KR20160029195A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20160029195A
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노남석
송영구
이형철
형용우
김형준
정중건
황종학
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 제1 방향의 투과축을 가지는 하부 편광판, 상기 하부 편광판 상에 형성되는 액정층, 상기 액정층 상에 형성되고, 상기 제1 방향의 투과축을 가지는 제1 편광판과 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향의 투과축을 가지는 제2 편광판을 포함하는 상부 편광판 및 상기 제1 편광판과 오버랩되는 백색 필터 및 상기 제2 편광판과 오버랩되는 유색 필터를 포함하는 컬러 필터를 포함한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 표시 패널의 광 투과율을 높이면 패널 후방의 배경 이미지를 투과시켜 표시할 수 있는 투명 표시 장치로 구현될 수 있다. 종래 액정 표시 장치는 광 투과율의 향상을 위해 컬러 필터 영역에 화이트 영역을 구비하였다. 즉, 백라이트에서 출사된 광은 화이트 영역을 그대로 통과할 수 있으므로, 표시 패널의 전체적인 광 투과율은 향상될 수 있다.
현재 투명 액정 표시 장치는 노말리 블랙(normally black) 형태로 구현되고 있다. 즉, 전원 오프(off) 상태에서 투명 액정 표시 장치의 패널은 비투과된 상태이며, 전원 온(on) 상태에서 투명 액정 표시 장치의 패널은 투과 상태 및 이미지를 구현할 수 있다. 즉, 투명한 상태를 유지하기 위해서는 전원을 온(on)하여야 하기 때문에 소비 전력이 증가하는 문제가 발생한다.
또한, 투명 상태에서 이미지를 구현할 때, 백색 화소를 함께 구동하기 때문에 패널의 휘도는 증가할 수 있으며, 색재현율이 감소되어 영상이 흐릿하게 보이는 표시 품질의 저하가 발생한다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전원 오프(off) 상태에서 투명한 상태를 유지하여 소비 전력을 절감하고, 이미지 구현 시 색재현율을 증가시켜 표시 품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 방향의 투과축을 가지는 하부 편광판, 상기 하부 편광판 상에 형성되는 액정층, 상기 액정층 상에 형성되고, 상기 제1 방향의 투과축을 가지는 제1 편광판과 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향의 투과축을 가지는 제2 편광판을 포함하는 상부 편광판 및 상기 제1 편광판과 오버랩되는 백색 필터 및 상기 제2 편광판과 오버랩되는 유색 필터를 포함하는 컬러 필터를 포함한다.
상기 액정층의 하부에 위치하고 매트릭스 배열된 복수의 화소가 형성된 어레이 기판과, 상기 액정층의 상부에 위치하고 상기 액정층을 봉지하는 봉지 기판을 더 포함할 수 있다.
상기 하부 편광판은 상기 어레이 기판의 상부 또는 하부에 위치하고, 상기 상부 편광판은 상기 봉지 기판의 상부 또는 하부에 위치할 수 있다.
상기 복수의 화소는 상기 백색 필터 또는 상기 유색 필터와 오버랩될 수 있다.
상기 복수의 화소는 복수의 서브 화소를 포함하고, 상기 복수의 서브 화소는 상기 백색 필터 또는 상기 유색 필터와 오버랩될 수 있다.
상기 백색 필터와 상기 유색 필터는 행 방향 또는 열 방향을 따라 교대로 배치될 수 있다.
상기 백색 필터와 상기 유색 필터는 행 방향 및 열 방향을 따라 교대로 배치될 수 있다.
상기 액정층은 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 액정 분자를 포함할 수 있다.
상기 액정층에 전압이 인가되는 동안, 상기 복수의 액정 분자 중 상기 제1 편광판과 오버랩되는 액정 분자는 상기 제2 방향으로의 배열이 유지될 수 있다.
상기 복수의 액정 분자들은 상기 액정층에 인가되는 전압에 따라 배열이 변경될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 백색 필터와 오버랩되는 제1 영역과 유색 필터와 오버랩되는 제2 영역을 포함하는 어레이 기판 및 상기 어레이 기판을 사이에 두고 대향되어 배치되는 상부 편광판과 하부 평관판을 포함하되, 상기 하부 평관판은 제1 방향의 투과축을 가지고, 상기 상부 평관판은 상기 제1 방향의 투과축을 가지는 제1 편광판과 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향의 투과축을 가지는 제2 편광판을 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 제1 편광판과 오버랩되고, 상기 제2 영역은 상기 제2 편광판과 오버랩된다.
