KR20070119237A

KR20070119237A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20070119237A
Application number: KR1020060053595A
Authority: KR
Inventors: 추대호; 강호민
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2007-12-20
Also published as: US20070291199A1; US7466374B2

Abstract

액정표시장치는 액정층 및 액정층에 광을 제공하는 광 공급부를 구비하고, 액정층 및 광 공급부는 제1 베이스 기판과 제2 베이스 기판과의 사이에 개재된다. 이와 같이, 광 공급부는 액정표시장치의 내부에 구비되어 액정층과의 거리를 최소화할 수 있으므로, 액정표시장치는 광의 손실을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 액정표시장치는 휘도를 향상시킬 수 있으므로, 표시 특성을 향상시킬 수 있고, 전체 두께 및 무게를 최소화할 수 있다.

백라이트, 휘도, OLED

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도이다.

도 2는 도 1의 절단선 I-I'에 따른 단면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 어레이 기판을 나타낸 단면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 제1 평광부재를 나타낸 단면도이다.

도 5는 도 2에 도시된 제2 편광부재의 다른 일례를 나타낸 단면도이다.

도 6은 도 2에 도시된 광 공급부를 나타낸 단면도이다.

도 7은 도 6에 도시된 형광 부재의 다른 일례를 나타낸 도면이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100, 821, 831, 841 -- 어레이 기판

110 -- 제1 베이스 기판 120 -- 광 공급부

170, 831a -- 어레이 층 200, 811, 822, 832, 842 : 대향 기판

210 -- 제2 베이스 기판 220 -- 컬러필터 층

230 -- 공통 전극 300 -- 액정층

400 -- 제1 결합부재 510, 520 -- 편광부재

600, 810, 820, 830, 840 -- 액정표시장치

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광 손실을 최소화할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널 및 광을 발생하는 백라이트 어셈블리를 구비한다.

액정표시패널은 액정의 전기 광학적 성질을 이용하여 영상을 표시한다. 이러한, 액정표시패널은 영상을 표시하는 데 필요한 광을 발생할 수 없기 때문에, 백라이트 어셈블리로부터 광을 제공받는다.

이러한 액정표시패널은 광을 백라이트 어셈블리에 전적으로 의존하기 때문에, 백라이트 어셈블리의 휘도가 감소하면 액정표시패널의 휘도가 감소하고, 이로 인해 액정표시장치의 표시 특성이 저하된다. 즉, 백라이트 어셈블리의 휘도에 따라 액정표시장치의 표시 특성이 결정된다.

그러나, 백라이트 어셈블리와 액정표시패널은 서로 분리되어 구비되므로, 액정표시패널로 입사되지 못하고 손실되는 광이 발생한다. 이로 인해, 백라이트 어셈블리의 휘도가 저하되므로, 액정표시패널의 휘도가 저하된다.

이를 방지하기 위해, 백라이트 어셈블리는 광을 발생하는 광원 이외에 휘도를 향상시키는 광학 시트들을 더 구비한다. 광학 시트들은 광원으로부터 출사된 광의 휘도 특성를 향상시키고, 광원으로부터 누설되는 광을 반사시켜 액정표시패널에 제공한다.

그러나, 액정표시패널 및 광학 시트들 또한 광을 흡수하기 때문에, 여전히 광 손실이 발생하므로, 액정표시패널의 휘도를 향상시키는 데 한계가 있다.

또한, 백라이트 어셈블리는 액정표시패널의 배면에 구비되기 때문에, 액정표시장치의 전체 두께가 증가하고, 백라이트 어셈블리의 무게로 인해 액정표시장치의 전체 무게가 증가한다.

본 발명의 목적은 광 손실을 최소화하여 표시 특성을 향상시키고, 전체 두께를 감소시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 액정표시장치는 제1 베이스 기판, 제2 베이스 기판, 액정층, 광 공급부 및 어레이 층으로 이루어진다.

제2 베이스 기판은 상기 제1 베이스 기판과 마주하여 결합한다. 액정층은 상 기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판과의 사이에 개재되고, 화소 전압을 인가받아 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시한다. 광 공급부는 상 제1 베이스 기판과 상기 액정층과의 사이에 개재되고, 상기 광을 발생하여 상기 액정층에 제공한다. 어레이 층은 상기 화소 전압을 출력하는 적어도 하나의 화소부를 구비하고, 상기 광 공급부와 상기 제2 베이스 기판과의 사이에 형성된다.

한편, 상기 광 공급부는, 제1 전극부, 제2 전극부, 형광부재 및 보호부재를 구비한다.

제1 전극부는 상기 제1 베이스 기판의 일면에 형성된다. 제2 전극부는 상기 제1 전극부의 상부에 구비된다. 형광부재는 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부와의 사이에 개재되고, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부와의 사이에 형성된 전계에 응답하여 상기 광을 발생한다. 보호부재는 상기 제2 전극부와 상기 액정층과의 사이에 개재되고, 상기 제1 베이스 기판과 마주하여 결합한다.

여기서, 형광부재로부터 출사된 상기 광은 적색광, 청색광 및 녹색광으로 이루어질 수도 있고, 백색광으로 이루어질 수도 있다.

