KR20180049297A - 광 밸브를 구비한 액정 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 밸브를 구비한 액정 표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 액정 표시장치는, 백 라이트 유닛, 광 밸브 패널 및 화상정보 패널을 포함한다. 광 밸브 패널은, 백 라이트 유닛 앞면에 배치되며, 다수 개의 광 밸브 단위 화소 영역들을 구비한다. 화상정보 패널은, 광 밸브 패널의 앞면에 배치되며, 다수 개의 화상정보 단위 화소 영역들을 구비한다.

Description

광 밸브를 구비한 액정 표시장치{Liquid Crystal Display Having Light Valve}
본 발명은 광 밸브를 구비한 액정 표시장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 광 밸브용 액정 패널과 화상 표시용 액정 패널을 구비하여, 흑백 대비를 향상한 액정 표시장치에 관한 것이다.
액정 표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 액정 표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정 표시장치의 대부분을 차지하고 있는 투과형 (Transmittive) 액정 표시장치는 액정 층에 인가되는 전계를 제어하여 백 라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 혹은 외부광을 이용하여 변조함으로써 화상을 표시한다.
액정 표시장치는 대표적인 평판 표시장치로서 다양한 목적에 응용되고 있다. 액정 표시장치는 편광을 이용하는 것으로서, 다양하게 응용될 수 있다. 또한, 기본적으로 투명 기판을 통과하는 빛의 양을 조절하여 화상을 구현하는 것이므로, 사용하지 않을 때는 유리와 같은 기능을 하고, 사용할 때만 표시장치로 활용하는 그 응용 분야가 다양하다.
도 1은 종래 기술에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 사시도이다. 액정 표시장치는 표시 패널(LCDP)과 백 라이트 유닛(BLU)을 포함한다. 표시 패널(LCDP)은 광 투과축이 서로 직교하도록 배치된 두 장의 편광판들(PU 및 PL)과 그 사이에 개재된 액정 패널(LCP)을 포함한다.
액정 패널(LCP)은, 상부 기판(SU), 하부 기판(SL), 그리고 그 사이에 개재된 액정 층(LC)을 포함한다. 액정 패널(LCP)의 상부와 하부에는 각각 상부 편광판(PU)과 하부 편광판(PL)이 부착된다. 상부 기판(SU)과 하부 기판(SL)에는 도면으로 도시하지 않았으나, 매트릭스 방식으로 나열된 화소 영역을 정의하는 배선 및 블랙 매트릭스가 형성될 수 있으며, 액정 층(LC)을 구동하기 위한 공통 전극과 화소 전극을 구비한다. 또한, 색상을 구현하기 위한 칼라 필터를 포함할 수 있다.
상부 기판(SU)의 전면부 표면에는 상부 편광판(PU)이 부착되고, 하부 기판(SL)의 배면부 표면에는 하부 편광판(PL)이 부착된다. 상부 편광판(PU)와 하부 편광판(PL)의 광 투과축은 서로 직교하도록 배치하여야 흑색을 표현할 때 완전한 흑색 계조를 구현할 수 있다.
표시 패널(LCDP)의 아래에는 백 라이트 유닛(BLU)이 배치된다. 백 라이트 유닛(BLU)는 도광판(LG)과 광원(LS)을 포함한다. 광원(LS)은 도광판(LG)의 일측면에 배치되어 도광판(LG) 내부로 빛을 조사한다. 도광판(LG)은 측면으로부터 입사된 빛을 도광판(LG)내부의 전체 영역으로 확산시키며, 표시 패널(LCDP)이 위치한 면으로 빛을 굴절시킨다. 이를 위해, 도광판(LG)의 배면에는 반사 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
평판 표시장치의 대명사격인 액정 표시장치는 단순한 모니터와 TV에 국한하지 않고, 다양한 분야에서 표시장치로서 응용되고 있다. 최근에는 자동차의 계기판에도 평판 표시장치가 적용되는 경우가 늘고 있다. 자동차의 계기판은 사용자에게 정확한 정보를 시각적으로 표현하여야 한다. 따라서, 주변 환경의 밝기에 영향을 받지 않고, 계조 및 채도 구분을 정확히 할 수 있어야 한다.