상기 어레이 기판과 대향되어 위치하고, 상기 어레이 기판을 밀봉하는 봉지 기판과 상기 봉지 기판과 상기 어레이 기판 사이에 개재되는 액정층을 더 포함할 수 있다.
상기 하부 편광판은 상기 어레이 기판의 상부 또는 하부에 위치하고, 상기 상부 편광판은 상기 봉지 기판의 상부 또는 하부에 위치할 수 있다.
상기 액정층은 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 액정 분자를 포함할 수 있다.
상기 액정층에 전압이 인가되는 동안, 상기 복수의 액정 분자 중 제1 영역에 포함되는 액정 분자는 상기 제1 방향으로의 배열이 유지될 수 있다.
상기 복수의 액정 분자들은 상기 액정층에 인가되는 전압에 따라 배열이 변경될 수 있다.
상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 어레이 기판을 위에서 아래로 또는 좌에서 우로 가로지르는 가상선을 따라 구획될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 유색 화소와 백색 화소를 포함하는 어레이 기판 및 상기 어레이 기판을 사이에 두고 대향되어 위치하는 상부 편광판과 하부 편광판을 포함하되, 상기 백색 화소와 오버랩되는 상부 편광판은 상기 하부 편광판과 동일한 방향의 투과축을 가지고, 상기 유색 화소와 오버랩되는 상부 편광판은 상기 상부 편광판과 수직한 방향의 투과축을 가진다.
상기 액정 표시 장치가 화상을 표시하는 동안, 상기 어레이 기판은 상기 백색 화소에 포함된 액정의 배열을 상기 하부 편광판과 수직한 방향으로 유지할 수 있다.
상기 유색 화소와 백색 화소는 상기 어레이 기판을 위에서 아래로 또는 좌에서 우로 가로지르는 가상선을 따라 구분될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
전원 오프시 투명 상태를 제공할 수 있어, 소비 전력을 절감할 수 있다.
또한, 디스플레이 구동시 색재현성을 높일 수 있는 바, 개선된 표시 품질을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 액정층에 전압이 인가되지 않은 경우 투과되는 광을 나타낸 개략도이다.
도 3은 액정층에 전압이 인가된 경우 투과되는 광을 나타낸 개략도이다.
도 4 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 9 및 도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다.
도 11 내지 12는 액정층에 인가되는 전압에 따른 광 투과를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이고, 도 2는 액정층에 전압이 인가되지 않은 경우 투과되는 광을 나타낸 개략도이고, 도 3은 액정층에 전압이 인가된 경우 투과되는 광을 나타낸 개략도이며, 도 4 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 액정 표시 장치(10)는 하부 편광판(110), 액정층(LC), 상부 편광판(120), 컬러 필터(130), 어레이 기판(S1) 및 봉지 기판(S2)을 포함한다.
액정층(LC)은 어레이 기판(S1)과 봉지 기판(S2) 사이에 개재될 수 있다. 액정층(LC)은 하부 편광판(110) 상에 형성될 수 있다. 액정층(LC)은 복수의 액정 분자를 포함할 수 있다. 액정 분자(C)는 일정 방향으로 배열될 수 있다. 일정 방향으로 배열된 액정 분자(C)는 액정층(LC) 하부에서 인가되는 광의 경로를 변경시킬 수 있다. 액정 분자(C)는 배열된 방향에 대응되도록 광의 편광 방향을 변경시킬 수 있다.
어레이 기판(S1)은 화소 전극(미도시)를 포함하고, 봉지 기판(S2)은 공통 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 어레이 기판(S1)은 화소 전극(미도시)에 인가되는 전압을 제어할 수 있는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 상기 화소 전극과 공통 전극(미도시)간에 형성되는 전계에 따라 액정층(LC)에 인가되는 전압은 변경될 수 있다. 여기서, 액정 분자(C)의 배열 방향은 액정층(LC)에 인가되는 전압에 따라 변경될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 전압이 인가되지 않은 경우, 액정 분자(C)는 제1 방향(A1)을 따라 배열될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 전압이 인가된 경우에, 액정 분자(C)는 제1 방향(A1)과 수직하는 제2 방향(A2)을 따라 배열될 수 있다. 어레이 기판(S1)은 액정층(LC)에 형성되는 전압을 제어하여, 액정층(LC)에 입사되어 출사되는 광의 경로 및 광량을 제어할 수 있다.