한편, 상기 어레이 기판은 상기 영상에 대응하여 계조값을 갖는 적어도 하나의 도트부를 구비하고, 상기 도트부는 서로 인접한 적어도 3개 이상의 화소부들로 이루어진다. 여기서, 광 공급부는 적색광, 청색광 및 녹색광을 출사하고, 서로 인접한 제1, 제2 및 제3 발광부가 상기 도트부와 대응하여 위치할 수 있다. 바람직하게는, 상기 서로 인접한 제1, 제2 및 제3 발광부로부터 출사된 광은 상기 도트부와 동일한 계조값을 갖는다.

이러한 액정표시장치에 따르면, 내부에 광 공급부를 구비하여 광의 손실을 최소할 수 있으므로, 광의 손실을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 휘도를 향상시킬 수 있으므로, 표시 특성을 향상시킬 수 있고, 전체 두께 및 무게를 최소화할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 기판을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 절단선 I-I'에 따른 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 액정표시장치(600)는 어레이 기판(100), 상기 어레이 기판(100)과 마주하여 결합하는 대향 기판(200), 상기 어레이 기판(100)과 상기 대향 기판(200)과의 사이에 개재된 액정층(300), 및 상기 어레이 기판(100)과 대향 기판(200)을 결합하는 제1 결합부재(400)를 포함한다.

구체적으로, 상기 어레이 기판(100)은 제1 베이스 기판(110), 광을 발생하는 광 공급부(120) 및 어레이 층(170)을 포함한다.

상기 제1 베이스 기판(110)은 광을 투과시킬 수 있는 재질, 예컨대, 유리, 석영, 사파이어나 실리콘 등과 같은 재질로 이루어진다. 상기 제1 베이스 기판(110)은 영상이 표시되는 표시 영역(DA) 및 상기 표시 영역(PA)을 둘러싼 주변 영역(PA)으로 구획된다.

상기 광 공급부(120)는 상기 제1 베이스 기판(110)의 상면에서 상기 표시 영역(DA)에 형성된다. 상기 광 공급부(120)는 전압을 제공받아 광(L)을 발생하고, 상기 광(L)을 상기 액정층(300)에 제공한다. 이하, 상기 광 공급부(120)에 대한 설명 은 후술하는 도 6에서 구체적으로 설명한다.

상기 어레이 층(170)은 상기 광 공급부(120)의 상부에 형성된다. 상기 어레이 층(170)은 다수의 데이터 라인(DL1, ..., DLm), 다수의 게이트 라인(GL1, ..., GLn) 및 화소부(150)를 포함한다. 여기서, m과 n은 1 이상의 자연수이다.

상기 다수의 데이터 라인(DL1, ..., DLm)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 형성되고, 상기 제1 방향(D1)과 실질적으로 직교하는 제2 방향(D2)으로 서로 이격되어 배치된다. 상기 다수의 데이터 라인(DL1, ..., DLm)은 일 단부가 상기 주변 영역(PA)에 실장된 제1 구동부(700)와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 구동부(700)로부터 데이터 신호를 인가받아 상기 표시 영역(DA)에 전송한다.

상기 다수의 게이트 라인(GL1, ..., GLn)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되어 형성되고, 상기 다수의 데이터 라인(DL1, ..., DLn)과 절연되어 교차한다. 상기 다수의 게이트 라인(GL1, ..., GLn)은 일 단부가 상기 주변 영역(PA)에 실장된 제2 구동부(750)와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 구동부(750)로부터 게이트 신호를 인가받아 상기 표시 영역(DA)에 전송한다.

상기 화소부(150)는 상기 표시 영역(DA)에 다수 형성된다. 다수의 화소부는 어레이 형태로 형성되고, 각 화소부는 상기 영상에 대응하는 화소 전압을 출력한다. 상기 다수의 화소부는 상기 다수의 데이터 라인(DL1, ..., DLm) 및 상기 다수의 게이트 라인(GL1, ..., GLn)과 연결되어 상기 데이터 신호 및 상기 게이트 신호를 각각 수신한다.

이하, 도면 참조하여 상기 화소부(150)의 구조에 대해 구체적으로 설명한다.

도 3은 도 2에 도시된 어레이 기판을 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 화소부(150)는 상기 광 공급부(120)의 상부에 형성된다. 상기 화소부(150)는 상기 화소 전압을 출력하는 박막 트랜지스터(130)(Thin Film Transistor : 이하, TFT) 및 상기 TFT(130)와 전기적으로 연결된 화소 전극(140)을 포함한다.

상기 TFT(130)는 상기 광 공급부(120)의 상부에 형성된 게이트 전극(131), 상기 게이트 전극(131)의 상부에 형성된 액티브 층(132), 상기 액티브 층(132) 상에 형성된 오믹 콘택층(133), 상기 오믹 콘택층(133) 상부에 형성된 소오스 및 드레인 전극(134, 135)을 포함한다.

구체적으로, 상기 게이트 전극(131)은 상기 다수의 게이트 라인(GL1, ..., GLn)의 어느 하나로부터 연장된다.

상기 게이트 전극(131)이 형성된 상기 광 공급부(120)의 상부에는 비정질 실리콘으로 이루어진 상기 액티브 층(132)이 형성된다. 상기 오믹 콘택층(133) n+ 아몰퍼스 실리콘으로 이루어지고, 상기 액티브(132) 상면에 형성된다. 상기 액티브 층(132)은 상기 오믹 콘택층(133)이 부분적으로 제거되어 형성된 채널 영역(CA)을 통해 노출된다.

