KR20170009517A - 평판표시장치 - Google Patents

평판표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170009517A
KR20170009517A KR1020150101720A KR20150101720A KR20170009517A KR 20170009517 A KR20170009517 A KR 20170009517A KR 1020150101720 A KR1020150101720 A KR 1020150101720A KR 20150101720 A KR20150101720 A KR 20150101720A KR 20170009517 A KR20170009517 A KR 20170009517A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
liquid crystal
crystal layer
polarizing plate
pixel region
Prior art date
Application number
KR1020150101720A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102455577B1 (ko
Inventor
진혜정
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020150101720A priority Critical patent/KR102455577B1/ko
Publication of KR20170009517A publication Critical patent/KR20170009517A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102455577B1 publication Critical patent/KR102455577B1/ko

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
    • G02F1/133528—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
    • G02F1/133553—Reflecting elements
    • G02F1/133555—Transflectors
    • 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
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • 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
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/09—Function characteristic transflective

Abstract

본원의 각 실시예에 따른 평판표시장치는 투명한 표시패널, 표시패널 위에 배치되는 편광판, 및 표시패널의 다른 일면 아래에 배치되고, 편광판 측으로부터 입사된 제 1 방향의 광 중 일부를 그대로 투과하며 다른 일부를 반사하는 반투과반사판을 포함한다. 이때, 제 1 방향의 광 중 반투과반사판을 투과하는 일부는 반투과반사판에 마주하는 제 1 시점에 방출되는 제 1 방출광이고, 제 1 방향의 광 중 반투과반사판에 의해 반사되는 다른 일부는 편광판에 마주하는 제 2 시점에 방출되는 제 2 방출광이다.

Description

평판표시장치{FLAT DISPLAY DEVICE}
본원은 전방과 후방으로 광을 투과하는 평판표시장치에 관한 것이다.
본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라, 전기적 정보신호를 시각적으로 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전하고 있다. 이에, 여러 가지 다양한 평판표시장치(Flat Display Device)에 대해 박형화, 경량화 및 저소비전력화 등의 성능을 개발시키기 위한 연구가 계속되고 있다.
이 같은 평판표시장치의 대표적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro Luminescence Display device: ELD), 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display device: EWD) 및 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display device: OLED) 등을 들 수 있다.
이러한 평판표시장치들은 대향 합착된 한 쌍의 기판 사이에 개재된 고유의 발광물질 또는 편광물질을 이용하여 영상을 표시한다.
특히, 일부 평판표시장치는 구조 변경 및 재료 변경을 통해 투명하게 개발될 수 있다. 이러한 투명 평판표시장치는 전방과 후방으로 광을 투과하므로, 전방에 영상을 표시하는 동시에, 후방의 외부 객체를 투영할 수 있다. 이러한 투명 평판표시장치는 자동차의 전면 유리, 건물 창문, 냉장고 등의 전자기기의 디스플레이 부재 및 광고판 등과 같은 다양한 용도로 활용될 수 있고, 앞으로도 투명 평판표시장치의 용도는 더욱 늘어날 것으로 관측된다. 이에 따라, 투명 평판표시장치에 대한 연구 및 개발이 시급하다.
한편, 투명 평판표시장치는 양방향 투광성을 가짐으로써, 양방향으로 좌우반전된 영상을 표시함과 동시에, 전방과 후방의 외부 객체를 각각의 반대 방향으로 투영할 수 있다. 그러나, 노트북 및 이동통신기기 등에 이용되는 경우, 영상이 전방의 특정 사용자뿐만 아니라 후방의 누구에게나 표시되면, 특정 사용자의 사생활이 침해되고 보안이 취약해지는 문제점이 있다. 더불어, 건물 창문 및 광고판 겸용으로 이용되는 경우, 영상이 건물 내의 사용자에게 표시되면, 조망권 및 시야가 침해되는 문제점이 있다.
본원은 양방향 투광성을 가지면서도, 어느 하나의 방향으로만 영상을 표시할 수 있는 평판표시장치를 제공한다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본원은 투명한 표시패널, 상기 표시패널 위에 배치되는 편광판, 및 상기 표시패널의 다른 일면 아래에 배치되는 반투과반사판을 포함하는 평판표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 반투과반사판은 상기 편광판 측으로부터 입사된 제 1 방향의 광 중 일부를 그대로 투과하며 다른 일부를 반사한다.
