KR101689319B1 - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- KR101689319B1 KR101689319B1 KR1020090132242A KR20090132242A KR101689319B1 KR 101689319 B1 KR101689319 B1 KR 101689319B1 KR 1020090132242 A KR1020090132242 A KR 1020090132242A KR 20090132242 A KR20090132242 A KR 20090132242A KR 101689319 B1 KR101689319 B1 KR 101689319B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pixel
- area
- liquid crystal
- red
- green
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133514—Colour filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/133345—Insulating layers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133514—Colour filters
- G02F1/133519—Overcoatings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Geometry (AREA)
Abstract
본 발명은 적색, 녹색 및 청색 각각의 화소면적을 서로 다르게 하여 대조비 특성을 개선하는 액정표시장치에 관한 것으로, 액정표시장치는 제 1 면적을 가지는 적색화소, 제 2 면적을 가지는 녹색화소 및 제 3 면적을 가지는 청색화소가 배치되는 액정표시장치에 있어서, 상기 녹색화소의 상기 제 2 면적은 상기 적색화소의 상기 제 1 면적보다 크고, 상기 청색화소의 상기 제 3 면적은 상기 적색화소의 상기 제 1 면적보다 작은 것을 특징으로 한다. A liquid crystal display device includes a red pixel having a first area, a green pixel having a second area, and a third pixel having a second area, wherein the red, green, and blue pixel areas have different pixel areas, Wherein the second area of the green pixel is larger than the first area of the red pixel and the third area of the blue pixel is smaller than the first area of the red pixel, Area.
액정표시장치, 휘도, 색 좌표, 비대칭, 면적비 Liquid crystal display, luminance, color coordinates, asymmetry, area ratio
Description
본 발명은 적색, 녹색 및 청색 각각의 화소면적을 서로 다르게 하여 대조비 특성을 개선하는 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device which improves the contrast ratio characteristics by making the pixel areas of red, green and blue different from each other.
일반적으로, 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하여 구동된다. 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있어, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다. 따라서, 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다. In general, a liquid crystal display device is driven by using optical anisotropy and polarization properties of a liquid crystal. Since liquid crystal has a long structure, it has directionality in the arrangement of molecules, and the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal. Therefore, when the molecular alignment direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular alignment direction of the liquid crystal by optical anisotropy, so that image information can be expressed.
액정표시장치는 다양한 형태로 제작되는데, 박막 트랜지스터와 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동행렬 액정 표시 장치(active matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현 능력이 우수하여 가장 주목받고 있 다.The active matrix liquid crystal display (AM-LCD), in which the thin film transistors and the pixel electrodes connected to the thin film transistors are arranged in a matrix manner, I have been receiving.
현대의 액정표시장치는 광시야각 모드와, 우수한 대조비(contrast ratio) 특성을 구현하기 위하여 노멀 블랙모드(normal black mode)을 채용하고 있으며, 액정의 복굴절을 이용하여 원하는 계조 특성을 구현한다. 이러한, 액정표시장치에서 고휘도 특성을 구현하기 위하여 적정 수준이상의 액정층 위상차(Δn*d)가 필요하다. 액정층 위상차는 액정의 굴절율(Δn)과 셀갭(cell gap)에 의해서 결정된다. 일반적으로 횡전계모드 및 수직전계모드의 액정표시장치에서, 300nm 이상의 위상차를 사용하고 있다. 왜냐하면, 300nm 이하의 위상차를 사용하는 경우, 풀 화이트(full white) 계조에서 휘도저하라는 문제가 나타나기 때문이다.Modern liquid crystal display devices employ a normal black mode in order to realize a wide viewing angle mode and an excellent contrast ratio characteristic and realize a desired gradation characteristic by using birefringence of a liquid crystal. In order to realize a high luminance characteristic in such a liquid crystal display device, a liquid crystal layer phase difference? N * d of an appropriate level or higher is required. The phase difference of the liquid crystal layer is determined by the refractive index (n) of the liquid crystal and the cell gap. Generally, a retardation of 300 nm or more is used in a liquid crystal display device of a transverse electric field mode and a vertical electric field mode. This is because, when a retardation of 300 nm or less is used, a problem of luminance drop occurs in a full white gradation.
