KR20100053801A - Reflection-type liquid crystal display device - Google Patents
Reflection-type liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100053801A KR20100053801A KR1020080112605A KR20080112605A KR20100053801A KR 20100053801 A KR20100053801 A KR 20100053801A KR 1020080112605 A KR1020080112605 A KR 1020080112605A KR 20080112605 A KR20080112605 A KR 20080112605A KR 20100053801 A KR20100053801 A KR 20100053801A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal display
- display device
- angle
- plate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133553—Reflecting elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
- G02F1/133541—Circular polarisers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반사형 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 셀(cell)구성을 최적화하여 전압인가시 반사율 감소가 지연되는 현상을 방지할 수 있는 반사형 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflective liquid crystal display device, and more particularly, to a reflective liquid crystal display device which can prevent a phenomenon in which a reflectance decrease is delayed when voltage is applied by optimizing a cell configuration.
일반적으로 반사형 액정표시장치는 외부로부터 유입된 입사광을 표시용 광원으로 이용하여 액정표시장치 내부에 구비된 반사판에 유입된 광을 반사하도록 마련됨으로써 별도의 광원이 필요 없는 형태의 액정표시장치이다. 이에 따라, 저소비전력 구동이 가능하고, 박막을 구현할 수 있게 된다.In general, the reflection type liquid crystal display device is a liquid crystal display device of a type that does not require a separate light source is provided to reflect the light introduced to the reflector provided in the liquid crystal display device using the incident light introduced from the outside as a display light source. Accordingly, low power consumption can be driven and a thin film can be realized.
이 같은 반사형 액정표시장치는 하부기판, 반사판, 하부 배향막, 액정층, 상부 배향막, 상부기판, 위상차판, 편광판 등으로 구성된다.Such a reflective liquid crystal display device includes a lower substrate, a reflective plate, a lower alignment layer, a liquid crystal layer, an upper alignment layer, an upper substrate, a retardation plate, a polarizing plate, and the like.
상기 하부기판과 상부기판은 일정 간격으로 이격되어 대향 배치되며, 액정은 상부기판과 하부기판 사이에 개재된다.The lower substrate and the upper substrate are spaced apart at regular intervals to face each other, and the liquid crystal is interposed between the upper substrate and the lower substrate.
또한, 액정층에 포함되는 액정은 트위스티드 네마틱 액정으로서, 액정의 상(Phase)은 네마틱(nematic), 콜레스테릭(cholesteric) 등의 종류 중에 네마틱이고, 네마틱 중 액정의 분자배열은 호모지니어스(homogeneous), 호메오트로 픽(homeotropic), 하이브리드(hybrid), 트위스티드(twisted) 등일 수 있다.In addition, the liquid crystal included in the liquid crystal layer is a twisted nematic liquid crystal, and the phase of the liquid crystal is nematic among the types of nematic and cholesteric, and the molecular arrangement of the liquid crystal in the nematic is Homogeneous, homeotropic, hybrid, twisted, and the like.
이 중 트위스티드 액정 분자배열은 모든 액정분자가 양쪽의 기판면에 대하여 거의 평행하게 배열되어 있으나, 그 배열방위가 일정한 각도로 비틀어져 있다. 따라서, 트위스티드 액정분자의 배열 방위는 양 기판 사이에 연속적으로 비틀어져 배열되어 있는 형태이다.In the twisted liquid crystal molecular array, all liquid crystal molecules are arranged almost parallel to both substrate surfaces, but the orientation of the liquid crystal molecules is twisted at a constant angle. Therefore, the alignment orientation of the twisted liquid crystal molecules is a form in which the twisted liquid crystal molecules are continuously twisted and arranged between the two substrates.
이와 같은 트위스티드 네마틱 액정모드(twisted nematic liquid crystal:이하 "TN모드"라고 함)의 광학적 성질에 의한 표시구현은 다음과 같다. The display implementation by the optical property of such a twisted nematic liquid crystal (hereinafter referred to as "TN mode") is as follows.
