)을 구비한다.The liquid crystal display panel 162 includes a liquid crystal layer 160 and a thin film transistor substrate 150 and a color filter substrate 140 facing each other with the liquid crystal layer 160 interposed therebetween.

박막트랜지스터 기판(150)은 게이트 라인(156) 및 데이터 라인(154)에 의해 정의된 각 서브 화소 영역마다 형성되는 화소 전극(170)과, 그 화소 전극(170)과 접속된 박막트랜지스터(158)와, 액정층(160)의 배향을 위해 도포되는 하부 배향막(도시하지 않음)을 구비한다.The thin film transistor substrate 150 includes a pixel electrode 170 formed in each sub pixel region defined by the gate line 156 and the data line 154 and a thin film transistor 158 connected to the pixel electrode 170. [ And a lower alignment film (not shown) applied for alignment of the liquid crystal layer 160. [

박막트랜지스터(158)는 게이트라인(156)으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터 라인(154)으로부터의 데이터신호를 화소전극(170)에 공급한다. 이를 위해, 박막트랜지스터(158)는 하부 기판(152) 상에 형성된 게이트 라인(156)과 접속된 게이트 전극과, 게이트 라인(156)과 게이트 절연막(도시하지 않음)을 사이에 두고 교차하는 데이터 라인(154)과 접속된 소스 전극과, 화소 전극(170)과 접속된 드레인 전극과, 소스 및 드레인 전극 사이의 채널을 형성하는 반도체층으로 이루어진다. The thin film transistor 158 supplies a data signal from the data line 154 to the pixel electrode 170 in response to a gate signal from the gate line 156. For this, the thin film transistor 158 includes a gate electrode connected to the gate line 156 formed on the lower substrate 152 and a gate electrode 156 connected to the data line 152 crossing the gate line 156 and the gate insulating film (not shown) A source electrode connected to the source electrode 154, a drain electrode connected to the pixel electrode 170, and a semiconductor layer forming a channel between the source and drain electrodes.

화소 전극(170)은 게이트 라인(156) 및 데이터 라인(154)의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(158)와 접속되며 보호막(도시하지 않음) 상에 형성된다. 이 화소 전극(170)은 박막트랜지스터(158)를 통해 공급되는 데이터 라인(158)의 데이터 신호를 충전하여 공통 전극(148)과 전위차를 발생시킨다. 이 전위차에 의해 액정층(160)이 회전하게 되며 액정층(160)의 회전 정도에 따라서 광투과량이 결정된다. The pixel electrode 170 is connected to the thin film transistor 158 formed at the intersection of the gate line 156 and the data line 154 and is formed on a protective film (not shown). The pixel electrode 170 charges the data signal of the data line 158 supplied through the thin film transistor 158 and generates a potential difference with the common electrode 148. The potential difference causes the liquid crystal layer 160 to rotate, and the light transmission amount is determined according to the degree of rotation of the liquid crystal layer 160.

하부 배향막(도시하지 않음)은 박막트랜지스터 기판(150)과 인접한 액정층(160)의 초기 배향상태를 결정한다. The lower alignment layer (not shown) determines the initial alignment state of the liquid crystal layer 160 adjacent to the TFT substrate 150.

컬러필터 기판(140)은 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스(144)와, 칼러 구현을 위한 칼러 필터(146)와, 평탄화를 위한 오버코트층(도시하지 않음)과, 화소 전극(170)과 수직전계를 이루는 공통전극(148)과, 액정층(160)의 배향을 위해 도포되는 상부 배향막(도시하지 않음)을 구비한다.The color filter substrate 140 includes a black matrix 144 for preventing light leakage, a color filter 146 for color implementation, an overcoat layer (not shown) for planarization, a pixel electrode 170 and a vertical electric field And an upper alignment layer (not shown) applied for alignment of the liquid crystal layer 160. The upper electrode

블랙매트릭스(144)는 게이트 라인(156), 데이터 라인(154) 및 박막트랜지스터(158) 중 적어도 어느 하나와 중첩되게 상부기판(142) 상에 형성된다. 이러한 블랙매트릭스(144)는 각 서브 화소 영역을 구분함과 아울러 인접한 서브 화소 영역 간의 광간섭을 방지하는 역할을 하게 된다. The black matrix 144 is formed on the upper substrate 142 so as to overlap with at least one of the gate line 156, the data line 154, and the thin film transistor 158. The black matrix 144 serves to separate each sub pixel region and to prevent optical interference between adjacent sub pixel regions.