하부 편광판(110)과 상부 편광판(110)은 액정층(LC)의 상하부에 위치하여 액정층(LC)에 입사되고 출사되는 광을 선편광할 수 있다. 하부 편광판(110)은 어레이 기판(S1)의 하부에 위치할 수 있으며, 상부 편광판(120)은 봉지 기판(S2)의 상부에 위치할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 하부 편광판(110)은 어레이 기판(S1) 상에 형성될 수 있으며, 상부 편광판(120)은 봉지 기판(S2)의 하부에 위치할 수 도 있다.
하기서, 하부 편광판(110)은 제1 방향(A1)의 투과축을 가질 수 있다. 즉, 하부 편광판(110)의 하부에 배치된 백라이트(미도시)로부터 입사되는 광(L)은 하부 편광판(110)을 통과하면서 제1 방향(A1)을 따라 선편광될 수 있다. 선편광되어 액정층(LC)으로 입사된 광(L)은 액정층(LC)의 배열 방향에 따라 다시 선편광될 수 있다. 도 2와 같이 액정 분자(C)의 배열 방향이 편광 방향과 동일한 경우, 광(L)은 액정층(LC)을 편광 방향의 변화없이 그대로 통과할 수 있다. 다만, 도 3과 같이, 액정 분자(C)의 배열 방향이 편광 방향과 상이한 경우, 광(L)은 액정층(LC)을 통과하면서 액정 분자(C)의 배열 방향을 따라 편광 방향이 변경될 수 있다.
상부 편광판(120)은 제1 편광판(121)과 제2 편광판(122)을 포함할 수 있다. 제1 편광판(121)은 제1 방향(A1)의 투과축을 가질 수 있으며, 제2 편광판(122)은 제1 방향(A1)과 수직한 제2 방향(A2)의 투과축을 가질 수 있다. 즉, 상부 편광판(120)은 서로 수직하는 투과축을 가진 제1 편광판(121) 및 제2 편광판(122)으로 구성될 수 있다. 제1 편광판(121)은 하부 편광판(120)과 동일한 투과축을 가질 수 있으며, 제2 편광판(122)은 하부 편광판(120)과 수직하는 투과축을 가질 수 있다. 즉, 제1 편광판(121)과 오버랩되는 영역은 노말리 화이트(normally white)일 수 있으며, 제2 편광판(122)과 오버랩되는 영역은 노말리 블랙(normally black)일 수 있다.
따라서, 액정층(LC)에 전압이 형성되지 않은 경우 백라이트에서 출사된 광(L)은 제1 편광판(121)을 통해서 액정 표시 장치(10)의 상부로 출사될 수 있으나, 제2 편광판(122)을 통해 액정 표시 장치(10)의 상부로 출사될 수 없다. 그리고, 액정층(LC)에 전압이 인가되어 액정 분자(C)의 배열이 이전과 수직하도록 변경된 경우, 백라이트에서 출사된 광(L)은 제2 편광판(122)을 통해서 액정 표시 장치(10)의 상부로 출사될 수 있으나, 제1 편광판(121)을 통해 액정 표시 장치(10)의 상부로 출사될 수 없다.
여기서, 제1 편광판(121)은 컬러 필터(130)의 백색 필터(W)와 오버랩될 수 있으며, 제2 편광판(122)은 컬러 필터(130)의 유색 필터(R, G, B)와 대응될 수 있다. 컬러 필터(130)은 도 1에 도시된 바와 같이, 액정층(LC)과 제2 기판(S2) 사이에 위치할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 컬러 필터(130)는 액정층(LC)과 제1 기판(S1) 사이에 위치할 수도 있다.
컬러 필터(130)는 이를 통과하는 광(L)을 필터링하여 특정 파장의 광만 투과되도록 할 수 있다. 백라이트에서 출사되는 광(L)은 백색 광일 수 있으며, 이러한 백색의 광(L)은 컬러 필터(130)를 통과하면서 특정 컬러를 가진 광으로 변환될 수 있다.
