KR20050003687A - In-Plane Switching mode Liquid Crystal Display Device - Google Patents

In-Plane Switching mode Liquid Crystal Display Device Download PDF

Info

Publication number
KR20050003687A
KR20050003687A KR1020030045100A KR20030045100A KR20050003687A KR 20050003687 A KR20050003687 A KR 20050003687A KR 1020030045100 A KR1020030045100 A KR 1020030045100A KR 20030045100 A KR20030045100 A KR 20030045100A KR 20050003687 A KR20050003687 A KR 20050003687A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polarized light
liquid crystal
ccf
circularly polarized
substrate
Prior art date
Application number
KR1020030045100A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
문종원
허제홍
Original Assignee
엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority to KR1020030045100A priority Critical patent/KR20050003687A/en
Publication of KR20050003687A publication Critical patent/KR20050003687A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation

Abstract

PURPOSE: An IPS(In-Plane Switching) type LCD(Liquid Crystal Display) is provided to enhance the efficiency of light due to selective reflection/transmission characteristics of light in the CLC(Cholesteric Liquid Crystal), thereby capable of increasing the IPS effect and luminance with a low voltage. CONSTITUTION: The first and second substrates(110,150) are faced with each other. A CCF(Cholesteric Liquid Crystal Color Filter)(112) is positioned at the inside surface of the first substrate and selectively reflects/transmits one of left or right circular polarized lights. A phase difference plate(114) is formed on an upper portion of the CCF. The first linear polarized plate(116) is formed on an upper portion of the phase difference plate. A common electrode(152) and a pixel electrode(156) are formed separately to the inside surface of the second substrate and form a horizontal electric field. A liquid crystal layer(160) is interposed between the first linear polarized plate, common electrode and pixel electrode. The CLC polarized plate(120) is positioned at the outer surface of the first substrate and selectively reflects/transmits only circular polarized light against to the CCF. The second linear polarized plate(162) is positioned at the outer surface of the second substrate and has a polarized shaft crossed with the first linear polarized plate. A back light(170), as a light source, is arranged at the rear of the first substrate.

Description

횡전계형 액정표시장치{In-Plane Switching mode Liquid Crystal Display Device}Transverse field type liquid crystal display device {In-Plane Switching mode Liquid Crystal Display Device}

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)에 관한 것이며, 특히 CLC 액정을 이용하는 횡전계형(In-Plane Switching type) 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 an in-plane switching type liquid crystal display device using a CLC liquid crystal.

일반적으로 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.In general, the driving principle of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization of the liquid crystal. Since the liquid crystal is thin and long in structure, the liquid crystal has directivity in the arrangement of molecules, and the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal.

따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.Accordingly, when the molecular arrangement direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular arrangement direction of the liquid crystal due to optical anisotropy to express image information.

현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(AM-LCD ; Active Matrix LCD 이하,액정표시장치로 약칭함)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.Currently, an active matrix liquid crystal display device (AM-LCD; abbreviated as liquid crystal display device) in which a thin film transistor and pixel electrodes connected to the thin film transistor are arranged in a matrix manner has the best resolution and video performance. It is attracting attention.

일반적으로, 액정표시장치는 컬러필터 및 공통 전극이 형성된 기판을 상부 기판, 박막트랜지스터 및 화소 전극이 형성된 기판을 하부 기판을 하고, 두 기판사이에 액정층을 개재한 구조로 이루어지고, 공통 전극 및 화소 전극 간에 상-하로 걸리는 수직 전기장에 의해 액정층을 구동시키는 방식으로써, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다.In general, a liquid crystal display device has a structure in which a substrate on which a color filter and a common electrode are formed is formed as an upper substrate, a thin film transistor and a substrate in which a pixel electrode is formed as a lower substrate, and a liquid crystal layer is interposed between the two substrates. The liquid crystal layer is driven by a vertical electric field applied up and down between the pixel electrodes, so that the characteristics such as transmittance and aperture ratio are excellent.

그러나, 상기 수직 전기장에 의한 액정구동은 시야각 특성이 우수하지 못하므로, 이를 개선하기 위해 수평 전기장에 의해 액정을 구동시켜 광시야각 특성을 가지는 횡전계형 액정표시장치가 제안되고 있다.However, since the liquid crystal driving by the vertical electric field is not excellent in viewing angle characteristics, a transverse field type liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic by driving a liquid crystal by a horizontal electric field has been proposed to improve this.

도 1a, 1b는 종래의 횡전계형 액정표시장치에 대한 도면으로서, 도 1a는 평면도이고, 도 1b는 상기 도 1a의 절단선 I-I에 따라 절단된 단면도이다.1A and 1B are views of a conventional transverse electric field type liquid crystal display device. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the cutting line I-I of FIG. 1A.