그리고, 상기 제 1 방향의 광 중 상기 반투과반사판을 투과하는 일부는 상기 반투과반사판에 마주하는 제 1 시점에 방출되는 제 1 방출광이며, 상기 제 1 방향의 광 중 상기 반투과반사판에 의해 반사되는 다른 일부는, 상기 편광판에 마주하는 제 2 시점에 방출되는 제 2 방출광이다.
이러한 평판표시장치는 상기 제 1 방출광을 이용하여 상기 제 1 시점에 상기 편광판 측의 외부 객체를 투영하는 동시에, 상기 제 2 방출광을 상기 표시패널의 광원으로 이용하여 상기 제 2 시점에 영상을 표시한다.
더불어, 상기 제 2 시점의 영상이 상기 제 2 시점에서만 시인되고, 상기 제 1 시점에 시인되는 것을 차단하도록, 상기 반투과반사판은 편광 기능이 배제된 광학필름이다.
본원의 각 실시예에 따른 평판표시장치는 투명한 표시패널 및 표시패널 아래에 배치되는 반투과반사판을 포함한다.
여기서, 반투과반사판은 표시패널 위에 배치된 편광판 측에서부터 입사된 제 1 방향의 광 중 일부를 투과하고 다른 일부를 반사한다. 이로써, 평판표시장치는 반투과반사판에 마주하는 제 1 시점에 대해 편광판 측의 외부 객체를 투영하는 창문 기능을 제공하고, 그와 동시에 편광판에 마주하는 제 2 시점에 대해 영상 표시 기능을 제공한다.
그리고, 반투과반사판은 편광 기능이 배재된 광학필름으로 마련된다. 즉, 평판표시장치는 표시패널 아래에 배치되는 편광판을 포함하지 않으므로, 제 2 시점의 영상이 제 1 시점에도 시인되는 것이 차단된다. 이에 따라, 제 2 시점의 영상이 제 2 시점의 사용자에게만 표시됨으로써, 사생활 침해 및/또는 보안 약화가 방지될 수 있고, 조망권 침해가 방지될 수 있다.
도 1은 본원의 제 1 실시예에 따른 평판표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 평판표시장치에 있어서, 반투과반사판에 마주하는 제 1 시점에 대한 광경로를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 평판표시장치에 있어서, 편광판에 마주하는 제 2 시점에 대한 광경로를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 표시패널에 대한 일 예시를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 박막트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 등가회로도이다.
도 6은 도 1의 평판표시장치에 있어서, 표시모드로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판의 투과축과 액정층의 광축을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 평판표시장치에 있어서, 블랙모드로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판의 투과축과 액정층의 광축을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 경우, 광의 진행 과정을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 7의 경우, 광의 진행 과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 본원의 제 2 실시예에 따른 평판표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 11은 도 10의 평판표시장치에 있어서, 표시모드로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판의 투과축과, 제 1 보상필름, 제 2 보상필름 및 액정층 각각의 광축을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 10의 평판표시장치에 있어서, 블랙모드로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판의 투과축과, 제 1 보상필름, 제 2 보상필름 및 액정층 각각의 광축을 나타낸 도면이다.
도 13은 본원의 제 3 실시예에 따른 평판표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 14는 도 13의 평판표시장치에 있어서, 표시모드로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판의 투과축과, 보상필름 및 액정층 각각의 광축을 나타낸 도면이다.
도 15는 도 13의 평판표시장치에 있어서, 블랙모드로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판의 투과축과, 보상필름 및 액정층 각각의 광축을 나타낸 도면이다.
이하, 본원의 각 실시예에 따른 평판표시장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본원의 제 1 실시예에 따른 평판표시장치에 대해 설명한다.
도 1은 본원의 제 1 실시예에 따른 평판표시장치를 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1의 평판표시장치에 있어서, 반투과반사판에 마주하는 제 1 시점에 대한 광경로를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 평판표시장치에 있어서, 편광판에 마주하는 제 2 시점에 대한 광경로를 나타낸 도면이다. 도 4는 도 1의 표시패널에 대한 일 예시를 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 4의 박막트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 등가회로도이다. 도 6은 도 1의 평판표시장치에 있어서, 표시모드로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판의 투과축과 액정층의 광축을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 1의 평판표시장치에 있어서, 블랙모드로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판의 투과축과 액정층의 광축을 나타낸 도면이다. 도 8은 도 6의 경우, 광의 진행 과정을 나타낸 도면이고, 도 9는 도 7의 경우, 광의 진행 과정을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본원의 제 1 실시예에 따른 평판표시장치(100)는 투명한 표시패널(110), 표시패널(110) 위에 배치되는 편광판(120) 및 표시패널(110) 아래에 배치되는 반투과반사판(130)을 포함한다.
