KR101055194B1 - LCD Display - Google Patents

LCD Display Download PDF

Info

Publication number
KR101055194B1
KR101055194B1 KR1020040037703A KR20040037703A KR101055194B1 KR 101055194 B1 KR101055194 B1 KR 101055194B1 KR 1020040037703 A KR1020040037703 A KR 1020040037703A KR 20040037703 A KR20040037703 A KR 20040037703A KR 101055194 B1 KR101055194 B1 KR 101055194B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
color filter
filter layer
liquid crystal
optical fiber
color
Prior art date
Application number
KR1020040037703A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20050112596A (en
Inventor
임대산
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020040037703A priority Critical patent/KR101055194B1/en
Publication of KR20050112596A publication Critical patent/KR20050112596A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101055194B1 publication Critical patent/KR101055194B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00—Fibre or filament compositions
    • C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
    • C03C13/041—Non-oxide glass compositions
    • C03C13/042—Fluoride glass compositions
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

본 발명은 단순하게 제작된 컬러필터층을 액정패널과 백라이트 사이에 위치시키고 상기 컬러필터층을 통과한 R,G,B광이 광섬유를 통해 액정패널에 이르도록 함으로써 구조를 단순화한 액정표시장치에 관한 것으로서, 복수의 단위 픽셀이 정의되고 두 기판 사이에 액정층이 구비된 액정패널과, 상기 액정패널 배면에 일정한 갭을 가지고 장착되어 광을 제공하는 복수 개의 발광 램프를 포함하는 백라이트와, 상기 백라이트 상면에 형성되는 컬러필터층과, 상기 컬러필터층에 연결되어 상기 액정패널의 각 단위픽셀에 이르는 광섬유를 포함하여 구성되며, 상기 컬러필터층은 R(Red), G(Green), B(Blue), W(White)의 영역으로 분할되어 색광을 제공하고, 상기 R 컬러필터층, G 컬러필터층, B 컬러필터층은 동일층에 형성되며, 상기 광섬유는 코어물질로 아크릴계 고분자를 사용하고 클래딩 물질로는 불소계고분자를 사용하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a liquid crystal display device having a simplified structure by placing a simply manufactured color filter layer between a liquid crystal panel and a backlight and allowing R, G, and B light passing through the color filter layer to reach the liquid crystal panel through an optical fiber. And a backlight including a liquid crystal panel in which a plurality of unit pixels are defined and a liquid crystal layer is provided between two substrates, a plurality of light emitting lamps mounted on the back of the liquid crystal panel with a predetermined gap to provide light, and a top surface of the backlight. A color filter layer to be formed, and an optical fiber connected to the color filter layer and reaching each unit pixel of the liquid crystal panel, wherein the color filter layer includes R (Red), G (Green), B (Blue), and W (White). And R color filter layer, G color filter layer, and B color filter layer are formed on the same layer, and the optical fiber is an acrylic polymer as a core material. And using a fluorinated polymer as the cladding material.

광섬유, 컬러필터층 Optical fiber, color filter layer

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}[0001] LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE [0002]

도 1은 종래 기술에 의한 액정패널의 단면도.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal panel according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 의한 액정표시장치의 단면도.2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the prior art.

도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 단면도.3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 컬러필터층의 구조를 나타낸 사시도.Figure 4 is a perspective view showing the structure of a color filter layer according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

101 : 대향기판 102 : TFT 어레이 기판 101: opposing substrate 102: TFT array substrate

105 : 액정층 106 : 편광판 105: liquid crystal layer 106: polarizing plate

108 : 액정패널 109 : 백라이트108: liquid crystal panel 109: backlight

111 : 컬러필터층 150 : 광섬유111: color filter layer 150: optical fiber

본 발명은 광섬유를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컬러필터층을 백라이트 상부에 위치시킨 후 상기 컬러필터층에 광섬유를 연결하여 액정패널에 광을 제공하는 액정표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device using an optical fiber, and more particularly, to a liquid crystal display device for providing light to the liquid crystal panel by placing the color filter layer on the backlight and connecting the optical fiber to the color filter layer.

최근 들어, 평판표시장치에 대한 연구가 활발한데, 그 중에서 각광받고 있는 것으로 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display Device), FED(Field Emission Display Device), ELD(Electro-luminescence Display Device), PDP(Plasma Display Panels) 등이 있다.Recently, researches on flat panel displays have been actively conducted, and among them, liquid crystal display devices (LCDs), field emission display devices (FEDs), electro-luminescence display devices (ELDs), and PDPs (PDPs) Plasma Display Panels).

그 중에서도 액정표시장치는 평판 표시기의 대표적인 기술로써 박형, 저가, 저소비 전력 구동 등의 특징을 가져 랩 톱 컴퓨터(lap top computer)나 포켓 컴퓨터(pocket computer)의 표시 외에 차량 적재용, 칼라 TV의 화상용으로도 그 용도가 급속하게 확대되고 있다. Among them, the liquid crystal display is a representative technology of a flat panel display, which has characteristics such as thin, low cost, low power consumption, and the like, such as a display of a lap top computer or a pocket computer, a vehicle loading, and a color TV image. Its use is also rapidly expanding.

