KR20030054140A - liquid crystal display devices and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 이중 액정 표시 장치가 해상도, 컬러표시, 화질 등이 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.Recently, with the rapid development of the information society, there is a need for a flat panel display having excellent characteristics such as thinning, light weight, and low power consumption. It is excellent and is actively applied to notebooks and desktop monitors.
일반적으로 액정 표시 장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device is formed by arranging two substrates on which electric field generating electrodes are formed so that the surfaces on which the two electrodes are formed face each other, injecting a liquid crystal material between the two substrates, and then applying a voltage to the two electrodes. By moving the liquid crystal molecules by an electric field, the device expresses an image by the transmittance of light that varies accordingly.
이때, 액정 표시 장치는 두 기판의 바깥쪽에 특정 방향의 빛만을 통과시키는 편광판을 각각 가지고 있어, 투과되는 광의 그레이(gray) 표현이 가능하도록 한다.In this case, the liquid crystal display has polarizers that allow only light in a specific direction to pass through the outside of the two substrates, thereby enabling gray representation of transmitted light.
그런데, 액정 표시 장치는 스스로 빛을 발하지 못하므로 별도의 광원이 필요하다. 따라서, 액정 패널 하부에 백라이트(backlight)를 배치하고 백라이트로부터 나오는 빛을 액정 패널에 입사시켜, 액정의 배열에 따라 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시하는데, 이때 액정 표시 장치의 전계 생성 전극은 투명 도전 물질로 형성되고, 두 기판 또한 투명 기판으로 이루어져야 한다.However, the liquid crystal display does not emit light by itself and thus requires a separate light source. Accordingly, a backlight is disposed below the liquid crystal panel and light emitted from the backlight is incident on the liquid crystal panel to display an image by adjusting the amount of light according to the arrangement of the liquid crystals, wherein the field generating electrode of the liquid crystal display is transparent. It is formed of a conductive material, and both substrates must also be made of a transparent substrate.
이러한 액정 표시 장치를 투과형(transmission type) 액정 표시 장치라고 하는데, 투과형 액정 표시 장치는 백라이트와 같은 인위적인 배면광원을 사용하므로 어두운 외부 환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있으나, 백라이트로 인한 전력소비(power consumption)가 큰 단점이 있다.Such a liquid crystal display device is called a transmission type liquid crystal display device. Since the liquid crystal display device uses an artificial back light source such as a backlight, a bright image can be realized even in a dark external environment, but power consumption due to the backlight is consumed. There is a big disadvantage.
이와 같은 단점을 보완하기 위해 반사형(reflection type) 액정 표시 장치가 제안되었다. 반사형 액정 표시 장치는 외부의 자연광이나 인조광을 반사시킴으로써 액정의 배열에 따라 빛의 투과율을 조절하는 형태로 투과형 액정 표시 장치에 비해 전력소비가 적다. 반사형 액정 표시 장치에서 하부의 전계 생성 전극은 반사가 잘 되는 도전 물질로 형성하고, 상부의 전계 생성 전극은 외부광을 투과시키기 위해 투명 도전 물질로 형성한다.In order to compensate for the above disadvantages, a reflection type liquid crystal display device has been proposed. The reflection type liquid crystal display device uses less power than the transmission type liquid crystal display device in the form of adjusting light transmittance according to the arrangement of liquid crystals by reflecting external natural light or artificial light. In the reflective liquid crystal display device, the lower field generation electrode is formed of a conductive material with good reflection, and the upper field generation electrode is formed of a transparent conductive material to transmit external light.
한편, 최근에는 콜레스테릭 액정(cholesteric liquid crystal)의 특성을 이용하여 콜레스테릭 액정 컬러필터를 사용한 액정 표시 장치가 연구 및 개발되고 있다.On the other hand, recently, a liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal color filter has been researched and developed by using the characteristics of a cholesteric liquid crystal.
이러한 콜레스테릭 액정 컬러필터는 콜레스테릭 액정의 선택반사(selective reflection) 특성을 이용하여 만들어진다. 즉, 콜레스테릭 액정은 입사된 모든 빛을 반사시키는 것이 아니라 회전피치(helical pitch)에 따라 어느 특정 파장만을 주로 반사시키는 선택반사 특성을 가진다. 따라서, 회전피치를 영역별로 조절하면 반사되는 빛의 색상이 R이나 G, 또는 B의 색을 띠게 된다. 또한, 콜레스테릭 액정 컬러필터는 반사되는 광의 편광상태도 결정한다. 예를 들면, 액정분자들이 회전축을 따라 반시계 방향으로 회전하며 꼬인구조(즉, left-handed structure)를 가질 때는 좌원편광된 광만 해당 색상에서 반사하게 된다.The cholesteric liquid crystal color filter is made by using the selective reflection characteristic of the cholesteric liquid crystal. That is, the cholesteric liquid crystal has a selective reflection characteristic that mainly reflects only a specific wavelength according to a helical pitch, rather than reflecting all incident light. Therefore, if the rotation pitch is adjusted for each region, the color of reflected light has a color of R, G, or B. The cholesteric liquid crystal color filter also determines the polarization state of the reflected light. For example, when the liquid crystal molecules rotate counterclockwise along the axis of rotation and have a twisted structure (ie, left-handed structure), only the left circularly polarized light is reflected in the corresponding color.
콜레스테릭 액정 컬러필터를 이용한 반사형 액정 표시 장치는 흡수형 컬러필터를 이용한 반사형 액정 표시 장치에 비해 색 재현률 및 대비비(contrast ratio)가 우수한 장점을 가진다.The reflective liquid crystal display device using the cholesteric liquid crystal color filter has an advantage of excellent color reproduction ratio and contrast ratio compared to the reflective liquid crystal display device using the absorption color filter.
이러한 콜레스테릭 액정 컬러필터를 이용한 종래의 액정 표시 장치 구조에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.The structure of a conventional liquid crystal display using such a cholesteric liquid crystal color filter will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 액정 표시 장치에 대한 단면도로서, 도시한 바와 같이 액정 표시 장치는 투명한 제 1 기판(11) 상부에 흡수층(12)이 형성되어 있고, 그 위에 콜레스테릭 액정 컬러필터(13)가 형성되어 있으며, 콜레스테릭 액정 컬러필터(13) 상부에는 제 1 전극(14)이 형성되어 있다. 이어, 제 1 기판(11) 상부에 제 2 기판(21)이 소정간격을 가지고 배치되어 있고, 제 2 기판(21) 하부에는 제 2 전극(22)이 형성되어 있다. 다음, 제 1 전극(14)과 제 2 전극(22) 사이에는 액정층(30)이 위치하여 액정 셀(liquid crystal cell)을 이룬다. 여기서, 콜레스테릭 액정 컬러필터(13)는 반사판의 역할을 한다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display. As shown in FIG. 1, an absorption layer 12 is formed on a transparent first substrate 11, and a cholesteric liquid crystal color filter 13 is formed thereon. Is formed, and the first electrode 14 is formed on the cholesteric liquid crystal color filter 13. Subsequently, the second substrate 21 is disposed above the first substrate 11 at a predetermined interval, and the second electrode 22 is formed below the second substrate 21. Next, the liquid crystal layer 30 is positioned between the first electrode 14 and the second electrode 22 to form a liquid crystal cell. Here, the cholesteric liquid crystal color filter 13 serves as a reflector.
다음, 제 2 기판(21) 상부에 위상차판(50)이 점착층(40)을 통해 제 2기판(21)과 접착되어 있으며, 위상차판(50) 상부에는 선형 편광판(60)이 배치되어 있다.Next, the phase difference plate 50 is adhered to the second substrate 21 through the adhesive layer 40 on the second substrate 21, and the linear polarizer 60 is disposed on the phase difference plate 50. .