상기 소오스 전극(134) 및 드레인 전극(135)이 상기 채널 영역(CA)을 사이에 두고 서로 마주한다.형성된다. 상기 소오스 전극(134)은 다수의 데이터 라인(DL1, ..., DLm)의 어느 하나로부터 연장된다. 상기 드레인 전극(135)은 상기 화소 전극(140)에 상기 화소 전압을 제공한다.

상기 화소 전극(140)은 상기 TFT(130)로부터 인가된 상기 화소 전압을 상기 액정층(300)에 제공한다. 상기 화소 전극(140)은 투명한 도전성 물질, 예컨대, 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; 이하, ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; 이하, IZO)와 같은 물질로 이루어진다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 서로 인접한 세 개의 화소부들은 하나의 도트부(DP)를 구성하고, 상기 도트부(DP)는 다수 구비된다. 상기 다수의 도트부는 상기 영상에 대응하여 계조값을 갖는다. 즉, 상기 계조값은 각 도트부 마다 설정되고, 상기 각 도트부는 상기 계조값에 대응하여 상기 영상을 표시한다.

이 실시예에 있어서, 하나의 도트부(DP)는 서로 인접한 세 개의 화소부들로 이루어지나, 상기 도트부(DP)를 구성하는 화소부의 개수는 상기 화소부(150)의 개수 및 상기 어레이 기판(100)의 구동 방식에 따라 증가하거나 감소될 수도 있다.

한편, 상기 어레이 층(170)은 다수의 절연층(160)을 더 포함한다. 상기 다수의 절연층(160)은 게이트 절연막(161), 보호막(162) 및 유기 절연막(163)을 포함한다.

상기 게이트 절연막(161)은 상기 게이트 전극(131) 및 상기 다수의 게이트 라인(GL1, ..., GLn)이 형성된 상기 광 공급부(120)의 상부에 형성되고, 상기 액티브 층(132)은 상기 게이트 절연막(161)의 상면에 형성된다.

상기 보호막(162)은 상기 TFT(150) 및 상기 다수의 데이터 라인(DL1, ..., DLm)이 형성된 상기 게이트 절연막(161)의 상부에 형성되어 상기 TFT(150) 및 상기 다수의 데이터 라인(DL1, ..., DLm)을 보호한다.

상기 보호막(162)의 상면에는 상기 유기 절연막(163)이 형성되고, 상기 화소 전극(140)은 상기 유기 절연막(163)의 상면에 형성된다. 상기 드레인 전극(135)은 상기 보호막(162) 및 상기 유기 절연막(163)이 부분적으로 제거되어 형성된 콘택홀(CH)을 통해 노출된다. 상기 화소 전극(140)은 상기 콘택홀(CH)을 통해 상기 드레인 전극(135)과 전기적으로 연결된다.

다시, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 어레이 기판(100)의 상부에는 상기 대향 기판(200)이 구비된다.

상기 대향 기판(200)은 제2 베이스 기판(210), 컬러필터 층(220) 및 공통 전극(230)을 포함한다.

상기 제2 베이스 기판(210)은 상기 제1 베이스 기판(110)과 마주하여 결합한다. 상기 제2 베이스 기판(210)은 상기 광을 투과시키는 투명한 재질, 예컨대, 유리, 석영, 사파이어나 실리콘 등과 같은 재질로 이루어진다.

상기 컬러필터 층(220)은 상기 제2 베이스 기판(210)의 상부에 형성된다. 상기 컬러필터 층(220)은 상기 광(L)을 이용하여 소정의 색을 발현하는 RGB 색화소들(221) 및 각 RGB 색화소를 둘러싼 블랙 매트릭스(222)를 포함한다. 상기 블랙 매트릭스(222)는 상기 각 RGB 색화소로부터 누설된 광을 차단하여 대비비를 향상시킨다.

상기 공통 전극(230)은 상기 컬러필터 층(220)의 상면에 형성되고, 상기 액정층(300)에 공통 전압을 제공한다.

상기 어레이 기판(100)과 상기 대향 기판(200)과의 사이에는 상기 액정 층(300)이 개재된다. 상기 액정층(300)은 상기 어레이 기판(100)과 상기 대향 기판(200)과의 사이에 형성된 전계에 의해 상기 광(L)의 투과율을 조절한다. 상기 대향 기판(200)은 상기 액정층(500)에 의해 조절된 광을 제공받아 소정의 색을 발현하고, 이로써, 상기 대향 기판(200)의 외부면(211)에 상기 영상이 표시된다.

한편, 상기 제1 결합부재(400)는 상기 주변 영역(PA)에서 상기 제1 결합부재(400)는 상기 어레이 기판(100)과 상기 대향 기판(200)과의 사이에 개재된다. 상기 제1 결합부재(400)는 상기 어레이 기판(100)과 상기 대향 기판(200)을 결합하고, 상기 표시 영역(DA)에 상기 액정층(300)을 봉입한다.

한편, 상기 액정표시장치(600)는 광을 편광하는 제1 및 제2 편광 부재(510, 520)를 더 포함한다.

상기 제1 편광 부재(510)는 상기 광 공급부(120)의 상면에 형성되고, 광을 일 방향으로 편광한다.

도 4는 도 2에 도시된 제1 평광 부재를 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 제2 편광부재의 다른 일례를 나타낸 단면도이다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 편광 부재(510)는 금속 재질, 예컨데, 알루미늄으로 이루어지고, 부분적으로 제거되어 형성된 반사 패턴을 갖는다. 상기 제1 편광 부재(510)는 상기 광 공급부(120)로부터 제공된 광(L)을 반사하여 편광하고, 편광된 광을 상기 액정층(300)에 제공한다. 여기서, 상기 어레이 층(170)은 상기 제1 편광 부재(510)의 상부에 형성된다.