컬러 필터(130)는 유색 필터(R, G, B)와 백색 필터(W)를 포함할 수 있다. 유색 필터(R, G, B)는 적색 광(Red, R), 그린 광(Green, G) 및 청색 광(Blue, B)를 각각 투과시킬 수 있는 필터를 포함할 수 있다. 다만, 유색 필터(R, G, B)에 포함된 필터의 색은 이에 한정되는 것은 아니다. 백색 필터(W)는 컬러의 변화없이 광(L)을 그대로 통과시킬 수 있다. 백색 필터(W)는 투명한 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서 백색 필터(W)는 유색 필터(R, G, B)가 형성되지 않은 개구일 수 도 있다.
액정층(LC)에 전압이 인가되지 않은 상태에서, 백라이트의 백색 광(L)은 백색 필터(W)와 오버랩되는 제1 편광판(121)을 통해서 액정 표시 장치(10)의 상부로 출사될 수 있다. 즉, 액정 표시 장치(10)는 액정층(LC)에 전원이 인가되지 않은 상태에서 일부 영역은 노말리 화이트(normally white)일 수 있으며, 높은 투과율을 가질 수 있다.
액정층(LC)에 전압이 인가되는 경우, 백라이트의 광(L)은 유색 필터(R, G, B)와 오버랩되는 제2 편광판(122)을 통해 액정 표시 장치(10)의 상부로 출사될 수 있다. 즉, 제2 편광판(122)과 오버랩되는 액정 분자는 인가되는 전압에 따라 배열이 변경될 수 있으며 이에 따라 상부로 출사하는 광(L)의 양이 달라질 수 있다. 액정층(LC)을 통과하여 출사된 광은 유식 필터(R, G, B)를 통과할 수 있으며, 전체적으로 하나의 화상을 표시할 수 있다.
여기서, 제1 편광판(121)에 오버랩되는 영역의 액정 분자(C)는 전원이 인가되지 않은 상태와 수직한 배열 상태일 수 있다. 즉, 액정층(LC)에 전압이 인가되는 동안, 제1 편광판(121)과 오버랩되는 액정 분자는 제2 방향(A2)으로 배열될 수 있으며, 제2 방향(A2)으로 배열되는 상태가 유지될 수 있다. 즉, 제2 편광판(122)과 오버랩되는 액정 분자를 제어하는 트랜지스터에는 수직한 배열 상태를 유지시키기 위한 데이터 전압이 프레임마다 인가될 수 있다. 따라서, 제1 편광판(121)을 통해서는 백라이트의 광(L)은 외부로 출사될 수 없다. 즉, 백색 광을 함께 표시하지 않고, 원색에 해당하는 유색 필터(R, G, B)만으로 화상을 표시할 수 있으므로 색재현율이 향상될 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)는 투명 표시 장치를 구현하기 위한 높은 투과율을 액정층(LC)에 전원을 인가하지 않고도 제공할 수 있기에, 소비 전력을 절감할 수 있으며, 유색 필터만으로 화상을 구현할 수 있으므로 높은 색재현율을 제공할 수 있다.