이와 같이, 종래의 액정 표시 장치에서 선형 편광판 및 위상차판은 별도의 제조 공정을 거쳐 형성된 후 액정 셀에 부착이 된다. 그런데, 일반적으로 선형 편광판이 보호층과 편광소자 및 이를 지지하는 투명한 필름, 그리고 접착층과 같은 여러 층으로 이루어지는 것과 같이, 선형 편광판 및 위상차판은 다수의 층을 포함하므로, 선형 편광판 및 위상차판의 두께는 100 내지 200 ㎛ 정도가 된다. 따라서, 액정 표시 장치의 두께가 두꺼워지고, 제조 공정 및 비용이 증가하는 단점이 있다.As described above, in the conventional liquid crystal display, the linear polarizer and the retardation plate are formed through separate manufacturing processes and then attached to the liquid crystal cell. However, in general, as the linear polarizer includes a protective layer, a polarizer, a transparent film supporting the same, and several layers such as an adhesive layer, the linear polarizer and the retarder include a plurality of layers, and thus the thickness of the linear polarizer and the retarder Becomes about 100-200 micrometers. Therefore, there is a disadvantage in that the thickness of the liquid crystal display device becomes thick, and the manufacturing process and the cost increase.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 두께를 감소시켜 제조 비용을 줄이고 박형인 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which reduce the manufacturing cost by reducing the thickness.
도 1은 종래의 액정 표시 장치에 대한 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도.2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 상부 기판에 대한 제조 과정을 도시한 단면도.3A to 3C are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an upper substrate of a liquid crystal display according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 컬러필터의 일례를 도시한 단면도.4 is a sectional view showing an example of a color filter according to the present invention;
도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 따른 컬러필터의 제조 과정을 도시한 단면도.5a to 5e are sectional views showing the manufacturing process of the color filter according to the present invention.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도.6 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a second embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도.7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a third embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도.8 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a fourth embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도.9 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a fifth embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도.10 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a sixth embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
111 : 제 1 기판112 : 흡수층111: first substrate 112: absorber layer
113 : 콜레스테릭 액정 컬러필터114 : 제 1 전극113: cholesteric liquid crystal color filter 114: first electrode
121 : 제 2 기판122 : 제 2 전극121: second substrate 122: second electrode
123 : 선편광자124 : 위상차필름123: linear polarizer 124: retardation film
130 : 액정층130: liquid crystal layer
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 제 1 기판 상부에 흡수층이 형성되어 있고, 그 위에 콜레스테릭 액정 컬러필터와 제 1 전극이 차례로 형성되어 있다. 제 1 전극 상부에는 일정 간격 이격되어 제 2 기판이 배치되어 있고, 제 2 기판 하부에는 선편광자가 형성되어 있다. 선편광자 하부에는 위상차필름이 형성되어 있으며, 그 하부에 제 2 전극이 형성되어 있다. 제 1 및 제2 전극 사이에는 액정층이 위치한다.In the liquid crystal display according to the present invention for achieving the above object, an absorption layer is formed on the first substrate, and the cholesteric liquid crystal color filter and the first electrode are sequentially formed thereon. A second substrate is disposed above the first electrode at regular intervals, and a linear polarizer is formed below the second substrate. A retardation film is formed under the linear polarizer, and a second electrode is formed under the linear polarizer. The liquid crystal layer is positioned between the first and second electrodes.
여기서, 제 2 기판의 상부면은 안티글레어 처리되어 있거나, 안티리플렉션 처리되어 있는 것이 좋다.Here, it is preferable that the upper surface of the second substrate is subjected to antiglare treatment or antireflection treatment.
본 발명에 따른 다른 액정 표시 장치에서는 제 1 기판 상부에 반사판이 형성되어 있고, 그 상부에 흡수형 컬러필터와 제 1 전극이 각각 형성되어 있다. 제 1 전극 상부에는 일정 간격 이격되어 제 2 기판이 배치되어 있고, 그 하부에 선편광자가 형성되어 있다. 선편광자 하부에는 위상차필름이 형성되어 있으며, 그 하부에 제 2 전극이 형성되어 있다. 제 1 및 제 2 전극 사이에는 액정층이 위치한다.In another liquid crystal display according to the present invention, a reflecting plate is formed on the first substrate, and an absorption type color filter and a first electrode are formed on the first substrate. The second substrate is disposed above the first electrode at regular intervals, and a linear polarizer is formed below the first electrode. A retardation film is formed under the linear polarizer, and a second electrode is formed under the linear polarizer. The liquid crystal layer is positioned between the first and second electrodes.
본 발명에 따른 액정 표시 장치에서, 제 2 전극은 제 2 기판과 선편광자 사이에 위치할 수 있고, 또는 위상차필름 하부에 위치할 수도 있다.In the liquid crystal display according to the present invention, the second electrode may be positioned between the second substrate and the linear polarizer, or may be positioned below the retardation film.
본 발명에 따른 또 다른 액정 표시 장치에서는 제 1 기판 상부에 제 1 전극이 형성되어 있고, 제 1 전극 상부에 일정 간격 이격되어 제 2 기판이 배치되어 있다. 제 2 기판 하부에는 선편광자와 위상차필름이 차례로 형성되어 있으며, 위상차필름 하부에는 흡수형 컬러필터가 형성되어 있다. 흡수형 컬러필터 하부에는 제 2 전극이 형성되어 있고, 제 1 및 제 2 전극 사이에는 액정층이 위치한다.In another liquid crystal display according to the present invention, a first electrode is formed on an upper portion of the first substrate, and a second substrate is disposed on the first electrode at a predetermined interval. The linear polarizer and the retardation film are sequentially formed under the second substrate, and the absorption type color filter is formed under the retardation film. A second electrode is formed below the absorption type color filter, and a liquid crystal layer is positioned between the first and second electrodes.
여기서, 제 1 기판 하부에 백라이트를 더 포함할 수 있다.Here, the backlight may further include a lower portion of the first substrate.
본 발명에 따른 또 다른 액정 표시 장치에서는 제 1 기판 상부에 컬러필터가 형성되어 있고, 그 위에 제 1 전극이 형성되어 있다. 제 1 전극 상부에는 일정 간격 이격되어 제 2 기판이 배치되어 있고, 그 하부에 선편광자가 형성되어 있다. 선편광자 하부에는 제 2 전극이 형성되어 있으며, 제 1 및 제 2 전극 사이에는 액정층이 위치한다. 제 1 기판 하부에는 백라이트가 배치되어 있다.In another liquid crystal display according to the present invention, a color filter is formed on the first substrate, and a first electrode is formed thereon. The second substrate is disposed above the first electrode at regular intervals, and a linear polarizer is formed below the first electrode. A second electrode is formed below the linear polarizer, and a liquid crystal layer is positioned between the first and second electrodes. The backlight is disposed under the first substrate.
여기서, 컬러필터는 콜레스테릭 액정으로 이루어질 수 있으며, 또는 흡수형 컬러필터로 이루어질 수도 있다.Here, the color filter may be made of cholesteric liquid crystal, or may be made of an absorption type color filter.
한편, 본 발명은 제 2 기판 상부에 테트라아세틸셀룰로오스로 이루어진 보호필름을 더 포함할 수도 있고, 보호필름은 제 2 기판과 점착층으로 접착되어 있을 수 있다. 이때, 보호필름의 상부면은 안티글레어 처리되어 있거나 안티리플렉션 처리되어 있을 수 있다.On the other hand, the present invention may further include a protective film made of tetraacetyl cellulose on the second substrate, the protective film may be bonded to the second substrate and the adhesive layer. At this time, the upper surface of the protective film may be antiglare treatment or anti-reflection treatment.
