KR20030039601A - Liquid crystal display device having a light refraction portion - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A liquid crystal display device with a light refracting part is provided to increase the intensity of incident light in the upper and lower forward direction of an LCD panel by forming a light refracting part on a surface of an upper substrate, thereby improving the gray level inversion and the viewing angle of the upper and lower parts of the LCD panel. CONSTITUTION: A liquid crystal display device with a light refracting part includes a display unit(100), a backlight assembly(200) for supplying light to the display unit, and a mold frame(300) for receiving and fixing the display unit and the backlight assembly. The display unit includes a liquid crystal display panel and a driving circuit part(180) for supplying driving signals including display information to the LCD panel. The LCD panel includes a first substrate having first electrodes and a light refracting part for refracting the light passing through the liquid crystal to the environmental parts of the first substrate, a second substrate having second electrodes for generating electric fields with the first electrodes and facing the first substrate, and a liquid crystal layer interposed between the substrates.

Description

광굴절부를 구비하는 액정표시장치{Liquid crystal display device having a light refraction portion}Liquid crystal display device having a light refraction portion {Liquid crystal display device having a light refraction portion}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정을 통과한 광을 액정패널의 상하 방향으로 굴절시킴으로써 계조반전을 완화 또는 제거시켜 시야각을 개선시킨 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 view angle is improved by relieving or eliminating grayscale inversion by refracting light passing through a liquid crystal in the vertical direction of the liquid crystal panel.

최근 들어 정보 처리 장치는 다양한 형태와 기능, 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있으며, 이에 따라 처리된 정보를 표시할 수 있는 디스플레이 장치도 다양하게 발전하고 있다. 최근에는 소형, 경량이면서도 저소비전력을 구현할 수 있는 평판형 표시장치인 액정표시(Liquid Crystal Display, 이하 LCD)장치가 개발되어 광범위하게 이용되고 있다. 상기 LCD 장치의 개발초기에는 디지털 시계나 전자계산기의 액정화면과 같은 소형 표시장치에 한정되어 사용되었으나, 최근에는 컴퓨터의 모니터, 벽걸이용 텔레비전 화면, 기타 대형 디스플레이 장치에까지 적용범위가 빠르게 확장되는 추세이다.Recently, information processing apparatuses have been rapidly developed to have various forms and functions, and faster information processing speeds. Accordingly, display apparatuses capable of displaying processed information have also been variously developed. Recently, a liquid crystal display (LCD) device, which is a flat panel display device that can realize small size, light weight, and low power consumption, has been developed and widely used. In the early stages of the development of the LCD device, it was limited to small display devices such as digital clocks and LCD screens of electronic calculators, but in recent years, the scope of application is rapidly expanding to computer monitors, wall-mounted television screens, and other large display devices. .

일반적으로 LCD 장치는 상부기판과 하부기판 사이에 있는 액정 분자들의 배열구조에 따라 변화하는 빛의 투과율 차이를 이용하는 디스플레이 장치로서 액정의 종류 및 배열구조나 구동신호의 인가방식을 기준으로 다양한 종류가 제시되어 있다. 최근에는, 표시정보량의 증대와 이에 따른 표시면적의 증대라는 경향에 부응하기 위해 화면을 구성하는 모든 화소에 대해 개별적으로 구동신호를 인가하는 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식의 액정표시장치(이하, AMLCD)가 활발하게 연구되고 있다. 특히, 각 화소의 구동신호를 제어하기 위한 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터를 이용하는 박막 트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD)는 저온 공정으로 대면적 유리기판에 적용할 수 있으며, 저전압으로도 충분히 구동할 수 있는 장점을 가지고 있어 가장 널리 사용되는 AMLCD 이다.In general, an LCD device is a display device that uses a difference in transmittance of light that varies according to an arrangement structure of liquid crystal molecules between an upper substrate and a lower substrate. Various types of LCD devices are presented based on the type of liquid crystal, the arrangement structure, and a driving signal application method. It is. Recently, an active matrix liquid crystal display device (hereinafter referred to as AMLCD) that applies driving signals to all pixels constituting the screen individually in order to meet the tendency of increasing display information amount and thus display area. ) Is being actively researched. In particular, a thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD) using a thin film transistor as a switching element for controlling a driving signal of each pixel can be applied to a large area glass substrate by a low temperature process, and can be sufficiently driven even at a low voltage. It is the most widely used AMLCD because of its advantages.

이러한 TFT-LCD 장치는 디스플레이 정보를 표시하는 단위인 액정표시패널과 이를 구동하기 위한 구동회로를 포함하는 디스플레이 유닛, 화면표시를 위한 광을 공급하는 백라이트 어셈블리 및 상기 디스플레이 유닛과 백라이트 어셈블리를 고정, 수용하는 몰드 프레임으로 구성된다. 상기 액정표시 패널은 색상을 구현하기 위한 칼라필터를 구비하는 C/F 기판, 박막 트랜지스터 등의 스위칭 소자와 화소전극이 구비된 TFT 기판 및 상기 C/F 기판과 TFT 기판 사이에 삽입된 액정으로 형성된다. 현재 가장 상용화되어 있는 TFT-LCD 장치는 상기 액정으로서 상하 배향막을 90°로 다르게 배열하고, 콜레스테릭 액정을 섞은 네마틱(Nematic) 액정을 사용하고 상기 양 기판사이에서 꼬이게(twisted) 배치한 90°TN 형이 주류를 이루고 있다.Such a TFT-LCD device includes a liquid crystal display panel, which is a unit for displaying display information, a display unit including a driving circuit for driving the display information, a backlight assembly for supplying light for screen display, and fixing and accommodating the display unit and the backlight assembly. It consists of a mold frame. The liquid crystal display panel is formed of a C / F substrate having a color filter for realizing color, a switching element such as a thin film transistor, a TFT substrate having pixel electrodes, and a liquid crystal inserted between the C / F substrate and the TFT substrate. do. Currently, the most commercially available TFT-LCD apparatus has 90 vertically aligned vertical alignment layers as the liquid crystal, a nematic liquid crystal mixed with cholesteric liquid crystal, and twisted between the two substrates. ° TN type is the mainstream.

LCD 장치의 응용범위가 대형 디스플레이 장치로 확대되면서 문제가 되는 것중의 하나가 시야각(viewing angle)이다. 시야각이란 액정패널에 표시된 정보를 인식할 수 있는 사용자의 위치범위를 나타내는 개념으로서, 액정패널의 정면을 기준으로 상하방향과 좌우방향에서 표시된 정보를 인식할 수 있는 각도범위를 의미한다. 보통 TFT-LCD의 시야각 범위는 대비비(contrast ratio)가 10 이상이고 8계조로 구동했을 때, 계조반전이 없는 영역을 나타낸다. 패시브 메트릭스(Passive matrix)형 LCD 장치는 2계조만을 표시하므로 대비비만으로 시야각을 결정할 수 있지만, 다수의 계조를 사용하는 그래픽 모드(graphic mode)의 패시브 메트릭스(Passive matrix)형 LCD 장치나 칼라를 구현할 수 있는 TFT-LCD 장치는 대비비보다는 계조반전을 개선시키는 것이 양호한 화질을 구현하는데 있어 더욱 중요하다.As the application range of LCD devices is expanded to large display devices, one of the problems is the viewing angle. The viewing angle is a concept representing a position range of a user who can recognize information displayed on a liquid crystal panel, and means an angle range that can recognize information displayed in up, down, left and right directions with respect to the front of the liquid crystal panel. Usually, the viewing angle range of the TFT-LCD represents an area where the contrast ratio is 10 or more and there is no gradation inversion when driven with 8 gradations. The passive matrix LCD device displays only two gradations, so the viewing angle can be determined only by the contrast ratio.However, a passive matrix LCD device or color in a graphic mode using multiple gradations can be implemented. For TFT-LCD devices, it is more important to realize good image quality than to improve contrast.