또한, 터치 기능을 탑재하여 운전 중에도 사용자가 직관적이고 즉각적으로 필요한 정보를 입력할 수 있어야 한다. 터치 입력 작업을 수행함에 있어, 표시 정보를 왜곡시킬 수 있는 상황이 발생해서는 안된다. 이와 같이, 다양한 분야에 적용함에 있어서, 사용 환경에 따라 정확한 시각 정보를 안정되게 제공할 수 있는 평판 표시장치에 대한 요구가 증가하고 있다.
본 발명의 목적은, 상기 종래 기술에 의한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 흑색 계조 균일도 및 계조비가 우수한 액정 표시장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 계조비가 우수하면서 모아레나 무라와 같은 무늬가 발생하지 않는 우수한 화질을 갖는 액정 표시장치를 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정 표시장치는, 백 라이트 유닛, 광 밸브 패널 및 화상정보 패널을 포함한다. 광 밸브 패널은, 백 라이트 유닛 앞면에 배치되며, 다수 개의 광 밸브 단위 화소 영역들을 구비한다. 화상정보 패널은, 광 밸브 패널의 앞면에 배치되며, 다수 개의 화상정보 단위 화소 영역들을 구비한다.
일례로, 광 밸브 단위 화소 영역과 화상정보 단위 화소 영역이 엇갈려 배치된다.
일례로, 광 밸브 단위 화소 영역은, 마름모 형상을 갖는다. 화상정보 단위 화소 영역은, 정사각 형상을 갖는다.
일례로, 마름모 형상은, 정사각 형상을 45도 회전한 형상에 대응한다.
일례로, 광 밸브 단위 화소 영역의 크기는, 화상정보 단위 화소 영역의 크기와 서로 다른 크기를 갖는다.
일례로, 광 밸브 단위 화소 영역의 크기는, 화상정보 단위 화소 영역의 크기에 대해 0.5배 내지 2.8배 사이의 값 중 선택한 어느 한 값을 갖는다.
일례로, 광 밸브 패널은, 데이터 배선, 게이트 배선, 박막 트랜지스터 그리고 화소 전극을 포함한다. 데이터 배선은, 마름모 형상을 따라, 세로 방향으로 진행한다. 게이트 배선, 마름모 형상을 따라, 가로 방향으로 진행한다. 박막 트랜지스터는, 마름모 형상의 일측 모서리에 배치된다. 화소 전극은, 마름모 형상의 단위 화소 영역 내에 배치되어 박막 트랜지스터에 연결된다.
일례로, 광 밸브 패널의 단위 화소 영역에 배치된 백색 칼라 필터를 더 포함한다.
일례로, 화상정보 단위 화소 영역 하나는, 다수 개의 서브 화소 영역을 포함한다.
일례로, 다수 개의 서브 화소 영역들은, 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소 그리고 청색 서브 화소를 포함한다.
본 발명에 의한 액정 표시장치는, 화상정보 패널과 백 라이트 유닛 사이에 광 밸브 패널을 더 구비함으로써, 흑색 계조 균일도와 계조비가 우수한 화질을 제공한다. 본 발명에서, 화상정보 패널의 단위 화소 영역과 광 밸브 패널의 단위 화소 영역이 서로 엇갈려 배치됨으로써, 모아레나 무라와 같은 무늬가 발생하지 않는다. 또한, 본 발명에서는, 화상정보 패널의 단위 화소 영역과 광 밸브 패널의 단위 화소 영역이 서로 다른 형상 및 서로 다른 크기를 가짐으로써 개구율을 최대한으로 확보한 양질의 화상 정보를 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 광 밸브를 구비한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 광 밸브용 액정 패널의 구조를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 화상정보 표시용 액정 패널의 구조를 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 광 밸브를 구비한 액정 표시장치에서 광 밸브용 액정 패널과, 화상정보 표시용 액정 패널의 배치 구조를 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 광 밸브용 액정 패널의 구조를 나타내는 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
<제1 실시 예>
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 대해 설명한다. 도 2는 본 발명에 의한 광 밸브를 구비한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다. 본 발명의 제1 실시 예에 의한 광 밸브를 구비한 액정 표시장치는, 표시 패널(LCDP)과 백 라이트 유닛(BLU)을 포함한다.