본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 제 1 기판 상부에 흡수층을 형성하고 그 위에 콜레스테릭 액정 컬러필터를 형성한 후, 콜레스테릭 액정 컬러필터 상부에 제 1 전극을 형성한다. 다음, 제 2 기판 상부에 선편광자를 형성하고, 그 위에 위상차필름 및 제 2 전극을 형성한다. 이어, 제 1 및 제 2 전극이 마주 대하도록 제 1 기판과 제 2 기판을 배치시킨 후, 배치된 제 1 및 2 기판 사이에 액정을 주입한다.In the method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention, an absorption layer is formed on the first substrate, a cholesteric liquid crystal color filter is formed thereon, and then a first electrode is formed on the cholesteric liquid crystal color filter. Next, a linear polarizer is formed on the second substrate, and a retardation film and a second electrode are formed thereon. Subsequently, after disposing the first substrate and the second substrate so that the first and second electrodes face each other, the liquid crystal is injected between the disposed first and second substrates.
여기서, 콜레스테릭 액정 컬러필터를 형성하는 단계는 제 1 기판 상부에 제 1 배향막을 형성하는 단계, 상기 배향막 상부에 제 1 콜레스테릭 액정층을 형성하는 단계, 상기 제 1 콜레스테릭 액정층이 화소별로 다른 피치를 가지도록 컬러 패터닝하는 단계, 상기 컬러 패터닝된 제 1 콜레스테릭 액정 컬러필터를 자외선으로 경화시키는 단계, 상기 경화된 제 1 콜레스테릭 액정 컬러필터를 플라즈마에 노출시키는 단계, 상기 플라즈마 처리된 제 1 콜레스테릭 액정 컬러필터 상부에 제 2 배향막을 형성하는 단계, 상기 제 2 배향막 상부에 제 2 콜레스테릭 액정층을 형성하는 단계, 상기 제 2 콜레스테릭 액정층을 컬러 패터닝하는 단계, 상기 컬러 패터닝된 제 2 콜레스테릭 액정 컬러필터를 자외선으로 경화시키는 단계, 상기 자외선 경화된 제 1 및 제 2 콜레스테릭 액정층을 열경화시키는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the cholesteric liquid crystal color filter may include forming a first alignment layer on the first substrate, forming a first cholesteric liquid crystal layer on the alignment layer, and forming the first cholesteric liquid crystal layer. Color patterning the pixel to have a different pitch for each pixel, curing the color patterned first cholesteric liquid crystal color filter with ultraviolet light, exposing the cured first cholesteric liquid crystal color filter to plasma, Forming a second alignment layer on the plasma treated first cholesteric liquid crystal color filter, forming a second cholesteric liquid crystal layer on the second alignment layer, and coloring the second cholesteric liquid crystal layer Patterning, curing the color patterned second cholesteric liquid crystal color filter with ultraviolet light, the ultraviolet cured first and second cholesters And thermosetting the liquid crystal layer.
이때, 플라즈마 처리는 산소와 수소 및 아르곤 중 어느 하나의 가스를 이용할 수 있다.In this case, the plasma treatment may use any one of oxygen, hydrogen, and argon.
본 발명에 따른 다른 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 제 1 기판 상부에 반사판을 형성하고 그 위에 흡수형 컬러필터를 형성한 후, 흡수형 컬러필터 상부에 제 1 전극을 형성한다. 이어, 제 2 기판 상부에 선편광자를 형성하고 선편광자 상부에 위상차필름을 형성한다. 다음, 위상차필름 상부에 제 2 전극을 형성한 후, 제 1 및 제 2 전극이 마주 대하도록 제 1 및 제 2 기판을 배치한다. 다음, 배치된 제 1 및 2 기판 사이에 액정을 주입한다.In another method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention, a reflective plate is formed on the first substrate and an absorption type color filter is formed thereon, and then a first electrode is formed on the absorption type color filter. Subsequently, a linear polarizer is formed on the second substrate and a retardation film is formed on the linear polarizer. Next, after the second electrode is formed on the retardation film, the first and second substrates are disposed to face the first and second electrodes. Next, the liquid crystal is injected between the disposed first and second substrates.
본 발명에 따른 또 다른 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 제 1 기판 상부에 제 1 전극을 형성한다. 다음, 제 2 기판 상부에 선편광자를 형성하고 그 위에 위상차필름을 형성한 후, 위상차필름 상부에 흡수형 컬러필터를 형성한다. 다음, 흡수형 컬러필터 상부에 제 2 전극을 형성하고, 제 1 및 제 2 전극이 마주 대하도록 제 1 및 제 2 기판을 배치시킨다. 이어, 배치된 제 1 및 2 기판 사이에 액정을 주입한다.In another method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention, a first electrode is formed on the first substrate. Next, a linear polarizer is formed on the second substrate and a retardation film is formed thereon, and then an absorption type color filter is formed on the retardation film. Next, a second electrode is formed on the absorption type color filter, and the first and second substrates are disposed to face the first and second electrodes. Next, the liquid crystal is injected between the first and second substrates arranged.
본 발명에서, 액정을 주입한 다음 제 1 기판 하부에 백라이트를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the method may further include disposing a backlight under the first substrate after injecting the liquid crystal.
본 발명에 따른 또 다른 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 제 1 기판 상부에 컬러필터를 형성하고, 그 위에 제 1 전극을 형성한다. 다음, 제 2 기판 상부에 선편광자를 형성하고, 선편광자 상부에 위상차필름을 형성한 다음, 그 위에 제 2 전극을 형성한다. 이어, 제 1 및 제 2 전극이 마주 대하도록 제 1 및 제 2 기판을 배치하고, 배치된 제 1 및 2 기판 사이에 액정을 주입한다. 다음, 제 1 기판 하부에 백라이트를 배치한다.In another method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention, a color filter is formed on the first substrate, and a first electrode is formed thereon. Next, a linear polarizer is formed on the second substrate, a retardation film is formed on the linear polarizer, and a second electrode is formed thereon. Subsequently, the first and second substrates are disposed so that the first and second electrodes face each other, and the liquid crystal is injected between the disposed first and second substrates. Next, the backlight is disposed below the first substrate.
이때, 컬러필터는 콜레스테릭 액정으로 이루어질 수 있으며, 또는 흡수형 컬러필터로 이루어질 수도 있다.In this case, the color filter may be made of cholesteric liquid crystal, or may be made of an absorption type color filter.
본 발명에 따른 제조 방법에서는 테트라아세틸셀룰로오스로 이루어진 보호필름을 제 2 기판 상부에 점착층으로 접착시키는 단계를 더 포함할 수도 있다.In the manufacturing method according to the present invention may further comprise the step of adhering a protective film made of tetraacetyl cellulose to the upper portion of the second substrate as an adhesive layer.
이와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에서는 선편광자와 위상차필름을 액정 셀 내부에 형성하여 액정 표시 장치의 두께를 감소시키고 제조 비용을 줄일 수 있다. 이때, 액정 표시 장치는 반사형이나 반투과형으로 외부 광원이 밝을 경우에는 휘도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 컬러필터를 콜레스테릭 액정 컬러필터로 형성할 경우에는 시야각에 따른 색 변화를 나타낼 수도 있다.As described above, in the liquid crystal display and the manufacturing method thereof according to the present invention, the linear polarizer and the retardation film may be formed inside the liquid crystal cell to reduce the thickness of the liquid crystal display and reduce the manufacturing cost. In this case, the liquid crystal display may further improve luminance when the external light source is bright due to the reflection type or the transflective type. When the color filter is formed of the cholesteric liquid crystal color filter, the color change according to the viewing angle may be displayed.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.First, FIG. 2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 제 1 기판(111) 위에 흡수층(112)이 형성되어 있고, 그 위에 콜레스테릭 액정 컬러필터(113)가 형성되어 있으며, 콜레스테릭 액정 컬러필터(113) 상부에는 제 1 전극(114)이 형성되어 있다. 제 1 기판(111)은 투명한 절연기판으로 이루어질 수 있으며, 또는 불투명하거나 투명도가 낮은 기판으로 이루어질 수도 있다. 한편, 제 1 전극(114)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : 이하 ITO라고 함)와 같이 투명한 도전 물질로 이루어진다. 여기서, 콜레스테릭 액정 컬러필터(113)는 입사된 빛 중 회전 피치에 따라 특정 파장만을 반사시켜 색상을 나타내어 반사판의 역할도 하므로, 별도의 반사판이 필요하지 않는다. 이때, 입사된 빛 중 콜레스테릭 액정 컬러필터(113)에서 반사되지 못하고 콜레스테릭 액정 컬러필터(113) 하부로 투과되는 빛은 흡수층(112)에 의해 흡수된다.As shown, an absorbing layer 112 is formed on the first substrate 111, a cholesteric liquid crystal color filter 113 is formed thereon, and a first portion is disposed on the cholesteric liquid crystal color filter 113. The electrode 114 is formed. The first substrate 111 may be made of a transparent insulating substrate, or may be made of a opaque or low transparency substrate. On the other hand, the first electrode 114 is made of a transparent conductive material such as indium-tin-oxide (hereinafter referred to as ITO). Here, the cholesteric liquid crystal color filter 113 reflects only a specific wavelength according to the rotational pitch of the incident light, and thus serves as a reflection plate, and thus does not require a separate reflection plate. In this case, light that is not reflected by the cholesteric liquid crystal color filter 113 and is transmitted through the cholesteric liquid crystal color filter 113 among the incident light is absorbed by the absorbing layer 112.