도 1a에서는, 서로 교차되게 게이트 배선(12) 및 데이터 배선(22)이 형성되어 있고, 게이트 배선(12)과 데이터 배선(22)의 교차지점에는 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있으며, 게이트 배선(12) 및 데이터 배선(22)의 교차 영역으로 정의되는 화소 영역(P)에는 박막트랜지스터(T)와 연결되며, 상기 게이트 배선(12)과 평행한 방향으로 제 1 인출배선(28)이 형성되어 있고, 상기 제 1 인출배선(28)에서는 데이터 배선(22)과 평행한 방향으로 다수 개의 화소 전극(30)이 분기되어 있다. 그리고, 상기 다수 개의 화소 전극(30)의 끝단은 제 2 인출배선(32)과 연결되어 있다.In FIG. 1A, the gate wiring 12 and the data wiring 22 are formed to cross each other, and the thin film transistor T is formed at the intersection of the gate wiring 12 and the data wiring 22. The pixel region P, which is defined as the intersection of the 12 and the data lines 22, is connected to the thin film transistor T, and the first lead-out wiring 28 is formed in a direction parallel to the gate line 12. In the first lead-out wiring 28, a plurality of pixel electrodes 30 are branched in a direction parallel to the data wiring 22. In addition, ends of the plurality of pixel electrodes 30 are connected to the second drawing wirings 32.

그리고, 상기 게이트 배선(12)과 평행한 방향으로 공통 배선(14)이 형성되어 있고, 공통 배선(14)의 양단에서는 상기 데이터 배선(22)과 평행하게, 상기 화소 전극(30)과 서로 엇갈리는 방향으로 다수 개의 공통 전극(16)이 형성되어 있다.The common wiring 14 is formed in a direction parallel to the gate wiring 12, and both ends of the common wiring 14 alternate with the pixel electrode 30 in parallel with the data wiring 22. A plurality of common electrodes 16 are formed in the direction.

이하, 도 1b를 통해, 상기 도 1a의 단면 구조에 대해서, 편광판과 백라이트를 포함한 구조를 일 예로 하여 설명한다.Hereinafter, the cross-sectional structure of FIG. 1A will be described with reference to FIG. 1B as an example of a structure including a polarizing plate and a backlight.

도시한 바와 같이, 제 1, 2 기판(10, 50)이 서로 대향되게 배치되어 있고, 제 1 기판(10) 내부면에는 다수 개의 공통 전극(16)이 서로 일정 간격을 이루며 형성되어 있으며, 상기 공통 전극(16)을 덮는 영역에는 제 1 절연층(18)이 형성되어 있고, 제 1 절연층(18) 상부의 공통 전극(16) 들 간의 이격구간에 다수 개의 화소 전극(30)이 서로 일정 간격을 이루며 형성되어 있으며, 상기 다수 개의 화소 전극(30)을 덮는 영역에는 제 2 절연층(34)이 형성되어 있다.As illustrated, the first and second substrates 10 and 50 are disposed to face each other, and a plurality of common electrodes 16 are formed at regular intervals on the inner surface of the first substrate 10. The first insulating layer 18 is formed in an area covering the common electrode 16, and the plurality of pixel electrodes 30 are uniformly spaced apart from each other by the intervals between the common electrodes 16 on the first insulating layer 18. The second insulating layer 34 is formed at intervals and covers the plurality of pixel electrodes 30.

상기 제 2 기판(50) 내부면에는 컬러필터층(52)이 형성되어 있고, 컬러필터층(52)과 제 2 절연층(34) 사이에는 액정층(60)이 개재되어 있다.A color filter layer 52 is formed on an inner surface of the second substrate 50, and a liquid crystal layer 60 is interposed between the color filter layer 52 and the second insulating layer 34.

그리고, 제 1, 2 기판(10, 50)의 각 바깥면에는 제 1, 2 편광판(70, 72)이 배치되어 있고, 제 1 편광판(70)의 배면에는 빛을 공급하는 광원 장치인 백라이트(74)가 위치하고 있다.The first and second polarizers 70 and 72 are disposed on the outer surfaces of the first and second substrates 10 and 50, and the backlight, which is a light source device that supplies light to the rear surface of the first polarizer 70, 74 is located.

상기 공통 전극(16)과 화소 전극(30) 사이에는 수평 전계(36)가 형성되고, 수평 전계(36)에 의해 액정층(60) 내 액정 분자가 구동되므로 시야각이 넓어지는 특성을 띠게 된다.Since a horizontal electric field 36 is formed between the common electrode 16 and the pixel electrode 30, and the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 60 are driven by the horizontal electric field 36, the viewing angle is widened.

한 예로, 상기 횡전계형 액정표시장치를 정면에서 보았을 때, 상/하/좌/우 방향으로 약 80 ~ 85°방향에서 가시할 수 있다.For example, when viewed from the front, the transverse electric field type liquid crystal display device may be visible in an up / down / left / right direction at about 80 to 85 °.

그러나, 이와 같은 기존의 횡전계형 액정표시장치에서는 불투명한 금속물질을 사용하기 때문에, 낮은 개구율로 인해 휘도 저하가 심하게 발생되고, 효과적인 횡전계 발생을 위해서는 적어도 5 V 이하 구동이 어렵기 때문에 노트북(note book)PC용 액정표시장치에 적합하지 않은 단점이 있었다.However, since the conventional transverse electric field type liquid crystal display uses an opaque metal material, the low aperture ratio causes a significant decrease in luminance, and it is difficult to drive at least 5 V or less for effective transverse electric field generation. book) There was a disadvantage that the LCD is not suitable for the liquid crystal display device.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 휘도가 향상되고, 저전압으로의 구동이 가능한 횡전계형 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve this problem, it is an object of the present invention to provide a transverse electric field type liquid crystal display device capable of improving luminance and driving at low voltage.

