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KR100596734B1 - Transflective liquid crystal display device - Google Patents

Transflective liquid crystal display device Download PDF

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KR100596734B1
KR100596734B1 KR1020040037431A KR20040037431A KR100596734B1 KR 100596734 B1 KR100596734 B1 KR 100596734B1 KR 1020040037431 A KR1020040037431 A KR 1020040037431A KR 20040037431 A KR20040037431 A KR 20040037431A KR 100596734 B1 KR100596734 B1 KR 100596734B1
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Abstract

본 발명은 반투과 방식이 적용된 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device to which a transflective method is applied.

이러한 본 발명은 액정 물질을 이용하여 화상을 표시하는 액정표시장치에 있어서, 제 1 절연기판; 상기 제 1 절연기판에 대향되어 배치되되 내부에 R,G,B 픽셀이 일정한 간격으로 배열된 제 2 절연기판; 상기 제 1 절연기판과 제 2 절연기판 사이에 액정 물질이 주입 밀봉되어 형성된 액정층; 상기 제 1 절연기판의 하면에 부착되되 내부에 반사판이 형성된 하부 편광판; 상기 제 2 절연기판의 상면에 부착된 상부 편광판; 및 상기 하부 편광판의 하면에 위치한 백라이트를 구비한 것을 특징으로 한다. The present invention provides a liquid crystal display device that displays an image using a liquid crystal material, comprising: a first insulating substrate; A second insulating substrate disposed to face the first insulating substrate and having R, G, and B pixels arranged at regular intervals therein; A liquid crystal layer formed by injection sealing a liquid crystal material between the first insulating substrate and the second insulating substrate; A lower polarizer plate attached to a lower surface of the first insulating substrate but having a reflection plate therein; An upper polarizer attached to an upper surface of the second insulating substrate; And a backlight disposed on a lower surface of the lower polarizer.

본 발명에 따르면, 설계가 비교적 용이한 투과 방식의 액정표시장치를 변형하여 편광판에 반사판을 형성시킨 형태로 반투과 방식의 액정표시장치를 구현함으로써 설계 비용을 절감하면서 반투과 방식의 효과를 얻을 수 있다. 이에 따라 디자인의 유연성을 확보할 수도 있다. According to the present invention, the transflective liquid crystal display device having a relatively easy design can be modified to form a reflective plate on the polarizing plate to implement a transflective liquid crystal display device, thereby reducing the design cost and achieving a transflective effect. have. This can ensure design flexibility.

편광판, 액정층, 절연기판, 반사, 투과, 반투과, 액정표시장치 Polarizer, liquid crystal layer, insulation substrate, reflection, transmission, transflective, liquid crystal display

Description

반투과 방식이 적용된 액정표시장치{THE LIQUID CRYSTAL DISPLAY ADOPTED TRANSFLECTIVE FORM} Liquid Crystal Display Applied with Transflective Method {THE LIQUID CRYSTAL DISPLAY ADOPTED TRANSFLECTIVE FORM}             

도 1 은 종래의 반투과형 액정표시장치의 단면도, 1 is a cross-sectional view of a conventional transflective liquid crystal display device;

도 2 는 본 발명에 따른 반투과 방식이 적용된 액정표시장치의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device to which a transflective type according to the present invention is applied.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

100 : 반투과형 액정표시장치 110 : 제 1 절연기판100: transflective liquid crystal display 110: first insulating substrate

120 : 제 2 절연기판 125 : R,G,B 픽셀120: second insulating substrate 125: R, G, B pixels

130 : 액정층 135 : 반사판130: liquid crystal layer 135: reflecting plate

140 : 하부 편광판 150 : 상부 편광판140: lower polarizer 150: upper polarizer

160 : 백라이트 200 : 반투과 방식이 적용된 액정표시장치160: backlight 200: liquid crystal display device to which the transflective method is applied

210 : 제 1 절연기판 220 : 제 2 절연기판210: first insulating substrate 220: second insulating substrate

225 : R,G,B 픽셀 230 : 액정층225: R, G, B pixels 230: Liquid crystal layer

240 : 하부 편광판 245 : 반사판240: lower polarizing plate 245: reflecting plate

250 : 상부 편광판 260 : 백라이트250: upper polarizer 260: backlight

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히 투과 방식으로 설계된 액정표시장치를 변형하여 반투과 방식으로 구현한 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device implemented by transflecting a liquid crystal display device designed by a transmissive method.

액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 유전율 이방성을 갖는 액정 물질을 이용하여 광 투과 및 차단을 통해 화상을 표시하는 디스플레이 장치로서, 동작전압이 낮아 소비전력이 적어서 전자계산기, 전자시계, 노트북, 및 휴대폰 등과 같은 휴대장치에 널리 사용된다. Liquid crystal display is a display device that displays images through light transmission and blocking by using liquid crystal material having dielectric anisotropy. It has low power consumption and low power consumption. Widely used in portable devices such as.

이러한 액정표시장치는 별도로 설치된 백라이트 광을 투과시켜 화상 표시가 이루어지게 하는 투과형과 외부에서 입사한 자연광을 반사시켜 화상 표시가 이루어지게 하는 반사형으로 구분할 수 있다. Such a liquid crystal display device may be classified into a transmission type for transmitting an backlight unit separately installed so that image display is performed and a reflection type for reflecting natural light incident from the outside.

상기 투과형 액정표시장치는 배면에 백라이트를 설치하여 자체 광원으로 사용하기 때문에 화면의 휘도가 높은 장점이 있으나, 외부가 밝은 곳에서는 사용이 불가하고 전력소모가 크기 때문에 휴대용 장치에 적용하기 어려운 문제점이 있다. The transmissive liquid crystal display has the advantage that the brightness of the screen is high because the backlight is installed on the back to be used as its own light source, but it is difficult to apply to a portable device because it cannot be used in a bright place and the power consumption is large. .

반면, 상기 반사형 액정표시장치는 외부에서 입사되는 자연광을 액정층의 스위칭 작용에 의해 선택적으로 투과시키고 반사판을 통해 반사시켜 전면으로 출사되게 하여 화상을 표시하는 것으로서, 자체 광원이 없는 관계로 휘도가 좋지 않으며 외부가 어두운 곳에서는 사용이 어렵다는 문제점이 있다. On the other hand, the reflective liquid crystal display device displays an image by selectively transmitting natural light incident from the outside by a switching action of the liquid crystal layer and reflecting the light through a reflecting plate to be emitted to the front surface. It is not good and has a problem that it is difficult to use in the dark outside.

상술한 투과형, 혹은 반사형 액정표시장치의 문제점을 해소하기 위한 대안으로서 개발된 반투과형 액정표시장치는 외부의 입사광이나 백라이트 광을 선택적으로 사용하여 화상을 표시한다. 즉, 백라이트 광을 사용하지 않고도 화상을 표시할 수 있을 정도로 외부광이 존재하는 밝은 곳에서는 입사되는 외부광을 반사시켜 반사 모드로 동작하여 화상을 표시하고, 외부광이 존재하지 않는 어두운 곳에서는 백라이트 광을 액정층으로 입사시켜 투과 모드로 동작하여 화상을 표시한다. The transflective liquid crystal display device developed as an alternative to solve the problems of the above-described transmissive or reflective liquid crystal display device displays an image by selectively using external incident light or backlight light. That is, in a bright place where external light exists so that the image can be displayed without using the backlight light, the incident light is reflected to operate in the reflective mode to display the image, and in the dark where no external light exists, the backlight is displayed. Light is incident on the liquid crystal layer to operate in the transmission mode to display an image.

도 1 은 종래의 반투과형 액정표시장치의 단면도로서, 제 1 절연기판(110), 제 2 절연기판(120), 액정층(130), 하부 편광판(140), 상부 편광판(150), 및 백라이트(160) 등으로 이루어진다. 1 is a cross-sectional view of a conventional transflective liquid crystal display device, wherein a first insulating substrate 110, a second insulating substrate 120, a liquid crystal layer 130, a lower polarizer 140, an upper polarizer 150, and a backlight are shown. 160 and the like.

상기의 제 1 절연기판(110)과 제 2 절연기판(120)은 유리 등으로 제작할 수 있는데, 제 2 절연기판(120)은 제 1 절연기판(110)에 대향되게 배치된다. 상기 제 2 절연기판(120)의 내부에는 광이 통과하면서 특정의 색이 발현되는 R,G,B 픽셀(125)이 일정한 간격으로 배열된다. The first insulating substrate 110 and the second insulating substrate 120 may be made of glass or the like, and the second insulating substrate 120 is disposed to face the first insulating substrate 110. Inside the second insulating substrate 120, R, G, and B pixels 125, in which a specific color is expressed while light passes, are arranged at regular intervals.

상기의 액정층(130)은 제 1 절연기판(110)과 제 2 절연기판(120) 사이에 액정 물질이 주입되고 밀봉되어 형성되는데, 내부에는 입사되는 광을 반사시키는 반사판(135)이 형성된다. The liquid crystal layer 130 is formed by injecting and sealing a liquid crystal material between the first insulating substrate 110 and the second insulating substrate 120, and a reflection plate 135 reflecting the incident light is formed therein. .

상기의 하부 편광판(140)은 제 1 절연기판(110)의 하면에 부착되고, 상부 편광판(150)은 제 2 절연기판(120)의 상면에 부착되는데, 이들은 입사되는 광의 방향을 일정하게 해준다. 상기의 백라이트(160)는 하부 편광판(140)의 하면에 위치한다. The lower polarizer 140 is attached to the lower surface of the first insulating substrate 110, and the upper polarizer 150 is attached to the upper surface of the second insulating substrate 120, which makes the direction of incident light constant. The backlight 160 is positioned on the bottom surface of the lower polarizer 140.

도 1 을 참조하여 화상을 표시하는 원리를 설명하면, 외부광이 존재할 경우에는 상부 편광판(150)을 통과하여 입사되는 외부광을 액정층(130)의 스위칭 작용에 의해 선택적으로 투과시킨 후, 액정층(130)에 형성된 반사판(135)을 통해 반사시켜 화상을 표시한다. 그리고, 외부광이 존재하지 않는 어두운 곳에서는 백라이트 광을 투과시켜 화상을 표시한다. Referring to FIG. 1, the principle of displaying an image will be described. When external light is present, external light incident through the upper polarizer 150 is selectively transmitted by the switching action of the liquid crystal layer 130, and then liquid crystal is applied. An image is displayed by reflecting through the reflecting plate 135 formed in the layer 130. In the dark place where no external light exists, the backlight is transmitted to display an image.

그런데, 상술한 반투과형 액정표시장치(100)는 액정층(130)의 내부에 반사판(135)이 형성된 형태로서, 설계가 복잡하여 많은 제작비가 들어갈 뿐만 아니라 복잡한 제작 공정으로 인해 수율이 떨어지는 문제점이 있다. However, the above-mentioned transflective liquid crystal display device 100 is a form in which the reflection plate 135 is formed inside the liquid crystal layer 130. have.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 설계가 비교적 용이한 투과 방식의 액정표시장치를 변형하여 반투과 방식으로 구현한 반투과 방식이 적용된 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a transflective liquid crystal display device which is implemented in a transflective manner by modifying a transmissive liquid crystal display device having a relatively easy design. have.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반투과 방식이 적용된 액정표시장치는, 제 1 절연기판; 상기 제 1 절연기판에 대향되어 배치되되 내부에 R,G,B 픽셀이 일정한 간격으로 배열된 제 2 절연기판; 상기 제 1 절연기판과 제 2 절연기판 사이에 액정 물질이 주입 밀봉되어 형성된 액정층; 상기 제 1 절연기판의 하면에 부착되되 내부에 반사판이 형성된 하부 편광판; 상기 제 2 절연기판의 상면에 부착된 상부 편광판; 및 상기 하부 편광판의 하면에 위치한 백라이트를 구비한 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the liquid crystal display device to which the transflective method according to the present invention is applied comprises: a first insulating substrate; A second insulating substrate disposed to face the first insulating substrate and having R, G, and B pixels arranged at regular intervals therein; A liquid crystal layer formed by injection sealing a liquid crystal material between the first insulating substrate and the second insulating substrate; A lower polarizer plate attached to a lower surface of the first insulating substrate but having a reflection plate therein; An upper polarizer attached to an upper surface of the second insulating substrate; And a backlight disposed on a lower surface of the lower polarizer.

이 때, 상기 반사판이, 상기 R,G,B 픽셀을 통과하지 않으면서 상기 상부 편광판의 편광축에 수직으로 입사되는 외부의 자연광이 도달하는 위치에 형성되되, 상기 액정표시장치는, 외부로부터 상기 상부 편광판을 거쳐 입사되는 외부광이 상기 반사판을 통해 반사되어 화상 표시가 이루어지는 반사 모드와, 상기 백라이트로부터 상기 하부 편광판을 거쳐 입사되는 백라이트 광이 상기 액정층을 투과하여 화상 표시가 이루어지는 투과 모드로 동작하도록 운영하는 것이 바람직하다.
In this case, the reflecting plate is formed at a position where external natural light incident to the polarization axis of the upper polarizing plate arrives without passing through the R, G, and B pixels. External light incident through the polarizing plate is reflected through the reflecting plate to display an image, and backlight light incident from the backlight through the lower polarizing plate is transmitted through the liquid crystal layer to operate in a transmission mode in which image is displayed. It is desirable to operate.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 2 는 본 발명에 따른 반투과 방식이 적용된 액정표시장치의 단면도로서, 제 1 절연기판(210), 제 2 절연기판(220), 액정층(230), 하부 편광판(240), 상부 편광판(250), 및 백라이트(260) 등으로 이루어진다. 2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device to which a transflective method according to the present invention is applied and includes a first insulating substrate 210, a second insulating substrate 220, a liquid crystal layer 230, a lower polarizer 240, and an upper polarizer ( 250, a backlight 260, and the like.

상기의 1 절연기판(210)과 제 2 절연기판(220)은 유리 등으로 제작할 수 있 는데, 제 2 절연기판(220)은 제 1 절연기판(210)에 대향되게 배치된다. 제 2 절연기판(220)의 내부에는 광이 통과하면서 특정의 색이 발현되는 R,G,B 픽셀(225)이 일정한 간격으로 배열된다. The first insulating substrate 210 and the second insulating substrate 220 may be made of glass or the like, and the second insulating substrate 220 is disposed to face the first insulating substrate 210. Inside the second insulating substrate 220, R, G, and B pixels 225 having a specific color as light passes are arranged at regular intervals.

상기의 액정층(230)은 제 1 절연기판(210)과 제 2 절연기판(220) 사이에 액정 물질이 주입되고 밀봉되어 형성된다. 이러한 액정층(230)은 널리 알려진 기술이므로 여기서의 구체적인 설명은 생략하기로 한다. The liquid crystal layer 230 is formed by injecting and sealing a liquid crystal material between the first insulating substrate 210 and the second insulating substrate 220. Since the liquid crystal layer 230 is a well known technique, a detailed description thereof will be omitted.

상기의 하부 편광판(240)은 제 1 절연기판(210)의 하면에 부착되는데, 내부의 일정한 부분에 반사판(255)이 별도로 형성된다. 반사판(255)의 재료는 구체적으로 일종의 수지 종류인 RDF(Reflective Display Film) 필름 등이 사용될 수 있다. The lower polarizing plate 240 is attached to the lower surface of the first insulating substrate 210, and a reflecting plate 255 is formed separately on a predetermined portion of the inside of the first insulating substrate 210. Specifically, the reflective plate 255 may be formed of a kind of resin, a reflective display film (RDF) film, or the like.

