KR20070072203A - 협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치 및 그제조방법 - Google Patents

협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치 및 그제조방법 Download PDF

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문종원
손현호
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Abstract

본 발명은 협시야각모드 전환이 가능한 액정표시장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 협시야각 모드 전환이 가능한 액정표시장치는 어레이기판과 컬러필터기판 및 상기 어레이기판과 컬러필터기판사이에 개재된 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시패널; 상기 액정표시패널과 접촉되고, 제1전극이 형성된 하판과 제2전극이 형성된 상판 및, 상기 하판과 상판사이에 개재된 콜레스테릭액정층을 포함하여 구성되는 시야각제어셀; 및 상기 액정표시패널과 시야각제어셀사이에 개재된 보상필름을 포함하여 구성된다.
광시야각, 협시야각, 시야각제어셀, 콜레스테릭액정층, 보상필름(QWP)

Description

협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도.
도 2a는 본 발명에 따른 협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치에 있어서, 시야 제어셀에 전압을 인가하지 않은 경우에 구현되는 협시야각 모드의 액정표시장치의 단면도이고,
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치에 있어서, 시야 제어셀에 전압을 인가한 경우에 구현되는 광시야각 모드의 액정표시장치의 단면도,
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치에 있어서, 액정표시셀과 시야 제어셀사이에 보상필름을 개재하여 전압을 인가하지 않은 경우에 구현되는 협시야각 모드의 액정표시장치의 단면도이고,
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치에 있어서, 액정표시셀과 시야 제어셀사이에 보상필름을 개재하여 시야 제어셀에 전압을 인가한 경우에 구현되는 광시야각 모드의 액정표시장치의 단면도.
- 도면의 주요부분에 대한 부호설명 -
100 : 액정표시패널 111 : 어레이기판
113 : 게이트전극 115 : 게이트절연막
117 : 반도체층 119 : 오믹콘택층
120 : 박막트랜지스터부 121 : 소스전극
123 : 드레인전극 125 : 보호막
127 : 화소전극 141 : 컬러필터기판
143 : 블랙매트릭스 145 : 컬러필터층
147 : 공통전극 151 : 액정층
161 : 제1편광판 163 : 제2편광판
200 : 시야각제어셀 211 : 하판
213 : 제1전극 241 : 상판
243 : 제2전극 251 : 콜레스테릭액정층
511 : 보상필름
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필요에 따라 협시야각모드 전환이 가능한 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
고화질, 저전력의 평판표시소자(Flat Panel Display Device)로서 주로 액정표시소자가 사용되고 있다.
상기 평판표시소자의 대표적인 액정표시장치는 두장의 기판사이에 액정을 주입하고 기판면에 형성되어 있는 전극에 가해지는 전장의 세기를 조절하여 광투과량을 조절하는 구조로 되어 있으며, 노트북 PC, PDA, 화상전화, TV 및 다양한 휴대용 전자 제품 등의 분야등에서 널리 사용되고 있다.
최근에는 사용자들의 요구가 점점 다양해짐에 따라, 액정표시장치의 대형화 및 고정세화, 과시야각 등이 가능한 다양한 액정모드가 제시되고 있다.
광시야각 특성을 가지는 액정표시장치의 대표적인 예로서, 횡전계 구동방식의 액정표시장치 및 보상필름이 적용된 수직배향(Vertical Alignment; VA) 방식의 액정표시장치를 들 수 있다.
이들중 화소전극과 공통전극이 동일한 기판에 형성되어 있는 횡전계 구동방식의 액정표시장치에서는 화소가 온 상태가 될때 화소전극과 공통전극사이에 기판면에 수평한 전계가 형성되기 때문에 화소의 온, 오프에 따라 액정분자의 장축이 기판면에 평행하게 동작한다.
따라서, 거시적으로 관찰되는 액정의 굴절율이 작아 대비비가 좋고 광시야각에 유리하다.