그리고, 평판표시장치(100)는 표시패널(110), 편광판(120) 및 반투과반사판(130)의 측면을 커버 및 지지하는 사이드커버(140)를 더 포함할 수 있다.
한편, 표시패널(110)이 반사형 액정패널인 경우, 평판표시장치(100)는 편광판(120) 상측에서 표시패널(110)으로 광을 조사하는 프론트라이트(150)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 하면, 투과형 액정패널과 달리 백라이트유닛을 포함하지 않으므로, 장치의 슬림화 및 양방향 투광성에 유리해질 수 있다. 그리고, 외부 조도가 낮은 환경에서도 영상을 표시할 수 있으므로, 더욱 다양한 환경 및 용도에 적용되기에 용이하다.
반투과반사판(130)은 편광판(120) 측으로부터 입사된 제 1 방향의 광(L1) 중 적어도 일부(L11; 이하 "제 1 방출광"이라 함)를 그대로 투과하고, 다른 일부(L12; 이하 "제 2 방출광"이라 함)를 반사한다.
그와 동시에, 반투과반사판(130)은 제 1 방향에 반대되는 제 2 방향으로 입사된 광(L2) 중 적어도 일부(L21; 이하 "제 3 방출광"이라 함)를 그대로 투과하고, 다른 일부(L22; 이하 "제 4 방출광"이라 함)를 반사한다.
특히, 반투과반사판(130)은 편광 기능이 배제된 광학필름이다. 즉, 반투과반사판(130)은 광을 투과 및 반사하면서, 특정 방향으로 편광하지 않는다.
이와 같이, 평판표시장치(100)는 표시패널(110) 위에 배치되는 편광판(120)만을 포함하고, 표시패널(110) 아래에 배치되는 편광판을 포함하지 않으므로, 표시패널(110) 아래에 배치된 반투과반사판(130)에 마주하는 제 1 시점(210)에 영상이 표시되지 않는다.
반투과반사판(130)에 의한 제 1 방출광(L11)은 반투과반사판(130)을 투과하여, 반투과반사판(130)에 마주하는 제 1 시점(210)에 도달된다. 이러한 제 1 방출광(L11)에 의해, 편광판(120) 측의 외부 객체가 반투과반사판(130)에 마주하는 제 1 시점(210)으로 투영된다.
제 2 방출광(L12)은 제 1 방향의 광이 편광판(120) 및 표시패널(110)을 1차 투과하고, 반투과반사판(130)에 의해 반사된 광이다. 이러한 제 2 방출광(L12)은 반투과반사판(130)에 의해 반사된 다음, 표시패널(110)로 입사되고, 표시패널(110)에 의한 위상 지연 여부에 따라 편광판(120)을 2차 투과한다. 즉, 제 2 방출광(L12)은 표시패널(110) 및 편광판(120)을 투과하여, 편광판(120)에 마주하는 제 2 시점(220)에 도달된다. 그러므로, 제 2 방출광(L12)으로 인해 제 2 시점(220)에 영상이 표시된다.
더불어, 제 3 방출광(L21)은 편광 기능이 없는 반투과반사판(130)을 투과하므로, 표시패널(110) 및 편광판(120)을 투과하여 제 2 시점(220)에 도달된다. 이러한 제 3 방출광(L21)으로 인해, 반투과반사판(130) 측의 외부 객체가 제 2 시점(220)으로 투영된다.
한편, 제 2 방출광(L12)은 제 2 시점에 대한 영상 표시를 위한 것이므로, 제 2 방출광(L12)의 광량이 많아지면, 제 2 시점(220)의 영상이 더 높은 휘도로 표시될 수 있다. 이를 위하여, 반투과반사판(130)의 양면에 대한 표면 처리를 통해, 반투과반사막(130)이 제 1 방향의 광(L1)을 반사하는 반사율은, 제 2 방향의 광(L2)을 반사하는 반사율보다 높아질 수 있다.
다시 설명하면, 도 2에 도시한 바와 같이, 평판표시장치(100)는 제 1 방향의 광(L1) 중 반투과반사판(130)을 투과하는 제 1 방출광(L11)을 이용하여, 반투과반사판(130)에 마주하는 제 1 시점(210)에 편광판(120) 측의 외부 객체를 투영한다. 즉, 평판표시장치(100)는 제 1 시점(210)에 대해 창문 기능을 제공한다.