도 1은 종래의 TN형 TFT-LCD 장치의 시야각과 대비비의 관계를 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing a relationship between a viewing angle and a contrast ratio of a conventional TN type TFT-LCD device.

도 1에 있어서, 시야각의 측정은 사용자의 눈과 액정패널의 화면이 정면이 될 때의 각도를 0°로 정하고 상기 액정패널을 상하방향으로 -90°∼ 90°방향으로 회전시키면서 각 계조(계조레벨 8)에서의 대비비를 측정하였다. TN형 LCD 장치에 있어서는 좌우방향보다는 상하방향의 표시특성에 의해 액정패널의 전체 표시특성이 영향을 받으므로 상하방향의 시야각을 중심으로 고찰한다. 상기 대비비란 액정패널의 정면중앙에서 블랙(Black) 상태의 휘도값에 대한 화이트(White) 상태의 휘도값의 비율로 정의되는 무차원 값으로서 화면상에서 표시된 정보가 얼마나 뚜렷하게 보이는가를 계량적으로 나타내는 값이다. 이때, 그래프 1은 블랙상태를 형성하는 계조전압이 인가된 경우이며, 그래프 8은 화이트 상태를 형성하는 계조전압이 인가된 경우이다. 그래프 2 내지 7은 블랙상태와 화이트상태 사이의 색상을 표현하기 위한 중간단계의 계조전압이 인가된 경우이다.In Fig. 1, the measurement of the viewing angle is performed by setting the angle when the eye of the user and the screen of the liquid crystal panel are in front to 0 ° and rotating the liquid crystal panel in the -90 ° to 90 ° direction in the vertical direction. The contrast ratio at level 8) was measured. In the TN type LCD device, the overall display characteristics of the liquid crystal panel are influenced by the display characteristics in the up-down direction rather than the left-right direction. The contrast ratio is a dimensionless value defined as the ratio of the luminance value of the white state to the luminance value of the black state at the front center of the liquid crystal panel, and is a quantitative value indicating how clearly the information displayed on the screen appears. to be. In this case, graph 1 is a case where a gray voltage forming a black state is applied, and graph 8 is a case where a gray voltage forming a white state is applied. Graphs 2 to 7 show a case where an intermediate gradation voltage is applied to express colors between the black state and the white state.

도 1에 의하면, 화면 중앙에서는 계조전압의 증가에 따라 블랙 상태에서 화이트 상태로 순차적으로 대비비가 증가하여 각 계조단계에서의 표현색상을 구별 할 수 있으며, 이러한 구별의 정도는 화면을 바라보는 사용자의 위치가 상하방향으로 변경됨에 따라 점차 약해지고 있다. 특히, 시야각이 특정값(a1) 이상이 되면, 낮은 계조전압의 대비비가 높은 계조전압의 대비비보다 우수하게 되어 화면에 표시되는 정보가 모두 낮은 계조전압의 색상으로 표현됨으로써 정보의 구별이 불가능하게 된다(계조반전 현상). 따라서, 시야각은 -a1°∼ a1°까지로 한정되며, 넓은 시야각을 확보하기 위해서는 계조반전이 발생하는 각도인 a1의 값을 높일 필요가 있다. 일반적으로 계조반전을 고려한 시야각의 범위는 -60°∼ 60°에 걸쳐 형성되는 것으로 알려져 있다.According to FIG. 1, in the center of the screen, the contrast ratio increases sequentially from the black state to the white state according to the increase of the gradation voltage, so that the expression color at each gradation level can be distinguished. As the position is changed up and down, it is gradually weakening. Particularly, when the viewing angle is greater than or equal to a specific value (a 1 ), the contrast ratio of the low gray scale voltage becomes superior to the contrast ratio of the high gray voltage, and all of the information displayed on the screen is expressed in the color of the low gray voltage so that the information cannot be distinguished. (Gradation inversion phenomenon). Therefore, the viewing angle is limited to -a 1 ° to a 1 °, and in order to secure a wide viewing angle, it is necessary to increase the value of a 1 , which is an angle at which grayscale inversion occurs. In general, it is known that the range of the viewing angle in consideration of gradation inversion is formed over -60 ° to 60 °.

이러한 계조반전 현상을 개선하고 넓은 시야각을 확보하기 위한 광시야각(wide viewing angle) 기술로서, 한 화소를 다수의 영역으로 나누어 각 영역마다 액정분자의 배향을 다르게 하여 화소의 특성이 그 속에 들어 있는 다수 영역(domain) 특성의 평균값이 되게 하는 다중영역 분할기술, 위상차 필름을 사용하여 시야방향의 변화에 대한 위상차의 변화를 줄이는 광보상 기술, 수평방향 전기장을 걸어주어 액정의 방향자가 배향막에 나란한 평면에서 꼬이게 하는 IPS(In Plane Switch) 기술, 수직 배향막과 유전율 이방성이 음인 액정을 사용하는 수직정렬(Vertical Alignment) 기술 등이 알려져 있다.Wide viewing angle technology to improve the gray level inversion phenomenon and to secure a wide viewing angle. A pixel is divided into a plurality of regions, and the orientation of the liquid crystal molecules is changed in each region, so that the characteristics of the pixels are included. Multi-domain segmentation technology that makes the average value of domain characteristics, Optical compensation technology to reduce the phase change with respect to the change of viewing direction by using retardation film, and the direction of the liquid crystal is applied in the plane parallel to the alignment film by applying the electric field in the horizontal direction. The twisted Plane Switch (IPS) technique, the Vertical Alignment technique using a vertical alignment layer and a liquid crystal with negative dielectric anisotropy, and the like are known.

그러나, 광보상 기술은 비대칭적 시각 특성과 계조 반전 특성이 그대로 남아있어 시야각 확장효과가 별로 없다는 문제점이 있으며, 다중영역 분할기술은 여러 번의 부가적인 포토리소그래피(photolithography)공정과 러빙(rubbing) 공정을 거쳐야 하므로 공정 수가 증가하고 수율이 낮아진다는 문제점이 있다. 또한, 다중영역 분할기술은 동일 보상필름을 적용하는 경우 보상되는 영역과 보상되지 않는 영역이 존재하여 계조반전과 시야각은 서로 대립되는 관계를 형성함으로써 계조반전을 개선하여 시야각을 향상하고자 하는 노력이 원천적으로 불가능하게 되는 문제점이 있다.However, the optical compensation technique has a problem that the asymmetric visual characteristics and gradation inversion characteristics remain intact, so that the viewing angle expansion effect is not much. The multi-domain segmentation technique uses several additional photolithography and rubbing processes. There is a problem that the number of processes increases and the yield decreases because it has to go through. In addition, in the multi-zone segmentation technology, when the same compensation film is applied, there is an area that is compensated and an area that is not compensated, and the effort to improve the viewing angle is improved by forming a relationship in which the gray level inversion and the viewing angle are opposed to each other. There is a problem that becomes impossible.

따라서, 본 발명의 목적은 추가공정의 투입을 최소한으로 억제하면서 액정을 통과한 광을 액정패널의 상부 및 하부방향으로 굴절시킴으로써 액정패널의 상부 및 하부에서 발생하는 계조반전 현상을 완화 또는 제거하여 시야각을 향상시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to relieve or eliminate the grayscale inversion occurring in the upper and lower portions of the liquid crystal panel by refracting the light passing through the liquid crystal toward the upper and lower directions of the liquid crystal panel while minimizing the addition of additional processes. It is to provide a liquid crystal display device that can improve the.