한편, 수직배향방식의 액정표시장치는 안쪽면에 투명전극이 형성되어 있는 한쌍의 투명기판, 두 기판사이에 주입되어 있으며, 기판면에 수직으로 배향되어 있는 액정물질, 각각의 투명기판의 바깥면에 서로 직교하는 형태로 부착되어 빛을 편광시키는 두장의 편광판으로 구성되며, 보상필름을 편광판안쪽에 부착하여 시야각을 보상하는 방식으로 광시야각을 구현한다.
최근에는 투명전극에 개구패턴을 형성하거나 돌기를 형성하므로써, 러빙을 실시하지 않고 다중 분할되는 모드가 제시되고 있다.
이러한 관점에서, 광시야각을 구현하는 일반적인 액정표시장치에 대해 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 액정표시장치는 박막트랜지스터 어레이기판(11)과 컬러필터기판(41)이 대향하여 균일한 간격을 갖도록 합착되며, 그 박막트랜지스터 어레이기판(11)과 컬러필터기판(41)사이에 액정층(51)이 개재된다.
여기서, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(11)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되며, 그 단위 화소에는 박막트랜지스터(20), 화소전극(27) 및 커패시터(미도시)가 형성된다. 또한, 상기 박막트랜지터(20)는 어레이기판(11)상에 형성된 게이트전극(13)과, 상기 게이트전극(13)을 포함한 어레이기판(11)상에 형성된 게이트절연막(15)과 반도체층(17) 및 상기 반도체층(17)상에 형성되어 일정간격만큼 이격된 소스/드레인전극(21)(23)으로 구성된다. 그리고, 상기 화소전극(27)은 상기 소스/드레인전극(21)(23)을 포함한 어레이기판(11)전면에 형성된 보호막(25)내에 형성되는 드레인콘택홀(미도시)을 통해 상기 드레인전극(23)과 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 상기 컬러필터기판(41)은 상기 화소전극(27)과 함께 상기 액정층(51)에 전계를 인가하는 공통전극(47)과 실제 컬러를 구현하는 RGB 컬러필터(45) 및 블 랙매트릭스(43)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(11)과 컬러필터기판(41)의 대향면에는 배향막(미도시)이 형성되고, 이 배향막(미도시)표면에는 러빙에 의해 액정이 일정한 방향으로 배열되어 있다.
이때, 액정은 박막트랜지스터 어레이기판(11)의 단위 화소별로 형성된 화소전(27)과 컬러필터기판(41)의 전면에 형성된 공통전극(47)사이에 전계가 인가될 경우에 유전 이방성에 의해 회전하므로써, 단위화소별로 빛을 통과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
한편, 상기 컬러필터기판(41)과 박막트랜지스터 어레이기판(11)에는 각각 제1, 2 편광판(61)(63)이 마련되어 있다. 이때, 이들 편광판(61)(63)은 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 자연광을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛(즉, 편광)이 되도록 하는 기능을 가지고 있다.
상기와 같이 구성된 일반적인 액정표시장치의 빛의 이동경로를 살펴 보면, 백라이트광원의 빛이 전방위로 흩어져서 발광하게 되고, 발광되어진 빛들은 균일한 휘도 특성을 얻기 위해 몇장의 확산시트(미도시)를 통과하게 된다.
따라서, 액정표시패널로 입사된 빛들은 전방위 방향으로 입사하게 되며, 이로 인해 넓은 시야각에서 화상을 관찰할 수 있게 된다.
일반적인 액정표시장치는 전술한 바와같이 광시야각 모드 지향성을 가지고 연구되고 있으나, 임의의 특수한 경우에는 협시야각모드가 요구될 수도 있다.
그러나, 상기 일반적인 액정표시장치에 의하면, 패널로 입사되는 빛들이 전 방위 방향으로 입사하게 되어 이로 인해 넓은 시야각에서 화상을 관찰할 수는 있지만, 협시야각 미 광시야각을 능동적으로 제어하면서 구동할 수는 없는 단점이 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 필름 타입의 필터 또는 광섬유(optical fiber)를 적용하므로써 시야각을 좁게 할 수 있는 장점은 있으나, 광시야각과 협시야각을 필요에 따라 전환이 불가능하다는 문제와 함께 정면 휘도를 지나치게 감소시키는 문제가 있다.