이러한 특성을 가지는 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부기판인 컬러필터(color filter) 어레이 기판(1)과 하부기판인 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 기판(2)이 서로 대향되도록 배치되고, 그 사이에 유전 이방성을 갖는 액정(5)이 형성되는 구조를 가져, 화소 선택용 어드레스(address) 배선을 통해 수십 만개의 화소에 부가된 TFT를 스위칭 동작시켜 해당 화소에 전압을 인가해 주는 방식으로 구동된다. 상기 컬러필터 어레이 기판(1)과 TFT 어레이 기판(2)은 씨일제(20)에 의해 대향합착된다. In the liquid crystal display having the above characteristics, as shown in FIG. 1, the color filter array substrate 1 as the upper substrate and the TFT (Thin Film Transistor) array substrate 2 as the lower substrate are opposed to each other. Arranged to form a liquid crystal 5 having dielectric anisotropy therebetween, by switching a TFT added to hundreds of thousands of pixels through pixel selection address wiring to apply a voltage to the pixel. Is driven in a manner that gives. The color filter array substrate 1 and the TFT array substrate 2 are opposed to each other by the sealant 20.

구체적으로, 상기 TFT 어레이 기판(2)에는 단위 픽셀(sub-pixel)을 정의하기 위해 게이트 배선(도시하지 않음)과 데이터 배선(15)이 서로 교차하여 배열되고, 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차 부위에는 액정분자의 배열 방향을 변환시키기 위해 전압의 온/오프를 스위칭하는 박막트랜지스터(TFT)가 형성되며, 각 단위 픽셀에 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되어 액정층(5)에 전압을 인가하는 화소전극(17)이 형성되어 있다. Specifically, a gate line (not shown) and a data line 15 are arranged to cross each other in the TFT array substrate 2 so as to define a sub-pixel, and the gate line and the data line cross each other. A thin film transistor (TFT) is formed in the region to switch the voltage on / off to change the arrangement direction of the liquid crystal molecules, and is electrically connected to the thin film transistor in each unit pixel to apply a voltage to the liquid crystal layer 5. The pixel electrode 17 is formed.                         

그리고, 상기 컬러필터 어레이 기판(1)에는 각 단위 픽셀별로 일정한 순서로 배열되어 색상을 구현하는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러필터층(11)과 R,G,B 셀 사이의 구분과 광차단 역할을 하는 블랙 매트릭스(10)와, 그리고 액정층(5)에 전압 인가를 위한 공통 전극(12)으로 구성된다. In addition, the color filter array substrate 1 includes red, green, and blue color filter layers 11, R, G, and B, which are arranged in a predetermined order for each unit pixel to implement colors. It is composed of a black matrix 10 that serves to distinguish between cells and light blocking, and a common electrode 12 for applying a voltage to the liquid crystal layer 5.

상기 R,G,B의 컬러필터층(11)은 각 색상의 컬러필터층의 배열방법에 따라 스트라이프(stripe)배열, 모자이크(mosaic)배열, 델타(delta)배열, 쿼드(quad)배열 등으로 구분되는데, 수직 스트라이프(vertical stripe) 구조가 가장 많이 사용된다. The color filter layers 11 of R, G, and B are classified into a stripe array, a mosaic array, a delta array, a quad array, and the like according to an arrangement method of each color filter layer. Vertical stripe structures are most commonly used.

그리고, 이러한 R,G,B의 컬러필터층(11)을 형성하기 위해서는, 각 색상별로 색상이 착색된 컬러 레지스트를 도포하고 일정한 패턴이 형성되어 있는 포토 마스크를 배치하여 노광을 실시한 뒤 이를 현상하여 패터닝하는 포토식각공정들을 반복수행하여 형성하는데, 각 단위 픽셀의 면적이 작아 R,G,B의 컬러필터층의 패턴 정밀도가 떨어질 염려가 있다. In order to form the color filter layers 11 of R, G, and B, a color resist colored in each color is applied, and a photo mask in which a predetermined pattern is formed is disposed to be exposed and then developed and patterned. The photo etching processes are repeatedly performed, and the area of each unit pixel is small, so that the pattern precision of the color filter layers of R, G, and B may be degraded.

한편, 상기 컬러필터 어레이 기판(1) 및 TFT 어레이 기판(2)의 외측면에는 편광판(도 2의 6)이 각각 부착되어 일정방향의 광만 투과시킨다. On the other hand, polarizing plates (6 in FIG. 2) are attached to the outer surfaces of the color filter array substrate 1 and the TFT array substrate 2 to transmit only light in a predetermined direction.