적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러 필터(146)는 상부 기판(142)에 형성되어 해당 색을 구현한다. The red (R), green (G), and blue (B) color filters 146 are formed on the upper substrate 142 to implement corresponding colors.

오버코트층(도시하지 않음)은 컬러 필터(146) 및 블랙 매트릭스(144) 위에 아크릴 수지 등의 투명한 유기 절연물질로 형성된다. 오버코트층은 컬러 필터(146)와 블랙 매트릭스(144)의 단차를 보상한다. 이러한 오버코트층없이 블랙매트릭스(144) 및 컬러 필터(146)를 덮도록 공통 전극(148)이 형성될 수도 있다.An overcoat layer (not shown) is formed on the color filter 146 and the black matrix 144 with a transparent organic insulating material such as acrylic resin. The overcoat layer compensates the step of the color filter 146 and the black matrix 144. The common electrode 148 may be formed so as to cover the black matrix 144 and the color filter 146 without such an overcoat layer.

공통 전극(148)은 상부 기판(142) 전면 상에 형성되어 공급된 공통 전압을 이용하여 액정의 움직임을 제어한다. 이러한 공통 전극(148)은 화소 전극(170)과 수직 전계를 이룬다. The common electrode 148 is formed on the front surface of the upper substrate 142 and controls the movement of the liquid crystal using the supplied common voltage. The common electrode 148 forms a vertical electric field with the pixel electrode 170.

상부 배향막(도시하지 않음)은 공통 전극(148) 상에 형성되며 상부 기판(142)과 인접한 액정층의 초기 배향상태를 결정한다. An upper alignment layer (not shown) is formed on the common electrode 148 to determine the initial alignment state of the liquid crystal layer adjacent to the upper substrate 142.

상부 편광판(130) 및 하부 편광판(110)은 입사되는 광에 대하여 자신의 투과축과 나란한 선편광된 광을 투과시킨다. 여기서, 하부 편광판(110)의 투과축은 상부 편광판(130)의 투과축과 수직을 이룬다.The upper polarizer 130 and the lower polarizer 110 transmit linearly polarized light parallel to the transmission axis with respect to the incident light. Here, the transmission axis of the lower polarizer 110 is perpendicular to the transmission axis of the upper polarizer 130.

반투과판(126)은 제1 위상차 보상 필름(122), 콜레스테릭 액정(Cholesteric Liquid Crystal; CLC) 필름(120), 제2 위상차 필름(124)이 순차적으로 적층됨으로써 형성된다.The transflector 126 is formed by sequentially laminating a first retardation compensation film 122, a cholesteric liquid crystal (CLC) film 120, and a second retardation film 124.

제1 위상차 보상 필름(122)은 콜레스테릭 액정 필름(120)의 하면에 위치하며, 입사되는 광에 대하여 λ/4의 위상차를 발생시킨다. 이러한 제1 위상차 보상 필름(122)의 광축은 하부 편광판(110)과 45도의 사이각을 가지고, 제1 위상차 보상 필름(122)의 △nd는 550nm의 광을 기준으로 120nm 내지 150nm이다.The first retardation compensation film 122 is located on the lower surface of the cholesteric liquid crystal film 120 and generates a phase difference of? / 4 with respect to the incident light. The optical axis of the first retardation compensation film 122 has an angle of 45 degrees with the lower polarizer 110 and DELTA nd of the first retardation compensation film 122 is 120 nm to 150 nm based on light of 550 nm.

제2 위상차 보상 필름(124)은 콜레스테릭 액정 필름(120)의 상면에 위치하며, 입사되는 광에 대하여 λ/4의 위상차를 발생시킨다. 이러한 제2 위상차 보상 필름(124)의 광축은 하부 편광판(110)과 135도의 사이각을 가지고, 제2 위상차 보상 필름(124)의 △nd는 550nm의 광을 기준으로 120nm 내지 150nm이다.The second retardation compensation film 124 is located on the upper surface of the cholesteric liquid crystal film 120 and generates a phase difference of? / 4 with respect to the incident light. The optical axis of the second retardation compensation film 124 has an angle of 135 degrees with the lower polarizer 110 and DELTA nd of the second retardation compensation film 124 is 120 nm to 150 nm based on light of 550 nm.

