KR102043853B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 액정표시장치는 제1 색, 제2 색 및 제3 색의 컬러필터가 형성된 제1 기판; 상기 제1 색의 컬러필터와 대향되는 제1 액정구동전극, 상기 제2 색의 컬러필터와 대향되는 제2 액정구동전극, 및 상기 제3 색의 컬러필터와 대향되는 제3 액정구동전극을 갖는 제2 기판; 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성된 액정층; 및 상기 제2 기판에 빛을 조사하는 백라이트 유닛을 구비하고; 상기 제1 액정구동전극, 상기 제2 액정구동전극, 및 상기 제3 액정구동전극 각각은, 적어도 2개 이상의 금속막들과, 상기 금속막들 사이에 형성된 적어도 1개 이상의 유기막을 포함한 금속-유기물 적층체로 이루어진다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 매우 넓다. 이 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 "TFT")를 이용하여 영상을 표시한다.
이러한 특성을 갖는 액정표시장치는 서로 대향하는 2개의 기판들과 그들 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 구체적으로 액정표시장치는 도 1과 같이, 컬러필터 어레이(CF ARY)가 형성된 제1 기판(SUB1)과 TFT 어레이(TFT ARY)가 형성된 제2 기판(SUB2)가 서로 대향되도록 배치되고, 그들(SUB1,SUB2) 사이에 유전 이방성을 갖는 액정층(LC)이 형성되는 구조를 취한다. 액정표시장치는 다수의 화소들에 각각 형성된 TFT를 스위칭시켜 해당 화소에 화상 표시용 데이터전압을 인가해 주는 방식으로 구동된다.
도 1에서와 같이, 제1 기판(SUB1)에는 적색(R) 컬러필터(RCF), 녹색(G) 컬러필터(GCF), 청색(B) 컬러필터(BCF)를 포함한 컬러필터 어레이(CF ARY)와, 이웃한 컬러필터들 간의 광 간섭을 방지하는 블랙 매트릭스(BM)가 형성된다. 제2 기판(SUB2)에는 화소 구동용 신호라인들(데이터전압이 인가되는 데이터라인들과 스캔펄스가 인가되는 게이트라인들을 포함)과 이 신호라인들의 교차 영역마다 형성된 TFT들을 포함한 TFT 어레이(TFT ARY)와, 액정층(LC)에 전계를 인가하기 위한 액정 구동용 전극들(ETD)이 형성된다. 액정 구동용 전극들(ETD)은 적색 컬러필터(RCF)에 대향되는 제1 액정구동전극(ETD1), 녹색 컬러필터(GCF)에 대향되는 제2 액정구동전극(ETD2), 청색 컬러필터(BCF)에 대향되는 제3 액정구동전극(ETD3)을 포함한다. 제2 기판(SUB2)의 배면에 배치된 백라이트 유닛(BLU)은 빛을 발생하는 다수의 광원들을 포함하여, 제2 기판(SUB2)에 백색 광을 조사한다.
백라이트 유닛(BLU)으로부터 제2 기판(SUB2)에 조사된 백색 광은 액정 구동용 전극들(ETD)을 투과하여 액정층(LC)에 인가된다. 그리고, 이 백색 광은 액정층(LC)에서 복굴절되어 원하는 계조로 바뀐 뒤 컬러필터 어레이(CF ARY)에 입사된다. 적색 컬러필터(RCF)는 자신에게 입사되는 백색 광 중에서 적색 광만을 투과시키고, 다른 색의 광들을 흡수한다. 녹색 컬러필터(GCF)는 자신에게 입사되는 백색 광 중에서 녹색 광만을 투과시키고, 다른 색의 광들을 흡수한다. 또한, 청색 컬러필터(BCF)는 자신에게 입사되는 백색 광 중에서 청색 광만을 투과시키고, 다른 색의 광들을 흡수한다.