이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 필요에 따라 협시야각 모드 전환이 가능한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 투과율 저하가 낮아 고투과 협시야각 모드의 액정표시장치를 구현할 수 있는 협시야각 모드 전환이 가능한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 협시야각 모드 전환이 가능한 액정표시장치는, 어레이기판과 컬러필터기판 및 상기 어레이기판과 컬러필터기판사이에 개재된 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시패널; 및 상기 액정표시패널과 접촉되고, 제1전극이 형성된 하판과 제2전극이 형성된 상판 및, 상기 하판과 상판사이에 개재된 콜레스테릭액정층을 포함하여 구성되는 시야각제어셀;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.
또한, 본 발명에 따른 협시야각 모드 전환이 가능한 액정표시장치는 어레이기판과 컬러필터기판 및 상기 어레이기판과 컬러필터기판사이에 개재된 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시패널; 상기 액정표시패널과 접촉되고, 제1전극이 형성된 하판과 제2전극이 형성된 상판 및, 상기 하판과 상판사이에 개재된 콜레스테릭액정층을 포함하여 구성되는 시야각제어셀; 및 상기 액정표시패널과 시야각제어셀사이에 개재된 보상필름을 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.
그리고, 본 발명에 따른 협시야각 모드 전환가능한 액정표시장치 제조방법은 어레이기판과 컬러필터기판을 제공하는 단계; 상기 상기 어레이기판과 컬러필터기판사이에 액정층을 개재하여 액정표시패널을 형성하는 단계; 및 상기 상하판에 제1전극과 제2전극을 각각 형성하고, 상기 하판과 상판사이에 콜레스테릭액정층을 개재하여 상기 액정표시패널에 배치하는 시야각제어셀을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.
그리고, 본 발명에 따른 협시야각 모드 전환가능한 액정표시장치 제조방법은 어레이기판과 컬러필터기판을 제공하는 단계; 상기 상기 어레이기판과 컬러필터기판사이에 액정층을 개재하여 액정표시패널을 형성하는 단계; 상기 상하판에 제1전극과 제2전극을 각각 형성하고, 상기 하판과 상판사이에 콜레스테릭액정층을 개재하여 상기 액정표시패널에 배치하는 시야각제어셀을 형성하는 단계; 및 상기 액정표시패널과 시야각제어셀사이에 보상필름을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 협시야각 모드 전환이 가능한 액정표시장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명에 따른 협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치에 있어서, 시야 제어셀에 전압을 인가하지 않은 경우에 구현되는 협시야각 모드의 액정표시장치의 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치에 있어서, 시야 제어셀에 전압을 인가한 경우에 구현되는 광시야각 모드의 액정표시장치의 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 협시야각모드로 전환가능한 액정표시장치는 백라이트(미도시)와, 상기 백라이트(미도시)상측에 배치되는 액정표시패널(100) 및, 상기 액정표시패널(100)상에 배치되는 상기 협시야각 모드를 구현하는 시야각 제어셀(200)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 협시야각 모드를 구현하는 시야각 제어셀(200)은 상기 액정표시패널(100)하부에 배치될 수도 있다.
여기서, 상기 액정표시패널(100)은 박막트랜지스터 어레이기판(111)과 컬러필터기판(141)이 대향하여 균일한 간격을 갖도록 합착되며, 그 박막트랜지스터 어레이기판(111)과 컬러필터기판(141)사이에 액정층(151)이 형성되어 있다.
또한, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(111)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되며, 그 단위 화소에는 박막트랜지스터(120), 화소전극(127) 및 커패시터(미도시)가 형성된다.
