KR20020057219A - A slit luminescent liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A slit emission liquid crystal display is provided to produce a compact liquid crystal display and improve optical efficiency by using a slit-type organic field emission electrode pattern. CONSTITUTION: A slit emission liquid crystal display includes an aluminum layer(3) formed on a lower glass substrate(1), a resin layer(5) formed between neighboring aluminum layers, and conduction band(7) respectively formed on the aluminum layers. The liquid crystal display further includes a simple electrode(9) formed on the resin layer, and an organic field emission electrode having a slit pattern. The organic field emission electrode is composed of a stacked structure of the aluminum layer, conduction band and an ITO formed on the conduction band. The ITO is the same material that is used for forming the simple electrode. The slit emission liquid crystal display further has an absorption layer formed under a black matrix placed under an upper substrate to absorb lights, and a polarizer formed on the upper substrate to reflect lights.

Description

슬릿 발광형 액정표시장치{A slit luminescent liquid crystal display device}Slit luminescent liquid crystal display device

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 백 라이트 유닛을 제거하고, 유기 전계발광층을 전극으로 이용하여 중량감소, 휘도 및 시야각 등을 향상시킨 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device in which a backlight unit is removed and an organic electroluminescent layer is used as an electrode to improve weight loss, brightness, viewing angle, and the like.

일반적으로, 텔레비젼 및 그래픽 디스플레이 등의 표시 장치에 이용되는 액정표시 장치는 CRT(Cathod-ray tube)를 대신하여 개발되어져 왔다.In general, liquid crystal displays used in display devices such as televisions and graphic displays have been developed in place of the CRT (Cathod-ray tube).

특히, 박막 트랜지스터 액정표시장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display : 이하, TFT-LCD)는 고속 응답 특성과 고화소수에 적합한 잇점을 갖기 때문에, 상기 CRT에 필적할만한 표시 화면의 대형화 및 고화질화를 실현할 수 있다.In particular, since a thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD) has advantages of high-speed response characteristics and high pixel number, a display screen comparable to the CRT can be made larger and higher in quality. .

이와 같은, TFT-LCD는 TFT부 및 화소전극이 구비된 하부 기판과 컬러필터 및 공통전극이 구비된 상부 기판 사이에 액정층이 개재된 구조를 갖고, 상기 하부기판 저면에는 백 라이트 유닛이 구비된 액정표시장치를 형성한다.Such a TFT-LCD has a structure in which a liquid crystal layer is interposed between a lower substrate having a TFT portion and a pixel electrode, and an upper substrate having a color filter and a common electrode, and a backlight unit is provided on a bottom surface of the lower substrate. A liquid crystal display device is formed.

그러나, 종래의 LCD는 구조상 하부기판 외측면에 광원체로서 백라이트가 있기 때문에, 중량증가 및 가격상승 문제, 백라이트와 패널 사이의 큰 간격에 따른 빛효율의 감소문제, 장치의 대형화에 따른 모듈제품의 폭 증가문제 및 백라이트 휘도증가의 한계성 문제등이 있다.However, the conventional LCD has a backlight as a light source body on the outer surface of the lower substrate in structure, so that the weight increase and price increase problem, the light efficiency decrease due to the large distance between the backlight and the panel, the module product due to the large size of the device There is a problem of increasing the width and the limitation of increasing the backlight brightness.

한편, 상기와 같은 문제점을 해결하고자 백라이트 대신 패널 후면에 유기 전계발광 디스플레이를 사용하는 방안이 제시되었으나 가격, 경량 문제점이 있고, 또한, 유기 전계발광 디스플레이의 높은 구동전압 및 구조적인 광손실로 인한 소비전력이 크다는 문제점이 있다.On the other hand, in order to solve the above problems, there has been proposed a method of using an organic electroluminescent display on the back of the panel instead of a backlight, but there is a problem in price and light weight, and also consumption due to high driving voltage and structural light loss of the organic electroluminescent display. There is a problem that the power is large.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 경량 및 박형화를 실현시키기 위하여 백 라이트를 제거하고, 광효율을 높이기 위하여 슬릿형 유기 전계발광 전극 패턴을 사용하는 슬릿 발광형 액정표시장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art, slit-emitting liquid crystal display using a slit-type organic electroluminescent electrode pattern to remove the backlight, and to increase the light efficiency in order to realize light weight and thinning In providing a device.

