KR20120076860A - 액정 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 컬러필터의 광투과도를 증진시켜 휘도를 높일 수 있는 액정 표시장치에 관한 것으로, 서로 대향하는 제 1, 제 2 기판; 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성되는 액정층; 상기 제 1 기판 상에 형성되며 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터, 청색 컬러필터를 포함하여 제 1 단위픽셀을 정의하는 다수의 제 1 컬러필터군; 및 상기 제 2 기판 상에 형성되며 상기 적색 컬러필터, 황색 컬러필터, 상기 청색 컬러필터를 포함하여 제 2 단위픽셀을 정의하는 다수의 제 2 컬러필터군을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 컬러필터의 광투과도를 증진시켜 휘도를 높일 수 있는 액정 표시장치에 관한 것이다.
최근, 디스플레이 소자 중, 우수한 화질과, 경량, 박형, 저전력의 특징으로 인하여, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display)가 가장 많이 사용되고 있다.
액정 표시장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위해, 액정 표시장치는 액정셀들이 매트릭스형으로 배열된 액정패널과, 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 포함한다.
액정패널은 서로 대향하는 상부기판 및 하부기판과, 상부기판과 하부기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어진다. 여기서, 상부기판에는 빛샘을 방지하기 위한 차광층과, 차광층으로부터 구획된 영역에는 색상 구현을 위한 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터가 각각 형성된다. 그리고 하부기판에는 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인의 교차부에 형성된 스위칭 소자와, 스위칭 소자와 연결된 화소전극이 형성된다.
이와 같은, 종래의 액정 표시장치는 액정패널에 형성된 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 따라 액정층의 배열상태를 변경하여, 백라이트 유닛에서 공급된 광의 투과도를 조절한다. 이때, 액정패널에 입사되는 광은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터를 통과하면서 다양한 색상이 구현된다.
그런데, 액정패널에 입사된 광은 일부만 화상을 표시하는데 이용되고, 대부분의 광은 손실되는 문제점이 있다. 즉, 종래의 액정 표시장치는 광투과도가 떨어져 휘도 특성이 저하되는데, 광투과도가 떨어지는 원인은 다양하게 알려져 있다. 이와 같이, 광투과도를 떨어뜨리는 원인 중에 하나는 컬러필터인데, 컬러필터는 액정패널에 입사된 광 중에서 상당한 양의 광을 투과시키지 않고 흡수하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 컬러필터에 의한 투과도 저하를 최소화할 수 있는 방안에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 컬러필터의 광투과도를 증진시켜 휘도를 높일 수 있는 액정 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 서로 대향하는 제 1, 제 2 기판; 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성되는 액정층; 상기 제 1 기판 상에 형성되며 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터, 청색 컬러필터를 포함하여 제 1 단위픽셀을 정의하는 다수의 제 1 컬러필터군; 및 상기 제 2 기판 상에 형성되며 상기 적색 컬러필터, 황색 컬러필터, 상기 청색 컬러필터를 포함하여 제 2 단위픽셀을 정의하는 다수의 제 2 컬러필터군을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 황색 컬러필터는 색좌표 상에서 적색과 녹색을 연결하는 선상의 황색 컬러를 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1, 제 2 컬러필터군에 포함된 컬러필터들의 유효면적은 모두 동일한 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 컬러필터군은 홀수번째 가로라인에 배치되며, 상기 제 2 컬러필터군은 짝수번째 가로라인에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1, 제 2 컬러필터군은 상하좌우 방향으로 서로 교번되게 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 컬러필터군에 포함된 컬러필터들의 배열순서는 좌측에서부터 우측방향으로 적색, 녹색, 청색 컬러필터이고, 상기 제 2 컬러필터군에 포함된 컬러필터들의 배열순서는 좌측에서부터 우측방향으로 적색, 황색, 청색 컬러필터인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 황색(Y)의 컬러필터를 채용함으로써 광투과도가 증진되어 휘도가 상승한다. 그리고 3 색의 컬러필터로 단위픽셀을 정의함으로써 휘도를 보다 상승시킬 수 있고, 기존의 3 색 컬러필터를 채용한 TFT 마스크를 활용할 수 있으므로, 별도의 마스크를 구비하지 않아도 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제 4 색의 컬러필터로 이용되는 황색(Y) 컬러를 보여주기 위한 색좌표이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 제 1 기판(200)의 개략적인 레이아웃이다.