노멀 블랙모드의 경우, 액정에 전계가 가해지지 않으므로 액정의 방향은 순수하게 화소 내에에서 액정이 받는 자유 에너지에만 의존한다. 따라서, 액정이 받는 자유에너지의 편차가 발생하고, 자유에너지의 편차는 액정 디렉터(director)의 불균일을 가져오게 된다. 구체적으로, 액정 디렉터의 불균일은 횡전계모드의 경우, 러빙방향의 불균일에 의해 야기되고, 수직전계모드의 경우 액정의 선경사각(pretilt)의 불균일에 의해 야기된다. 이러한 액정 디렉터의 불균일로 인해 블랙모드에서 광 누설을 야기하고, 원하지 않는 휘도로 표시되어 블랙특성의 저하를 발생시킨다. 특히, 횡전계모드는 수직전계모드보다 이러한 액정 디렉터의 불균일이 더 크게 발생하여, 대조비 특성의 저하를 야기시킨다. In the normal black mode, since the electric field is not applied to the liquid crystal, the direction of the liquid crystal depends purely on the free energy received by the liquid crystal in the pixel. Therefore, a deviation of the free energy received by the liquid crystal occurs, and a deviation of the free energy results in non-uniformity of the liquid crystal director. Specifically, the non-uniformity of the liquid crystal director is caused by the non-uniformity of the rubbing direction in the transverse electric field mode, and by the unevenness of the pretilt angle of the liquid crystal in the vertical electric field mode. Such non-uniformity of the liquid crystal director causes light leakage in the black mode and is displayed with undesired brightness, resulting in degradation of the black characteristic. Particularly, in the transverse electric field mode, the unevenness of the liquid crystal directors is larger than in the vertical electric field mode, resulting in lowering of the control ratio characteristics.
상기와 같은 노멀 블랙모드의 블랙특성을 개선하기 위해, 편광판의 수직 투과율의 개선, 액정의 산란특성 개선, 및 광원의 집광도의 개선 등을 통해 일정 수준 개선이 가능하다. 이러한 기술 중에서 액정의 산란특성 개선을 통해, 액정의 탄성과 굴절율을 개선할 수 있음은 잘 알려져 있다. 수학식1은 액정의 산란계수(scattering index: Slc)에 대한 산출식을 표현한다.In order to improve the black characteristic of the normal black mode as described above, it is possible to improve the vertical transmittance of the polarizing plate, the scattering property of the liquid crystal, and the degree of convergence of the light source. Among these techniques, it is well known that the elasticity and the refractive index of the liquid crystal can be improved by improving the scattering property of the liquid crystal. Equation (1) expresses a calculation expression for the scattering index (Slc) of the liquid crystal.
수학식1Equation 1
K는 벌어짐(spray: K11), 꼬임(twist: K22), 및 휨(bend: K33)을 평균한 탄성계수(elastic constant)이고, Δn은 액정의 굴절율 이방성이다. 그리고, ne 및 no는 각각은 액정층의 이상광선 굴절율 및 상광선 굴절율을 의미하고, d는 셀갭(cell gap)을 의미한다. Slc(scattering index)는 수치가 작을 수록 산란이 줄어들어 대조비가 우수하게 나타난다. K is the elastic constant that averages the spray (K11), twist (K22), and bend (K33), and Δn is the refractive index anisotropy of the liquid crystal. And, n e and n o mean an extraordinary ray refraction index and an image ray refraction index of a liquid crystal layer, respectively, and d means a cell gap. The smaller the value of the scattering index (Slc), the smaller the scattering and the better the control ratio.
수학식1을 참조하면, 액정에 대한 탄성계수의 증가, 액정의 절대 굴절율의 감소, 및 셀갭의 감소 등을 통해, 액정의 산란특성을 개선하여 콘트라스트 비를 개선할 수 있다. Referring to Equation (1), it is possible to improve the contrast ratio by improving the scattering characteristic of the liquid crystal through an increase in the elastic modulus of the liquid crystal, a decrease in the absolute refractive index of the liquid crystal, and a decrease in the cell gap.