전압 무인가시에는 편광판을 통과해 선형편광된 빛이 위상차판을 통과해 원형편광(좌원편광으로 가정)으로 바뀐다. 이 빛이 액정층을 통과하여 선형편광으로 바뀌어 반사층에 반사된다. 반사층에서 반사된 빛은 다시 액정층을 통과해 좌원편광으로 바뀌어 복굴절층을 통과하여 편광방향이 편광판의 편광축에 평행한 선형편광으로 변형되어 통과하게 된다.When no voltage is applied, the linearly polarized light passing through the polarizer passes through the retardation plate and changes into circularly polarized light (assuming left circularly polarized light). This light passes through the liquid crystal layer and changes into linearly polarized light and is reflected by the reflective layer. The light reflected from the reflective layer passes through the liquid crystal layer to be converted into left circularly polarized light, passes through the birefringent layer, and the polarization direction is transformed into linearly polarized light parallel to the polarization axis of the polarizer.
한편, 전압 인가시에는 편광판을 통과해 선형편광된 빛이 위상차판을 통과해 원형편광(좌원편광)으로 바뀐다. 이 빛이 액정층을 아무런 변화없이 통과하여 반사층에서 반사되어 우원편광으로 변환된다. 이 빛은 다시 액정층과 위상차판을 통과하여 편광방향이 편광판의 편광축과 수직인 선형편광이 됨으로써 차단되게 된다.On the other hand, when voltage is applied, linearly polarized light passing through the polarizing plate passes through the retardation plate to change into circularly polarized light (left circularly polarized light). This light passes through the liquid crystal layer without any change, is reflected by the reflective layer, and converted into right circularly polarized light. This light passes again through the liquid crystal layer and the retardation plate to be blocked by being linearly polarized with the polarization direction perpendicular to the polarization axis of the polarizer.
이와 같은 반사형 액정표시장치의 화상구현은 파라미터(parameter) 값을 어떻게 최적화 시키느냐에 따라 크게 좌우되게 된다. 여기서, 파라미터는 액정의 트위스트 각 및 위상지연값, 편광판의 투과축 각도, 위상차판의 광학구조 및 위상지연값, 상부 및 하부 배향막의 배향각도 등일 수 있다.The image implementation of such a reflective liquid crystal display device depends largely on how to optimize parameter values. The parameter may be a twist angle and a phase delay value of the liquid crystal, a transmission axis angle of the polarizing plate, an optical structure and a phase delay value of the retardation plate, an alignment angle of the upper and lower alignment layers, and the like.
도 1은 대한민국 등록특허 제0417918호에 개시된 종래 90°TN모드의 액정표시장치이다. 도 1을 참조하면, 종래 90°TN모드의 반사형 액정표시장치(100)는 대향 배치되는 하부기판(110)과 상부기판(120)의 사이에 액정층(130)이 개재되고, 상기 하부기판(110)의 상부에는 반사판(111) 및 하부배향막(112)이 순차적으로 형성된다. 또한, 상기 상부기판(120)의 하부에는 상부배향막(121)이 형성되고, 상기 상부기판(120)의 상부에는 위상차판(122), 편광판(123)이 순차적으로 형성된다.1 is a liquid crystal display device of a conventional 90 ° TN mode disclosed in Republic of Korea Patent No. 0417918. Referring to FIG. 1, in the conventional 90 ° TN mode reflective liquid
이때, 미도시되었으나 하부기판(110)과 반사판(111) 사이에는 TFT가 형성될 수 있고, 상부기판(120)과 상부배향막(121) 사이에는 컬러필터가 형성되고, 상기 하부배향막(112)과 상부배향막(121)은 상기 액정층(130)의 액정을 일정한 각도로 배향할 수 있도록 러빙(rubbing)되어 있다.At this time, although not shown, a TFT may be formed between the
여기서, 상기 위상차판(122)은 상부필름(122a)과 하부필름(122b)인 2매의 일축성 필름으로 구성되어 있다.Here, the
즉, 90°TN모드의 반사형 액정표시장치(100)의 셀(cell)구성은 90°로 트위스트된 액정모드를 사용하였고, 편광판의 광투과축은 90°, 2매로 구성된 위상차판(122)의 상부필름(122a)은 복굴절값 270nm 광축각도 107.5°, 하부필름(122b)은 복굴절140nm 광축각도 170°, 상부배향막(121)의 배향각도는 하부배향막(112)의 배향각도와 90°를 이루도록 구성하였다.That is, the cell configuration of the reflection type liquid
그러나, 상술한 90°TN모드의 반사형 액정표시장치는 위상차판(122)을 2매로 구성함으로써 입사된 광을 변환하는데 광의 산란 또는 회절이 발생하여 입사된 광 이 모두 변환되지 않았고, 또한 2매로 위상차판이 구성됨으로써 제조비용 및 공정수가 많은 문제점이 있었다.However, the above-described reflective liquid crystal display device of 90 ° TN mode converts the incident light by configuring the
이에 따라, 본 출원인은 대한민국 공개특허 제2004-0012199호에서 위상차판을 1매로 구성하는 60°TN모드의 반사형 액정표시장치를 제안하였다.Accordingly, the present applicant has proposed a reflective liquid crystal display of 60 ° TN mode in which the retardation plate is composed of one sheet in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0012199.