이를 위하여, 본 발명에서는 빛을 선택적으로 반사/투과시키는 특성을 가지는 CLC(Cholesteric Liquid Crystal)를 컬러필터로 이용하여, 반사된 빛을 다시 이용하는 방법으로 휘도를 향상시키고, 이에 따라 광효율이 떨어지지 않기 때문에 전극 간격을 좁히는 것이 가능하여, 저전압 구동으로 횡전계 효과를 거두고자 한다.To this end, in the present invention, by using a CLC (Cholesteric Liquid Crystal) having a characteristic of selectively reflecting / transmitting light as a color filter, the brightness is improved by using the reflected light again, and thus the light efficiency is not deteriorated. It is possible to narrow the electrode gap, and to achieve the lateral field effect by low voltage driving.

전술한 CLC의 특성에 대해서 좀 더 상세히 설명하면, 다음과 같다.The characteristics of the aforementioned CLC will be described in more detail as follows.

상기 CLC의 액정 분자들의 회전은 일종의 나선(螺旋)구조로 볼 수 있다. 이러한 나선 구조에서 나타나는 두 가지 구조의 특징은 나선의 회전 방향과 나선의 반복 주기인 피치(pitch)이다. 피치는 액정층이 다시 동일한 배열로 돌아올 때까지의 거리로 이해할 수 있고 이 피치가 CLC의 색상을 결정하는 변수이다.The rotation of the liquid crystal molecules of the CLC may be regarded as a kind of spiral structure. Two characteristics of this spiral structure are the direction of rotation of the spiral and the pitch, the repetition period of the spiral. The pitch can be understood as the distance until the liquid crystal layer returns to the same arrangement again, and this pitch is a variable that determines the color of the CLC.

이하, 설명의 편의상 CLC 컬러필터를 CCF(Cholesteric Liquid Crystal Color Filter)로 약칭하여 설명한다.Hereinafter, for convenience of description, the CLC color filter is abbreviated as CCF (Cholesteric Liquid Crystal Color Filter).

도 1a, 1b는 종래의 횡전계형 액정표시장치에 대한 도면으로서, 도 1a는 평면도이고, 도 1b는 상기 도 1a의 절단선 I-I에 따라 절단된 단면도.1A and 1B are views of a conventional transverse electric field type liquid crystal display device. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the cutting line I-I of FIG. 1A.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 CLC를 이용하는 횡전계형 액정표시장치에 대한 단면도.2 is a cross-sectional view of a transverse electric field type liquid crystal display device using a CLC according to a first embodiment of the present invention.

도 3a, 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 CLC 횡전계형 액정표시장치에 대한 도면.3A and 3B are views of a CLC transverse field type liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

110 : 제 1 기판 112 : CCF110: first substrate 112: CCF

112a, 112b : 제 1, 2 CCF 물질층112a, 112b: first and second CCF material layers

114 : 위상차판 116 : 제 1 선편광판114: phase difference plate 116: first linear polarizing plate

120 : CLC 편광판 150 : 제 2 기판120: CLC polarizer 150: second substrate

152 : 공통 전극 154 : 제 1 절연층152: common electrode 154: first insulating layer

156 : 화소 전극 158 : 제 2 절연층156: pixel electrode 158: second insulating layer

160 : 액정층 162 : 제 2 선편광판160: liquid crystal layer 162: second linear polarizing plate

164 : 수평 전계 170 : 백라이트164: horizontal electric field 170: backlight

상기 목적을 달성하기 위하여, 서로 대향되게 배치된 제 1, 2 기판과; 상기 제 1 기판 내부면에 위치하며, 좌원편광 또는 우원편광 중 어느 하나 만 선택적으로 반사/투과시키는 특성을 가지는 CCF와; 상기 CCF 상부에 형성된 위상차판과; 상기 위상차판 상부에 형성된 제 1 선편광판과; 상기 제 2 기판 내부면에 서로 이격되게 형성되며, 수평 전계를 형성하는 공통 전극 및 화소 전극과; 상기 제 1 선편광판과, 상기 공통 전극 및 화소 전극 사이에 개재된 액정층과; 상기 제 1 기판 외부면에 위치하며, 상기 CCF와 반대방향 원편광만을 선택적으로 반사/투과시키는 CLC 편광판과; 상기 제 2 기판 외부면에 위치하며, 상기 제 1 선편광판과 직교하는 편광축을 가지는 제 2 선편광판과; 상기 1 기판 배면에 배치된 빛을 공급하는 광원인 백라이트를 포함하는 횡전계형 액정표시장치를 제공한다.First and second substrates disposed to face each other to achieve the above object; A CCF positioned on an inner surface of the first substrate and selectively reflecting / transmitting only one of left circularly polarized light and right circularly polarized light; A retardation plate formed on the CCF; A first linear polarizer plate formed on the retardation plate; A common electrode and a pixel electrode formed on the inner surface of the second substrate to be spaced apart from each other, and forming a horizontal electric field; A liquid crystal layer interposed between the first linear polarizer and the common electrode and the pixel electrode; A CLC polarizer positioned on an outer surface of the first substrate and selectively reflecting / transmitting only circularly polarized light in a direction opposite to the CCF; A second linear polarizer disposed on an outer surface of the second substrate and having a polarization axis orthogonal to the first linear polarizer; Provided is a transverse electric field type liquid crystal display device including a backlight which is a light source for supplying light disposed on the back surface of the first substrate.