도 1은 종래의 TN형 TFT-LCD 장치의 시야각과 대비비의 관계를 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing a relationship between a viewing angle and a contrast ratio of a conventional TN type TFT-LCD device.

도 2A는 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.2A is an exploded perspective view schematically illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2B는 도 2A에 도시된 액정표시패널에 형성된 단위셀의 구조를 개략적으로 도시하는 구조도이다.FIG. 2B is a structural diagram schematically showing the structure of a unit cell formed in the liquid crystal display panel shown in FIG. 2A.

도 3은 상기 액정층의 상부에 TFT 기판이 형성된 단위셀의 구조를 개략적으로 도시한 구조도이다.3 is a structural diagram schematically illustrating a structure of a unit cell in which a TFT substrate is formed on the liquid crystal layer.

도 4A 내지 도 4C 및 도 5A 내지 도 5C는 본 발명의 일실시예에 의한 광굴절부의 단면을 나타내는 단면도이다.4A to 4C and FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views showing cross-sections of the light refractive portions according to the embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 디스플레이 유닛110 : 칼라필터 기판100: display unit 110: color filter substrate

120 : TFT 기판130 : 액정120 TFT substrate 130 Liquid crystal

140,150 : 편광판170 : 액정표시패널140,150 polarizer 170 liquid crystal display panel

180 : 구동회로부 200 : 백라이트 어셈블리180: driving circuit unit 200: backlight assembly

210 : 도광판220 : 집광시트류210: Light guide plate 220: Condensing sheet

230 : 반사판240 : 광원230: reflector 240: light source

300 : 몰드 프레임300: Mold Frame

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, i) 제1전극을 포함하며, 광을 굴절시키기 위한 광굴절부를 구비하는 제1기판, 상기 제1기판과 대향하며 상기 제1전극과 함께 전기장을 형성하기 위한 제2전극을 구비하는 제2기판, 상기 제1기판의 하부 및 상기 제2기판 상부 사이에 위치하는 액정층을 포함하며, 상기 광굴절부는 상기 액정을 통과한 광을 상기 제1기판의 주변부로 굴절시키는 액정표시패널과 ii) 상기 액정표시패널로 디스플레이 정보를 포함하는 구동신호를 공급하기 위한 구동회로부를 포함하는 디스플레이 유닛; 상기 디스플레이 정보를 표시하기 위한 광을상기 디스플레이 유닛으로 공급하는 백라이트 어셈블리; 및 상기 디스플레이 유닛 및 상기 백라이트 어셈블리를 수용하여 고정하는 수용체를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes: i) a first substrate including a first electrode and having a photorefractive portion for refracting light, and opposing the first substrate to form an electric field together with the first electrode. And a liquid crystal layer disposed between the lower portion of the first substrate and the upper portion of the second substrate, wherein the optical refraction portion is configured to pass light passing through the liquid crystal to the second substrate. A display unit including a liquid crystal display panel refracted to a peripheral portion and ii) a driving circuit unit for supplying a driving signal including display information to the liquid crystal display panel; A backlight assembly supplying light for displaying the display information to the display unit; And a container configured to receive and fix the display unit and the backlight assembly.

이때, 상기 제1기판은 상기 제2기판의 상부면과 대향하는 면에 색상을 구현하기 위한 칼라필터 및 상기 제1기판을 평탄화 하기 위한 코팅층(over-coating layer)을 더 포함하며, 상기 광굴절부는 상기 코팅층의 표면 또는 상기 칼라필터가 형성된 상기 제1 기판에 직접 형성된다. 또는, 상기 제1기판은 상기 제2기판의 상부면과 대향하는 면에 위치하여 상기 제1전극에 인가되는 전류를 제어하는 박막 트랜지스터(thin film transistor)를 더 포함하는 TFT 기판일 수 있으며, 상기 광굴절부는 상기 TFT 기판에 형성된 박막 트랜지스터 보호막(Passivation layer) 또는 게이트 보호막 상에 형성될 수 있다.In this case, the first substrate further includes a color filter for realizing a color on a surface facing the upper surface of the second substrate, and an over-coating layer for planarizing the first substrate. The part is directly formed on the surface of the coating layer or the first substrate on which the color filter is formed. Alternatively, the first substrate may be a TFT substrate further comprising a thin film transistor positioned on a surface opposite the upper surface of the second substrate to control a current applied to the first electrode. The photorefractive portion may be formed on a thin film transistor passivation layer or a gate passivation layer formed on the TFT substrate.

상기 광굴절부는 평탄한 수평막의 표면으로부터 광의 진행방향으로 함몰된 다수의 홈으로 형성되며, 상기 다수의 홈은 일정한 간격을 유지하면서 상기 액정의 평균 틸트(tilt) 방향과 수직한 방향으로 서로 평행하게 배열되어 상기 액정을 통과한 광 중 상기 홈으로 입사되는 광은 상기 제1기판의 양 측단으로 굴절되고 상기 홈 사이의 평탄한 막인 수평막으로 입사되는 광은 상기 제1기판의 정면방향으로 직진하게 된다. 이때, 상기 홈은 오목곡면 또는 2개의 경사평면으로 구성한다.The photorefractive portions are formed of a plurality of grooves recessed in the advancing direction of light from the surface of the flat horizontal film, and the plurality of grooves are arranged parallel to each other in a direction perpendicular to the average tilt direction of the liquid crystal while maintaining a constant interval. The light incident to the groove among the light passing through the liquid crystal is refracted to both side ends of the first substrate, and the light incident to the horizontal film, which is a flat film between the grooves, goes straight to the front direction of the first substrate. At this time, the groove is composed of a concave curved surface or two inclined plane.

따라서, 본 발명에 의하면, 액정표시패널의 상부 및 하부방향으로의 광량 증가에 의해 계조반전을 제거 또는 억제시킴으로써 상기 액정표시패널의 상단부 및 하단부에서 표시특성을 개선시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention, display characteristics can be improved at the upper and lower ends of the liquid crystal display panel by eliminating or suppressing the gray level inversion by increasing the amount of light in the upper and lower directions of the liquid crystal display panel.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2A는 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이며, 도 2B는 도 2A에 도시된 액정표시패널에 형성된 단위셀의 구조를 개략적으로 도시하는 구조도이다.2A is an exploded perspective view schematically illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a structural diagram schematically illustrating a structure of a unit cell formed in the liquid crystal display panel illustrated in FIG. 2A.

도 2A 및 도 2B를 참조하면, 액정표시장치(900)는 화상을 표시하기 위한 디스플레이 유닛(100), 상기 디스플레이 유닛(100)으로 광을 공급하는 백라이트 어셈블리(200) 및 상기 디스플레이 유닛(100)과 상기 백라이트 어셈블리(200)를 수용하는 몰드 프레임(300)을 포함한다.2A and 2B, the liquid crystal display 900 may include a display unit 100 for displaying an image, a backlight assembly 200 for supplying light to the display unit 100, and the display unit 100. And a mold frame 300 accommodating the backlight assembly 200.

상기 디스플레이 유닛(100)은 화상을 표현하는 액정표시패널(170)과 상기 액정표시패널(170)로 디스플레이 정보를 포함하는 구동신호를 공급하는 구동회로부(180)를 포함한다.The display unit 100 includes a liquid crystal display panel 170 for displaying an image and a driving circuit unit 180 for supplying a driving signal including display information to the liquid crystal display panel 170.