그리고, 상기 박막트랜지터(120)는 어레이기판(111)상에 형성된 게이트전극 (113)과, 상기 게이트전극(113)을 포함한 어레이기판(111)상에 형성된 게이트절연막(115)과 반도체층(117) 및 상기 반도체층(117)상에 형성되어 일정간격만큼 이격된 소스/드레인전극(121)(123)으로 구성된다.
또한, 상기 화소전극(127)은 상기 소스/드레인전극(21)(23)을 포함한 어레이기판(11)전면에 형성된 보호막(125)내에 형성되는 드레인콘택홀(미도시)을 통해 상기 드레인전극(123)과 전기적으로 접속되어 있다.
한편, 상기 컬러필터기판(141)은 상기 화소전극(127)과 함께 상기 액정층 (151)에 전계를 인가하는 공통전극(147)과 실제 컬러를 구현하는 RGB 컬러필터 (145) 및 블랙매트릭스(143)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(111)과 컬러필터기판(141)의 대향면에는 배향막(미도시)이 형성되고, 이 배향막(미도시)표면에는 러빙에 의해 액정이 일정한 방향으로 배열되어 있다. 이때, 액정은 박막트랜지스터 어레이기판(111)의 단위 화소별로 형성된 화소전극(127)과 컬러필터기판(141)의 전면에 형성된 공통전극(147)사이에 전계가 인가될 경우에 유전 이방성에 의해 회전하므로써, 단위화소별로 빛을 통과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
또한, 상기 컬러필터기판(141)과 박막트랜지스터 어레이기판(111)배면에는 각각 제1, 2 편광판(161)(163)이 마련되어 있다. 이때, 이들 편광판(161)(163)은 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 자연광을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛(즉, 편광)이 되도록 하는 기능을 가지고 있다.
한편, 상기 시야각제어셀(200)은 하판(211)과 상기 하판(211)상에 형성된 제1전극(213)과, 상기 하판(211)과 일정간격만큼 이격되어 배치된 상판(241)과, 상기 상판(241)상에 형성된 제2전극(243) 및, 상기 하판(211)과 상판(241)사이에 형성되어 있고 정면보다 경사방향에서 단파장을 선택 반사하는 특성을 가진 콜레스테릭액정층(clc)(251)으로 구성되어 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 상판(241)배면에는 제3편광판(미도시)이 마련되어 있다. 여기서, 상기 제1, 제2 전극의 재료는 ITO, IZO 등의 투명금속물질로 이루어진다.
상기와 같이 구성되는 협시야각모드의 전환이 가능한 액정표시장치에 있어서, 시야각 제어셀의 구동원리에 대해 설명하면 다음과 같다.
도면에는 도시하지 않았지만, 시야각제어셀(200)의 하판(211)의 액정 러빙방향과 하판(211)의 편광판의 투과축의 방향이 동일하고, 상판(241)의 액정 러빙방향과 상판(241)의 편광판의 투과축방향이 동일하다.
한편, 도 2a에 도시된 바와같이, 시야각제어셀(200)의 상하판(211)(241)의 제1전극(213)(243)에 전압을 인가하지 않은 경우에, 콜레스테릭액정층(251)이 수평방향으로 배열된다.
따라서, 백라이트(미도시)를 통해 액정표시패널(100)로 입사되는 광(170a)(170b)은 시야각제어셀(200)을 통과하게 된다.
그런데, 상기 콜레스테릭액정층(251)은 수평방향으로 배열되어 있어, 이 콜레스테릭액정층(251)사이를 통과하는 광(170a)은 그대로 직진하지만, 이 콜레스테릭액정층(251)으로 경사방향으로 진행하는 광(170b)은 이 콜레스테릭액정층(251)에 서 반사되어진다. 이때, 상기 콜레스테릭액정층(251)은 정면보다 경사방향에서 단파장을 선택반사하는 특징이 있기 때문에 광을 반사시키므로써 협시야각 모드가 구현되게 된다.