상기 CCF는, 적, 녹, 청 컬러 중에서 구현하고자 하는 컬러 이외의 두 개의 컬러 CCF 물질층이 차례대로 적층된 구조의 이중층 CCF 물질층으로 이루어지고, 상기 공통 전극 및 화소 전극 사이에는 절연층이 개재되며, 상기 위상차판은, λ/4 만큼의 위상차를 가지는 QWP(quarter wave plate)이고, 상기 액정층은 전압 오프 상태에서는 위상차값이 0(zero)이고, 전압 온 상태에서는 λ/2인 것을 특징으로 한다.The CCF is composed of a double layer CCF material layer in which two color CCF material layers other than the color to be implemented among red, green, and blue colors are sequentially stacked, and an insulating layer is interposed between the common electrode and the pixel electrode. The retardation plate is a quarter wave plate (QWP) having a phase difference of λ / 4, and the liquid crystal layer has a phase difference value of zero in a voltage-off state and a λ / 2 in a voltage-on state. It is done.

본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치는 전압 오프 상태에서, 상기 백라이트를 통해 공급된 빛은 상기 CLC 편광판을 통해 제 1 원편광은 선택 반사되고, 상기 제 1 원편광과 역방향 원편광인 제 2 원편광이 기판 내부로 투과되며, 상기 제 2 원편광은 CCF를 그대로 투과하고, 상기 제 2 원편광은 QWP를 거쳐 제 1 선편광이 되며, 상기 제 1 선편광은 제 1 선편광판의 편광축과 일치하여 그대로 통과되고, 상기 제 1 선편광은 위상차값인 0인 액정층을 그대로 통과한 다음, 상기 제 1 선편광과 비대응되는 투과축을 가지는 제 2 선편광판에서 차단되어 블랙 화면을 띠는 것을 특징으로 한다.In the transverse electric field type liquid crystal display according to the present invention, in the voltage-off state, the light supplied through the backlight is selectively reflected through the CLC polarizing plate to reflect the first circularly polarized light, and the second circularly polarized light is the reverse circularly polarized light. The polarized light is transmitted into the substrate, the second circularly polarized light passes through the CCF as it is, the second circularly polarized light becomes the first linearly polarized light through the QWP, and the first linearly polarized light coincides with the polarization axis of the first linearly polarized plate as it is. The first linearly polarized light passes through a liquid crystal layer having a phase difference value of 0 as it is, and is blocked by a second linearly polarized plate having a transmission axis that is incompatible with the first linearly polarized light to form a black screen.

그리고, 전압 온 상태에서, 상기 백라이트를 통해 공급된 빛은 상기 CLC 편광판을 통해 제 1 원편광은 선택 반사되고, 상기 제 1 원편광과 역방향 원편광인 제 2 원편광이 기판 내부로 투과되며, 상기 제 2 원편광은 CCF를 그대로 투과하고, 상기 제 2 원편광은 QWP를 거쳐 제 1 선편광이 되며, 상기 제 1 선편광은 제 1 선편광판의 편광축과 일치하여 그대로 통과되고, 상기 제 1 선편광은 위상차값인 λ/2인 액정층을 거쳐 제 2 선편광으로 바뀐 다음, 상기 제 2 선편광판의 투과축과의 일치로 화면으로 투과되어 화이트 화면을 띠는 것을 특징으로 한다.In the voltage-on state, light supplied through the backlight is selectively reflected through the CLC polarizer, and second circularly polarized light that is reverse to the first circularly polarized light is transmitted into the substrate. The second circularly polarized light is transmitted through the CCF as it is, the second circularly polarized light is the first linearly polarized light through the QWP, the first linearly polarized light is passed in accordance with the polarization axis of the first linearly polarized plate as it is, the first linearly polarized light is The second linearly polarized light is changed through the liquid crystal layer having a retardation value of λ / 2, and then transmitted to the screen in agreement with the transmission axis of the second linearly polarized plate to form a white screen.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

-- 제 1 실시예 --First Embodiment

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 CLC를 이용하는 횡전계형 액정표시장치에 대한 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a transverse electric field type liquid crystal display using CLC according to a first embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 제 1, 2 기판(110, 150)이 서로 대향되게 배치되어 있고, 제 1 기판(110) 내부면에는 CCF(112)가 형성되어 있으며, CCF(112)를 덮는 영역에는 위상차판(114)이 배치되어 있고, 위상차판(114) 상부에는 제 1 선편광판(116)이 배치되어 있다. 한 예로, 상기 위상차판(114)은 QWP(quarter wave plate)로 이루어질 수 있다.As illustrated, the first and second substrates 110 and 150 are disposed to face each other, the CCF 112 is formed on the inner surface of the first substrate 110, and the phase difference is formed in the region covering the CCF 112. The plate 114 is disposed, and the first linear polarizing plate 116 is disposed above the phase difference plate 114. For example, the retardation plate 114 may be formed of a quarter wave plate (QWP).