도 1 내지 4는 본 발명의 실시예에 따른 슬릿 발광형 액정표시장치의 하부기판를 제조하기 위한 각 공정별 단면도.1 to 4 are cross-sectional views for each process for manufacturing the lower substrate of the slit light emitting display device according to the embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슬릿 발광형 액정표시장치의 상부기판의 구조를 나타내는 단면도.5 is a cross-sectional view illustrating a structure of an upper substrate of a slit light emitting liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1,11: 유리기판3: 알루미늄층1,11 glass substrate 3: aluminum layer

5: 레진층7: 전도대5: resin layer 7: evangelism band

9,21: ITO 투명전극 13: 컬러필터층9,21: ITO transparent electrode 13: color filter layer

15: 블랙매트릭스 17: 흡수층15: black matrix 17: absorber layer

19: 항반사처리 편광판19: antireflective polarizing plate

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬릿 발광형 액정표시장치는, 상, 하부 기판과 그 사이에 삽입된 액정을 구비하는 액정표시장치에 있어서 상기 하부기판상에 이격 형성된 금속층 상부에 전도대가 형성되어있고 그 상부에 투명체로 이루어지고 슬릿 패턴화된 단순전극 및 유기전계발광 전극과, 상기 상부기판 하부에 형성된 블랙매트릭스층 하부에 하부에 형성되며 빛을 흡수하는 흡수층과, 상기 상부기판 상부에 형성되며 빛을 반사하는 편광판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a slit-emitting liquid crystal display device according to the present invention includes an upper and a lower substrate, and a metal layer formed on the lower substrate and spaced apart from each other. A conducting band formed at the upper portion of the upper substrate and a transparent and slit-patterned simple electrode and an organic light emitting electrode, an absorbing layer formed at a lower portion of the black matrix layer formed under the upper substrate and absorbing light; It is formed on the substrate and characterized in that it comprises a polarizing plate for reflecting light.

이하, 본 발명에 따른 슬릿 발광형 액정표시장치를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a slit-emitting liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 4는 본 발명의 실시예에 따른 슬릿 발광형 액정표시장치의 하부기판을 제조하기 위한 각 공정별 단면도이다.1 to 4 are cross-sectional views of respective processes for manufacturing the lower substrate of the slit light emitting liquid crystal display according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 슬릿 발광형 액정표시장치는, 먼저, 도 1을 참조하여, 투명성 절연기판, 예를 들어, 하부의 유리기판(1) 상부에 알루미늄층(3)을 소정의 두께로 증착한다. 그 다음, 상기 알루미늄층(3) 상부에 소정의 두께로 레진층(5)을 증착한 후 상기 알루미늄층(3)이 이격 형성되도록 마스크 공정을 수행하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 유리기판(1)상에 알루미늄층(3)이 소정의 간격으로 이격 형성, 즉 슬릿형으로 구성되고 상기 알루미늄층(3) 사이에 레진층(5)이 개재되어 있는 구조를 이루게 된다.In the slit-emitting liquid crystal display device according to the exemplary embodiment of the present invention, first, referring to FIG. 1, the aluminum layer 3 is disposed on a transparent insulating substrate, for example, on the lower glass substrate 1 to a predetermined thickness. Deposit. Next, after depositing the resin layer 5 to a predetermined thickness on the aluminum layer 3 and performing a mask process so that the aluminum layer 3 is spaced apart, as shown in Figure 2, The aluminum layer 3 is formed on the glass substrate 1 at predetermined intervals, that is, in a slit shape, and the resin layer 5 is interposed between the aluminum layers 3.

이때, 상기 알루미늄층(3)의 간격은 후속 공정에 의해 형성되는 유기 전계발광 전극간의 간격을 한정하는 바, 상기 간격은 다양한 파장을 갖는 가시광선에 대하여 알루미늄층(3)에 의해 반사되는 광이 유기 전계발광층으로부터 나오는 내부광과 반위상(반파장)이 되도록 조절한다.At this time, the interval of the aluminum layer 3 limits the interval between the organic electroluminescent electrodes formed by a subsequent process, the interval is the light reflected by the aluminum layer 3 with respect to visible light having various wavelengths It is adjusted to be in phase (half wavelength) with the internal light emitted from the organic electroluminescent layer.

이어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 각각의 알루미늄층(3) 상부에 전도대(7)를 1 대 1로 마스크 패턴닝 하면, 상기 하부기판상(1)에 알루미늄층(3)과 유기물질로 이루어진 전도대(7)층으로 이루어지는 복합층과 상기 복합층 사이에 레진층(5)이 횡으로 혼합 형성되어 있는 형태를 이루게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 3, when the conduction band 7 is patterned one-to-one on each of the aluminum layers 3, the aluminum layer 3 and the organic material are formed on the lower substrate 1. Resin layer (5) is formed between the composite layer consisting of a conductive band (7) layer and the composite layer formed laterally mixed.