표시 패널(LCDP)은, 하부 편광판(PL), 광 밸브 패널(LV), 화상정보 패널(RV) 및 상부 편광판(PU)을 포함한다. 광 밸브 패널(LV) 위에는 화상정보 패널(RV)이 적층되어 있다.
광 밸브 패널(LV)과 화상정보 패널(RV)을 액정 패널로 구현하는 경우, 편광판을 더 필요로 한다. 예를 들어, 광 밸브 패널(LV)의 배면에는 하부 편광판(PL)이 배치되어 있다. 화상정보 패널(RV)의 위에는 상부 편광판(PU)이 배치되어 있다.
표시 패널(LCDP)의 배면, 즉 하부 편광판(PL)의 아래에는 백 라이트 유닛(BLU)이 배치되어 있다. 백 라이트 유닛(BLU)은, 도광판(LG)과 광원(LS)을 포함한다. 광원(LS)은 도광판(LG)의 일측면에 배치되어 도광판(LG) 내부로 빛을 조사한다. 도광판(LG)은 측면으로부터 입사된 빛을 도광판(LG)내부의 전체 영역으로 확산시키며, 표시 패널(LCDP)이 위치한 면으로 빛을 굴절시킨다. 이를 위해, 도광판(LG)의 배면에는 반사 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
여기서, 백 라이트 유닛(BLU)을, 도광판(LG)의 측변에 광원(LS)이 배치하는 에지형(Edge Type)으로 도시하였다. 하지만, 이에 국한하는 것이 아니며, 광원이 도광판 혹은 확산판의 하면에 배치된 직하형(Direct Type)을 사용할 수도 있다. 도면에 나타나지 않았으나, 도광판(LG)의 상부 표면 위에는 집광 및 확산 효율을 향상하기 위한 광학 시트들이 더 배치될 수 있다.
광 밸브 패널(LV)은 즉, 동일한 흑색 계조에 대해 표시 패널(LCDP) 전체 표면에서 동일한 정도로 나타내도록 흑색 계조 균일성(Black Uniformity)을 향상하기 위한 것이다. 또한, 명암비(Contrast Ratio: CR)를 향상하기 위해 사용한다. 따라서, 광 밸브 패널(LV)은 색상을 표현하기 위한 칼라 필터를 구비하지 않는다.
도 3을 참조하여, 광 밸브 패널(LV)을 액정 패널로 구현한 경우에 대해 상세히 설명한다. 투명 기판 위에 다수 개의 단위 화소 영역(UPL)들이 매트릭스 방식으로 배열되어 있다. 단위 화소 영역(UPL)은 세 개의 서브 화소 영역(SPL)들을 포함할 수 있다.
서브 화소 영역(SPL)은 기판을 가로 방향으로 진행하는 게이트 배선(GL)과 세로 방향으로 진행하는 데이터 배선(DL)이 교차하는 구조에 의해 정의된다. 서브 화소 영역(SPL) 내에는 박막 트랜지스터(T)와 화소 전극(PXL)이 배치되어 있다. 박막 트랜지스터(T)는 게이트 배선(DL)에서 분기한 게이트 전극(G), 데이터 배선(DL)에서 분기한 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 포함한다. 화소 전극(PXL)은 드레인 전극(D)에 연결되어 있다.
단위 화소 영역(UPL)은 가로변과 세로변의 길이가 동일한 정사각형의 형상을 가질 수 있다. 따라서, 서브 화소 영역(SPL)은 가로변 대 세로변의 비율이 1:3인 직사각형의 형상을 가질 수 있다.
광 밸브 패널(LV)은 밝고 어두운 정도만을 표현하므로, 칼라 필터를 구비하지 않는다. 즉, 모든 서브 화소 영역(SPL)에는 칼라 필터가 없거나, 필요하다면, 백색 칼라 필터를 구비할 수 있다.