노멀 블랙모드의 블랙특성을 개선하기 위하여, 액정에 대한 탄성계수의 증가, 액정의 절대 굴절율의 감소, 및 셀갭의 감소 중에서, 액정의 탄성계수를 증가시키는 방법이 널리 사용되고 있다. 그러나, 탄성계수를 증가시키면, 구동 전압이 증가하는 것과 함께 액정의 한계로 인해 일정 수준이상의 산란특성을 개선하기 어려운 문제가 발생한다. In order to improve the black characteristic of the normal black mode, a method of increasing the modulus of elasticity of the liquid crystal is widely used in the increase of the elastic modulus of the liquid crystal, the absolute refractive index of the liquid crystal, and the decrease of the cell gap. However, when the elastic modulus is increased, there arises a problem that it is difficult to improve the scattering characteristics over a certain level due to the limitation of the liquid crystal as well as the driving voltage.
다른 방법으로, 절대 굴절율과 셀갭을 감소시키는 방법을 고려할 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 백색휘도를 구현하기 위한 굴절율의 부족으로 인해, 휘도특성의 저하를 수반하므로, 상용 액정표시장치에는 적용하지 않고 있다.Alternatively, a method of reducing the absolute refractive index and the cell gap can be considered. However, this method is not applied to commercial liquid crystal display devices because it involves a decrease in luminance characteristics due to a lack of a refractive index for realizing white luminance.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 액정층의 위상차를 감소시키고, 동시에 적색, 녹색 및 청색 각각의 화소 면적을 서로 다르게 설계하여 색 재현율의 저하 없이 색 온도 및 휘도를 개선할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a liquid crystal display device capable of reducing a phase difference of a liquid crystal layer and simultaneously designing red, green, and blue pixel areas different from each other to improve color temperature and brightness without deteriorating a color- And a display device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는, 제 1 면적을 가지는 적색화소, 제 2 면적을 가지는 녹색화소 및 제 3 면적을 가지는 청색화소가 배치되는 액정표시장치에 있어서, 상기 녹색화소의 상기 제 2 면적은 상기 적색화소의 상기 제 1 면적보다 크고, 상기 청색화소의 상기 제 3 면적은 상기 적색화소의 상기 제 1 면적보다 작은 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including a red pixel having a first area, a green pixel having a second area, and a blue pixel having a third area, The second area of the pixel is larger than the first area of the red pixel and the third area of the blue pixel is smaller than the first area of the red pixel.
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 적색화소의 상기 제 1 면적과 비교한 상기 녹색화소의 상기 제 2 면적의 비율은 1.2 내지 1.5이고, 상기 적색화소의 상기 제 1 면적과 비교한 상기 청색화소의 제 3 면적의 비율은 0.8 내지 0.5인 것을 특징으로 한다.The ratio of the second area of the green pixel to the first area of the red pixel is 1.2 to 1.5, and the ratio of the second area of the red pixel to the second area of the red pixel Is in the range of 0.8 to 0.5.
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 적색화소, 상기 녹색화소, 및 상기 청색화소가 수평적 또는 수직적으로 다수 배열되는 것을 특징으로 한단.In the liquid crystal display device as described above, the red pixel, the green pixel, and the blue pixel are arranged horizontally or vertically.
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 적색화소, 상기 녹색화소, 및 상기 청색화소의 순서로 순차적으로 다수 배열되는 것을 특징으로 한다.In the above-described liquid crystal display device, a plurality of red pixels, green pixels, and blue pixels are sequentially arranged in this order.
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 수직방향으로 상기 녹색화소 및 상기 청색화소가 교번적으로 배열되는 것을 특징으로 한다.In the above-described liquid crystal display device, the green pixel and the blue pixel are alternately arranged in the vertical direction.