일 실시예로서, 상기 액정표시패널(170)은 색상을 구현하는 제1기판인 칼라필터 기판(110), 이와 대향하며 TFT로 구성된 스위칭 소자를 구비하는 제2기판인 TFT 기판(120) 및 상기 칼라필터 기판(110)과 TFT 기판(120) 사이에 위치하는 액정(130)으로 형성된다.In an exemplary embodiment, the liquid crystal display panel 170 may include a color filter substrate 110, which is a first substrate for implementing color, and a TFT substrate 120, which is a second substrate having a switching element opposed to the color filter substrate 110. The liquid crystal 130 is positioned between the color filter substrate 110 and the TFT substrate 120.

상기 액정(130)은 일실시예로서 90°로 비틀린 네마틱(Twisted Nematic) 액정(이하 90°TN형 액정)을 사용한다. 따라서, 상기 액정(130)의 장축방향은 상기 TFT 기판(120) 및 상기 칼라필터 기판(110) 부근과 그 중앙에서 서로 90°의 각도를 형성하고 있다. 이하에서는, 수직전계 수평배향 액정의 평균 틸트(tilt) 방향을제1방향, 이와 수직하는 방향을 제2방향이라 정의한다. 따라서, 상기 제1방향은 상기 TFT 기판(120) 및 상기 칼라필터 기판(110) 표면과 인접한 영역에 위치하는 상기 액정 방향자의 방향과 대체로 일치한다. 또한, 상기 제1방향을 따른 상기 액정표시패널(170) 전면의 일측부를 액정표시패널의 상부전면으로, 이와 대향하는 타측부를 액정표시패널의 하부전면으로 정의한다.The liquid crystal 130 uses a twisted nematic liquid crystal (hereinafter, 90 ° TN type liquid crystal) at 90 ° as an embodiment. Accordingly, the major axis direction of the liquid crystal 130 forms an angle of 90 ° with each other in the vicinity of and in the center of the TFT substrate 120 and the color filter substrate 110. Hereinafter, an average tilt direction of the vertical field horizontally aligned liquid crystal is defined as a first direction and a direction perpendicular to the second direction. Accordingly, the first direction generally coincides with the direction of the liquid crystal director located in an area adjacent to the surfaces of the TFT substrate 120 and the color filter substrate 110. In addition, one side of the front surface of the liquid crystal display panel 170 along the first direction is defined as an upper front surface of the liquid crystal display panel, and the other side opposite thereto is defined as a lower front surface of the liquid crystal display panel.

상기 칼라필터 기판(110)에는 색상을 구현하기 위한 색화소가 형성된 칼라필터(112), 상기 칼라필터(112)를 보호하며, 기판의 표면을 평탄하게 하기 위한 표면 보호막인 코팅층(over-coating layer, 114), 상기 코팅층(114)의 표면에 형성된 제1 전극인 공통전극(116) 및 상기 공통전극(116)의 표면에 형성된 액정을 배향하기 위한 배향막(118)이 차례대로 적층되어 있다. 이때, 상기 코팅층(114)의 표면에는 상기 칼라필터 기판(110)으로 입사하는 광을 굴절시켜 상기 액정표시패널(170)의 상부전면 및 하부전면으로 굴절시키기 위한 광굴절부(115)가 형성되어 있다.The color filter substrate 110 has a color filter 112 formed with a color pixel for realizing color, and protects the color filter 112 and an over-coating layer which is a surface protective film for flattening the surface of the substrate. 114, a common electrode 116 which is a first electrode formed on the surface of the coating layer 114, and an alignment layer 118 for aligning liquid crystals formed on the surface of the common electrode 116 are sequentially stacked. In this case, a light refraction portion 115 is formed on the surface of the coating layer 114 to refract light incident on the color filter substrate 110 to the upper and lower surfaces of the liquid crystal display panel 170. have.

상기 광굴절부(115)는 상기 코팅층(114)으로부터 광의 진행방향으로 일정한 깊이만큼 파여진 홈 형상을 구비한다. 상기 홈은 광의 진행방향에 대하여 오목하게 형성된 오목곡면을 구비하여 형성될 수 있으며, 또는 우상향으로 경사진 제1경사평면과 좌상향으로 경사진 제2경사평면이 서로 인접하여 형성될 수 있다. 상기 광굴절부(115)는 다수의 홈이 일정한 간격을 가지며 상기 제2 방향으로 평행하게 배열하도록 형성된다. 따라서, 상기 칼라필터 기판(110)으로 입사되는 광은 상기 광굴절부(115)에 의해 굴절되어 상기 액정표시패널(170)의 상부 전면 및 하부전면 방향으로 입사된다. 따라서, 종래와 비교하여 상기 액정표시패널(170)의 상부전면 및하부전면으로 입사되는 광량을 증가시킴으로써 광투과율을 증대시킨다. 이에 따라, 상기 액정표시패널(170)의 상부전면 및 하부전면에서 발생하는 계조반전 현상을 완화 내지 제거시킴으로써 액정표시장치의 표시성능을 개선시킬 수 있다. 상기 광굴절부(115)에 대하여는 이하에서 상설된다.The light refracting portion 115 has a groove shape excavated by a predetermined depth in the traveling direction of the light from the coating layer 114. The groove may be formed with a concave curved surface concave with respect to the traveling direction of the light, or the first inclined plane inclined in a right upward direction and the second inclined plane inclined in a left upward direction may be adjacent to each other. The light refracting portion 115 is formed such that a plurality of grooves are arranged in parallel in the second direction at regular intervals. Therefore, the light incident on the color filter substrate 110 is refracted by the light refracting portion 115 and is incident in the upper front and lower front directions of the liquid crystal display panel 170. Accordingly, the light transmittance is increased by increasing the amount of light incident on the upper and lower front surfaces of the liquid crystal display panel 170 as compared with the related art. Accordingly, display performance of the liquid crystal display may be improved by alleviating or eliminating the gray level inversion phenomenon occurring in the upper and lower surfaces of the liquid crystal display panel 170. The light refracting portion 115 is permanently described below.

상기 TFT 기판(120)에는 각 픽셀(Pixel)마다 설치된 스위칭 소자인 TFT(미도시), 커패시터(Capacitor, 미도시), 이들을 매트릭스(matrix) 형태로 서로 연결하는 게이트와 데이터 배선(미도시) 및 제1전극인 상기 공통전극(116)과 함께 전기장을 형성하는 제2전극인 화소전극(122)으로 구성된다. 상기 TFT는 상기 구동신호의 일부인 데이터 신호를 공급받는 소스 전극, 상기 소스전극으로부터 상기 데이터 신호를 상기 화소전극으로 전달하는 드레인 전극 및 상기 구동신호의 일부인 게이트 신호에 의해 상기 소스전극과 드레인 전극의 접속을 제어하는 게이트 전극을 구비한다. 이때, 상기 게이트 전극은 상기 소스전극 및 드레인 전극의 하부에 위치하는 바템 게이트(bottom gate) 방식으로 형성된다. 상기 TFT 기판(120)의 상부표면에는 외부 스크래칭이나 오염원으로부터 상기 스위칭 소자와 화소전극(122)을 보호하기 위한 보호막(Passivation layer,124)이 증착되어 있다. 이때, 상기 공통전극(116)과 상기 화소전극(122)은 일실시예로서 투명 도전막인 ITO(Indium Tin Oxide)막으로 형성한다. 상기 TFT 기판(120)의 하부 및 상기 칼라 필터 기판(110)의 상부에는 편광판(140, 150)이 형성되어 일정방향의 광을 선택적으로 통과시킨다.The TFT substrate 120 includes a TFT (not shown), a capacitor (not shown), a switching element provided for each pixel, a gate and a data line (not shown) connecting them to each other in a matrix form, and The pixel electrode 122 is a second electrode which forms an electric field together with the common electrode 116 which is a first electrode. The TFT is connected to the source electrode and the drain electrode by a source electrode receiving a data signal that is a part of the driving signal, a drain electrode transferring the data signal from the source electrode to the pixel electrode, and a gate signal that is a part of the driving signal. It has a gate electrode for controlling. In this case, the gate electrode is formed by a bottom gate method positioned below the source electrode and the drain electrode. A passivation layer 124 is deposited on the upper surface of the TFT substrate 120 to protect the switching element and the pixel electrode 122 from external scratching or contamination. In this case, the common electrode 116 and the pixel electrode 122 are formed of an indium tin oxide (ITO) film, which is a transparent conductive film. Polarizers 140 and 150 are formed below the TFT substrate 120 and above the color filter substrate 110 to selectively pass light in a predetermined direction.