상기 CCF(112)는 제 1, 2 CCF 물질층(112a, 112b)이 차례대로 적층된 구조로이루어지는데, 상기 제 1, 2 CCF 물질층(112a, 112b)은 적, 녹, 청 컬러 중에서 구현하고자 하는 컬러 이외의 두 개의 컬러 CCF 물질층이 차례대로 적층된 구조로 이루어진다.The CCF 112 has a structure in which the first and second CCF material layers 112a and 112b are sequentially stacked. The first and second CCF material layers 112a and 112b are implemented in red, green, and blue colors. Two color CCF material layers other than the desired color are sequentially stacked.

한 예로, 화면을 구현하는 최소 단위를 서브픽셀(sub-pixel)로 정의할 경우, 적색 서브픽셀에는 녹-청 CCF 물질층이 차례대로 적층되어, 녹색 CCF 물질층을 통해, 녹색 컬러는 선택적으로 반사되고, 적, 청 컬러만 투과된 다음, 청색 CCF 물질층을 거쳐 청색 컬러는 선택적으로 반사되고, 적색 컬러는 투과되는 방식으로 적색 컬러를 구현하며, 이러한 컬러 구현 원리는 녹, 청 컬러에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다.For example, if the minimum unit for implementing the screen is defined as a sub-pixel, the green sub-pixel layer of green-blue CCF material is sequentially stacked on the red sub-pixel. Red color is reflected, and only the red and blue color is transmitted, and then the blue color is selectively reflected through the blue CCF material layer, and the red color is transmitted. The red color is implemented. The same can be applied.

상기 제 1 선편광판(116)은 편광축과 일치하는 빛만을 투과시킬 수 있는 물질을 기판 상에 코팅하는 방법으로 형성할 수 있고, 상기 위상차판(114)은 원하는 위상차값으로 조정된 경화 액정 물질을 이용할 수 있다.The first linearly polarizing plate 116 may be formed by coating a material on the substrate that can transmit only light corresponding to the polarization axis, and the retardation plate 114 may include a cured liquid crystal material adjusted to a desired phase difference value. It is available.

상기 CCF(112)는 좌원편광 또는 우원편광 만을 선택적으로 반사/투과시키는 특성을 가지며, 본 실시예에서는 좌원편광 만을 선택적으로 반사/투과시키는 CCF를 일 예로 하여 설명한다.The CCF 112 has a characteristic of selectively reflecting / transmitting only left circularly polarized light or right-circular polarization. In the present embodiment, a CCF 112 selectively reflecting / transmitting only left circularly polarized light will be described as an example.

그리고, 상기 제 2 기판(150) 내부면에는 다수 개의 공통 전극(152)이 서로 일정간격 이격되게 배치되어 있고, 공통 전극(152)을 덮는 영역에는 제 1 절연층(154)이 형성되어 있으며, 제 1 절연층(154) 하부의 공통 전극(152) 들 간의 이격 구간에는 다수 개의 화소 전극(156)이 서로 이격되게 형성되어 있고, 화소 전극(156)을 덮는 영역에는 제 2 절연층(158)이 형성되어 있다.In addition, a plurality of common electrodes 152 are disposed on the inner surface of the second substrate 150 at predetermined intervals, and a first insulating layer 154 is formed in an area covering the common electrodes 152. A plurality of pixel electrodes 156 are formed to be spaced apart from each other in the interval between the common electrodes 152 under the first insulating layer 154, and the second insulating layer 158 is formed in the region covering the pixel electrodes 156. Is formed.

상기 제 2 절연층(158)과 제 1 선편광판(116) 사이에는 액정층(160)이 개재되어 있다.The liquid crystal layer 160 is interposed between the second insulating layer 158 and the first linear polarizer 116.

그리고, 제 1 기판(110)의 배면에는, 상기 CCF(112)와 반대방향 원편광만을 반사/투과시키는 CLC 선편광판(120)이 위치하며, 본 실시예에서는 우원편광 만을 선택적으로 반사/투과시키는 경우를 일 예로 하여 설명한다.In addition, a CLC linear polarizing plate 120 reflecting / transmitting only circularly polarized light in the opposite direction to the CCF 112 is disposed on the rear surface of the first substrate 110. In this embodiment, only the right circularly polarized light is selectively reflected / transmitted. The case will be described as an example.

또한, 상기 제 2 기판(150)의 배면에는 제 2 선편광판(162)이 배치되어 있으며, 상기 CLC 선편광(120)의 배면에는 빛을 공급하는 광원인 백라이트(170)가 배치되어 있다.In addition, a second linear polarizing plate 162 is disposed on the rear surface of the second substrate 150, and a backlight 170, which is a light source for supplying light, is disposed on the rear surface of the CLC linear polarization 120.

본 실시예에서는, 빛의 선택적 반사/투과 특성을 가지는 CLC를 컬러필터로 형성하기 때문에, 기존의 컬러안료를 이용하는 흡수형 컬러필터에 비해 광효율을 높일 수 있어, 상기 공통 전극(152)과 화소 전극(156) 간의 간격(d)을 좁힐 수 있어, 저전압으로도 횡전계(164) 효과를 높일 수 있다.In the present embodiment, since the CLC having selective reflection / transmission characteristics of light is formed as a color filter, the light efficiency can be improved as compared with the absorption type color filter using a conventional color pigment, and thus the common electrode 152 and the pixel electrode The interval d between the portions 156 can be narrowed, so that the effect of the transverse electric field 164 can be enhanced even at a low voltage.