그 다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 복합층(3 및 7)과 레진층(5) 상부에 소정의 두께를 가진 투명층, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide)층을 증착한 후 원하는 형태의 마스크를 통해 패터닝을 행한다. 그러면, ITO로만 이루어지는 단순전극(9)과, 상기 복합층(3 및 7)과 ITO(9)로 이루어진 유기 전계발광층 전극(3, 7 및 9)으로 이분화된 전극이 상기 하부기판(1) 내측면에 형성되게 된다.Next, as shown in FIG. 4, a transparent layer having a predetermined thickness, for example, an indium tin oxide (ITO) layer, is deposited on the composite layers 3 and 7 and the resin layer 5. Patterning is performed through a mask of the form. Then, the lower substrate 1 includes a simple electrode 9 made of only ITO, and an electrode divided into organic electroluminescent layer electrodes 3, 7 and 9 made of the composite layers 3 and 7 and ITO 9. It is formed on the inner side.

여기서, 슬릿 패턴화된 유기 전계발광층 전극은, 외부광이 액정층내로 들어올 때 상기 유기 전계발광층내의 알루미늄층에 의한 반사로 인하여 발생되는 대비비(Contrst ratio)저하 같은 화면 품위 문제를 빛의 보강/간섭현상을 이용하여 해결한다. 즉, 상기 유기 전계발광층 전극간의 간격 및 액정셀의 간격을 조절하여 상기 유기 전계발광층으로부터 반사되어 나오는 반사광의 파장을 외부광의 파장과 1/2파 차이가 나게끔 하여 외부광의 반사율을 떨어뜨리는 것이다.Here, the slit-patterned organic electroluminescent layer electrode may reinforce / reduce a screen quality problem such as a decrease in contrast ratio caused by reflection by the aluminum layer in the organic electroluminescent layer when external light enters the liquid crystal layer. Solve using the interference phenomenon. That is, the wavelength of the reflected light reflected from the organic electroluminescent layer is changed by 1/2 the wavelength of the external light by adjusting the interval between the organic electroluminescent layer electrodes and the interval of the liquid crystal cell to reduce the reflectance of the external light.

또한, 액정셀 내에 유기 전계발광층 전극이 형성되어 있으므로 해서 낮은 구동전압(약 5V)으로도 종래와 동일한 광투과율을 갖는다. 구체적으로는 종래의 백라이트 구조인 경우 휘도가 1850 cd/cm2일 때 편광판 및 컬러필터의 한계 투과율에 의하여 150 cd/cm2의 투과율을 보이는 반면, 액정셀 내부에 유기 전계발광층 전극이 형성된 본 발명의 경우는 상기 유기 전계발광층에 의한 휘도가 800 cd/cm2일때 상기와 동일한 150 cd/cm2의 투과율을 갖는다.In addition, since the organic electroluminescent layer electrode is formed in the liquid crystal cell, it has the same light transmittance as before even at a low driving voltage (about 5V). Specifically, in the conventional backlight structure, when the luminance is 1850 cd / cm 2 , the transmittance of 150 cd / cm 2 is shown by the limit transmittance of the polarizing plate and the color filter, whereas the organic electroluminescent layer electrode is formed inside the liquid crystal cell. In the case of when the luminance by the organic electroluminescent layer is 800 cd / cm 2 has the same transmittance of 150 cd / cm 2 as above.

또한, 본 발명에 있어서 그레이 레벨(Gray Level)의 구현은 다음과 같이 실현된다.In addition, in the present invention, the implementation of the gray level is realized as follows.

상기 유기 전계발광층을 구동시킨 상태에서 액정과 편광판에 의한 빛의 차단을 유도할 수 있는 재료 및 디자인을 선정함으로써 다크 상태를 구현한다. 화이트 상태는 상기 유기 전계발광층을 약하게, 약 5V 정도로 구동시킨 상태에서 액정거동에 의한 빛의 투과정도를 제어함으로써 구현한다.In the state in which the organic electroluminescent layer is driven, a dark state is realized by selecting a material and a design capable of inducing light blocking by the liquid crystal and the polarizer. The white state is implemented by controlling the transmission of light due to liquid crystal behavior while driving the organic electroluminescent layer weakly, about 5V.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부기판(11)의 내측면에 형성되고 그 하부에 ITO 투명전극(21)이 배치된 컬러필터(13)의 각각의 R, G, B 사이에 개재된 블랙매트릭스층(15) 하부에는 빛을 흡수하는 흡수층(17)을 형성한다. 이때, 상기 흡수층(17)은 비전도성 물질로 구성되며, 이중화질, 색띔, ION, IOFF를 감소시키고 내부광 및 외부광에 의한 반사를 막는 역할을 한다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, interposed between each of R, G, and B of the color filter 13 formed on the inner surface of the upper substrate 11 and the ITO transparent electrode 21 is disposed thereunder. An absorbing layer 17 that absorbs light is formed under the black matrix layer 15. At this time, the absorbing layer 17 is composed of a non-conductive material, and serves to reduce the dual quality, color 띔, I ON , I OFF and to prevent reflection by internal and external light.