상기 구동회로부(180)는 상기 TFT 기판(120)의 주변부에 구동 집적회로(Driver IC)를 포함하도록 설치된다. 구동회로는 인쇄회로기판 형태를 취하며 회로부품은 박형화와 고밀도 실장을 위하여 표면 실장기술(Surface Mounting Technology) 기술을 이용하여 탑재된다. 이때, 상기 구동 집적회로는 일실시예로서 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package(TCP)) 형태로 제작되어 상기 인쇄회로기판과 TFT 기판(120)에 연결된다.The driver circuit unit 180 is installed to include a driver IC in a peripheral portion of the TFT substrate 120. The driving circuit takes the form of a printed circuit board and the circuit components are mounted using surface mounting technology for thinning and high density mounting. In this case, the driving integrated circuit is manufactured in the form of a tape carrier package (TCP) and connected to the printed circuit board and the TFT substrate 120.

상기 디스플레이 유닛(100)의 하부에는 상기 액정표시패널(170)로 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리(200)가 위치한다. 상기 백라이트 어셈블리(200)는 광을 발생하는 광원(240)과 상기 광원(240)으로부터 발생된 광을 상부에 위치하는 상기 디스플레이 유닛(100)으로 면조사하기 위한 도광판(210), 상기 디스플레이 유닛(100)으로 입사되는 광의 집광성능을 향상하기 위한 집광시트류(220) 및 누설광을 상기 디스플레이 유닛(100) 방향으로 반사시키기 위한 반사판(230)을 포함한다.A backlight assembly 200 is provided below the display unit 100 to supply light to the liquid crystal display panel 170. The backlight assembly 200 may include a light guide plate 210 and a display unit for irradiating a light source 240 for generating light to the display unit 100 positioned above the light generated from the light source 240. Condensing sheet 220 for improving the light collecting performance of the light incident to the 100 and a reflecting plate 230 for reflecting the leakage light toward the display unit 100.

상기 몰드 프레임(300)은 상면이 개구된 직육면체 형상으로 구성되어 4개의 측벽과 1개의 바닥면을 가진다. 바닥면에는 상기 인쇄회로기판을 상기 몰드 프레임(300)의 외측면을 따라 절곡시켜서 안착시키기 위한 개구부들이 형성되어 있다.The mold frame 300 has a rectangular parallelepiped shape having an upper surface open and has four sidewalls and one bottom surface. Openings are formed on the bottom surface of the printed circuit board by bending the printed circuit board along the outer surface of the mold frame 300.

상기 디스플레이 유닛(100)과 백라이트 어셈블리(200)를 상기 몰드 프레임(300)의 내부에 수용하고, 바텀 샤시 및 탑 샤시(미도시)를 견고하게 고정함으로써 액정표시장치는 완성된다.The liquid crystal display is completed by accommodating the display unit 100 and the backlight assembly 200 in the mold frame 300 and firmly fixing a bottom chassis and a top chassis (not shown).

상술한 바와 같은 구조를 갖는 액정표시장치(900)에 상기 구동회로부(180)를 통하여 구동신호가 인가되면 상기 화소전극(122)과 공통전극(116) 사이에 전기장이형성되며, 전기장의 방향을 따라 상기 액정(130)은 배열하게 된다. 따라서, 상기 TFT 기판(120)을 통과한 광이 상기 공통전극(116)에 도달하는 정도는 전기장에 의한 액정(130)의 배열형상에 의해 결정된다. 이때, 상기 공통전극(116)을 통과한 광이 상기 광굴절부(115)를 통과하면서 광굴절부의 표면에서 상기 칼라 필터 기판(110)의 양 측단부 방향으로 각각 굴절되어 상기 액정표시패널의 상부전면 및 하부전면에서 투과되는 광량을 증가시킨다. 따라서, 직진광량은 감소되어 정면방향의 투과율이 감소되는 만큼 액정표시패널의 상부전면 및 하부전면에서의 투과율이 증가되어 계조반전을 개선 또는 제거시키는 효과를 얻을 수 있다.When a driving signal is applied to the liquid crystal display device 900 having the above structure through the driving circuit unit 180, an electric field is formed between the pixel electrode 122 and the common electrode 116, and the direction of the electric field is changed. Accordingly, the liquid crystal 130 is arranged. Therefore, the degree to which the light passing through the TFT substrate 120 reaches the common electrode 116 is determined by the arrangement of the liquid crystal 130 by the electric field. In this case, the light passing through the common electrode 116 passes through the light refraction portion 115 and is respectively refracted in the direction of both side ends of the color filter substrate 110 on the surface of the light refraction portion, thereby forming an upper portion of the liquid crystal display panel. Increase the amount of light transmitted from the front and lower front surfaces. Therefore, as the amount of linear light decreases so that the transmittance in the front direction decreases, the transmittance in the upper and lower front surfaces of the liquid crystal display panel is increased, thereby improving or eliminating grayscale inversion.

상술한 실시예는 백라이트에서 발생된 광이 TFT 기판 및 액정층을 경유하여 칼라필터 기판을 통과하면서 상을 표시하는 구조를 갖고 있지만, 이와 달리 칼라필터 기판 및 액정을 경유하여 TFT 기판을 통과하는 구조에 의해서도 상을 표시할 수 있다.The above-described embodiment has a structure in which light generated in the backlight passes through the color filter substrate via the TFT substrate and the liquid crystal layer to display an image. The image can also be displayed by.

도 3은 상기 액정층의 상부에 TFT 기판이 형성된 단위셀의 구조를 개략적으로 도시한 구조도이다. 본 실시예는 도 2B에 도시된 단위셀과 비교하여 액정층을 중심으로 칼라필터 기판과 TFT 기판의 위치가 서로 바뀌어 있으며, 이에 따라 상기 광굴절부의 위치가 TFT 기판의 하부면에 형성되어 있다는 점을 제외하고는 동일한 구조를 갖고 있다. 따라서, 도 2B에 도시된 부재와 동일한 부재에 대하여는 동일한 참조부호를 사용한다.3 is a structural diagram schematically illustrating a structure of a unit cell in which a TFT substrate is formed on the liquid crystal layer. In this embodiment, the position of the color filter substrate and the TFT substrate are shifted with respect to the liquid crystal layer as compared with the unit cell shown in FIG. 2B. Accordingly, the position of the optical refraction portion is formed on the lower surface of the TFT substrate. Except for the same structure. Therefore, the same reference numerals are used for the same members as those shown in Fig. 2B.

도 3을 참조하면, 바텀 게이트 방식의 TFT 기판 표면에는 박막 트랜지스터의 스크래칭을 방지하고 오염을 방지하기 위한 보호막(124)이 구비되어 있으며, 상기보호막(124)의 표면에는 액정(130)층을 통과한 광을 상기 TFT 기판(120)의 양 측단으로 굴절시키기 위한 광굴절부(125)가 형성되어 있다. 따라서, 백라이트 어셈블리에서 공급된 광은 먼저 칼라필터(122)에 의해 분광되어 상기 액정층에 유입되며, 액정층을 통과한 광은 상기 TFT 기판을 경유하여 상기 액정표시패널(170) 상에 상을 형성하게 된다. 이때, 상기 TFT 기판의 박막 트랜지스터로서 게이트 전극이 트랜지스터의 상부에 형성되는 탑 게이트 방식인 경우에는 게이트 보호막 위에 상기 광굴절부를 형성할 수도 있다.Referring to FIG. 3, a passivation layer 124 is provided on a bottom gate TFT substrate to prevent scratching and contamination of the thin film transistor, and a passivation layer 124 passes through the passivation layer 124. A photorefractive portion 125 is formed for refracting a light to both side ends of the TFT substrate 120. Therefore, the light supplied from the backlight assembly is first spectroscopically introduced by the color filter 122 into the liquid crystal layer, and the light passing through the liquid crystal layer is transferred onto the liquid crystal display panel 170 via the TFT substrate. To form. In this case, in the case of the top gate type in which a gate electrode is formed on the transistor as a thin film transistor of the TFT substrate, the photorefractive portion may be formed on the gate protective layer.

도 4A 내지 도 4C 및 도 5A 내지 도 5C는 본 발명의 일실시예에 의한 광굴절부를 제1방향으로 절단한 단면을 나타내는 단면도이다. 이하에서 편의상 광굴절부는 칼라 필터 기판에 형성된 것을 기준으로 설명한다.4A to 4C and FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views illustrating a cross section obtained by cutting a light refraction portion in a first direction according to an embodiment of the present invention. For convenience, the light refraction portion will be described on the basis of that formed on the color filter substrate.

도 4A를 참조하면, 상기 광굴절부(115)는 일실시예로서 상기 코팅층(114)의 표면으로부터 액정층을 통과한 광의 진행방향으로 파여진 다수개의 홈으로 형성되며, 상기 홈의 내부에는 광의 진행방향에 대하여 오목하게 형성된 오목곡면(1152)이 구비된다. 이때, 상기 홈은 상기 액정의 평균 틸트 방향과 수직한 방향인 제2 방향으로 서로 평행하게 배열되어 상기 액정을 통과한 광중 상기 홈으로 입사되는 광은 상기 제1기판의 양 측단으로 굴절되고 상기 홈 사이의 코팅층(114)으로 입사되는 광은 상기 액정표시패널의 정면방향으로 직진하게 된다.Referring to FIG. 4A, the light refracting portion 115 is formed as a plurality of grooves excavated in the advancing direction of light passing through the liquid crystal layer from the surface of the coating layer 114 as an embodiment. A concave curved surface 1152 formed concave with respect to the traveling direction is provided. In this case, the grooves are arranged in parallel to each other in a second direction perpendicular to the average tilt direction of the liquid crystal so that the light incident to the grooves of the light passing through the liquid crystal is refracted to both side ends of the first substrate and the groove Light incident on the coating layer 114 therebetween is directed to the front direction of the liquid crystal display panel.

상기 오목곡면(1151)은 곡면에 접하는 접선면이 양의 기울기를 갖는 제1구역(1151a)과 음의 기울기를 갖는 제2구역(1151b)으로 형성된다. 상기 제1구역(1151a)으로 입사되는 광(ⓐ)은 곡면에 의해 굴절되어 상기 액정표시패널의상부전면으로 투과되고, 상기 제2구역(1151b)으로 입사되는 광(ⓑ)은 곡면에 의해 굴절되어 상기 액정표시패널의 하부전면으로 투과된다. 따라서, 상기 코팅층(114)의 굴절률은 최소한 1 이상이어야 하며, 굴절률의 차이에 따라 상기 액정표시패널의 상부전면 또는 하부전면으로 굴절되는 정도가 달라지게 된다. 바람직하게는, 상기 코팅층의 굴절률을 1.5가 되도록 형성한다.The concave curved surface 1151 is formed of a first region 1151a having a positive slope in contact with a curved surface and a second region 1151b having a negative slope. The light ⓐ incident to the first zone 1151a is refracted by the curved surface and transmitted to the upper front surface of the liquid crystal display panel, and the light ⓑ incident to the second zone 1151b is refracted by the curved surface. The light is transmitted through the front lower surface of the liquid crystal display panel. Accordingly, the refractive index of the coating layer 114 should be at least 1, and the degree of refraction toward the upper front surface or the lower front surface of the liquid crystal display panel varies according to the difference in refractive index. Preferably, the refractive index of the coating layer is formed to be 1.5.

상기 광굴절부(115)는 일정한 간격을 갖도록 서로 평행하게 제2방향으로 형성되어 서로 인접하는 상기 오목곡면(1151) 사이에는 상기 코팅층(114)의 표면층이 변형되지 않은 수평막(1152)이 형성되어 있다. 또한, 상기 코팅층(114)의 제1방향 양 측단과 상기 오목부 사이에도 상기 수평막(1152)이 형성되어 있다. 상기 수평막(1152)으로 입사한 광(ⓔ)은 굴절되지 않고 직진하여 상기 액정표시패널의 정면방향으로 진행하는 직진광(ⓕ) 된다. 따라서, 종래에는 상기 코팅층(114)에 대하여 수직하게 입사한 광이 모두 직진광으로서 상기 액정표시패널의 정면방향으로 출사되었지만, 본 발명에 의한 굴절부에 의해 입사광 중의 일부는 굴절되어 상기 액정표시패널의 상부전면 및 하부전면 방향으로 출사된다. 따라서, 액정표시패널의 정면으로 출사되는 광량을 일부 줄이는 대신, 상부전면 및 하부전면으로 출사되는 광량을 증가시켜 액정표시패널의 상부전면 및 하부전면에서 발생하는 계조반전 현상을 완화 내지 제거시킬 수 있다.The photorefractive portions 115 are formed in parallel to each other in a second direction to have a predetermined interval so that a horizontal film 1152 in which the surface layer of the coating layer 114 is not deformed is formed between the concave curved surfaces 1151 adjacent to each other. It is. In addition, the horizontal film 1152 is formed between both side ends of the coating layer 114 in the first direction and the concave portion. The light ⓔ incident on the horizontal film 1152 is straight without being refracted and goes straight in front of the liquid crystal display panel. Therefore, although all of the light incident perpendicularly to the coating layer 114 is emitted in the front direction of the liquid crystal display panel as straight light, a part of the incident light is refracted by the refraction unit according to the present invention. Emitted in the upper front and lower front direction of. Therefore, instead of partially reducing the amount of light emitted to the front of the liquid crystal display panel, the amount of light emitted to the upper and lower front surfaces may be increased to alleviate or eliminate the gray level inversion phenomenon occurring at the upper and lower front surfaces of the liquid crystal display panel. .

한편, 상기 오목곡면(1151)은 필요에 따라 서로 상이한 곡률을 갖는 곡면으로 형성될 수 있다. 일 실시예로서, 도 4B에 도시된 바와 같이 상기 제1구역(1151a)에서의 곡률을 상기 제2구역(1151b)에서의 곡률보다 작게 형성하여액정표시패널의 상부전면에서 출사되는 광량을 더욱 증가시킬 수 있다. 따라서, 액정표시패널의 상부전면과 하부전면중 계조반전 효과가 더욱 필요한 영역으로 광을 투사할 수 있다. 상기 제2구역(1151b)의 곡률을 무한대로 형성하면 곡면과 평면으로 형성된 광굴절부(115)를 형성할 수도 있다. 또한, 도 4C에 도시한 바와 같이, 상기 수평막(1152)의 형상을 광의 진행방향에 대하여 볼록한 형상으로 구성하여 직진광의 집중도를 더욱 향상할 수 있다.Meanwhile, the concave curved surface 1151 may be formed as a curved surface having different curvatures from each other as needed. As shown in FIG. 4B, the curvature of the first region 1151a is made smaller than the curvature of the second region 1151b to further increase the amount of light emitted from the upper front surface of the liquid crystal display panel. You can. Therefore, the light can be projected to an area in which the gray level inversion effect is further required among the upper and lower surfaces of the LCD panel. When the curvature of the second zone 1151b is formed to be infinite, the light refraction portion 115 formed in a curved surface and a plane may be formed. In addition, as shown in FIG. 4C, the horizontal film 1152 may be configured to have a convex shape with respect to the traveling direction of the light, thereby further improving the concentration of the straight light.

도 5A에 도시한 바와 같이, 상기 제1구역(1151a) 및 제2구역(1151b)의 곡률을 모두 무한대로 형성하여 우상향으로 경사진 제1경사평면(1153)과 좌상향으로 경사진 제2경사평면(1154)으로 상기 홈을 구성할 수도 있다. 이때, 상기 제1경사평면(1153) 및 제2경사평면(1154)이 상기 코팅층(114)의 표면과 이루는 각도에 따라 상기 액정표시패널의 상부전면과 하부전면으로 굴절되는 광량이 결정된다. 또한, 상기 액정표시패널에 대한 직진광의 성분을 강화할 필요가 있는 경우에는, 도 5B에 도시된 바와 같이 상기 제1경사평면(1153)과 제2경사평면(1154) 사이에 수평부(1155)를 형성하여 상기 광굴절부(115)의 단면이 사다리꼴 형상을 갖도록 한다. 따라서, 상기 수평막(1152) 및 수평부(1155)로 입사되는 광은 상기 액정표시패널의 정면방향으로 출사되는 직진광이 되며, 상기 제1경사평면(1153) 및 상기 제2경사평면(1154)으로 출사되는 광은 상기 액정표시패널의 상부전면 및 하부전면방향으로 출사되어 계조반전을 완화 내지 제거시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 액정표시패널의 상부전면 및 하부전면 방향으로 출사되는 광량을 달리 설정하기 위하여 도 5A 및 도 5C에 도시된 바와 같이, 최외각 수평막을 상기 코팅층(114)의 제1방향상단 또는 하단중의 어느 하나에만 형성할 수 있다.As shown in FIG. 5A, the first slope 1151 a and the second slope sloped to the left and the first slope plane 1153 inclined to the upper right by forming the curvature of both the first zone 1151 a and the second zone 1151 b to infinity. The groove may be configured in a plane 1154. In this case, the amount of light that is refracted to the upper and lower front surfaces of the liquid crystal display panel is determined by the angle between the first and second inclined planes 1153 and 1154 to the surface of the coating layer 114. In addition, when it is necessary to strengthen the component of the straight light for the liquid crystal display panel, as shown in FIG. 5B, the horizontal portion 1155 is disposed between the first inclined plane 1153 and the second inclined plane 1154. It is formed so that the cross-section of the light refractive portion 115 has a trapezoidal shape. Accordingly, the light incident on the horizontal film 1152 and the horizontal portion 1155 becomes straight light emitted in a front direction of the liquid crystal display panel, and the first inclined plane 1153 and the second inclined plane 1154. The light emitted by) may be emitted in the upper front and lower front directions of the liquid crystal display panel to mitigate or eliminate gray level inversion. In addition, as shown in FIGS. 5A and 5C to set different amounts of light emitted in the upper and lower front directions of the liquid crystal display panel, an outermost horizontal film is formed in the upper or lower end of the coating layer 114 in the first direction. It can be formed only in any of.

도 4A 내지 도 4C 및 도 5A 내지 도 5C에 도시된 바와 같이, 상기 광굴절부(115)가 소정의 곡률을 갖는 경우에는 여러 각도로 균일하게 광을 굴절시키지만, 무한대의 곡률을 갖는 경사평면으로 형성되는 경우에는 특정각도로만 광을 굴절시킬 수 있는 차이가 있다.4A to 4C and 5A to 5C, when the light refracting portion 115 has a predetermined curvature, the light is uniformly refracted at various angles, but is inclined plane having an infinite curvature. If formed, there is a difference that the light can be refracted only at a certain angle.

상기 광굴절부(115)는 코팅층(114)을 형성하는 공정에 소정의 형상을 갖도록 패턴화 시킴으로써 형성할 수 있다. 따라서, 상기 광굴절부(114)를 형성하기 위한 별도의 추가적인 공정을 필요로 하지 않는다. 따라서, 종래의 액정표시패널 제조공정을 변경함이 없이 계조반전을 개선할 수 있는 장점이 있다.The light refractive portion 115 may be formed by patterning the coating layer 114 to have a predetermined shape in the process of forming the coating layer 114. Therefore, no additional process for forming the light refractive portion 114 is required. Accordingly, there is an advantage in that gray scale inversion can be improved without changing the conventional liquid crystal display panel manufacturing process.

상기 실시예의 경우에는, 상하 방향 시야각을 개선하기 위해 다수의 홈을 제2방향과 평행하게 형성하였지만, 좌우 방향 시야각을 개선하기 위해서는 상기 홈의 형성방향을 상기 제1방향으로 변경하는 것만으로 족하다. 따라서, 상하방향 시야각뿐 아니라 좌우방향 시야각도 상술한 바와 같은 동일한 구성을 통하여 개선할 수 있다.In the above embodiment, in order to improve the vertical viewing angle, a plurality of grooves are formed in parallel with the second direction, but in order to improve the horizontal viewing angle, it is sufficient to change the forming direction of the groove in the first direction. Therefore, not only the vertical viewing angle but also the horizontal viewing angle can be improved through the same configuration as described above.

본 발명에 의하면, 별도의 공정추가 없이 액정표시패널의 상부기판 표면에 광굴절부를 형성함으로써 액정표시패널의 상부전면 및 하부전면 방향으로 입사되는 광량을 증가시켜 계조반전을 개선시킬 수 있다. 따라서, 액정표시패널의 상부전면 및 하부전면에서 시야각을 개선함으로써 액정표시장치의 표시특성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the light refraction portion is formed on the upper substrate surface of the liquid crystal display panel without an additional process to increase the amount of light incident in the upper front and lower front directions of the liquid crystal display panel, thereby improving gray level inversion. Therefore, the display characteristics of the liquid crystal display can be improved by improving the viewing angles on the upper and lower surfaces of the liquid crystal display panel.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.

Claims (13)

i) 제1전극을 포함하며, 광을 굴절시키기 위한 광굴절부를 구비하는 제1기판, 상기 제1기판과 대향하며 상기 제1전극과 함께 전기장을 형성하기 위한 제2전극을 구비하는 제2기판, 상기 제1기판의 하부 및 상기 제2기판 상부 사이에 위치하는 액정층을 포함하며, 상기 광굴절부는 상기 액정을 통과한 광을 상기 제1기판의 주변부로 굴절시키는 액정표시패널과 ii) 상기 액정표시패널로 디스플레이 정보를 포함하는 구동신호를 공급하기 위한 구동회로부를 포함하는 디스플레이 유닛;i) a first substrate comprising a first electrode, the first substrate having a photorefractive portion for refracting light, and a second substrate facing the first substrate and having a second electrode for forming an electric field together with the first electrode; And a liquid crystal layer positioned between the lower portion of the first substrate and the upper portion of the second substrate, wherein the optical refraction portion refracts the light passing through the liquid crystal to the peripheral portion of the first substrate; A display unit including a driving circuit unit for supplying a driving signal including display information to the liquid crystal display panel; 상기 디스플레이 정보를 표시하기 위한 광을 상기 디스플레이 유닛으로 공급하는 백라이트 어셈블리; 및A backlight assembly for supplying light for displaying the display information to the display unit; And 상기 디스플레이 유닛 및 상기 백라이트 어셈블리를 수용하여 고정하는 수용체를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a container configured to receive and fix the display unit and the backlight assembly. 제1항에 있어서, 상기 제1기판은 상기 제2기판의 상부면과 대향하는 면에 색상을 구현하기 위한 칼라필터 및 상기 제1기판을 평탄화 하기 위한 코팅층(over-coating layer)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 1, wherein the first substrate further comprises a color filter for realizing color on a surface opposite the upper surface of the second substrate, and an over-coating layer for planarizing the first substrate. Liquid crystal display device characterized in that. 제2항에 있어서, 상기 광굴절부는 상기 코팅층의 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device of claim 2, wherein the light refraction portion is formed on a surface of the coating layer. 제2항에 있어서, 상기 광굴절부는 상기 제1기판에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the light refraction portion is formed on the first substrate. 제1항에 있어서, 상기 제1기판은 상기 제2기판의 상부면과 대향하는 면에 위치하여 상기 제1전극에 인가되는 전류를 제어하는 박막 트랜지스터(thin film transistor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 1, wherein the first substrate further comprises a thin film transistor positioned on a surface of the second substrate facing the upper surface of the second substrate to control a current applied to the first electrode. Liquid crystal display device. 제5항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는 상기 구동신호의 일부인 데이터 신호를 공급받는 소스 전극, 상기 소스 전극으로부터 상기 데이터 신호를 상기 제1 전극에 전달하는 드레인 전극, 상기 소스전극 및 드레인 전극의 하부에 위치하며 상기 구동신호의 일부인 게이트 신호에 의해 상기 소스 전극과 드레인 전극의 접속을 제어하는 게이트 전극 및 상기 박막 트랜지스터를 보호하기 위한 박막 트랜지스터 보호막(passivation layer)을 구비하는 바텀 게이트(bottom-gate) 방식으로 형성되며, 상기 박막 트랜지스터 보호막(passivation layer) 상에 상기 광굴절부가 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The thin film transistor of claim 5, wherein the thin film transistor includes a source electrode receiving a data signal that is a part of the driving signal, a drain electrode transferring the data signal from the source electrode to the first electrode, and a lower portion of the source electrode and the drain electrode. A bottom-gate method having a gate electrode positioned to control the connection between the source electrode and the drain electrode by a gate signal which is part of the driving signal, and a thin film transistor passivation layer for protecting the thin film transistor And the light refraction portion is formed on the thin film transistor passivation layer. 제5항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는 상기 구동신호의 일부인 데이터 신호를 공급받는 소스 전극, 상기 소스 전극으로부터 상기 데이터 신호를 상기 제1 전극에 전달하는 드레인 전극, 상기 소스전극 및 드레인 전극의 상부에 위치하며 상기 구동신호의 일부인 게이트 신호에 의해 상기 소스전극과 드레인 전극의 접속을 제어하는 게이트 전극, 상기 게이트 전극의 상부에 형성되어 박막 트랜지스터를 보호하는 게이트 보호막을 구비하는 탑 게이트(top-gate) 방식으로 형성되며, 상기 광굴절부는 상기 게이트 보호막 상에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The thin film transistor of claim 5, wherein the thin film transistor includes a source electrode receiving a data signal which is a part of the driving signal, a drain electrode transferring the data signal from the source electrode to the first electrode, and an upper portion of the source electrode and the drain electrode. A top gate having a gate electrode positioned to control the connection between the source electrode and the drain electrode by a gate signal which is a part of the driving signal, and a gate protection layer formed on the gate electrode to protect the thin film transistor And the light refraction portion is formed on the gate passivation layer. 제1항에 있어서, 상기 광굴절부는 평탄한 수평막의 표면으로부터 광의 진행방향으로 함몰된 다수의 홈으로 형성되며, 상기 다수의 홈은 일정한 간격을 유지하면서 상기 액정의 평균 틸트(tilt) 방향과 수직한 방향으로 서로 평행하게 배열되어 상기 액정을 통과한 광 중 상기 홈으로 입사되는 광은 상기 제1기판의 양 측단으로 굴절되고 상기 홈 사이의 평탄한 막인 수평막으로 입사되는 광은 상기 제1기판의 정면방향으로 직진하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 1, wherein the light refraction portion is formed of a plurality of grooves recessed in the advancing direction of light from the surface of the flat horizontal film, and the plurality of grooves are perpendicular to the average tilt direction of the liquid crystal while maintaining a constant interval. The light incident to the groove among the light passing through the liquid crystal in parallel with each other in the direction is refracted to both side ends of the first substrate, and the light incident to the horizontal film, which is a flat film between the grooves, faces the front of the first substrate. The liquid crystal display device which goes straight to a direction. 제8항에 있어서, 상기 홈은 광의 진행방향에 대하여 오목하게 형성된 오목곡면을 구비하며, 상기 오목곡면은 접선면이 양의 기울기를 갖는 제1구역 및 음의 기울기를 갖는 제2구역으로 형성되어 상기 제1구역으로 입사하는 광은 상기 제1기판의 제1측단으로 굴절되고 상기 제2구역으로 입사하는 광은 상기 제1측단과 대향하는 제2측단으로 굴절되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 8, wherein the groove has a concave curved surface formed concave with respect to the traveling direction of the light, wherein the concave curved surface is formed of a first region having a positive slope and a second region having a negative slope And the light incident to the first zone is refracted to the first side end of the first substrate, and the light incident to the second zone is refracted to the second side end facing the first side end. 제9항에 있어서, 상기 오목곡면은 상기 제1구역과 상기 제2구역의 곡률을 상이하게 형성하여 상기 제1측단과 제2측단으로 굴절되는 광의 방향과 광량을 상이하게 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.10. The method of claim 9, wherein the concave curved surface is formed differently the curvature of the first zone and the second zone can be adjusted to the direction and the amount of light refracted to the first side end and the second side end differently. Liquid crystal display device. 제8항에 있어서, 상기 홈은 상기 제1기판의 제1측단으로 광을 굴절시키는 제1경사평면 및 상기 제1기판의 제2측단으로 광을 굴절시키는 제2경사평면을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 8, wherein the groove comprises a first inclined plane for refracting the light to the first side end of the first substrate and a second inclined plane for refracting the light to the second side end of the first substrate Liquid crystal display device. 제11항에 있어서, 상기 홈은 그 내부에 상기 제1경사평면 및 제2경사평면과 동시에 교차하며, 상기 수평막과 평행한 수평면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.12. The liquid crystal display device according to claim 11, wherein the groove further includes a horizontal plane intersecting with the first inclined plane and the second inclined plane and parallel to the horizontal film. 제8항에 있어서, 인접하는 상기 홈의 사이 및 상기 홈과 상기 제1기판의 측단부 사이의 상기 수평막은 광의 집중도를 향상하기 위하여 광의 진행방향에 대하여 볼록하게 형성된 볼록곡면인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.9. The liquid crystal according to claim 8, wherein the horizontal film between adjacent grooves and between the groove and the side end portion of the first substrate is a convex curved surface formed convexly in the traveling direction of light to improve the concentration of light. Display.
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