또한, 상기 공통 전극(152)과 화소 전극(156)을 불투명한 금속물질에서 선택함에 따른 저개구율로 인한 투과율 저하를 CCF의 빛의 선택적 반사/투과 특성에 의해 이론적으로 100 % 투과가 가능하므로, 고투과율 횡전계형 액정표시장치를 제공할 수 있다.In addition, since the decrease in transmittance due to the low opening ratio due to the selection of the common electrode 152 and the pixel electrode 156 from an opaque metal material is possible to transmit 100% theoretically due to the selective reflection / transmission characteristic of the CCF light, A high transmittance transverse electric field type liquid crystal display device can be provided.

-- 제 2 실시예 --Second Embodiment

도 3a, 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 CLC 횡전계형 액정표시장치에 대한 도면으로서, 전압 온/오프(on/off)시 빛의 진행 메커니즘(mechanism)에 대해서설명하며, 설명의 편의상 하기와 같은 전제 조건을 제시한다.3A and 3B illustrate a CLC transverse electric field type liquid crystal display device according to a second exemplary embodiment of the present invention. A mechanism of light propagation during voltage on / off will be described. The following prerequisites are presented.

1) 제 1 선편광은 제 1 선편광판의 제 1 투과축과 일치하고, 제 2 선편광은 제 2 선편광판의 제 2 투과축과 일치하며, 상기 제 1, 2 투과축은 서로 직교된다.1) The first linearly polarized light coincides with the first transmission axis of the first linearly polarized plate, the second linearly polarized light coincides with the second transmission axis of the second linearly polarized plate, and the first and second transmission axes are orthogonal to each other.

2) 액정층은 전압 오프 상태에서는 위상차값이 0(zero)이고, 전압 온 상태에서는 λ/2 이다.2) The liquid crystal layer has a phase difference value of zero in the voltage off state and lambda / 2 in the voltage on state.

3) 녹색 CCF 물질층과 청색 CCF 물질층이 차례대로 적층된 구조의 적색 CCF 영역을 일 예로 한다.3) As an example, a red CCF region having a structure in which a green CCF material layer and a blue CCF material layer are sequentially stacked.

4) 위상차판은 λ/4 만큼의 위상차값을 가지는 QWP에 해당된다.4) The retarder corresponds to a QWP having a retardation value of λ / 4.

5) QWP에서 제 1 선편광판을 통과한 빛은 제 1 선편광에 해당된다.5) Light passing through the first linearly polarizing plate in the QWP corresponds to the first linearly polarized light.

6) CCF는 좌원편광만을 선택적으로 반사시키고, CLC 편광판은 우원편광만을 선택적으로 반사시킨다.6) CCF selectively reflects only the left circularly polarized light, and the CLC polarizer selectively reflects only the right circularly polarized light.

도 3a는 전압 오프 상태에서, 백라이트를 통해 공급된 빛은 CLC 편광판을 통해 우원편광은 선택 반사되고, 좌원편광이 기판 내부로 통과된다. 다음, 적, 녹, 청 피치를 모두 가지는 좌원편광은 녹색 CCF 물질층, 청색 CCF 물질층이 차례대로 적층된 구조의 CCF를 거쳐, 녹색, 청색 피치의 좌원편광은 선택 반사되고, 적색 좌원편광만이 투과되며, 적색 좌원편광은 QWP를 거쳐 제 1 적색 선편광이 되고, 제 1 적색 선편광은 제 1 선편광판의 편광축과 일치하여 제 1 적색 선편광으로 통과되고, 제 1 적색 선편광은 위상차값인 0인 액정층을 제 1 적색 선편광으로 그대로 통과한 다음, 제 2 선편광판의 투과축과의 불일치를 통해 차단되고, 블랙화면을 띄게된다.3A shows that in the voltage-off state, light supplied through the backlight is selectively reflected through the CLC polarizer, and right circularly polarized light is passed through the substrate. Next, the left circularly polarized light having both red, green, and blue pitches passes through a CCF structure in which a green CCF material layer and a blue CCF material layer are sequentially stacked, and the left and right polarized light of green and blue pitches is selectively reflected, and only the red left circularly polarized light is Is transmitted, the red left circularly polarized light becomes the first red linearly polarized light through QWP, and the first red linearly polarized light passes through the first red linearly polarized light coinciding with the polarization axis of the first linearly polarized plate, and the first red linearly polarized light is 0, which is a phase difference value. After passing through the liquid crystal layer with the first red linearly polarized light as it is, it is blocked through a mismatch with the transmission axis of the second linearly polarized plate, thereby displaying a black screen.