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 녹색화소의 상기 제 2 면적과 상기 적색화소의 제 1 면적과의 제 1 차이와, 상기 청색화소의 상기 제 3 면적과 상기 적색화소의 제 1 면적과의 제 2 차이가 동일한 것을 특징으로 한다.In the above-described liquid crystal display device, it is preferable that a first difference between the second area of the green pixel and the first area of the red pixel and a first difference between the third area of the blue pixel and the first area of the red pixel And the second difference is the same.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정층의 위상차를 감소시키고, 동시에 RGB 화소면적을 서로 다르게 설계하여 색 재현율의 저하없이 색 온도 및 휘도를 개선할 수 있다. 특히, 적색화소를 기준으로, 녹색화소를 적색화소보다 크게 하고 청색화소를 적색화소보다 작게 하여, 백색휘도, 색 좌표의 변화폭, 및 콘트라스트 비율을 최적화시킬 수 있다.The liquid crystal display device according to the present invention can reduce the phase difference of the liquid crystal layer and simultaneously design the RGB pixel areas to be different from each other so that the color temperature and the luminance can be improved without decreasing the color reproduction rate. In particular, it is possible to optimize the white luminance, the variation range of the color coordinates, and the contrast ratio by making the green pixel larger than the red pixel and making the blue pixel smaller than the red pixel based on the red pixel.
그리고, RBG 화소영역을 수평적 또는 수직적으로 연속해서 배치시킴으로써 횡전계모드의 액정표시장치에도 용이하게 적용할 수 있다. RGB 화소영역을 수직적으로 연속해서 배치시키는 경우, 녹색화소와 청색화소를 교번적으로 배치시킴으로써 전체적으로 균형있게 RGB 화소영역을 배치시킬 수 있다.By arranging the RBG pixel regions horizontally or vertically successively, the present invention can be easily applied to a liquid crystal display device of a transverse electric field mode. When the RGB pixel regions are arranged vertically and consecutively, by arranging the green pixels and the blue pixels alternately, the RGB pixel regions can be arranged in a balanced manner as a whole.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 개략도이다.1 is a schematic view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일예로서, 도 1는 횡전계모드의 액정표시장치(110)를 도시한다. 본 발명은 횡전계모드 외에 수직계모드를 포함한 모든 액정표시장치에도 적용될 수 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치(110)는, 서로 대향하여 합착하는 상부 및 하부기판(112, 114)과 상부 및 하부기판(112, 114) 사이의 액정층(116)을 포함하여 구성된다.As an example of the present invention, Fig. 1 shows a liquid
도면에서 도시하지 않았지만, 다수의 게이트 배선과 다수의 데이터 배선이 직교하면서 다수의 화소영역을 형성한다. 다수의 화소영역은 적색화소(red pixel)(130a), 녹색화소(green pixel)(130b), 및 청색화소(blue pixel)(130c)가 순차적으로 배열된다. 특히, 본 발명에 따르면, 적색화소(130a)를 기준으로, 녹색화소(130b)는 적색화소(130a)보다 넓은 면적으로 설계되고, 청색화소(130c)는 적색화소(130a)보다 작은 면적으로 설계된다.Although not shown in the drawing, a plurality of gate lines and a plurality of data lines are orthogonal to each other to form a plurality of pixel regions. In a plurality of pixel regions, a
