KR20180003247A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광-밸브(light valve) 패널을 구비하여 높은 명암비를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.Recently, there has been a growing interest in information display and a demand for portable information media has increased, and research and commercialization of a light-weight flat panel display (FPD) has been focused on. Particularly, among such flat panel display devices, a liquid crystal display (LCD) is an apparatus for displaying an image using the optical anisotropy of a liquid crystal, and is excellent in resolution, color display and picture quality and is actively applied to a notebook or a desktop monitor have.
이하, 도면을 참조하여 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the liquid crystal display device will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a general liquid crystal display device.
그리고, 도 2는 일반적인 액정표시장치의 화상을 예로 들어 보여주는 도면으로써, 일반적인 IPS 방식의 액정표시장치의 화상을 예로 들어 보여주고 있다.2 is a diagram illustrating an image of a general liquid crystal display device as an example, and shows an image of a typical IPS liquid crystal display device as an example.
도 1을 참조하면, 일반적인 액정표시장치는 크게 화소들이 매트릭스(matrix) 형태로 배열되어 화상을 표시하는 액정패널(10)과, 화소들을 구동하기 위한 구동부(미도시) 및 액정패널(10)의 후면에 설치되어 액정패널(10)에 광을 공급하는 백라이트 유닛(50)으로 구성된다.Referring to FIG. 1, a typical liquid crystal display device includes a
액정패널(10)은 제 1 기판인 컬러필터 기판(1)과, 제 2 기판인 어레이 기판(2) 및 컬러필터 기판(1)과 어레이 기판(2) 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)(5)으로 구성된다.The
액정패널(10)의 외측에는 각각 상, 하부 편광판(3, 4)이 부착되어 있으며, 이때 하부 편광판(4)은 백라이트 유닛(50)을 경유한 빛을 편광 시키며, 상부 편광판(3)은 액정패널(10)을 경유한 빛을 편광 시킨다.Upper and
이와 같이 구성된 액정표시장치는 네마틱상의 액정분자를 기판에 대해 수직한 방향으로 구동시키는 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN) 방식이 있다. 그러나, TN 방식의 액정표시장치는 시야각이 90도 정도로 좁다는 단점을 가지고 있다. 이것은 액정분자의 굴절률 이방성(refractive anisotropy)에 기인하는 것으로 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 액정패널에 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직방향으로 배향되기 때문이다.The liquid crystal display device thus constructed has a twisted nematic (TN) method in which nematic liquid crystal molecules are driven in a direction perpendicular to the substrate. However, the TN type liquid crystal display has a drawback that the viewing angle is as narrow as 90 degrees. This is due to the refractive anisotropy of the liquid crystal molecules, because liquid crystal molecules aligned horizontally with the substrate are oriented in a direction substantially perpendicular to the substrate when a voltage is applied to the liquid crystal panel.
이에 액정분자를 기판에 대해 수평한 방향으로 구동시켜 시야각을 170도 이상으로 향상시킨 인-플레인 스위칭(In Plane Switching; IPS) 방식이 주로 사용되고 있다. 최근에는 S-IPS 방식, 또는 프린지-필드-스위칭(Fringe Field Switching; FFS) 방식과 같이 광시야각 특성을 지닌 IPS 방식이 다양한 어플리케이션에 적용되고 있다.An in-plane switching (IPS) method in which a liquid crystal molecule is driven in a horizontal direction with respect to a substrate to improve a viewing angle to 170 degrees or more is mainly used. In recent years, an IPS method having a wide viewing angle characteristic such as an S-IPS method or a fringe field switching (FFS) method has been applied to various applications.
이러한 일반적인 IPS 방식의 액정표시장치는 공통전극(미도시)과 화소전극(미도시)이 동일한 어레이 기판(2)에 배치되어 횡전계를 발생시키고 액정분자가 어레이 기판(2)에 평행한 횡전계와 나란하게 배열되기 때문에 시야각을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.In this general IPS type liquid crystal display device, a common electrode (not shown) and a pixel electrode (not shown) are disposed on the
그런데, 이러한 IPS 방식의 액정표시장치는 암(black) 상태를 표시할 때 대각방향에서 빛의 누설이 발생하여, 낮은 명암 대비비(contrast ratio; 이하 명암비라 함)를 나타내는 문제가 있다.However, such an IPS type liquid crystal display device has a problem that a light leakage occurs in a diagonal direction when a black state is displayed, thereby exhibiting a low contrast ratio (hereinafter referred to as a contrast ratio).
또한, 전술한 바와 같이 IPS 방식은 액정분자가 기판에 대해 수평한 방향으로 정렬되는데, 편광된 빛이 액정분자의 산란/진동으로 인해 광학적 손실이 발생한다. 특히, 도 2를 참조하면, 블랙에서 산란이 발생하여 휘도가 증가하고, 이는 명암비 저하로 나타난다.In addition, as described above, in the IPS system, the liquid crystal molecules are aligned in a horizontal direction with respect to the substrate, and the polarized light causes optical loss due to scattering / vibration of the liquid crystal molecules. Particularly, referring to FIG. 2, scattering occurs in black to increase brightness, which results in a decrease in contrast ratio.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 높은 명암비를 갖는 액정표시장치를 제공하는데 제 1 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a high contrast ratio.
본 발명의 제 2 목적은 두께를 최소화하는 동시에 암 상태의 시야각 및 휘도를 개선한 액정표시장치를 제공하는데 있다.A second object of the present invention is to provide a liquid crystal display device in which a thickness is minimized and a viewing angle and luminance of a dark state are improved.
기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in the following description of the invention and the claims.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1, 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널 상부에 부착된 제 1 편광판과, 상기 액정패널 하부에 위치하며, 상기 액정패널에 빛을 선택적으로 투과시키거나 차단하는 광-밸브 패널 및 상기 광-밸브 패널의 상, 하부에 부착된 제 3, 제 4 편광판을 포함하여 구성될 수 있다.In order to achieve the above object, the liquid crystal display according to the first and second embodiments of the present invention includes a first polarizer attached to an upper portion of a liquid crystal panel, and a second polarizer positioned below the liquid crystal panel, And a third and fourth polarizing plates attached to upper and lower portions of the light-valve panel.
이때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 의하면, 상기 제 3 편광판은 등방성 물질로 이루어진 제 3 외부기재를 구비하는 것을 특징으로 한다.In this case, according to the liquid crystal display apparatus of the second embodiment of the present invention, the third polarizer includes a third external substrate made of an isotropic material.
본 발명의 제 1, 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 광-밸브 패널의 하부에 위치하는 백라이트 유닛을 추가로 포함할 수 있다.The liquid crystal display according to the first and second embodiments of the present invention may further include a backlight unit positioned under the light-valve panel.
상기 액정패널은, 서로 대향하여 합착된 제 1 기판과, 제 2 기판 및 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 구비된 제 1 액정층을 포함하여 구성될 수 있다.The liquid crystal panel may include a first substrate bonded to each other and a second substrate, and a first liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate.
상기 제 1 편광판은, 상기 액정패널에 부착되는 제 1 내부기재와, 제 1 외부기재 및 상기 제 1 내부기재와 상기 제 1 외부기재 사이에 위치한 제 1 편광소자를 포함하여 구성될 수 있다.The first polarizer may include a first inner substrate attached to the liquid crystal panel, a first outer substrate, and a first polarizing element positioned between the first inner substrate and the first outer substrate.
상기 액정패널은 TN 방식이나 IPS 방식으로 구동될 수 있다.The liquid crystal panel may be driven by a TN mode or an IPS mode.
상기 광-밸브 패널은, 서로 대향하여 합착된 제 3 기판과, 제 4 기판 및 상기 제 3 기판과 상기 제 4 기판 사이에 구비된 제 2 액정층을 포함하여 구성될 수 있다.The photo-valve panel may include a third substrate bonded to the first substrate and a fourth substrate, and a second liquid crystal layer interposed between the third substrate and the fourth substrate.
상기 광-밸브 패널은 TN 방식이나 IPS 방식으로 구동될 수 있다.The light-valve panel may be driven by a TN system or an IPS system.
상기 제 3 편광판과 상기 제 4 편광판은 서로 수직한 흡수축을 가지며, 상기 제 1 편광판은 상기 제 3 편광판과 서로 수직한 흡수축을 가질 수 있다.The third polarizing plate and the fourth polarizing plate have absorption axes perpendicular to each other, and the first polarizing plate may have an absorption axis perpendicular to the third polarizing plate.
상기 제 3 편광판은, 상기 광-밸브 패널에 부착되는 제 3 내부기재와, 제 3 외부기재 및 상기 제 3 내부기재와 상기 제 3 외부기재 사이에 위치한 제 3 편광소자를 포함하여 구성될 수 있다.The third polarizer plate may include a third inner substrate attached to the light-valve panel, a third outer substrate, and a third polarizing element positioned between the third inner substrate and the third outer substrate .
상기 제 4 편광판은, 상기 광-밸브 패널에 부착되는 제 4 내부기재와, 제 4 외부기재 및 상기 제 4 내부기재와 상기 제 4 외부기재 사이에 위치한 제 4 편광소자를 포함하여 구성될 수 있다.The fourth polarizer plate may include a fourth inner substrate attached to the light-valve panel, a fourth outer substrate, and a fourth polarizing element positioned between the fourth inner substrate and the fourth outer substrate .
상기 제 3 외부기재는 0-TAC이나 PMMA의 O-아크릴, 또는 0-COP로 이루어질 수 있다.The third external substrate may be 0-TAC, O-acrylic of PMMA, or 0-COP.
상기 광-밸브 패널은 일정 영역 내지 구역을 설정하여 상기 액정패널로 향하는 빛을 상기 일정 영역 내지 구역별로 선택적으로 투과시키거나 차단할 수 있다.The light-valve panel can selectively transmit or block light directed to the liquid crystal panel by setting a certain region or region and selectively blocking the light or the region.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 액정패널과 상기 광-밸브 패널 사이에 구비되어 상기 액정패널과 상기 광-밸브 패널을 직접 접착시키는 점착층을 추가로 포함할 수 있다.The liquid crystal display according to the third embodiment of the present invention may further include an adhesive layer provided between the liquid crystal panel and the light-valve panel to directly adhere the liquid crystal panel and the light-valve panel.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1, 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 블랙 화면에서 딥 블랙(deep black)을 구현함으로써 명암비를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the liquid crystal display device according to the first and second embodiments of the present invention realizes deep black in a black screen, thereby providing an effect of improving the contrast ratio.
특히, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 편광판 1장을 삭제하는 동시에, 삭제된 편광판에 따른 광경로를 보상함으로써 액정표시장치의 두께를 최소화한 상태에서 암 상태의 시야각 및 휘도를 개선할 수 있는 효과를 제공한다.Particularly, in the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, one of the polarizing plates is removed and the optical path according to the polarizing plate is compensated to minimize the viewing angle and the luminance of the dark state in a state where the thickness of the liquid crystal display device is minimized. And provides an effect that can be improved.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 2는 일반적인 액정표시장치의 화상을 예로 들어 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 예로 들어 보여주는 평면도.