도 2는 60°TN모드의 반사형 액정표시장치이다. 도 2를 참조하면, 하부기판(210), 반사판(211), 하부배향막(212), 액정층(230), 상부배향막(221), 상부기판(220), 위상차판(222), 편광판(223)으로 구성되어 있다.2 is a reflection type liquid crystal display device of 60 ° TN mode. 2, the
여기서, 60°TN모드의 반사형 액정표시장치(200)는 상술한 90°TN모드의 반사형 액정표시장치의 구성과 비교하여 위상차판을 1매로 구성하였고, 각각의 셀(cell)구성을 이루는 파라미터는 다음과 같다.Here, the reflective liquid
상기 액정층(230)의 위상지연값은 0.24㎛ ~ 0.27㎛이고, 위상차판(의 광축각도는 140°~ 146°, 상부배향막의 배향각도는 40°~ 55°, 하부배향막의 배향각도는 -10°~ 20°, 편광판의 투과축은 102°~ 122.5°로 구성되었다.The phase delay value of the
이와 같이 구성되어 1매의 위상차판을 사용하여도 종래의 90°TN모드의 반사형 액정표시장치와 비교하여 시야각을 더욱 넓게 확보할 수 있었다.In this way, even when one retardation plate was used, the viewing angle could be further secured as compared with the conventional 90 ° TN mode reflective liquid crystal display device.
한편, 상술한 60°TN모드의 반사형 액정표시장치(200)는 전압인가 시 반사판에 의해 반사되는 광의 반사율이 감소하여 화이트(white)에서 그레이(gray)를 거쳐 점차 다크(dark)로 변환되게 된다.On the other hand, the reflective liquid
그러나, 상술한 60°TN모드의 반사형 액정표시장치(200)의 셀(cell)구성으로는 전압인가 시점부터 곧바로 반사율이 감소하지 않는 반사율 지연현상이 발생하는 문제점이 있었고, 정면에서의 시야각이 좁아지는 문제점이 있었다.However, the above-described cell configuration of the reflective
이로 인해, 전압 인가에 따른 계조구현 범위가 작아지고 화면의 품위가 떨어지는 문제점이 있었다.For this reason, there is a problem in that the gray scale range is reduced according to the application of voltage and the quality of the screen is reduced.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 셀(cell)구성의 설계를 최적화하여 정면 시야각 개선 및 전압 인가에 따른 최적의 반사율을 구현할 수 있는 반사형 액정표시장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such a conventional problem, and to provide a reflective liquid crystal display device that can realize an optimal reflectance according to an improvement in frontal viewing angle and voltage application by optimizing the design of a cell configuration. Is in.