다음, 제 1 전극(114) 상부에 제 2 기판(121)이 일정 간격 이격되어 배치되어 있고, 제 2 기판(121) 하부에는 투명한 제 2 전극(122)이 형성되어 있다. 여기서, 제 2 기판(121)은 유리와 같이 투명한 기판으로 이루어지며, 제 2 전극(122)은 ITO와 같은 투명 도전 물질로 이루어진다. 이어, 제 2 전극(122) 하부에는 선편광자(123)와 위상차필름(124)이 각각 형성되어 있다. 이때, 선편광자(123) 및 위상차필름(124)은 수 ㎛ 이하의 두께를 가지는 막으로만 이루어진다.Next, the second substrate 121 is disposed above the first electrode 114 at regular intervals, and a transparent second electrode 122 is formed below the second substrate 121. Here, the second substrate 121 is made of a transparent substrate such as glass, and the second electrode 122 is made of a transparent conductive material such as ITO. Subsequently, the linear polarizer 123 and the retardation film 124 are formed under the second electrode 122, respectively. In this case, the linear polarizer 123 and the retardation film 124 are made of only a film having a thickness of several μm or less.
다음, 제 1 기판(111) 상부의 제 1 전극(114)과 제 2 기판(121) 하부의 위상차필름(124) 사이에는 액정층(130)이 위치하여 액정 셀을 이룬다. 도시하지 않았지만, 제 1 전극(114) 상부와 위상차필름(124) 하부에는 액정층(130)의 액정 분자를 배열시키기 위한 배향막이 위치하며, 액정 분자는 제 1 전극(114)과 제 2 전극(122)에 전압이 인가되었을 때, 두 전극(114, 122) 사이에 생성된 전기장에 의해 배열 상태가 변화된다.Next, the liquid crystal layer 130 is positioned between the first electrode 114 on the first substrate 111 and the retardation film 124 under the second substrate 121 to form a liquid crystal cell. Although not shown, an alignment layer for arranging the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 130 is disposed on the upper portion of the first electrode 114 and the lower phase retardation film 124, and the liquid crystal molecules are formed of the first electrode 114 and the second electrode ( When a voltage is applied to 122, the arrangement state is changed by the electric field generated between the two electrodes 114 and 122.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 반사형 액정 표시 장치로서 외부 광원의빛을 반사시켜 화상을 표현하는데, 이때 시야각에 따라 외부 광원이 보이는 경우가 생길 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 제 2 기판(121)의 바깥쪽 면(121a)에 확산되는 빛을 분산시키는 안티글레어(antiglare) 처리나 일정각도에서 빛의 반사를 막는 안티리플렉션(antireflection) 처리를 한다.The liquid crystal display according to the present invention is a reflective liquid crystal display, which reflects the light of an external light source to represent an image. In this case, the external light source may be seen depending on the viewing angle, so that the second substrate 121 may be prevented. An antiglare treatment for dispersing light diffused on the outer surface 121a of the anti-reflection treatment or an antireflection treatment for preventing reflection of light at an angle is performed.
또한, 콜레스테릭 액정 컬러필터(113) 표면에 산란막을 부착하거나, 표면 처리를 통해 산란 기능을 부여함으로써 시야각 효과를 개선할 수 있으며, 제 1 및 제 2 전극을 이루는 물질의 형성 조건을 조절하여 제 1 및 제 2 전극에 산란 기능을 부여할 수도 있다.In addition, by attaching a scattering film on the surface of the cholesteric liquid crystal color filter 113 or by providing a scattering function through surface treatment, the viewing angle effect can be improved, and the formation conditions of the materials forming the first and second electrodes can be controlled. Scattering functions can also be imparted to the first and second electrodes.
본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 제 2 전극(122)이 제 2 기판(121)과 선편광자(123) 사이에 위치하는데, 제 2 전극(122)은 선편광자(123)와 위상차필름(124) 사이에 위치할 수도 있고 또는 위상차필름(124) 하부에 위치할 수도 있다.In the liquid crystal display according to the present invention, the second electrode 122 is positioned between the second substrate 121 and the linear polarizer 123, and the second electrode 122 is the linear polarizer 123 and the retardation film 124. It may be located between or may be located below the retardation film 124.
본 발명에서 위상차필름(124)은 콜레스테릭 액정 컬러필터 상부에 형성될 수 있는데, 이러한 경우 액정 모드를 변화시켜야 하며, 위상차필름과 콜레스테릭 액정 컬러필터 사이에는 배향막이 추가되는 것이 좋다.In the present invention, the retardation film 124 may be formed on the cholesteric liquid crystal color filter. In this case, the liquid crystal mode should be changed, and an alignment layer may be added between the retardation film and the cholesteric liquid crystal color filter.
한편, 본 발명의 콜레스테릭 액정 컬러필터(113)는 단색화(monochrome)로 형성하는데, 이때 적, 녹, 청의 어느 색에 해당하는 파장대의 빛을 반사시키도록 하여도 무방하다. 이러한 경우 제조 비용 및 공정을 더욱 감소시킬 수 있으며, 콜레스테릭 액정 컬러필터에서 반사되는 각도에 따라 빛이 경험하는 피치가 달라지므로 시야각에 따라 다른 색을 나타낼 수 있다.On the other hand, the cholesteric liquid crystal color filter 113 of the present invention is formed of monochrome (monochrome), at this time may be reflected to the light of the wavelength band corresponding to any color of red, green, blue. In this case, the manufacturing cost and the process can be further reduced, and since the pitch experienced by the light varies according to the angle reflected by the cholesteric liquid crystal color filter, the color may be different depending on the viewing angle.
이와 같은 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 반사형 액정 표시 장치이므로, 전력 소비를 줄일 수 있고 외부 광원의 조도가 셀 수록 더 선명하고 밝은 화면을 볼 수 있다.Since the liquid crystal display device according to the present invention is a reflective liquid crystal display device, power consumption can be reduced, and as the illuminance of the external light source is increased, a clearer and brighter screen can be seen.
이러한 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서 액정 셀의 상부 기판을 형성하는 과정에 대하여 도 3a 내지 도 3c에 도시하였다. 본 발명의 액정 표시 장치에서 하부 기판은 일반적인 액정 표시 장치의 제조 과정과 동일하다.3A to 3C illustrate a process of forming an upper substrate of a liquid crystal cell in the liquid crystal display according to the present invention. In the liquid crystal display of the present invention, the lower substrate is the same as the manufacturing process of a general liquid crystal display.
먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이 기판(121) 위에 ITO와 같은 투명 도전 물질을 증착하여 제 2 전극(122)을 형성한다. 여기서, ITO는 스퍼터링과 같은 방법으로 증착할 수 있다.First, as shown in FIG. 3A, a transparent conductive material such as ITO is deposited on the substrate 121 to form a second electrode 122. Here, ITO can be deposited by the same method as sputtering.
다음, 도 3b에 도시한 바와 같이 제 2 전극(122) 상부에 선편광자(123)를 형성한다. 선편광자(123)는 수용액 상태의 라이오트로픽 액정(lyotropic liquid crystal)을 코팅한 후 건조시켜 형성할 수 있다.Next, as illustrated in FIG. 3B, the linear polarizer 123 is formed on the second electrode 122. The linear polarizer 123 may be formed by coating a lyotropic liquid crystal in an aqueous solution and then drying it.
다음, 도 3c에 도시한 바와 같이 선편광자(123) 상부에 위상차필름(124)을 형성하는데, 도시한 것처럼 위상차필름(124) 하부에 오버코트층(124a)을 더 형성할 수 있으며, 또는 오버코트층(124a)을 생략하여 선편광자(123) 바로 위에 위상차필름(124)을 형성할 수도 있다. 여기서, 위상차필름(124)은 수 ㎛ 이하의 두께로 형성하는데, λ/4의 위상차를 가지도록 하기 위해 복굴절률이 큰 액정 물질을 이용하는 것이 바람직하며, 경화 가능한 것이 좋다. 이때, 위상차필름(124) 하부에는 배향막을 더 형성할 수도 있다.Next, as illustrated in FIG. 3C, the retardation film 124 is formed on the linear polarizer 123. An overcoat layer 124a may be further formed below the retardation film 124, as shown, or the overcoat layer may be formed. The retardation film 124 may be formed directly on the linear polarizer 123 by omitting 124a. Here, the retardation film 124 is formed to a thickness of several μm or less, in order to have a phase difference of λ / 4, it is preferable to use a liquid crystal material having a large birefringence, and preferably curable. In this case, an alignment layer may be further formed below the retardation film 124.
본 발명에서는 콜레스테릭 액정 컬러필터를 단색화로 형성하였으나, 콜레스테릭 액정 컬러필터를 패터닝하여 적, 녹, 청의 색을 각각 구현함으로써 색상을 나타낼 수도 있다. 이때 반사휘도의 증가를 위해 콜레스테릭 액정 컬러필터를 이중층으로 형성하는 것이 좋다.In the present invention, the cholesteric liquid crystal color filter is formed in monochrome, but the color may be represented by realizing the colors of red, green, and blue by patterning the cholesteric liquid crystal color filter. In this case, it is preferable to form the cholesteric liquid crystal color filter in a double layer in order to increase the reflectance.
이러한 콜레스테릭 액정 컬러필터에 대한 단면도를 도 4에 도시하였다.4 is a cross-sectional view of the cholesteric liquid crystal color filter.
도 4에 도시한 바와 같이, 콜레스테릭 액정 컬러필터는 제 1 배향막(150) 상부에 제 1 콜레스테릭 액정 컬러필터(161, 162, 163)가 형성되어 있고, 그 위에 제 2 배향막(170)이 형성되어 있으며, 제 2 배향막(170) 상부에는 제 2 콜레스테릭 액정 컬러필터(181, 182, 183)가 형성되어 있다. 앞서 언급한 바와 같이 콜레스테릭 액정 컬러필터(161, 162, 163, 181, 182, 183)는 입사된 빛의 선택반사를 유발하는데, 이러한 선택반사는 콜레스테릭 액정 분자의 회전피치로써 결정되므로, 각 화소별로 회전피치를 다르게 하여 반사된 빛이 각각 적, 녹, 청의 색을 띠도록 한다. 이때, 제 2 콜레스테릭 액정 컬러필터(181, 182, 183)는 제 1 콜레스테릭 액정 컬러필터(161, 162, 163)와 다른 파장대의 빛을 반사시키나 반사된 빛의 색은 동일하게 되도록 한다. 따라서, 반사된 빛의 휘도를 높일 수 있다.As shown in FIG. 4, in the cholesteric liquid crystal color filter, first cholesteric liquid crystal color filters 161, 162, and 163 are formed on the first alignment layer 150, and the second alignment layer 170 is formed thereon. ) Is formed, and second cholesteric liquid crystal color filters 181, 182, and 183 are formed on the second alignment layer 170. As mentioned above, the cholesteric liquid crystal color filters 161, 162, 163, 181, 182, and 183 cause selective reflection of incident light, which is determined by the rotational pitch of the cholesteric liquid crystal molecules. For each pixel, the pitch of rotation is different so that the reflected light has red, green, and blue colors. In this case, the second cholesteric liquid crystal color filters 181, 182, and 183 reflect light of a different wavelength band from the first cholesteric liquid crystal color filters 161, 162, and 163, but the reflected light has the same color. do. Therefore, the luminance of the reflected light can be increased.
이러한 콜레스테릭 액정 컬러필터의 제조 방법에 대하여 도 5a 내지 도 5e에 도시하였다.A method of manufacturing the cholesteric liquid crystal color filter is illustrated in FIGS. 5A to 5E.
도 5a에 도시한 바와 같이, 기판(140) 위에 제 1 배향막(150)을 형성하고 러빙이나 광배향 방법을 이용하여 제 1 배향막(150)의 표면을 일정 방향으로 배향시킨 후, 제 1 배향막(150) 위에 콜레스테릭 액정을 코팅하여 제 1 콜레스테릭 액정층(160)을 형성한다. 여기서, 기판(140)은 도 2에서 상부면에 흡수층(112)이 형성되어 있는 제 1 기판(111)이 된다.As shown in FIG. 5A, after forming the first alignment layer 150 on the substrate 140 and orienting the surface of the first alignment layer 150 in a predetermined direction by using a rubbing or photoalignment method, the first alignment layer ( The cholesteric liquid crystal is coated on the 150 to form the first cholesteric liquid crystal layer 160. Here, the substrate 140 becomes the first substrate 111 having the absorption layer 112 formed on the upper surface of FIG. 2.
다음, 도 5b에 도시한 바와 같이 제 1 콜레스테릭 액정층(도 5a의 160)에 자외선(ultraviolet : 이하 UV라고 한다)을 조사하여 각 화소 영역별로 다른 피치를 가지도록 하는 컬러 패터닝(color patterning)을 하고, UV를 이용하여 제 1 콜레스테릭 액정층(도 5a의 160)을 경화시킴으로써 제 1 콜레스테릭 액정 컬러필터(161, 162, 163)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 5B, color patterning is performed to irradiate a first cholesteric liquid crystal layer (160 of FIG. 5A) with ultraviolet rays (hereinafter referred to as UV) to have different pitches for each pixel region. ), And the first cholesteric liquid crystal color filters 161, 162, and 163 are formed by curing the first cholesteric liquid crystal layer (160 in FIG. 5A) using UV light.
다음, 도 5c에 도시한 바와 같이 제 1 콜레스테릭 액정 컬러필터(161, 162, 163)의 표면을 플라즈마(plasma) 처리한다. 여기서, 플라즈마 처리는 제 1 콜레스테릭 액정 컬러필터(161, 162, 163)의 표면 장력을 높여 배향막의 코팅이 균일하게 되도록 하기 위한 것으로서, 산소나 수소, 아르곤 등의 가스 또는 이들의 혼합 가스를 이용하여 할 수 있다. 이중, 수소나 수소 함량이 높은 가스를 이용한 플라즈마가 제 1 콜레스테릭 액정 컬러필터(161, 162, 163)에 영향을 미치지 않으며, 배향막의 코팅 상태를 좋게 하므로 이를 사용하는 것이 바람직하다.Next, as shown in FIG. 5C, the surfaces of the first cholesteric liquid crystal color filters 161, 162, and 163 are plasma treated. Here, the plasma treatment is to increase the surface tension of the first cholesteric liquid crystal color filters 161, 162, and 163 so that the coating of the alignment layer is uniform. The gas may be a gas such as oxygen, hydrogen, argon, or a mixture thereof. Can be used. Among them, plasma using hydrogen or a gas having a high hydrogen content does not affect the first cholesteric liquid crystal color filters 161, 162, and 163, and it is preferable to use the plasma because it improves the coating state of the alignment layer.