화상정보 패널(RV)은 실제적인 화상 정보를 표현하기 위한 패널이다. 도 4를 참조하여, 화상정보 패널(RV)을 액정 패널로 구현한 경우에 대해 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 화상정보 표시용 액정 패널의 구조를 나타내는 평면도이다.
화상정보 패널(RV)의 구조는 광 밸브 패널(LV)와 동일할 수 있다. 예를 들어, 투명 기판 위에 다수 개의 단위 화소 영역(UPR)들이 매트릭스 방식으로 배열되어 있다. 단위 화소 영역(UPR)은 세 개의 서브 화소 영역(SPR)들을 포함할 수 있다.
서브 화소 영역(SPR)은 기판을 가로 방향으로 진행하는 게이트 배선(GL)과 세로 방향으로 진행하는 데이터 배선(DL)이 교차하는 구조에 의해 정의된다. 서브 화소 영역(SPR) 내에는 박막 트랜지스터(T)와 화소 전극(PXL)이 배치되어 있다. 박막 트랜지스터(T)는 게이트 배선(DL)에서 분기한 게이트 전극(G), 데이터 배선(DL)에서 분기한 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 포함한다. 화소 전극(PXL)은 드레인 전극(D)에 연결되어 있다.
단위 화소 영역(UPR)은 가로변과 세로변의 길이가 동일한 정사각형의 형상을 가질 수 있다. 따라서, 서브 화소 영역(SPR)은 가로변 대 세로변의 비율이 1:3인 직사각형의 형상을 가질 수 있다.
화상정보 패널(RV)은 사용자에게 시각 정보를 담은 화상 정보를 표현하여야 하므로, 칼라 필터를 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 각 서브 화소 영역(SPR)에는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 중 어느 한 색상을 나타내는 칼라 필터가 배치된다.
본 발명에 의한 광 밸브를 구비한 액정 표시장치는, 앞에서 설명한 광 밸브 패널(LV) 위에 화상정보 패널(RV)을 적층한 구조를 갖는다. 즉, 광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL)과 화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)이 1:1로 대응하도록 적층한 구조를 가질 수 있다.
이 경우, 동일한 모양과 크기를 갖는 단위 화소들(UPR, UPL)이 중첩됨으로 인해 모아레(Moire) 혹은 무라(Mura)라고 불리우는 무늬가 발생할 수 있다. 이러한 무늬들은 화상 정보와 관련 없는 것으로서, 사용자가 정확한 화상 정보를 인지하는 데 방해가 될 수 있다.
또한, 광 밸브 패널(LV)과 화상정보 패널(RV)을 합착할 때, 단위 화소 영역들(UPR, UPL)이 미세하게 서로 어긋나게 배치되면, 단위 화소 영역들(UPR, UPL) 사이에 배치된 블랙 매트릭스가 차지하는 면적이 넓은 면적을 차지하면서 겹쳐진다. 즉, 정렬 오차에 의해 화상을 표현하는 개구 면적이 블랙 매트릭스에 더 많이 가려져 개구율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
개구율 저하를 방지하기 위해, 광 밸브 패널(LV)의 단위 화소 영역(UPL)의 크기를 화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)의 크기보다 크게 형성할 수 있다. 예를 들어, 광 밸브 패널(LV)의 단위 화소 영역(UPL)의 크기를 화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)의 크기보다 1.2 배 혹은 1.5배 더 큰 크기를 갖도록 형성할 수 있다.
이 경우, 광 밸브 패널(LV)과 화상정보 패널(RV)을 합착하면, 광 밸브 패널(LV)의 단위 화소 영역(UPL)과 화상 정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)은 일치하지 않고, 불규칙적으로 어긋나면서 중첩하는 구조를 갖는다. 광 밸브 패널(LV)의 단위 화소 영역(UPL)이 화상 정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)보다 면적이 크기 때문에, 블랙 매트릭스가 중첩된 면적을 다소 줄일 수 있다. 즉, 개구율 저하를 방지할 수 있다.