또한, 최적의 반사율을 구현하게 됨으로써 화면의 품위를 향상시킬 수 있고, 전력소모를 감소시킬 수 있는 반사형 액정표시장치를 제공함에 있다.In addition, it is possible to improve the quality of the screen by implementing the optimal reflectance, and to provide a reflective liquid crystal display device that can reduce the power consumption.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 반사판 및 하부배향막을 구비한 하부기판과 컬러필터 및 상부배향막을 구비한 상부기판이 액정층의 개재하에 대향배치되며, 상기 상부기판의 외측면 상에 선편광을 원편광으로, 원편광을 선편광으로 변환시키는 위상차판이 부착되며, 상기 위상차판 상에 외부로부터 입사된 자연광을 선편광으로 변환시키는 편광판이 구비된 반사형 액정표시장치에 있어서, 상기 액정층의 액정의 트위스트각이 68°내지 72°중 어느 하나일 수 있도록 상기 하부배향막의 배향축의 각도가 수평라인에 대해 247°내지 253°중 어느 하나이고, 상기 상부배향막의 배향축의 각도가 수평라인에 대해 -5°내지 5°중 어느 하나이며, 상기 편광판의 투과축 각도는 165°내지 175°중 어느 하나이고, 상기 위상차판의 광축각도는 상기 편광판의 투과축 각도와 43°내지 47°를 형성하도록 118°내지 132°중 어느 하나이며, 위상지연값(dΔn)은 137nm 내지 159nm 중 어느 하나이고, 상기 액정의 위상지연값(dΔn)은 0.21㎛ 내지 0.24㎛ 중 어느 하나인 트위스트 네마틱 액정인 반사 형 액정표시장치에 의해 달성된다.The object is that, according to the present invention, a lower substrate having a reflecting plate and a lower alignment layer and an upper substrate having a color filter and an upper alignment layer are arranged under the interposition of the liquid crystal layer, and the linear polarization is applied on the outer surface of the upper substrate. A reflection type liquid crystal display device having a polarizing plate attached to convert a circularly polarized light into linearly polarized light by polarized light and converting natural light incident from the outside into linearly polarized light on the phase difference plate, wherein the twist angle of the liquid crystal of the liquid crystal layer The angle of the orientation axis of the lower alignment layer is any one of 247 ° to 253 ° with respect to the horizontal line so that the angle of the orientation of the upper alignment layer is -5 ° with respect to the horizontal line so that it may be any one of 68 ° to 72 °. It is any one of 5 °, the transmission axis angle of the polarizing plate is any one of 165 ° to 175 °, the optical axis angle of the retardation plate and the transmission axis angle of the polarizing plate Any one of 118 ° to 132 ° to form 43 ° to 47 °, the phase delay value dΔn is any one of 137 nm to 159 nm, and the phase delay value dΔn of the liquid crystal is any one of 0.21 μm to 0.24 μm. It is achieved by a reflective liquid crystal display device which is one twisted nematic liquid crystal.
여기서, 상기 위상차판은 굴절률 nx,ny,nz가 nx=ny>nz를 만족시키는 것이 바람직하다.Here, the retardation plate preferably has a refractive index of nx, ny, nz satisfying nx = ny> nz.
또한, 상기 반사판은 입사된 빛을 난(亂)반사할 수 있도록 엠보싱(Embossing)형상으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the reflector is preferably formed in an embossing shape so as to reflect the incident light.
본 발명에 따르면, 셀(cell)구성의 설계를 최적화하여 정면 시야각의 개선 및 전압 인가에 따른 최적의 반사율을 구현할 수 있는 반사형 액정표시장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided a reflective liquid crystal display device capable of optimizing the design of a cell configuration to realize an improvement in frontal viewing angle and optimal reflectance according to voltage application.