도 3b는 전압 오프 상태에서, 백라이트를 통해 공급된 빛은 CLC 편광판을 통해 우원편광은 선택 반사되고, 좌원편광이 기판 내부로 통과된다. 다음, 적, 녹, 청 피치를 모두 가지는 좌원편광은 녹색 CCF 물질층, 청색 CCF 물질층이 차례대로 적층된 구조의 CCF를 거쳐, 녹색, 청색 피치의 좌원편광은 선택 반사되고, 적색 좌원편광만이 투과되며, 적색 좌원편광은 QWP를 거쳐 제 1 적색 선편광이 되고, 제 1 적색 선편광은 제 1 선편광판의 편광축과 일치하여 제 1 적색 선편광으로 통과되고, 제 1 적색 선편광은 λ/2 만큼의 위상차를 가지는 액정층을 거쳐 제 2 적색 선편광이 되고, 제 2 적색 선편광은 제 2 선편광판의 투과축과의 일치로 화면으로 투과되어 적색 컬러를 구현하며, 적, 녹, 청 세가지 컬러 전체적으로 봤을 때는 화이트 화면으로 나타난다.3B shows that in the voltage-off state, light supplied through the backlight is selectively reflected by the CLC polarizer and right circularly polarized light is passed through the substrate. Next, the left circularly polarized light having both red, green, and blue pitches passes through a CCF structure in which a green CCF material layer and a blue CCF material layer are sequentially stacked, and the left and right polarized light of green and blue pitches is selectively reflected, and only the red left circularly polarized light is Is transmitted, the red left circularly polarized light becomes the first red linearly polarized light through QWP, the first red linearly polarized light is passed through the first red linearly polarized light coinciding with the polarization axis of the first linearly polarized plate, and the first red linearly polarized light is The second red linearly polarized light is passed through the liquid crystal layer having a phase difference, and the second red linearly polarized light is transmitted to the screen by coinciding with the transmission axis of the second linearly polarizing plate to realize a red color. Appears as a white screen.

그러나, 본 발명은 상기 실시예들로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

이와 같이, 본 발명에 따른 CLC 횡전계형 액정표시장치에 의하면, CLC의 빛의 선택 반사/투과 특성에 의해 광 효율을 높일 수 있기 때문에, 저전압으로도 횡전계 효과를 높일 수 있고, 휘도를 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.As described above, according to the CLC transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention, since the optical efficiency can be enhanced by the selective reflection / transmission characteristics of the light of the CLC, the transverse electric field effect can be enhanced even at low voltage and the luminance can be improved. Has the effect.

Claims (7)

서로 대향되게 배치된 제 1, 2 기판과;First and second substrates disposed to face each other; 상기 제 1 기판 내부면에 위치하며, 좌원편광 또는 우원편광 중 어느 하나 만 선택적으로 반사/투과시키는 특성을 가지는 CCF와;A CCF positioned on an inner surface of the first substrate and selectively reflecting / transmitting only one of left circularly polarized light and right circularly polarized light; 상기 CCF 상부에 형성된 위상차판과;A retardation plate formed on the CCF; 상기 위상차판 상부에 형성된 제 1 선편광판과;A first linear polarizer plate formed on the retardation plate; 상기 제 2 기판 내부면에 서로 이격되게 형성되며, 수평 전계를 형성하는 공통 전극 및 화소 전극과;A common electrode and a pixel electrode formed on the inner surface of the second substrate to be spaced apart from each other, and forming a horizontal electric field; 상기 제 1 선편광판과, 상기 공통 전극 및 화소 전극 사이에 개재된 액정층과;A liquid crystal layer interposed between the first linear polarizer and the common electrode and the pixel electrode; 상기 제 1 기판 외부면에 위치하며, 상기 CCF와 반대방향 원편광만을 선택적으로 반사/투과시키는 CLC 편광판과;A CLC polarizer positioned on an outer surface of the first substrate and selectively reflecting / transmitting only circularly polarized light in a direction opposite to the CCF; 상기 제 2 기판 외부면에 위치하며, 상기 제 1 선편광판과 직교하는 편광축을 가지는 제 2 선편광판과;A second linear polarizer disposed on an outer surface of the second substrate and having a polarization axis orthogonal to the first linear polarizer; 상기 1 기판 배면에 배치된 빛을 공급하는 광원인 백라이트A backlight that is a light source for supplying light disposed on the first substrate back surface 를 포함하는 횡전계형 액정표시장치.Transverse electric field type liquid crystal display device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 CCF는, 적, 녹, 청 컬러 중에서 구현하고자 하는 컬러 이외의 두 개의 컬러 CCF 물질층이 차례대로 적층된 구조의 이중층 CCF 물질층으로 이루어지는 횡전계형 액정표시장치.The CCF is a transverse electric field liquid crystal display device comprising a double layer CCF material layer having a structure in which two color CCF material layers other than a color to be implemented among red, green, and blue colors are sequentially stacked. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공통 전극 및 화소 전극 사이에는 절연층이 개재되는 횡전계형 액정표시장치.A transverse electric field liquid crystal display device having an insulating layer interposed between the common electrode and the pixel electrode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위상차판은, λ/4 만큼의 위상차를 가지는 QWP(quarter wave plate)인 횡전계형 액정표시장치.And the retardation plate is a quarter wave plate (QWP) having a phase difference of? / 4. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 액정층은 전압 오프 상태에서는 위상차값이 0(zero)이고, 전압 온 상태에서는 λ/2인 횡전계형 액정표시장치.The liquid crystal layer has a phase difference value of zero in a voltage-off state and a λ / 2 in a voltage-on state. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 전압 오프 상태에서, 상기 백라이트를 통해 공급된 빛은 상기 CLC 편광판을 통해 제 1 원편광은 선택 반사되고, 상기 제 1 원편광과 역방향 원편광인 제 2 원편광이 기판 내부로 투과되며, 상기 제 2 원편광은 CCF를 그대로 투과하고, 상기 제 2 원편광은 QWP를 거쳐 제 1 선편광이 되며, 상기 제 1 선편광은 제 1 선편광판의 편광축과 일치하여 그대로 통과되고, 상기 제 1 선편광은 위상차값인 0인 액정층을 그대로 통과한 다음, 상기 제 1 선편광과 비대응되는 투과축을 가지는 제 2 선편광판에서 차단되어 블랙 화면을 띠는 횡전계형 액정표시장치.In the voltage-off state, the light supplied through the backlight is selectively reflected through the CLC polarizer, and the first circularly polarized light and the second circularly polarized light, which is the reverse circularly polarized light, are transmitted into the substrate. 2 circularly polarized light is transmitted through the CCF as it is, the second circularly polarized light becomes a first linearly polarized light through the QWP, the first linearly polarized light is passed in accordance with the polarization axis of the first linearly polarizing plate as it is, the first linearly polarized light is a phase difference value A transverse electric field liquid crystal display device having a black screen by passing through a liquid crystal layer having a phosphorus level of 0, and being blocked by a second linear polarizing plate having a transmission axis that is incompatible with the first linear polarization. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 전압 온 상태에서, 상기 백라이트를 통해 공급된 빛은 상기 CLC 편광판을 통해 제 1 원편광은 선택 반사되고, 상기 제 1 원편광과 역방향 원편광인 제 2 원편광이 기판 내부로 투과되며, 상기 제 2 원편광은 CCF를 그대로 투과하고, 상기 제 2 원편광은 QWP를 거쳐 제 1 선편광이 되며, 상기 제 1 선편광은 제 1 선편광판의 편광축과 일치하여 그대로 통과되고, 상기 제 1 선편광은 위상차값인 λ/2인 액정층을 거쳐 제 2 선편광으로 바뀐 다음, 상기 제 2 선편광판의 투과축과의 일치로 화면으로 투과되어 화이트 화면을 띠는 횡전계형 액정표시장치.In the voltage-on state, the light supplied through the backlight is selectively reflected through the CLC polarizer, and the first circularly polarized light and the second circularly polarized light which are reverse circularly polarized light are transmitted into the substrate. 2 circularly polarized light is transmitted through the CCF as it is, the second circularly polarized light becomes a first linearly polarized light through the QWP, the first linearly polarized light is passed in accordance with the polarization axis of the first linearly polarizing plate as it is, the first linearly polarized light is a phase difference value The transverse electric field type liquid crystal display device which changes into 2nd linearly polarized light through the liquid crystal layer of (lambda) / 2, and is transmitted to a screen according to the transmission axis of the said 2nd linear polarizing plate, and has a white screen.
KR1020030045100A 2003-07-04 2003-07-04 In-Plane Switching mode Liquid Crystal Display Device KR20050003687A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030045100A KR20050003687A (en) 2003-07-04 2003-07-04 In-Plane Switching mode Liquid Crystal Display Device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030045100A KR20050003687A (en) 2003-07-04 2003-07-04 In-Plane Switching mode Liquid Crystal Display Device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050003687A true KR20050003687A (en) 2005-01-12