그와 동시에, 도 3에 도시한 바와 같이, 평판표시장치(100)는 제 1 방향의 광(L1) 중 반투과반사판(130)에 의해 반사되는 제 2 방출광(L12)을 표시패널(110)의 광원으로 이용하여, 편광판(120)에 마주하는 제 2 시점(220)에 영상을 표시한다. 즉, 평판표시장치(100)는 제 2 시점(220)에 대해 영상 표시 기능을 제공한다.
또한, 반투과반사판(130)은 편광성분을 포함하지 않으므로, 편광판(120), 표시패널(110) 및 반투과반사판(130)을 투과한 제 1 방출광(L11)에 의해, 표시패널(110)의 영상이 제 1 시점(210)에 표시되는 것이 방지된다.
이에 따라, 제 1 시점(210)에는 편광판(120) 측의 외부 객체만이 투영되고, 표시패널(110)의 영상이 표시되지 않는다. 이처럼, 제 1 시점(210) 측의 사용자에게 표시패널(110)의 영상이 표시되지 않으므로, 영상에 의한 정보 및 사생활에 대한 보안이 강화될 수 있고, 제 1 시점(210) 측의 사용자는 편광판(120) 측의 외부 객체에 대한 시야를 보다 선명하게 확보할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 투명한 표시패널(110)은 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하여, 영상을 표시하는 액정패널일 수 있다.
이 경우, 표시패널(110)은 상호 대향 합착되고 투명 재료로 이루어지는 한 쌍의 기판(111, 112)과, 한 쌍의 기판(111, 112) 사이에 주입된 액정층(113)을 포함한다. 여기서, 한 쌍의 기판(111, 112) 중 어느 하나는 복수의 화소영역을 정의하고 각 화소영역을 독립적으로 구동하는 박막트랜지스터 어레이 기판일 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 표시패널(110)은 상호 대향하는 박막트랜지스터 어레이 기판(111)과 컬러필터 기판(112), 이들 사이에 개재되는 액정층(113) 및 박막트랜지스터 어레이 기판(111)과 컬러필터 기판(112)을 합착하는 실링층(114)을 포함하는 액정패널일 수 있다.
박막트랜지스터 어레이 기판(111)은 복수의 화소영역을 정의하고, 각 화소영역을 독립적으로 구동한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 박막트랜지스터 어레이 기판(111)은 복수의 화소영역을 정의하도록 상호 교차하는 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL), 복수의 화소영역에 대응하고 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL) 사이의 교차영역에 배치되는 복수의 박막트랜지스터(TFT)를 포함한다.
각 박막트랜지스터(TFT)는 턴온하면, 그에 연결되는 화소전극(미도시)에 화소전압을 인가한다. 그리고, 화소전극(미도시)은 공통전압(Vcom)이 인가되는 공통전극(미도시)과 함께, 소정의 전계를 발생시킨다.
액정층(113) 중 각 화소영역에 대응하는 액정(LC)은 초기 배향방향으로 배열된 상태에서, 화소전극과 공통전극 사이에 전계가 발생하면, 전계에 대응하는 소정의 광축으로 재배열된다. 그리고, 액정(LC)의 배열 방향, 즉 액정층(113)의 광축에 따라, 액정층(113)을 통과하는 광이 위상 지연된다.
다시, 도 4를 이어서 설명한다.
박막트랜지스터 어레이 기판(111)은 투명 재료로 이루어진 제 1 기판(111a), 제 1 기판(111a) 상에 형성되는 복수의 박막트랜지스터(TFT) 및 복수의 박막트랜지스터(TFT) 위에 평평하게 형성되는 보호층(111c)을 포함한다.
컬러필터 기판(112)은 투명재료로 이루어진 제 2 기판(112a), 제 2 기판(112a) 아래에 형성되고 각 화소영역의 외곽에 대응하는 블랙매트릭스층(112b), 제 2 기판(112a) 아래에 형성되고 각 화소영역에 대응하는 컬러필터층(112c) 및 블랙매트릭스층(112b)과 컬러필터층(112c) 아래에 평평하게 형성되는 오버코트층(112d)을 포함한다.