여기서, 어레이 기판(S1)은 복수의 매트릭스 배열된 화소(PX)를 포함할 수 있다. 각 화소(PX)는 복수의 서브 화소(SPX)를 포함할 수 있다. 각 서브 화소는 게이트 라인(미도시)를 통해 제어되고, 데이터 라인(미도시)를 통해 데이터 전압이 인가되는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 각 서브 화소의 면적은 상기 트랜지스터와 연결된 화소 전극의 면적과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 각 화소(PX)는 유색 필터(R, G, B) 또는 백색 필터(W)와 오버랩될 수 있다. 유색 필터(R, G, B) 중 하나의 유색 필터는 각 서브 화소(SPX)와 오버랩될 수 있다. 제1 편광판(121)과 제2 편광판(122)의 면적은 상이할 수 있다. 제2 편광판(122)의 면적은 하나의 서브 화소(SPX)에 대응될 수 있으며, 제1 편광판(121)의 면적은 하나의 화소(PX)에 대응될 수 있다. 제1 편광판(120)과 오버랩되어 노말리 화이트(normally white)인 상태인 백색 필터(W)는 하나의 화소(PX)와 오버랩될 수 있어 보다 높은 투과율을 제공할 수 있다. 여기서, 유색 필터(R, G, B)와 백색 필터(W)는 열 방향 또는 행 방향을 따라 교대로 배치될 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며 도 5에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예에서 유색 필터(R, G, B)와 백색 필터(W)는 행 방향 열 방향 및 행 방향을 따라 교대로 배치될 수 있다. 즉, 이에 따라 백색 필터(W)를 한 라인으로 형성함에 따라 발생할 수 있는 플리커 및 해상도 저하는 최소화될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 도 6과 같이 백색 필터(W)와 유색 필터(R, G, B) 중 하나의 유색 필터는 하나의 서브 화소(SPX)와 오버랩될 수 있다. 즉, 도 6에 따른 실시예의 액정 표시 장치의 제1 편광판(121)과 제2 편광판(122)의 면적은 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 많은 면적의 노말리 화이트(normally white) 영역을 제공함에 따라 발생할 수 있는 해상도 저하 등을 감안하여 제2 편광판(122)의 면적은 하나의 서브 화소(SPX)와 실질적으로 동일하게 형성될 수 도 있다. 여기서, 제1 편광판(121)에 오버랩되는 액정 분자(C)는 제2 편광판(121)에 인가되는 액정층과 마찬가지로 액정층에 인가되는 전압에 따라 액정 배열이 변경될 수 있다. 즉, 액정층에 전압이 인가되는 동안, 제1 편광판(121)과 오버랩되는 액정 분자(C)는 제2 방향(A2)으로 고정되지 않을 수 있다. 백색 필터(W)에 오버랩되는 서브 화소 또한 유색 필터(R, G, B)에 오버랩되는 서브 화소와 함께 화상을 표시할 수 있다. 백색 필터(W)의 면적을 작게 형성하였기에, 백색 화소를 함께 표시하더라도 이에 따른 색재현성 저하는 최소화될 수 있으며, 백색 화소를 구동하지 않음에 따라 발생할 수 있는 해상도 저하를 방지할 수 있다.
그리고, 도 7과 같이 유색 필터(R, G, B) 사이에 백색 필터(W)과 배치될 수 있다. 이에 따라, 백색 필터(W)를 한 라인으로 형성함에 따라 발생할 수 있는 플리커 및 해상도의 저하를 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대해 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이고, 도 9 및 도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이며, 도 11 내지 12는 액정층에 인가되는 전압에 따른 광 투과를 나타낸 개략도이다.
도 8 내지 도 12를 참조하면, 액정 표시 장치(20)은 하부 편광판(210), 액정층(LC), 상부 편광판(220), 백색 필터(W), 유색 필터(R, G, B), 어레이 기판(S1) 및 봉지 기판(S2)을 포함한다.
액정층(LC)은 어레이 기판(S1)과 봉지 기판(S2) 사이에 개재될 수 있다. 액정층(LC)은 하부 편광판(110) 상에 형성될 수 있다. 액정층(LC)은 복수의 액정 분자를 포함할 수 있다. 액정 분자(C)는 일정 방향으로 배열될 수 있다. 일정 방향으로 배열된 액정 분자(C)는 액정층(LC) 하부에서 인가되는 광의 경로를 변경시킬 수 있다. 액정 분자(C)는 배열된 방향에 대응되도록 광의 편광 방향을 변경시킬 수 있다.
어레이 기판(S1)은 화소 전극(미도시)를 포함하고, 봉지 기판(S2)은 공통 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 어레이 기판(S1)은 화소 전극(미도시)에 인가되는 전압을 제어할 수 있는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 상기 화소 전극과 공통 전극(미도시)간에 형성되는 전계에 따라 액정층(LC)에 인가되는 전압은 변경될 수 있다. 여기서, 액정 분자(C)의 배열 방향은 액정층(LC)에 인가되는 전압에 따라 변경될 수 있다.