이렇게 컬러필터 어레이(CF ARY)의 각 컬러필터들은 적색 광, 녹색 광 및 청색 광 중에서 선택적으로 어느 하나만을 투과시키고 나머지를 흡수한다. 이로 인해, 종래 액정표시장치에서는 백라이트 유닛(BLU)에서 생성되는 광 중에서 1/3 만을 이용할 수밖에 없고, 그에 따라 광 효율이 떨어지는 단점을 갖는다. 광 효율 저하에 따른 휘도 감소를 만회하기 위해서는 고휘도 광원들을 사용하거나 광원 구동전력을 높이는 방안 등을 고려해 볼 수 있으나, 이 경우 액정표시장치의 소비전력이 증대되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 액정 구동용 전극들의 구조 변경에 의한 광 리사이클링(Light recycling) 작용을 통해 광 효율을 향상시킬 수 있도록 한 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 제1 색, 제2 색 및 제3 색의 컬러필터가 형성된 제1 기판; 상기 제1 색의 컬러필터와 대향되는 제1 액정구동전극, 상기 제2 색의 컬러필터와 대향되는 제2 액정구동전극, 및 상기 제3 색의 컬러필터와 대향되는 제3 액정구동전극을 갖는 제2 기판; 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성된 액정층; 및 상기 제2 기판에 빛을 조사하는 백라이트 유닛을 구비하고; 상기 제1 액정구동전극, 상기 제2 액정구동전극, 및 상기 제3 액정구동전극 각각은, 적어도 2개 이상의 금속막들과, 상기 금속막들 사이에 형성된 적어도 1개 이상의 유기막을 포함한 금속-유기물 적층체로 이루어진다.
상기 제1 색, 제2 색 및 제3 색은 각각 적색, 녹색 및 청색으로 선택된다.
상기 금속-유기물 적층체는 1개의 유기막을 사이에 두고 적층된 2개의 금속막들로 이루어지고, 상기 유기막의 두께는, 상기 제1 액정구동전극에서 가장 두껍고, 상기 제2 액정구동전극에서 그 다음으로 두꺼우며, 상기 제3 액정구동전극에서 가장 얇게 선택된다.
상기 유기막은, 상기 제1 액정구동전극에서 1100~1300Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극에서 850~1050Å의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극에서 550~750Å의 두께로 형성된다.
상기 유기막은, 상기 제1 액정구동전극에서 2800~3000Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극에서 2300~2500Å의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극에서 1800~2000Å의 두께로 형성된다.
상기 금속-유기물 적층체는 2개의 유기막들 각각을 사이에 두고 적층된 3개의 금속막들로 이루어지고, 상기 유기막들 각각의 두께는, 상기 제1 액정구동전극에서 가장 두껍고, 상기 제2 액정구동전극에서 그 다음으로 두꺼우며, 상기 제3 액정구동전극에서 가장 얇게 선택된다.
상기 유기막들 각각은, 상기 제1 액정구동전극에서 1200~1300Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극에서 950~1050Å의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극에서 700~800Å의 두께로 형성된다.
상기 유기막들 각각은, 상기 제1 액정구동전극에서 2950~3050Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극에서 2400~2500Å의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극에서 1950~2050Å의 두께로 형성된다.
상기 유기막은, NPD를 포함한 Amine 계열, Alq3를 포함한 금속착물(Metal complex), 포토 아크릴(Photo acryl), Novlac 계열 중 적어도 어느 하나의 유기물을 구비한다.
상기 금속막은, Ag, Cr, Mo, Au, Pt, Ag합금 중 적어도 어느 하나의 금속을 구비한다.
상기 제1 액정구동전극, 상기 제2 액정구동전극, 및 상기 제3 액정구동전극은 각각 화소 구동용 데이터전압이 인가되는 화소전극으로 구현된다.
상기 제1 액정구동전극, 상기 제2 액정구동전극, 및 상기 제3 액정구동전극은 각각 화소 구동용 데이터전압이 인가되는 화소전극과 화소 구동용 공통전압이 인가되는 공통전극으로 구현된다.
본 발명은 액정 구동용 전극들로 입사되는 백색 광 중에서 일부를 백라이트 유닛 쪽으로 반사시킬 수 있도록 액정 구동용 전극들의 구조를 변경함으로써, 광 리사이클링을 가능하게 하여 광 효율을 향상시키고, 소비전력 증대를 막을 수 있다.