상기 제2 편광 부재(520)는 상기 제2 베이스 기판(210)의 상면에 형성된다. 상기 제2 편광 부재(520)는 광을 상기 제1 편광 부재(520)의 편광 방향과 직교하는 방향으로 편광하여 출사한다. 여기서, 상기 컬러필터 층(220)은 상기 제2 편광 부재(520)의 상부에 형성된다.

이 실시예에 있어서, 상기 제2 편광 부재(520)는 상기 액정표시장치(600)의 내부에 구비되나, 상기 액정표시장치(600)의 외부에 구비될 수도 있다.

도 5는 상기 액정표시장치(600)의 외부에 구비된 제2 편광 부재(530)를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 제2 편광 부재(530)는 상기 제2 베이스 기판(210)의 외부면(211)에 구비된다. 상기 제2 편광 부재(530)는 시트 재질로 이루어지며, 광을 상기 제1 편광 부재(510)의 편광 방향과 직교하는 방향으로 편광한다.

이하, 도면을 참조하여 광 공급부(120)의 구조에 대해 구체적으로 설명한다.

도 6은 도 2에 도시된 광 공급부를 나타낸 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 형광 부재의 다른 일례를 나타낸 단면도이다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 광 공급부(120)는 상기 제1 전극(121), 제2 전극(122), 형광 부재(123), 보호 부재(124) 및 제2 결합부재(125)를 구비한다.

구체적으로, 상기 제1 전극(121)은 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성되고, 금속 재질, 예컨대, 알루미늄으로 이루어진다.

상기 제2 전극(122)은 상기 제1 전극(121)과 마주하고, 투명한 도전성 재질, 예컨대, ITO 또는 IZO로 이루어진다.

상기 형광 부재(123)는 상기 제1 전극(121)과 상기 제2 전극(122)과의 사이 에 개재된다. 상기 형광 부재(123)는 상기 제1 전극(121)과 상기 제2 전극(122)과의 사이에 형성된 전계에 의해 상기 광(L)을 발생하고, 상기 광(L)은 상기 액정층(300)에 제공된다.

이 실시예에 있어서, 상기 광 공급부(120)는 백색광을 출사하는 형광 부재(123)를 구비하나, 상기 광 공급부(120)는 RGB 광을 출사하는 형광 부재를 구비할 수도 있다.

도 2 및 도 7을 참조하면, 상기 RGB 광을 출사하는 형광 부재(125)는 상기 제1 전극(121)의 상면에 형성된 백색 형광층(125a) 및 상기 백색 형광층(125a)의 상면에 형성된 다수의 RGB 발광부(125b)를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 형광 부재(125)는 상기 백색 형광층(125a) 및 상기 다수의 RGB 발광부(125b)를 구비하여 상기 RGB 광을 출사하나, 상기 형광 부재(125)는 RGB 형광체를 구비하여 상기 RGB 광을 출사할 수도 있고, 청색 형광층과 색변환층을 이용하여 상기 RGB 광을 출사할 수도 있다.

상기 백색 형광층(125a)은 상기 제1 전극(121)과 상기 제2 전극(122)과의 사이에 형성된 전계에 따라 백색광을 출사한다.

상기 다수의 RGB 발광부(125b)는 광을 이용하여 소정의 색을 발현하는 색화소로 이루어진다. 상기 다수의 RGB 발광부(125b)는 서로 소정의 거리로 이격되어 위치하고, 상기 백색 형광층(125a)으로부터 제공된 상기 백색광을 이용하여 상기 RGB 광을 출사한다. 즉, R 발광부는 적색광을 출사하고, G 발광부는 녹색광을 출사하며, B 발광부는 청색광을 출사한다. 이로써, 상기 형광 부재(125)는 RGB 광을 출 사한다.

각 RGB 발광부는 상기 각 화소부와 대응하여 위치할 수도 있고, 소정 개수의 화소부와 대응하여 위치할 수도 있다. 즉, 하나의 RGB 발광부는 하나의 화소부와 대응하여 위치할 수도 있고, 서로 인접하게 위치하는 세 개의 화소부들과 대응하여 위치할 수도 있다.

상기 각 RGB 발광부가 상기 각 화소부와 대응하여 위치할 경우, 상기 다수의 RGB 발광부(125b)는 상기 광(L)의 계조를 상기 다수의 화소부의 계조에 따라 조절하여 출사할 수도 있다.

즉, 상기 도트부(DP)는 상기 서로 인접한 세 개의 화소부들로 이루어지고, 상기 서로 인접한 세 개의 화소부들은 서로 인접한 세 개의 RGB 발광부들과 대응하여 위치한다. 이에 따라, 상기 도트부(DP)는 상기 서로 인접한 세 개의 RGB 발광부들과 대응하여 위치한다.

여기서, 상기 광(L)의 계조는 상기 제1 전극(121)과 상기 제2 전극(122)과의 사이에 형성된 전계에 따라 조절되고, 상기 제1 전극(121)과 상기 제2 전극(122) 간에 형성된 전계는 상기 제1 및 제2 전극(121, 122)에 각각 제공되는 전압에 따라 조절된다. 따라서, 상기 도트부(DP)의 계조값에 대응하여 상기 제1 전극(121)과 상기 제2 전극(122)에 제공되는 상기 전압을 조절하면, 상기 서로 인접한 세 개의 RGB 발광부들은 상기 도트부(DP)와 동일한 계조의 광을 출사한다.