콜레스테릭 액정 필름(120)은 광의 진행 방향 및 입사되는 광의 원편광 특성 에 따라 선택적으로 반사 또는 투과시킨다. The cholesteric liquid crystal film 120 selectively reflects or transmits the light according to the traveling direction of light and the circularly polarized light characteristic of the incident light.

구체적으로, 도 2a에 도시된 바와 같이 콜레스테릭 액정 필름(120)은 그 콜레스테릭 액정 필름(120)의 하면에서 입사되는 좌원편광된 광을 투과시키며, 우원편광된 광을 반사시킨다.Specifically, as shown in FIG. 2A, the cholesteric liquid crystal film 120 transmits the left circularly polarized light incident on the lower surface of the cholesteric liquid crystal film 120, and reflects the right circularly polarized light.

또한, 도 2b에 도시된 바와 같이 콜레스테릭 액정 필름(120)은 그 콜레스테릭 액정 필름(120)의 상면에서 입사되는 좌원편광된 광을 반사시키며, 우원편광된 광을 투과시킨다.2B, the cholesteric liquid crystal film 120 reflects left circularly polarized light incident on the upper surface of the cholesteric liquid crystal film 120, and transmits right circularly polarized light.

이러한 콜레스테릭 액정 필름(120)과 제1 및 제2 위상차 보상 필름(122,124)은 직접 코팅 형태로 형성되거나 점착제를 통해 부착된다.The cholesteric liquid crystal film 120 and the first and second retardation compensation films 122 and 124 are formed in a direct coating form or are attached through a pressure-sensitive adhesive.

도 3 및 도 4는 투과 모드로 구현되는 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.FIGS. 3 and 4 are cross-sectional views illustrating a liquid crystal display device according to the present invention implemented in a transmission mode.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 투과 모드로 구현하는 경우, 액정 표시 장치는 화소 전극 및 공통 전극 사이에 전계가 형성되면 블랙 상태로 구현되고, 전계가 형성되지 않으면 화이트 상태로 구현된다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.3 and 4, when a liquid crystal display device according to the present invention is implemented in a transmissive mode, a liquid crystal display device is implemented in a black state when an electric field is formed between a pixel electrode and a common electrode, and an electric field is formed If not, it is implemented in white. This will be described in detail as follows.

도 3에 도시된 바와 같이 TN모드의 액정층(160)을 사이에 두고 대면하는 상부 기판(140)의 공통 전극 및 하부 기판(150)의 화소 전극 사이에 전계가 형성되면, 액정층(160)은 상부 기판(140) 및 하부 기판(150) 사이에서 액정분자의 광축이 전기장에 평행하게 재정렬되므로 위상차값은 0이 된다. When an electric field is formed between the common electrode of the upper substrate 140 facing the TN mode liquid crystal layer 160 and the pixel electrodes of the lower substrate 150 as shown in FIG. 3, the liquid crystal layer 160, Since the optical axis of the liquid crystal molecules is rearranged in parallel to the electric field between the upper substrate 140 and the lower substrate 150, the retardation value becomes zero.

이 경우, 백라이트 유닛(112)에서 발생된 광은 하부 편광판(110)을 통해 하 부 편광판(110)의 투과축과 나란한 선편광을 변환된다. 그 선편광은 제1 위상차 보상 필름(122)을 통해 좌원편광으로 변환되며, 변환된 좌원편광은 콜레스테릭 액정 필름(120)의 배면에 입사되므로 콜레스테릭 액정 필름(120)을 투과해 제2 위상차 보상 필름(124)에 입사된다. 제2 위상차 보상 필름(124)은 입사된 좌원편광을 하부 편광판(110)의 투과축과 나란한 선편광으로 변환시킨다. 그 선편광은 수직으로 정렬된 위상차값이 0인 액정층(160)을 투과하면서 편광특성을 그대로 유지하게 되므로 상부 편광판(130)을 통과하지 못한다. 따라서, 투과모드로 구현되는 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 블랙 상태로 구현된다. In this case, light generated in the backlight unit 112 is converted into linearly polarized light parallel to the transmission axis of the lower polarizer 110 through the lower polarizer 110. The linearly polarized light is converted into the left circularly polarized light through the first retardation compensation film 122 and the converted left circularly polarized light is incident on the back surface of the cholesteric liquid crystal film 120. Therefore, the linearly polarized light passes through the cholesteric liquid crystal film 120, Is incident on the retardation compensation film (124). The second phase difference compensating film 124 converts the incident left circularly polarized light into linearly polarized light parallel to the transmission axis of the lower polarizer 110. The linearly polarized light can not pass through the upper polarizer 130 because the linearly polarized light passes through the liquid crystal layer 160 whose phase difference value is 0, Accordingly, the liquid crystal display according to the present invention, which is implemented in the transmissive mode, is implemented in a black state.