예시적으로, 컬러필터층(112c)은 각 화소영역에 대응하고, 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터(R, G, B)를 포함할 수 있다. 또는, 도 4에 도시되지 않았으나, 컬러필터층(112c)은 적색, 녹색, 청색 및 백색의 컬러필터를 포함할 수도 있다.
그리고, 편광판(120)은 제 2 기판(112a) 위에 배치되고, 반투과반사판(130)은 제 1 기판(111a) 아래에 배치될 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 본원의 제 1 실시예에 따르면, 반투과반사판(130)은 편광성분을 포함하지 않는다.
그리고, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 편광판의 투과축이 0°인 경우, 광을 투과하는 표시모드(AM)로 구동되는 화소영역에서의 액정층(113)은 광을 그대로 투과하고, 광을 차단하는 블랙모드(BM)로 구동되는 화소영역에서의 액정층(113)은 광을 λ/4 위상 지연시킨다.
예시적으로, 표시모드(AM)의 화소영역에서, 액정층(113)의 광축은 편광판(120)의 투과축과 같이 0°이고, 블랙모드(BM)의 화소영역에서, 액정층(113)의 광축은 편광판(120)의 투과축에 비해 ±45°일 수 있다.
구체적으로, 도 6에 도시한 바와 같이, 광을 방출하는 표시모드(AM; Active Mode)로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판(120)에 의해 편광된 광이 액정층(113)을 그대로 투과하도록, 액정층(113)의 광축이 0°일 수 있다.
이에, 도 8에 도시한 바와 같이, 표시모드(AM)로 구동되는 화소영역의 경우, 제 1 방향의 광(L1) 중 반투과반사판(130)에 의해 반사되고 표시패널(110)의 액정층(113)으로 입사된 제 2 방출광(L12)은 광축이 0°인 액정층(113)에 의해 위상 지연되지 않고 그대로 투과된다. 이에, 액정층(113)에 의해 위상 지연되지 않은 제 2 방출광(L12)은 편광판(120)을 투과하고, 제 2 시점(220)으로 방출된다. 그러므로, 표시모드(AM)의 화소영역에서는 소정의 광이 방출된다.
반면, 도 7에 도시한 바와 같이, 광을 방출하지 않는 블랙모드(BM; Black Mode)로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판(120)에 의해 편광된 광이 액정층(113)에 의해 λ/4 위상 지연되도록, 액정층(113)의 광축이 ±45°일 수 있다.
이에, 도 9에 도시한 바와 같이, 블랙모드(BM)로 구동되는 화소영역의 경우, 제 1 방향의 광(L1) 중 반투과반사판(130)에 의해 반사되고, 액정층(113)으로 입사된 제 2 방출광(L12)은 광축이 ±45°인 액정층(113)에 의해 λ/4 위상 지연된다. 이와 같이 액정층(113)에 의해 위상 지연된 제 2 방출광(L12)은, 투과축이 0°인 편광판(120)을 투과하지 못한다. 그러므로, 블랙모드(BM)의 화소영역에서는 광이 방출되지 않고, 블랙계조가 표시된다.
이상과 같이, 본원의 제 1 실시예에 따른 평판표시장치(100)는 투명한 표시패널(110)을 포함함으로써, 전방과 후방으로 광이 투과되는 특성, 즉 양방향 투광성을 갖는다.
그리고, 평판표시장치(100)는 제 1 방향의 광(L1)에 대해 일부(L11)를 투과하고 다른 일부(L12)를 반사하는 반투과반사막(130)을 더 포함한다. 여기서, 반투과반사막(130)은 편광 성분을 포함하지 않고, 평판표시장치(100)는 표시패널(110) 아래에 배치되는 별도의 편광판을 포함하지 않는다.
이로써, 평판표시장치(100)는 반투과반사막(130)에 마주하는 제 1 시점(210)에 대해 창문 기능을 제공하고, 편광판(120)에 마주하는 제 2 시점(220)에 대해 영상 표시 기능을 제공한다. 그와 동시에, 평판표시장치(100)는 제 1 시점(210)에 제 2 시점(220)의 영상이 표시되는 것을 차단한다.
이로써, 제 1 시점(210)에 제 2 시점(220)의 영상이 시인되지 않으므로, 영상에 포함된 정보 및 사생활이 보호될 수 있고, 제 1 시점(210)에서의 조망권이 확보될 수 있다.
한편, 제 1 실시예에 따르면, 표시패널(110)이 반투과반사막(130)에 의해 반사된 외부광을 광원으로 이용하는 반사형 액정패널이므로, 각 색상의 파장영역에 따라 콘트라스트비가 달라지는 문제점이 있다.