하지만 구조적으로 보면, 광 밸브 패널(LV)의 배선들과 화상정보 패널(RV)의 배선들이 서로 평행하게 배치된다. 격자 배치를 갖는 배선들이 서로 평행하게 중첩 배치될 경우, 백 라이트 유닛에 제공되는 빛이 회절 현상에 의해 모아레나 무라와 같은 불필요한 무늬들이 발생할 가능성이 커질 수 있다.
<제2 실시 예>
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 대해 설명한다. 제2 실시 예에서는, 제1 실시 예에서 제안한 광 밸브를 구비한 액정 표시장치에서 발생할 수 있는 모아레 발생 및 개구율 저하를 방지할 수 있는 구조를 제안한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 광 밸브를 구비한 액정 표시장치에서 광 밸브용 액정 패널과, 화상정보 표시용 액정 패널의 배치 구조를 나타내는 평면도이다. 단면 구조는 제1 실시 예와 동일하므로, 도 2를 함께 참조하여 설명한다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 광 밸브를 구비한 액정 표시장치는, 표시 패널(LCDP)과 백 라이트 유닛(BLU)을 포함한다. 표시 패널(LCDP)은, 하부 편광판(PL), 광 밸브 패널(LV), 화상정보 패널(RV) 및 상부 편광판(PU)을 포함한다. 광 밸브 패널(LV) 위에는 화상정보 패널(RV)이 적층되어 있다.
광 밸브 패널(LV)과 화상정보 패널(RV)을 액정 패널로 구현하는 경우, 편광판을 더 필요로 한다. 예를 들어, 광 밸브 패널(LV)의 배면에는 하부 편광판(PL)이 배치되어 있다. 화상정보 패널(RV)의 위에는 상부 편광판(PU)이 배치되어 있다.
표시 패널(LCDP)의 배면, 즉 하부 편광판(PL)의 아래에는 백 라이트 유닛(BLU)이 배치되어 있다. 백 라이트 유닛(BLU)은, 도광판(LG)과 광원(LS)을 포함한다. 광원(LS)은 도광판(LG)의 일측면에 배치되어 도광판(LG) 내부로 빛을 조사한다. 도광판(LG)은 측면으로부터 입사된 빛을 도광판(LG)내부의 전체 영역으로 확산시키며, 표시 패널(LCDP)이 위치한 면으로 빛을 굴절시킨다. 이를 위해, 도광판(LG)의 배면에는 반사 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
제2 실시 예에 의한 광 밸브를 구비한 액정 표시장치는, 광 밸브 패널(LV)과 화상정보 패널(RV)의 합착 구조에 특징이 있다. 특히, 광 밸브 패널(LV)의 단위 화소 영역(UPL)과 화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)이 중첩되는 구조에 특징이 있다. 따라서, 도 5에서는 제2 실시 예의 특징을 명확하게 나타내기 위해 단위 화소 영역들의 구조만 간략화하여 도시하였다.
화상정보 패널(RV)은 제1 실시 예와 동일한 구조를 갖고, 동일한 방식으로 배치된다. 여기서, 화상정보 패널(RV)의 상세한 구조에 대해서는 생략한다. 하지만 광 밸브 패널(LV)은 제1 실시 예와 다른 구조를 갖는다. 예를 들어, 광 밸브 패널(LV)에는 마름모꼴 형상의 단위 화소 영역(UPL)들이 매트릭스 방식으로 배열되어 있다. 화상정보 패널(RV)에는 정사각 형상의 단위 화소 영역(UPR)들이 매트릭스 방식을 배열되어 있다.
그 결과, 광 밸브 패널(LV)의 단위 화소 영역(UPL)들은 마름모 형상을, 화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)들은 정사각 형상을 갖고 중첩되어 있다. 예를 들어, 광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL)은 가로 대각선과 세로 대각선의 길이가 모두 331㎛인 마름모 형을 가질 수 있다. 광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL)은 가로변 및 세로변의 길이가 모두 234㎛인 정사각형을 45도 회전한 마름모 형상일 수 있다. 광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL)은, 서브 화소 영역들을 구비하지 않고, 하나의 화소 형상을 가질 수 있다.
화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)은 가로변과 세로변의 길이가 모두 234㎛인 정사각형일 수 있다. 또한, 적어도 세개의 서브 화소 영역(SPR)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 서브 화소 영역(SPR)은 가로변이 78㎛이고 세로변이 234㎛인 직사각 형상일 수 있다.
광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL)과 화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)은 서로 모양이 다른 형상을 갖고 중첩되어 있으므로, 백 라이트가 회절 현상이 발생하지 않는다. 따라서, 제1 실시 예에서 발생할 수 있는 모아레 혹은 무라와 같은 화질에 악영향을 줄 수 있는 무늬들이 발생하지 않는다.
광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL)과 화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)이 중첩되는 방식은 여러 가지로 설정할 수 있다. 예를 들어, 광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL)이 갖는 마름모 형상에서 꼭지점이, 화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)이 갖는 정사각 형상의 일측 변에 대응하여 배치될 수 있다. 혹은, 마름모의 꼭지점과 사각형의 꼭지점이 일치하도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 마름모 형상과 정사각 형상이 불규칙하게 엇갈려 배치될 수 있다. 예를 들어, 광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL)이 갖는 마름모 형상의 꼭지점이, 화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)이 갖는 정사각 형상의 내부에 배치될 수 있다. 마름모 형상의 꼭지점이 정사각 형상의 정 중앙부에 배치될 수 있다. 가장 바람직하게는, 중첩 형상이 불규칙성을 갖도록 하기 위해서는 도 5에 도시한 바와 같이, 마름모 형상의 꼭지점이 정사각 형상의 일측부에 치우쳐져 배치되는 것이 좋다.
이상의 설명에서는, 편의상, 광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL)이 갖는 마름모의 크기가 화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR)이 갖는 정사각과 동일한 경우로 설명하였다. 하지만, 모아레나 무라가 발생하지 않도록 하기 위해서는, 광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL) 크기와 화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR) 크기가 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL) 크기는 화상정보 패널(RV)의 단위 화소 영역(UPR) 크기의 2배 일 수 있다. 하지만, 정수배가 아닌 다른 배수를 가질 수도 있다.
구체적으로는, 광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL) 크기는 단위 화소 영역(UPR) 크기의 1.2배 내지 1.8배 일 수 있다. 혹은, 2.2배 내지 2.8배 일수 있다. 또 다른 방법으로 광 밸브(LV)의 단위 화소 영역(UPL) 크기는 단위 화소 영역(UPR) 크기의 0.5배 내지 0.9배 일 수 있다. 구체적으로, 0.5배, 0.7배, 0.9배, 1.2배, 1.5배, 1.8배, 2.2배, 2.5배 혹은 2.8배와 같은 비율을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 0.5배 내지 2.8배 사이에서 제조 공정 및 완제품의 응용분야에 따라 가장 적절한 값을 선택할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 광 밸브를 구비한 액정 표시장치에 포함된 광 밸브 패널의 일례를 설명한다. 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 광 밸브용 액정 패널의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 6을 참조하면, 제2 실시 예에 의한 광 밸브 패널은, 기판 위에 매트릭스 방식으로 배열된 다수 개의 화소 영역들이 정의되어 있다. 특히, 화소 영역은 마름모 형상을 갖는다.
구체적으로 설명하면, 기판의 세로 방향으로 진행하는 데이터 배선(DL)과 가로 방향으로 진행하는 게이트 배선(GL)이 배치되어 있다. 특히, 데이터 배선(DL)은 마름모 형상의 화소 영역의 주변을 따라 진행하는 쐐기모양의 배선 구조를 갖는다. 마찬가지로, 게이트 배선(GL)도 마름모 형상의 화소 영역의 주변을 따라 진행하는 쐐기모양의 배선 구조를 갖는다. 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)이 교차하는 부분, 즉 마름모 형상의 어느 한 모서리에는 박막 트랜지스터(T)가 배치되어 있다.
박막 트랜지스터(T)는 게이트 전극(G), 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 포함한다. 게이트 전극(G)은 게이트 배선에서 분기한 사각형의 모양을 가질 수 있다. 소스 전극(S)은 데이터 배선(DL)에서 분기하며, 게이트 전극(G)의 일측부와 중첩할 수 있다. 도 6에서와 같이 'E'자 형상을 가질 수 있다. 드레인 전극(D)은 소스 전극(S)과 일정 거리 이격하여 배치되어 있다. 도 6에서와 같이 역 'ㄷ'자 모양을 가질 수 있다.
박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(D)에는 화소 전극(PXL)이 연결되어 있다. 화소 전극(PXL)은 데이터 배선(DL)과 게이트 배선(GL)에 둘러싸인 영역 내에 배치된다. 특히, 마름모 형상을 갖는 광 밸브 패널의 단위 화소 영역에 대응하는 마름모 형상을 가질 수 있다.
도 6에서는 박막 트랜지스터(T)가 마름모 형상을 갖는 단위 화소 영역의 어느 한 모서리 부분에서 작은 사각형 모양으로 형성한 경우를 도시하였다. 하지만, 이에 국한하는 것은 아니다. 예를 들어, 동일한 위치에 배치되더라도, 삼각형 모양으로 형성할 수 있다. 또는, 마름모의 어느 한 변과 중첩하는 선분 형상으로 형성할 수도 있다. 광 밸브 패널(LV)에 배치된 박막 트랜지스터는, 화상정보 패널(RV)의 개구율 감소를 최소한으로 할 수 있는 형상을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 배치 위치도 화상정보 패널(RV)의 개구율 감소를 최소한으로 할 수 있는 위치에 배치하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
LCDP: 표시 패널 LCP: 액정 패널
SU: 상부 기판 SL: 하부 기판
LC: 액정층
PU: 상부 편광판 PL: 하부 편광판
LG: 도광판 LS: 광원
LV: 광 밸브 패널 RV: 화상정보 패널
UP: 단위 화소 영역 SP: 서브 화소 영역
UPL: 광 밸브 패널 단위 화소 영역 SPL: 광 밸브 패널 서브 화소 영역
UPR: 화상정보 패널 단위 화소 영역 SP: 화상정보 패널 서브 화소 영역

Claims (10)

  1. 백 라이트 유닛;
    상기 백 라이트 유닛 앞면에 배치되며, 다수 개의 광 밸브 단위 화소 영역들을 구비한 광 밸브 패널; 그리고
    상기 광 밸브 패널의 앞면에 배치되며, 다수 개의 화상정보 단위 화소 영역들을 구비한 화상정보 패널을 포함하는 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 밸브 단위 화소 영역과 상기 화상정보 단위 화소 영역이 엇갈려 배치된 액정 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 밸브 단위 화소 영역은, 마름모 형상을 가지며;
    상기 화상정보 단위 화소 영역은, 정사각 형상을 갖는 액정 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 마름모 형상은,
    상기 정사각 형상을 45도 회전한 형상에 대응하는 액정 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 밸브 단위 화소 영역의 크기는 상기 화상정보 단위 화소 영역의 크기와 서로 다른 크기를 갖는 액정 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 밸브 단위 화소 영역의 크기는,
    상기 화상정보 단위 화소 영역의 크기에 대해 0.5배 내지 2.8배 사이의 값 중 선택한 어느 한 값을 갖는 액정 표시장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 광 밸브 패널은,
    상기 마름모 형상을 따라, 세로 방향으로 진행하는 데이터 배선;
    상기 마름모 형상을 따라, 가로 방향으로 진행하는 게이트 배선;
    상기 마름모 형상의 일측 모서리에 배치된 박막 트랜지스터; 그리고
    상기 마름모 형상의 상기 단위 화소 영역 내에 배치되어 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극을 포함하는 액정 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 밸브 패널의 상기 단위 화소 영역에 배치된 백색 칼라 필터를 더 포함하는 액정 표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상정보 단위 화소 영역 하나는,
    다수 개의 서브 화소 영역을 포함하는 액정 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수 개의 화상정보 서브 화소 영역들은,
    적색 서브 화소;
    녹색 서브 화소; 그리고
    청색 서브 화소를 포함하는 액정 표시장치.
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