도 4에 도시된 바와 같이 TN모드의 액정층(160)을 사이에 두고 대면하는 상부 기판(140)의 공통 전극 및 하부 기판(150)의 화소 전극 사이에 전계가 형성되지 않으면, 액정층(160)은 상부 기판(140) 및 하부 기판(150) 사이에서 연속적으로 90도 비틀려져 있는 초기 배열 상태를 유지하므로 λ/2의 위상차값을 가진다.If an electric field is not formed between the common electrode of the upper substrate 140 facing the TN mode liquid crystal layer 160 and the pixel electrode of the lower substrate 150 as shown in FIG. 4, the liquid crystal layer 160 Has a phase difference value of? / 2 since it maintains an initial arrangement state in which the upper substrate 140 and the lower substrate 150 are continuously twisted by 90 degrees.

이 경우, 백라이트 유닛(112)에서 발생된 광은 하부 편광판(110)을 통해 하부 편광판(110)의 투과축과 나란한 선편광을 변환된다. 그 선편광은 제1 위상차 보상 필름(122)을 통해 좌원편광으로 변환되며, 변환된 좌원편광은 콜레스테릭 액정 필름(120)의 배면에 입사되므로 콜레스테릭 액정 필름(120)을 투과해 제2 위상차 보상 필름(124)에 입사된다. 제2 위상차 보상 필름(124)은 입사된 좌원편광을 하부 편광판(110)의 투과축과 나란한 선편광으로 변환시킨다. 그 하부 편광판(110)의 투과축과 나란한 선편광은 λ/2의 위상차값을 가진 액정층(160)을 통해 상부 편광판(130)의 투과축과 나란한 선편광으로 변환되므로 상부 편광판(130)을 통과하게 된다. 따라서, 투과모드로 구현되는 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 화이트 상태로 구현된다. In this case, light generated in the backlight unit 112 is converted into linearly polarized light parallel to the transmission axis of the lower polarizer plate 110 through the lower polarizer plate 110. The linearly polarized light is converted into the left circularly polarized light through the first retardation compensation film 122 and the converted left circularly polarized light is incident on the back surface of the cholesteric liquid crystal film 120. Therefore, the linearly polarized light passes through the cholesteric liquid crystal film 120, Is incident on the retardation compensation film (124). The second phase difference compensating film 124 converts the incident left circularly polarized light into linearly polarized light parallel to the transmission axis of the lower polarizer 110. The linearly polarized light parallel to the transmission axis of the lower polarizer 110 is converted into linearly polarized light parallel to the transmission axis of the upper polarizer 130 through the liquid crystal layer 160 having a retardation value of? do. Therefore, the liquid crystal display according to the present invention, which is implemented in the transmissive mode, is implemented in a white state.

도 5 및 도 6는 반사 모드로 구현되는 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views illustrating a liquid crystal display device according to the present invention implemented in a reflective mode.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 반사 모드로 구현하는 경우, 액정 표시 장치는 화소 전극 및 공통 전극 사이에 전계가 형성되면 화이트 상태로 구현되고, 전계가 형성되지 않으면 블랙 상태로 구현된다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.5 and 6, when a liquid crystal display device according to the present invention is implemented in a reflective mode, a liquid crystal display device is implemented in a white state when an electric field is formed between a pixel electrode and a common electrode, and an electric field is formed It is implemented in a black state. This will be described in detail as follows.