이에, 본원의 제 2 및 제 3 실시예는 색상 별 콘트라스트비의 차이를 감소시킬 수 있는 평판표시장치를 제공한다.
도 10은 본원의 제 2 실시예에 따른 평판표시장치를 나타낸 단면도이다. 도 11은 도 10의 표시패널이 표시모드인 경우, 편광판의 투과축과, 제 1 보상필름, 제 2 보상필름 및 액정층 각각의 광축을 나타낸 도면이고, 도 12는 도 10의 표시패널이 블랙모드인 경우, 편광판의 투과축과, 제 1 보상필름, 제 2 보상필름 및 액정층 각각의 광축을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 13은 본원의 제 3 실시예에 따른 평판표시장치를 나타낸 단면도이다. 도 14는 도 13의 평판표시장치에 있어서, 표시모드로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판의 투과축과, 보상필름 및 액정층 각각의 광축을 나타낸 도면이고, 도 15는 도 13의 평판표시장치에 있어서, 블랙모드로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판의 투과축과, 보상필름 및 액정층 각각의 광축을 나타낸 도면이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본원의 제 2 실시예에 따른 평판표시장치는 표시패널(110a)이 수직배향되는 액정층(113a)을 포함하는 점과, 표시패널(110a)과 편광판(120) 사이에 구비된 제 1 및 제 2 보상판(161, 162)을 더 포함하는 것을 제외하면, 제 1 실시예에 따른 평판표시장치(100)와 동일하므로, 이하에서 중복 설명은 생략한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 제 1 보상판(161)은 편광판(120) 아래에 배치되고, 제 2 보상판(162)은 제 1 보상판(161)과 표시패널(110a) 사이에 배치된다.
도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 제 1 보상판(161)은 광을 λ/2 위상 지연시키고, 제 2 보상판(162)은 광을 λ/4 위상 지연시킨다.
편광판(120)의 투과축이 0°인 경우, 제 1 보상판(161)의 광축은 편광판(120)의 투과축에 대해 ±15°의 각도로 기울어지며, 제 2 보상판(162)의 광축은 편광판(120)의 투과축에 대해 ±75°의 각도로 기울어진다.
더불어, 반투과반사판(130)은 편광 성분을 포함하지 않는다.
도 11에 도시한 바와 같이, 광을 방출하는 표시모드(AM)로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판(120)에 의해 편광되고 제 1 및 제 2 보상판(161, 162)에 의해 위상 지연된 광이 액정층(113a)에 의해 다시 λ/4 위상 지연되도록, 액정층(113a)의 광축은 수평방향이다. 이때, 제 1 및 제 2 보상판(161, 162)에 의해 위상 지연된 광은 수평방향의 액정층(113a)에 의해 산란되어, 편광판(120)을 투과한다. 이로써, 표시모드(AM)의 화소영역에서 소정의 광이 방출된다.
반면, 도 12에 도시한 바와 같이, 광을 방출하지 않는 블랙모드(BM)로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판(120)에 의해 편광되고 제 1 및 제 2 보상판(161, 162)에 의해 위상 지연된 광이 액정층(113a)을 그대로 투과하도록, 액정층(113a)의 광축은 수직방향이다. 이때, 제 1 및 제 2 보상판(161, 162)에 의해 위상 지연된 광은 수직방향의 액정층(113a)을 그대로 통과하여, 위상 지연된 상태를 유지하므로, 편광판(120)을 투과하지 못한다. 이로써, 블랙모드(BM)의 화소영역에서는 광이 방출되지 않고, 블랙계조가 표시된다.
한편, 도 13에 도시한 바와 같이, 제 3 실시예에 따른 평판표시장치는 표시패널(110b)이 수평배향되는 액정층(113b)을 포함하는 점과, 편광판(120)과 표시패널(110b) 사이에 구비된 제 3 보상판(163)을 더 포함하는 점을 제외하면, 제 1 실시예에 따른 평판표시장치(100)와 동일하므로, 이하에서 중복 설명은 생략한다.
도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 제 3 보상판(163)은 광을 λ/2 위상 지연시킨다.
편광판(120)의 투과축이 0°인 경우, 제 3 보상판(163)의 광축은 편광판(120)의 투과축에 대해 ±15°의 각도로 기울어진다.
그리고, 반투과반사판(130)은 편광 성분을 포함하지 않는다.