도 4a 및 도 4b는 비교 예에 따른 제 1 기판(200)의 개략적인 레이아웃이다.
도 2는 본 발명에 따른 제 4 색의 컬러필터로 이용되는 황색(Y) 컬러를 보여주기 위한 색좌표이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 제 1 기판(200)의 개략적인 레이아웃이다.
도 4a 및 도 4b는 비교 예에 따른 제 1 기판(200)의 개략적인 레이아웃이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 1에 도시된 액정 표시장치는 액정패널(100) 및 백라이트 유닛(500)을 포함한다.
액정 패널(100)은 서로 대향하는 제 1, 제 2 기판(200, 300),및 제 1 기판(200)과 제 2 기판(300) 사이에 형성된 액정층(400)을 포함하여 이루어진다.
제 1 기판(200) 상에는 빛샘을 방지하기 위한 차광층(220)이 형성되어 있고, 차광층(220) 사이의 영역에는 색상 구현을 위한 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 황색(Y)의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)가 각각 형성된다. 그리고 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d) 상에는 공통 전극(260)이 형성되어 있다.
제 2 기판(300) 상에는, 서로 교차하는 다수의 게이트 라인(미도시) 및 다수의 데이터 라인(미도시)이 형성되며, 다수의 게이트 라인(GL) 및 다수의 데이터 라인(DL)의 교차부에는 TFT(미도시)와 화소 전극(미도시)이 형성된다.
한편, 제 1 기판(200) 상에 공통 전극(260)을 형성하지 않고, 소위 IPS(In-Plane Switching) 모드와 같이 제 2 기판(300) 상에 공통 전극과 화소 전극을 함께 형성함으로써 수평 전계에 의해 액정층(400)의 배열상태를 조절할 수도 있다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 황색(Y)의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)를 사용함으로써, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터만을 사용한 종래에 비하여 광투과도가 증진될 수 있다.
즉, 황색(Y)의 컬러필터(240d)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터(240a, 240b, 240c)에 비하여 광투과도가 우수하기 때문에 황색(Y)의 컬러필터(240d)를 추가할 경우 전체적으로 광투과도가 증진될 수 있다. 다만, 제 4 색의 컬러필터로서 반드시 황색(Y)의 컬러필터만이 적용될 수 있는 것은 아니며, 광투과도 개선효과를 고려할 때 기존의 3색 컬러필터 중 적어도 하나의 컬러필터보다 광투과도가 우수한 컬러필터라면 제 4 색의 컬러필터로 사용될 수 있다.
또한, 상기 황색(Y)의 컬러필터(240d)를 적용함에 있어서 효율적인 광투과도 개선효과를 얻기 위해서는 색좌표 상에서 상기 적색(R)과 녹색(G)을 연결하는 선상의 황색(Y) 컬러를 이용하는 것이 바람직한데, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 제 4 색의 컬러필터로 이용되는 황색(Y) 컬러를 보여주기 위한 색좌표를 도시한 것으로서, 본 발명에 따른 황색(Y) 컬러는 적색(R)과 녹색(G)을 연결하는 선상의 황색(Y) 컬러를 이용하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 황색(Y) 컬러는 다른 3색의 색상보다 광투과도가 좋은데, 광투과도 개선만을 고려할 경우에는 도 2의 색좌표에서 상기 적색(R)과 녹색(G)을 연결하는 선 안쪽의 황색(Y) 컬러, 즉, 보다 밝은 황색(Y) 컬러를 이용하는 것이 유리하다. 하지만, 이 경우에는 색상 재현성이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 색상 재현성을 증가시키기 위해서라면 도 2의 색좌표에서 상기 적색(R)과 녹색(G)을 연결하는 선 바깥쪽의 황색(Y) 컬러, 즉, 보다 어두운 황색(Y) 컬러를 이용하는 것이 유리하다. 하지만, 이 경우에는 색상 농도가 증가함에 따라 광투과도가 떨어질 수 있다.
따라서, 광투과도 및 색상 재현성을 모두 고려할 때 상기 황색(Y) 컬러는 색좌표에서 상기 적색(R)과 녹색(G)을 연결하는 선 상의 황색(Y) 컬러를 이용하는 것이 바람직하다.