도 1은 종래 액정표시장치의 구조 및 동작을 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여주는 도면.
도 3a는 화소전극과 공통전극 간 일 대향 구조를 보여주는 도면.
도 3b는 화소전극과 공통전극 간 다른 대향 구조를 보여주는 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 광 리사이클링 동작을 보여주는 도면들.
도 6a는 3색광의 파장 vs 반사 곡선을 보여주는 도면.
도 6b는 3색광의 파장 vs 투과 곡선을 보여주는 도면.
도 7은 광 리사이클링을 구현하기 위한 액정 구동용 전극들의 일 적층예를 보여주는 도면.
도 8은 광 리사이클링을 구현하기 위한 액정 구동용 전극들의 다른 적층예를 보여주는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여준다. 도 3a는 화소전극과 공통전극 간 일 대향 구조를 보여주고, 도 3b는 화소전극과 공통전극 간 다른 대향 구조를 보여준다.
본 발명에 다른 액정표시장치는 도 2와 같이 서로 대향하는 2개의 기판들(SUB1,SUB2)과 그들 사이에 형성된 액정층(LC), 및 백색 광을 생성하는 백라이트 유닛(BLU)을 포함한다.
제1 기판(SUB1)에는 제1 색(이하, 적색) 컬러필터(RCF), 제2 색(이하, 녹색) 컬러필터(GCF), 제3 색(이하, 청색) 컬러필터(BCF)를 포함한 컬러필터 어레이(CF ARY)와, 이웃한 컬러필터들 간의 광 간섭을 방지하는 블랙 매트릭스(BM)가 형성된다.
제2 기판(SUB2)에는 화소 구동용 신호라인들과 이 신호라인들의 교차 영역마다 형성된 TFT들을 포함한 TFT 어레이(TFT ARY)와, 액정층(LC)에 전계를 인가하기 위한 액정 구동용 전극들(ETD)이 형성된다. 화소 구동용 신호라인들에는 화소 구동용 데이터전압이 인가되는 데이터라인들과 화소 선택용 스캔펄스가 인가되는 게이트라인들이 포함된다. 데이터라인들은 데이터 드라이버에 접속되어 데이터 드라이버로부터 데이터전압을 인가받는다. 게이트라인들은 게이트 드라이버에 접속되어 게이트 드라이버로부터 스캔펄스를 인가받는다.
액정 구동용 전극들(ETD)은 적색 컬러필터(RCF)에 대향되는 제1 액정구동전극(ETD1), 녹색 컬러필터(GCF)에 대향되는 제2 액정구동전극(ETD2), 청색 컬러필터(BCF)에 대향되는 제3 액정구동전극(ETD3)을 포함한다. 여기서, 제1 액정구동전극(ETD1), 제2 액정구동전극(ETD2), 및 제3 액정구동전극(ETD3) 각각은, 적어도 2개 이상의 금속막들과, 상기 금속막들 사이에 형성된 적어도 1개 이상의 유기막을 포함한 금속-유기물 적층체로 이루어지는 특징이 있다. 본 발명은 액정 구동용 전극들(ETD)로 입사되는 백색 광 중에서 일부를 백라이트 유닛(BLU) 쪽으로 반사시킬 수 있도록 액정 구동용 전극들(ETD)의 구조를 변경함으로써, 광 리사이클링(Light recycling)을 가능하게 하여 광 효율을 향상시킨다. 후술하겠지만, 액정 구동용 전극들(ETD)에서 백라이트 유닛(BLU) 쪽으로 반사되는 광들은 종래에 컬러필터 어레이(CF ARY)에서 흡수되던 광들이다.
백라이트 유닛(BLU)은 제2 기판(SUB2)의 배면에 빛을 조사하기 위해 다수의 광원들을 포함한다. 백라이트 유닛(BLU)은 직하형(Direct type)과 에지형(Edge type) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 직하형 백라이트 유닛(BLU)은 제2 기판(SUB2)의 배면에 다수의 광학시트들과 확산판이 적층되고 확산판 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트 유닛(BLU)은 제2 기판(SUB2)의 배면에 다수의 광학시트들과 도광판이 적층되고, 도광판의 일 측면에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 광원들은 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)와 같은 점광원들로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 본 발명은 수직전계 구동방식과 수평전계 구동방식 모두에 적용 가능하다.
TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서, 액정 구동용 전극들(ETD)은 도 3a와 같이 화소 구동용 데이터전압이 인가되는 화소전극으로 구현될 수 있다. 즉, 제1 액정구동전극(ETD1), 제2 액정구동전극(ETD2), 및 제3 액정구동전극(ETD3)은 각각 화소전극으로 구현될 수 있다. 이 경우, 화소 구동용 공통전압이 인가되는 공통전극은 액정층(LC)을 사이에 두고 화소전극과 수직으로 대향하도록 제1 기판(SUB1)에 형성될 수 있다.
IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서, 액정 구동용 전극들(ETD)은 도 3b와 같이 화소 구동용 데이터전압이 인가되는 화소전극과 화소 구동용 공통전압이 인가되는 공통전극으로 구현될 수 있다. 즉, 제1 액정구동전극(ETD1), 제2 액정구동전극(ETD2), 및 제3 액정구동전극(ETD3)은 각각 화소전극과 공통전극으로 구현될 수 있다. 화소전극과 공통전극은 액정층(LC)을 사이에 두고 서로 수평으로 대향하도록 제2 기판(SUB2)에 형성될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 광 리사이클링 동작을 보여주는 도면들이다. 도 6a는 적색, 녹색, 청색으로 이루어진 3색광의 파장 vs 반사 곡선을 보여준다. 그리고, 도 6b는 3색광의 파장 vs 투과 곡선을 보여준다.
도 6a 및 도 6b에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 이루어진 3색광의 파장 vs 반사 특성과 파장 vs 투과 특성이 도시되어 있다. 도 6a에서와 같이 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 최대 반사 파장은 청색(B)＜녹색(G)＜적색(R) 순서로 커지고, 도 6b에서와 같이 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 최대 투과 파장은 마찬가지로 청색(B)＜녹색(G)＜적색(R) 순서로 커진다.
이러한 3색광의 광 특성을 감안하여, 본 발명은 액정 구동용 전극들(ETD)을 적절히 설계하여 광 리사이클링을 가능케 한다.
제1 액정구동전극(ETD1)을 구성하는 금속-유기물 적층체는, 백라이트 유닛(BLU)으로부터 입사되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 혼합으로 이루어진 백색 광 중에서, 적색(R) 광을 투과시키는 대신, 녹색(G) 광과 청색(B) 광을 백라이트 유닛(BLU)으로 반사시킨다. 투과된 적색(R) 광은 액정층(LC)을 통과하면서 복굴절된 후 적색 컬러필터(RCF)를 투과하여 해당 화소의 화상으로 표시된다. 백라이트 유닛(BLU)으로 반사된 녹색(G) 광과 청색(B) 광은 백라이트 유닛(BLU)에서 리사이클링됨으로써 광 효율 증진에 기여한다.
제2 액정구동전극(ETD2)을 구성하는 금속-유기물 적층체는, 백라이트 유닛(BLU)으로부터 입사되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 혼합으로 이루어진 백색 광 중에서, 녹색(G) 광을 투과시키는 대신, 적색(R) 광과 청색(B) 광을 백라이트 유닛(BLU)으로 반사시킨다. 투과된 녹색(G) 광은 액정층(LC)을 통과하면서 복굴절된 후 녹색 컬러필터(GCF)를 투과하여 해당 화소의 화상으로 표시된다. 백라이트 유닛(BLU)으로 반사된 적색(R) 광과 청색(B) 광은 백라이트 유닛(BLU)에서 리사이클링됨으로써 광 효율 증진에 기여한다.