도 5에 도시된 바와 같이 TN모드의 액정층(160)을 사이에 두고 대면하는 상부 기판(140)의 공통 전극 및 하부 기판(150)의 화소 전극 사이에 전계가 형성되면, 액정층(160)은 상부 기판(140) 및 하부 기판(150) 사이에서 액정분자의 광축이 전기장에 평행하게 재정렬되므로 위상차값은 0이 된다. When an electric field is formed between the common electrode of the upper substrate 140 facing the TN mode liquid crystal layer 160 and the pixel electrodes of the lower substrate 150 as shown in FIG. 5, the liquid crystal layer 160, Since the optical axis of the liquid crystal molecules is rearranged in parallel to the electric field between the upper substrate 140 and the lower substrate 150, the retardation value becomes zero.

이 경우, 액정 표시 장치의 외부에서 입사되는 외부광은 상부 편광판(130)을 통해 상부 편광판(130)의 투과축과 나란한 선편광을 변환된다. 그 선편광은 수직으로 정렬된 위상차값이 0인 액정층(160)을 투과하면서 편광특성을 그대로 유지하여 제2 위상차 보상 필름(124)에 입사된다. 제2 위상차 보상 필름(124)에 입사된 선편광은 좌원편광으로 변환되며, 변환된 좌원편광은 콜레스테릭 액정 필름(120)의 전면에서 반사된다. 이 때, 백라이트 유닛(112)쪽으로 진행된 좌원편광은 반사되어 액정 표시 패널쪽으로 진행하므로 광의 진행 방향의 변환에 따라 우원편광이 된다. 즉, 상부 편광판(130)쪽에서 바라볼 때 좌원편광의 광은 하부 편광판(110)쪽 에서 바라볼 때 우원편광의 광이 된다. 그 우원편광은 제1 위상차 보상 필름(122)에 입사된다. 제1 위상차 보상 필름(122)은 입사된 우원편광을 상부 편광판(130)의 투과축과 나란한 선편광으로 변환시킨다. 그 선편광은 수직으로 정렬된 위상차값이 0인 액정층(160)을 통해 상부 편광판(130)을 통과하므로 반사모드로 구현되는 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 화이트 상태로 구현된다. In this case, external light incident from the outside of the liquid crystal display device is converted into linearly polarized light parallel to the transmission axis of the upper polarizer 130 through the upper polarizer 130. The linearly polarized light is incident on the second retardation compensation film 124 while maintaining the polarization characteristics while transmitting the liquid crystal layer 160 having the vertically aligned retardation value of 0. The linearly polarized light incident on the second retardation compensation film 124 is converted into the left circularly polarized light, and the converted left circularly polarized light is reflected from the front of the cholesteric liquid crystal film 120. At this time, the left-handed circularly polarized light traveling toward the backlight unit 112 is reflected and advances toward the liquid crystal display panel, and thus becomes right-handed circularly polarized light according to the change of the traveling direction of the light. That is, when viewed from the upper polarizer 130 side, the left-handed circularly polarized light becomes right-handed circularly polarized light when viewed from the lower polarizer 110 side. The right-handed circularly polarized light is incident on the first retardation compensation film 122. The first retardation compensation film 122 converts the incident right circularly polarized light into linearly polarized light parallel to the transmission axis of the upper polarizer 130. Since the linearly polarized light passes through the upper polarizer 130 through the liquid crystal layer 160 having a vertically aligned retardation value of 0, the liquid crystal display according to the present invention implemented in a reflective mode is realized in a white state.

도 6에 도시된 바와 같이 TN모드의 액정층(160)을 사이에 두고 대면하는 상부 기판(140)의 공통 전극 및 하부 기판(150)의 화소 전극 사이에 전계가 형성되지 않으면, 액정층(160)은 상부 기판(140) 및 하부 기판(150) 사이에서 연속적으로 90도 비틀려져 있는 초기 배열 상태를 유지하므로 λ/2의 위상차값을 가진다.If an electric field is not formed between the common electrode of the upper substrate 140 and the pixel electrode of the lower substrate 150 facing the TN mode liquid crystal layer 160 as shown in FIG. 6, the liquid crystal layer 160 Has a phase difference value of? / 2 since it maintains an initial arrangement state in which the upper substrate 140 and the lower substrate 150 are continuously twisted by 90 degrees.