이하, 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 황색(Y)의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)의 배열에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 제 1 기판(200)의 개략적인 레이아웃이다.
도 3a 및 도 3b에서 알 수 있듯이, 제 1 기판(200) 상에는 빛샘을 방지하기 위한 차광층(220)과, 차광층(220)으로부터 구획된 영역에 형성된 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 황색(Y)의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)가 각각 형성된다. 여기서, 본 발명의 실시 예는 4 색의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)를 채용하지만, 3 색의 컬러필터로 단위픽셀을 정의하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 단위픽셀은 어떤 컬러의 컬러필터들을 포함하느냐에 따라 제 1, 제 2 단위픽셀로 구분된다. 즉, 제 1 단위픽셀은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터(240a, 240b, 240c)를 포함하며; 제 2 단위픽셀은 적색(R), 황색(Y), 청색(B)의 컬러필터(240a, 240d, 240c)를 포함한다.
이하, 설명의 편의를 위해 제 1 단위픽셀을 정의하는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터(240a, 240b, 240c)를 제 1 컬러필터군(10)으로 정의하고, 제 2 단위픽셀을 정의하는 적색(R), 황색(Y), 청색(B)의 컬러필터(240a, 240d, 240c)를 제 2 컬러필터군(20)으로 정의한다.
한편, 제 1, 제 2 컬러필터군(10, 20)에서 각 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)들의 유효면적은 동일하게 설정되는데, 이로 인해 본 발명의 실시 예는 제조공정에서 기존의 3 색 컬러필터를 채용한 TFT 마스크를 활용할 수 있으므로, 별도의 마스크를 구비하지 않아도 되는 효과가 있다.
이러한, 제 1, 제 2 컬러필터군(10, 20)은 제 1 기판(200) 상에 서로 교번적으로 배치되며, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3a를 참조하면, 제 1 컬러필터군(10)은 홀수번째 가로라인에 배치되며, 제 2 컬러필터군(20)은 짝수번째 가로라인에 배치될 수 있다.
그리고 도 3b를 참조하면, 제 1, 제 2 컬러필터군(10, 20)은 상하좌우 방향으로 서로 교번되게 배치될 수 있다.
한편, 황색(Y)의 컬러는 그 특성이 도 2에 도시된 바와 같이, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 중에서 녹색(Y)과 상대적으로 가깝다. 따라서, 제 4 색의 컬러필터로 추가된 황색(Y)의 컬러필터(240d)는 상대적으로 유사한 녹색(G)의 컬러필터(240b)과 이웃하게 배치되는 것이 바람직하다.
이를 위해, 실시 예는 제 1 컬러필터군(10)에서 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터(240a, 240b, 240c)의 배열순서를 좌측에서 우측방향으로 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 하고; 제 2 컬러필터군(20)에서 적색(R), 황색(Y), 청색(B)의 컬러필터(240a, 240d, 240c)의 배열순서를 좌측에서 우측방향으로 적색(R), 황색(Y), 청색(B)으로 한다.
한편, 실시 예가 광투과도 증진을 위해 4 색의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)를 채용함에도 3 색의 컬러필터로 단위픽셀을 정의하는 이유는 개구율 감소를 방지하기 위함이다.
이하, 4 색의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)를 채용함과 아울러 4 색의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)로 단위픽셀을 정의하는 비교 예를 통해, 본 발명의 실시 예의 효과(개구율 증가)를 살펴보기로 한다.
도 4a 및 도 4b는 비교 예에 따른 제 1 기판(200)의 개략적인 레이아웃이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 비교 예는 4 색의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)를 채용하며, 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 황색(Y)의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)의 조합으로 단위픽셀(30, 40)을 정의하는 것을 알 수 있다.
구체적으로, 도 4a는 4 색의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)가 스트라이프 형태로 배열되어 단위픽셀(30)을 정의하는 것을 나타내고 있고, 도 4b는 4 색의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)가 쿼드(Quad) 타입으로 배열되어 단위픽셀(40)을 정의하는 것을 나타내고 있다.
이러한, 비교 예는 단위픽셀(30, 40)이 4 색의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)의 조합으로 정의됨에 따라, 단위픽셀(30, 40)에 대응하는 데이터 라인(DL)과 게이트 라인(GL) 수가 증가한다. 즉, 도 4a의 경우에는 데이터 라인(DL) 수가 단위픽셀(30)마다 하나씩 증가하는 것을 알 수 있다. 그리고 도 4b의 경우에는 게이트 라인(GL)의 수가 단위픽셀(40)마다 하나씩 증가하는 것을 알 수 있다.