도 5는 도 4에 도시된 어레이 기판의 I-I'선에 따른 단면을 개략적으로 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 화상을 예로 들어 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 화상의 명암비가 향상되는 원리를 설명하기 위한 도면.
도 8a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 대각방향의 시야각에서의 컬러 특성을 예로 들어 보여주는 도면.
도 8b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 암 상태의 휘도 시야각 특성을 예로 들어 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 10은 도 9에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 보다 상세하게 보여주는 도면.
도 11a는 비교예의 액정표시장치에 있어, 대각방향의 시야각에서의 컬러 특성을 예로 들어 보여주는 도면.
도 11b는 비교예의 액정표시장치에 있어, 암 상태의 휘도 시야각 특성을 예로 들어 보여주는 도면.
도 12a는 정면에서 바라보는 경우에 있어서, 직교하는 상, 하부 편광판의 광투과축을 개략적으로 보여주는 도면.
도 12b는 대각방향에서 바라보는 경우에 있어서, 직교하는 상, 하부 편광판의 광투과축을 개략적으로 보여주는 도면.
도 13a 및 도 13b는 직교좌표계에서 임의의 타원 편광과 이에 대응하는 뽀앙카레 벡터를 보여주는 도면.
도 14는 정면에서 바라보는 경우에 있어서, 각 광학소자를 통과한 빛의 편광 상태를 뽀앙카레 구를 이용하여 보여주는 도면.
도 15a 및 도 15b는 대각방향에서 바라보는 경우에 있어서, 각 광학소자를 통과한 빛의 편광 상태를 뽀앙카레 구를 이용하여 보여주는 도면.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 각 광학소자를 통과한 빛의 편광 상태를 뽀앙카레 구를 이용하여 보여주는 도면.
도 17a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 대각방향의 시야각에서의 컬러 특성을 예로 들어 보여주는 도면.
도 17b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 암 상태의 휘도 시야각 특성을 예로 들어 보여주는 도면.
도 18a 및 도 18b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 광-밸브 패널에 의한 광 투과 및 차단을 설명하기 위한 도면들.
도 19는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 예로 들어 보여주는 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a general liquid crystal display device.
2 is a diagram showing an image of a general liquid crystal display device as an example.
3 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
4 is a plan view showing an example of a part of an array substrate of an in-plane switching type liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line I-I 'of the array substrate shown in FIG. 4; FIG.
6 is a view showing an example of an image of a liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the principle of improving the contrast ratio of an image in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
8A is a view showing an example of color characteristics in a diagonal viewing angle in a liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
8B is a view showing an example of a luminance viewing angle characteristic in a dark state in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a detailed view illustrating the structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. 9; FIG.
11A is a view showing an example of color characteristics in a diagonal viewing angle in a liquid crystal display device of a comparative example.
11B is a view showing, by way of example, a luminance viewing angle characteristic in a dark state in a liquid crystal display device of a comparative example.
12A is a schematic view of a light transmission axis of an orthogonal upper and lower polarizer plates when viewed from the front;
FIG. 12B schematically shows the light transmission axis of the upper and lower polarizing plates orthogonal to each other when viewed in the diagonal direction; FIG.
13A and 13B are diagrams showing arbitrary elliptical polarized light in the orthogonal coordinate system and the corresponding percoke vector. FIG.
Fig. 14 is a view showing the polarization state of light passing through each optical element when viewed from the front, using a Porcocare sphere; Fig.
Figs. 15A and 15B are views showing a polarization state of light passing through each optical element when viewed from a diagonal direction, using a Porcocare sphere. Fig.
16A and 16B are views showing a polarization state of light passing through each optical element in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention using a Porcocare sphere.
17A is a view showing an example of a color characteristic in a diagonal viewing angle in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
17B is a view showing an example of a luminance viewing angle characteristic in a dark state in the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
18A and 18B are views for explaining light transmission and blocking by a light valve panel in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
19 is a cross-sectional view illustrating a structure of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광학부재와 이를 구비한 액정표시장치의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the optical member and the liquid crystal display device having the optical member according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. The dimensions and relative sizes of the layers and regions in the figures may be exaggerated for clarity of illustration.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.It will be understood that when an element or layer is referred to as being another element or "on" or "on ", it includes both intervening layers or other elements in the middle, do. On the other hand, when a device is referred to as "directly on" or "directly above ", it does not intervene another device or layer in the middle.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시, 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.The terms spatially relative, "below," "lower," "above," "upper," and the like, And may be used to easily describe the correlation with other elements or components. Spatially relative terms should be understood to include, in addition to the directions shown in the drawings, terms that include the different directions of the elements in use, or in operation. For example, when inverting an element shown in the figures, an element described as "below" or "beneath" of another element may be placed "above" another element. Thus, the exemplary term "below" can include both downward and upward directions.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprise "and / or" comprising ", as used in the specification, means that the presence of stated elements, Or additions.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 크게 액정패널(110)과, 액정패널(110)의 하부에 위치하는 백라이트 유닛(150) 및 액정패널(110)과 백라이트 유닛(150) 사이에 위치하는 광-밸브(light valve) 패널(120)을 포함하여 구성될 수 있다.3, the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention mainly includes a
이때, 액정패널(110)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하며, 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 제 1 기판(101)과, 제 2 기판(102) 및 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102) 사이의 셀 갭에 형성된 제 1 액정분자를 포함하는 제 1 액정층(105)으로 이루어질 수 있다.The
또한, 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102) 내면에는 각각 제 1 액정층(105)과 접하는 제 1 배향막(미도시)과 제 2 배향막(미도시)이 형성될 수 있으며, 제 1 배향막과 제 2 배향막에 의해 제 1 액정분자의 초기 배열(배향 방향)이 결정될 수 있다.A first alignment layer (not shown) and a second alignment layer (not shown) may be formed on the inner surfaces of the
제 1 액정층(105)은 제 1 액정분자 대신에 나노 캡슐 액정 구조로 대체할 수 있다. 이 경우 나노 캡슐 액정을 제 1 기판(101)이나 제 2 기판(102) 위에 코팅한 후 경화하여 제 1 액정층(105)을 형성할 수 있다.The first
제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)이 합착된 액정패널(110)에는 공통전극(미도시)과 화소전극(미도시)이 형성되어 제 1 액정층(105)에 전계를 인가하며, 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어한다. 그렇게 되면, 제 1 액정층(105)의 제 1 액정분자는 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시할 수 있다.A common electrode (not shown) and a pixel electrode (not shown) are formed on the
이때, 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 화소별로 제어하기 위해서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)와 같은 스위칭소자(미도시)가 화소들에 개별적으로 구비될 수 있다.At this time, a switching element (not shown) such as a thin film transistor (TFT) may be separately provided to the pixels to control the voltage of the data signal applied to the pixel electrode on a pixel-by-pixel basis.
이와 같이 구성되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 IPS 방식의 액정표시장치일 수 있으며, 이 경우의 액정패널의 구조를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention may be an IPS liquid crystal display, and the structure of the liquid crystal panel in this case will be described in detail with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 IPS 방식의 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 예로 들어 보여주는 평면도로써, 실제의 액정표시장치에서는 N개의 게이트라인과 M개의 데이터라인이 교차하여 MxN개의 화소가 존재하지만 설명을 간단하게 하기 위해 도면에는 하나의 화소를 보여주고 있다.4 is a plan view showing an example of a part of an array substrate of an IPS-mode liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. In an actual liquid crystal display device, N gate lines and M data lines intersect to form MxN pixels But there is one pixel in the drawing to simplify the explanation.
그리고, 도 5는 도 4에 도시된 어레이 기판의 I-I'선에 따른 단면을 개략적으로 보여주는 도면으로써, 도 4에 도시된 어레이 기판에 대응하여 합착된 컬러필터 기판을 함께 보여주고 있다.5 is a schematic cross-sectional view of the array substrate shown in FIG. 4 taken along the line I-I '. FIG. 5 also shows a color filter substrate bonded to the array substrate shown in FIG.