또한, 상기 상부기판 외측면에 항반사(Anti-reflection)처리 편광판(19)을부착시키면 외부광에 의한 반사율을 기존의 4 퍼센트에서 약 1 퍼센트 정도로 낮출 수 있게 된다.In addition, when the anti-reflection polarizing plate 19 is attached to the outer surface of the upper substrate, the reflectance due to external light can be lowered from about 4 percent to about 1 percent.

본 발명에 따른 슬릿 발광형 액정표시장치는 백라이트 없이 유기 전계발광층을 액정셀 내부에 적절한 간격을 갖는 슬릿형 전극으로 형성시켜 외부광의 반사를 최소화시키고 저소비 전력 및 경량임을 특징으로 하는 바, 상기와 같은 구조 및 그 제조방법을 본 발명의 핵심으로 한다.The slit light emitting liquid crystal display according to the present invention forms an organic electroluminescent layer as a slit electrode having an appropriate interval inside the liquid crystal cell without a backlight to minimize reflection of external light, and is characterized by low power consumption and light weight. The structure and its manufacturing method are the core of the present invention.

따라서, 본 발명의 핵심사상은 물론 그 동일성 범위내에서의 실시는 본 발명의 보호범위내임을 확인하며, 본원에 개시된 실시예는 본 발명을 이에 한정하려는 의도가 아니며 본 발명의 일관점의 일형태를 구현한 것이다.Accordingly, it is to be understood that the core idea of the present invention as well as the implementation within the scope of the same are within the protection scope of the present invention, and the embodiments disclosed herein are not intended to limit the present invention thereto, and one embodiment of the present invention will be construed as being limited thereto. Is an implementation of

기타, 본 발명의 핵심사상을 벗어나지 않는 범위내에서는 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, various changes can be made within the scope not departing from the core idea of the present invention.

이상에서 자세히 설명한 바와같이, 본 발명은 스위칭 소자측의 하부기판상에 알루미늄층, 전도대 및 ITO층으로 구성된 유기 전계발광층 전극을 형성함으로써, 종래의 백 라이트 유닛을 제거하여, 액정표시장치 모듈의 중량을 감소하고, 휘도 및 시야각 등을 기존 모드 보다 향상시키는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention forms an organic electroluminescent layer electrode composed of an aluminum layer, a conduction band, and an ITO layer on the lower substrate on the side of the switching element, thereby eliminating the conventional backlight unit, thereby reducing the weight of the liquid crystal display module. The effect is to reduce and improve brightness and viewing angle than the existing mode.

또한, 백라이트 유닛을 제거함에 따라, 저렴한 가격으로 액정표시 장치를 형성할 수 있고, 공정의 단순화 및 흡수층에 따른 반사될 빛 감소로 Ioff의감소를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.In addition, by removing the backlight unit, it is possible to form a liquid crystal display device at a low price, it is possible to minimize the reduction of Ioff by simplifying the process and reducing the light to be reflected by the absorption layer.

Claims (3)

상, 하부 기판과 그 사이에 삽입된 액정을 구비하는 액정표시장치에 있어서, 상기 하부기판상에 이격 형성된 알루미늄층 상부에 전도대가 형성되어있고 그 상부에 투명체로 이루어지고 슬릿 패턴화된 단순전극 및 유기 전계발광 전극과,A liquid crystal display device having upper and lower substrates and a liquid crystal interposed therebetween, wherein the conducting band is formed on an aluminum layer spaced apart from the lower substrate, and is formed of a transparent body and a slit patterned simple electrode thereon; Organic electroluminescent electrode, 상기 상부기판 하부에 형성된 블랙매트릭스층 하부에 형성되며 빛을 흡수하는 흡수층과,An absorbing layer formed under the black matrix layer formed under the upper substrate and absorbing light; 상기 상부기판 상부에 형성되며 빛을 반사하는 편광판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬릿 발광형 액정표시장치.And a polarizing plate formed on the upper substrate and reflecting light. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬릿 패턴화된 유기 전계발광 전극은 외부광에 의한 빛의 반사율을 감소시킬 수 있도록 외부광 파장에 대하여 반파를 형성하는 슬릿 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 슬릿 발광형 액정표시장치.And the slit patterned organic electroluminescent electrode has a slit interval for forming a half wave with respect to an external light wavelength so as to reduce the reflectance of light by external light. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부기판 상부에 형성되는 편광판은 외부광에 대해 약 1 퍼센트의 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 슬릿 발광형 액정표시장치.And a polarizing plate formed on the upper substrate having a reflectance of about 1 percent with respect to external light.
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