도 14에 도시한 바와 같이, 광을 방출하는 표시모드(AM)로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판(120)에 의해 편광되고 제 3 보상판(163)에 의해 위상 지연된 광이 액정층(113b)을 그대로 통과하도록, 액정층(113a)의 광축은 편광판(120)의 투과축에 비해 ±30°이다. 이때, 제 3 보상판(163)에 의해 위상 지연된 광은 액정층(113b)을 그대로 통과하고, 다시 제 3 보상판(163)에 의해 위상 지연되므로, 편광판(120)을 투과한다. 이로써, 표시모드(AM)의 화소영역에서 소정의 광이 방출된다.
반면, 도 15에 도시한 바와 같이, 광을 방출하지 않는 블랙모드(BM)로 구동되는 화소영역의 경우, 편광판(120)에 의해 편광되고 제 3 보상판(163)에 의해 위상 지연된 광이 액정층(113b)에 의해 다시 λ/4 위상 지연되도록, 액정층(113b)의 광축은 편광판(120)의 투과축에 비해 ±75°이다. 이때, 제 3 보상판(163)에 의해 위상 지연된 광은 액정층(113b)에 의해 λ/4 위상 지연되므로, 편광판(120)을 투과하지 못한다. 이로써, 블랙모드(BM)의 화소영역에서는 광이 방출되지 않고, 블랙계조가 표시된다.
이상과 같이, 제 2 실시예에 따른 평판표시장치는 제 1 및 제 2 보상판(161, 162)을 더 포함하고, 제 3 실시예에 따른 평판표시장치는 제 3 보상판(163)을 더 포함함으로써, 색상 별 블랙계조의 차이를 개선할 수 있으므로, 컨트라스트비가 향상될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 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 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 평판표시장치 110, 110a, 110b: 표시패널
113, 113a, 113b: 액정층 120: 편광판
130: 반투과반사판
L1: 편광판 측으로부터 입사된 제 1 방향의 광
L11: 제 1 방향의 광 중 반투과반사판을 투과하는 제 1 방출광
L12: 제 1 방향의 광 중 반투과반사판에 의해 반사되는 제 2 방출광
L2: 제 1 방향에 반대되는 제 2 방향의 광

Claims (10)

  1. 투명한 표시패널;
    상기 표시패널 위에 배치되는 편광판; 및
    상기 표시패널의 다른 일면 아래에 배치되고, 상기 편광판 측으로부터 입사된 제 1 방향의 광 중 일부를 그대로 투과하며 다른 일부를 반사하는 반투과반사판을 포함하고,
    상기 제 1 방향의 광 중 상기 반투과반사판을 투과하는 일부는 상기 반투과반사판에 마주하는 제 1 시점에 방출되는 제 1 방출광이며,
    상기 제 1 방향의 광 중 상기 반투과반사판에 의해 반사되는 다른 일부는, 상기 편광판에 마주하는 제 2 시점에 방출되는 제 2 방출광인 평판표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방출광을 이용하여 상기 제 1 시점에 상기 편광판 측의 외부 객체를 투영하는 동시에, 상기 제 2 방출광을 상기 표시패널의 광원으로 이용하여 상기 제 2 시점에 영상을 표시하는 평판표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 시점의 영상이 상기 제 2 시점에서만 시인되고, 상기 제 1 시점에 시인되는 것을 차단하도록, 상기 반투과반사판은 편광 기능이 배제된 광학필름인 평판표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 반투과반사판은 상기 제 1 방향에 반대되는 제 2 방향으로 입사된 광 중 일부를 투과하고, 다른 일부를 반사하는 평판표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 반투과반사판이 상기 제 1 방향의 광을 반사하는 반사율은, 상기 반투과반사판이 상기 제 2 방향의 광을 반사하는 반사율에 비해 높은 평판표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은
    상호 대향 합착되고 투명 재료로 이루어지는 한 쌍의 기판과;
    상기 한 쌍의 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며,
    상기 한 쌍의 기판 중 어느 하나는 복수의 화소영역을 정의하고 상기 복수의 화소영역 각각을 구동하고,
    상기 각 화소영역은 광을 방출하는 표시모드 및 광을 차단하는 블랙모드 중 어느 하나로 구동되는 평판표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 편광판의 투과축은 0°인 평판표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 표시모드로 구동되는 화소영역에서, 상기 액정층은 광을 그대로 투과하고,
    상기 블랙모드로 구동되는 화소영역에서, 상기 액정층은 광을 λ/4 위상 지연시키는 평판표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 편광판 아래에 배치되고, 광을 λ/2 위상 지연시키는 제 1 보상판; 및
    상기 제 1 보상판과 상기 표시패널 사이에 배치되고, 광을 λ/4 위상 지연시키는 제 2 보상판을 더 포함하고,
    상기 표시모드로 구동되는 화소영역에서, 상기 액정층은 광을 λ/4 위상 지연시키며,
    상기 블랙모드로 구동되는 화소영역에서, 상기 액정층은 광을 그대로 투과하는 평판표시장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 편광판 아래에 배치되고, 광을 λ/2 위상 지연시키는 보상판을 더 포함하고,
    상기 표시모드로 구동되는 화소영역에서, 상기 액정층은 광을 그대로 투과하고,
    상기 블랙모드로 구동되는 화소영역에서, 상기 액정층은 광을 λ/4 위상 지연시키는 평판표시장치.