도 4 및 도 5를 참조하면, 어레이 기판인 제 2 기판(102)에는 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인(116)과 데이터라인(117)이 형성될 수 있으며, 게이트라인(116)과 데이터라인(117)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터(T)가 형성될 수 있다.4 and 5, a
이때, 박막 트랜지스터(T)는 게이트라인(116)에 연결된 게이트전극(131)과, 데이터라인(117)에 연결된 소오스전극(132) 및 화소전극라인(118l)을 통해 화소전극(118)과 연결된 드레인전극(133)으로 구성될 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터(T)는 게이트전극(131)과 소오스/드레인전극(132, 133) 사이의 절연을 위한 제 1 절연막(115a) 및 게이트전극(131)에 공급되는 게이트전압에 의해 소오스전극(132)과 드레인전극(133) 간에 전도채널(conductive channel)을 형성하는 액티브패턴(134)을 포함할 수 있다.At this time, the thin film transistor T is connected to the
참고로, 도면부호 135는 액티브패턴(134)으로 비정질 실리콘을 사용할 경우, 액티브패턴(134)의 소오스/드레인영역과 소오스/드레인전극(132, 133) 사이를 오믹-콘택(ohmic contact)시키는 오믹-콘택층을 나타낸다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 액티브패턴(134)은 다결정 실리콘이나 산화물 반도체, 또는 유기물 반도체로 이루어질 수 있으며, 이 경우 오믹-콘택층이 생략될 수 있다.When an amorphous silicon is used as the
이때, 화소영역 내에는 게이트라인(116)에 대해 평행한 방향으로 공통라인(108l)과 스토리지전극(118s)이 배열될 수 있다. 그리고, 화소영역 내에 횡전계(190)를 발생시켜 제 1 액정분자(130)를 스위칭 하는 다수의 공통전극(108)과 화소전극(118)이 데이터라인(117)에 대해 평행한 방향으로 배열될 수 있다.At this time, the
이때, 스토리지전극(118s)은 제 1 절연막(115a)을 사이에 두고 그 하부의 공통라인(108l)의 일부와 중첩되어 스토리지 커패시터(storage capacitor)(Cst)를 형성할 수 있다.At this time, the
그리고, 컬러필터 기판인 제 1 기판(101)에는 박막 트랜지스터(T)와, 게이트라인(116) 및 데이터라인(117)으로 빛이 새는 것을 방지하는 블랙매트릭스(106)와 적색과, 녹색 및 청색의 컬러를 구현하기 위한 컬러필터(107)가 형성될 수 있다.The
다시 도 3을 참조하면, 이와 같이 구성된 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)의 외측에는 각각 제 1 편광판(103)과 제 2 편광판(104)이 부착될 수 있다. 이때, 제 2 편광판(104)은 백라이트 유닛(150)과 광-밸브 패널(120)을 경유한 빛을 편광 시키며, 제 1 편광판(103)은 액정패널(110)을 경유한 빛을 편광 시킬 수 있다.Referring to FIG. 3 again, a first
이때, 제 1 편광판(103)과 제 2 편광판(104)은 서로 수직(orthogonal)한 흡수축을 가질 수 있다.At this time, the first
이때, 제 1 기판(101)과 제 1 편광판(103) 사이, 또는 제 1 편광판(103)의 외측에는 정전기 방지층(미도시)이 형성될 수 있다.At this time, an antistatic layer (not shown) may be formed between the
다음으로, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광-밸브 패널(120)은 전술한 바와 같이 액정패널(110)의 하부에 위치하여 빛을 선택적으로 투과/차단함으로써 블랙 화면에서 딥 블랙(deep black)을 구현할 수 있는 것을 특징으로 한다.Next, the photo-
즉, 본 발명에서는 IPS 액정표시장치의 명암비에 대한 한계를 극복하기 위해 액정패널(110)의 하부에 화상에 따라 광량을 조절할 수 있는 광-밸브 패널(120)을 설치하는 것을 특징으로 한다.That is, in order to overcome the limit of the contrast ratio of the IPS liquid crystal display device, the present invention is characterized in that a light-
이러한 광-밸브 패널(120)은 서로 대향하여 합착된 제 3 기판(121)과, 제 4 기판(122) 및 제 3 기판(121)과 제 4 기판(122) 사이의 셀 갭에 형성된 제 2 액정분자를 포함하는 제 2 액정층(125)으로 이루어질 수 있다.The
또한, 제 3 기판(121)과 제 4 기판(122)의 외측에는 각각 제 3 편광판(123)과 제 4 편광판(124)이 부착될 수 있다.A
제 2 액정층(125)은 제 2 액정분자 대신에 나노 캡슐 액정 구조로 대체할 수 있다.The second
이때, 제 3 편광판(123)과 제 4 편광판(124)은 서로 수직한 흡수축을 가질 수 있다. 또한, 제 1 편광판(103)과 제 3 편광판(123)은 서로 수직한 흡수축을 가질 수 있다.At this time, the
도시하지 않았지만, 제 4 기판(122)에는 박막 트랜지스터와 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 형성될 수 있다. 이때, 광-밸브 패널(120)이 IPS 방식으로 구동되는 경우, 제 4 기판(122)에는 화소전극과 이격하여 공통전극이 형성될 수 있다.Though not shown, a pixel electrode connected to the thin film transistor and the thin film transistor may be formed on the
또한, 제 3 기판(121)과 제 4 기판(122) 내면에는 각각 제 2 액정층(125)과 접하는 제 3 배향막과 제 4 배향막이 형성될 수 있으며, 제 3 배향막과 제 4 배향막에 의해 제 2 액정분자의 초기 배열(배향 방향)이 결정될 수 있다.A third alignment film and a fourth alignment film which are in contact with the second
이와 같이 구성되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 광-밸브 패널(120)의 구동에 의해 광-밸브 패널(120)의 하부에 위치하는 백라이트 유닛(150)으로부터의 빛을 선택적으로 투과, 또는 차단시킴으로써 IPS 방식의 액정표시장치의 명암비를 향상시킬 수 있다. 이때, 광-밸브 패널(120)은 일정 영역 내지 구역을 설정하여 액정패널(110)로 향하는 빛을 일정 영역 내지 구역별로 선택적으로 투과시키거나 차단시킬 수 있다. 이때, 일정 영역 내지 구역은 소정 개수의 서브-화소를 포함하도록 설정될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention configured as described above is constructed so that the light from the
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 화상을 예로 들어 보여주는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating an image of a liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
그리고, 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 화상의 명암비가 향상되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining the principle of improving the contrast ratio of an image in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 액정패널(110)에 구현되는 화상의 명암(明暗) 정도에 따라 액정패널(110) 하부의 광-밸브 패널(120)에서의 휘도 조절을 통해 명암비를 개선할 수 있는 것을 알 수 있다.6 and 7, in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, the light-to-darkness of the lower portion of the
즉, 블랙영상이 표시되는 화면의 일정 영역에는 광-밸브 패널(120)에서 빛이 선택적으로 차단되는 반면, 화이트영상이나 중간계조의 영상이 표시되는 화면의 일정 영역에는 광-밸브 패널(120)에서 빛이 선택적으로 투과(광량이 조절되어 투과)됨으로써 명암비가 개선되는 것을 알 수 있다.That is, light is selectively blocked in the light-
이때, 블랙영상에서는 액정패널(110)은 전압 오프 상태이고, 광-밸브 패널(120)은 전압 온 상태일 수 있다. 또한, 화이트영상이나 중간계조의 영상에서는 액정패널(110)은 전압 온 상태이고, 광-밸브 패널(120)은 전압 오프 상태일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 액정의 구동 모드(즉, 노멀리 블랙 모드인지 노멀리 화이트 모드)에 따라 달라질 수 있다.At this time, in the black image, the
도 8a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 대각방향의 시야각에서의 컬러 특성을 예로 들어 보여주는 도면이다.8A is a view showing an example of color characteristics at a viewing angle in a diagonal direction in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
그리고, 도 8b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 암 상태의 휘도 시야각 특성을 예로 들어 보여주는 도면이다.FIG. 8B is a view showing an example of the luminance viewing angle characteristic in the dark state in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
이때, 도 8a 및 도 8b는 광-밸브 패널에 IPS 방식을 적용한 경우를 예로 들어 보여주고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, TN 방식을 적용한 경우에도 실질적으로 동일한 결과를 얻을 수 있다.Here, FIGS. 8A and 8B illustrate the case where the IPS method is applied to the light valve panel, but the present invention is not limited thereto, and substantially the same result can be obtained even when the TN method is applied.
도 8a를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예와 같이 액정패널 하부에 광-밸브 패널을 구비하여 빛을 선택적으로 투과/차단시키는 경우 블랙 화면에서 딥 블랙을 구현할 수 있는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 8A, when a light-valve panel is provided under the liquid crystal panel to selectively transmit / block light as in the first embodiment of the present invention, deep black can be implemented in a black screen.
또한, 도 8b를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 경우 암 상태에서 최대 휘도 값은 약 0.0024로 블랙 휘도가 매우 낮은 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 8B, in the case of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention, the maximum luminance value in the dark state is about 0.0024, which means that the black luminance is extremely low.
다만, 광-밸브 패널 자체만으로는 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛의 광량 조절이 불가능하기 때문에 광-밸브 패널 외측에 편광판을 구비하게 된다.However, since the light-valve panel alone can not adjust the light amount of light incident from the backlight unit, a polarizer is provided outside the light-valve panel.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널과 광-밸브 패널 사이에 2장의 편광판, 즉 제 2 편광판과 제 3 편광판이 적용되기 때문에 투과율이 저하되고 재료비가 상승하며, 액정표시장치의 두께가 증가하는 단점이 있다.Accordingly, since the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention uses two polarizing plates, i.e., the second polarizing plate and the third polarizing plate, between the liquid crystal panel and the light-valve panel, the transmittance decreases and the material cost rises, The thickness of the display device is increased.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.9 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
그리고, 도 10은 도 2에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 보다 상세하게 보여주는 도면으로써, 편광판을 구성하는 구성요소들을 상세하게 보여주고 있다.FIG. 10 is a detailed view illustrating a structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. 2. FIG. 10 shows components of the polarizer plate in detail.
이때, 도 9 및 도 10에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널과 광-밸브 패널 사이의 편광판 1장을 삭제하는 동시에 위상차를 가진 외부기재를 등방성 기재로 변경하는 것을 제외하고는 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치와 실질적으로 동일한 구성으로 이루어져 있다.In this case, the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 9 and FIG. 10 eliminates one polarizer plate between the liquid crystal panel and the light-valve panel and changes an external substrate having a phase difference to an isotropic substrate The liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention has substantially the same configuration as that of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention.
또한, 도 9 및 도 10에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 IPS 방식의 액정표시장치를 예로 들고 있다.In addition, the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention shown in Figs. 9 and 10 takes an IPS liquid crystal display device as an example.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 크게 액정패널(210)과, 액정패널(210)의 하부에 위치하는 백라이트 유닛(250) 및 액정패널(210)과 백라이트 유닛(250) 사이에 위치하는 광-밸브 패널(220)을 포함하여 구성될 수 있다.9 and 10, a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention mainly includes a
이때, 액정패널(210)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하며, 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 제 1 기판(201)과, 제 2 기판(202) 및 제 1 기판(201)과 제 2 기판(202) 사이의 셀 갭에 형성된 제 1 액정분자를 포함하는 제 1 액정층(205)으로 이루어질 수 있다.The
또한, 제 1 기판(201)과 제 2 기판(202) 내면에는 각각 제 1 액정층(205)과 접하는 제 1 배향막(미도시)과 제 2 배향막(미도시)이 형성될 수 있으며, 제 1 배향막과 제 2 배향막에 의해 제 1 액정분자의 초기 배열(배향 방향)이 결정될 수 있다.A first alignment layer (not shown) and a second alignment layer (not shown) may be formed on the inner surfaces of the
제 1 액정층(205)은 제 1 액정분자 대신에 나노 캡슐 액정 구조로 대체할 수 있다. 이 경우 나노 캡슐 액정을 제 1 기판(201)이나 제 2 기판(202) 위에 코팅한 후 경화하여 제 1 액정층(205)을 형성할 수 있다.The first
도시하지 않았지만, 전술한 바와 같이 어레이 기판인 제 2 기판(202)에는 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인과 데이터라인이 형성될 수 있으며, 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성될 수 있다.Although not shown, a gate line and a data line, which are vertically and horizontally arranged to define a pixel region, may be formed on the
이때, 박막 트랜지스터는 게이트라인에 연결된 게이트전극과, 데이터라인에 연결된 소오스전극 및 화소전극과 연결된 드레인전극으로 구성될 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터는 게이트전극과 소오스/드레인전극 사이의 절연을 위한 제 1 절연막 및 게이트전극에 공급되는 게이트전압에 의해 소오스전극과 드레인전극 간에 전도채널을 형성하는 액티브패턴을 포함할 수 있다.At this time, the thin film transistor may include a gate electrode connected to the gate line, a source electrode connected to the data line, and a drain electrode connected to the pixel electrode. The thin film transistor may include a first insulating film for insulation between the gate electrode and the source / drain electrode, and an active pattern for forming a conduction channel between the source electrode and the drain electrode by a gate voltage supplied to the gate electrode.