다음, 도 5d에 도시한 바와 같이 플라즈마 처리된 제 1 콜레스테릭 액정 컬러필터(161, 162, 163) 상부에 제 2 배향막(170)을 형성하고 러빙이나 광배향 방법으로 제 2 배향막(170)의 표면을 배향한 후, 그 위에 콜레스테릭 액정을 코팅하여 제 2 콜레스테릭 액정층(180)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 5D, a second alignment layer 170 is formed on the plasma treated first cholesteric liquid crystal color filters 161, 162, and 163, and the second alignment layer 170 is formed by rubbing or photoalignment. After orienting the surface, the cholesteric liquid crystal is coated thereon to form the second cholesteric liquid crystal layer 180.
이어, 도 5e에 도시한 바와 같이 제 2 콜레스테릭 액정층(도 5e의 180)에 UV를 조사하여 각 화소 영역별로 다른 피치를 가지도록 하는 컬러 패터닝을 하고, UV를 이용하여 제 2 콜레스테릭 액정층(도 5e의 180)을 경화시킴으로써 제 2 콜레스테릭 액정 컬러필터(181, 182, 183)를 형성한다. 앞서 언급한 바와 같이, 이때 제 2 콜레스테릭 액정 컬러필터(181, 182, 183)의 각 화소 영역별 회전피치는 제 1 콜레스테릭 액정 컬러필터(161, 162, 163)의 각 화소 영역별 회전피치와 다른 값을 가지나 반사되는 빛은 동일한 색을 나타내도록 한다.Subsequently, as shown in FIG. 5E, the second cholesteric liquid crystal layer (180 of FIG. 5E) is irradiated with UV to perform color patterning to have a different pitch for each pixel region, and the second cholester using UV. The second cholesteric liquid crystal color filters 181, 182, and 183 are formed by curing the lick liquid crystal layer (180 of FIG. 5E). As mentioned above, the rotation pitch of each pixel region of the second cholesteric liquid crystal color filter 181, 182, and 183 is applied to each pixel region of the first cholesteric liquid crystal color filter 161, 162, and 163. The pitch is different from the rotation pitch, but the reflected light should have the same color.
다음, 제 1 콜레스테릭 액정 컬러필터(161, 162, 163) 및 제 2 콜레스테릭 액정 컬러필터(181, 182, 183)를 완전히 경화시키기 위해 열처리를 실시한다.Next, heat treatment is performed to completely cure the first cholesteric liquid crystal color filters 161, 162, and 163 and the second cholesteric liquid crystal color filters 181, 182, and 183.
이와 같이, 본 발명에서는 선편광자와 위상차필름을 액정 셀 내부에 형성함으로써, 액정 표시 장치의 제조 공정 및 비용을 감소시키고 두께를 줄일 수 있다. 또한, 반사형 콜레스테릭 액정 컬러필터를 이용할 경우 시야각에 따라 다른 색상을 표시할 수 있으며, 외부 광원을 이용하여 전력 소비를 줄일 수 있고, 밝은 외부광원일 경우에는 액정 표시 장치의 휘도를 높일 수 있다. 따라서, 시계나 포터블 표시 장치(portable display)와 같은 장치에 적용할 수 있다.As described above, in the present invention, the linear polarizer and the retardation film are formed inside the liquid crystal cell, thereby reducing the manufacturing process and cost of the liquid crystal display and reducing the thickness thereof. In addition, when the reflective cholesteric liquid crystal color filter is used, different colors can be displayed according to the viewing angle, and the power consumption can be reduced by using an external light source, and in the case of a bright external light source, the brightness of the liquid crystal display device can be increased. have. Therefore, the present invention can be applied to a device such as a watch or a portable display.
본 발명에 따른 액정 표시 장치에서 제 2 기판을 유리 기판으로 형성할 경우, 유리 기판이 깨지는 것을 방지하기 위해 별도의 필름을 부착할 수 있다.In the liquid crystal display according to the present invention, when the second substrate is formed of a glass substrate, a separate film may be attached to prevent the glass substrate from being broken.
이러한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도를 도 6에 도시하였다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치는 앞선 제 1 실시예와 거의 동일한 구조를 가지므로 동일한 부분에 대해서는 간략하게 설명한다.6 is a cross-sectional view of the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention. Since the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention has substantially the same structure as the first exemplary embodiment, the same parts will be briefly described.
도시한 바와 같이, 제 1 기판(211) 위에 흡수층(212)이 형성되어 있고, 그 위에 콜레스테릭 액정 컬러필터(213)가 형성되어 있으며, 콜레스테릭 액정 컬러필터(213) 상부에는 제 1 전극(214)이 형성되어 있다. 여기서, 콜레스테릭 액정 컬러필터(213)는 단색화되어 있을 수 있고, 또는 패터닝되어 적, 녹, 청의 색을 각각 구현할 수도 있다.As shown, the absorption layer 212 is formed on the first substrate 211, the cholesteric liquid crystal color filter 213 is formed thereon, and the first cholesteric liquid crystal color filter 213 is formed on the first substrate 211. The electrode 214 is formed. Here, the cholesteric liquid crystal color filter 213 may be monochrome or may be patterned to implement red, green, and blue colors, respectively.
다음, 제 1 전극(214) 상부에 제 2 기판(221)이 일정 간격 이격되어 배치되어 있고, 제 2 기판(221) 하부에는 투명한 제 2 전극(222)이 형성되어 있다. 다음, 제 2 전극(222) 하부에는 선편광자(223)와 위상차필름(224)이 각각 형성되어 있다.Next, the second substrate 221 is disposed above the first electrode 214 at regular intervals, and a transparent second electrode 222 is formed below the second substrate 221. Next, a linear polarizer 223 and a retardation film 224 are formed below the second electrode 222.
이어, 제 1 기판(211) 상부의 제 1 전극(214)과 제 2 기판(221) 하부의 위상차필름(224) 사이에는 액정층(230)이 위치하여 액정 셀을 이룬다. 도시하지 않았지만, 제 1 전극(214) 상부와 위상차필름(224) 하부에는 액정층(230)의 액정 분자를 배열시키기 위한 배향막이 위치한다.Subsequently, the liquid crystal layer 230 is positioned between the first electrode 214 on the first substrate 211 and the retardation film 224 under the second substrate 221 to form a liquid crystal cell. Although not shown, an alignment layer for arranging the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 230 is positioned above the first electrode 214 and below the retardation film 224.
다음, 제 2 기판(221) 상부에는 빛의 편광상태를 변화시키지 않는 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose : 이하 TAC라고 한다)와 같은 보호필름(250)이 점착층(240)에 의해 제 2 기판(221)과 접착되어 있다. 여기서, 보호필름(250)의 바깥쪽 면은 안티글레어 처리나 안티리플렉션 처리가 되어 있으며, 점착층(240)은 확산 기능을 가질 수도 있다.Next, a protective film 250 such as triacetylcellulose (hereinafter referred to as TAC) that does not change the polarization state of light is formed on the second substrate 221 by the adhesive layer 240. It is bonded with. Here, the outer surface of the protective film 250 is subjected to the anti-glare treatment or anti-reflection treatment, the adhesive layer 240 may have a diffusion function.