제3 액정구동전극(ETD3)을 구성하는 금속-유기물 적층체는, 백라이트 유닛(BLU)으로부터 입사되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 혼합으로 이루어진 백색 광 중에서, 청색(B) 광을 투과시키는 대신, 적색(R) 광과 녹색(G) 광을 백라이트 유닛(BLU)으로 반사시킨다. 투과된 청색(B) 광은 액정층(LC)을 통과하면서 복굴절된 후 청색 컬러필터(BCF)를 투과하여 해당 화소의 화상으로 표시된다. 백라이트 유닛(BLU)으로 반사된 적색(R) 광과 녹색(G) 광은 백라이트 유닛(BLU)에서 리사이클링됨으로써 광 효율 증진에 기여한다.
도 7은 광 리사이클링을 구현하기 위한 액정 구동용 전극들(ETD)의 일 적층예를 보여준다. 그리고, 도 8은 광 리사이클링을 구현하기 위한 액정 구동용 전극들(ETD)의 다른 적층예를 보여준다.
유기막의 두께는 적색(R) 광, 녹색(G) 광, 청색(B) 광 각각의 최대 투과 파장과 관련이 있다. 유기막의 두께가 증가할수록 3색 광 각각의 최대 투과 파장은 증가되는 방향으로 쉬프트된다. 한편, 유기막의 두께가 증가할수록 도 6b와 같은 파장 vs 투과 곡선에서 최대 투과 파장과 관련된 피크 포인트들이 3색 광 각각에서 다수개씩 발생할 수 있다.
유기막의 두께는, 3색광의 광 특성을 감안하여 상기 제1 액정구동전극(ETD1)에서 가장 두껍고, 상기 제2 액정구동전극(ETD2)에서 그 다음으로 두꺼우며, 상기 제3 액정구동전극(ETD3)에서 가장 얇게 형성됨이 바람직하다. 다만, 유기막의 두께를 5000Å이상으로 선택하면 가시광선 영역내에 다수의 피크 포인트들이 발생되어 본 발명의 광 리사이클링 효과를 반감시키므로, 유기막의 두께를 5000Å 미만에서 아래의 표 1 및 표 2에서와 같이 적절히 선택해야 한다.
도 7을 참조하면, 액정 구동용 전극들(ETD)의 금속-유기물 적층체는 1개의 유기막을 사이에 두고 적층된 2개의 금속막들로 구성된 3중막으로 이루어질 수 있다. 아래의 표 1에는 광 리사이클링 효과를 구현하기 위한 액정구동전극별 가능 유기막 두께, 최적 유기막 두께, 가능 총 두께, 최적 총 두께가 기재되어 있다. 하기의 결과는 수많은 실험을 통해 정해졌다.

 3중막(금속막1/유기막/금속막2)
가능유기막두께 최적유기막두께 가능총두께(금속막 포함) 최척총두께(금속막 포함)
제1 액정구동전극(R투과,G/B반사) 1100~1300Å,
2800~3000Å		 1200Å,
2900Å 		1600~1800Å,
3300~3500Å		 1700Å,
3400Å
제2 액정구동전극(G투과,R/B반사) 850~1050Å,
2300~2500Å		 950Å,
2400Å 		1350~1550Å,
2800~3300Å		 1450Å,
2900Å
제3 액정구동전극(B투과,R/G반사) 550~750Å,
1800~2000Å		 700Å,
1900Å 		1050~1250Å,
2300~2500Å		 1200Å,
2400Å
일 예로, 도 7의 3중막을 구현하기 위한 유기막은, 표 1과 같이 상기 제1 액정구동전극(ETD1)에서 1100~1300Å, 바람직하게는 1200Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극(ETD2)에서 850~1050Å, 바람직하게는 950Å의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극(ETD3)에서 550~750Å, 바람직하게는 700Å의 두께로 형성될 수 있다.
이때, 표 1과 같이 금속막1 및 금속막 2가 각각 250Å의 두께로 형성되는 경우 상기 제1 액정구동전극(ETD1)은 1600~1800Å, 바람직하게는 1700Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극(ETD2)은 1350~1550Å, 바람직하게는 1450Å의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극(ETD3)은 1050~1250Å, 바람직하게는 1200Å의 두께로 형성될 수 있다.