하지만, 상기 액정표시장치는 그 자체가 비발광성이므로 빛을 조사하기 위한 별도의 외부광원이 필요하다. 특히, 투과형 액정표시장치의 경우 LCD 패널의 배면에 광을 발산하고 안내하는 별도의 조광장치, 즉 백라이트가 반드시 필요하다.However, since the liquid crystal display itself is non-luminescent, a separate external light source for irradiating light is required. In particular, in the case of a transmissive liquid crystal display device, a separate dimming device that emits light and guides the back of the LCD panel is necessary.

상기 백라이트는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 액정셀들과 이들 액정셀들 각각에 공급될 비디오 신호를 절환하기 위한 다수의 제어용 스위치들로 구성 된 액정패널에 의해 광의 투과량을 조절하여 화면에 원하는 화상을 표시한다.The backlight is controlled by a liquid crystal panel composed of a plurality of liquid crystal cells arranged in a matrix form and a plurality of control switches for switching a video signal to be supplied to each of the liquid crystal cells, thereby controlling the amount of light transmitted to display a desired image on the screen. Display.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 백라이트(9)는 액정층(5)을 그 사이에 두고 컬러필터 어레이 기판(1) 및 TFT 어레이 기판(2)이 대향합착되어 이루어지는 액정패널(8) 하부에 일정한 갭을 두고 장착되어 액정패널에 광을 제공한다. That is, as shown in FIG. 2, the backlight 9 includes a liquid crystal panel 8 in which the color filter array substrate 1 and the TFT array substrate 2 are opposed to each other with the liquid crystal layer 5 interposed therebetween. It is mounted with a certain gap at the bottom to provide light to the liquid crystal panel.

이 때, 상기 컬러필터 어레이 기판(1) 내측면에는 R,G,B의 색상을 가지는 컬러필터층(11)이 형성되어 있어 상기 백라이트로부터 출광되는 백색광이 각 색상의 컬러필터층(11)을 통과함으로써 각종 색상을 구현한다. 그리고, 액정층의 배열 상태와 편광판의 편광축 위치에 따라 백라이트(9)에서 발생하는 빛의 양이 조절되어 그레이 스케일(gray scale)을 구현한다. At this time, a color filter layer 11 having colors of R, G, and B is formed on the inner surface of the color filter array substrate 1 so that white light emitted from the backlight passes through the color filter layer 11 of each color. Implement various colors. The amount of light generated from the backlight 9 is adjusted according to the arrangement state of the liquid crystal layer and the position of the polarization axis of the polarizer to realize gray scale.

참고로, 상기 백라이트는 크게 도광판 방식 및 직하형 방식으로 구분할 수 있는데, 상기 도광판 방식은 액정패널의 측면에 발광램프(열음극, 냉음극) 등의 관형상의 선광원을 설치하고, 투명한 도광판을 이용하여 발광램프로부터의 광을 액정패널 화면 전체에 투사시키는 방식이고, 직하형 방식은 액정패널 전면적 하부에 장착된 발광램프에서 나오는 광이 발광램프와 액정패널 사이에 설치된 확신시트에 의해 확산되어 액정패널 화면 전체에 분포되도록 하는 방식이다. For reference, the backlight may be largely classified into a light guide plate method and a direct type method. The light guide plate method may include a tubular line light source such as a light emitting lamp (hot cathode, cold cathode) on a side of the liquid crystal panel, and may use a transparent light guide plate. In this case, the light emitted from the light emitting lamp is projected onto the entire liquid crystal panel screen. In the direct type method, the light emitted from the light emitting lamp mounted on the lower part of the front of the liquid crystal panel is diffused by a certain sheet provided between the light emitting lamp and the liquid crystal panel. This is the method to distribute the whole screen.

그러나, 상기와 같은 종래의 액정표시장치는 다음과 같은 문제점이 있었다. However, the conventional liquid crystal display device as described above has the following problems.

즉, R,G,B의 컬러필터층을 각 단위 픽셀에 상응하는 크기로 형성하여야 하는데, 각 색상의 컬러필터층이 다양한 패턴으로 배열되고 단위 픽셀의 면적이 작으며 포토식각공정을 수행해야 하므로 R,G,B 컬러필터층의 패턴 정밀도가 떨어지고 공정 이 복잡해진다. That is, the color filter layers of R, G, and B should be formed in sizes corresponding to each unit pixel. Since the color filter layers of each color are arranged in various patterns, the area of the unit pixels is small, and the photo etching process must be performed, The pattern precision of the G and B color filter layers is inferior and the process is complicated.

그리고, 각 색상의 컬러필터층의 배열방법에 따라 포토마스크의 패턴이 달라져야 하므로 마스크 제작에 어려움이 있다. In addition, since the pattern of the photomask has to be changed according to the arrangement method of the color filter layers of each color, it is difficult to manufacture a mask.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, R,G,B의 컬러필터층을 가장 단순한 형태로 배열하여 공정의 간소화 및 구조의 단순화를 추구하고자 하는 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which seeks to simplify the process and simplify the structure by arranging the color filter layers of R, G, and B in the simplest form.

본 발명의 다른 목적은, 상기 컬러필터층을 액정패널과 백라이트 사이에 위치시키고 상기 컬러필터층을 통과한 R,G,B광이 광섬유를 통해 각 단위 픽셀에 제공되도록 한 뒤, 상기 각 광섬유를 제어하여 R,G,B를 구현함으로써 고화질이 가능한 액정표시장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to position the color filter layer between the liquid crystal panel and the backlight and to provide the R, G, B light passing through the color filter layer to each unit pixel through the optical fiber, and then control each optical fiber The present invention provides a liquid crystal display device capable of high quality by implementing R, G, and B.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는 복수의 단위 픽셀이 정의되고 두 기판 사이에 액정층이 구비된 액정패널과, 상기 액정패널 배면에 일정한 갭을 가지고 장착되어 광을 제공하는 복수 개의 발광 램프를 포함하는 백라이트와, 상기 백라이트 상면에 형성되는 컬러필터층과, 상기 컬러필터층에 연결되어 상기 액정패널의 각 단위픽셀에 이르는 광섬유를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 컬러필터층은 R(Red), G(Green), B(Blue), W(White)의 영역으로 분할되어 색광을 제공하고, 상기 R 컬러필터층, G 컬러필터층, B 컬러필터층은 동일층에 형성되며, 상기 광섬유는 코어물질로 아크릴계 고분자를 사용하고 클래딩 물질로는 불소계고분자를 사용하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, a liquid crystal display device includes a liquid crystal panel in which a plurality of unit pixels are defined and a liquid crystal layer is provided between two substrates, and a light is mounted on a rear surface of the liquid crystal panel to provide light. A backlight including a plurality of light emitting lamps, a color filter layer formed on an upper surface of the backlight, and an optical fiber connected to the color filter layer and reaching each unit pixel of the liquid crystal panel. The color light is divided into R (Red), G (Green), B (Blue), and W (White) to provide color light, and the R color filter layer, G color filter layer, and B color filter layer are formed on the same layer, and the optical fiber The acrylic material is used as the core material and the fluorine-based polymer is used as the cladding material.

즉, 단위 픽셀에 해당하는 크기의 패턴을 다양한 방법으로 배열하여 컬러필터층을 형성하였던 종래와 달리, 본 발명은 액정패널과 백라이트 사이에서 가장 단순한 구조로 컬러필터층을 형성함으로써 공정을 간소화하고 용이하게 함을 특징으로 한다. That is, unlike the conventional method in which the color filter layer is formed by arranging patterns having a size corresponding to unit pixels in various ways, the present invention simplifies and facilitates the process by forming the color filter layer with the simplest structure between the liquid crystal panel and the backlight. It is characterized by.                     

그리고, 백라이트 및 컬러필터층을 통과한 색광이 광섬유를 통해 액정패널의 각 단위 픽셀에 전달되므로 광섬유를 적절하게 제어하는 것에 의해 화상품질이 향상되도록 함을 특징으로 한다. In addition, since the color light passing through the backlight and the color filter layer is transmitted to each unit pixel of the liquid crystal panel through the optical fiber, the image quality is improved by appropriately controlling the optical fiber.

여기서, 본 발명에 의한 상기 광섬유는 R 컬러필터층에 연결되어 R색을 제공하는 제 1 광섬유와, G 컬러필터층에 연결되어 G색을 제공하는 제 2 광섬유와, B 컬러필터층에 연결되어 B색을 제공하는 제 3 광섬유로 구성되어 각 단위 픽셀에 색광을 전달한다. Here, the optical fiber according to the present invention is a first optical fiber connected to the R color filter layer to provide an R color, a second optical fiber connected to the G color filter layer to provide a G color, and a B color filter connected to the B color filter layer. It is composed of a third optical fiber provided to transmit color light to each unit pixel.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 컬러필터층 구조를 나타낸 사시도이다.3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing a color filter layer structure according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 서로 대향합착되는 TFT 어레이 기판(102) 및 대향기판(101)과 상기 두 기판 사이에 봉입되어 있는 액정층(105)으로 구성되는 액정패널(108)과, 상기 액정패널(108)의 양 외측면에 각각 부착되어 광을 편광시키는 편광판(106)과, 상기 액정패널(108)로부터 일정한 갭을 가지고 배치되어 백색광을 제공하는 백라이트(109)와, 상기 백라이트(109) 상면에 형성되어 있는 백색광을 각종 색광으로 바꾸는 컬러필터층(111)과, 상기 컬러필터층(111)의 색광을 상기 액정패널(108)에 전달하는 복수개의 광섬유(150)로 구성된다. As shown in FIG. 3, the liquid crystal display according to the present invention is a liquid crystal composed of a TFT array substrate 102 and the opposing substrate 101 and the liquid crystal layer 105 encapsulated between the two substrates bonded to each other. A panel 108, a polarizing plate 106 attached to both outer surfaces of the liquid crystal panel 108 to polarize light, and a backlight 109 disposed with a predetermined gap from the liquid crystal panel 108 to provide white light. ), A color filter layer 111 for converting white light formed on an upper surface of the backlight 109 into various color lights, and a plurality of optical fibers 150 for transmitting the color light of the color filter layer 111 to the liquid crystal panel 108. It consists of.                     

이 때, 도시하지는 않았으나, 상기 TFT 어레이 기판(102)에는 서로 수직한 방향으로 배열되어 단위 픽셀을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차 부위에 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극이 형성되어 있다.In this case, although not shown, the TFT array substrate 102 includes a gate wiring and a data wiring arranged in a direction perpendicular to each other to define a unit pixel, and a thin film transistor (TFT) formed at an intersection of the gate wiring and the data wiring. And a pixel electrode connected to the thin film transistor.

그리고, 상기 대향기판(101)에는 차광층 역할을 하는 블랙 매트릭스층과, 상기 화소전극과 더불어 전계를 형성하여 액정의 배열을 제어하는 공통전극이 형성되어 있는데, 본 발명에 의한 컬러필터층(111)은 대향기판(101) 내측면에 형성되지 않고 백라이트(109) 상면에 형성되는 것을 특징으로 한다. The counter substrate 101 includes a black matrix layer serving as a light shielding layer, and a common electrode for forming an electric field together with the pixel electrode to control the arrangement of liquid crystals. The color filter layer 111 according to the present invention is formed. Is not formed on the inner surface of the counter substrate 101, but is formed on the upper surface of the backlight 109.

상기 컬러필터층(111)은 백라이트(109) 상면에서 R(Red), G(Green), B(Blue)의 세영역으로 분할되어 형성되는데, 경우에 따라서는 W(White)의 영역도 구비할 수 있을 것이다. The color filter layer 111 is formed by dividing three areas of R (Red), G (Green), and B (Blue) on the top surface of the backlight 109. In some cases, the color filter layer 111 may also include a W (White) area. There will be.

이와같은 컬러필터층은 다양한 방법으로 형성될 수 있는데, 도 4를 참고로 하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Such a color filter layer may be formed by various methods, which will be described in detail with reference to FIG. 4.

먼저, 3영역으로 분할된 백라이트(109) 상면의 제 1 영역에 적색(Red)이 착색된 고분자 물질 즉, 컬러 레지스트를 프린팅 방법으로 인쇄하여 R 컬러필터층을 형성한 후, 상기 공정을 반복 수행하여 녹색, 청색(Green, Blue)이 각각 착색된 G 컬러필터층과 B 컬러필터층을 형성하여 컬러필터층(111)을 완성한다. First, a polymer material in which red is colored, that is, a color resist, is printed on the first region of the upper surface of the backlight 109 divided into three regions to form an R color filter layer, and then the process is repeated. The color filter layer 111 is completed by forming a G color filter layer and a B color filter layer colored with green and blue colors, respectively.

이외에, 백라이트(109) 상면에 안료가 첨가되어 제작된 R,G,B의 필름을 각 영역에 부착하여 컬러필터층(111)을 완성하기도 한다.In addition, the color filter layer 111 may be completed by attaching R, G, and B films prepared by adding a pigment to the upper surface of the backlight 109 to each region.

여기서, 상기 백라이트(109)는 복수개의 발광 램프(111)들과, 상기 발광 램 프의 양쪽 전극에 램프 구동을 위한 전원을 전달하는 전원인입선(109,109a)과, 상기 발광 램프(111)들을 고정시키고 지지하는 케이스(103)와, 상기 발광 램프(111)와 액정 패널 사이에 배치된 확산시트(115), 프리즘 시트(116), 보호시트(117)로 이루어진 광학시트류와, 상기 발광램프(111)의 하측에 배치되어 발광 램프(111)에서 새어나온 광을 액정 패널 측으로 반사시키는 반사판(114)으로 구성되어, 발광램프(111)로부터 발하게 된 빛이 각종 광학시트류를 차례로 거쳐 정보표시면에 전달하게 된다.The backlight 109 may include a plurality of light emitting lamps 111, power lead wires 109 and 109a for transmitting power for driving a lamp to both electrodes of the light emitting lamps, and fixing the light emitting lamps 111. And a case 103 for supporting and supporting the optical sheet, the optical sheet including the diffusion sheet 115, the prism sheet 116, and the protective sheet 117 disposed between the light emitting lamp 111 and the liquid crystal panel, and the light emitting lamp ( And a reflecting plate 114 disposed below the light emitting lamp 111 to reflect the light leaked from the light emitting lamp 111 toward the liquid crystal panel side, and the light emitted from the light emitting lamp 111 passes through various optical sheets in order to display the information display surface. Will be delivered to

도 4에 도시된 백라이트(109)는 전면에 발광램프가 배치되어 있는 직하형 방식에 의한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않고 도광판 방식의 백라이트에도 적용가능하다. The backlight 109 illustrated in FIG. 4 is based on a direct type in which a light emitting lamp is disposed on a front surface thereof. The present invention is not limited thereto, and the backlight 109 may be applied to a light guide plate type backlight.