하부기판(114) 상에는 박막 트랜지스터(160), 박막 트랜지스터(160)와 연결되는 화소전극(162), 및 화소전극(162)과 함께 수평전계를 발생시키는 공통전극(164)이 형성된다. 박막 트랜지스터(160)는, 하부기판(112) 상에 형성되는 게이트 전극(166), 게이트 전극(166)이 형성된 하부기판(112) 상에 적층되는 게이트 절연층(168), 게이트 전극(166)과 대응되는 게이트 절연층(168) 상에 위치하는 활성층(170), 및 활성층(170)의 양단과 연결되는 소스 및 드레인 전극(172a, 172b)을 포함하여 구성된다. 화소전극(162)은 드레인 전극(172b)과 연결된다. 박막 트랜지스터(160), 화소전극(162) 및 공통전극(164)은 다수의 화소영역 각각에 형성된다.A
공통전극(164)은 게이트 전극(166)과 동시에 형성된다. 공통전극(164)과 화소전극(162) 사이에는 게이트 절연층(168)이 형성된다. 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 공통전극(164)과 화소전극(162)은 동일한 평면에 형성될 수 있다. 공통 전극(164)과 화소전극(162)은 일정간격으로 이격되어 있고, 전위의 인가에 의해 액정층(116)을 구동시키는 수평전계를 발생시킨다. 박막 트랜지스터(160) 및 화소전극(162)을 포함하는 게이트 절연층(168) 상에 보호층(174)이 형성된다.The
액정층(116)과 접하는 상부기판(114) 상에는 박막 트랜지스터(160)와 대응되는 위치에 블랙 매트릭스(176)가 형성된다. 블랙 매트릭스(176)는 화소영역의 대응부분을 노출시키는 개구부를 가진다. 블랙 매트릭스(176)의 개구부에는 컬러필터층(178)이 형성된다. 컬러필터층(178)은 적색, 녹색 및 청색 컬러필터(178a, 178b, 178c)를 포함한다.A
블랙 매트릭스(176)는 화소전극(162)이 위치하는 화소영역을 제외한 부분에서 빛을 차단하는 기능을 한다. 컬러필터층(178)과 블랙 매트릭스(176) 상에는 오버코트층(180)을 형성한다. 오버코트층(180)은 컬러필터층(178)을 보호하고 컬러필터층(178)의 물질이 용출되는 것을 방지한다.The
도 1에서 도시하지 않았지만, 액정표시장치(110)는 하부기판(114)의 하부에서 광을 공급하는 조광장치로서 백라이트 유닛을 포함한다. Although not shown in FIG. 1, the liquid
도 1에서, 노멀 블랙모드에서 블랙특성을 개선하기 위하여, 액정층(116)의 굴절율(Δn)과 상부 및 하부기판(112, 114)사이의 셀갭(d)을 곱한 값인 액정층의 위상차(Δn*d)는 250 내지 300nm를 가지도록 설계한다. 1, in order to improve the black characteristic in the normal black mode, the retardation? N (n) of the liquid crystal layer, which is a value obtained by multiplying the refractive index? N of the
액정층(116)의 위상차를 감소시키면, 휘도 특성의 저하와 더불어, 액정층의 파장 분산성의 변동으로 인해 색 온도의 증가를 동반하게 된다. 여기서, 휘도 특성의 저하는 색 온도를 일정 수준으로 감소시킴으로써 개선이 가능하다. 반면, 색 온도의 감소를 위하여 컬러필터(178)의 색 재현율을 변경시키는 방법이 있으나, 이러한 색 재현율의 변경은 색 좌표의 변동을 가져오기 때문에, 색 특성의 표시저하를 수반한다. 본 발명에서는 휘도저하의 문제점을 방지하기 위하여, 적색, 녹색 및 청색화소 각각의 면적을 다르게 설계하여 색 온도를 조절하는 방법을 제안한다. Reducing the retardation of the
표 1은 RGB 화소영역의 면적비를 1:1:1로 고정시키고, 액정층의 위상차 변화에 따른 휘도 및 색 좌표 특성을 수치로 표시한 도표이다.Table 1 is a table in which the area ratio of the RGB pixel region is fixed at 1: 1: 1 and the luminance and color coordinate characteristics according to the phase difference change of the liquid crystal layer are expressed by numerical values.
표 1Table 1
표 1과 같이, RGB 화소영역의 면적비를 1:1:1로 고정시키고 액정층의 위상차(Δn*d)를 변화시키면, 액정층의 위상차가 감소하는 방향으로 콘트라스트 비율(contrast ratio: CR)이 증가하지만, 백색휘도는 비례적으로 감소한다. 그리고, 색 좌표의 매우 큰 폭으로 변동하는 것을 알 수 있다. 따라서, RGB 화소영역의 면적비를 1:1:1로 고정시킨 상태에서 액정층의 위상차(Δn*d)를 변화시키는 경우, 원하는 색 재현율을 얻지 못함을 알 수 있다. When the area ratio of the RGB pixel region is fixed at 1: 1: 1 and the phase difference (n * d) of the liquid crystal layer is changed as shown in Table 1, the contrast ratio (CR) But the white luminance decreases proportionally. Then, it can be seen that the color coordinate is varied by a very large width. Therefore, when the phase difference (n * d) of the liquid crystal layer is changed while the area ratio of the RGB pixel region is fixed at 1: 1: 1, it can be understood that the desired color gamut is not obtained.