다른 예로, 도 7의 3중막을 구현하기 위한 유기막은, 표 1과 같이 상기 제1 액정구동전극(ETD1)에서 2800~3000Å, 바람직하게는 2900Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극(ETD2)에서 2300~2500Å, 바람직하게는 2400Å의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극(ETD3)에서 1800~2000Å, 바람직하게는 1900Å의 두께로 형성될 수 있다.
이때, 표 1과 같이 금속막1 및 금속막 2가 각각 250Å의 두께로 형성되는 경우 상기 제1 액정구동전극(ETD1)은 3300~3500Å, 바람직하게는 3400Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극(ETD2)은 2800~3300Å, 바람직하게는 2900Å의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극(ETD3)은 2300~2500Å, 바람직하게는 2400Å의 두께로 형성될 수 있다.
한편, 도 8을 참조하면, 액정 구동용 전극들(ETD)의 금속-유기물 적층체는 2개의 유기막들 각각을 사이에 두고 적층된 3개의 금속막들로 구성된 5중막으로 이루어질 수 있다. 아래의 표 2에는 광 리사이클링 효과를 구현하기 위한 액정구동전극별 가능 유기막 두께, 최적 유기막 두께, 가능 총 두께, 최적 총 두께가 기재되어 있다. 하기의 결과도 마찬가지로 수많은 실험을 통해 정해졌다.

 5중막(금속막1/유기막/금속막2/유기막/금속막3)
가능유기막두께 최적유기막두께 가능총두께(금속막 포함) 최척총두께(금속막 포함)
제1 액정구동전극(R투과,G/B반사) 1200~1300Å,
2950~3050Å		 1250Å,
3000Å 		2200~2300Å,
3950~4050Å		 2250Å,
4000Å
제2 액정구동전극(G투과,R/B반사) 950~1050Å,
2400~2500Å		 1000Å,
2450Å 		1950~2050Å,
3400~3500Å		 2000Å,
3450Å
제3 액정구동전극(B투과,R/G반사) 700~800Å,
1950~2050Å		 750Å,
2000Å 		1700~1800Å,
2950~3050Å		 1750Å,
3000Å
일 예로, 도 8의 5중막을 구현하기 위한 유기막은, 표 2와 같이 상기 제1 액정구동전극(ETD1)에서 1200~1300Å, 바람직하게는 1250Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극(ETD2)에서 950~1050Å, 바람직하게는 1000Å의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극(ETD3)에서 700~800Å, 바람직하게는 750Å의 두께로 형성될 수 있다.
이때, 표 2와 같이 금속막1 및 금속막 3이 각각 250Å의 두께로 형성되고 금속막 2가 500Å의 두께로 형성되는 경우, 상기 제1 액정구동전극(ETD1)은 2200~2300Å, 바람직하게는 2250Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극(ETD2)은 1950~2050Å, 바람직하게는 2000Å의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극(ETD3)은 1700~1800Å, 바람직하게는 1750Å의 두께로 형성될 수 있다.
다른 예로, 도 8의 5중막을 구현하기 위한 유기막은, 표 2와 같이 상기 제1 액정구동전극(ETD1)에서 2950~3050Å, 바람직하게는 3000Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극(ETD2)에서 2400~2500Å, 바람직하게는 2450Å의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극(ETD3)에서 1950~2050Å, 바람직하게는 2000Å의 두께로 형성될 수 있다.
이때, 표 2와 같이 금속막1 및 금속막 3이 각각 250Å의 두께로 형성되고 금속막 2가 500Å의 두께로 형성되는 경우, 상기 제1 액정구동전극(ETD1)은 3950~4050Å, 바람직하게는 4000Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극(ETD2)은 3400~3500Å, 바람직하게는 3450Å의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극(ETD3)은 2950~3050Å, 바람직하게는 3000Å의 두께로 형성될 수 있다.
도 7 및 도 8에서, 유기막은, NPD를 포함한 Amine 계열, Alq3를 포함한 금속착물(Metal complex), 포토 아크릴(Photo acryl), Novlac 계열 중 적어도 어느 하나의 유기물을 구비할 수 있다.