이러한 보호필름(250)은 유리 기판이 깨지더라도 그 파편이 튕겨 나가는 것을 방지하는데, 보호필름(250)을 부착하더라도 그 두께 증가는 제 1 실시예의 액정 표시 장치에 비해 약 40 ㎛ 이하가 되므로, 종래의 액정 표시 장치에 비해 두께를 감소시킬 수 있다.The protective film 250 prevents the fragments from being thrown out even if the glass substrate is broken, and even though the protective film 250 is attached, its thickness is increased by about 40 μm or less compared to the liquid crystal display of the first embodiment. The thickness can be reduced as compared with the liquid crystal display device.
이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에서는 선편광자와 위상차필름을 액정 셀 내부에 형성하여 액정 표시 장치의 두께를 감소시키면서, 제 2 기판 상부에 빛의편광상태를 변화시키지 않는 보호필름을 부착하여 기판의 파손 및 기판에 의한 손상을 방지할 수 있다.As described above, in the second embodiment of the present invention, a linear polarizer and a retardation film are formed inside the liquid crystal cell to reduce the thickness of the liquid crystal display, and attach a protective film on the second substrate to not change the polarization state of light. Damage to the substrate and damage by the substrate can be prevented.
한편, 앞선 제 1 및 제 2 실시예에서는 콜레스테릭 액정 컬러필터를 사용하였으나, 흡수형 컬러필터를 이용할 수도 있다.Meanwhile, although the cholesteric liquid crystal color filter is used in the first and second embodiments, the absorption type color filter may be used.
도 7에는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면을 도시하였는데, 도시한 바와 같이 제 1 기판(311) 위에 반사판(312)이 형성되어 있고, 그 위에 흡수형 컬러필터(313)가 형성되어 있으며, 흡수형 컬러필터(313) 상부에는 제 1 전극(314)이 형성되어 있다. 여기서, 반사판(312)은 금속과 같은 물질로 이루어질 수 있으며, 흡수형 컬러필터(313)는 화소 영역별로 적, 녹, 청의 색이 순차적으로 형성되어 있어 색상을 표현할 수 있다. 이때, 제 1 전극(314)은 ITO와 같은 투명 도전 물질로 이루어진다.FIG. 7 is a cross-sectional view of the liquid crystal display according to the third exemplary embodiment of the present invention. As illustrated, a reflecting plate 312 is formed on the first substrate 311, and the absorption type color filter 313 is formed thereon. The first electrode 314 is formed on the absorption type color filter 313. Here, the reflective plate 312 may be made of a material such as a metal, and the absorption type color filter 313 may represent colors by sequentially forming red, green, and blue colors for each pixel area. In this case, the first electrode 314 is made of a transparent conductive material such as ITO.
다음, 제 1 전극(314) 상부에 제 2 기판(321)이 일정 간격 이격되어 배치되어 있고, 제 2 기판(321) 하부에는 선편광자(322)와 위상차필름(323)이 각각 형성되어 있다. 위상차필름(323) 하부에는 투명 도전 물질로 이루어진 제 2 전극(324)이 형성되어 있다.Next, the second substrate 321 is disposed above the first electrode 314 at regular intervals, and the linear polarizer 322 and the retardation film 323 are formed below the second substrate 321, respectively. A second electrode 324 made of a transparent conductive material is formed under the retardation film 323.
이어, 제 1 기판(311) 상부의 제 1 전극(314)과 제 2 기판(321) 하부의 제 2 전극(324) 사이에는 액정층(330)이 위치하여 액정 셀을 이룬다. 도시하지 않았지만, 제 1 전극(314) 상부와 제 2 전극(324) 하부에는 액정층(330)의 액정 분자를 배열시키기 위한 배향막이 위치한다.Subsequently, the liquid crystal layer 330 is positioned between the first electrode 314 on the first substrate 311 and the second electrode 324 on the lower portion of the second substrate 321 to form a liquid crystal cell. Although not shown, an alignment layer for arranging the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 330 is positioned above the first electrode 314 and below the second electrode 324.
다음, 제 2 기판(321) 상부에는 빛의 편광상태를 변화시키지 않으며 바깥쪽면에 안티리플렉션 처리나 안티글레어 처리된 TAC와 같은 보호필름(350)이 점착층(340)에 의해 제 2 기판(321)과 접착되어 있다.Next, the polarizing state of light is not changed on the second substrate 321, and a protective film 350 such as an anti-reflection treatment or an antiglare TAC is coated on the outer surface of the second substrate 321 by the adhesive layer 340. ) Is adhered to.
한편, 앞선 실시예에서는 하부 기판에 컬러필터를 형성하였는데, 흡수형 컬러필터를 이용할 경우 컬러필터는 상부의 제 2 기판에 형성할 수도 있다. 이러한 제 4 실시예를 도 8에 도시하였다.Meanwhile, in the above embodiment, the color filter is formed on the lower substrate. When the absorption type color filter is used, the color filter may be formed on the upper second substrate. This fourth embodiment is shown in FIG.
도 8에 도시한 바와 같이, 제 1 기판(411) 위에 제 1 전극(412)이 형성되어 있다. 제 1 전극(412)은 반사 기능을 가지는 것이 바람직하며, 비저항이 비교적 작고 반사도가 높은 알루미늄이나 알루미늄 합금과 같은 금속으로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 8, a first electrode 412 is formed on the first substrate 411. The first electrode 412 preferably has a reflective function, and may be made of a metal such as aluminum or an aluminum alloy having a relatively low specific resistance and high reflectivity.
다음, 제 1 전극(412) 상부에 제 2 기판(421)이 일정 간격 이격되어 배치되어 있고, 제 2 기판(421) 하부에는 선편광자(422)와 위상차필름(423)이 각각 형성되어 있다. 위상차필름(423) 하부에는 흡수형 컬러필터(424)가 형성되어 있고, 그 하부에 투명 도전 물질로 이루어진 제 2 전극(425)이 형성되어 있다.Next, the second substrate 421 is disposed above the first electrode 412 at regular intervals, and the linear polarizer 422 and the retardation film 423 are formed under the second substrate 421. An absorption type color filter 424 is formed under the retardation film 423, and a second electrode 425 made of a transparent conductive material is formed under the retardation film 423.
이어, 제 1 기판(411) 상부의 제 1 전극(412)과 제 2 기판(421) 하부의 제 2 전극(425) 사이에는 액정층(430)이 위치하여 액정 셀을 이룬다. 도시하지 않았지만, 제 1 전극(412) 상부와 제 2 전극(425) 하부에는 액정층(430)의 액정 분자를 배열시키기 위한 배향막이 위치한다.Subsequently, the liquid crystal layer 430 is positioned between the first electrode 412 on the first substrate 411 and the second electrode 425 under the second substrate 421 to form a liquid crystal cell. Although not shown, an alignment layer for arranging the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 430 is positioned above the first electrode 412 and below the second electrode 425.
다음, 제 2 기판(421) 상부에는 빛의 편광상태를 변화시키지 않으며 바깥쪽에 안티리플렉션이나 안티글레어 처리된 TAC와 같은 보호필름(450)이 점착층(440)에 의해 제 2 기판(421)과 접착되어 있다.Next, the polarization state of the light is not changed on the second substrate 421, and a protective film 450, such as an anti-reflection or antiglare TAC, is formed on the second substrate 421 by the adhesive layer 440. It is glued.
앞선 제 1 내지 제 4 실시예에서는 반사형 액정 표시 장치에 대하여 설명하였는데, 최근 하나의 화소 영역에 반사부와 투과부를 형성하여 필요에 따라 사용하는 반투과형 액정 표시 장치가 제시되었다.In the foregoing first to fourth embodiments, the reflection type liquid crystal display device has been described. Recently, a semi-transmissive liquid crystal display device in which a reflection part and a transmission part are formed in one pixel area and used as necessary is proposed.
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대한 단면도로서, 반투과형 액정 표시 장치에 관한 것이다.9 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a fifth exemplary embodiment of the present invention, and relates to a transflective liquid crystal display.