여기서, 어레이 기판(S1)은 제1 영역(Sb)와 제2 영역(Sa)를 포함할 수 있다. 제1 영역(Sb)은 백색 필터(W)와 오버랩되는 영역일 수 있다. 그리고, 제2 영역(Sa)은 유색 필터(R, G, B)와 오버랩되는 영역일 수 있다. 즉, 어레이 기판(S1)은 백색 필터(W)를 통과하는 광량을 제어하는 백색 화소로 이루어진 제1 영역(Sb)과 유색 필터(R, G, B)를 통과하는 광량을 제어하는 유색 화소로 이루어진 제2 영역(Sa)으로 구획될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 영역(Sb)과 제2 영역(Sa)은 어레이 기판(S1)을 좌에서 우로 가로지르는 가상선을 따라 구획될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 영역(Sb)과 제2 영역(Sa)은 어레이 기판(S1)을 위에서 아래로 가로지르는 가상선을 따라 구획될 수 있다. 제1 영역(Sb)은 백색 필터(W)와 오버랩되므로 액정층(LC)에 의한 휘도 제어로 백색 또는 흑색만을 표시할 수 있다. 제2 영역(Sa)은 유색 필터(R, G, B)와 오버랩되므로 천연색을 표시할 수 있다.
백색 필터(W)과 오버랩되는 상부 편광판(220)의 제1 편광판(221)은 하부 편광판(210)과 수직한 투과축을 가질 수 있다. 그리고, 유색 필터(R, G, B)와 오버랩되는 상부 편광판(220)의 제2 편광판(222)은 하부 편광판(210)과 동일한 투과축을 가질 수 있다. 즉, 하부 편광판(210)과 제2 편광판(222)은 제1 방향(A1)의 투과축을 가질 수 있으며, 제1 편광판(221)은 제1 방향(A1)과 수직인 제2 방향(A2)의 투과축을 가질 수 있다. 여기서, 액정층에 전압이 인가되지 전의 액정 분자(C)의 배열 방향은 제1 방향(A1)일 수 있다.
즉, 제1 영역(Sb)은 노말리 화이트(normally white) 상태일 수 있으며, 제2 영역(Sa)은 노말리 블랙(normally black) 상태일 수 있다. 따라서, 제1 영역(Sb)은 백라이트의 광(L)을 투과시킬 수 있으며, 높은 투과율을 제공할 수 있다. 제1 영역(Sb)은 투명 디스플레이 상태일 수 있다. 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(20)의 사용자는 제1 영역(Sb)을 통해 액정 표시 장치(20)의 후방에 위치하는 화면을 인식할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(20)는 액정층(LC)에 전압을 인가하지 않고도 액정 표시 장치(20)의 특정 영역을 투명 디스플레이 상태로 구현할 수 있기에 소비 전력을 절감할 수 있다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치(20)는 제2 영역(Sa)에만 선택적으로 전압을 인가하여 화상을 표시할 수 있다. 즉, 화이트 화소를 포함하지 않는 제2 영역(Sa) 만으로 화상을 표시하므로 색재현율의 저하는 방지될 수 있다. 액정층에 전압이 인가되는 동안 제1 영역(Sb)에 포함되는 액정 분자(C)는 제1 방향(A1)으로의 배열이 유지될 수 있다. 즉, 제1 영역(Sb)은 투명 디스플레이인 상태를 유지하면서, 제2 영역(Sa)은 화상을 표시할 수 있다. 예시적인 실시예에서 액정 표시 장치(20)은 제1 영역(Sb)을 통해 보여지는 화면에 대한 설명을 제2 영역(Sa)을 통해 표시할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 다른 실시예에서, 액정 표시 장치(20)는 제2 영역(Sa)도 제1 영역(Sb)과 함께 구동될 수 있으며, 제2 영역(Sa)에서 표시되는 화상에 보조적인 화면을 표시할 수 있다.