또한, 도 7 및 도 8에서, 금속막 1~3은, Ag, Cr, Mo, Au, Pt, Ag합금 중 적어도 어느 하나의 금속을 구비할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 액정 구동용 전극들로 입사되는 백색 광 중에서 일부를 백라이트 유닛 쪽으로 반사시킬 수 있도록 액정 구동용 전극들의 구조를 변경함으로써, 광 리사이클링을 가능하게 하여 광 효율을 향상시키고, 소비전력 증대를 막을 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
SUB1,SUB2: 기판 CF ARY: 컬러필터 어레이
LC: 액정층 ETD: 액정 구동용 전극들
TFT ARY: TFT 어레이 BLU: 백라이트 유닛

Claims (12)

  1. 제1 색, 제2 색 및 제3 색의 컬러필터가 형성된 제1 기판;
    상기 제1 색의 컬러필터와 대향되는 제1 액정구동전극, 상기 제2 색의 컬러필터와 대향되는 제2 액정구동전극, 및 상기 제3 색의 컬러필터와 대향되는 제3 액정구동전극을 갖는 제2 기판;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성된 액정층; 및
    상기 제2 기판에 빛을 조사하는 백라이트 유닛을 구비하고;
    상기 제1 액정구동전극, 상기 제2 액정구동전극, 및 상기 제3 액정구동전극 각각은, 제1 및 제2 금속막들과, 상기 제1 및 제2 금속막들 사이에 형성된 유기막을 포함한 금속-유기물 적층체로 이루어지고,
    상기 유기막은 상기 제1 액정구동전극에서 1100~1300Å 또는 2800~3000Å의 두께로 형성되는 제1 유기막과, 상기 제2 액정구동전극에서 850~1050Å 또는 2300~2500Å의 두께로 형성되는 제2 유기막과, 상기 제3 액정구동전극에서 550~750Å 또는 1800~2000Å의 두께로 형성되는 제3 유기막을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 색, 제2 색 및 제3 색은 각각 적색, 녹색 및 청색인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1 색, 제2 색 및 제3 색의 컬러필터가 형성된 제1 기판;
    상기 제1 색의 컬러필터와 대향되는 제1 액정구동전극, 상기 제2 색의 컬러필터와 대향되는 제2 액정구동전극, 및 상기 제3 색의 컬러필터와 대향되는 제3 액정구동전극을 갖는 제2 기판;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성된 액정층; 및
    상기 제2 기판에 빛을 조사하는 백라이트 유닛을 구비하고;
    상기 제1 액정구동전극, 상기 제2 액정구동전극, 및 상기 제3 액정구동전극 각각은, 제1 내지 제3 금속막들과, 상기 제1 및 제2 금속막들 사이에 배치된 제1 유기막과, 상기 제2 및 제3 금속막들 사이에 배치된 제 2 유기막을 포함한 금속-유기물 적층체로 이루어지고,
    상기 제1 및 제2 유기막들은, 상기 제1 액정구동전극에서 1200~1300Å 또는 2950~3050Å 의 두께로 형성되고, 상기 제2 액정구동전극에서 950~1050Å 또는 2400~2500Å 의 두께로 형성되며, 상기 제3 액정구동전극에서 700~800Å 또는 1950~2050Å 의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유기막들은,
    NPD를 포함한 Amine 계열, Alq3를 포함한 금속착물(Metal complex), 포토 아크릴(Photo acryl), Novlac 계열 중 적어도 어느 하나의 유기물을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 금속막들은,
    Ag, Cr, Mo, Au, Pt, Ag합금 중 적어도 어느 하나의 금속을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 액정구동전극, 상기 제2 액정구동전극, 및 상기 제3 액정구동전극은 각각 화소 구동용 데이터전압이 인가되는 화소전극으로 구현되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 액정구동전극, 상기 제2 액정구동전극, 및 상기 제3 액정구동전극은 각각 화소 구동용 데이터전압이 인가되는 화소전극과 화소 구동용 공통전압이 인가되는 공통전극으로 구현되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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