또한, 상기 각 RGB 발광부가 상기 각 화소부와 대응하여 위치할 경우, 상기 각 화소부는 상기 각 RGB 색화소와 대응하여 위치하므로, 상기 다수의 RGB 발광 부(125a)는 상기 RGB 색화소들(221)과 대응하여 위치한다. 여기서, 상기 R 발광부는 상기 RGB 색화소들(221)의 R 색화소와 대응하여 위치하고, 상기 G 발광부는 상기 RGB 색화소들(221)의 G 색화소와 대응하여 위치하며, 상기 B 발광부는 상기 RGB 색화소들(221)의 B 색화소와 대응하여 위치한다.

이에 따라, 상기 R색화소에는 상기 적색광이 입사되고, 상기 G 색화소에는 녹색광이 입사되며, 상기 B 색화소에는 청색광이 입사된다. 이와 같이, 상기 컬러필터 층(220)은 상기 RGB 색화소들(221)에 대응하여 상기 RGB 색화소와 동일한 색의 광을 상기 광 공급부(120)로부터 제공받을 수 있으므로, 상기 액정표시장치(600)는 색 재현성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 상기 다수의 RGB 발광부(125a)가 상기 RGB 색화소들(221)과 대응하여 위치하고, 상기 다수의 RGB 발광부(125a)가 상기 광(L)을 상기 다수의 화소부의 계조와 동일한 계조로 출사하면, 상기 액정표시장치(600)의 색 재현성이 향상되므로, 표시 특성을 향상시킬 수 있다.

다시, 도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 보호 부재(124)는 상기 제2 전극(122)의 상부에 구비되고, 상기 제1 베이스 기판(110)과 마주한다. 상기 보호 부재(124)는 습도 및 산도 등에 약한 상기 형광 부재(123)를 보호하기 위해 상기 제1 베이스 기판(110)과 결합한다.

상기 제2 결합 부재(125)는 상기 제1 베이스 기판(110)과 상기 보호 부재(124)와의 사이에 개재되고, 상기 제1 베이스 기판(110)과 상기 보호 부재(124)를 결합한다. 이로써, 상기 광 공급부(120)의 내부가 밀폐된다.

이와 같이, 상기 광 공급부(120)는 상기 액정표시장치(600)의 내부에 구비되어 상기 광(L)을 발생하므로, 상기 액정표시장치(600)는 별도의 백라이트 어셈블리를 구비할 필요가 없이 영상을 표시할 수 있다. 따라서, 상기 액정표시장치(600)는 제조 원가를 감소시킬 수 있고, 전체 두께 및 제품의 무게를 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 액정표시장치(600)는 상기 광 공급부(120)와 상기 액정층(300)과의 거리를 최소화할 수 있고, 상기 광 공급부(120)와 상기 액정층(300)과의 사이에 공기층의 형성을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 액정표시장치(600)는 상기 광(L)의 손실을 최소화할 수 있으므로, 휘도를 향상시킬 수 있고, 이에 따라, 표시 특성을 향상시킬 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 상기 광 공급부(120)의 위치 변화에 따른 액정표시장치의 다양한 실시예들을 구체적으로 설명한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 액정표시장치(810)는 대향 기판(811)을 제외하고는 도 2에 도시된 액정표시장치(600)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 상기 액정표시장치(810)에 대한 구체적인 설명에 있어서, 도 2에 도시된 액정표시장치(600)와 동일한 구성 요소에 대해서는 참조 번호를 병기하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 액정표시장치(810)는 어레이 기판(100), 상기 어레이 기판(100)과 마주하는 상기 대향 기판(811), 상기 어레이 기판(100)과 상기 대향 기판(200)과의 사이에 개재된 액정층(300), 및 상기 어레이 기판(100)과 상기 대향 기판(200)을 결 합하는 제1 결합부재(400)를 포함한다.

상기 어레이 기판(100)은 제1 베이스 기판(100), 상기 제1 베이스 기판(100)의 상면에 형성된 광 공급부(120), 및 화소부(150)가 다수 형성된 어레이 층(170)을 구비한다.

상기 광 공급부(120)는 외부로부터 제공되는 전압에 따라 RGB 광을 발생한다. 즉, 상기 광 공급부(120)는 상기 RGB 광을 출사하는 형광 부재(125)를 구비하고, 상기 형광 부재(125)는 각 화소부에 대응하여 상기 RGB 광을 출사한다.

여기서, 상기 광 공급부(120)는 서로 인접한 세 개의 화소부들로 이루어진 도트부(DP)에 대응하여 상기 도트부(DP)의 계조값과 동일한 계조의 광을 제공할 수도 있다.

상기 어레이 기판(100)의 상부에는 상기 대향 기판(811)이 구비된다. 상기 대향 기판(811)은 제2 베이스 기판(210) 및 상기 제2 베이스 기판(210)의 상부에 형성된 공통 전극(230)을 포함한다.

이와 같이, 상기 광 공급부(120)는 각 화소부에 대응하여 상기 RGB 광을 제공하므로, 상기 액정표시장치(810)는 소정의 색을 발현하는 컬러필터 층을 구비하지 않도고 풀-컬러의 영상을 표시할 수 있다. 이에 따라, 상기 액정표시장치(810)는 공정 수를 감소시켜 공정 시간을 단축할 수 있고, 제조 원가를 절감할 수 있다.

한편, 상기 액정표시장치(810)는 제1 및 제2 편광 부재(510, 520)를 더 포함한다. 상기 제1 편광 부재(510)는 상기 광 공급부(120)와 상기 어레이 층(170)과의 사이에 개재되어 상기 광 공급부(120)로부터의 광을 편광한다. 상기 제2 편광 부 재(520)는 상기 제2 베이스 기판(210)의 상면에 형성되고, 상기 액정층(300)을 통과한 광을 편광하여 출사한다. 이 실시예에 있어서, 상기 제2 편광 부재(520)는 상기 액정표시장치(810) 내부에 구비되나, 상기 제2 베이스 기판(210)의 외부면(211)에 구비될 수도 있다.

도 9를 참조하면, 액정표시장치(820)는 광 공급부(120)의 위치를 제외하고는 도시된 액정표시장치(600)와 동일한 구성을 가지므로, 도 2에 도시된 액정표시장치(600)와 동일한 구성 요소에 대해서는 참조 번호를 병기하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 액정표시장치(820)는 어레이 기판(821), 대향 기판(822), 액정층(300) 및 제1 결합 부재(400)를 포함한다.

구체적으로, 상기 어레이 기판(821)은 제1 베이스 기판(110) 및 상기 제1 베이스 기판(110)의 상부에 형성된 어레이 층(170)을 포함한다. 상기 어레이 층(170)은 다수의 화소를 구비하고, 화소 전압을 출력하여 상기 액정층(300)에 제공한다.

상기 대향 기판(822)은 상기 어레이 기판(821)의 상부에 구비된다. 상기 대향 기판(822)은 제2 베이스 기판(210), 광 공급부(120), 컬러필터 층(220) 및 공통 전극(230)을 포함한다.

상기 제2 베이스 기판(210)은 상기 제1 베이스 기판과(110)과 마주하여 결합한다.

상기 광 공급부(120)는 상기 제2 베이스 기판(210)의 상면에 형성되고, 광(L)을 발생하여 상기 액정층(300)에 제공한다. 여기서, 상기 광 공급부(120)로부터 출사된 상기 광(L)은 백색광일 수도 있고, RGB 광일 수도 잇다.

상기 컬러필터 층(220)은 상기 광 공급부(120)의 상부에 구비되고, 상기 광(L)을 이용하여 소정의 색을 발현한다.

이 실시예에 있어서, 상기 대향 기판(822)은 상기 컬러필터 층(220)을 구비하나, 상기 광(L)이 상기 RGB 광일 경우, 상기 컬러필터 층(220)을 구비하지 않을 수도 있다. 이와 같이, 상기 대향 기판(822)이 상기 컬러필터 층(220)을 구비하지 않으면, 상기 광 공급부(120)는 상기 어레이 층(170)의 각 화소부에 대응하여 상기 RGB 광을 출사한다.

상기 액정층(300)은 상기 어레이 기판(821)과 상기 대향 기판(822)과의 사이에 개재된다. 상기 액정층(300)은 상기 컬러필터 층(220)을 통과한 상기 광(L)의 투과율을 조절하여 상기 어레이 기판(821)에 제공하고, 이로써, 상기 액정표시장치(820)에 영상이 표시된다.

여기서, 상기 광 공급부(120)가 상기 대향 기판(822)에 구비되기 때문에, 상기 광 공급부(120)로부터의 광(L)은 상기 대향 기판(822)으로부터 상기 어레이 기판(811)으로 진행한다. 이에 따라, 상기 제1 베이스 기판(110)의 외부면(111)에 상기 영상이 표시된다.

한편, 상기 액정표시장치(820)는 제1 및 제2 편광 부재(510, 520를 더 포함한다. 상기 제1 편광 부재(510)는 상기 광 공급부(120)와 상기 컬러필터 층(220)과의 사이에 개재되고, 상기 광 공급부(120)로부터 출사된 상기 광(L)을 편광한다. 상기 제2 편광 부재(520)는 상기 제1 베이스 기판(110)과 상기 어레이 층(170)과의 사이에 개재되고, 상기 액정층(300)을 통과한 상기 광(L)을 상기 제1 편광 부재(510)의 편광방향과 직교하는 방향으로 편광한다.

도 10을 참조하면, 액정표시장치(830)는 색화소들(222)의 위치 및 어레이 층(831a)을 제외하고는 도 9에 도시된 액정표시장치(820)와 동일한 구성을 가지므로, 도 9에 도시된 액정표시장치(820)와 동일한 구성 요소에 대해서는 참조 번호를 병기하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 액정표시장치(830)는 어레이 기판(831), 대향 기판(832), 액정층(300) 및 제1 결합부재(400)를 포함한다.

상기 어레이 기판(831)은 제1 베이스 기판(110) 및 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성된 어레이 층(831a)을 구비한다.

상기 어레이 층(831a)은 화소부(150) 및 RGB 색화소들(221)을 포함한다. 상기 화소부(150)는 TFT(130) 및 상기 TFT(130)와 전기적으로 연결된 화소 전극(140)으로 이루어진다. 상기 화소부(150)는 다수 구비되고, 화소 전압을 출력하여 상기 액정층(300)에 제공한다.

상기 RGB 색화소들(221)은 상기 TFT(130)가 형성된 상기 제1 베이스 기판(110)의 상부에 형성되고, 광(L)을 이용하여 소정의 색을 발현한다. 상기 화소 전극(140)은 상기 RGB 색화소들(221)의 상부에 형성되고, 상기 색화소들(221)이 부분적으로 제거되어 형성된 콘택홀을 통해 상기 TFT(130)와 전기적으로 연결된다.

도 10에는 도시하지 않았으나, 상기 어레이 층(831a)은 게이트 절연막(161)(도 3 참조) 및 보호막(162)(도 3 참조)을 더 포함할 수 있고, 상기 RGB 색화소들(221)은 상기 보호막(162)의 상면에 형성된다.

한편, 상기 대향 기판(832)은 상기 어레이 기판(831)의 상부에 구비된다. 상기 대향 기판(832)은 제2 베이스 기판(210), 광 공급부(120), 블랙 매트릭스(222) 및 공통 전극(230)을 포함한다.

상기 광 공급부(120)는 상기 제2 베이스 기판(210)의 상면에 형성된다. 상기 광 공급부(120) 전원을 제공받아 상기 광(L)을 발생하고, 상기 광(L)을 상기 액정층(300)에 제공한다. 여기서, 상기 광 공급부(120)로부터 출사된 상기 광(L)은 백색광일 수도 있고, RGB 광일 수도 있다.

상기 블랙 매트릭스(222)는 상기 광 공급부(120)의 상부에 형성된다. 상기 블랙 매트릭스(222)는 각 RGB 색화소의 주변부와 대응하게 구비되어 대비비를 향상시킨다.

상기 공통 전극(230)은 상기 블랙 매트릭스(222)가 형성된 상기 제2 베이스 기판(210)의 상부에 형성되고, 공통 전압을 상기 액정층(300)에 제공한다.

상기 액정층(300) 상기 어레이 기판(831)과 상기 대향 기판(832)과의 사이에 개재되어 상기 광 공급부(120)로부터 출사된 상기 광(L)의 투과율을 조절한다. 상기 광(L)은 상기 액정층(300)을 통과하여 상기 어레이 기판(831)에 입사되고, 상기 RGB 색화소들(222)은 상기 광(L)을 이용하여 소정의 색을 발현한다. 이로써, 상기 액정표시장치(830)는 상기 제1 베이스 기판(110)의 외부면(111)에 영상이 표시된다.

한편, 상기 액정표시장치(830)는 제1 및 제2 편광 부재(510, 520)를 더 포함한다. 상기 제1 편광 부재(510)는 상기 광 공급부(120)의 상면에 형성되고, 상기 블랙 매트릭스(222)는 상기 제1 편광 부재(510)의 상부에 형성된다. 상기 제2 편광 부재(520)는 상기 제1 베이스 기판(110)과 상기 어레이 층(831a)과의 사이에 개재된다.

도 11을 참조하면, 액정표시장치(840)는 광 공급부(120)의 위치를 제외하고는 도 10에 도시된 액정표시장치(830)와 동일한 구성을 가지므로, 도 10에 도시된 액정표시장치(830)와 동일한 구성 요소에 대해서는 참조 번호를 병기하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 액정표시장치(830)는 어레이 기판(841), 대향 기판(842), 액정층(300) 및 제1 결합부재(400)를 포함한다.

상기 어레이 기판(841)은 제1 베이스 기판(110), 상기 광 공급부(120) 및 어레이 층(831a)을 구비한다.

상기 광 공급부(120)는 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성된다. 상기 광 공급부(120) 전원을 제공받아 상기 광(L)을 발생하고, 상기 광(L)을 상기 액정층(300)에 제공한다. 여기서, 상기 광 공급부(120)로부터 출사된 상기 광(L)은 백색광일 수도 있고, RGB 광일 수도 있다.

상기 어레이 층(831a)은 상기 광 공급부(120)의 상부에 형성되고, 화소부(150) 및 RGB 색화소들(221)을 포함한다. 상기 화소부(150)는 다수 구비되고, 화소 전압을 출력하여 상기 액정층(300)에 제공한다. 상기 RGB 색화소들(221)은 상기 TFT(130)가 형성된 상기 제1 베이스 기판(110)의 상부에 형성되고, 광(L)을 이용하여 소정의 색을 발현한다.

한편, 상기 대향 기판(832)은 상기 어레이 기판(831)의 상부에 구비된다. 상기 대향 기판(832)은 제2 베이스 기판(210), 블랙 매트릭스(222) 및 공통 전극(230)을 포함한다.

상기 블랙 매트릭스(222)는 상기 제2 베이스 기판(210)의 상부에 형성되고, 각 RGB 색화소의 주변부와 대응하게 구비되어 대비비를 향상시킨다. 상기 공통 전극(230)은 상기 블랙 매트릭스(222)가 형성된 상기 제2 베이스 기판(210)의 상부에 형성되고, 공통 전압을 상기 액정층(300)에 제공한다.

상기 액정층(300) 상기 어레이 기판(841)과 상기 대향 기판(842)과의 사이에 개재되어 상기 광 공급부(120)로부터 출사된 상기 광(L)의 투과율을 조절한다. 즉, 상기 광 공급부(120)은 상기 광(L)을 상기 RGB 색화소들(222)에 제공하고, 상기 광(L)은 상기 RGB 색화소들(222)을 통과하여 상기 액정층(300)에 제공된다. 상기 액정층(300)은 상기 RGB 색화소들(222)을 통해 입사된 상기 광(L)의 투과율을 조절하여 상기 대향 기판(842)에 제공된다. 이에 따라, 상기 제2 베이스 기판(210)의 외부면(211)에 영상이 표시된다.