표 2는 RGB 화소영역의 면적비와 액정층의 위상차를 변화시킨 경우에 대한 휘도 및 색 좌표 특성을 수치로 표시한 도표이다.Table 2 shows numerical values of the luminance and color coordinate characteristics when the area ratio of the RGB pixel region and the phase difference of the liquid crystal layer are changed.
표 2Table 2
표 2와 같이, RGB 화소영역의 면적비와 액정층의 위상차(Δn*d)를 변화시키면, 액정층의 위상차가 감소하는 방향으로 콘트라스트 비율(contrast ratio: CR)은 선형적으로 증가하지만, 백색휘도는 거의 일정한 수준을 유지하고 있음을 알 수 있다. As shown in Table 2, when the area ratio of the RGB pixel region and the phase difference (n * d) of the liquid crystal layer are changed, the contrast ratio CR linearly increases in the direction in which the phase difference of the liquid crystal layer decreases, Is maintained at a substantially constant level.
그리고, 색 좌표는 표 1과 비교하여, 변화폭이 매우 적음을 알 수 있다. 이때, RGB 화소영역의 면적비는 적색(red) 화소면적을 고정시킨 상태에서, 녹색(green) 화소면적을 순차적으로 증가시키고, 청색(blue) 화소면적을 순차적으로 감소시킨다. 표 2에서, 적색 화소면적과 녹색 화소면적의 제 1 차이는 적색 화소면 적과 청색 화소면적의 제 2 차이와 동일하다. It can be seen that the color coordinates are very small compared to Table 1. At this time, the area ratio of the RGB pixel region sequentially increases the green pixel area and sequentially reduces the blue pixel area in a state where the red pixel area is fixed. In Table 2, the first difference between the red pixel area and the green pixel area is the same as the second difference between the red pixel area and the blue pixel area.
적색화소의 면적과 비교한 녹색화소의 면적비율이 1.2 내지 1.5와, 적색화소의 면적과 비교한 청색화소의 면적비율이 0.8 내지 0.5일 때, 그리고, 대략적으로 액정층의 위상차가 250 내지 300nm 사이에서, 최적의 백색휘도, 콘트라스트 비율, 및 색 좌표의 최소 변동폭을 얻을 수 있다. 액정층의 위치차는 바람직하게는 0.2697 내지 0.2883인 것은 표 2를 통하여 알 수 있다. The ratio of the area of the green pixel to the area of the red pixel is 1.2 to 1.5 and the ratio of the area of the blue pixel to the area of the red pixel is 0.8 to 0.5 and the retardation of the liquid crystal layer is approximately 250 to 300 nm The optimum white luminance, the contrast ratio, and the minimum fluctuation range of the color coordinates can be obtained. The difference in position of the liquid crystal layer is preferably 0.2697 to 0.2883 as shown in Table 2.
수직전계모드의 액정표시장치에서는 하부 및 상부기판 각각에 화소전극과 공통전극이 형성되어 있어 용이하게 RGB 화소영역의 면적을 서로 다르게 설계할 수 있다. 그러나, 도 1에서 도시한 횡전계모드의 액정표시장치의 경우, 화소전극과 공통전극이 모두 하부기판에 형성되어 있기 때문에, 화소전극과 공통전극의 간격 조절문제 등으로 인해 RGB 화소영역의 면적을 서로 다르게 설계하기가 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 RGB 화소영역의 수평방향 또는 수직방향을 비대칭적으로 설계하는 방법을 제시한다.In the liquid crystal display device of the vertical field mode, the pixel electrodes and the common electrode are formed on the lower and upper substrates, respectively, so that the areas of the RGB pixel regions can be easily designed differently. However, in the case of the liquid crystal display device of the transverse electric field mode shown in Fig. 1, since the pixel electrode and the common electrode are both formed on the lower substrate, the area of the RGB pixel region It is difficult to design differently. In order to solve such a problem, the present invention proposes a method of asymmetrically designing the horizontal direction or the vertical direction of the RGB pixel region.