또한, 최적의 반사율을 구현하게 됨으로써 화면의 품위를 향상시킬 수 있고, 전력소모를 감소시킬 수 있는 반사형 액정표시장치가 제공된다.In addition, the reflection type liquid crystal display device capable of improving the quality of the screen and reducing power consumption by implementing the optimal reflectance is provided.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, in the various embodiments, components having the same configuration will be representatively described in the first embodiment using the same reference numerals, and in other embodiments, different configurations from the first embodiment will be described. do.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 개략도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치(A)는 하부기 판(10), 상부기판(20), 액정층(30)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 하부기판(10)과 상부기판(20)은 유리기판일 수 있다.3 is a schematic diagram of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the reflective liquid crystal display device A according to the first embodiment of the present invention may include a
또한, 하부기판(10)의 상부에는 반사판(11), 및 하부배향막(12)이 순차적으로 적층하여 형성될 수 있다. 이때, 미도시되었으나 하부기판(10)과 반사판(11)의 사이에는 액정을 구동하기 위한 박막트랜지스터와 화소영역을 정의하도록 교차배열된 게이트라인과 데이터라인 및 다수의 전극들이 형성될 수 있다.In addition, the
상기 반사판(11)은 반사율을 높이기 위해 알루미늄 등의 금속재질일 수 있고, 후술할 액정층(30)으로부터 입사된 광을 난(亂)반사할 수 있도록 엠보싱(Embossing)형상으로 형성되는 것이 바람직하다.The
상기 하부배향막(12)은 액정분자를 효과적으로 배향시키기 위한 수단으로서, 내열성, 액정과의 친화성, 기판과의 밀착성 등을 고려하여 폴리이미드(Polyimide)계 또는 폴리비닐아세테이트(Polyvinyl acetate)수지일 수 있다. 아울러, 하부배향막(12)을 소정의 수단 또는 방법으로 일정한 방향으로 액정분자를 배향하도록 러빙(rubbing)할 수 있다.The
다음, 상부기판(20)의 하부에는 상부배향막(21)이 형성될 수 있고, 상부기판(20)의 상부에는 위상차판(22), 편광판(23)이 순차적으로 적층하여 형성될 수 있다. 이때, 미도시되었으나 상부기판(20)과 상부배향막(21) 사이에는 각 화소의 컬러를 결합하도록 레드(Red),그린(Green),블루(Blue) 중 어느 하나인 컬러필터가 형성될 수 있다.Next, an
상기 상부배향막(21)은 상술한 하부배향막(12)과 대응되는 재질로 형성될 수 있고, 상기 하부배향막(12)과 같이 액정을 소정의 방향으로 배향하도록 러빙(rubbing)될 수 있다.The
상기 위상차판(22)은 선편광을 원편광으로 변환하도록 하는 수단인 λ/4위상차판으로서, 폴리카보네이트(Poly Carbonate), 폴리비닐알콜(Poly Vinyl Alchole), 폴리스티렌(Poly Stiren)과 같은 고분자필름을 일축 연신시켜 특정한 위상차를 갖도록 형성된다.The
여기서, 위상차판(22)의 굴절률은, 도 6에 도시된 바와 같이, 굴절률 nx,ny,nz가 nx=ny>nz를 만족하는 것이 바람직하다. 즉, 두 수평축의 굴절률 nx와 ny는 같고, 수직축의 굴절률 nz는 수평축의 굴절률 nx, ny보다 작은 값을 갖는 것이 바람직하다. 한편, 위상차판(22)과 편광판(23)은 일체로 형성될 수도 있다.Here, it is preferable that the refractive index of the
또한, 상기 편광판(23)은 외부에서 입사되는 자연광을 선편광으로 변환하도록 하는 수단이고, 액정층(30)의 액정은 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic) 액정일 수 있다.In addition, the
이와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치(A)의 광학적 성질에 의한 표시구현은 다음과 같다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 광투과도이다.The display implementation by the optical properties of the reflective liquid crystal display device A according to the first embodiment of the present invention configured as described above is as follows. 4 and 5 are light transmission diagrams of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 전압 무인가시에는, 편광판(23)을 통과한 빛은 선편광되고, 선편광된 빛이 위상차판(22)을 통과하면서 원형편광인 좌원편광으로 변환된다.Referring to FIG. 4, when no voltage is applied, light passing through the
상기 좌원편광된 빛은 액정층(30)을 통과하면서 다시 선편광으로 변환된 후 반사판(11)에 반사되면서 다시 액정층(30)을 통과하여 좌원편광으로 변환된다.The left circularly polarized light is converted into linearly polarized light while passing through the