그리고, 컬러필터 기판인 제 1 기판(201)에는 박막 트랜지스터와, 게이트라인 및 데이터라인으로 빛이 새는 것을 방지하는 블랙매트릭스와 적색과, 녹색 및 청색의 컬러를 구현하기 위한 컬러필터가 형성될 수 있다.The
이와 같이 구성된 제 1 기판(201)의 외측에는 제 1 편광판(203)이 부착될 수 있다. 이때, 제 1 편광판(203)은 액정패널(210)을 경유한 빛을 편광 시킬 수 있다.The
이때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 경우에는 제 2 기판(202) 하부의 제 2 편광판을 제거하고 광-밸브 패널(220)의 제 3 편광판(223)을 공통으로 이용한 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 제 2 기판(202) 하부에 제 2 편광판을 부착하고, 광-밸브 패널(220) 외측의 제 3 편광판(223)을 제거할 수도 있다.In the case of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention, when the second polarizing plate under the
이때, 제 1 기판(201)과 제 1 편광판(203) 사이, 또는 제 1 편광판(203)의 외측에는 정전기 방지층(미도시)이 형성될 수 있다.At this time, an antistatic layer (not shown) may be formed between the
제 1 편광판(203)은 제 1 내부기재(203b)와, 제 1 외부기재(203c) 및 제 1 내부기재(203b)와 제 1 외부기재(203c) 사이에 위치한 제 1 편광소자(203a)를 포함하여 구성될 수 있다.The first
제 1 내부기재(203b)는 점착제(미도시)를 통해 제 1 기판(201)의 외측에 부착될 수 있다.The first
제 1 편광소자(203a)는 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol; PVA)로 이루어질 수 있다.The first
제 1 편광소자(203a)는 자연광이나 편광으로부터 임의의 편광으로 변환될 수 있는 필름을 말한다. 이때, 제 1 편광소자(203a)로는 입사되는 빛을 직교하는 2개의 편광 성분으로 나누었을 때, 그 중 일방의 편광 성분을 통과시키는 기능을 갖고, 타방의 편광 성분을 흡수, 반사 및 산란시키는 기능으로부터 선택되는 적어도 1개 이상의 기능을 갖는 것이 사용될 수 있다.The first
그리고, 제 1 편광소자(203a)에 사용되는 광학 필름으로는 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 요오드 또는 2색성 염료를 함유하는 PVA계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름의 연신 필름과, 2색성물질과 액정성 화합물을 함유하는 액정성 조성물을 일정 방향으로 배향시킨 O형 편광소자 및 리오트로픽(lyotropic) 액정을 일정 방향으로 배향시킨 E형 편광소자 등을 들 수 있다.The optical film used for the first
그리고, 제 1 내부기재(203b)는 위상지연(retardation)이 없는 일반적인 보호필름(protection film)으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 0-RT(Rth가 0nm에 근접하는 변형된 트리아세틸셀룰로오스(Tri-acetyl cellulose; TAC)를 의미하며, 0-TAC이라고도 함)나 PMMA의 O-아크릴, 또는 0-COP(Cyclo Olefin Polymer) 등으로 이루어질 수 있다. 또는, 패널 시야각 보상필름인 ATW(Advanced True Wide) 필름으로 이루어질 수 있다.The first
제 1 외부기재(203c)는 비등방성 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 UV 흡수제 등이 첨가된 Rth가 -40nm 정도인 TAC으로 이루어질 수 있다.The first
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광-밸브 패널(220)은 전술한 바와 같이 액정패널(210) 하부에 위치하여 빛을 선택적으로 투과/차단함으로써 블랙 화면에서 딥 블랙을 구현할 수 있는 것을 특징으로 한다.Next, the photo-
이러한 광-밸브 패널(220)은 서로 대향하여 합착된 제 3 기판(221)과, 제 4 기판(222) 및 제 3 기판(221)과 제 4 기판(222) 사이의 셀 갭에 형성된 제 2 액정분자를 포함하는 제 2 액정층(225)으로 이루어질 수 있다.The
또한, 제 3 기판(221)과 제 4 기판(222)의 외측에는 각각 제 3 편광판(223)과 제 4 편광판(224)이 부착될 수 있다.A
제 2 액정층(225)은 제 2 액정분자 대신에 나노 캡슐 액정 구조로 대체할 수 있다.The second
이때, 제 3 편광판(223)과 제 4 편광판(224)은 서로 수직한 흡수축을 가질 수 있다. 또한, 제 1 편광판(203)과 제 3 편광판(223)은 서로 수직한 흡수축을 가질 수 있다.At this time, the
전술한 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 경우에는 제 2 기판(202) 하부의 제 2 편광판을 제거하고 광-밸브 패널(220)의 제 3 편광판(223)을 공통으로 이용한 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 제 2 기판(202) 하부에 제 2 편광판을 부착하고, 광-밸브 패널(220) 외측의 제 3 편광판(223)을 제거할 수도 있다.As described above, in the case of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, the second polarizing plate under the
도시하지 않았지만, 제 4 기판(222)에는 박막 트랜지스터와 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 형성될 수 있다. 이때, 광-밸브 패널(220)이 IPS 방식으로 구동되는 경우, 제 4 기판(222)에는 화소전극과 이격하여 공통전극이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 광-밸브 패널(220)이 TN 방식으로 구동될 수 있으며, 이 경우 공통전극은 제 3 기판(221)에 형성될 수 있다.Though not shown, a pixel electrode connected to the thin film transistor and the thin film transistor may be formed on the
또한, 제 3 기판(221)과 제 4 기판(222) 내면에는 각각 제 2 액정층(225)과 접하는 제 3 배향막과 제 4 배향막이 형성될 수 있으며, 제 3 배향막과 제 4 배향막에 의해 제 2 액정분자의 초기 배열(배향 방향)이 결정될 수 있다.A third alignment film and a fourth alignment film, which are in contact with the second
제 3 편광판(223)은 제 3 내부기재(223b)와, 제 3 외부기재(223c) 및 제 3 내부기재(223b)와 제 3 외부기재(223c) 사이에 위치한 제 3 편광소자(223a)를 포함하여 구성될 수 있다.The third
또한, 제 4 편광판(224)은 제 4 내부기재(224b)와, 제 4 외부기재(224c) 및 제 4 내부기재(224b)와 제 4 외부기재(224c) 사이에 위치한 제 4 편광소자(224a)를 포함하여 구성될 수 있다.The fourth
제 3 내부기재(223b)와 제 4 내부기재(224b)는 각각 점착제(미도시)를 통해 제 3 기판(221)과 제 4 기판(222)의 외측에 부착될 수 있다.The third
제 3 편광소자(223a)와 제 4 편광소자(224a)는 PVA로 이루어질 수 있다.The third
제 3 편광소자(223a)와 제 4 편광소자(224a)는, 전술한 제 1 편광소자(203a)와 동일하게 자연광이나 편광으로부터 임의의 편광으로 변환될 수 있는 필름을 말한다. 이때, 제 3 편광소자(223a)와 제 4 편광소자(224a)로는 입사되는 빛을 직교하는 2개의 편광 성분으로 나누었을 때, 그 중 일방의 편광 성분을 통과시키는 기능을 갖고, 타방의 편광 성분을 흡수, 반사 및 산란시키는 기능으로부터 선택되는 적어도 1개 이상의 기능을 갖는 것이 사용될 수 있다.The third
그리고, 제 3 편광소자(223a)와 제 4 편광소자(224a)에 사용되는 광학 필름으로는 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 요오드 또는 2색성 염료를 함유하는 PVA계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름의 연신 필름과, 2색성물질과 액정성 화합물을 함유하는 액정성 조성물을 일정 방향으로 배향시킨 O형 편광소자 및 리오트로픽 액정을 일정 방향으로 배향시킨 E형 편광소자 등을 들 수 있다.The optical film used for the third
그리고, 제 3 내부기재(223b)와 제 4 내부기재(224b)는 위상지연이 없는 일반적인 보호필름으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 0-TAC이나 PMMA의 O-아크릴, 또는 0-COP 등으로 이루어질 수 있다. 또는, 제 4 내부기재(224b)는 패널 시야각 보상필름인 ATW 필름으로 이루어질 수도 있다.The third
제 4 외부기재(224c)는 비등방성 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 UV 흡수제 등이 첨가된 Rth가 -40nm 정도인 TAC으로 이루어질 수 있다.The fourth
이때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 3 외부기재(223c)는 위상지연이 없는 등방성 물질, 예를 들어 0-TAC이나 PMMA의 O-아크릴, 또는 0-COP 등으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.At this time, the third
이는 본 발명의 제 1 실시예와 비교하여 편광판 1장(제 2 편광판, 또는 제 3 편광판)을 삭제함으로써 광학보상이 틀어지게 되며, 남아있는 편광판(제 3 편광판, 또는 제 2 편광판)의 외부기재가 위상차를 가질 경우 이러한 위상차로 인해 편광판을 통과한 빛에 위상변화가 발생하고, 이는 정면 및 시야각 성능 저하로 나타난다. 특히, 액정패널(210) 상부에 ATW 필름이 적용된 경우 광학보상이 되지 않게 된다.Compared with the first embodiment of the present invention, optical compensation is distorted by eliminating one polarizing plate (second polarizing plate or third polarizing plate), and the optical compensation is distorted by the removal of the remaining polarizing plate (third polarizing plate or second polarizing plate) Phase shift, a phase change occurs in the light passing through the polarizer due to such a phase difference, which results in a decrease in front and viewing angle performance. Particularly, when the ATW film is applied on the
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에서는 제 3 외부기재(223c)를 위상차를 가지지 않은 등방성 기재로 변경하는 것을 특징으로 한다.Therefore, in the second embodiment of the present invention, the third
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 컬러 특성 및 휘도 시야각 특성을 비교예의 액정표시장치와 비교하여 상세히 설명한다.Hereinafter, color characteristics and luminance viewing angle characteristics of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described in detail in comparison with a liquid crystal display device of a comparative example.
이때, 비교예의 액정표시장치는 Rth가 -40nm 정도인 TAC을 제 3 외부기재로 사용한 것을 제외하고는 전술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치와 동일한 구성으로 이루어진 것으로 가정한다.At this time, it is assumed that the liquid crystal display device of the comparative example has the same configuration as that of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, except that TAC having Rth of about -40 nm is used as the third external substrate.
도 11a는 비교예의 액정표시장치에 있어, 대각방향의 시야각에서의 컬러 특성을 예로 들어 보여주는 도면이다.FIG. 11A is a view showing, by way of example, color characteristics at a viewing angle in a diagonal direction in a liquid crystal display device of a comparative example.
그리고, 도 11b는 비교예의 액정표시장치에 있어, 암 상태의 휘도 시야각 특성을 예로 들어 보여주는 도면이다.FIG. 11B is a view showing, by way of example, the luminance viewing angle characteristics in the dark state in the liquid crystal display device of the comparative example.
이때, 도 11a 및 도 11b는 광-밸브 패널에 IPS 방식을 적용한 경우를 예로 들어 보여주고 있다.11A and 11B show an example in which the IPS method is applied to the photo-valve panel.
도 11a를 참조하면, 비교예의 액정표시장치의 경우 블랙 화면에서 시야각 빛샘이 발생하는 것을 알 수 있다. 즉, 약 60°, 120°, 240° 및 300° 근처의 시야각에서 빛샘이 발생하는 것을 알 수 있으며, 녹색을 띤(greenish) 색감을 보여주고 있다.Referring to FIG. 11A, it can be seen that a viewing angle light leakage occurs on a black screen in the liquid crystal display device of the comparative example. That is, it can be seen that light leakage occurs at a viewing angle of about 60 °, 120 °, 240 ° and 300 °, and shows a greenish color.
또한, 도 11b를 참조하면, 비교예의 액정표시장치의 경우 암 상태에서 최대 휘도 값은 약 0.021이며, 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 비해 블랙 휘도가 증가한 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 11B, in the case of the liquid crystal display device of the comparative example, the maximum luminance value in the dark state is about 0.021, which means that the black luminance is increased as compared with the first embodiment of the present invention.
이는 외부기재의 위상차에 기인하는 것이며, 이로 인해 비교예의 액정표시장치의 광학적 성능이 저하되는 것을 알 수 있다.This is due to the phase difference of the external base material, which shows that the optical performance of the liquid crystal display of the comparative example is lowered.
전술한 바와 같이 IPS 방식의 액정표시장치는 암 상태를 표시할 때 대각방향에서 빛의 누설이 발생하여, 낮은 명암비를 나타내게 된다.As described above, when the IPS mode liquid crystal display device displays a dark state, leakage of light occurs in a diagonal direction, resulting in a low contrast ratio.
이러한 문제는 IPS 방식의 액정표시장치 자체의 문제가 아니라 일반적으로 사용되는 편광판에 기인하는 문제이다. 즉, 일반적으로 대각 빛샘은 액정층에 기인한 효과보다 편광판에 의한 효과가 크며, IPS 방식의 액정표시장치와 같이 횡전계 모드는 전 방위에서 액정에 영향을 받지 않도록 초기 배향 상태를 결정할 수 있으므로 이런 경우 빛샘은 전적으로 편광판에 기인하게 된다.This problem is not a problem of the IPS liquid crystal display device itself but a problem caused by a polarizing plate generally used. That is, in general, the diagonal light leakage is more effective than the effect due to the liquid crystal layer due to the polarizing plate, and since the transverse electric field mode like the IPS liquid crystal display device can determine the initial alignment state so as not to be influenced by the liquid crystal in all directions, In the case of light, the light leakage is caused entirely by the polarizing plate.
도 12a는 정면에서 바라보는 경우에 있어서, 직교하는 상, 하부 편광판의 광투과축을 개략적으로 보여주는 도면이다.FIG. 12A is a view schematically showing a light transmission axis of orthogonal upper and lower polarizing plates when viewed from the front. FIG.
그리고, 도 12b는 대각방향에서 바라보는 경우에 있어서, 직교하는 상, 하부 편광판의 광투과축을 개략적으로 보여주는 도면이다.FIG. 12B is a view schematically showing the light transmission axis of the orthogonal upper and lower polarizing plates when viewed from the diagonal direction. FIG.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 이는 편광판의 광흡수축이 서로 직교하는 편광판일지라도 시야각 방향에 따라 두 편광판의 직교(直交)성이 깨지는 현상이 나타나기 때문이다. 이때, 도 12a 및 12b에 도시된 실선은 예를 들어 상부 편광판의 광흡수축 방향을 나타내며, 점선은 하부 편광판의 광흡수축 방향을 나타낸다.12A and 12B, this is because the orthogonality of the two polarizing plates is broken along the viewing angle direction even if the polarizing plates have the light absorption axes perpendicular to each other. Here, the solid lines shown in Figs. 12A and 12B indicate, for example, the light absorption axis direction of the upper polarizer and the dotted line indicate the light absorption axis direction of the lower polarizer.
도 12a에 도시된 바와 같이, 정면에서 액정패널을 바라보는 경우에는 상, 하부 편광판의 광흡수축이 90도를 이루게 되어 암 상태를 구현하지만, 도 12b에 도시된 바와 같이 대각방향에서 액정패널을 바라보는 경우에는 상, 하부 편광판의 광흡수축이 90도 이상이 되어 두 편광판의 직교성이 깨지기 때문에 빛샘이 발생하게 된다.As shown in FIG. 12A, when the liquid crystal panel is viewed from the front, the optical absorption axes of the upper and lower polarizers are 90 degrees to realize a dark state. However, as shown in FIG. 12B, The light absorption axis of the upper and lower polarizers is 90 degrees or more, and light leakage occurs because the orthogonality of the two polarizers is broken.
이와 같이 IPS 방식의 액정표시장치는 액정층에 횡전계가 인가되는 방식으로 전압에 따른 액정의 위상지연 변화가 작고 상하 좌우방향에서 상, 하부 편광판의 광축이 수직 상태를 유지하기 때문에 시야각이 우수하지만 상, 하부 편광판의 광축의 수직 상태가 깨지는 대각방향에서는 빛샘이 발생하여 화질 저하를 야기하게 된다.As described above, in the IPS-mode liquid crystal display device, a lateral electric field is applied to the liquid crystal layer, and the phase delay of the liquid crystal varies with voltage, and the optical axis of the upper and lower polarizers maintains a vertical state in the up, In the diagonal direction in which the vertical state of the optical axis of the upper and lower polarizers is broken, light leakage occurs and image quality deterioration is caused.
이에 따라 편광판의 기재나 보상필름을 통해 광학보상을 하게 되는데, 본 발명의 제 2 실시예서와 같이 편광판 1장을 삭제하는 경우 미리 설정된 광학보상이 틀어지게 된다. 따라서, 이를 고려하여 보상하여야 하는데, 뽀앙카레 구(Poincare sphere) 표현을 사용하여 상세히 설명한다.Thus, optical compensation is performed through the substrate of the polarizing plate or the compensation film. In the case of deleting one polarizing plate as in the second embodiment of the present invention, the predetermined optical compensation is distorted. Therefore, it should be compensated by taking this into consideration, which will be explained in detail using the Poincare sphere expression.
액정과 같이 투명한 매질의 광학적 특성을 기하학적으로 해석하기 위해 편광상태의 뽀앙카레 구 표현을 이용한다.In order to geometrically analyze the optical properties of a transparent medium such as a liquid crystal, the expression of a polarized state is used.
우선, 존즈벡터는 완전편광만 나타낼 수 있으며, 좀더 일반적인 부분편광을 표현하는 데는 아래의 수학식 1과 같이 정의되는 스토크스 변수(Stokes parameter)를 사용한다.First, the Jones vector can represent only the full polarization, and the Stokes parameter, which is defined as shown in
이때, 는 시간평균을 나타내며, 이 네 변수 사이에는 의 부등식이 성립하는데, 등식은 완전편광에서만 적용된다.At this time, Represents the time average, and between these four variables , The equation applies only to complete polarization.
완전편광의 경우 S1, S2 및 S3을 빛의 밝기 S0으로 나눈 규격화된 변수 s1, s2 및 s3 사이에는 다음의 수학식 2의 관계가 성립한다.In the case of perfect polarization, the following relationship is established between normalized variables s 1 , s 2 and s 3 , which is obtained by dividing S 1 , S 2 and S 3 by the brightness S 0 of light.
이것은 3차원 공간에서 반지름 1인 구의 방정식으로, (s1, s2, s3)를 직교좌표로 하는 점들로 이루어진 구가 뽀앙카레 구를 의미한다.This is an equation of a sphere with a radius of one in three-dimensional space, and a sphere consisting of points with (s 1 , s 2 , s 3 ) as orthogonal coordinates means a pork curry sphere.
이때, 뽀앙카레 구에서 적도선 위의 모든 점들은 선편광에 대응되고 북극점은 오른손 원 편광, 남극점은 왼손 원 편광에 대응된다. 그리고, 북반구의 모든 점은 오른손 타원 편광에 대응되며, 남반구의 모든 점은 왼손 타원 편광에 대응된다.At this time, all the points on the equator line in the Poincare sphere correspond to linearly polarized light, and the north pole corresponds to the right-hand circular polarization and the south pole corresponds to the left-hand circular polarization. All points in the Northern Hemisphere correspond to right-handed elliptical polarized light, and all points in the southern hemisphere correspond to left-handed elliptical polarized light.
도 13a 및 도 13b는 직교좌표계에서 임의의 타원 편광과 이에 대응하는 뽀앙카레 벡터를 나타내는 도면이다.Figs. 13A and 13B are diagrams showing arbitrary elliptical polarized light in the orthogonal coordinate system and the corresponding percoke vector. Fig.
도 13a 및 도 13b를 참조하면, 편광 타원의 장축의 방위각이 Ψ이고 타원 각도가 x인 타원 편광에 대응되는 뽀앙카레 벡터 P의 위도각(latitude angle)은 2x이고 방위각은 2Ψ이며 직교좌표는 이다. 이 점이 북반구에 있으면 전기장 벡터의 회전방향이 시계방향이고 남반구에 있으면 반시계방향이다. 뽀앙카레 구 위의 대척점들은 서로 직교하는 편광 상태를 나타낸다.Referring to FIGS. 13A and 13B, the latitude angle of the pornographic vector P corresponding to the elliptical polarized light having the azimuth angle Ψ of the long axis of the polarization ellipse and the elliptical angle x is 2x, the azimuth angle is 2Ψ, to be. If this point is in the northern hemisphere, the direction of rotation of the electric field vector is clockwise and counterclockwise if it is in the southern hemisphere. The opposite points on the Porcine Curve show polarized states perpendicular to each other.
또한, 빛이 투명한 매질을 지나올 때의 편광상태의 변화를 기술하는 유니타리 존즈행렬은 뽀앙카레 구 위에서 회전변환으로 해석할 수 있다.In addition, the Unitary Jones matrix describing the change in polarization state when a light is transmitted through a transparent medium can be interpreted as a rotation transformation on a Porcocare sphere.
도 14는 정면에서 바라보는 경우에 있어서, 각 광학소자를 통과한 빛의 편광 상태를 뽀앙카레 구를 이용하여 보여주는 도면이다.Fig. 14 is a diagram showing a polarization state of light passing through each optical element when viewed from the front, using a Porcocare sphere. Fig.
그리고, 도 15a 및 도 15b는 대각방향에서 바라보는 경우에 있어서, 각 광학소자를 통과한 빛의 편광 상태를 뽀앙카레 구를 이용하여 보여주는 도면이다.15A and 15B are views showing the polarization state of light passing through each optical element when viewed from the diagonal direction, using a Porcocare sphere.
이때, 도 15b는 도 15a에 도시된 뽀앙카레 구를 정면에서 바라보는 도면에 해당하며, 비록 2차원적으로 표현된 도 15b가 도면에서 화살표를 사용하여 편광 상태에서의 각 변화 전후의 이동을 나타내더라도, 각 광학 특성에 대응하여 결정되는 특정 축 주변의 특정 각으로의 회전에 의해 뽀앙카레 구 상에 표현될 수 있다.15B corresponds to a view in which the Poincare sphere shown in FIG. 15A is viewed from the front, and FIG. 15B, which is two-dimensionally represented, shows the movement before and after the angle change in the polarization state using arrows in the drawing , It can be expressed on a porch curling sphere by rotation to a specific angle around a specific axis determined corresponding to each optical characteristic.