이 경우, 액정 표시 장치의 외부에서 입사되는 외부광은 상부 편광판(130)을 통해 상부 편광판(130)의 투과축과 나란한 선편광을 변환된다. 그 선편광은 λ/2의 위상차값을 가진 액정층(160)을 통해 상부 편광판(130)의 투과축과 수직한 선편광으로 변환되어 제2 위상차 보상 필름(124)에 입사된다. 제2 위상차 보상 필름(124)에 입사된 선편광은 우원편광으로 변환되며, 변환된 우원편광은 콜레스테릭 액정 필름(120)의 전면에서 입사되므로 콜레스테릭 필름을 투과해 제1 위상차 보상 필름(122)에 입사된다. 제1 위상차 보상 필름(122)은 입사된 우원편광을 상부 편광판(130)의 투과축과 나란한 선편광으로 변환시킨다. 그 선편광은 상부 편광판(130)의 투과축과 수직한 투과축을 가지는 하부 편광판(110)을 통과하지 못한다. 따라서, 반사모드로 구현되는 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 블랙 상태로 구현된다. In this case, external light incident from the outside of the liquid crystal display device is converted into linearly polarized light parallel to the transmission axis of the upper polarizer 130 through the upper polarizer 130. The linearly polarized light is converted into linearly polarized light perpendicular to the transmission axis of the upper polarizer 130 through the liquid crystal layer 160 having a retardation value of? / 2, and is incident on the second retardation compensation film 124. The linearly polarized light incident on the second retardation compensation film 124 is converted into right-handed circularly polarized light, and the converted right-handed circularly polarized light is incident on the entire surface of the cholesteric liquid crystal film 120. Thus, the cholesteric film is transmitted through the first retardation- 122. The first retardation compensation film 122 converts the incident right circularly polarized light into linearly polarized light parallel to the transmission axis of the upper polarizer 130. The linearly polarized light can not pass through the lower polarizer plate 110 having the transmission axis perpendicular to the transmission axis of the upper polarizer plate 130. Therefore, the liquid crystal display according to the present invention implemented in the reflection mode is implemented in a black state.

이와 같은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 투과율 및 반사율은 표 1과 같이 종래 편광판에 휘도 향상 필름(DBEF)이 부착된 액정 표시 장치의 투과율 및 반사율에 비해 우수함을 알 수 있다.The transmittance and the reflectance of the liquid crystal display according to the present invention are shown in Table 1, which is superior to the transmittance and the reflectance of a conventional liquid crystal display having a brightness enhancement film (DBEF) attached thereto.

종래Conventional 본 발명Invention 투과율(%)Transmittance (%) 67.44867.448 72.07472.074 반사율(%)reflectivity(%) 2.47732.4773 4.35224.3522

한편, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 노멀리 화이트(Normally White) 모드의 TN모드의 액정 표시 장치를 예로 들어 설명하였지만 이외에도 노멀리 블랙(Normally Black)모드의 IPS모드 또는 VA모드의 액정 표시 장치에도 적용가능하다. 이 경우, IPS모드 또는 VA모드의 액정 표시 장치의 액정층은 전계가 형성되면 λ/2의 위상값을 가지며, 전계가 형성되지 않으면 0의 위상값을 가진다.Meanwhile, although the liquid crystal display according to the present invention has been described by taking the TN mode liquid crystal display device of the normally white mode as an example, the liquid crystal display device of the IPS mode or the VA mode of the normally black mode Applicable. In this case, the liquid crystal layer of the IPS mode or VA mode liquid crystal layer has a phase value of? / 2 when an electric field is formed, and has a phase value of zero if no electric field is formed.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.

도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a liquid crystal display device according to the present invention.

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 콜레스테릭 필름을 설명하기 위한 단면도들이다.2A and 2B are cross-sectional views illustrating the cholesteric film shown in FIG.

도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 패널에 전압이 인가된 경우, 투과모드로 구현되는 액정 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining the operation of a liquid crystal display device implemented in a transmission mode when a voltage is applied to the liquid crystal display panel according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 액정 표시 패널에 전압이 인가되지 않은 경우, 투과모드로 구현되는 액정 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a view for explaining the operation of a liquid crystal display implemented in a transmission mode when no voltage is applied to the liquid crystal display panel according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 액정 표시 패널에 전압이 인가된 경우, 반사모드로 구현되는 액정 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the operation of a liquid crystal display device implemented in a reflective mode when a voltage is applied to the liquid crystal display panel according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 액정 표시 패널에 전압이 인가되지 않은 경우, 반사모드로 구현되는 액정 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the operation of a liquid crystal display device implemented in a reflective mode when no voltage is applied to the liquid crystal display panel according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