게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)은 개구율 감소의 원인이므로, 비교 예는 단위픽셀(30, 40)별로 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)의 수 증가로 인해 개구율이 감소하는 것을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 휘도 상승효과를 실험측정해보면 다음과 같다.
실험측정 결과, 기본적으로 4 색의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)를 채용하면, 기존의 3 색 컬러필터(240a, 240b, 240c)를 채용할 때에 비해서 약 20%의 휘도가 상승하는 것을 알 수 있었다.
그런데, 비교 예의 경우 4 색의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)를 채용함으로써 광투과도가 증진되지만, 전술한 바와 같이 개구율이 감소하므로, 실제 상승하는 휘도는 약 10% 정도이다.
반면, 본 발명의 실시 예는 4 색의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)를 채용함으로써 광투과도가 증진되면서도, 3 색의 컬러필터로 단위픽셀을 정의하므로 개구율이 감소하지 않는다. 따라서, 본 발명의 실시 예는 4 색의 컬러필터(240a, 240b, 240c, 240d)채용에 따른 약 20%의 휘도 상승을 모두 기대할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예는 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 황색(Y)의 컬러필터를 채용함으로써 광투과도가 증진되어 휘도가 상승한다. 그리고 3 색의 컬러필터로 단위픽셀을 정의함으로써 휘도를 보다 상승시킬 수 있고, 기존의 3 색 컬러필터를 채용한 TFT 마스크를 활용할 수 있으므로, 별도의 마스크를 구비하지 않아도 되는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
200: 제1 기판 220: 차광층
240a: 적색 컬러필터 240b: 녹색 컬러필터
240c: 청색 컬러필터 240d: 황색 컬러필터
240a: 적색 컬러필터 240b: 녹색 컬러필터
240c: 청색 컬러필터 240d: 황색 컬러필터
Claims (6)
- 서로 대향하는 제 1, 제 2 기판;
상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성되는 액정층;
상기 제 1 기판 상에 형성되며 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터, 청색 컬러필터를 포함하여 제 1 단위픽셀을 정의하는 다수의 제 1 컬러필터군; 및
상기 제 2 기판 상에 형성되며 상기 적색 컬러필터, 황색 컬러필터, 상기 청색 컬러필터를 포함하여 제 2 단위픽셀을 정의하는 다수의 제 2 컬러필터군을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 황색 컬러필터는 색좌표 상에서 적색과 녹색을 연결하는 선상의 황색 컬러를 이용하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1, 제 2 컬러필터군에 포함된 컬러필터들의 유효면적은 모두 동일한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 컬러필터군은 홀수번째 가로라인에 배치되며, 상기 제 2 컬러필터군은 짝수번째 가로라인에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1, 제 2 컬러필터군은 상하좌우 방향으로 서로 교번되게 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치. - 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 컬러필터군에 포함된 컬러필터들의 배열순서는 좌측에서부터 우측방향으로 적색, 녹색, 청색 컬러필터이고,
상기 제 2 컬러필터군에 포함된 컬러필터들의 배열순서는 좌측에서부터 우측방향으로 적색, 황색, 청색 컬러필터인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100138600A KR20120076860A (ko) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | 액정 표시장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100138600A KR20120076860A (ko) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | 액정 표시장치 |
Publications (1)
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ID=46710424
Family Applications (1)
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KR1020100138600A KR20120076860A (ko) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | 액정 표시장치 |
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107065294A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-08-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩膜基板及制备方法、显示面板 |
CN109116610A (zh) * | 2013-02-15 | 2019-01-01 | 索尼公司 | 显示装置及电子设备 |
-
2010
- 2010-12-30 KR KR1020100138600A patent/KR20120076860A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109116610A (zh) * | 2013-02-15 | 2019-01-01 | 索尼公司 | 显示装置及电子设备 |
CN109116610B (zh) * | 2013-02-15 | 2022-07-12 | 索尼公司 | 显示装置及电子设备 |
CN107065294A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-08-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩膜基板及制备方法、显示面板 |
WO2019001111A1 (zh) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩膜基板及制备方法、显示面板 |
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