이때, 전술한 바와 같이 뽀앙카레 구는 빛의 모든 편광 상태를 구면 상에 표현한 것으로, 광학소자의 광축과 위상지연 값을 알면 뽀앙카레 구를 이용하여 편광 상태를 쉽게 예측할 수 있으므로 보상필름 설계 시 사용된다.In this case, as described above, the Poincare sphere expresses all the polarization states of light on the spherical surface. If the optical axis and the phase delay value of the optical element are known, the polarization state can be easily predicted using the Poincare sphere. .
이러한 뽀앙카레 구에서 적도선 위의 모든 점들은 선편광을 나타내고, 북극점 S3인 지점은 오른손 원 편광, 남극점 -S3인 지점은 왼손 원 편광을 나타낸다. 또한, 나머지 영역의 북반구는 오른손 타원 편광을 나타내며, 남반구는 왼손 타원 편광을 나타낸다.These ppoang all points on the sphere equator in the curry denote a linear polarizer, Pole S 3 a right-hand circularly polarized light point, South Pole -S 3, at which point represents the left-handed circularly polarized light. In the remaining region, the northern hemisphere represents right-handed elliptical polarized light, and the southern hemisphere represents left-handed elliptical polarized light.
이때, 도 14를 참조하면, A지점 및 A'지점은 액정표시장치를 정면에서 바라보았을 때 하부 편광판의 흡수축 및 상부 편광판의 투과축을 나타내고, B지점 및 B'지점은 하부 편광판의 투과축 및 상부 편광판의 흡수축을 나타낸다. 이러한 상부 편광판과 하부 편광판의 편광 상태는 뽀앙카레 구의 중심(O)에 대해 대칭을 이루어, 서로 수직이 되므로 우수한 암 상태를 표시한다. 즉, 전술한 바와 같이 뽀앙카레 구 위의 대척점(A, B')들은 서로 직교하는 편광 상태를 나타낸다.14, the point A and the point A 'represent the transmission axis of the absorption axis of the lower polarizer and the transmission axis of the upper polarizer when the liquid crystal display device is viewed from the front, the point B and the point B' are the transmission axis of the lower polarizer, Represents the absorption axis of the upper polarizer plate. The polarization state of the upper polarizer plate and the lower polarizer plate is symmetrical with respect to the center O of the Porcine curry sphere, and they are perpendicular to each other, and thus exhibit an excellent dark state. That is, as described above, the opposite points (A, B ') on the porch curlephere show polarized states orthogonal to each other.
그런데, 도 14a 및 도 14b를 참조하면, 액정표시장치를 대각방향에서 바라볼 경우, 상부 편광판의 투과축(A')과 하부 편광판의 투과축(B)은 S2축을 향해 소정거리 이동하고, 상부 편광판의 흡수축(B')과 하부 편광판의 흡수축(A)은 -S2축을 향해 소정거리 이동하게 된다. 이때, A지점과 B'지점은 중심(O)에 대해 대칭을 이루지 않으므로, 상부 편광판과 하부 편광판의 편광 상태는 서로 수직하지 않게 된다.14A and 14B, when the liquid crystal display device is viewed from the diagonal direction, the transmission axis A 'of the upper polarizer and the transmission axis B of the lower polarizer move a predetermined distance toward the S 2 axis, The absorption axis B 'of the upper polarizer and the absorption axis A of the lower polarizer are shifted a predetermined distance toward the -S 2 axis. At this time, since the points A and B 'are not symmetrical with respect to the center O, the polarization states of the upper polarizer and the lower polarizer are not perpendicular to each other.
따라서, 광학 보상필름을 이용하여 상부 편광판에 도달하는 빛의 광축이 상부 편광판의 흡수축과 일치하게 되도록 하여야 한다. 여기서, 하부 편광판을 통과한 입사광의 편광 상태는 B지점에 해당하고, 상부 편광판의 흡수축에 의해 흡수되어 차단된 빛의 편광 상태는 B'지점에 해당한다.Therefore, the optical compensation film must be used so that the optical axis of the light reaching the upper polarizer coincides with the absorption axis of the upper polarizer. Here, the polarization state of the incident light passing through the lower polarizer corresponds to point B, and the polarization state of the light absorbed and absorbed by the absorption axis of the upper polarizer corresponds to point B '.
즉, 입사광이 뽀앙카레 구 상의 A지점에 흡수축 방향이 위치한 하부 편광판을 통과하고 나면 선편광 되어 B지점에 위치하게 된다. 그리고, 선편광된 광은 균질한(homogeneous) 액정층을 통과하게 된다. 액정층의 배향방향이 선편광된 빛의 편광방향과 수직(orthogonal)하기 때문에 선편광된 빛은 액정층 내에서 위상의 변화가 없게 된다. 따라서, 액정층을 통과한 빛은 동일한 선편광 상태를 유지하여 B지점에 해당하는 편광 상태를 가지게 된다.That is, when the incident light passes through the lower polarizer plate in which the absorption axis direction is located at point A on the porcine curve, it is linearly polarized and positioned at point B. Then, the linearly polarized light passes through a homogeneous liquid crystal layer. Since the alignment direction of the liquid crystal layer is orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized light, the linearly polarized light has no phase change in the liquid crystal layer. Therefore, the light passing through the liquid crystal layer maintains the same linearly polarized light state and has a polarization state corresponding to the point B.
이와 같이 IPS 방식의 액정표시장치에 있어서, 대각방향에서의 축을 벗어난 빛샘은 지점 B와 B' 사이의 불일치에 기인한다. 따라서, 광학 보상필름은 액정층의 편광 상태의 변화를 포함하여 B지점에서 B'지점으로의 입사광의 편광 상태의 변화를 야기하는데 이용된다.In this way, in the IPS liquid crystal display device, the light leakage out of the axis in the diagonal direction is caused by the discrepancy between the points B and B '. Therefore, the optical compensation film is used to cause a change in the polarization state of the incident light from the point B to the point B ', including a change in the polarization state of the liquid crystal layer.
이때, 대각방향에서 바라볼 경우, 광학소자를 통과하는 빛의 편광 상태는, 먼저 Rth가 약 -40nm 정도인 TAC(네거티브 C 플레이트에 해당)으로 이루어진 제 3 편광판의 제 3 외부기재에 의해 B지점(정확하게는 B지점 근처)에서 C지점으로 이동하게 된다. 참고로, 이상적인 경우 B지점이 시작점이 되나, 실제 배향막의 프리틸트 각(pretilt angle) 등의 여러 요인을 고려하면 B지점 근처가 시작점이 된다.At this time, when viewed from the diagonal direction, the polarization state of the light passing through the optical element is firstly reflected by the third external substrate of the third polarizer plate made of TAC (corresponding to the negative C plate) having Rth of about -40 nm or so, (More precisely near the B point) to the C point. For reference, in the ideal case, point B becomes the starting point, but considering the various factors such as the pretilt angle of the actual alignment film, the point near the point B becomes the starting point.
그리고, 280nm ~ 350nm의 위상지연 값을 가진 액정패널의 제 1 액정층에 의해 C지점에서 D지점으로 이동하게 된다. 다음으로, 보상필름인 제 1 편광판의 제 1 내부기재, 일 예로 ATW 필름(포지티브 2축 필름에 해당)에 의해 D지점에서 E지점으로 이동하게 된다. 이 경우 제 1 편광판의 제 1 편광소자에 도달하는 빛의 편광 상태(E지점)는 제 1 편광소자의 흡수축(B'지점)과 일치하지 않으며, 따라서 시야각 보상이 틀어지게 되어 빛샘이 발생하게 된다.Then, the first liquid crystal layer of the liquid crystal panel having the phase delay value of 280 nm to 350 nm moves from point C to point D. Next, the first inner substrate of the first polarizing plate as a compensating film, for example, ATW film (corresponding to the positive biaxial film), moves from point D to point E. In this case, the polarization state (point E) of light reaching the first polarizing element of the first polarizing plate does not coincide with the absorption axis (point B ') of the first polarizing element, so that the viewing angle compensation is distorted, do.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 각 광학소자를 통과한 빛의 편광 상태를 뽀앙카레 구를 이용하여 보여주는 도면이다.16A and 16B are views showing a polarization state of light passing through each optical element in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention using a Porcocare sphere.
이때, 도 16b는 도 16a에 도시된 뽀앙카레 구를 사용하여 광경로가 보상되는 메커니즘을 2차원적으로 설명하는 도면이다.Here, FIG. 16B is a diagram for two-dimensionally explaining a mechanism of compensating the optical path using the Porcocare sphere shown in FIG. 16A.
도 16a 및 도 16b를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따라 제 3 외부기재에 등방성 물질을 적용한 IPS 방식의 액정표시장치를 대각방향에서 바라볼 경우, 제 3 외부기재를 통과한 빛의 편광 상태는, 전술한 비교예와 달리 0의 위상지연 값을 가진 제 3 외부기재에 의해 영향을 받지 않는다.16A and 16B, when viewing an IPS-type liquid crystal display device in which an isotropic material is applied to a third external substrate in a diagonal direction according to the second embodiment of the present invention, The polarization state is not influenced by the third external substrate having the phase delay value of 0, unlike the above-described comparative example.
이후, 전술한 바와 동일하게 280nm ~ 350nm의 위상지연 값을 가진 액정패널의 제 1 액정층에 의해 B지점 근처에서 D'지점으로 이동하게 된다.Then, the first liquid crystal layer of the liquid crystal panel having the phase delay value of 280 nm to 350 nm moves to the point D 'in the vicinity of the point B, as described above.
다음으로, 보상필름인 제 1 편광판의 제 1 내부기재, 일 예로 ATW 필름(포지티브 2축 필름에 해당)에 의해 D'지점에서 E'지점으로 최종 이동하게 된다. 이 경우 E'지점은 제 1 편광소자의 흡수축인 B'지점에 근접하여 위치하기 때문에 입사광은 제 1 편광소자에 의해 거의 대부분 흡수되게 되어 대각방향에서 우수한 암 상태를 나타내게 된다.Next, the film is finally moved from the D 'point to the E' point by the first internal substrate of the first polarizer plate, which is a compensation film, for example, an ATW film (corresponding to the positive biaxial film). In this case, since the point E 'is located close to the point B', which is the absorption axis of the first polarizing element, the incident light is mostly absorbed by the first polarizing element, thereby exhibiting an excellent dark state in the diagonal direction.
이와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 의하면 편광판의 삭제에 의해 틀어진 빛의 경로가 제 3 외부기재에 의해 보상됨에 따라 본 발명의 제 1 실시예와 유사한 빛의 경로를 가지게 된다.As described above, according to the second embodiment of the present invention, since the path of the light that is erased by erasing the polarizing plate is compensated by the third external substrate, it has a light path similar to that of the first embodiment of the present invention.
도 17a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 대각방향의 시야각에서의 컬러 특성을 예로 들어 보여주는 도면이다.17A is a diagram showing color characteristics at a viewing angle in a diagonal direction in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
그리고, 도 17b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 암 상태의 휘도 시야각 특성을 예로 들어 보여주는 도면이다.17B is a view showing an example of the luminance viewing angle characteristic in the dark state in the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
이때, 도 17a 및 도 17b는 광-밸브 패널에 IPS 방식을 적용한 경우를 예로 들어 보여주고 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, TN 방식을 적용한 경우에도 실질적으로 동일한 결과를 얻을 수 있다.Here, FIGS. 17A and 17B show an example in which the IPS method is applied to the light-valve panel. However, the present invention is not limited thereto, and substantially the same result can be obtained even when the TN system is applied.
도 17a를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 경우 블랙 화면에서 시야각 빛샘이 비교예에 비해 개선된 것을 알 수 있다. 즉, 대각 시야각에서 발생하였던 빛샘이 감소하고, 녹색을 띤(greenish) 색감이 개선된 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 17A, it can be seen that the viewing angle light leakage in the black screen of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention is improved as compared with the comparative example. That is, it can be seen that the light leakage generated at the diagonal viewing angle is reduced and the color tone of greenish is improved.
또한, 도 17b를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 경우 암 상태에서 최대 휘도 값은 약 0.0088이며, 전술한 비교예에 비해 블랙 휘도가 매우 감소한 것을 알 수 있다. 이는 본 발명의 제 1 실시예와 동등한 수준이다.17B, in the case of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention, the maximum luminance value in the dark state is about 0.0088, which means that the black luminance is much reduced as compared with the above-described comparative example. This is equivalent to the first embodiment of the present invention.
또한, 이와 같이 구성되는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 동일하게 광-밸브 패널(220)의 구동에 의해 광-밸브 패널(220) 하부에 위치하는 백라이트 유닛(250)으로부터의 빛을 선택적으로 투과, 또는 차단시킴으로써 IPS 방식의 액정표시장치의 명암비를 향상시킬 수 있다. 이때, 광-밸브 패널(220)은 일정 영역 내지 구역을 설정하여 액정패널(210)로 향하는 빛을 일정 영역 내지 구역별로 선택적으로 투과시키거나 차단시킬 수 있다. 이때, 일정 영역 내지 구역은 소정 개수의 서브-화소를 포함하도록 설정될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention configured as described above, as in the first embodiment of the present invention, by driving the light-
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 편광판 1장을 삭제하는 동시에, 삭제된 편광판에 따른 광경로를 보상함으로써 액정표시장치의 두께를 최소화한 상태에서 암 상태의 시야각 및 휘도를 개선할 수 있는 효과를 제공한다.Accordingly, in the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, one polarizing plate is removed, and the viewing angle and luminance of the dark state are minimized while the thickness of the liquid crystal display device is minimized by compensating the optical path according to the polarizing plate And provides an effect that can be improved.
도 18a 및 도 18b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 광-밸브 패널에 의한 광 투과 및 차단을 설명하기 위한 도면들이다.18A and 18B are views for explaining light transmission and blocking by the light-valve panel in the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention.
이때, 도 18a 및 도 18b는 설명의 편의상 광-밸브 패널에 TN 방식을 적용한 경우의 광-밸브 패널에 의한 광 투과 및 차단을 예로 들어 보여주고 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, IPS 방식을 적용한 경우에도 실질적으로 동일한 방식으로 구동되는 것을 알 수 있다.18A and 18B illustrate light transmission and blocking by the light-valve panel when TN mode is applied to the light-valve panel for convenience of explanation. However, the present invention is not limited to this, and it can be seen that even when the IPS system is applied, it is driven in substantially the same manner.
이때, 도 18a 및 도 18b의 좌측에는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 구성되는 편광판들의 편광상태, 구체적으로 편광판들의 흡수축을 함께 도시하고 있다.At this time, the polarization states of the polarizers constituting the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention, specifically, the absorption axes of the polarizers are shown on the left side of FIGS. 18A and 18B.
먼저, 도 18a를 참조하면, 화소전극(227)과 공통전극(226) 사이에 전계가 형성되지 않는 광-밸브 패널의 오프(off) 상태에서는, 제 3 및 제 4 배향막(미도시)에 의해 제 2 액정층(225)의 제 2 액정분자(230)의 장축이 백라이트 유닛(미도시)으로부터 제공되는 빛의 방향과 나란하게 90도 꼬인(twisted) 상태로 배열된다.18A, in the off-state of the light-valve panel in which no electric field is formed between the
이때, 백라이트 유닛으로부터 제공된 빛은 제 4 편광판(224)에 의해 제 4 편광소자의 투과축 방향으로 선편광된 후에 제 2 액정층(225)을 통과한다. 이때, 제 2 액정층(225)을 통과하는 빛은 90도 꼬인 제 2 액정분자(230)에 의해 편광 방향이 90도 바뀌게 된다. 따라서, 제 2 액정층(225)을 통과한 빛은 제 4 편광소자의 편광방향과 수직한 투과축을 갖는 제 3 편광판(223)의 제 3 편광소자를 통과한다(노멀리 화이트 모드의 경우). 즉, 오프 상태에서 광-밸브 패널은 광 투과 역할을 한다.At this time, the light provided from the backlight unit is linearly polarized in the transmission axis direction of the fourth polarizing element by the fourth
다음으로, 도 18b를 참조하면, 화소전극(227)과 공통전극(226) 사이에 전계가 형성되는 광-밸브 패널의 온(on) 상태에서는 제 2 액정분자(230)의 장축이 백라이트 유닛으로부터 제공되는 빛의 방향과 평행하게 배열된다.18B, in the on-state of the light-valve panel in which an electric field is formed between the
따라서, 백라이트 유닛으로부터 제공된 빛은 제 4 편광소자의 투과축 방향으로 선편광된 후에 편광 방향의 변화 없이 제 2 액정층(225)을 그대로 통과하게 된다. 따라서, 제 2 액정층(225)을 통과한 빛은 제 4 편광소자의 편광방향과 수직한 투과축을 갖는 제 3 편광판(223)의 제 3 편광소자에 의해 차단된다. 즉, 온 상태에서 광-밸브 패널은 광 차단 역할을 한다.Therefore, the light provided from the backlight unit is linearly polarized in the transmission axis direction of the fourth polarizing element, and then passes through the second
한편, 전술한 본 발명의 제 1, 제 2 실시예에 따른 액정패널과 광-밸브 패널은 점착층에 의해 서로 부착될 수 있다. 즉, 액정패널과 광-밸브 패널의 제 3 편광판이 점착층에 의해 서로 부착될 수 있는데, 이를 다음의 본 발명의 제 3 실시예를 통해 상세히 설명한다.Meanwhile, the liquid crystal panel and the light-valve panel according to the first and second embodiments of the present invention can be attached to each other by an adhesive layer. That is, the third polarizer plate of the liquid crystal panel and the light-valve panel can be attached to each other by the adhesive layer, which will be described in detail in the following third embodiment of the present invention.
도 19는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 예로 들어 보여주는 단면도로써, 편광판을 구성하는 구성요소들을 상세하게 보여주고 있다.FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating a structure of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention, and shows components constituting the polarizer in detail.
이때, 도 19에 도시된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널과 광-밸브 패널의 제 3 편광판이 점착층에 의해 서로 부착되는 것을 제외하고는 전술한 본 발명의 제 2 실시예와 실질적으로 동일한 구성으로 이루어져 있다.In this case, the liquid crystal display according to the third embodiment of the present invention shown in Fig. 19 is different from the liquid crystal display of the second embodiment of the present invention except that the third polarizer plate of the liquid crystal panel and the light- Which is substantially the same as the embodiment.
또한, 도 19에 도시된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치는 IPS 방식의 액정표시장치를 예로 들고 있다.In addition, the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 19 exemplifies an IPS liquid crystal display device.
도 19를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치는 크게 액정패널(310)과, 액정패널(310)의 하부에 위치하는 백라이트 유닛(미도시) 및 액정패널(310)과 백라이트 유닛 사이에 위치하는 광-밸브 패널(320)을 포함하여 구성될 수 있다.19, a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention mainly includes a
이때, 자세히 도시하지 않았지만, 액정패널(310)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하며, 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 제 1 기판과, 제 2 기판 및 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 셀 갭에 형성된 제 1 액정분자를 포함하는 제 1 액정층으로 이루어질 수 있다.Although not shown in detail, the
또한, 제 1 기판과 제 2 기판 내면에는 각각 제 1 액정층과 접하는 제 1 배향막과 제 2 배향막이 형성될 수 있으며, 제 1 배향막과 제 2 배향막에 의해 제 1 액정분자의 초기 배열(배향 방향)이 결정될 수 있다.In addition, a first alignment layer and a second alignment layer, which are in contact with the first liquid crystal layer, may be formed on the inner surfaces of the first substrate and the second substrate, respectively. The initial alignment of the first liquid crystal molecules ) Can be determined.
제 1 액정층은 제 1 액정분자 대신에 나노 캡슐 액정 구조로 대체할 수 있다. 이 경우 나노 캡슐 액정을 제 1 기판이나 제 2 기판 위에 코팅한 후 경화하여 제 1 액정층을 형성할 수 있다.The first liquid crystal layer may be replaced with a nanocapsule liquid crystal structure instead of the first liquid crystal molecule. In this case, the nanocapsule liquid crystal may be coated on the first substrate or the second substrate and then cured to form the first liquid crystal layer.
이와 같이 구성된 액정패널(310)의 상부 외측에는 제 1 편광판(303)이 부착될 수 있다. 여기서, 상부와 하부는 상대적인 위치를 나타내며, 광-밸브 패널(320)이 액정패널(310)의 상부에 위치할 경우 제 1 편광판(303)은 액정패널(310)의 하부에 위치할 수 있다.The first
이때, 제 1 편광판(303)은 액정패널(310)을 경유한 빛을 편광 시킬 수 있다.At this time, the first
이때, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 경우에는 제 2 기판 하부의 제 2 편광판을 제거하고 광-밸브 패널(320)의 제 3 편광판(323)을 공통으로 이용한 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 제 2 기판 하부에 제 2 편광판을 부착하고, 광-밸브 패널(320) 외측의 제 3 편광판(323)을 제거할 수도 있다.In this case, in the case of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention, the second polarizing plate under the second substrate is removed and the third
이때, 액정패널(310)과 제 1 편광판(303) 사이, 또는 제 1 편광판(303)의 외측에는 정전기 방지층(미도시)이 형성될 수 있다.At this time, an antistatic layer (not shown) may be formed between the
제 1 편광판(303)은 제 1 내부기재(303b)와, 제 1 외부기재(303c) 및 제 1 내부기재(303b)와 제 1 외부기재(303c) 사이에 위치한 제 1 편광소자(303a)를 포함하여 구성될 수 있다.The first
제 1 내부기재(303b)는 점착제(미도시)를 통해 액정패널(310)의 외측에 부착될 수 있다.The first
제 1 편광소자(303a)는 PVA로 이루어질 수 있다.The first
제 1 편광소자(303a)에 사용되는 광학 필름으로는 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 요오드 또는 2색성 염료를 함유하는 PVA계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름의 연신 필름과, 2색성물질과 액정성 화합물을 함유하는 액정성 조성물을 일정 방향으로 배향시킨 O형 편광소자 및 리오트로픽 액정을 일정 방향으로 배향시킨 E형 편광소자 등을 들 수 있다.The optical film used for the first
그리고, 제 1 내부기재(303b)는 위상지연이 없는 일반적인 보호필름으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 0-TAC이나 PMMA의 O-아크릴, 또는 0-COP 등으로 이루어질 수 있다. 또는, 패널 시야각 보상필름인 ATW 필름으로 이루어질 수 있다.The first
제 1 외부기재(303c)는 비등방성 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 UV 흡수제 등이 첨가된 Rth가 -40nm 정도인 TAC으로 이루어질 수 있다.The first
다음으로, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광-밸브 패널(320)은 전술한 바와 같이 액정패널(310) 하부에 위치하여 빛을 선택적으로 투과/차단함으로써 블랙 화면에서 딥 블랙을 구현할 수 있는 것을 특징으로 한다.Next, the photo-
자세히 도시하지 않았지만, 광-밸브 패널(320)은 서로 대향하여 합착된 제 3 기판과, 제 4 기판 및 제 3 기판과 제 4 기판 사이의 셀 갭에 형성된 제 2 액정분자를 포함하는 제 2 액정층으로 이루어질 수 있다.Although not shown in detail, the light-
이때, 제 3 기판과 제 4 기판 내면에는 각각 제 2 액정층과 접하는 제 3 배향막과 제 4 배향막이 형성될 수 있으며, 제 3 배향막과 제 4 배향막에 의해 제 2 액정분자의 초기 배열이 결정될 수 있다.At this time, a third alignment film and a fourth alignment film, which are in contact with the second liquid crystal layer, respectively, may be formed on the inner surfaces of the third substrate and the fourth substrate, and the initial alignment of the second liquid crystal molecules may be determined by the third alignment film and the fourth alignment film have.
또한, 광-밸브 패널(320), 즉 제 3 기판과 제 4 기판의 외측에는 각각 제 3 편광판(323)과 제 4 편광판(324)이 부착될 수 있다.In addition, a third
제 2 액정층은 제 2 액정분자 대신에 나노 캡슐 액정 구조로 대체할 수 있다.The second liquid crystal layer may be replaced with a nanocapsule liquid crystal structure instead of the second liquid crystal molecule.
이때, 제 3 편광판(323)과 제 4 편광판(324)은 서로 수직한 흡수축을 가질 수 있다. 또한, 제 1 편광판(303)과 제 3 편광판(323)은 서로 수직한 흡수축을 가질 수 있다.At this time, the third
전술한 바와 같이 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 경우에는 액정패널(310) 하부의 제 2 편광판을 제거하고 광-밸브 패널(320)의 제 3 편광판(323)을 공통으로 이용한 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 액정패널(310) 하부에 제 2 편광판을 부착하고, 광-밸브 패널(320) 외측의 제 3 편광판(323)을 제거할 수도 있다.As described above, in the case of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention, the second polarizing plate under the
제 3 편광판(323)은 제 3 내부기재(323b)와, 제 3 외부기재(323c) 및 제 3 내부기재(323b)와 제 3 외부기재(323c) 사이에 위치한 제 3 편광소자(323a)를 포함하여 구성될 수 있다.The third
또한, 제 4 편광판(324)은 제 4 내부기재(324b)와, 제 4 외부기재(324c) 및 제 4 내부기재(324b)와 제 4 외부기재(324c) 사이에 위치한 제 4 편광소자(324a)를 포함하여 구성될 수 있다.The fourth
제 3 내부기재(323b)와 제 4 내부기재(324b)는 각각 점착제(미도시)를 통해 제 3 기판(321)과 제 4 기판(322)의 외측에 부착될 수 있다.The third
제 3 편광소자(323a)와 제 4 편광소자(324a)는 PVA로 이루어질 수 있다.The third
그리고, 제 3 편광소자(323a)와 제 4 편광소자(324a)에 사용되는 광학 필름으로는 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 요오드 또는 2색성 염료를 함유하는 PVA계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름의 연신 필름과, 2색성물질과 액정성 화합물을 함유하는 액정성 조성물을 일정 방향으로 배향시킨 O형 편광소자 및 리오트로픽 액정을 일정 방향으로 배향시킨 E형 편광소자 등을 들 수 있다.The optical film used for the third
그리고, 제 3 내부기재(323b)와 제 4 내부기재(324b)는 위상지연이 없는 일반적인 보호필름으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 0-TAC이나 PMMA의 O-아크릴, 또는 0-COP 등으로 이루어질 수 있다. 또는, 제 4 내부기재(324b)는 패널 시야각 보상필름인 ATW 필름으로 이루어질 수도 있다.The third
제 4 외부기재(324c)는 비등방성 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 UV 흡수제 등이 첨가된 Rth가 -40nm 정도인 TAC으로 이루어질 수 있다.The fourth
이때, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제 3 외부기재(323c)는 전술한 본 발명의 제 2 실시예와 동일하게 위상지연이 없는 등방성 물질, 예를 들어 0-TAC이나 PMMA의 O-아크릴, 또는 0-COP 등으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In this case, the third
따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 의하면 편광판의 삭제에 의해 틀어진 빛의 경로가 제 3 외부기재(323c)에 의해 보상됨에 따라 본 발명의 제 1, 제 2 실시예와 유사한 빛의 경로를 가지게 된다.Therefore, according to the third embodiment of the present invention, as the path of the light that is distorted by the deletion of the polarizing plate is compensated by the third
또한, 이와 같이 구성되는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치는 전술한 본 발명의 제 1, 제 2 실시예와 동일하게 광-밸브 패널(320)의 구동에 의해 광-밸브 패널(320) 하부에 위치하는 백라이트 유닛으로부터의 빛을 선택적으로 투과, 또는 차단시킴으로써 IPS 방식의 액정표시장치의 명암비를 향상시킬 수 있다. 이때, 광-밸브 패널(320)은 일정 영역 내지 구역을 설정하여 액정패널(310)로 향하는 빛을 일정 영역 내지 구역별로 선택적으로 투과시키거나 차단시킬 수 있다. 이때, 일정 영역 내지 구역은 소정 개수의 서브-화소를 포함하도록 설정될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The liquid crystal display according to the third embodiment of the present invention having the above-described structure is constructed in the same manner as the first and second embodiments of the present invention by driving the light-
따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치는 편광판 1장을 삭제하는 동시에, 삭제된 편광판에 따른 광경로를 보상함으로써 액정표시장치의 두께를 최소화한 상태에서 암 상태의 시야각 및 휘도를 개선할 수 있는 효과를 제공한다.Therefore, in the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention, one of the polarizers is eliminated, and the viewing angle and the luminance of the dark state are minimized while the thickness of the liquid crystal display device is minimized by compensating the optical path along the polarizer And provides an effect that can be improved.
특히, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널(310)과 광-밸브 패널(320)의 제 3 편광판(323)이 점착층(360)에 의해 서로 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.Particularly, in the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention, the
전술한 본 발명의 제 1, 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널과 광-밸브 패널 사이에 에어 갭(air gap)이 존재하기 때문에 계면 반사에 의한 휘도 손실이 발생할 수 있다. 이에 비해 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널(310)과 광-밸브 패널(320)이 점착층(360)에 의해 서로 부착됨에 따라 이러한 계면 반사가 억제되고, 따라서 휘도 손실을 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.In the liquid crystal display according to the first and second embodiments of the present invention, an air gap exists between the liquid crystal panel and the light-valve panel, thereby causing a luminance loss due to interface reflection. In contrast, in the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention, the interface reflection is suppressed as the
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.While a great many are described in the foregoing description, it should be construed as an example of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be construed as limited to the embodiments described, but should be determined by equivalents to the appended claims and the claims.
103,203,303 : 제 1 편광판
110,210,310 : 액정패널
120,220,320 : 광-밸브 패널
123,223,323 : 제 3 편광판
124,224,324 : 제 4 편광판
150,250 : 백라이트 유닛
360 : 점착층103, 203, 303:
120, 220, 320: light-
124, 244, 324:
360: Adhesive layer
Claims (13)
상기 액정패널 하부에 위치하며, 상기 액정패널에 빛을 선택적으로 투과시키거나 차단하는 광-밸브 패널; 및
상기 광-밸브 패널의 상, 하부에 부착된 제 3, 제 4 편광판을 포함하며,
상기 제 3 편광판은 등방성 물질로 이루어진 제 3 외부기재를 구비하는 액정표시장치.A first polarizer attached to an upper portion of the liquid crystal panel;
A light valve panel positioned below the liquid crystal panel and selectively transmitting or blocking light to the liquid crystal panel; And
And third and fourth polarizers attached to upper and lower portions of the light-valve panel,
Wherein the third polarizer comprises a third external substrate made of an isotropic material.
서로 대향하여 합착된 제 1 기판과 제 2 기판; 및
상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 구비된 제 1 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 1,
A first substrate and a second substrate bonded together facing each other; And
And a first liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate.
상기 액정패널에 부착되는 제 1 내부기재;
제 1 외부기재; 및
상기 제 1 내부기재와 상기 제 1 외부기재 사이에 위치한 제 1 편광소자를 포함하여 구성되는 액정표시장치.The liquid crystal display according to claim 1,
A first inner substrate attached to the liquid crystal panel;
A first outer substrate; And
And a first polarizing element positioned between the first inner substrate and the first outer substrate.
서로 대향하여 합착된 제 3 기판과 제 4 기판; 및
상기 제 3 기판과 상기 제 4 기판 사이에 구비된 제 2 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시장치.The light-valve panel according to claim 1,
A third substrate and a fourth substrate bonded together facing each other; And
And a second liquid crystal layer provided between the third substrate and the fourth substrate.
상기 광-밸브 패널에 부착되는 제 3 내부기재;
제 3 외부기재; 및
상기 제 3 내부기재와 상기 제 3 외부기재 사이에 위치한 제 3 편광소자를 포함하여 구성되는 액정표시장치.The liquid crystal display according to claim 1, wherein the third polarizer comprises:
A third inner substrate attached to the light-valve panel;
A third outer substrate; And
And a third polarizing element positioned between the third inner substrate and the third outer substrate.
상기 광-밸브 패널에 부착되는 제 4 내부기재;
제 4 외부기재; 및
상기 제 4 내부기재와 상기 제 4 외부기재 사이에 위치한 제 4 편광소자를 포함하여 구성되는 액정표시장치.The liquid crystal display according to claim 1, wherein the fourth polarizer comprises:
A fourth inner substrate attached to the light-valve panel;
A fourth outer substrate; And
And a fourth polarizing element positioned between the fourth inner substrate and the fourth outer substrate.
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---|---|---|---|
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- 2016-06-30 KR KR1020160082834A patent/KR20180003247A/en not_active Application Discontinuation
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