KR1020150101720A 2015-07-17 2015-07-17 평판표시장치 KR102455577B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150101720A KR102455577B1 (ko) 2015-07-17 2015-07-17 평판표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150101720A KR102455577B1 (ko) 2015-07-17 2015-07-17 평판표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170009517A true KR20170009517A (ko) 2017-01-25
KR102455577B1 KR102455577B1 (ko) 2022-10-17

Family

ID=57991470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150101720A KR102455577B1 (ko) 2015-07-17 2015-07-17 평판표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102455577B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021147374A1 (zh) * 2020-01-20 2021-07-29 北京迈格威科技有限公司 图像处理方法及装置、图像处理模型的训练方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000042075A (ko) * 1998-12-24 2000-07-15 니시무로 타이죠 표시소자
JP2003344835A (ja) * 2002-05-24 2003-12-03 Seiko Instruments Inc 液晶表示装置
KR20050037391A (ko) * 2003-10-17 2005-04-21 세이코 인스트루 가부시키가이샤 액정 표시 장치
KR20080073672A (ko) * 2007-02-06 2008-08-11 소니 가부시끼 가이샤 액정 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000042075A (ko) * 1998-12-24 2000-07-15 니시무로 타이죠 표시소자
JP2003344835A (ja) * 2002-05-24 2003-12-03 Seiko Instruments Inc 液晶表示装置
KR20050037391A (ko) * 2003-10-17 2005-04-21 세이코 인스트루 가부시키가이샤 액정 표시 장치
KR20080073672A (ko) * 2007-02-06 2008-08-11 소니 가부시끼 가이샤 액정 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021147374A1 (zh) * 2020-01-20 2021-07-29 北京迈格威科技有限公司 图像处理方法及装置、图像处理模型的训练方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102455577B1 (ko) 2022-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10591767B2 (en) Sunlight readable LCD with uniform in-cell retarder
EP1584972B1 (en) Liquid crystal display device
JP5043019B2 (ja) 液晶表示装置
US20180031878A1 (en) Display device
US7830481B2 (en) Liquid crystal display device with retardations of optical films and liquid crystal layer
JP6887525B2 (ja) 表示装置
JP4105655B2 (ja) デュアルライトユニットを利用した液晶表示装置
KR100692688B1 (ko) 양면 표시 기능을 갖는 액정 표시 장치
KR101291923B1 (ko) 액정표시장치
JP2007108648A (ja) 半透過型液晶表示装置
WO2013099794A1 (ja) 立体表示装置
JP2005107501A (ja) 液晶表示装置
US10782556B2 (en) Sunlight readable LCD with uniform in-cell retarder
US9019438B2 (en) Polarization system and three-dimensional image display apparatus having the same
KR20170009517A (ko) 평판표시장치
JP4846231B2 (ja) 液晶表示装置
KR20160080497A (ko) 빛샘이 방지된 곡면 액정표시장치
KR20130033618A (ko) 투명 액정표시장치
KR20140079688A (ko) 투명 액정표시장치
CN110770642B (zh) 液晶面板
JP4921740B2 (ja) 液晶表示システムおよび液晶表示システムの使用方法
JP2008076503A (ja) 液晶表示装置
JP2008299290A (ja) 液晶表示装置
KR101001957B1 (ko) 광학 필름 어셈블리와, 이를 갖는 액정 표시 장치
TWM647397U (zh) 具防窺模式及廣角模式的觸控顯示器及其控制可視角模組

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant