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KR100813472B1 - 반사-투과형 액정 표시 장치 - Google Patents

반사-투과형 액정 표시 장치 Download PDF

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KR100813472B1
KR100813472B1 KR1020020008216A KR20020008216A KR100813472B1 KR 100813472 B1 KR100813472 B1 KR 100813472B1 KR 1020020008216 A KR1020020008216 A KR 1020020008216A KR 20020008216 A KR20020008216 A KR 20020008216A KR 100813472 B1 KR100813472 B1 KR 100813472B1
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Abstract

본 발명은 기존의 반사투과 모드를 그대로 유지하면서 투과율은 높이면서 반사율 저하를 방지할 수 있는 반사-투과형 액정 표시 장치를 개시한다.
본 발명에 따르면, 액정층에 최근접하여 상부에 컬러 필터와, 제1 위상판과, 제1 편광판을 순차적으로 각각 포함하고, 액정층에 최근접하여 하부에 TFT 어레이 기판과, 제2 위상판과, 제2 편광판을 순차적으로 각각 포함하는 반사-투과형 액정 표시 장치에 있어서, 비흡수 반사부는 반사 모드 동작시, 외부로부터 입사되는 광이 반사판과 동일 평면상에 구비되는 투과창을 통과하여 광이 누설되더라도 이를 투과창을 경유하여 반사시켜 반사율을 향상시킨다.
그 결과, 투과창으로 누설되는 광을 투명한 미반사 필름을 사용하여 재반사시킴으로써 투과율에는 영향을 주지 않고 반사율을 향상시킬 수 있다.
액정, 반사, 투과, 반사투과, 누설광, 반사효율, 필름

Description

반사-투과형 액정 표시 장치{REFLECTION AND PENETRATION TYPE LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 일반적인 반사형 액정 표시 장치의 구동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일반적인 투과형 액정 표시 장치의 구동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일반적인 반사-투과형 액정 표시 장치의 프로파일이 도시한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110, 180 : 편광판 120, 170 : 위상판
130 : 컬러 필터 기판 140 : 액정층
152 : 반사판 154 : 투과창
160 : TFT 어레이 기판 190 : 비흡수 반사 필름
192 : 마이크로 렌즈
본 발명은 반사-투과형 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 반사-투과 모드를 그대로 유지하면서 투과율은 높이되 반사율 저하를 방지하기 위한 반사-투과형 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치(LCD; LIQUID CRYSTAL DISPLAY)는 화상의 디스플레이를 위한 광원의 종류에 따라 외부 광을 이용하는 반사형 액정 표시 장치(REFLECTION TYPE LCD), 내부 광을 이용하는 투과형 액정 표시 장치(PENETRATION TYPE LCD) 및 이를 병용하는 반사-투과형 액정 표시 장치(REFLECTION AND PENETRATION TYPE LCD)로 분류한다.
도 1은 일반적인 반사형 액정 표시 장치의 구동 원리를 설명하기 위한 도면으로, 특히 노멀리 화이트 모드의 액정을 구비하는 것을 그 일례로 도시한다. 일반적으로 노멀리 화이트 모드에서는 액정에 가해지는 전압이 없을 때 화이트 컬러를 나타내고, 액정에 가해지는 전압이 있을 때 블랙 컬러를 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이, 먼저, 반사형 액정 표시 장치에서는 액정층에 가해지는 전압이 없을 때 외부 입사광이 상판 편광판(Polarizer)(30)을 통과한 다음 선편광이 되고, 다시 λ/4 위상판(40)을 통과해 원편광이 된다. 이때 원편광은 우원 편광일 수도 있고, 좌원 편광일 수도 있다.
상기 원편광이 액정층(50)을 통과하는데, 이때 액정층은 액정에 가해지는 전압이 없으므로 트위스트상태를 유지하므로 이러한 트위스트된 액정층에 의해 원편광은 위상이 λ/4만큼 변하여 선편광이 된 후, 상기 선편광이 반사판(AlNd)(60)에 반사되어 액정층(50)을 다시 지나면서 λ/4만큼 위상이 변하여 원편광이 된다. 상기 원편광이 λ/4 위상판(40)을 지나면 처음에 입사한 광과 동일한 선편광으로 변환된 후 상판 편광판(30)을 경유하여 광이 투과하여 화이트 컬러를 디스플레이한다.
한편, 액정층(50)에 가해지는 전압이 있을 때, 외부 입사광이 상판 편광판(30)을 통과한 다음 선편광이 되고, 다시 λ/4 위상판(40)을 통과하여 원편광이 된다.
상기 원편광이 액정층(50)을 통과하는데, 이때 액정층은 액정에 가해진 전압에 의해 수직 배열되므로 원편광을 그대로 통과시키고, 액정층을 통과한 원편광은 반사판(60)에 반사되어 액정층을 다시 지나 λ/4 위상판(40)에 의해 위상이 λ/4만큼 변하여 λ/4 지연된 선편광이 된다. 상기 선편광이 상판 편광판(30)을 경유하면서 광이 소실되어 블랙 컬러를 디스플레이한다. 이러한 반사형 액정 표시 장치에서 높은 반사율을 내기 위해서는 반사율에 최대 영향을 주는 반사판(60)의 프로필(Profile)이나 반사되는 영역이 많아야 한다.
하지만, 이러한 반사형 액정 표시 장치의 경우에는 외부로부터 입사되는 광을 사용하므로 어두운 장소에서는 광량의 감소에 따라서 표시가 어두워져 디스플레이되는 화상을 제대로 볼 수 없다는 단점이 있다.
도 2는 일반적인 투과형 액정 표시 장치의 구동 원리를 설명하기 위한 도면으로, 특히 노멀리 화이트 모드의 액정을 구비하는 것을 그 일례로 도시한다.
도 2를 참조하면, 액정층(50)에 가해지는 전압이 없을 때, 백라이트 어셈블리(미도시)로부터 제공된 광은 편광판(90)을 통과하면서 선편광으로 변환되고, λ/4 위상판(80)에 의해 원 편광으로 변환되며, 투명전극(70)을 경유하여 액정층(50)에 인가된다. 이때 인가되는 액정층에는 전압이 미인가되므로 트위스트 상태를 유지하고, 트위스트된 액정층에 의해 선편광으로 변환된 후, λ/4 위상판(40)에 의해 위상이 λ/4 변환되어 원편광이 된다. 이때 변환된 원편광은 편광판(30)을 통과하여 화이트 컬러를 디스플레이한다.
한편, 액정층에 가해지는 전압이 있을 때, 백라이트 어셈블리로부터 제공된 광은 편광판(90)을 통과하면서 선편광으로 변환되고, λ/4 위상판(80)에 의해 원편광으로 변환된 후, 투명전극(70)을 경유하여 액정층(50)에 인가된다. 이때 인가되는 액정층에는 전압이 인가되므로 액정은 수직 배열되고, 수직 배열된 액정층에 의해 원편광을 그대로 유지하면서 λ/4 위상판(40)에 인가된다.
λ/4 위상판(40)에 인가된 원편광은 선편광으로 변환된 후 편광판에 인가되 고, 편광판에 인가된 선편광은 광이 소실되므로 블랙 컬러를 디스플레이한다.
하지만, 상기한 투과형 액정 표시 장치는 백라이트 등의 장치 내부 광원을 사용하므로 밝은 장소든, 어두운 장소든 간에 관계없이 디스플레이되는 화상을 인식할 수 있으나, 광원의 분량만큼 전력 소비가 커지고, 특히 전지에 의해 동작시키는 휴대용 표시 장치 등에는 적합하지 않은 단점이 있다.
이러한 점에 착안하여 최근에는 반사형 및 투과형이 가능한 반사-투과형 액정 표시 장치가 개발되고 있다.
도 3은 일반적인 반사-투과형 액정표시장치의 프로파일이 도시한다.
도 3을 참조하면, 제1 기판(1)의 상면에는 박막 트랜지스터(7)가 박막 트랜지스터 제조 공정에 의하여 수행된다. 미설명 도면부호 3은 게이트 전극, 6b는 소오스 전극, 6a는 드레인 전극 및 4,5는 액티브 패턴이다.
이후, 박막 트랜지스터(7)의 상면에는 투명하면서 후박한 아크릴계 유기 절연막(15)이 소정 두께로 도포된다. 이때, 아크릴계 유기 절연막(15)의 상면에는 광을 산란시켜 휘도를 향상시키기 위하여 불규칙한 요철 패턴이 형성되고, 아크릴계 유기 절연막(15) 중 드레인 전극(6a)에 해당하는 부분은 개구된다.
이후, 아크릴계 유기 절연막(15)의 상면에는 액정을 제어하는데 필요한 반사/투과 전극(8,10)이 형성된다. 이때, 반사/투과 전극(8,10)은 광을 투과시키는 투과 전극(8) 및 광을 반사시키는 반사 전극(10)으로 구성되며, 반사 전극(10)의 일부가 개구(11)되어 이 부분을 통하여 광이 투과되도록 한다. 이때, 반사/투과 전극(8,10)의 투과 전극(8)은 ITO 또는 IZO 물질이 사용되며, 반사 전극(10)으로는 반사율이 뛰어난 알루미늄이나 알루미늄-네오디뮴 합금 등이 주로 사용된다.
이후, 제1 기판(1)의 상면에는 다시 공통 전극(13)이 형성된 제2 기판(14)이 위치하고, 그 사이에는 액정(12)이 주입되어 반사/투과형 액정표시장치(20)가 제작된다.
즉, 주로 밝은 장소에서 표시 화면으로부터 입사하는 외부 광을 내부에 설치된 반투과 반사막으로 반사하면서, 그 광로상에 배치된 액정층, 편광판 등의 광학 소자를 사용하여 표시 화면으로부터 출사하는 광량을 화소마다 제어함으로써 반사형 표시를 한다.
한편, 주로 어두운 장소에서는 상기한 반투과 반사막의 뒷편에서 백라이트 등의 내장 광원에 의해 광을 조사하면서 상기한 광학 소자를 사용하여 표시 화면으로부터 출사하는 광량을 화소마다 제어함으로써 투과형 표시를 한다.
하지만, 이러한 반사-투과형 액정 표시 장치는 외부 광이 많은 옥외에서는 반사 모드로 동작하고, 외부 광이 옥외에 비해 상대적으로 적은 실내에서는 투과 모드로 동작하는 장점이 있으나, 반사형 액정 표시 장치에 비해 반사율이 떨어지고, 투과형 LCD에 비해 투과율이 현저히 떨어진다는 단점이 있다.
현재의 반사-투과형 액정 표시 장치에서 반사 및 투과 모드로 각각 표시 장치를 구현하기 위해서는 외부 광을 반사시키는 반사 영역과 내부의 백라이트 광을 투과시키는 투과 영역이 반드시 필요하다.
이러한 영역을 만들어 주기 위해 반사 영역을 만들고, 투과되는 영역을 별도의 마스크를 이용하여 만드는데, 반사 영역과 투과 영역을 적절히 조절하므로써 투 과율을 높일 수 있다. 현재 설계상 투과 영역을 최대화하기 위한 영역은 구조에 따라 다르나 대략 65% 내외이다. 하지만, 이러한 방법으로 투과창을 최대화한다면 투과율은 높일 수 있으나 상대적으로 반사율은 떨어지는 단점이 있다.
하지만, 반사투과라는 특성상 투과되는 영역이 있어 도 3과 같이 반사판에 반사되는 광 이외에도 투과창을 통과하여 백라이트쪽으로 누설되는 광이 있다. 이때 투과창을 통과하여 백라이트쪽으로 누설되는 광은 반사율에 전혀 영향을 주지 못하고 광의 손실로 작용한다.
이에 본 발명의 기술과 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 반사-투과형 액정 표시 장치에서 반사 모드 및 투과 모드를 각각 유지하면서, 투과율은 높이고, 투과창을 통해 누설되는 광에 의한 반사율 저하를 방지하기 위한 반사-투과형 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치는, 액정층에 최근접하여 상부에 컬러 필터와, 제1 위상판과, 제1 편광판을 순차적으로 각각 포함하고, 상기 액정층에 최근접하여 하부에 TFT 어레이 기판과, 제2 위상판과, 제2 편광판을 순차적으로 각각 포함하는 반사-투과형 액정 표시 장치에 있어서,
상기 액정층과 상기 TFT 어레이 기판과의 사이에 개구된 투과창을 포함하는 반사판을 구비하고, 반사 모드 동작시, 외부로부터 입사되는 광이 상기 투과창을 통과함에 따라 상기 투과창을 통과한 광을 상기 투과창을 경유하여 반사시켜 반사율을 향상시키는 비흡수 반사부를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기한 비흡수 반사부는 상기 TFT 어레이 기판과 제2 위상판과의 사이에 설치되며, 서로 다른 굴절율을 갖는 재료를 복수의 층을 적층하여 굴절율에 의한 차이를 이용하는 비흡수 반사 필름인 것을 하나의 특징으로 한다. 여기서, 상기 비흡수 반사부는 상기 TFT 어레이 기판에 근접하는 면에 마이크로 렌즈 패턴을 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 비흡수 반사부는 상기 제2 위상판이 상기 TFT 어레이 기판에 근접하는 면에 일체로 형성되며, 서로 다른 굴절율을 갖는 재료를 복수의 층을 적층하여 굴절율에 의한 차이를 이용하는 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 상기한 비흡수 반사부는 상부 면이 상기 제2 위상판에 향하는 상기 제2 편광판의 하부 면에 형성되며, 서로 다른 굴절율을 갖는 재료를 복수의 층을 적층하여 굴절율에 의한 차이를 이용하는 비흡수 반사 필름인 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 상기한 비흡수 반사부는 상기 제2 편광판의 면 중에서 상기 제2 위상판에 근접하는 면에 표면 처리된 광택층인 것을 또 다른 특징으로 한다.
이러한 반사-투과형 액정 표시 장치에 의하면, 투과창으로 누설되는 광을 투명한 비흡수 반사 필름을 사용하여 재반사시킴으로써 투과율에는 영향을 주지 않으면서도 반사율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치는 제1 편광판(110), 제1 위상판(120), 컬러 필터 기판(130), 액정층(140), 반사판(152), 투과창(154), TFT 어레이 기판(160), 비흡수 반사 필름(190), 제2 위상판(170) 및 제2 편광판(180)을 포함한다.
제1 편광판(110)은 일반적으로 입사되는 광은 그 진동 방향이 모든 방향으로 동일한 확률을 가지고 있으므로, 이러한 광들 중에서 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 광만 투과시키고, 그 외의 나머지 방향으로 진동하는 광은 일정 매질을 이용하여 흡수 또는 반사하여 특정한 하나의 방향으로만 진동하는 광을 만드는 역할을 수행한다. 즉, 편광판은 입사되는 광중에서 일정 선편광 성분만 통과시킨다.
제1 위상판(120)은 폴리 카보나이드, 아르톤(ARTON), S-sina 등을 재료로 사용하며, 편광판(110)과 컬러 필러 기판(130)과의 사이에 구비된다. 여기서, 상기한 위상판은 λ/4 위상판일수도 있고, λ/2 위상판일 수도 있을 것이다. 일반적으로 위상판은 고유 복굴절치가 양인 수지로 이루어진 제1 층과 고유 복굴절치가 음인 수지로 이루어진 제2 층을 적층시킨 구성으로, 제1 층과 제2 층은 복굴절하며, 그 상 지연축을 서로 직교시켜서 적층되어 있다.
위상판의 리터데이션은 제1 층과 제2 층의 각 리터데이션의 합이 되기 때문에, 제1 층과 제2 층의 상 지연축을 서로 직교시켜서 적층함으로써, 위상판의 단파장측의 리터데이션은 작고, 또 장파장측의 리터데이션은 크게 할 수 있다. 그 결 과, 위상판의 파장λ에서의 리터데이션 Re(λ)과 파장과의 비 Re(λ)/λ는 가시광 영역에서 거의 일정하게 유지할 수 있다.
컬러 필터 기판(130)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 RGB 각 화소가 박막 공정에 의해 형성된 기판으로, 색상을 구현하는 컬러 필터 패턴과, 상기 RGB 각 셀간의 구분과 광차단 역할을 수행하는 블랙 매트릭스와, 액정셀에 전압 인가를 위해 ITO로 이루어진 공통 전극으로 구성된다.
액정층(140)은 전계에 의해 배열각이 변화하며, 이러한 배열각에 따라 광투과도가 변경되어 원하는 화상을 얻는다. 특히, 상기한 액정층(140)은 원편광이 입사되면 선편광으로 변환하고, 선편광이 입사되면 원편광으로 변환하는 동작을 수행한다.
반사판(152)은 액정층을 통과하여 입사되는 광의 경로를 반전시켜 액정층에 재입사하는 동작을 수행한다. 한편, 반사판이 이루어지는 평면상의 일부에 투과창(154)이 형성되며, 이러한 투과창을 통해 액정층을 통과하여 입사되는 광을 하부에 구비되는 TFT 어레이 기판(160)을 경유하여 비흡수 반사 필름에 제공한다.
TFT 어레이 기판(160)은 일반적으로 매트릭스상의 박막 트랜지스터(미도시)가 형성되어 있는 투명한 유리기판이다. 여기서, 박막 트랜지스터들의 소오스 단자에는 데이터 라인(미도시)이 연결되며, 게이트 단자에는 게이트 라인(미도시)이 연결된다. 또한, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질인 인듐 틴 옥사이드(ITO)로 이루어진 화소 전극이 형성된다.
상기한 데이터 라인 및 게이트 라인에 전기적 신호를 입력하면 각각의 박막 트랜지스터의 소오스 단자와 게이트 단자에 전기적인 신호가 입력되고, 이들 전기적인 신호의 입력에 따라 박막 트랜지스터는 턴-온(Turn-ON) 또는 턴-오프(Turn-OFF)되어 드레인 단자로는 화소 형성에 필요한 전기적인 신호가 출력된다.
상술한 TFT 어레이 기판(160)의 트랜지스터의 게이트 단자 및 소오스 단자에 전원이 인가되어 박막 트랜지스터가 턴-온되면, 화소 전극과 컬러 필터 기판의 공통 전극사이에는 전계가 형성되고, 이러한 전계에 의해 TFT 어레이 기판(160)과 컬러 필터 기판(130)사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고, 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화상을 얻게 된다. 물론 액정의 배열각과 액정이 배열되는 시기를 제어하기 위하여 박막 트랜지스터의 게이트 라인과 데이터 라인에 구동신호 및 타이밍 신호를 인가한다.
비흡수 반사 필름(190)은 투과창(154)을 통해 TFT 어레이 기판(160)을 경유하여 입사되는 광의 경로를 반전시켜 액정층에 재입사하는 동작을 수행하는데, 특히, 입사되는 광이 선편광이라면 이를 TFT 어레이 기판(160)과 투과창(154)을 경유하여 액정층(140)에 재입사시키고, 원편광이라면 이를 TFT 어레이 기판(160)과 투과창(154)을 경유하여 액정층(140)에 재입사시킨다.
특히, 비흡수 반사필름(190)은 서로 다른 굴절율을 갖는 재료를 복수의 층을 적층하여 이루어지는데, 본 발명에서는 이러한 층간의 굴절율에 의한 차이를 이용하여 입사되는 광을 흡수하거나 통과시키지 않고, 반사시키는 역할을 수행한다. 물론 여기서, 입사되는 광은 외부로부터 입사되는 광인 것이 바람직하고, 하부, 즉 백라이트 어셈블리로부터 입사되는 광은 통과시키는 것이 바람직하다.
제2 위상판(170)은 비흡수 반사 필름(190)의 하부에 구비된다.
제2 편광판(180)은 상기한 제1 편광판(110)의 편광축과는 서로 직교하도록 부착도리 수도 있고, 또는 평행하도록 부착될 수도 있으며, 상기한 제1 및 제2 편광판(110, 180)의 편광축의 회전 정도에 따라 투과광의 세기가 조절되어 블랙 컬러와 화이트 컬러 사이의 그레이 표현이 가능하게 된다.
그러면, 설명의 편의를 위해 반사판(152)이 형성된 영역을 반사 영역으로 정의하고, 투과창(154)이 형성된 영역을 투과 영역으로 정의하며, 반사-투과형 액정 표시 장치의 반사 모드 동작만을 본 발명의 제1 실시예를 설명한다.
먼저, 전기장과 자기장은 진행 방향과 수직으로 진동하면서 반사 영역에 입사되는 광은 편광판(110)을 경유하면 선편광으로 변환되고, 제1 위상판(120)과 컬러 필터 기판(130)을 경유하면 원편광, 바람직하게는 좌원 편광으로 변환된다. 좌원 편광으로 변환된 광은 액정층(140)을 통과하면서 선편광으로 변환되고, 변환된 선편광은 반사판에 의해 반사되어 입사 경로와는 반전하여 반사된다. 이때 액정층(140)을 통과하는 광은 좌원 편광이다.
한편, 투과 영역에 입사되는 광이 편광판(110)을 경유하면 선편광이 되고, 제1 위상판(120)과 컬러 필터 기판(130)을 경유하면 원편광, 바람직하게는 좌원 편광으로 변환된다. 좌원 편광으로 변환된 광은 액정층(140)을 통과하면서 선편광으로 변환되고, 변환된 선편광은 투과창(154)과 TFT 어레이 기판(160)을 통과하여 비흡수 반사필름(190)에 의해 반사되어 입사 경로와는 반전하여 반사된다. 이때 액정층(140)을 통과하는 광은 좌원 편광이다.
물론 도면상에 도시하지는 않았지만, 반사-투과형 액정 표시 장치가 투과 모드로 동작할 때는 제2 편광판(180)의 하부에 구비되는 백라이트 어셈블리(미도시)로부터 제공되는 광을 투과창(154)을 경유하여 일정 화상을 디스플레이하는데, 이러한 설명은 상기한 2에서 설명하였으므로 그 설명은 생략한다.
이처럼, 서로 다른 굴절율을 가진 재료를 여러층 적층하여 굴절율의 차이에 의한 반사특성을 이용한 비흡수 반사 필름(190)을 TFT 어레이 기판(160)과 제2 위상판(170)과의 사이에 구비하므로써, 투과창으로 누설되는 광을 재반사시킬 수 있고, 이에 따라 투과율을 유지함과 함께 반사율을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치는 편광판(110), 제1 위상판(120), 컬러 필터 기판(130), 액정층(140), 반사판(152), 투과창(154), TFT 어레이 기판(160), 상부에 마이크로 렌즈(192)가 탑재된 비흡수 반사 필름(190), 제2 위상판(170) 및 편광판(180)을 포함한다. 이때 상기한 도 4에서 설명한 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 번호를 부여하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
이때 비흡수 반사 필름(190)에 탑재되는 마이크로 렌즈(192)의 형성 방법은 금형을 이용해 패터닝하는 방법 또는 브레드를 이용하여 형성하는 방법 등이 있다.
이처럼, 비흡수 반사 필름위에 마이크로 렌즈(192)와 같은 미세 패턴을 형성하므로써, 비흡수 반사 필름(190)에 의해 반사되는 광을 수직 방향으로 몰아주어 반사율 향상을 증대시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치는 편광판(110), 제1 위상판(120), 컬러 필터 기판(130), 액정층(140), 반사판(152), 투과창(154), TFT 어레이 기판(160), 상부에 비흡수 반사 필름(172)을 탑재하는 제2 위상판(170) 및 편광판(180)을 포함한다. 여기서, 상기한 도 4에서 설명한 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 번호를 부여하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
특히, 제2 위상판(170)은 폴리 카보나이드, 아르톤(ARTON), S-sina 등의 재료를 이용하여 제조할 수 있는데, 상기한 비흡수 반사 필름(172)은 상기한 제2 위상판(170)과 동일한 재료를 사용하고, 굴절율의 차이를 두어 일체형으로 만든다.
이처럼, 비흡수 반사 필름을 λ/4 위상판과 일체화시킬 수 있으므로 투과창으로 누설되는 광을 재반사시켜 투과율을 유지함과 함께 반사율을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치는 편광판(110), 제1 위상판(120), 컬러 필터 기판(130), 액정층(140), 반사판(152), 투과창(154), TFT 어레이 기판(160), 제2 위상판(170), 편광판(180) 및 비흡수 반사 필름(190)을 포함한다. 여기서, 상기한 도 4에서 설명한 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 번호를 부여하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
이처럼, 비흡수 반사 필름을 하판 편광판 뒤에 부착하므로써, 투과창으로 누설되는 광을 재반사시켜 투과율을 유지함과 함께 반사율을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 반사-투과형 액정 표시 장치는 편광판(110), 제1 위상판(120), 컬러 필터 기판(130), 액정층(140), 반사판(152), 투과창(154), TFT 어레이 기판(160), 제2 위상판(170) 및 상부에 광택면을 포함하는 편광판(180)을 포함한다. 여기서, 상기한 도 4에서 설명한 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 번호를 부여하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
특히, 대부분의 편광판은 표면 반사를 줄이기 위해 안티-리플렉션(AR; Anti-Reflection) 처리나 안티-글레어(AG; Anti-Glare) 처리를 한다. 그러므로, 투과창의 하부에 배치되는 제2 편광판(180)의 상부면에 광택 성분을 키울 수 있는 표면 처리를 하므로써, 반사 모드에서 투과창을 통과하여 백라이트쪽으로 유출되는 광의 손실을 상판 글라스 위쪽으로 재반사시켜 반사율을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 일반적으로 반사-투과형 액정 표시 장치의 반사 모드를 통해 디스플레이 동작을 수행할 때 반사판을 통해서는 정상적인 반사 모드의 동작을 수행하지만, 필수적으로 구비되는 투과창으로는 외부의 입사광이 누설되어 반사 효율이 저감되는 문제가 발생하였으나, 본 발명에 따르면 상기한 투과창을 통해 외부의 입사광이 누설되더라도 서로 다른 굴절율을 갖는 매질을 복수개 적층하여 형성한 투명한 비흡수 반사 필름을 사용하여 재반사시킴으로써 투과율에는 영향을 주지 않으면서도 반사율을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 액정층에 최근접하여 상부에 컬러 필터와, 제1 위상판과, 제1 편광판을 순차적으로 각각 포함하고, 상기 액정층에 최근접하여 하부에 TFT 어레이 기판과, 제2 위상판과, 제2 편광판을 순차적으로 각각 포함하는 반사-투과형 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 액정층과 상기 TFT 어레이 기판과의 사이에 개구된 투과창을 포함하는 반사판을 구비하고,
    반사 모드 동작시, 외부로부터 입사되는 광이 상기 투과창을 통과함에 따라 상기 투과창을 통과한 광을 상기 투과창을 경유하여 반사시켜 반사율을 향상시키고, 서로 다른 굴절율을 갖는 복수의 층들이 적층되고 상기 어레이 기판과 상기 제2 편광판 사이에 배치된 비흡수 반사부를 포함하는 반사-투과형 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비흡수 반사부는
    상기 TFT 어레이 기판과 제2 위상판과의 사이에 설치된 비흡수 반사 필름인 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 비흡수 반사 필름은
    상기 TFT 어레이 기판에 근접하는 면에 마이크로 렌즈 패턴이 더 구비된 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 비흡수 반사부는
    상기 TFT 어레이 기판에 근접한 상기 제2 위상판의 면에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 비흡수 반사부는
    상기 제2 편광판의 면 중에서 상기 제2 위상판에 근접하는 면에 표면 처리된 광택층인 것을 특징으로 하는 반사-투과형 액정 표시 장치.
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