KR20010099533A - Trans-flective type Liquid Crystal Display - Google Patents
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Abstract
목적 : 광이용 효율을 증대시키기 위해 반사 및 투과기능을 선택적으로 조절할 수 있는 고분자분산형 액정(PDLC)을 포함하는 기능성 필름을 액정패널에 형성시킴으로써 휘도향상 및 소비전력 감소를 실현할 수 있는 반투과형 액정표시장치에 대해 개시한다.PURPOSE: Semi-transmissive liquid crystal capable of realizing improved luminance and reduced power consumption by forming a functional film containing a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) in the liquid crystal panel that can selectively control reflection and transmission functions to increase light utilization efficiency. A display device is disclosed.
구성 : 본 발명의 반투과형 액정표시장치는, 일면에 편광판을 형성시킨 상부기판과; 상부기판과 대향하며, 전계 인가 여부에 따라 광을 투과 및 반사시키는 고분자분산형 액정을 포함하는 기능성 필름을 일면에 형성시킨 하부기판과; 상부기판과 하부기판 사이에 개재된 액정과; 광을 공급하는 광공급원;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.Configuration: The transflective liquid crystal display device of the present invention comprises: an upper substrate having a polarizing plate formed on one surface thereof; A lower substrate facing the upper substrate and having a functional film including a polymer dispersed liquid crystal that transmits and reflects light depending on whether an electric field is applied; A liquid crystal interposed between the upper substrate and the lower substrate; Characterized in that it comprises a; light source for supplying light.
효과 : 고분자분산형 액정을 이용하여 자연광을 100％ 반사시킴과 동시에 백라이트 등에 의한 인공광을 100％ 투과시킴으로써 이론적으로 2배의 휘도를 향상시킬 수 있다. 즉, 반사표시모드와 투과표시모드가 거의 동일한 수준의 표시특성을 갖는다. 특히, 투과표시모드일 경우에 표시특성이 향상됨으로써 백라이트 등의 광공급원 소비전력을 줄일 수 있다.Effect: By reflecting 100% of natural light using a polymer dispersed liquid crystal and transmitting 100% of artificial light by a backlight or the like, the theoretically doubled brightness can be improved. That is, the reflective display mode and the transparent display mode have almost the same display characteristics. In particular, in the transmissive display mode, display characteristics are improved, and thus power consumption of light sources such as a backlight can be reduced.
Description
본 발명은 반투과형 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 광이용 효율을 증대시키기 위해 반사 및 투과기능을 선택적으로 조절할 수 있는 고분자분산형 액정을포함하는 기능성 필름을 액정패널에 형성시킴으로써 휘도향상 및 소비전력 감소를 실현할 수 있는 반투과형 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transflective liquid crystal display, and in particular, to improve brightness and power consumption by forming a functional film including a polymer dispersed liquid crystal capable of selectively controlling reflection and transmission functions in order to increase light utilization efficiency. A semi-transmissive liquid crystal display device can realize a reduction.
액정표시장치는 유전 이방성을 갖는 액정 물질을 이용하여 광을 투과 및 차단함으로써 화상을 표시하는 디스플레이로서, 백라이트 광을 투과시켜 화상 표시가 이루어지게 하는 투과형과, 외부 광을 반사시켜 화상 표시가 이루어지게 하는 반사형으로 구분되고 있다.A liquid crystal display device is a display that displays an image by transmitting and blocking light by using a liquid crystal material having dielectric anisotropy. A liquid crystal display device is a transmissive type that transmits backlight light to display an image, and reflects external light to display an image. It is divided into reflection type.
투과형 액정표시장치는 배면에 백라이트를 설치하여 자체 광원으로 사용하기 때문에 화면의 휘도가 높은 이점이 있으나, 전력의 소모가 크기 때문에 휴대용 장치에 적용하기 어려운 단점이 있다.The transmissive liquid crystal display device has a high brightness of the screen because the backlight is installed on its back and used as its own light source. However, the transmissive liquid crystal display device has a disadvantage in that it is difficult to apply to a portable device because power consumption is large.
반사형 액정표시장치는 외부의 자연 광을 이용하는 것으로, 하부 기판에 반사판을 설치하여 상부기판을 통해 입사한 자연 광을 액정층의 스위칭 작용에 의해 선택적으로 반사 및 투과되게 하여 전면으로 출사한다. 그러므로 자체 광원이 없는 관계로 인해 휘도가 나쁘고 야간 사용에 제약이 따르는 단점이 있다.The reflection type liquid crystal display device uses external natural light, and installs a reflecting plate on the lower substrate so that the natural light incident through the upper substrate is selectively reflected and transmitted by the switching action of the liquid crystal layer and exits to the front surface. Therefore, there is a disadvantage in that the brightness is bad due to the relationship between no own light source and there is a limitation in using at night.
상기한 투과형과 반사형 액정표시장치의 단점을 상호 보완하기 위해 진보된 반투과형 액정표시장치가 개발되고 있는데, 이 반투과형 액정표시장치는 외부의 입사광 및/또는 백라이트 광을 모두 이용하여 화상을 표시하는 것이며, 그 구성이 도 2에 잘 도시되어 있다.In order to compensate for the above disadvantages of the transmissive and reflective liquid crystal display device, an advanced transflective liquid crystal display device has been developed. The transflective liquid crystal display device displays an image using both external incident light and / or backlight light. The configuration is shown well in FIG.
도 2는 종래의 반투과형 액정표시장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 종래의 반투과형 액정표시장치는 상호 대향되게 일정 간격을 갖는 상부기판(10)과 하부기판(20)을 포함하여 이루어져 있다. 이 상부기판(10) 및하부기판(20)은 유리 또는 플라스틱 재질을 사용하여 제조되어 있다.2 is a schematic cross-sectional view of a conventional transflective liquid crystal display device. Referring to FIG. 2, the conventional transflective liquid crystal display device includes an upper substrate 10 and a lower substrate 20 having a predetermined interval to face each other. The upper substrate 10 and the lower substrate 20 are manufactured using a glass or plastic material.
이 때, 상부기판(10)의 일면, 즉 사용자측으로 상부편광판(11)이 형성되어 있으며, 특히 수퍼 트위스트 네마틱 액정표시장치(STN-LCD)의 경우에는 상부기판(10)의 일면 또는 타면 상에 위상 보정을 위한 위상차보정 필름(12)을 더 형성시키고 있다. 이 때, 상기 위상차보정 필름(12)은 선택적으로 형성시키는 것이므로 제거할 수도 있다.In this case, the upper polarizing plate 11 is formed on one surface of the upper substrate 10, that is, the user side. In particular, in the case of a super twisted nematic liquid crystal display (STN-LCD), the upper substrate 10 may be disposed on one surface or the other surface thereof. The phase difference correction film 12 for phase correction is further formed. At this time, since the phase difference correction film 12 is selectively formed, it may be removed.
또한, 하부기판(20)의 일면상에는 반투과 편광판(21)을 형성시키고 있다.In addition, the transflective polarizing plate 21 is formed on one surface of the lower substrate 20.
그리고, 상기 상부기판(10)과 하부기판(20)의 내면에는 상부배향막(미도시) 및 하부배향막(미도시)이 형성되어 있으며, 이 상부배향막과 하부배향막 사이에는 액정(30)이 주입되어 있다. 상기 상부기판(10)과 하부기판(20)을 밀봉 및 어셈블리하는 차단막을 외곽에 형성시켜 원하는 액정패널을 형성시키고 있다.In addition, an upper alignment layer (not shown) and a lower alignment layer (not shown) are formed on inner surfaces of the upper substrate 10 and the lower substrate 20, and a liquid crystal 30 is injected between the upper alignment layer and the lower alignment layer. have. A barrier layer for sealing and assembling the upper substrate 10 and the lower substrate 20 is formed outside to form a desired liquid crystal panel.
또한, 광원의 역할을 수행하는 백라이트(40)가 액정패널의 저면에 형성되어 있다.In addition, a backlight 40 serving as a light source is formed on the bottom of the liquid crystal panel.
상기와 같이 구성된 종래의 반투과형 액정표시장치는 액정패널의 일면상에 반투과 편광판(21)을 사용하고 있으며, 이것은 도 2에 도시한 바와 같이 외부 자연광의 일부를 반사시키고 나머지 일부를 투과시켜 소멸되게 한다. 또한, 백라이트에 의한 인공광 역시 일부를 투과시키고 나머지는 반사시켜 소멸되게 한다. 이론적으로는 상기 반투과 편광판(21)에 의해 50％의 투과율과 50％의 반사율을 보이므로 휘도가 낮음을 알 수 있다.The conventional transflective liquid crystal display device configured as described above uses a transflective polarizing plate 21 on one surface of the liquid crystal panel, which reflects a part of external natural light and transmits and dissipates the remaining part as shown in FIG. 2. To be. In addition, the artificial light by the backlight also transmits a part and reflects the rest to be extinguished. Theoretically, since the transflective polarizing plate 21 shows 50% transmittance and 50% reflectance, the luminance is low.
특히, 상기한 반투과 편광판(21)은 편광기능을 병용하므로 이색성(異色性;dichroism) 때문에 광의 일부가 흡수되고, 광량의 국부적인 산포가 발생하므로 전체적으로 광의 반사 및 투과 효율을 떨어뜨리게 된다.In particular, since the transflective polarizing plate 21 uses a polarization function in combination, part of the light is absorbed due to dichroism, and local scattering of the amount of light occurs, thereby reducing the reflection and transmission efficiency of the light as a whole.
결국, 종래의 반투과형 액정표시장치는 액정패널의 후면에 반투과 편광판(21)을 사용하여 반사 및 투과표시모드를 동시에 조절하기 때문에 광이용 효율이 이론적으로 50％의 반사율, 50％의 투과율을 가지므로 디스플레이의 휘도가 떨어지는 문제점이 있었다.As a result, the conventional transflective liquid crystal display uses the transflective polarizing plate 21 on the rear side of the liquid crystal panel to simultaneously adjust the reflective and transmissive display modes so that the light utilization efficiency theoretically exhibits 50% reflectance and 50% transmittance. Since there is a problem that the brightness of the display falls.
따라서, 본 발명의 목적은 광이용 효율을 증대시키기 위해 반사 및 투과기능을 선택적으로 조절할 수 있는 고분자분산형 액정을 포함하는 기능성 필름을 액정패널에 형성시킴으로써 휘도향상 및 소비전력 감소를 실현할 수 있는 반투과형 액정표시장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a functional film containing a polymer dispersed liquid crystal capable of selectively adjusting reflection and transmission functions in a liquid crystal panel to increase light utilization efficiency, thereby improving luminance and reducing power consumption. It is to provide a transmissive liquid crystal display device.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 반투과형 액정표시장치는, 일면에 편광판을 형성시킨 상부기판과; 상기 상부기판과 대향하며, 전계 인가 여부에 따라 광을 투과 및 반사시키는 고분자분산형 액정을 포함하는 기능성 필름을 일면에 형성시킨 하부기판과; 상기 상부기판과 하부기판 사이에 개재된 액정과; 상기 광을 공급하는 광공급원;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the transflective liquid crystal display device includes: an upper substrate having a polarizing plate formed on one surface thereof; A lower substrate facing the upper substrate and having a functional film including a polymer dispersed liquid crystal that transmits and reflects light depending on whether an electric field is applied; A liquid crystal interposed between the upper substrate and the lower substrate; And a light source for supplying the light.
이 때, 상기 하부기판에 편광판을 형성시키되, 하부기판, 기능성 필름, 및 편광판을 순차적으로 적층 형성시키는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to form a polarizing plate on the lower substrate, and to sequentially form a lower substrate, a functional film, and a polarizing plate sequentially.
한편, 상기 기능성 필름은 액정과 하부기판 사이에 형성시키는 것도 바람직하다.On the other hand, the functional film is preferably formed between the liquid crystal and the lower substrate.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반투과형 액정표시장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.1A and 1B are schematic cross-sectional views of a transflective liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 종래의 반투과형 액정표시장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a schematic cross-sectional view of a conventional transflective liquid crystal display device.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
10 : 상부기판 11 : 상부편광판10: upper substrate 11: upper polarizing plate
12 : 위상차보정 필름 20 : 하부기판12: phase difference correction film 20: lower substrate
210 : 고분자분산형 액정 220 : 하부편광판210: polymer dispersed liquid crystal 220: lower polarizing plate
30 : 액정 40 : 백라이트30: liquid crystal 40: backlight
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 도면에 있어서, 같은 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 같은 참조번호로 표기한다.In the drawings of the present invention, components that perform the same function are denoted by the same reference numerals.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반투과형 액정표시장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로 도 1a는 반사표시모드 상태를 나타낸 도면이고, 도 1b는 투과표시모드 상태를 나타낸 도면이다. 도 1a와 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치는 상호 대향되게 일정 간격을 갖는 상부기판(10)과 하부기판(20)을 포함하여 이루어져 있다. 이 상부기판(10) 및 하부기판(20)은 유리 또는 플라스틱 재질을 사용하여 제조되어 있다.1A and 1B are schematic cross-sectional views of a transflective liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 1A is a view showing a reflection display mode state, and FIG. 1B is a view showing a transmission display mode state. 1A and 1B, the transflective liquid crystal display according to the present invention includes an upper substrate 10 and a lower substrate 20 having a predetermined interval to face each other. The upper substrate 10 and the lower substrate 20 are made of glass or plastic material.
이 때, 상부기판(10)의 일면, 즉 사용자측으로 상부편광판(11)이 형성되어 있으며, 특히 수퍼 트위스트 네마틱 액정표시장치(STN-LCD)의 경우에는 상기 상부기판(10)의 일면 또는 타면 상에 위상 보정을 위한 위상차보정 필름(12)을 형성시키고 있다. 이 때, 상기 위상차보정 필름(12)은 선택적으로 형성시키는 것이므로 제거할 수도 있다.In this case, the upper polarizing plate 11 is formed on one surface of the upper substrate 10, that is, the user side. In particular, in the case of a super twisted nematic liquid crystal display (STN-LCD), one or the other surface of the upper substrate 10 is formed. The phase difference correction film 12 for phase correction is formed on the image. At this time, since the phase difference correction film 12 is selectively formed, it may be removed.
또한, 하부기판(20)의 일면상에는 본 발명의 특징부인 기능성 필름, 즉 고분자분산형 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal ; PDLC, 210)을 형성시키고 있다. 이 고분자분산형 액정(210)은 굴절율이 서로 다른 입자층으로 형성되어 있다.이 입자층은 광을 산란 및 반사시키는 기능을 수행한다.Also, on one surface of the lower substrate 20, a functional film, that is, a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) 210, which is a feature of the present invention, is formed. The polymer dispersed liquid crystal 210 is formed of particle layers having different refractive indices. The particle layer functions to scatter and reflect light.
여기서, 고분자분산형 액정(210)은 고분자 물질의 모체안에 미세한 액정방울들을 형성시켜 외부에서 인가되는 전압에 반응하여 산란 또는 흡수의 형태로 광을 투과 및 반사시키는 특성을 가지고 있다. 이 고분자분산형 액정(210)은 자외선이나 열에 의해서 경화되는 고분자 물질이 액정과 혼합되어 생성된다. 상기 고분자분산형 액정(210)은 외부전압이 가해지지 않은 상태에서 액정방울 내의 액정들은 임의의 방향으로 배열하고 있기 때문에 빛은 불규칙하게 산란되고, 외부에서 전압이 인가되면 방울내의 액정은 전압의 방향을 따라 배향하는 특징을 가지고 있다.Here, the polymer dispersed liquid crystal 210 has the property of transmitting and reflecting light in the form of scattering or absorption in response to a voltage applied from the outside by forming fine liquid crystal droplets in the matrix of the polymer material. The polymer dispersed liquid crystal 210 is produced by mixing a polymer material which is cured by ultraviolet rays or heat with a liquid crystal. In the polymer dispersed liquid crystal 210, since liquid crystals in the liquid crystal droplets are arranged in an arbitrary direction without an external voltage applied thereto, light is scattered irregularly, and when a voltage is applied from the outside, the liquid crystal in the droplet is in the direction of the voltage. It has the characteristic of oriented along.
한편, 콘트라스트를 향상시키기 위해 상기 고분자분산형 액정(210) 상에 하부편광판(220)을 더 형성시키고 있다.Meanwhile, in order to improve contrast, the lower polarizer 220 is further formed on the polymer dispersed liquid crystal 210.
그리고, 상기 상부기판(10)과 하부기판(20)의 타면인 내면에는 상부배향막(미도시) 및 하부배향막(미도시)이 형성되어 있으며, 이 상부배향막과 하부배향막 사이에는 액정(30)이 주입되어 있다. 상기 상부기판(10)과 하부기판(20)을 밀봉 및 어셈블리하는 차단막을 외곽에 형성시켜 원하는 액정패널을 형성시키고 있다.In addition, an upper alignment layer (not shown) and a lower alignment layer (not shown) are formed on the inner surfaces of the upper substrate 10 and the lower substrate 20, and the liquid crystal 30 is disposed between the upper alignment layer and the lower alignment layer. Injected. A barrier layer for sealing and assembling the upper substrate 10 and the lower substrate 20 is formed outside to form a desired liquid crystal panel.