이후, 좌원편광된 빛은 위상차판(22)을 통과하면서 선편광으로 변환되되, 편광판(23)의 편광방향과 평행하도록 변환된 후 편광판(23)을 통과하여 외부로 출사되게 된다. 이를 통해 화이트(white)의 상태가 구현된다.Subsequently, the left circularly polarized light is converted into linearly polarized light while passing through the
도 5를 참조하면, 전압 인가시에는, 편광판(23)을 통과한 빛은 선편광되고, 선편광된 빛이 위상차판(22)을 통과하면서 원형편광인 좌원편광으로 변환된다. Referring to FIG. 5, when voltage is applied, light passing through the
상기 좌원편광된 빛은 전압이 인가된 상태이므로 액정층(30)을 좌원편광된 상태로 통과하게 되고, 반사판(11)에 반사되면서 우원편광으로 변환된다.The left circularly polarized light passes through the
이후, 우원편광된 빛은 위상차판(22)을 통과하면서 선편광으로 변환되되, 편광판(123)의 편광방향과 수직으로 교차하도록 변환되어 편광판(23)을 통과하지 못하게 된다. 이를 통해 다크(dark)의 상태가 구현된다.Subsequently, the right circularly polarized light is converted into linearly polarized light while passing through the
이와 같은 반사형 액정표시장치의 화상구현을 위해 본 발명의 제1실시예에서는 상술한 바와 같이 각각의 셀(cell)구성에 있어 최적의 설계조건을 아래와 같이 설정하였다.In order to implement such a reflection type liquid crystal display device, the first embodiment of the present invention has set the optimum design conditions for each cell configuration as described above.
상기 액정층(30)의 액정의 트위스트각이 68°~ 72°중 어느 하나로 형성될 수 있도록 상부배향막(21)의 배향각도는 수평라인에 대해 -5°~ 5°중 어느 하나로 설정하고, 하부배향막(12)의 배향각도는 수평라인에 대해 247°~ 253°중 어느 하나로 설정한다. 여기서, 액정의 트위스트각이 70°를 이루도록 형성하는 것이 가장 바람직하다.The alignment angle of the
상기 위상차판(22)의 위상지연값(dΔn)이 137nm 내지 159nm 중 어느 하나이고, 광축각도는 118°~ 132°중 어느 하나로 설정할 수 있다. The phase delay value dΔn of the
상기 편광판(23)의 투과축은 상기 위상차판(22)의 광축각도와 사이각이 43°~ 47°를 형성하도록, 투과축 각도가 165°~ 175°중 어느 하나일 수 있다.The transmission axis of the
상기 액정층(30)의 위상지연값(dΔn)은 0.21㎛ ~ 0.24㎛일 수 있다.The phase delay value dΔn of the
여기서, 상술한 조건들 중 일례로, 가장 바람직한 경우인 액정의 트위스트각이 70°인 것을 예로 들어 설명한다. 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 각 구성요소들의 축 배열도이다.Here, as an example of the above-mentioned conditions, the twist angle of the liquid crystal which is the most preferable case is demonstrated to 70 degree as an example. 7 is an axial arrangement diagram of each component according to the first embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 액정의 트위스트각(θ1)이 70°로 형성되도록, 상부배향막(21)의 배향축(a)의 각도가 0°, 하부배향막(10)의 배향축(b)의 각도가 250°로 설정한다. 또한, 위상차판(22)과 편광판(23)이 형성하는 사이각(θ2)이 43°~ 47°를 형성하도록 상기 위상차판(22)의 광축(c)각도를 118°~ 132°, 편광판(23)의 투과축(d) 각도를 165°~ 175°로 설정할 수 있다.Referring to FIG. 7, the angle of the alignment axis a of the
그런데, 이와 같은 셀을 설계함에 있어, 위상차판(22)과 편광판(23)이 상부기판(20)의 상부에 합착될 때, 상부기판(20)의 하부영역인 상부배향막(21), 액정층(30), 하부배향막(12), 반사판(11)을 포함한 셀영역과 형성하는 각도에 따라 화이트(white)상태를 구현하는 최대 반사율과 다크(dark)상태를 구현하는 최저반사율 이 달라지게 되고, 이에 따라 시야각에 따른 명암비는 매우 달라지게 된다.However, in designing such a cell, when the
이에 따라, 상술한 각 구성요소의 조건을 반영하여 시뮬레이션을 통해 종래의 60°TN모드의 반사형 액정표시장치와 본 발명의 제1실시예에 따른 70°TN모드의 반사형 액정표시장치의 시야각에 따른 명암비(CR:Contrast Ratio)를 살펴보면 아래와 같다.Accordingly, the viewing angles of the conventional 60 ° TN mode reflective liquid crystal display device and the 70 ° TN mode reflective liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention are simulated by reflecting the above-described conditions of each component. Looking at the contrast ratio (CR) according to the following.
도 8a는 60°TN모드의 반사형 액정표시장치이고, 도 8b는 본 발명에 따른 70°TN모드의 반사형 액정표시장치의 시야각에 따른 명암비 시뮬레이션도이다.8A is a reflection type liquid crystal display device of 60 ° TN mode, and FIG. 8B is a contrast ratio simulation diagram according to a viewing angle of the reflection type liquid crystal display device of 70 ° TN mode according to the present invention.
도 8a와 도 8b에 도시된 바와 같이, 60°TN모드의 반사형 액정표시장치에 비교하여 본 발명에 따른 70°TN모드의 반사형 액정표시장치의 명암비가 탁월하게 향상됨을 알 수 있고, 이를 통해 정면 시야각 또한 개선되었음을 알 수 있다.As shown in FIGS. 8A and 8B, it can be seen that the contrast ratio of the reflective liquid crystal display of the 70 ° TN mode according to the present invention is remarkably improved compared to the reflective liquid crystal display of the 60 ° TN mode. It can be seen that the front viewing angle is also improved.
즉, 본 실시예의 설계조건을 통해 광시야각의 액정표시장치를 구현할 수 있게 되는 것이다.That is, it is possible to implement a wide viewing angle liquid crystal display device through the design conditions of this embodiment.
한편, 도 9는 60°TN모드의 반사형 액정표시장치와 본 실시예에 따른 70°TN모드의 반사형 액정표시장치의 반사율을 비교한 그래프를 도시하고 있다.9 shows a graph comparing the reflectances of the reflective liquid crystal display of 60 ° TN mode and the reflective liquid crystal display of 70 ° TN mode according to the present embodiment.
도 9를 참조하면, 60°TN모드의 반사형 액정표시장치의 그래프(C)는 전압인가시에 문턱전압을 넘어서는 "B"영역에서도 계속하여 화이트(white)상태를 나타내다가 점차 그레이(gray)상태로 변화되고 있다. 즉, 액정구동에 있어서 설계가 최적화되지 못하여 실제 문턱전압이 아닌 더욱 높은 전압 전압인가 시점에서부터 반사율이 감소하게 되어 화면의 품위가 저하되며 전력소모가 커지게 된다.Referring to FIG. 9, the graph C of the reflection type liquid crystal display device of 60 ° TN mode continues to show a white state even in the "B" region exceeding the threshold voltage when voltage is applied, and gradually becomes gray. It is changing to a state. In other words, the design is not optimized in the liquid crystal drive, the reflectance is reduced from the time of applying a higher voltage voltage rather than the actual threshold voltage, the quality of the screen is reduced and the power consumption is increased.
반면에, 본 실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 그래프(D)는 전압인가 시에 문턱전압이 인가됨과 동시에 화이트(white)상태에서 그레이(gray)상태로 변화하게 됨으로써 계조 구현 범위가 넓어지고 화면의 품위 향상 및 전력소모도 감소시킬 수 있게 된다.On the other hand, in the graph D of the reflective LCD according to the present embodiment, the threshold voltage is applied when the voltage is applied and the transition from the white state to the gray state is widened, thereby widening the gray scale range. The screen quality and power consumption can be reduced.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the invention claimed in the claims, it is intended that any person skilled in the art to which the present invention pertains falls within the scope of the claims described in the present invention to various extents which can be modified.
도 1은 종래 90°TN모드의 반사형 액정표시장치의 개략도,1 is a schematic view of a reflective liquid crystal display device of a conventional 90 ° TN mode;
도 2는 종래 60°TN모드의 반사형 액정표시장치의 개략도,2 is a schematic diagram of a reflective liquid crystal display device of a conventional 60 ° TN mode;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 개략도,3 is a schematic view of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention;
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 광투과도,4 and 5 are light transmission diagrams of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 위상차판의 굴절률 관계도,6 is a refractive index relation diagram of the retardation plate according to the first embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 각 구성요소들의 축 배열도,7 is a axial arrangement diagram of each component according to the first embodiment of the present invention;
도 8a 및 도 8b는 종래 60°TN모드의 반사형 액정표시장치의 명암비 시뮬레이션도 및 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 명암비 시뮬레이션도,8A and 8B illustrate contrast ratio simulation diagrams of a reflective liquid crystal display device in a conventional 60 ° TN mode and contrast ratio simulation diagrams of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention;
도 9는 액정의 트위스트각이 60°인 반사형 액정표시장치와 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 반사율을 비교한 그래프이다.FIG. 9 is a graph comparing reflectance between a reflective liquid crystal display device having a twist angle of 60 ° and a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 하부기판 11 : 반사판 12 : 하부배향막10: lower substrate 11: reflector 12: lower alignment film
20 : 상부기판 21 : 상부배향막 22 : 위상차판20: upper substrate 21: upper alignment layer 22: phase difference plate
23 : 편광판 30 : 액정층23: polarizing plate 30: liquid crystal layer
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080112605A KR101018593B1 (en) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | Reflection-type Liquid Crystal Display Device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080112605A KR101018593B1 (en) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | Reflection-type Liquid Crystal Display Device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100053801A true KR20100053801A (en) | 2010-05-24 |
KR101018593B1 KR101018593B1 (en) | 2011-03-03 |
Family
ID=42278681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080112605A KR101018593B1 (en) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | Reflection-type Liquid Crystal Display Device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101018593B1 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4488549B2 (en) * | 1999-05-14 | 2010-06-23 | 新日本石油株式会社 | Reflective liquid crystal display element |
JP2002207213A (en) | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display element or display device using the same |
JP3538149B2 (en) | 2001-01-30 | 2004-06-14 | Nec液晶テクノロジー株式会社 | Reflection type liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
KR100671518B1 (en) | 2003-04-14 | 2007-01-19 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | Reflective type liquid crystal display |
-
2008
- 2008-11-13 KR KR1020080112605A patent/KR101018593B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101018593B1 (en) | 2011-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1312945B1 (en) | Transflective liquid crystal display | |
TWI396009B (en) | Transmissive liquid crystal display device | |
US7075605B2 (en) | HAN-mode liquid crystal display having a phase delay value (dΔn) of 0.36-0.40 μm | |
WO2011043098A1 (en) | Liquid-crystal display device | |
KR101293564B1 (en) | Liquid crystal display device | |
US8054433B2 (en) | Viewing angle control device and display provided with the same | |
KR100439354B1 (en) | Transflective LCD | |
WO2010137372A1 (en) | Liquid crystal display device | |
WO2011030596A1 (en) | Liquid crystal display device | |
JP3807503B2 (en) | Liquid crystal display device and electronic device | |
KR20080059832A (en) | Display apparatus | |
KR101018593B1 (en) | Reflection-type Liquid Crystal Display Device | |
US7576819B2 (en) | Liquid crystal display device | |
WO2012133155A1 (en) | Liquid crystal display device | |
US20070263146A1 (en) | OCB mode transflective liquid crystal display device | |
JP2005164957A (en) | Circularly polarizing plate and liquid crystal display element | |
KR100659487B1 (en) | Optically Compensated Splay Liquid Crystal Display | |
KR100886865B1 (en) | Reflective type liquid crystal display | |
KR100614696B1 (en) | Liquid crystal display | |
JP3896135B2 (en) | Liquid crystal display element and optical anisotropic element | |
JP3142405B2 (en) | Liquid crystal display device | |
CN115220256A (en) | Vertical alignment type liquid crystal display module | |
JPH04348322A (en) | Liquid crystal display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
AMND | Amendment | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140116 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150116 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170119 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180118 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200128 Year of fee payment: 10 |