도 9에 도시한 바와 같이, 제 1 기판(511) 위에 컬러필터(512)가 형성되어 있고, 그 위에 제 1 전극(513)이 형성되어 있다. 여기서, 컬러필터(512)는 흡수형 컬러필터일 수 있고 또는 콜레스테릭 액정 컬러필터일 수도 있는데, 콜레스테릭 액정 컬러필터인 경우에는 서로 다른 색에 해당하는 파장대를 반사시키는 이중층으로 이루어지는 것이 좋다.As shown in FIG. 9, the color filter 512 is formed on the first substrate 511, and the first electrode 513 is formed thereon. Here, the color filter 512 may be an absorption type color filter or a cholesteric liquid crystal color filter. In the case of the cholesteric liquid crystal color filter, the color filter 512 may be formed of a double layer reflecting wavelength bands corresponding to different colors. .
다음, 제 1 전극(513) 상부에 제 2 기판(521)이 일정 간격 이격되어 배치되어 있고, 제 2 기판(521) 하부에는 선편광자(522)와 위상차필름(523)이 각각 형성되어 있다. 위상차필름(523) 하부에는 투명 도전 물질로 이루어진 제 2 전극(524)이 형성되어 있다.Next, the second substrate 521 is disposed above the first electrode 513 at regular intervals, and the linear polarizer 522 and the retardation film 523 are formed below the second substrate 521, respectively. A second electrode 524 made of a transparent conductive material is formed under the retardation film 523.
다음, 제 1 기판(511) 상부의 제 1 전극(513)과 제 2 기판(521) 하부의 제 2 전극(524) 사이에는 액정층(530)이 위치하여 액정 셀을 이룬다. 도시하지 않았지만, 제 1 전극(513) 상부와 제 2 전극(524) 하부에는 액정층(530)의 액정 분자를 배열시키기 위한 배향막이 위치한다.Next, the liquid crystal layer 530 is positioned between the first electrode 513 on the first substrate 511 and the second electrode 524 under the second substrate 521 to form a liquid crystal cell. Although not shown, an alignment layer for arranging the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 530 is disposed above the first electrode 513 and below the second electrode 524.
이어, 제 2 기판(521) 상부에는 빛의 편광상태를 변화시키지 않으며 바깥쪽 면에 안티리플렉션 처리나 안티글레어 처리된 TAC와 같은 보호필름(550)이 점착층(540)에 의해 제 2 기판(521)과 접착되어 있다.Subsequently, the polarizing state of light is not changed on the second substrate 521, and a protective film 550 such as a TAC having an antireflection treatment or an antiglare treatment is formed on the outer surface by the adhesive layer 540. 521).
다음, 제 1 기판(511) 하부에는 백라이트(560)가 배치되어 투과 모드의 광원으로 이용되는데, 백라이트(560)는 선광원을 면광원으로 바꾸는 도광판(561)과 도광판(561) 일측의 선광원인 램프(562) 그리고 램프(562)를 둘러싸고 있는 램프 하우징(563)으로 이루어진다.Next, a backlight 560 is disposed below the first substrate 511 to be used as a light source in a transmissive mode. The backlight 560 is a light source of one side of the light guide plate 561 and one side of the light guide plate 561. Lamp 562 and lamp housing 563 surrounding lamp 562.
한편, 본 발명에 따른 반투과형 액정 표시 장치에 있어서 컬러필터를 상부 기판에 형성할 수 있는데, 이러한 본 발명의 제 6 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도 10에 도시하였다.Meanwhile, in the transflective liquid crystal display according to the present invention, the color filter may be formed on the upper substrate. The liquid crystal display according to the sixth embodiment of the present invention is illustrated in FIG.
도시한 바와 같이, 제 1 기판(611) 위에 제 1 전극(612)이 형성되어 있고, 제 1 전극(612) 상부에 제 2 기판(621)이 일정 간격 이격되어 배치되어 있으며, 제 2 기판(621) 하부에는 선편광자(622)와 위상차필름(623)이 각각 형성되어 있다. 위상차필름(623) 하부에는 컬러필터(624)가 형성되어 있는데, 컬러필터(624)는 흡수형 컬러필터로 이루어지는 것이 바람직하다. 다음, 컬러필터(624) 하부에는 제 2 전극(625)이 형성되어 있다.As illustrated, a first electrode 612 is formed on the first substrate 611, and a second substrate 621 is disposed above the first electrode 612 at regular intervals, and the second substrate ( The linear polarizer 622 and the retardation film 623 are formed under the 621. A color filter 624 is formed below the retardation film 623. The color filter 624 is preferably an absorption type color filter. Next, a second electrode 625 is formed under the color filter 624.
이어, 제 1 기판(611) 상부의 제 1 전극(612)과 제 2 기판(621) 하부의 제 2 전극(625) 사이에는 액정층(630)이 위치하여 액정 셀을 이룬다. 도시하지 않았지만, 제 1 전극(612) 상부와 제 2 전극(625) 하부에는 액정층(630)의 액정 분자를 배열시키기 위한 배향막이 위치한다.Subsequently, the liquid crystal layer 630 is positioned between the first electrode 612 on the first substrate 611 and the second electrode 625 under the second substrate 621 to form a liquid crystal cell. Although not illustrated, an alignment layer for arranging liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 630 is disposed above the first electrode 612 and below the second electrode 625.
다음, 제 2 기판(621) 상부에는 빛의 편광상태를 변화시키지 않으며 바깥쪽 면에 안티리플렉션 처리나 안티글레어 처리된 TAC와 같은 보호필름(650)이 점착층(640)에 의해 제 2 기판(621)과 접착되어 있다.Next, the polarizing state of light is not changed on the second substrate 621, and a protective film 650 such as a TAC having antireflection or antiglare treatment is formed on the outer surface by the adhesive layer 640. 621).
다음, 제 1 기판(611) 하부에는 백라이트(660)가 배치되어 투과 모드의 광원으로 이용되는데, 백라이트(660)는 선광원을 면광원으로 바꾸는 도광판(661)과 도광판(661) 일측의 선광원인 램프(662) 그리고 램프(662)를 둘러싸고 있는 램프 하우징(663)으로 이루어진다.Next, a backlight 660 is disposed below the first substrate 611 to be used as a light source in a transmissive mode. The backlight 660 is a light source of one side of the light guide plate 661 and one side of the light guide plate 661. Lamp 662 and lamp housing 663 surrounding lamp 662.
이와 같이, 본 발명의 제 5 및 제 6 실시예에서는 선편광자와 위상차판을 액정 셀 내에 형성하여 액정 표시 장치의 두께를 감소시키고 제조 비용을 줄일 수 있으며, 밝은 외부 환경에서는 액정 표시 장치를 반사 모드로 이용하여 전력 소비를 감소시키고, 어두운 외부 환경에서는 투과 모드로 이용하여 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.As described above, in the fifth and sixth exemplary embodiments of the present invention, the linear polarizer and the retardation plate may be formed in the liquid crystal cell to reduce the thickness of the liquid crystal display and reduce the manufacturing cost. The power consumption can be reduced, and in a dark external environment, the transmission mode can be used selectively as needed.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
본 발명에서는 반사형이나 반투과형 액정 표시 장치의 선편광자와 위상차필름을 액정 셀 내부에 형성하여 액정 표시 장치의 두께를 감소시키고 제조 비용을 줄일 수 있다. 이때, 외부 광원이 밝을 경우에는 휘도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 컬러필터를 콜레스테릭 액정 컬러필터로 형성할 경우 시야각에 따른 색 변화를 나타낼 수도 있다.In the present invention, the linear polarizer and the retardation film of the reflective or transflective liquid crystal display device are formed inside the liquid crystal cell, thereby reducing the thickness of the liquid crystal display device and reducing the manufacturing cost. In this case, when the external light source is bright, the luminance may be further improved, and when the color filter is formed of the cholesteric liquid crystal color filter, the color change may be displayed according to the viewing angle.
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