도 2는 본 발명의 액정표시장치에서 수평 비대칭의 RGB 화소배치도이다.2 is a layout diagram of RGB pixels of horizontal asymmetry in the liquid crystal display of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 액정표시장치에서, 적색화소(130a), 녹색화소(130b) 및 청색화소(130c) 각각은 제 1 면적, 제 2 면적 및 제 3 면적을 가진다. 적색화소(130a)의 제 1 면적을 "1"로 정하고, 녹색화소(130a)의 제 2 면적을 "1"보 다 크게 하고, 청색화소(130c)의 제 3 면적을 "1"보다 작게 한다. 도 2에서, 적색화소(130a), 녹색화소(130b), 및 청색화소(130c)를 수평적으로 연속해서 배열시킨다. Referring to FIG. 2, in the liquid crystal display of the present invention, each of the
도 2와 같이, 수평 비대칭으로 적색화소(130a), 녹색화소(130b), 및 청색화소(130c)를 배치시키는 경우, 각각의 최적의 면적비는 표 2에서와 같이, 적색화소(130a)의 제 1 면적과 비교한 녹색화소(130b)의 제 2 면적의 면적비율이 1.2 내지 1.5이고, 적색화소(130a)의 제 1 면적과 비교한 청색화소(130c)의 제 3 면적의 면적비율이 0.8 내지 0.5일 때, 그리고, 대략적으로 액정층의 위상차(Δn*d)가 250 내지 300nm 사이에서, 최적의 백색휘도, 콘트라스트 비율, 및 색 좌표의 최소 변동폭을 얻을 수 있다. 2, when the
도 3은 본 발명의 액정표시장치에서 수직 비대칭의 RGB 화소배치도이다.3 is a vertical-asymmetric RGB pixel layout in the liquid crystal display of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치에서, 적색화소(130a), 녹색화소(130b) 및 청색화소(130c) 각각은 제 1 면적, 제 2 면적 및 제 3 면적을 가진다. 적색화소(130a)의 제 1 면적을 "1"로 정하고, 녹색화소(130a)의 제 2 면적을 "1"보다 크게 하고, 청색화소(130c)의 제 3 면적을 "1"보다 작게 한다.Referring to FIG. 3, in the liquid crystal display of the present invention, each of the
그리고, 녹색화소(130b)와 적색화소(130a)의 제 1 면적차이는 청색화소(130c)와 적색화소(130a)의 제 2 면적차이와 동일하다. 따라서, 수직방향으로 녹 색화소(130b)와 청색화소(130c)를 교번적으로 배치할 수 있다. 부연하면, 기수열에서 수평적으로 적색화소(130a), 녹색화소(130b) 및 청색화소(130c)의 순서로 배치되면, 우수열에서 적색화소(130a), 청색화소(130c), 및 녹색화소(130b)의 순서로 배치된다. 그리고, 기수열에서 다시 제 1 열과 동일하게 적색화소(130a), 녹색화소(130b) 및 청색화소(130c)의 순서로 배치된다. The first area difference between the
녹색화소(130b)와 청색화소(130c)를 수직방향에서 교번적으로 배치함으로써, 전체적으로 적색화소(130a), 녹색화소(130b) 및 청색화소(130c)가 균형적으로 배치될 수 있다. 도 3과 같이, 수직 비대칭으로 적색화소(130a), 녹색화소(130b), 및 청색화소(130c)를 배치시키는 경우, 각각의 최적의 면적비는, 표 2에서와 같이, 적색화소(130a)의 제 1 면적과 비교한 녹색화소(130b)의 제 2 면적의 면적비율이 1.2 내지 1.5이고, 적색화소(130a)의 제 1 면적과 비교한 청색화소(130c)의 제 3 면적의 면적비율이 0.8 내지 0.5일 때, 그리고, 대략적으로 액정층의 위상차(Δn*d)가 250 내지 300nm 사이에서, 최적의 백색휘도, 콘트라스트 비율, 및 색 좌표의 최소 변동폭을 얻을 수 있다. The
도 2 및 도 3과 같이, RGB 화소면적을 수평방향 또는 수직방향에 대한 비대칭적 배치에 의해 낮은 액정층의 위상차를 사용하는 경우, 효과적으로 색 온도의 상승과 휘도를 개선할 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, when the phase difference of the lower liquid crystal layer is used by the asymmetric arrangement of the RGB pixel areas in the horizontal direction or the vertical direction, the rise of the color temperature and the luminance can be effectively improved.