110,130 : 편광판 112 : 백라이트 유닛110,130 polarizer 112: backlight unit

120: 콜레스테릭 필름 122,124 : 위상차 보상 필름120: cholesteric film 122, 124: retardation compensation film

126 : 반투과판 140 : 컬러 필터 기판126: Transflective plate 140: Color filter substrate

150: 박막트랜지스터 기판 160 : 액정층150: thin film transistor substrate 160: liquid crystal layer

162: 액정 표시 패널162: liquid crystal display panel

Claims (7)

백라이트 유닛과;A backlight unit; 상기 백라이트 유닛의 내부광을 이용해 투과 모드로 화상을 구현하고, 외부광을 이용해 반사 모드로 화상을 구현하는 액정 표시 패널과;A liquid crystal display panel that implements an image in a transmission mode using internal light of the backlight unit and implements an image in a reflection mode using external light; 상기 백라이트 유닛과 상기 액정 표시 패널 사이에 위치하는 반투과판을 구비하며,And a transflective plate disposed between the backlight unit and the liquid crystal display panel, 상기 반투과판은The semi- 입사되는 광의 진행 방향에 따라 선택적으로 투과시키거나 반사시키도록, 상기 투과 모드시 상기 백라이트 유닛의 광을 투과시키고, 상기 반사 모드시 상기 액정 표시 패널을 통과한 외부광을 반사 또는 투과시키는 콜레스테릭 액정 필름과;A liquid crystal display panel that transmits light of the backlight unit in the transmissive mode and reflects or transmits external light that has passed through the liquid crystal display panel in the reflective mode so as to selectively transmit or reflect the incident light in the traveling direction, A liquid crystal film; 상기 콜레스테릭 액정 필름의 상면에 위치하며, 입사되는 광에 대하여 λ/4의 위상차를 발생시키는 제1 위상차 보상필름과;A first retardation compensation film positioned on an upper surface of the cholesteric liquid crystal film and generating a retardation of? / 4 with respect to incident light; 상기 콜레스테릭 액정 필름의 하면에 위치하며, 입사되는 광에 대하여 λ/4의 위상차를 발생시키는 제2 위상차 보상필름을 구비하는 액정 표시 장치.And a second retardation compensation film positioned on a lower surface of the cholesteric liquid crystal film and generating a retardation of? / 4 with respect to incident light. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 백라이트 유닛과 상기 반투과판 사이에 위치하는 하부 편광판과;A lower polarizer disposed between the backlight unit and the transflector; 상기 액정 표시 패널의 전면에 위치하며 상기 하부편광판의 투과축과 수직인 투과축을 가지는 상부 편광판을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.Further comprising an upper polarizer disposed on a front surface of the liquid crystal display panel and having a transmission axis perpendicular to a transmission axis of the lower polarizer. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제1 및 제2 위상차 보상 필름의 △nd는 550nm의 광을 기준으로 120nm 내지 150nm인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. And? Nd of the first and second retardation compensation films is 120 nm to 150 nm based on light of 550 nm. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 액정 표시 패널의 액정층은 상기 액정층에 전계가 형성되지 않는 경우 λ/2의 위상차를 가지며, 전계가 형성된 경우 0의 위상차를 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.Wherein the liquid crystal layer of the liquid crystal display panel has a phase difference of? / 2 when no electric field is formed in the liquid crystal layer, and a phase difference of zero when an electric field is formed. 제 5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 액정 표시 패널은 상기 투과모드시 상기 액정층에 전계가 형성되지 않는 경우 화이트 상태로, 전계가 형성된 경우 블랙 상태로 구현되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.Wherein the liquid crystal display panel is implemented in a white state when an electric field is not formed in the liquid crystal layer in the transmissive mode, and in a black state when an electric field is formed. 제 5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 액정 표시 패널은 상기 반사모드시 상기 액정층에 전계가 형성되지 않는 경우 블랙 상태로, 전계가 형성된 경우 화이트 상태로 구현되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.Wherein the liquid crystal display panel is implemented in a black state when an electric field is not formed in the liquid crystal layer in the reflective mode, and in a white state when an electric field is formed.
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