반면에, 도 2b에 도시된 바와같이, 상기 시야각 제어셀(200)의 상하판에 있는 제1, 2전극(213)(243)에 전압(250)을 인가하게 되면, 이들 제1, 2전극(213)(243)사이에 전계가 수직으로 걸리게 되어 콜레스테릭액정층(251)이 수직으로 배열되게 된다.
따라서, 백라이트(미도시)를 통해 액정표시패널(100)로 입사되는 광(170a)은 시야각제어셀(200)을 통과하게 된다.
하지만, 상기 콜레스테릭액정층(251)은 수직방향으로 배열되어 있어, 이 콜레스테릭액정층(251)사이를 통과하는 광(170a)은 그대로 직진함은 물론, 경사방향으로 진행하는 광도 이 콜레스테릭액정층(251)을 통과하게 되므로써 광시야각 모드가 구현되게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 협시야각 모드 전환이 가능한 액정표시장치 및 그 제조방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치에 있어서, 액정표시셀과 시야 제어셀사이에 보상필름을 개재하여 전압을 인가하지 않은 경우에 구현되는 협시야각 모드의 액정표시장치의 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치에 있어서, 액정표시셀과 시야 제어셀사이에 보상필름을 개재하여 시야 제 어셀에 전압을 인가한 경우에 구현되는 광시야각 모드의 액정표시장치의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 협시야각모드로 전환가능한 액정표시장치는 백라이트(미도시)와, 상기 백라이트(미도시)상측에 배치되는 액정표시패널(300)과, 상기 액정표시패널(300)상에 배치되는 상기 협시야각 모드를 구현하는 시야각 제어셀(400) 및, 상기 액정표시패널(300)과 시야각제어셀(400)사이에 배치된 보상필름(511)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 협시야각 모드를 구현하는 시야각 제어셀(400)은 상기 액정표시패널(300)하부에 배치될 수도 있다.
여기서, 상기 액정표시패널(300)은 박막트랜지스터 어레이기판(311)과 컬러필터기판(341)이 대향하여 균일한 간격을 갖도록 합착되며, 그 박막트랜지스터 어레이기판(311)과 컬러필터기판(341)사이에 액정층(351)이 형성되어 있다.
또한, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(311)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되며, 그 단위 화소에는 박막트랜지스터(320), 화소전극(327) 및 커패시터(미도시)가 형성된다.
그리고, 상기 박막트랜지터(320)는 어레이기판(311)상에 형성된 게이트전극 (313)과, 상기 게이트전극(313)을 포함한 어레이기판(311)상에 형성된 게이트절연막(315)과 반도체층(317) 및 상기 반도체층(317)상에 형성되어 일정간격만큼 이격된 소스/드레인전극(321)(323)으로 구성된다.
또한, 상기 화소전극(327)은 상기 소스/드레인전극(321)(323)을 포함한 어레 이기판(311)전면에 형성된 보호막(325)내에 형성되는 드레인콘택홀(미도시)을 통해 상기 드레인전극(323)과 전기적으로 접속되어 있다.
한편, 상기 컬러필터기판(341)은 상기 화소전극(327)과 함께 상기 액정층 (351)에 전계를 인가하는 공통전극(347)과 실제 컬러를 구현하는 RGB 컬러필터 (345) 및 블랙매트릭스(343)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(311)과 컬러필터기판(341)의 대향면에는 배향막(미도시)이 형성되고, 이 배향막(미도시)표면에는 러빙에 의해 액정이 일정한 방향으로 배열되어 있다. 이때, 액정은 박막트랜지스터 어레이기판(311)의 단위 화소별로 형성된 화소전극(327)과 컬러필터기판(341)의 전면에 형성된 공통전극(347)사이에 전계가 인가될 경우에 유전 이방성에 의해 회전하므로써, 단위화소별로 빛을 통과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
또한, 상기 컬러필터기판(341)과 박막트랜지스터 어레이기판(311)배면에는 각각 제1, 2 편광판(361)(363)이 마련되어 있다. 이때, 이들 편광판(361)(363)은 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 자연광을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛(즉, 편광)이 되도록 하는 기능을 가지고 있다.
한편, 상기 시야각제어셀(400)은 하판(411)과 상기 하판(411)상에 형성된 제1전극(413)과, 상기 하판(411)과 일정간격만큼 이격되어 배치된 상판(441)과, 상기 상판(441)상에 형성된 제2전극(443) 및, 상기 하판(411)과 상판(441)사이에 형성되어 있고 정면보다 경사방향에서 단파장을 선택 반사하는 특성을 가진 콜레스테릭액정층(451)으로 구성되어 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 상판(441) 배면에는 제3편광판(미도시)이 마련되어 있다. 여기서, 상기 제1, 제2 전극의 재료는 ITO, IZO 등의 투명금속물질로 이루어진다.
또한, 상기 액정표시패널(300)과 시야각제어셀(400)사이에는 보상필름(511)이 개재되어 있는데, 이 보상필름(511)은 액정표시패널(300)을 통해 입사되는 광(370a)(370b)을 원편광을 만들어 주는 역할을 한다. 즉, 보상필름(511)은 백라이트에서 나오는 모든 광을 콜레스테릭액정층(451)에서 반사하도록 하는 구조이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 협시야각모드의 전환이 가능한 액정표시장치에 있어서, 시야각 제어셀의 구동원리에 대해 설명하면 다음과 같다.
한편, 도 3a에 도시된 바와같이, 시야각제어셀(400)의 상하판(411)(441)의 제1전극(413)(443)에 전압을 인가하지 않은 경우에, 콜레스테릭액정층(451)이 수평방향으로 배열된다.
따라서, 백라이트(미도시)를 통해 액정표시패널(300)로 입사되는 광(370a)(370b)은 보상필름(511)과 시야각제어셀(400)을 통과하게 된다.
그런데, 상기 콜레스테릭액정층(451)은 수평방향으로 배열되어 있어, 이 콜레스테릭액정층(451)사이를 통과하는 광(370a)은 그대로 직진하지만, 이 콜레스테릭액정층(451)으로 경사방향으로 진행하는 광(370b)은 이 콜레스테릭액정층(451)에서 반사되어진다. 이때, 상기 콜레스테릭액정층(451)은 정면보다 경사방향에서 단파장을 선택반사하는 특징이 있기 때문에 광을 반사시키므로써 협시야각 모드가 구현되게 된다.
반면에, 도 3b에 도시된 바와같이, 상기 시야각 제어셀(400)의 상하판에 있는 제1, 2전극(413)(443)에 전압(450)을 인가하게 되면, 이들 제1, 2전극(413)(443)사이에 전계가 수직으로 걸리게 되어 콜레스테릭액정층(451)이 수직으로 배열되게 된다.
따라서, 백라이트(미도시)를 통해 액정표시패널(300)로 입사되는 광(370a)은 보상필름(511)과 시야각제어셀(400)을 통과하게 된다.
하지만, 상기 콜레스테릭액정층(451)은 수직방향으로 배열되어 있어, 이 콜레스테릭액정층(451)사이를 통과하는 광(370a)은 그대로 직진함은 물론, 경사방향으로 진행하는 광도 이 콜레스테릭액정층(451)을 통과하게 되므로써 광시야각 모드가 구현되게 된다.
상기에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 협시야각 모드 전환이 가능한 액정표시장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 협시야각 모드 전환이 가능한 액정표시장치에 의하면 정면보다 경사방향에서 단파장을 선택 반사하는 콜레스테릭액정층의 특성을 이용하여 전압을 인가하ㅈ 않았을 때는 협시야각 모드를 구현하고, 전압을 인가하였을때는 광시야각 모드를 구현할 수 있다.
또한, 기존의 필름형태의 협시야각 모드의 액정표시장치에 비해 투과율 저하가 낮고 고투과 협시야각의 액정표시장치를 구현할 수 있다.
그리고, 기타 보안이 필요한 디스플레이에 요구되는 협시야각과 광시야각의 특성 전환이 전압을 인가하거나 인가하지 않으므로써 가능하다.
한편, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 어레이기판과 컬러필터기판 및 상기 어레이기판과 컬러필터기판사이에 개재된 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시패널; 및
    상기 액정표시패널과 접촉되고, 제1전극이 형성된 하판과 제2전극이 형성된 상판 및, 상기 하판과 상판사이에 개재된 콜레스테릭액정층을 포함하여 구성되는 시야각제어셀;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 어레이기판상에 박막트랜지스터부와 화소전극부가 마련되어 있는 것을 특징으로하는 광시야각 모드 및 협시야각 모드 전환가능한 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 어레이기판과 컬러필터기판 및 시야각제어셀배면 각각에 편광판이 마련되어 있는 것을 특징으로하는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 시야각제어셀은 상기 액정표시패널의 상측 또는 하측에 위치하는 것을 특징으로하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 시야각 제어셀에 전압인가시에 광시야각 모드가 형성된는 것을 특징으로하는 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 시야각제어셀에 전압을 인가하지 않은 경우에 협시야각 모드가 형성되는 것을 특징으로하는 액정표시장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 액정표시패널과 시야각 제어셀사이에 보상필름이 개재된 것을 특징으로하는 액정표시장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2 전극의 재료는 ITO, IZO 등의 투명금속물질로 이루어진 것을 특징으로하는 액정표시장치.
  9. 어레이기판과 컬러필터기판을 제공하는 단계;
    상기 상기 어레이기판과 컬러필터기판사이에 액정층을 개재하여 액정표시패널을 형성하는 단계; 및
    상기 상하판에 제1전극과 제2전극을 각각 형성하고, 상기 하판과 상판사이에 콜레스테릭액정층을 개재하여 상기 액정표시패널에 배치하는 시야각제어셀을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 어레이기판상에 박막트랜지스터부와 화소전극부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로하는 광시야각 모드 및 협시야각 모드 전환가능한 액정표시장치 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 어레이기판과 컬러필터기판 및 시야각제어셀배면 각각에 편광판을 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 시야각제어셀은 상기 액정표시패널의 상측 또는 하측에 개재하는 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 시야각 제어셀에 전압 인가시에 광시야각 모드가 형성되는 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 시야각 제어셀에 전압을 인가하지 않는 경우에 협시야각 모드가 형성되는 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 액정표시패널의 하판 액정 러빙방향은 하판의 편광판 투과축방향과 동일하고, 상판 액정 러빙방향은 상판의 편광판 투과축방향과 동일한 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
  16. 제9항에 있어서, 상기 제1, 제2 전극의 재료는 ITO, IZO 등의 투명금속물질로 이루어진 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
  17. 어레이기판과 컬러필터기판 및 상기 어레이기판과 컬러필터기판사이에 개재된 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시패널;
    상기 액정표시패널과 접촉되고, 제1전극이 형성된 하판과 제2전극이 형성된 상판 및, 상기 하판과 상판사이에 개재된 콜레스테릭액정층을 포함하여 구성되는 시야각제어셀; 및
    상기 액정표시패널과 시야각제어셀사이에 개재된 보상필름을 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 액정표시장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1, 제2 전극의 재료는 ITO, IZO 등의 투명금속물질로 이루어진 것을 특징으로하는 액정표시장치.
  19. 어레이기판과 컬러필터기판을 제공하는 단계;
    상기 상기 어레이기판과 컬러필터기판사이에 액정층을 개재하여 액정표시패널을 형성하는 단계;
    상기 상하판에 제1전극과 제2전극을 각각 형성하고, 상기 하판과 상판사이에 콜레스테릭액정층을 개재하여 상기 액정표시패널에 배치하는 시야각 제어셀을 형성하는 단계; 및
    상기 액정표시패널과 시야각제어셀사이에 보상필름을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1, 제2 전극의 재료는 ITO, IZO 등의 투명금속물질로 이루어진 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
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