한편, 상기 액정표시장치(840)는 제1 및 제2 편광 부재(510, 520)를 더 구비한다. 상기 제1 편광 부재(510)는 상기 광 공급부(120)와 상기 어레이 층(831a)과의 사이에 개재되고, 상기 제2 편광 부재(520)는 상기 제2 베이스 기판(210)의 상면에 형성된다.

상술한 본 발명에 따르면, 액정표시장치는 어레이 기판 또는 대향 기판과 일체로 형성되어 광을 발생하는 광 공급부를 구비한다. 이에 따라, 액정표시장치는 액정층에 광을 제공하는 별도의 백라이트 어셈블리를 구비할 필요할 필요가 없으므로, 제조 원가를 감소시킬 수 있고, 전체 두께 및 제품의 무게를 감소시킬 수 있다.

또한, 광 공급부는 액정층과 함께 액정표시장치의 내부에 구비되므로, 액정층과의 거리를 최소화할 수 있고, 액정층과의 사이에 공기층이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 액정표시장치는 광의 손실률을 최소화할 수 있으므로, 휘도를 향상시킬 수 있고, 이에 따라, 표시 특성을 향상시킬 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이 다.

Claims

제1 베이스 기판;

상기 제1 베이스 기판과 마주하여 결합하는 제2 베이스 기판;

상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판과의 사이에 개재되고, 화소 전압을 인가받아 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정층;

상기 제1 베이스 기판과 상기 액정층과의 사이에 개재되고, 상기 광을 발생하여 상기 액정층에 제공하는 광 공급부; 및

상기 화소 전압을 출력하는 적어도 하나의 화소부를 구비하고, 상기 광 공급부와 상기 제2 베이스 기판과의 사이에 형성된 어레이 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 광 공급부는,

상기 제1 베이스 기판의 일면에 형성된 제1 전극부;

상기 제1 전극부의 상부에 구비된 제2 전극부;

상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부와의 사이에 개재되고, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에 형성된 전계에 따라 상기 광을 발생하는 형광부재; 및

상기 제2 전극부와 상기 액정층과의 사이에 개재되고, 상기 제1 베이스 기판과 마주하여 결합하는 보호부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제2항에 있어서, 상기 형광부재로부터 출사된 상기 광은 적색광, 청색광 및 녹색광으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제3항에 있어서, 상기 형광부재는,

상기 적색광을 출사하는 적어도 하나의 제1 발광부;

상기 녹색광을 출사하는 적어도 하나의 제2 발광부; 및

상기 청색광을 출사하는 적어도 하나의 제3 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제4항에 있어서,

상기 어레이층은 다수의 화소부를 구비하고,

상기 제1, 제2 및 제3 발광부는 상기 다수의 화소부의 어느 하나와 대응하게 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제5항에 있어서,

상기 어레이 기판은 상기 영상에 대응하여 계조값을 갖는 적어도 하나의 도트부를 구비하고,

상기 도트부는 서로 인접한 적어도 3개 이상의 화소부들로 이루어지며,

서로 인접한 제1, 제2 및 제3 발광부는 상기 도트부와 대응하여 위치하고, 상기 서로 인접한 제1, 제2 및 제3 발광부로부터 출사된 광은 상기 도트부와 동일 한 계조값을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판과의 사이에 개재되고, 상기 액정층으로부터 출사된 광을 이용하여 소정의 색을 발현하는 색화소들을 더 포함하고,

각 색화소는 상기 제1, 제2 및 제3 발광부의 어느 하나와 대응하게 위치하고,

상기 제1, 제2 및 제3 발광부는 서로 대응하는 색화소와 동일한 색의 광을 출사하는 것을 특징으로 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제2항에 있어서, 상기 형광부재로부터 출사된 상기 광은 백색광인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판과의 사이에 개재되고, 상기 액정층으로부터 출사된 광을 이용하여 소정의 색을 발현하는 색화소들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제9항에 있어서, 상기 색화소들은 상기 어레이 층과 상기 액정층과의 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제10항에 있어서, 상기 어레이 층은 상기 액정층과 상기 제2 베이스 기판과의 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제10항에 있어서, 상기 어레이 층은 상기 액정층과 상기 광 공급부와의 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제9항에 있어서,

상기 색화소들은 상기 액정층과 상기 제2 베이스 기판과의 사이에 개재되고,

상기 어레이 층은 상기 액정층과 상기 광 공급부와의 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제9항에 있어서,

상기 색화소들은 상기 액정층과 상기 광 공급부와의 사이에 개재되고,

상기 어레이 층은 상기 액정층과 상기 제2 베이스 기판과의 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 광 공급부와 상기 액정층과의 사이에 개재되어 상기 광 공급부로부터 출사된 광을 편광하는 제1 편광부재; 및

상기 제1 편광부재와 마주하고, 상기 액정층으로부터 출사된 광을 편광하는 제2 편광부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제15항에 있어서,

상기 제1 편광부재는 상기 광 공급부의 일면에 형성되고, 상기 광을 반사하는 금속 재질로 이루어지며, 부분적으로 제거되어 형성된 반사 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제15항에 있어서, 상기 제2 편광부재는 상기 제2 베이스 기판의 일면에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제15항에 있어서, 상기 제2 편광부재는 상기 제2 베이스 기판과 상기 액정층과의 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.