그런데, 이러한 반사판(245)은 도 2 에 도시된 바와 같이 외부로부터 상부 편광판(250)의 편광축에 수직 방향이면서 제 2 절연기판(220)에 형성된 R,G,B 픽셀(225)을 통과하지 않고 입사되는 외부광이 도달하는 위치에 형성시키는 것이 바람직하다. However, the reflective plate 245 does not pass through the R, G, and B pixels 225 formed on the second insulating substrate 220 while being perpendicular to the polarization axis of the upper polarizer 250 from the outside as shown in FIG. 2. It is preferable to form at the position where the incident external light reaches.

이는 도 1 과 같은 종래의 반투과형 액정표시장치에서 외부로부터 입사되어 반사되는 광이 R,G,B 픽셀을 통과됨으로써 광 휘도가 저하되는 문제를 해소하기 위함이다. This is to solve the problem that the brightness of the light is lowered by passing the R, G, and B pixels reflected from the outside in the conventional transflective liquid crystal display as shown in FIG. 1.

한편, 상기의 상부 편광판(250)은 제 2 절연기판(220)의 상면에 부착된다. On the other hand, the upper polarizing plate 250 is attached to the upper surface of the second insulating substrate 220.

그런데, 상기의 하부 편광판(240)과 상부 편광판(250)은 편광축이 서로에 대해 수직이 되도록 부착되는데, 특정의 편광 성분을 흡수하고 그 밖의 편광 성분을 투과하여 입사되는 광의 투과 방향을 일정하게 해준다. 그리고, 상기의 백라이트(260)는 하부 편광판(240)의 하면에 위치한다. However, the lower polarizing plate 240 and the upper polarizing plate 250 are attached so that the polarization axes are perpendicular to each other. The polarizing axis absorbs a specific polarization component and transmits other polarization components to make the transmission direction of incident light constant. . In addition, the backlight 260 is positioned on the bottom surface of the lower polarizer 240.

이제, 도 2 를 참조하여 본 발명에 따른 반투과 방식이 적용된 액정표시장치(200)에서 화상을 표시하는 원리를 구체적으로 설명하기로 한다. Now, the principle of displaying an image in the liquid crystal display device 200 to which the transflective method according to the present invention is applied will be described in detail with reference to FIG. 2.

이러한 액정표시장치(200)는 상황에 따라 선택적으로 반사 모드와 투과 모드로 동작하면서 화상을 표시한다. 즉, 반사 모드는 외부광이 존재하는 경우에 동작하는 모드이고, 투과 모드는 외부광이 존재하지 않는 경우에 동작하는 모드이다.The liquid crystal display 200 displays an image while selectively operating in a reflection mode and a transmission mode according to a situation. That is, the reflection mode is a mode that operates when there is external light, and the transmission mode is a mode that operates when there is no external light.

상기의 반사 모드는 외부에 광이 존재하여 상부 편광판(250)을 거쳐 입사되면 형성된 반사판(245)에서 반사됨으로써 화상 표시가 이루어진다. In the reflection mode, when light is present outside and is incident through the upper polarizer 250, the reflection mode is reflected by the formed reflection plate 245 to display an image.

그리고, 투과 모드는 외부의 광이 존재하지 않아 백라이트(260)로부터 발생되는 광이 하부 편광판(240)을 거쳐 입사되어 반사판(245)이 형성되지 않는 하부 편광판(240) 부분을 통과하고 액정층(230)에 투과됨으로써 화상 표시가 이루어진다. In the transmissive mode, since no external light exists, light generated from the backlight 260 is incident through the lower polarizer 240 and passes through a portion of the lower polarizer 240 where the reflector 245 is not formed. The image display is performed by being transmitted through 230.

이처럼, 외부광의 존재 유무에 따라 선택적으로 외부로부터 입사되는 광이 액정층(230)을 거쳐 하부 편광판(240)에 형성된 반사판(245)에서 반사되어 화상을 표시하거나, 백라이트(260)에서 발생되는 광이 액정층(230)에 투과되어 화상을 표시한다. As such, light incident from the outside selectively depending on the presence or absence of external light is reflected by the reflector 245 formed on the lower polarizer 240 through the liquid crystal layer 230 to display an image, or the light generated by the backlight 260. The liquid crystal layer 230 is transmitted to display an image.

본 발명에 따르면, 설계가 비교적 용이한 투과 방식의 액정표시장치를 변형하여 편광판에 반사판을 형성시킨 형태로 반투과 방식의 액정표시장치를 구현함으로써 설계 비용을 절감하면서 반투과 방식의 효과를 얻을 수 있다. 이에 따라 디자인의 유연성을 확보할 수도 있다. According to the present invention, the transflective liquid crystal display device having a relatively easy design can be modified to form a reflective plate on the polarizing plate to implement a transflective liquid crystal display device, thereby reducing the design cost and achieving a transflective effect. have. This can ensure design flexibility.

한편, 본 발명은 기술적인 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 반투과 방식의 액정표시장치에 다양하게 활용하거나 응용할 수 있다. Meanwhile, the present invention can be variously used or applied to a transflective liquid crystal display device by those skilled in the art without departing from the technical spirit.

Claims (3)

액정 물질을 이용하여 화상을 표시하는 액정표시장치에 있어서, A liquid crystal display device for displaying an image using a liquid crystal material, 제 1 절연기판; A first insulating substrate; 상기 제 1 절연기판에 대향되어 배치되되 내부에 R,G,B 픽셀이 일정한 간격으로 배열된 제 2 절연기판; A second insulating substrate disposed to face the first insulating substrate and having R, G, and B pixels arranged at regular intervals therein; 상기 제 1 절연기판과 제 2 절연기판 사이에 액정 물질이 주입 밀봉되어 형성된 액정층; A liquid crystal layer formed by injection sealing a liquid crystal material between the first insulating substrate and the second insulating substrate; 상기 제 1 절연기판의 하면에 부착되고, 상기 R,G,B 픽셀을 통과하지 않으면서 상기 상부 편광판의 편광축에 수직으로 입사되는 외부의 자연광이 도달하는 내부에 반사판이 형성된 하부 편광판; A lower polarizer plate attached to a lower surface of the first insulating substrate and having a reflector formed therein, through which external natural light that is incident perpendicularly to the polarization axis of the upper polarizer plate, does not pass through the R, G, and B pixels; 상기 제 2 절연기판의 상면에 부착된 상부 편광판; 및 An upper polarizer attached to an upper surface of the second insulating substrate; And 상기 하부 편광판의 하면에 위치한 백라이트를 구비한 것을 특징으로 하는 반투과 방식이 적용된 액정표시장치.And a backlight disposed on a lower surface of the lower polarizer. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 액정표시장치는, The liquid crystal display device, 외부로부터 상기 상부 편광판을 거쳐 입사되는 외부광이 상기 반사판을 통해 반사되어 화상 표시가 이루어지는 반사 모드와, A reflection mode in which external light incident from the outside through the upper polarizing plate is reflected through the reflecting plate to display an image; 상기 백라이트로부터 상기 하부 편광판을 거쳐 입사되는 백라이트 광이 상기 액정층을 투과하여 화상 표시가 이루어지는 투과 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 반투과 방식이 적용된 액정표시장치. And a backlight light incident from the backlight through the lower polarizer to pass through the liquid crystal layer to operate in a transmission mode in which an image is displayed. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 반사판의 재질이 RDF(Reflective Display Film)인 것을 특징으로 하는 반투과 방식이 적용된 액정표시장치.A liquid crystal display device having a transflective method, wherein the reflective plate is made of a reflective display film (RDF).
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