이와같이, 컬러필터층을 액정패널에 형성하지 아니하고, 백라이트 상면에 형성함으로써 컬러필터층의 형성공정을 용이하게 할 수 있다. 즉, 기존에는 R,G,B 등의 컬러필터층을 스트라이프 배열, 모자이크 배열, 델타 배열, 쿼드 배열 등의 다양한 방법으로 배열하기 위해 특정 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 사용하여 복수회에 걸쳐 패터닝해야 하는 번거로움이 있었지만, 본발명에 의한 컬러필터층은 크게 3영역으로 분할하여 간소한 방법 일예로, 프린팅 방법으로 형성하므로 공정이 훨씬 용이해진다. In this way, the process of forming the color filter layer can be facilitated by forming the color filter layer on the upper surface of the backlight without forming the color filter layer on the liquid crystal panel. In other words, in order to arrange the color filter layers such as R, G, and B in various ways such as stripe arrangement, mosaic arrangement, delta arrangement, quad arrangement, etc., a pattern has to be patterned a plurality of times using a photomask in which a specific pattern is formed. Although it is a hassle, the color filter layer according to the present invention is divided into three regions and formed in a simple method, for example, by a printing method, thereby making the process much easier.

한편, 컬러필터층(111)을 통과한 색광을 액정패널에 전달하기 위해 광섬유가 요구되는데, 상기 R 컬러필터층에 연결되어 R색을 전달하는 제 1 광섬유와, 상기 G 컬러필터층에 연결되어 G색을 전달하는 제 2 광섬유와, 상기 B 컬러필터층에 연결 되어 B색을 전달하는 제 3 광섬유로 구성된다. Meanwhile, an optical fiber is required to transmit the color light passing through the color filter layer 111 to the liquid crystal panel. The first optical fiber is connected to the R color filter layer to transmit the R color, and the G color is connected to the G color filter layer. And a second optical fiber to transmit and a third optical fiber connected to the B color filter layer to transmit the B color.

이 때, 상기 제 1 ,제 2 ,제 3 광섬유는 액정패널의 각 단위 픽셀에 특정 색광이 입사되도록 일정한 순서를 가지고 배치되는데, 스트라이프 배열, 모자이크 배열, 델타 배열, 쿼드 배열 등으로 액정표시패널의 크기, 컬러필터의 형상 및 색배열에 따라 다양하게 배열할 수 있다. 여기서, 제 1 ,제 2 ,제 3 광섬유에서 전달하는 R,G,B 색상이 합쳐져 하나의 색상을 구현하는 화소를 이룬다.In this case, the first, second, and third optical fibers are arranged in a predetermined order so that specific color light is incident on each unit pixel of the liquid crystal panel. The first, second, and third optical fibers are arranged in a stripe arrangement, a mosaic arrangement, a delta arrangement, a quad arrangement, and the like. It can be arranged in various ways depending on the size, shape and color arrangement of the color filter. Here, the R, G, and B colors transmitted from the first, second, and third optical fibers are combined to form a pixel representing one color.

즉, R 컬러필터층 및 제 1 광섬유를 통과한 R색광은 특정 단위 픽셀에 전달되어 R 색상을 구현하고, G 컬러필터층 및 제 2 광섬유를 통과한 G색광은 특정 단위 픽셀에 전달되어 G 색상을 구현하고, B 컬러필터층 및 제 3 광섬유를 통과한 G색광은 특정 단위 픽셀에 전달되어 G 색상을 구현한다. 따라서, 광섬유의 개수는 단위 픽셀의 개수와 상응하게 된다. That is, R color light passing through the R color filter layer and the first optical fiber is transmitted to a specific unit pixel to implement R color, and G color light passing through the G color filter layer and the second optical fiber is transmitted to a specific unit pixel to implement G color. In addition, the G color light passing through the B color filter layer and the third optical fiber is transmitted to a specific unit pixel to implement G color. Thus, the number of optical fibers corresponds to the number of unit pixels.

이 때, 광섬유를 통과하는 색광의 온/오프의 결정 및 그레이 정도는, 일반적인 액정표시장치와 동일하게, 액정패널의 액정분자 배향정도에 따라서 제어 결정된다. At this time, the determination of the on / off of the color light passing through the optical fiber and the degree of gray are controlled and determined in accordance with the degree of alignment of the liquid crystal molecules of the liquid crystal panel as in the general liquid crystal display device.

이와같이, 광섬유의 개수, 배열 방법 및 광섬유를 통과하는 색광의 온/오프를 적절하게 제어하여 원하는 화상품질을 구현할 수 있다.In this way, the desired image quality can be realized by appropriately controlling the number, arrangement, and on / off of color light passing through the optical fiber.

그리고, 백라이트(109)로부터 제공되는 면발광이 광섬유(150)에 의해 점광원으로 전환되므로, 광섬유의 배열패턴에 따라 원형 디스플레이나 또는 타원형 디스플레이드 등을 제작할 수도 있다.In addition, since the surface light emission provided from the backlight 109 is converted into a point light source by the optical fiber 150, a circular display or an elliptical display may be manufactured according to the arrangement pattern of the optical fiber.

참고로, 광섬유는 재질에 따라 유리 광섬유와 플라스틱 광섬유로 나눌 수 있 는데, 상기 유리 광섬유는 실리카계 광섬유, 불소계 광섬유, 희토류계 광섬유 등이 있다. 그러나, 유리 광섬유는 깨지기 쉽고 형상 가공이 어려우며 일정 크기 이상의 형태를 가공함에 있어 생산성의 문제가 있기 때문에, 광학적으로 투명한 고분자 재료를 이용하여 기존 광학 유리 재료를 대체하고 있다. For reference, optical fibers may be classified into glass optical fibers and plastic optical fibers according to materials, and the glass optical fibers may include silica optical fibers, fluorine optical fibers, and rare earth optical fibers. However, since glass optical fibers are fragile, difficult to process shapes, and have problems in productivity in processing shapes having a predetermined size or more, optical glass materials are used to replace existing optical glass materials.

투명한 고분자를 이용한 광섬유가 플라스틱 광섬유인데, 이는 일반적으로 코어물질로 아크릴계 고분자를 사용하고 클래딩 물질로는 불소계고분자를 사용한다. 이러한 플라스틱 광섬유는 열이 발생하지 않아서 전시용 조명이나 열에 민감한 반도체 공정 장비의 조명으로 적합하다. The optical fiber using a transparent polymer is a plastic optical fiber, which generally uses acrylic polymer as a core material and fluorine polymer as a cladding material. These plastic optical fibers do not generate heat and are suitable for exhibition lighting or lighting of heat-sensitive semiconductor process equipment.

한편, 상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상은 액정표시장치 뿐만 아니라, 화상을 디스플레이하는 모든 디스플레이 장치에 적용가능하다. On the other hand, the above embodiment is only a description of a preferred embodiment of the present invention, the scope of application of the present invention is not limited to such, the present invention can be appropriately changed within the scope of the same idea. For example, the shape and structure of each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented, and the technical idea of the present invention can be applied not only to a liquid crystal display device but also to all display devices displaying images. .

상기와 같은 본 발명의 액정표시장치는 다음과 같은 효과가 있다. The liquid crystal display of the present invention as described above has the following effects.

첫째, 백라이트 상면에 R,G,B의 컬러필터층을 가장 단순하게 배열·형성함으로써 공정을 간소화하고 액정표시장치의 구조를 단순화한다. First, by arranging and forming the color filter layers of R, G, and B on the upper surface of the backlight most simply, the process is simplified and the structure of the liquid crystal display device is simplified.

둘째, 상기 컬러필터층을 액정패널과 백라이트 사이에 위치시키고 상기 컬러필터층을 통과한 R,G,B광이 광섬유를 통해 각 단위 픽셀에 제공되도록 한 뒤, 상기 각 광섬유를 제어하여 R,G,B를 구현함으로써 R,G,B 컬러필터층의 패턴 정밀도에 대한 문제점을 해결하고 고화질의 화상을 제공한다.Second, the color filter layer is positioned between the liquid crystal panel and the backlight, and the R, G, B light passing through the color filter layer is provided to each unit pixel through the optical fiber, and then the respective optical fibers are controlled to control the R, G, B light. By solving the problem of the pattern precision of the R, G, B color filter layer and providing a high-quality image.

Claims (8)

복수의 단위 픽셀이 정의되고 두 기판 사이에 액정층이 구비된 액정패널과, A liquid crystal panel in which a plurality of unit pixels are defined and a liquid crystal layer is provided between the two substrates; 상기 액정패널 배면에 일정한 갭을 가지고 장착되어 광을 제공하는 복수 개의 발광 램프를 포함하는 백라이트와,A backlight including a plurality of light emitting lamps provided with a predetermined gap on a rear surface of the liquid crystal panel to provide light; 상기 백라이트 상면에 형성되는 컬러필터층과,A color filter layer formed on an upper surface of the backlight; 상기 컬러필터층에 연결되어 상기 액정패널의 각 단위픽셀에 이르는 광섬유를 포함하여 구성되며,It is configured to include an optical fiber connected to the color filter layer to reach each unit pixel of the liquid crystal panel, 상기 컬러필터층은 R(Red), G(Green), B(Blue), W(White)의 영역으로 분할되어 색광을 제공하고, 상기 R 컬러필터층, G 컬러필터층, B 컬러필터층은 동일층에 형성되며,The color filter layer is divided into regions of R (Red), G (Green), B (Blue), and W (White) to provide color light, and the R color filter layer, G color filter layer, and B color filter layer are formed on the same layer. , 상기 광섬유는 코어물질로 아크릴계 고분자를 사용하고 클래딩 물질로는 불소계고분자를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The optical fiber uses an acrylic polymer as a core material and a fluorine-based polymer as a cladding material. 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 광섬유는, The optical fiber, 상기 R 컬러필터층에 연결되어 R색을 제공하는 제 1 광섬유와, A first optical fiber connected to the R color filter layer to provide an R color; 상기 G 컬러필터층에 연결되어 G색을 제공하는 제 2 광섬유와, A second optical fiber connected to the G color filter layer to provide a G color; 상기 B 컬러필터층에 연결되어 B색을 제공하는 제 3 광섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a third optical fiber connected to the B color filter layer to provide B color. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 ,제 2 ,제 3 광섬유는 각 단위 픽셀에 특정 색광이 입사되도록 일정한 순서를 가지고 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the first, second, and third optical fibers are arranged in a predetermined order so that specific color light is incident on each unit pixel. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 컬러필터층은 안료가 첨가된 고분자 물질의 도포후, 이를 패터닝하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The color filter layer is formed by coating a polymer material to which the pigment is added, and then patterning it. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 컬러필터층은 안료가 첨가된 필름을 부착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The color filter layer is a liquid crystal display device, characterized in that formed by adhering a film to which the pigment is added. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 액정패널은, The liquid crystal panel, 단위 픽셀을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차지점에 박막트랜지스터가 구비되어 있는 TFT 어레이 기판과, A TFT array substrate provided with a thin film transistor at an intersection point of a gate line and a data line defining a unit pixel, 상기 TFT 어레이 기판에 대향하는 대향기판과, An opposite substrate facing the TFT array substrate; 상기 TFT 어레이 기판 및 대향기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. And a liquid crystal layer formed between the TFT array substrate and the counter substrate. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 광섬유의 개수는 상기 단위 픽셀의 개수와 상응하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. Wherein the number of optical fibers corresponds to the number of unit pixels.
KR1020040037703A 2004-05-27 2004-05-27 LCD Display KR101055194B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040037703A KR101055194B1 (en) 2004-05-27 2004-05-27 LCD Display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040037703A KR101055194B1 (en) 2004-05-27 2004-05-27 LCD Display

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050112596A KR20050112596A (en) 2005-12-01
KR101055194B1 true KR101055194B1 (en) 2011-08-08

Family

ID=37287456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040037703A KR101055194B1 (en) 2004-05-27 2004-05-27 LCD Display

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101055194B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10288782A (en) * 1997-03-10 1998-10-27 Nec Corp Optical back light module for color display
KR20020043170A (en) * 2000-12-01 2002-06-08 추후기재 Color isolated backlight for an lcd

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10288782A (en) * 1997-03-10 1998-10-27 Nec Corp Optical back light module for color display
KR20020043170A (en) * 2000-12-01 2002-06-08 추후기재 Color isolated backlight for an lcd

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050112596A (en) 2005-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101134301B1 (en) Light Emitting Diodes back-light assembly and liquid crystal display device module using thereof
US7530711B2 (en) Backlight assembly and liquid crystal display module using the same
US8305526B2 (en) Method for providing light to liquid crystal panel
JP4655745B2 (en) Backlight device, manufacturing method thereof, and liquid crystal display device
GB2423622A (en) Light-emitting-diode backlight assembly and liquid crystal display device using the same
KR20110006995A (en) Transparent display device
KR20190062654A (en) Liquid crystal display device
KR20040018991A (en) Coloring layer material, electrooptical device and electronic apparatus, and manufacturing method of color filter substrate and electrooptical device
WO2010109958A1 (en) Liquid crystal display device
KR20080001504A (en) Liquid crystal display device and the fabrication method thereof
WO2018066513A1 (en) Display apparatus
USRE45229E1 (en) Backlight for color liquid crystal display apparatus
US20080013016A1 (en) Liquid Crystal Display Device, Driving Method Thereof And Mobile Station Having The Same
KR101123072B1 (en) Tiled Display Using the Liquid Crystal Display Device
KR101413140B1 (en) Light diffusion plate having non-uniform local microlens array pattern and liquid crystal display device comprising the same
KR101055194B1 (en) LCD Display
JP4628043B2 (en) Liquid crystal display device
JP4754846B2 (en) Liquid crystal display
KR20060095144A (en) Light emitting diodes back-light assembly and liquid crystal display device module using thereof
KR102068958B1 (en) Liquid Display Apparatus
CN212781586U (en) Dual display module and dual display device
JP3067429B2 (en) Color liquid crystal display
KR100298391B1 (en) liquid crystal display device, its fabricating method and liquid crystal composition for display device
KR101723455B1 (en) Color filter substrate and liquid crystal display device including thereof
KR100811477B1 (en) Display device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140630

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150728

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160712

Year of fee payment: 6