그 밖에 액정 표시 장치(20)에 대한 다른 설명은 도 1 내지 도 7의 액정 표시 장치(10)에 포함된 동일한 명칭을 갖는 설명들과 실질적으로 동일하므로 생략하도록 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10, 20: 표시 장치
110, 210: 하부 편광판
120, 220: 상부 편광판
S1: 어레이 기판
S2: 봉지 기판
LC: 액정층
130, 230: 컬러 필터

Claims (20)

  1. 제1 방향의 투과축을 가지는 하부 편광판;
    상기 하부 편광판 상에 형성되는 액정층;
    상기 액정층 상에 형성되고, 상기 제1 방향의 투과축을 가지는 제1 편광판과 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향의 투과축을 가지는 제2 편광판을 포함하는 상부 편광판; 및
    상기 제1 편광판과 오버랩되는 백색 필터 및 상기 제2 편광판과 오버랩되는 유색 필터를 포함하는 컬러 필터를 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 액정층의 하부에 위치하고 매트릭스 배열된 복수의 화소가 형성된 어레이 기판과,
    상기 액정층의 상부에 위치하고 상기 액정층을 봉지하는 봉지 기판을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 하부 편광판은 상기 어레이 기판의 상부 또는 하부에 위치하고,
    상기 상부 편광판은 상기 봉지 기판의 상부 또는 하부에 위치하는 액정 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 화소는 상기 백색 필터 또는 상기 유색 필터와 오버랩되는 액정 표시 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 화소는 복수의 서브 화소를 포함하고,
    상기 복수의 서브 화소는 상기 백색 필터 또는 상기 유색 필터와 오버랩되는 액정 표시 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 백색 필터와 상기 유색 필터는 행 방향 또는 열 방향을 따라 교대로 배치되는 액정 표시 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 백색 필터와 상기 유색 필터는 행 방향 및 열 방향을 따라 교대로 배치되는 액정 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 액정층은 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 액정 분자를 포함하는 액정 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 액정층에 전압이 인가되는 동안,
    상기 복수의 액정 분자 중 상기 제1 편광판과 오버랩되는 액정 분자는 상기 제2 방향으로의 배열이 유지되는 액정 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 액정 분자들은 상기 액정층에 인가되는 전압에 따라 배열이 변경되는 액정 표시 장치.
  11. 백색 필터와 오버랩되는 제1 영역과 유색 필터와 오버랩되는 제2 영역을 포함하는 어레이 기판; 및
    상기 어레이 기판을 사이에 두고 대향되어 배치되는 상부 편광판과 하부 평관판을 포함하되,
    상기 하부 평관판은 제1 방향의 투과축을 가지고,
    상기 상부 평관판은 상기 제1 방향의 투과축을 가지는 제1 편광판과 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향의 투과축을 가지는 제2 편광판을 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 제1 편광판과 오버랩되고,
    상기 제2 영역은 상기 제2 편광판과 오버랩되는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 어레이 기판과 대향되어 위치하고, 상기 어레이 기판을 밀봉하는 봉지 기판과
    상기 봉지 기판과 상기 어레이 기판 사이에 개재되는 액정층을 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 하부 편광판은 상기 어레이 기판의 상부 또는 하부에 위치하고,
    상기 상부 편광판은 상기 봉지 기판의 상부 또는 하부에 위치하는 액정 표시 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 액정층은 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 액정 분자를 포함하는 액정 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 액정층에 전압이 인가되는 동안,
    상기 복수의 액정 분자 중 제1 영역에 포함되는 액정 분자는 상기 제1 방향으로의 배열이 유지되는 액정 표시 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 복수의 액정 분자들은 상기 액정층에 인가되는 전압에 따라 배열이 변경되는 액정 표시 장치.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 어레이 기판을 위에서 아래로 또는 좌에서 우로 가로지르는 가상선을 따라 구획되는 액정 표시 장치.
  18. 유색 화소와 백색 화소를 포함하는 어레이 기판; 및
    상기 어레이 기판을 사이에 두고 대향되어 위치하는 상부 편광판과 하부 편광판을 포함하되,
    상기 백색 화소와 오버랩되는 상부 편광판은 상기 하부 편광판과 동일한 방향의 투과축을 가지고,
    상기 유색 화소와 오버랩되는 상부 편광판은 상기 상부 편광판과 수직한 방향의 투과축을 가진 액정 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 액정 표시 장치가 화상을 표시하는 동안,
    상기 어레이 기판은 상기 백색 화소에 포함된 액정의 배열을 상기 하부 편광판과 수직한 방향으로 유지하는 액정 표시 장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 유색 화소와 백색 화소는 상기 어레이 기판을 위에서 아래로 또는 좌에서 우로 가로지르는 가상선을 따라 구분되는 액정 표시 장치.
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