본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 개략도1 is a schematic view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 액정표시장치에서 수평 비대칭의 RGB 화소배치도FIG. 2 is a diagram illustrating a horizontal asymmetric RGB pixel layout of a liquid crystal display of the present invention
도 3은 본 발명의 액정표시장치에서 수직 비대칭의 RGB 화소배치도FIG. 3 is a graph showing the vertical asymmetric RGB pixel layout of the liquid crystal display of the present invention
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090132242A KR101689319B1 (en) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090132242A KR101689319B1 (en) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Liquid crystal display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110075718A KR20110075718A (en) | 2011-07-06 |
KR101689319B1 true KR101689319B1 (en) | 2017-01-02 |
Family
ID=44915678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090132242A KR101689319B1 (en) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101689319B1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101874789B1 (en) * | 2011-10-27 | 2018-07-06 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid Crystal Display Device |
KR102060802B1 (en) | 2013-06-11 | 2019-12-31 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display |
KR102707490B1 (en) | 2016-12-05 | 2024-09-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device |
KR102648559B1 (en) * | 2018-09-12 | 2024-03-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display panel and liquid crystal display device having the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002350830A (en) | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display device |
JP2003202580A (en) | 2002-01-08 | 2003-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display element |
JP2009210918A (en) | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Dainippon Printing Co Ltd | Color filter for in-plane switching liquid crystal driving method, and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100670037B1 (en) * | 1998-03-12 | 2007-05-14 | 삼성전자주식회사 | Liquid crystal display |
-
2009
- 2009-12-28 KR KR1020090132242A patent/KR101689319B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002350830A (en) | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display device |
JP2003202580A (en) | 2002-01-08 | 2003-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display element |
JP2009210918A (en) | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Dainippon Printing Co Ltd | Color filter for in-plane switching liquid crystal driving method, and method for manufacturing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20110075718A (en) | 2011-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11287699B2 (en) | Liquid crystal display | |
US7623202B2 (en) | Liquid crystal display device | |
US7692750B2 (en) | Liquid crystal display device and method of driving the same | |
WO2017041346A1 (en) | Liquid crystal display panel for improving colour cast | |
US8094282B1 (en) | Method of fabricating a liquid crystal display device having image-displaying and viewing angle-adjusting sub pixels and method of driving the same | |
JP5093714B2 (en) | Liquid crystal display | |
US20050168676A1 (en) | Liquid crystal display device's substrate, liquid crystal display device including the same, and manufacturing method of the same | |
US7760303B2 (en) | Liquid crystal display device | |
US7443468B2 (en) | Liquid crystal display device | |
KR101157975B1 (en) | Method For Driving Liquid Crystal Display Device | |
CN109283756B (en) | Multi-domain liquid crystal display | |
CN109343263B (en) | COA type liquid crystal display | |
US20110193769A1 (en) | Liquid crystal display device | |
CN106802518B (en) | Liquid crystal display device having a plurality of pixel electrodes | |
US20080055525A1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR101689319B1 (en) | Liquid crystal display device | |
JP4541129B2 (en) | Liquid crystal display | |
KR20100031963A (en) | Viewing angle controllable liquid crystal display device using one panel | |
US7440043B2 (en) | Liquid crystal display device and electronic device | |
JP2003050388A (en) | Liquid crystal display device | |
US20060087608A1 (en) | Multi-domain vertical alignment (MVA) liquid crystal display device | |
US9927665B2 (en) | Liquid crystal display | |
KR20040026267A (en) | Wide viewing angle LCD | |
JP2005535916A (en) | Substrate and liquid crystal display device including the same | |
KR101108387B1 (en) | Twisted nematic mode liquid crystal display device and method for manufacturing lcd |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191113 Year of fee payment: 4 |