또한, 광원의 역할을 수행하는 백라이트(40)가 액정패널의 저면에 형성되어 있다.In addition, a backlight 40 serving as a light source is formed on the bottom of the liquid crystal panel.
상기와 같이 구성된 본 발명의 반투과형 액정표시장치의 효과를 간단히 설명한다.The effect of the transflective liquid crystal display device of this invention comprised as mentioned above is demonstrated briefly.
도 1a에 도시된 바와 같이 반사표시모드일 경우에는, 종래에 50％의 반사율을 갖는 것과 비교하여 외부 자연광의 전부(100％)를 반사시키기 때문에 2배로 휘도가 향상됨을 알 수 있다.In the reflective display mode, as shown in FIG. 1A, the luminance is improved by twice because it reflects all (100%) of the external natural light as compared with the conventional 50% reflectivity.
또한, 도 1b에 도시된 바와 같이 투과표시모드일 경우에는, 종래에 50％의 투과율을 갖는 것과 비교하여 백라이트(40)에 의해 발산된 인공광의 전부(100％)를 투과시키므로 역시 2배로 휘도가 향상됨을 알 수 있다.In addition, in the transmissive display mode as shown in FIG. 1B, the luminance is also doubled since it transmits all (100%) of artificial light emitted by the backlight 40 as compared with the conventional 50% transmittance. It can be seen that the improvement.
한편, 고분자분산형 액정(210)에 하부편광판(220)을 더 부착함으로써 콘트라스트도 향상됨을 알 수 있다.On the other hand, it can be seen that the contrast is also improved by further attaching the lower polarizing plate 220 to the polymer dispersed liquid crystal 210.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치는, 고분자분산형 액정을 이용하여 자연광을 100％ 반사시킴과 동시에 백라이트 등에 의한 인공광을 100％ 투과시킴으로써 이론적으로 2배의 휘도를 향상시킬 수 있다. 즉, 반사표시모드와 투과표시모드가 거의 동일한 수준의 표시특성을 갖는다. 특히, 투과표시모드일 경우에 표시특성이 향상됨으로써 백라이트 등의 광공급원 소비전력을 줄일 수 있다.As described above, the semi-transmissive liquid crystal display device according to the present invention can improve the luminance twice as much by reflecting 100% of natural light and transmitting 100% of artificial light by a backlight or the like using a polymer dispersed liquid crystal. have. That is, the reflective display mode and the transparent display mode have almost the same display characteristics. In particular, in the transmissive display mode, display characteristics are improved, and thus power consumption of a light source such as a backlight can be reduced.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 많은 변형이 가능함은 명백하다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is apparent that many modifications are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.
Claims (3)
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| KR1020000022437A KR20010099533A (en) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | Trans-flective type Liquid Crystal Display |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100765434B1 (en) * | 2006-07-27 | 2007-10-09 | (재)대구경북과학기술연구원 | Transflective display device |
| WO2008100041A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Magnetic display pixel and magnetic display panel |
| WO2008100027A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display device switchable between reflective mode and transmissive mode by employing active reflective polarizer |
| US7683982B2 (en) | 2007-02-16 | 2010-03-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Active reflective polarizer, liquid crystal display employing the same and method for the same |
| WO2011162483A2 (en) * | 2010-06-21 | 2011-12-29 | 이미지랩(주) | Lcd backlight unit including a switching function |
-
2000
- 2000-04-27 KR KR1020000022437A patent/KR20010099533A/en not_active Application Discontinuation
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| US7864269B2 (en) | 2007-02-16 | 2011-01-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display device switchable between reflective mode and transmissive mode by employing active reflective polarizer |
| WO2011162483A2 (en) * | 2010-06-21 | 2011-12-29 | 이미지랩(주) | Lcd backlight unit including a switching function |
| WO2011162483A3 (en) * | 2010-06-21 | 2012-02-23 | 이미지랩(주) | Lcd backlight unit including a switching function |
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