Family

ID=37218749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030045100A KR20050003687A (en) 2003-07-04 2003-07-04 In-Plane Switching mode Liquid Crystal Display Device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050003687A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114035382A (en) * 2021-05-21 2022-02-11 友达光电股份有限公司 Cholesterol type liquid crystal display

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114035382A (en) * 2021-05-21 2022-02-11 友达光电股份有限公司 Cholesterol type liquid crystal display
CN114035382B (en) * 2021-05-21 2023-07-04 友达光电股份有限公司 Cholesterol type liquid crystal display

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5986730A (en) Dual mode reflective/transmissive liquid crystal display apparatus
US20010005251A1 (en) Fringe field switching mode LCD
KR100883986B1 (en) LCD with CLC color filter and CLC polariser
US6747717B2 (en) Liquid crystal display device having cholesteric liquid crystal
KR100301854B1 (en) Transmission-reflection type liquid crystal display device
US8253888B2 (en) Liquid crystal display device
JP2009031439A (en) Liquid crystal display
JP2008014965A (en) Liquid crystal display device
JP2005534989A (en) Reflective transmission type liquid crystal display device
JPH10206844A (en) Liquid crystal display device
KR20050070773A (en) Reflective type liquid crystal display device and trans-reflective type liquid crystal display device
JP2007240726A (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing the liquid crystal display device
KR20010066252A (en) reflection type and transflection type liquid crystal display device with retardation film
KR20070072338A (en) In-plane switching mode liquid crystal display device
JP2002169155A (en) Liquid crystal display
KR20050003687A (en) In-Plane Switching mode Liquid Crystal Display Device
KR101080704B1 (en) Wide-view angle trans-reflective Liquid crystal display device
KR100904521B1 (en) Liquid Crystal Display Device using a Cholesteric Liquid Crystal Color Filter
JP4846527B2 (en) Liquid crystal display element
KR20010045205A (en) reflection type liquid crystal display device with a cholesteric liquid crystal color filter
KR100302220B1 (en) Display element
KR20060116077A (en) Trans-flective type liquid crystal display device and method for fabricating the same
KR20000066806A (en) Liquid Crystal Display having a convertible mode between wide viewing angle and narrow viewing angle
KR100956347B1 (en) Liquid crystal display
JP2005173564A (en) Liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid