KR101752495B1 - 반투과 액정표시장치 및 그 구동 장치 - Google Patents

반투과 액정표시장치 및 그 구동 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101752495B1
KR101752495B1 KR1020100108595A KR20100108595A KR101752495B1 KR 101752495 B1 KR101752495 B1 KR 101752495B1 KR 1020100108595 A KR1020100108595 A KR 1020100108595A KR 20100108595 A KR20100108595 A KR 20100108595A KR 101752495 B1 KR101752495 B1 KR 101752495B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
liquid crystal
crystal display
mode
display panel
Prior art date
Application number
KR1020100108595A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120046990A (ko
Inventor
신승환
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 KR1020100108595A priority Critical patent/KR101752495B1/ko
Publication of KR20120046990A publication Critical patent/KR20120046990A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101752495B1 publication Critical patent/KR101752495B1/ko

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
    • 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
    • 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
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • 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
    • G02F1/1333—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
    • 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
    • G02F1/133528—Polarisers
    • 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
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • 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
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • 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
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134372—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for fringe field switching [FFS] where the common electrode is not patterned
    • 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
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • 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
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/09—Function characteristic transflective

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

실시예에 따르면, 반투과 액정표시장치에 따르면, λ/4 위상 지연값의 셀갭을 갖고 투과 모드와 반사 모드로 구동되는 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 하부에 배치된 하부 편광판; 상기 하부 편광판과 90도의 위상파 편광을 갖고, 상기 액정표시패널의 상부에 배치된 상부 편광판; 상기 액정표시패널과 상기 하부 편광판 사이에 배치되고, 상기 액정표시패널에 접하는 제1 면과 상기 제1 면의 반대측인 제2 면을 포함하는 광 투과 조절 유닛; 및 광을 생성하기 위해 상기 하부 편광판의 하부에 배치된 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 광 투과 조절 유닛은, 상기 투과 모드시 투과 매질이 되고, 상기 반사 모드시 상기 광 투과 조절 유닛의 상기 제1 면은 미러가 된다.

Description

반투과 액정표시장치 및 그 구동 장치{TRANSFLECTIVE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DEVICE OF DRIVING THE SAME}
실시예는 액정표시장치에 관한 것이다.
정보를 표시하는 표시장치들이 개발되었다. 표시장치는 액정표시장치, 플라즈마 표시장치, 유기전계발광 표시장치 및 전계방출 표시장치를 포함한다.
이 중에서, 액정표시장치는 저 소비 전력, 경박 단소 및 풀 컬러 구현의 장점을 가지고 있어, 최근 가장 각광받고 있다.
하지만 액정표시장치는 정보를 표시하기 위해서는 반드시 광을 생성하기 위한 광원이 반드시 요구되므로, 아직 소비 전력 측면에서는 개선의 여지가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 광원뿐만 아니라 주변 광을 이용하여 정보를 표시할 수 있는 반투과형 액정표시장치가 개발되었다.
반투과형 액정표시장치는 투과 모드시에는 광원으로부터 생성된 광을 액정표시패널로 투과시켜 정보를 표시하고 반사 모드에서는 주변 광을 액정표시패널로 투과시켜 정보를 표시할 수 있다.
이러한 반투과 액정표시장치는 일반적인 액정표시장치에 비해 더 많은 마스크 수가 요구되어, 공정 비용이나 제조 비용 측면에서 많은 어려움이 있다.
예를 들어, 일반적인 액정표시장치에서는 4장의 마스크가 요구되지만, 반투과 액정표시장치에서는 7장의 마스크가 요구될 수 있다.
실시예는 획기적으로 공정수를 줄일 수 있는 반투과 액정표시장치를 제공한다.
실시예는 획기적으로 공정 비용을 줄일 수 있는 반투과 액정표시장치를 제공한다.
실시예는 광효율을 향상시킬 있는 반투과 액정표시장치를 제공한다.
실시예에 따르면, 반투과 액정표시장치에 따르면, λ/4 위상 지연값의 셀갭을 갖고 투과 모드와 반사 모드로 구동되는 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 하부에 배치된 하부 편광판; 상기 하부 편광판과 90도의 위상파 편광을 갖고, 상기 액정표시패널의 상부에 배치된 상부 편광판; 상기 액정표시패널과 상기 하부 편광판 사이에 배치되고, 상기 액정표시패널에 접하는 제1 면과 상기 제1 면의 반대측인 제2 면을 포함하는 광 투과 조절 유닛; 및 광을 생성하기 위해 상기 하부 편광판의 하부에 배치된 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 광 투과 조절 유닛은, 상기 투과 모드시 투과 매질이 되고, 상기 반사 모드시 상기 광 투과 조절 유닛의 상기 제1 면은 미러가 된다.
실시예에 따르면, 반투과 액정표시장치의 구동 장치에 따르면, 사용자에 의해 선택된 모드 선택 신호를 생성하는 모드 선택부; 투과 모드용 감마 커브와 반사 모드용 감마 커브를 저장하고 있는 감마 저장부; 상기 모드 선택 신호에 상응하는 감마 커브를 바탕으로 다수의 감마값들을 생성하는 감마 생성부; 상기 감마 저장부, 상기 감마 생성부 및 상기 모드 구동부를 제어하고, 액정표시패널을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부; 상기 제어 신호에 응답하여 상기 액정표시패널에 순차적으로 공급되는 게이트 신호를 생성하는 게이트 드라이버; 상기 제어 신호에 따라 상기 감마값들을 바탕으로 데이터 신호에 상응하는 다수의 데이터 전압들을 생성하는 데이터 드라이버; 상기 모드 선택 신호에 상응하는 모드 구동 신호를 생성하는 모드 구동부; 상기 모드 구동 신호에 따라 광이 투과 또는 차단되도록 변조되는 광 투과 조절 유닛; 및 백라이트 유닛으로부터 광이 생성되도록 상기 백라이트 유닛으로 공급되는 백라이트 구동 신호를 생성하는 백라이트 구동부를 포함한다.
실시예는 획기적으로 공정수를 줄일 수 있다.
실시예는 획기적으로 공정 비용을 줄일 수 있다.
실시예는 광효율을 향상시킬 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 반투과 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 2a와 도 2b는 도 1의 반투과 액정표시장치에서 투과 모드 시에 광의 진행 경로를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2a와 도 2b의 투과 모드 시에 광의 편광 상태를 도시한 도면이다.
도4a와 도 4b는 도 1의 반투과 액정표시장치에 반사 모드 시에 광의 진해 경로를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4a와 도 4b의 반사 모드 시에 광의 편광 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 제1 실시예에 따른 반투과 액정표시장치의 구동 장치를 도시한 블록도이다.
도 7은 제2 실시예에 따른 반투과 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 8a와 도 8b는 도 7의 반투과 액정표시장치에서 투과 모드 시에 광의 진행 경로를 도시한 단면도이다.
도 9는 도 8a와 도 8b의 투과 모드 시에 광의 편광 상태를 도시한 도면이다.
도 10a와 도 10b는 도 7의 반투과 액정표시장치에서 반사 모드 시에 광의 진행 경로를 도시한 단면도이다.
도 11은 도 10a와 도 10b의 반사 모드 시에 광의 편광 상태를 도시한 도면이다.
도 12a와 도 12b는 제1 실시예에 따른 반투과 액정표시장치에서 투과 모드와 반사 모드에서의 광 투과 상태를 도시한 도면들이다.
도 13a와 도 13b는 제2 실시예에 따른 반투과 액정표시장치에서 투과 모드와 반사 모드에서의 광 투과 상태를 도시한 도면들이다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 제1 실시예에 따른 반투과 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 1을 참고하면, 제1 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(45), 상기 액정표시패널(45) 아래 배치된 광 투과 조절 유닛(40), 상기 광 투과 조절 유닛(40) 아래에 배치된 하부 편광판(50), 상기 하부 편광판(50) 아래에 배치된 백라이트 유닛(60) 및 상기 액정표시패널(45) 상에 배치된 상부 편광판(55)을 포함한다.
상기 액정표시패널(45)은 TN(Twisted Nematic) 모드, IPS(In-plane Switching) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드 및 FFS(Fast Field Sequential) 모드 중 어느 하나로 구동될 수 있다.
상기 액정표시패널(45)은 하부 기판(10), 상부 기판(20) 그리고 상부 기판(20)과 하부 기판(10) 사이에 개재된 액정들로 이루어지는 액정층(30)을 포함할 수 있다.
상기 하부 기판(10)은 제1 기판(11) 상에 게이트 라인(미도시), 게이트 전극(12) 및 게이트 패드전극이 형성되고, 그 위에 게이트 절연막(13)이 형성될 수 있다.
상기 게이트 라인, 상기 게이트 전극(12) 및 상기 게이트 패드전극은 일체로 형성될 수 있다. 상기 게이트 전극(12)은 상기 게이트 라인으로부터 돌출 연장되고, 상기 게이트 패드전극은 상기 게이트 라인의 끝단에 형성될 수 있다.
상기 게이트 패드전극으로 게이트 신호가 제공되면, 상기 게이트 신호는 상기 게이트 라인을 통해 상기 게이트 전극(12)으로 제공될 수 있다.
만일 반도체층(16)이 상기 게이트 라인에 대응하는 상기 게이트 절연막(13) 상에 형성되는 경우, 상기 게이트 전극(12)은 형성하지 않아도 된다.
상기 게이트 라인, 상기 게이트 전극(12) 및 상기 게이트 패드전극은 Cu, Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W 및 Mo로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 또는 그 이상의 합금으로 형성될 수 있다.
상기 게이트 전극(12)에 대응하는 상기 게이트 절연막(13) 상에 활성층(14)과 오믹 콘택층(15)을 포함하는 반도체층(16)이 형성될 수 있다.
상기 활성층(14)은 순 방향 전압에 의해 전류가 흐르고 역 방향 전압에 의해 전류가 흐르지 않도록 하는 역할을 한다. 상기 오믹 콘택층(15)은 그 위에 형성될 소오스 전극(18)과 드레인 전극(19)과의 접촉 저항을 최소화시키기 위한 가교 역할을 한다.
상기 활성층(14)은 비정질 실리콘으로 형성되고, 상기 오믹 콘택층(15)은 상기 비정질 실리콘에 불순물을 도핑시켜 형성될 수 있다.
상기 반도체층(16)을 포함하는 상기 제1 기판(11) 상에 데이터 라인(17), 소오스 전극(18), 드레인 전극(19) 및 데이터 패드전극이 형성될 수 있다.
상기 데이터 라인(17)은 상기 게이트 라인과 교차하여 화소 영역을 정의한다. 따라서, 액정표시패널(45)에는 다수의 게이트 라인들과 다수의 데이터 라인(17)들의 교차에 의해 정의된 다수의 화소 영역들이 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
상기 데이터 라인(17), 상기 소오스 전극(18), 상기 드레인 전극(19) 및 상기 데이터 패드전극은 모두 일체로 형성될 수 있다.
상기 소오스 전극(18)은 상기 데이터 라인(17)으로부터 돌출 연장되고, 상기 반도체층(16) 상에서 상기 드레인 전극(19)은 상기 소오스 전극(18)으로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 상기 드레인 패드전극은 상기 드레인 라인의 끝단에 형성될 수 있다.
상기 데이터 패드전극으로 데이터 전압이 제공되면, 상기 데이터 전압이 상기 소오스 전극(18)과 상기 반도체층(16)을 경유하여 상기 드레인 전극(19)으로 제공될 수 있다. 이러한 경우, 상기 반도체층(16)은 상기 게이트 라인으로 제공된 게이트 신호에 의해 전류가 흐를 수 있도록 활성화되어 있어야 한다.
상기 데이터 라인(17), 상기 소오스 전극(18), 상기 드레인 전극(19) 및 상기 데이터 패드전극은 Cu, Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W 및 Mo로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 또는 그 이상의 합금으로 형성될 수 있다.
상기 데이터 라인(17)을 포함하는 상기 제1 기판(11) 상에 보호막(32)을 형성하고, 드레인 콘택홀, 게이트 콘택홀 및 드레인 콘택홀이 형성될 수 있다. 상기 드레인 콘택홀은 상기 드레인 전극(19)이 노출되도록 형성되고, 상기 게이트 콘택홀은 상기 게이트 패드전극이 노출되도록 형성되고, 상기 데이터 콘택홀은 상기 데이터 패드전극이 노출되도록 형성될 수 있다.
상기 보호막(32) 상에 화소 전극(34), 게이트 콘택전극 및 데이터 콘택전극이 형성될 수 있다.
상기 화소 전극(34)은 상기 보호막(32) 상에 화소 영역마다 형성되는 한편, 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극(19)과 전기적으로 연결될 수 잇다. 상기 게이트 콘택전극은 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 패드전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 데이터 콘택전극은 상기 데이터 콘택홀을 통해 상기 데이터 패드전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 화소 전극(34), 상기 게이트 콘택전극 및 상기 데이터 콘택전극은 ITO(In-Tin-Oxide), IZO(In-Zn-Oxide), ITZO(In-Tin-Zn-Oxide), GZO(Ga-Zn-Oxide), AZO(Al-Zn-Oxide), AGZO(Al-Ga-Zn-Oxide) 및 IGZO(In-Ga-Zn-Oxide)으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다.
상기 게이트 콘택전극으로 게이트 신호가 입력되면, 상기 게이트 신호가 상기 게이트 콘택전극과 연결된 상기 게이트 패드전극 및 상기 게이트 라인을 경유하여 상기 게이트 전극(12)으로 제공되고, 상기 게이트 전극(12)으로 제공된 게이트 신호에 응답하여 상기 반도체층(16)이 활성화될 수 있다. 다시 말해, 상기 반도체층(16)에 전류가 흐를 수 있게 된다.
상기 데이터 콘택전극으로 데이터 전압이 입력되면, 상기 데이터 전압이 상기 데이터 콘택전극과 연결된 상기 데이터 패드전극, 상기 데이터 라인(17), 상기 소오스 전극(18), 상기 반도체층(16) 및 상기 드레인 전극(19)을 경유하여 상기 화소 전극(34)으로 제공될 수 있다.
도시되지 않았지만, 상기 화소전극 상에 상기 액정층(30)의 액정들의 초기 배향을 위한 제1 배향막이 형성될 수 있다.
상부 기판(20)은 제2 기판(21) 상에 상기 제1 기판(11) 상에 정의된 화소 영역들 사이에 영역들에 대응되도록 블랙 매트릭스(23)가 배열될 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(23)는 수지계 물질이나 금속 물질로 형성될 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(23)에 의해 노출된 상기 제2 기판(21) 상에 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터층(25)이 형성될 수 있다. 각 컬러 필터는 상기 제2 기판(21) 상에 형성되는 한편 적어도 상기 블랙 매트릭스(23)의 에지 영역과 부분적으로 중첩되도록 형성될 수 있다.
상기 컬러 필터층(25)은 백색 광의 파장을 변경시켜 각각 적색 컬러 광, 녹색 컬러 광 및 청색 컬러 광이 출사되도록 한다. 예를 들어, 상기 적색 컬러 필터로 입사된 백색 광은 상기 적색 컬러 필터에 의해 상기 백색 광의 파장이 상기 적색 컬러 광을 생성하기 위한 적색 파장으로 변경될 수 있다. 따라서, 이러한 적색 파장을 갖는 광이 사용자의 눈에 적색 컬러로 보이게 된다.
다른 말로 표현하면, 상기 각 컬러 필터는 백색 광의 파장을 변경시키는 것보다는 상기 백색 광에 포함된 다수의 파장들 중에서 해당 컬러 필터에 설정된 파장만이 필터링되어 출사되는 것으로 설명될 수도 있다. 예를 들어, 상기 적색 컬러 필터는 적색 파장만을 필터링하도록 설정될 수 있다. 따라서, 상기 적색 컬러 필터로 백색 광이 입사되면, 상기 상기 적색 컬러 필터에 의해서 백색 광의 여러 파장들 중에서 적색 파장만이 필터링되어 출사될 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(23)와 상기 컬러 필터층(25) 상에 공통 전극(27)이 형성될 수 있다. 상기 공통 전극(27)은 상기 블랙 매트릭스(23)와 상기 컬러 필터층(25)의 모든 영역 상에 판 형상으로 형성될 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(23)와 상기 컬러 필터층(25) 사이의 단차로 인해 상기 공통 전극(27) 또한 단차가 발생될 수 있다. 이러한 단차는 상기 액정층(30)의 액정들의 초기 배향시 액정들이 서로 간에 일정한 각을 가지고 배향되지 않게 되는 문제가 있을 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 도시되지 않았지만 상기 공통 전극(27) 상에 표면이 평평한 오버코팅층이 더 형성될 수 있다.
또한, 도시되지 않았지만, 상기 블랙 매트릭스(23) 및 상기 컬러 필터층(25) 상이나 상기 오버코팅층이 형성된 경우 상기 오버코팅층 상에 상기 액정층(30)의 액정들의 초기 배향을 위한 제2 배향막이 형성될 수 있다.
상기 액정층(30)은 액정들이 상기 제1 기판(11) 상의 제1 배향막과 상기 제2 기판(21) 상의 제2 배향막에 의해 초기 배향되어 있을 수 있다. 상기 액정층(30)의 액정들은 설명의 편의를 위해 TN 모드로 구동하는 것으로 가정하지만, 실시예는 TN모드 이외의 다른 모드들에도 적용될 수 있다.
TN 모드의 액정들은 전압이 인가되지 않는 경우, 액정들이 서로 간에 연속적으로 뒤틀어진 형태로 배열될 수 있다. 상기 액정들의 장 방향은 상기 제1 기판(11)의 수평 방향에 평행할 수 있다.
TN 모드의 액정들은 전압이 인가되는 경우, 액정들의 장 방향이 상기 제1 기판(11)의 수직 방향에 평행하도록 상기 액정들이 기립될 수 있다. 액정들의 기립 정도는 인가되는 전압의 세기에 비례될 수 있다.
상기 액정표시패널(45)에서 상기 상부 기판(20)과 상기 하부 기판(10) 사이의 셀갭(cell gap)은 λ/4의 위상 지연값을 갖도록 설계될 수 있다.
상기 액정표시패널(45)의 아래에는 광 투과 조절 유닛(40)이 배치될 수 있다. 상기 광 투과 조절 유닛(40)은 필름 형태로 상기 액정표시패널(45)의 아래면에 부착되거나 상기 광 투과 조절 유닛(40)이 물질 형태로 직접 상기 액정표시패널(45)의 아래면에 코팅되거나 도금 처리될 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)은 전기적 신호나 화학저인 반응에 의해 광의 투과율이 조절되는 유리 재질, 도전성 재질, 마그네슘과 천이금속과의 합금 또는 마그네슘과 칼슘 합금일 수 있다.
예를 들어, 상기 광 투과 조절 유닛(40)은 전압이 인가되지 않으면 광이 투과될 수 있고, 전압이 인가되면 광이 투과되지 않는 상태로 변경될 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)은 투과 모드에서 어떠한 전압도 인가되지 않고, 반사 모드에서 전압이 인가될 수 있다. 또는 상기 광 투과 조절 유닛(40)은 투과 모드에서 전압이 인가되고, 반사 모드에서 전압이 인가되지 않을 수도 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)에 인가되는 전압은 설정된 최대 전압일수 있고, 최대 전압은 상기 광 투과 조절 유닛(40)으로 어떠한 광도 투과되지 않도록 하는 전압일 수 있다.
반사 모드에서의 상기 광 투과 조절 유닛(40)은 반사 기능을 갖는 미러(mirror)일 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)은 상기 액정표시패널(45)에 접하는 제1 면과 상기 제1 면의 반대면이 제2 면을 포함할 수 있다. 이때, 반사 모드에서의 상기 광 투과 조절 유닛(40)에 있어서 상기 제1 면은 광을 반사시키는 반사 기능을 갖는 미러이고 상기 제2 면은 광을 흡수시키는 흡수 기능을 갖는 차단막일 수 있다.
투과 모드에서의 상기 광 투과 조절 유닛(40)은 광을 투과시키는 투과 기능을 갖는 투과 매질일 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)의 아래에는 하부 편광판(50)이 배치될 수 있다. 상기 하부 편광판(50)은 필름 형태로 상기 액정표시패널(45)의 아래면에 부착될 수 있다.
상기 하부 편광판(50)은 광의 평광 성부 중에서 특정 방향을 갖는 평광 성분을 필터링하는 역할을 한다.
상기 하부 편광판(50)의 아래에는 백라이트 유닛(60)이 배치될 수 있다. 상기 백라이트 유닛(60)은 도시되지 않은 바텀 커버에 안착될 수 있다. 상기 백라이트 유닛(60) 상에 상기 액정표시패널(45)이 배치될 수 있다.
상기 백라이트 유닛(60)은 램프(62), 램프 하우징(64) 및 도광판(66)을 포함할 수 있다.
상기 램프(62)는 광을 생성하기 위한 장치로서, 장방향으로 길게 형성된 냉음극 형광램프(CCFL)이나 다수의 발광 다이오들이 사용될 수 있다. 상기 발광 다이오드들은 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드의 조합을 포함하거나 백색 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 램프 하우징(64)은 상기 램프(62)의 둘레를 커버하면서 상기 램프(62)와 이격되도록 배치될 수 있다. 상기 램프 하우징(64)의 내측 면에는 상기 램프(62)로부터 생성되어 입사된 광을 반사시키기 위한 반사 물질이 코팅되거나 도금 처리될 수 있다. 상기 램프 하우징(64)은 상기 램프(62)를 고정 지지하면서 상기 램프(62)로부터 입사된 광을 반사시키는 역할을 한다.
상기 도광판(66)은 상기 램프(62)로부터 입사된 램프(62)의 점광원을 면광원으로 변조하여 상부 방향으로 출사시킬 수 있다.
상기 램프(62)는 상기 도광판(66)의 적어도 하나 이상의 일측에 대응되도록 배치될 수 있다.
상기 램프(62)로부터 생성된 광은 직접 상기 도광판(66)으로 입사되거나 상기 램프 하우징(64)에 의해 반사된 후 상기 도광판(66)으로 입사될 수 있다.
상기 도광판(66)은 상기 램프(62)로부터 입사된 광을 면 광원으로 변조하여 상부 방향, 즉 상기 하부 편광판(50), 상기 광 투과 조절 유닛(40) 및 상기 액정표시패널(45)로 출사시킬 수 있다.
도시되지 않았지만, 상기 도광판(66)의 아래에는 상기 도광판(66)에 의해 하부 방향으로 진행된 광을 반사시켜 상부 방향으로 진행되도록 하는 반사판이 더 배치될 수 있다.
도시되지 않았지만, 상기 도광판(66) 상, 즉 상기 도광판(66)과 상기 하부 편광판(50) 사이에는 상기 도광판(66)에서 출사된 광의 효율을 향상시키기 위한, 즉 광을 확산 및 수집시키기 위한 다수의 광학 필터들을 포함하는 광학 시트류가 더 배치될 수 있다.
한편, 상기 액정표시패널(45)의 상면에는 상부 편광판(55)에 배치될 수 있다. 상기 상부 편광판(55)은 상기 하부 편광판(50)과 90도의 위상차 편광을 갖도록 설정될 수 있다. 다시 말해, 상기 하부 편광판(50)을 통과한 편광 성부은 90도의 위상이 변경되어야 상기 상부 편광판(55)에 의해 통과될 수 있다.
이상과 같이 구성된 액정표시장치는 투과 모드와 반사 모드에서 구동될 수 있다.
먼저 투과 모드에서의 구동을 설명한다.
2a와 도 2b는 도 1의 반투과 액정표시장치에서 투과 모드 시에 광의 진행 경로를 도시한 단면도이다. 도 3은 도 2a와 도 2b의 투과 모드 시에 광의 편광 상태를 도시한 도면이다.
도 2a, 도 2b 및 도 3을 참고하면, 먼저 투과 모드이므로 상기 광 투과 조절 유닛(40)에 어떠한 전압도 인가되지 않을 수 있다.
데이터 전압이 액정표시패널(45)에 인가되지 않은 경우에는 액정층(30)의 액정들이 초기 배열 상태, 다시 말해 액정들이 서로 연속적으로 뒤틀리면서 액정들의 장방향이 상기 제1 기판(11)의 수평 방향에 평행하게 배열될 수 있다.
이러한 경우, 백라이트 유닛(60)에서 생성된 광이 하부 편광판(50)에 입사되면, 상기 하부 편광판(50)에 의해 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광만 투과되며, 투과된 광은 상기 광 투과 조절 유닛(40)으로 입사될 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)에는 전압이 인가되지 않아 광을 투과시킬 수 있는 상태이므로, 상기 하부 편광판(50)에서 투과된 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 그대로 투과되어 상기 액정표시패널(45)의 액정층(30)으로 제공된다.
상기 액정표시패널(45)의 액정층(30)에는 데이터 전압이 인가되지 않아 액정들이 초기 배열 상태를 가지고 있고 액정표시패널(45)의 셀갭이 λ/4의 위상 지연값을 가지므로, 상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 액정층(30)을 경유하면서 90도 위상 지연된 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 변조될 수 있다.
상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 액정표시패널(45)을 지나 상기 상부 편광판(55)으로 입사될 수 있다.
상기 상부 편광판(55)은 상기 하부 편광판(50)과 90도의 위상차 편광을 갖도록 설계되어 있으므로, 상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 상부 편광판(55)에 의해 투과될 수 있다.
따라서, 투과 모드에서 상기 액정표시패널(45)에 데이터 전압이 인가되지 않는 경우, 상기 백라이트 유닛(60)에서 생성된 광이 상기 액정표시패널(45)을 통해 사용자에게 보여질 수 있다(화이트 상태).
한편, 상기 액정표시패널(45)에 데이터 전압이 인가되는 경우, 상기 액정층(30)들의 액정들의 장방향은 상기 제1 기판(11)에 평행한 방향에서 상기 제1 기판(11)에 수직한 방향으로 변경되도록 상기 액정들이 배열되게 된다. 이러한 경우, 상기 액정표시패널(45)의 셀갭이 λ/4의 위상 지연값을 갖더라도 상기 액정표시패널(45)의 지나는 광은 어떠한 위상차 변경도 발생되지 않게 된다.
즉, 상기 백라이트 유닛(60)에서 생성된 광이 상기 하부 편광판(50)에 의해 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광만 투과되고, 상기 광 투과 조절 유닛(40)에 의해 상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 그대로 투과될 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)에 의해 투과된 상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 액정층(30)을 지나면서 어떠한 위상차 변경도 발생되지 않게 되어, 결국 상기 액정층(30)을 지나서도 상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 그대로 유지될 수 있다.
상기 상부 편광판(55)은 상기 하부 편광판(50)과 90도의 위상차 편광을 갖도록 설계되었지만, 상기 상부 편광판(55)으로 입사된 광은 상기 하부 편광판(50)에 의해 투과된 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광을 그대로 유지하고 이로부터 90도 위상차 변경이 발생되지 않았으므로, 상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 상부 편광판(55)에 의해 투과되지 않게 된다.
따라서, 투과 모드에서 상기 액정표시패널(45)에 데이터 전압이 인가되는 경우, 상기 백라이트 유닛(60)에서 생성된 광이 상기 액정표시패널(45)을 통해 사용자에게 보여지지 않게 된다(블랙 상태).
다음에 반사 모드에서의 구동에 대해 설명한다.
도4a와 도 4b는 도 1의 반투과 액정표시장치에 반사 모드 시에 광의 진해 경로를 도시한 단면도이다. 도 5는 도 4a와 도 4b의 반사 모드 시에 광의 편광 상태를 도시한 도면이다.
도 4a, 도 4b 및 도 5를 참고하면, 먼저 반사 모드이므로 상기 광 투과 조절 유닛(40)에 전압이 인가되어, 상기 광 투과 조절 유닛(40)은 광을 반사시킬 수 있는 미러가 될 수 있다.
데이터 전압이 액정표시패널(45)에 인가되지 않은 경우에는 액정층(30)의 액정들이 초기 배열 상태, 다시 말해 액정들이 서로 연속적으로 뒤틀리면서 액정들의 장방향이 상기 제1 기판(11)의 수평 방향에 평행하게 배열될 수 있다.
이러한 경우, 백라이트 유닛(60)에서 생성된 광이 상부 편광판(55)에 입사되면, 상기 상부 편광판(55)에 의해 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광만 투과되며, 투과된 광은 상기 액정층(30)으로 입사될 수 있다.
상기 액정표시패널(45)의 액정층(30)에는 데이터 전압이 인가되지 않아 액정들이 초기 배열 상태를 가지고 있고 액정표시패널(45)의 셀갭이 λ/4의 위상 지연값을 가지므로, 상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 액정층(30)을 경유하면서 90도 위상 지연되어 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광으로 변조될 수 있다.
왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 상기 액정층(30)을 지난 다음 상기 광 투과 조절 유닛(40)으로 입사될 수 있다.
반사 모드에서 상기 광 투과 조절 유닛(40)은 미러가 되므로, 상기 광 투과 조절 유닛(40)에서 상기 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 반사되어 출사될 수 있다. 따라서, 이와 같은 반사로 인해 상기 광 투과 조절 유닛(40)으로 입사된 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광으로 변조될 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)은 선 편광 성분을 갖는 광은 그대로 선 편광 성분을 갖는 광으로 출사시키지만, 원형 편광 성분을 갖는 광은 180도 위상 반전되어 출사될 수 있다. 예를 들어, 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 상기 광 투과 조절 유닛(40)에 의해 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광으로 변조되고, 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광으로 변조될 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)에 의해 반사된 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 다시 액정층(30)으로 입사될 수 있다.
상기 액정층(30)에 의해 상기 오른쪽 방향의 원형 편광 성분은 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 변조될 수 있다.
상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 상부 편광판(55)으로 입사될 수 있다.
상기 상부 편광판(55)은 상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광만을 투과시킬 수 있는데 반해, 상기 상부 편광판(55)으로 입사된 광은 상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 아닌 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이므로, 상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 상부 편광판(55)에 의해 투과될 수 없다.
따라서, 사용자는 상기 액정표시패널(45)을 통해 어떠한 광도 볼 수 없게 된다(블랙 상태).
한편, 상기 액정표시패널(45)에 데이터 전압이 인가되는 경우, 상기 액정층(30)들의 액정들의 장방향은 상기 제1 기판(11)에 평행한 방향에서 상기 제1 기판(11)에 수직한 방향으로 변경되도록 상기 액정들이 배열되게 된다. 이러한 경우, 상기 액정표시패널(45)의 셀갭이 λ/4의 위상 지연값을 갖더라도 상기 액정표시패널(45)의 지나는 광은 어떠한 위상차 변경도 발생되지 않게 된다.
상기 상부 편광판(55)으로 광이 입사되면, 상기 상부 편광판(55)에 의해 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 투과되어 상기 액정층(30)으로 입사될 수 있다.
상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 액정층(30)에 의해 어떠한 위상 변이 없이 그대로 투과되어 상기 광 투과 조절 유닛(40)으로 입사될 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)에 의해 상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 반사되지만, 상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 어떠한 위상 변이 없이 그대로 반사되어 상기 액정층(30)으로 입사될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 광 투과 조절 유닛(40)은 선 편광 성분을 갖는 광은 어더한 위상 변이 없이 그대로 반사되지만, 원형 편광 성분을 갖는 광은 180도의 위상차로 변조된 또 다른 원형 편광 성분을 갖는 광으로 반사될 수 있다.
상기 액정층(30)에 의해 상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 어떠한 위상 변이 없이 그대로 투과되어 상기 상부 편광판(55)으로 입사될 수 있다.
상기 상부 편광판(55)은 상기 제2 방향의 선 평광 성분을 갖는 광만을 투과시킬 수 있다. 상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 상기 액정층(30), 상기 광 투과 조절 유닛(40) 및 상기 액정층(30)을 경유하면서 어떠한 위상 변이 없이 그대로 상기 상부 편광판(55)으로 입사되므로, 상기 상부 편광판(55)에 의해 상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 투과되어 사용자에 의해 보여질 수 있다(화이트 상태).
도 6은 제1 실시예에 따른 반투과 액정표시장치의 구동 장치를 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 장치는, 모드 선택부(70), 제어부(73), 감마 저장부(76), 감마 생성부(79), 게이트 드라이버(85), 데이터 드라이버(82), 액정표시패널(45), 모드 구동부(88), 광 투과 조절 유닛(40), 백라이트 구동부(92) 및 백라이트 유닛(60)을 포함한다.
상기 모드 선택부(70)는 상기 액정표시패널(45)을 투과 모드로 구동할지 또는 반사 모드로 구동할지에 대한 사용자로에 의해 선택된 신호를 생성한다. 사용자가 투과 모드를 선택하면, 상기 모드 선택부(70)에 의해 투과 모드에 상응하는 투과 모드 선택 신호가 생성되고, 사용자가 반사 모드를 선택하면, 상기 모드 선택부(70)에 의해 반사 모드에 상응하는 반사 모드 선택 신호가 생성될 수 있다.
상기 감마 저장부(76)는 투과 모드용 감마 커브와 반사 모드용 감마 커브를 저장하고 있다. 투과 모드용 감마 커브는 낮은 그레이 스케일에서 화이트의 투과율을 가지고, 높은 그레이 스케일로 갈수록 점차 블랙의 투과율을 가지는 커브일 수 있다. 반사 모드용 감마 커브는 낮은 그레이 스케일에서 블랙의 투과율을 가지고, 높은 그레이 스케일로 갈수록 점차 화이트의 투과율을 가지는 커브일 수 있다.
상기 감마 생성부(79)는 상기 감마 저장부(76)에 저장된 투과 모드용 감마 커브와 반사 모드용 감마 커브 중 어느 하나를 바탕으로 다수의 감마값들을 생성할 수 있다.
예를 들어, 상기 모드 선택부(70)에 의해 사용자로부터 선택된 투과 모드에 상응하는 투과 모드 선택 신호가 생성되면, 상기 제어부(73)는 상기 투과 모드 선택 신호를 바탕으로 상기 감마 저장부(76)에 저장된 투과 모드용 감마 커브를 상기 감마 생성부(79)로 제공하도록 제어한다. 상기 감마 생성부(79)는 상기 감마 설정부로부터 제공된 투과 모드용 감마 커브를 바탕으로 다수의 감마값들을 생성할 수 있다.
상기 감마 생성부(79)에 의해 생성된 감마값들은 상기 데이터 드라이버(82)로 제공될 수 있다.
상기 제어부(73)는 상기 액정표시패널(45)을 시간적으로 제어하기 위한 타이밍 제어 신호, 예컨대 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호를 생성하고, 이러한 게이트 제어 신호를 상기 게이트 드라이버(85)로 제공하고, 상기 데이터 제어 신호를 상기 액정표시패널(45)에 표시하기 위하 표시 정보인 데이터 신호와 함께 데이터 드라이버(82)로 제공할 수 있다.
상기 게이트 드라이버(85)는 상기 게이트 제어 신호에 응답하여 게이트 신호를 상기 액정표시패널(45)의 게이트 라인별로 순차적으로 생성하여 각 게이트 라인별로 순차적으로 제공할 수 있다.
상기 데이터 드라이버(82)는 상기 데이터 제어 신호에 따라 상기 감마 생성부(79)로부터 제공된 감마값들을 바탕으로 상기 데이터 신호에 상응하는 데이터 전압들을 1라인분씩 생성하여 상기 액정표시패널(45)의 데이터 라인(17)들로 제공할 수 있다.
따라서, 하나의 게이트 라인으로 제공된 게이트 신호에 의해 해당 게이트 라인에 연결된 박막트랜지스터들이 턴온되고, 이에 다라 상기 박막트랜지스터들에 연결된 데이터 라인들에 제공된 데이터 전압들이 상기 박막트랜지스터들을 경유하여 화소 전극(34)들로 제공될 수 있다. 상기 액정표시패널(45)에 구비된 공통 전극(27)에는 공통 전압이 인가되고 있다. 따라서, 상기 화소 전극(34)들로 제공된 데이터 전압들과 상기 공통 전압 사이의 전위차에 의한 전계에 의해 액정층(30)의 액정들이 변위하여 상기 액정표시패널(45)을 투과하는 광의 양을 조절하여 원하는 정보들이 표시될 수 있다.
상기 모드 구동부(88)는 상기 제어부(73)의 제어 하에 투과 모드용 구동 신호와 반사 모드용 구동 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 모드 선택부(70)에 의해 투과 모드 선택 신호가 생성되면, 상기 제어부(73)는 이를 감지하고 상기 모드 구동부(88)를 제어하여 상기 모두 구동부에 의해 투과 모드 구동 신호가 생성되도록 할 수 있다. 상기 모드 선택부(70)에 의해 반사 모드 선택 신호가 생성되면, 상기 제어부(73)는 이를 감지하고, 상기 모드 구동부(88)를 제어하여 상기 모드 구동부(88)에 의해 반사 모드 구동 신호가 생성되도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 투과 모드 구동 신호는 0V일 수 있고, 상기 반사 모드 구동 신호는 소정 전압, 예컨대 3V 또는 5V일 수 있다. 이와 반대로, 상기 투과 모드 구동 신호는 3V 또는 5V일 수 있고, 상기 반사 모드 구동 신호는 0V일 수 있다. 3V나 5V는 하나의 일 예로서, 이러한 전압값들은 사용자의 선택에 의해 얼마든지 변경될 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)은 상기 모드 구동부(88)로부터 제공된 투과 모드 구동 신호와 반사 모드 구동 신호 중 어느 하나의 신호에 의해 구동될 수 있다. 예를 들어, 상기 투과 모드 구동 신호에 의해 상기 광 투과 조절 유닛(40)은 백라이트 유닛(60)의 광이 액정표시패널(45)로 그대로 투과되는 투과면이 될 수 있다. 상기 반사 모드 구동 신호에 의해 상기 광 투과 조절 유닛(40)은 백라이트 유닛(60)의 광이 액정패널로 투과되지 않도록 하는 한편 상기 액정표시패널(45)로 입사된 주변 광을 반사시키는 미러가 될 수 있다.
상기 투과 모드 구동 신호는 0V일 수 있고, 상기 반사 모드 구동 신호는 소정의 전압, 예컨대 3V 또는 5V일 수 있다.
상기 백라이트 구동부(92)는 상기 제어부(73)의 제어 하에 상기 백라이트 유닛(60)을 구동하기 위한 구동 전압을 생성할 수 있다. 상기 백라이트 유닛(60)은 상기 백라이트 구동부(92)로부터 제공된 구동 전압에 의해 구동되어 광이 생성되어 상기 액정표시패널(45)로 제공될 수 있다.
도 7은 제2 실시예에 따른 반투과 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
제2 실시예는 제1 하부 필터(52), 제2 하부 필터(54), 제1 상부 필터(56) 및 제2 상부 필터(58)를 제외하고는 제1 실시에와 거의 동일하다. 따라서, 제2 실시예에서 제1 실시예와 동일한 구성 요소들에 대해서는동일 도면 번호를 부여하고, 제1 실시예에서 설명된 구성 요소들에 대해서는 그 설명을 생략하거나 간략히 설명한다.
도 7을 참고하면, 제2 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(45), 상기 액정표시패널(45) 아래 배치된 광 투과 조절 유닛(40), 상기 광 투과 조절 유닛(40) 아래에 배치된 제2 하부 필터(54), 상기 제2 하부 필터(54) 아래에 배치된 제1 하부 필터(52), 상기 제1 하부 필터(52) 아래에 배치된 하부 편광판(50), 상기 하부 편광판(50) 아래에 배치된 백라이트 유닛(60), 상기 액정표시패널(45) 상에 배치된 제2 상부 필터(58), 상기 제2 상부 필터(58) 상에 배치된 제1 상부 필터(56) 및 상기 제1 상부 필터(56) 상에 배치된 상부 편광판(55)을 포함한다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)과 상기 하부 편광판(50) 사이에 제1 및 제2 하부 필터(54)들이 배치되고, 상기 액정표시패널(45)과 상기 상부 편광판(55) 사이에 제1 및 제2 상부 필터(58)들이 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 하부 필터(54)들과 상기 제1 및 제2 상부 필터(58)들은 광의 편광을 보다 정밀하게 제어하기 위해 채택될 수 있다.
상기 제1 하부 필터(52)와 상기 제1 상부 필터(56)는 HWP 필터(Half Wave Polarization filter)일 수 있고, 상기 제2 하부 필터(54)와 상기 제2 상부 필터(58)는 QWP(Quarter Wave Polarization filter)일 수 있다.
상기 제1 하부 필터(52)와 상기 제1 상부 필터(56)는 이전 광의 편광을 15도 변위시키는 역할을 하며, 상기 제2 하부 필터(54)와 상기 제2 상부 필터(58)는 이전 광의 편광을 45도 변위시키는 역할을 할 수 있다.
도 8a와 도 8b는 도 7의 반투과 액정표시장치에서 투과 모드 시에 광의 진행 경로를 도시한 단면도이다. 도 9는 도 8a와 도 8b의 투과 모드 시에 광의 편광 상태를 도시한 도면이다.
도 8a, 도 8b 및 도 9를 참고하면, 투과 모드시에 광 투과 조절 유닛(40)은 투광면이 되므로, 백라이트 유닛(60)의 광이 상기 액정표시패널(45)로 그대로 투과될 수 있다.
먼저, 투과 모드시에 상기 액정표시패널(45)에는 0V의 데이터 전압(화이트)이 인가되는 경우, 상기 액정표시패널(45)의 액정들은 어떠한 변위도 없이 서로 간에 뒤틀어진 상태로 배열되게 된다. 이러한 경우, 상기 액정층(30)으로 지나가는 광은 90도의 편광 위상 변이가 발생될 수 있다.
상기 배라이트 유닛의 광이 하부 편광판(50)으로 입사되면, 상기 하부 편광판(50)에 의해 제1 방향의 선 편광을 갖는 광이 투과되어 상기 제1 하부 필터(52)로 입사될 수 있다.
상기 제1 하부 필터(52)에서 상기 제1 방향의 선 편광을 갖는 광은 15도 위상 변이된 제2 방향의 선 편광을 갖는 광으로 변조되어 투과될 수 있다.
상기 제2 하부 필터(54)에서 상기 제2 방향의 선 편광을 갖는 광은 45도 위상 변이되어 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광이 투과될 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)에서 상기 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 어떠한 위상 변이도 없이 그대로 투과될 수 있다. 상기 광 투과 조절 유닛(40)에서 투과된 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 상기 액정표시패널(45)의 액정층(30)으로 입사될 수 있다.
상기 액정층(30)에서 상기 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 제3 방향의 선형 편광 성분을 갖는 광으로 변이 되어 투과될 수 있다.
상기 제2 상부 필터(58)에서 상기 제3 방향의 선형 편광 성분을 갖는 광은 45도 위상 변이되어 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광으로 투과될 수 있다.
상기 제1 상부 필터(56)에서 상기 오른쪽 편광 성분을 갖는 광은 제4 방향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 변이되어 투과될 수 있다.
상기 상부 편광판(55)에서 상기 제4 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 15도 위상 변이된 제5 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 될 수 있다.
상부 편광판(55)은 상기 하부 편광판(50)에 대해 90도의 위상 변이된 편광 성분이 투과되도록 설계될 수 있다.
상기 제5 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 도 9에 도시한 바와 같이 상기 하부 편광판(50)에서 투과된 상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광에 대해 90도의 위상차를 가지므로, 상기 제5 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 상부 편광판(55)에 의해 투과되어, 사용자에게 보여질 수 있다(화이트 상태).
다음에, 투과 모드시에 상기 액정표시패널(45)에는 소정의 데이터 전압, 예를 들어 최대 데이터 전압(블랙)이 인가되는 경우, 상기 액정표시패널(45)의 액정들의 장방향은 상기 액정표시패널(45)의 제1 기판(11)에 대해 수직한 방향에 평행하여지도록 배열될 수 있다. 이러한 경우, 상기 액정층(30)으로 지나가는 광은 어떠한 편광 위상 변이도 발생되지 않는다.
상기 배라이트 유닛의 광이 하부 편광판(50)으로 입사되면, 상기 하부 편광판(50)에 의해 제1 방향의 선 편광을 갖는 광이 투과되어 상기 제1 하부 필터(52)로 입사될 수 있다.
상기 제1 하부 필터(52)에서 상기 제1 방향의 선 편광을 갖는 광은 15도 위상 변이된 제2 방향의 선 편광을 갖는 광으로 변조되어 투과될 수 있다.
상기 제2 하부 필터(54)에서 상기 제2 방향의 선 편광을 갖는 광은 45도 위상 변이되어 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광이 투과될 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)에서 상기 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 어떠한 위상 변이도 없이 그대로 투과될 수 있다. 상기 광 투과 조절 유닛(40)에서 투과된 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 상기 액정표시패널(45)의 액정층(30)으로 입사될 수 있다.
상기 액정층(30)에서 상기 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 어떠한 편광 위상 변이도 발생되지 않게 되어, 상기 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광으로 투과될 수 있다.
상기 제2 상부 필터(58)에서 상기 왼족 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 45도 위상 변이되어 제3 방향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 투과될 수 있다.
상기 제1 상부 필터(56)에서 상기 제3 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 제4 방향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 변이되어 투과될 수 있다. 상기 제4 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 상기 상부 편광판(55)으로 입사될 수 있다.
상기 상부 편광판(55)은 상기 하부 편광판(50)에 대해 90도의 위상 변이된 편광 성분이 투과되도록 설계될 수 있다.
하지만, 상기 상부 편광판(55)으로 입사된 제4 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 하부 편광판(50)에서 투과된 상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광과 동일한 방향의 선 편광 성분을 가지고 있으므로, 상기 제4 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 상부 편광판(55)에 의해 투과되지 않게 되어, 사용자에 의해 어떠한 광도 보여지지 않게 된다(블랙 상태).
도 10a와 도 10b는 도 7의 반투과 액정표시장치에서 반사 모드 시에 광의 진행 경로를 도시한 단면도이다. 도 11은 도 10a와 도 10b의 반사 모드 시에 광의 편광 상태를 도시한 도면이다.
도 10a, 도 10b 및 도 11을 참고하면, 반사 모드시에 어떠한 데이터 전압도 액정표시패널(45)로 인가되지 않는 경우(화이트 상태), 상기 액정표시패널(45)의 액정층(30)의 액정들은 서로간에 뒤틀리어 배열되고, 액정층(30)의 액정들을 지나가는 광은 90도 위상 변이가 발생될 수 있다.
먼저, 반사 모드시에 광 투과 조절 유닛(40)은 광을 반사시킬 수 있는 미러가 될 수 있다.
주변광이 상부 편광판(55)에 입사되면, 상기 상부 편광판(55)에 의해 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 투과될 수 있다.
상기 제1 상부 필터(56)에서 상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 15도 위상 변이된 제2 반향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 투과될 수 있다.
상기 제2 상부 필터(58)에서 상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 45도 위상 변이된 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광이 투과될 수 있다. 상기 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 상기 액정표시패널(45)의 액정층(30)으로 입사될 수 있다.
상기 액정층(30)에서 상기 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 90도 위상 변이된 제3 방향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 투과될 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)에서 상기 제3 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 어떠한 위상 변이 없이 상기 제3 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 그대로 투과될 수 있다. 상기 액정층(30)에서 투과된 상기 제3 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 광 투과 조절 유닛(40)에 의해 반사되어 상기 액정층(30)으로 다시 입사될 수 있다.
상기 액정층(30)에서 상기 제3 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 90도 위상 변이된 왼쪽 방향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 투과될 수 있다.
상기 제2 상부 필터(58)에서 상기 왼쪽 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 90도 위상 변이된 제4 방향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 투과될 수 있다.
상기 제1 상부 필터(56)에서 상기 제4 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 15도 위상 변이된 제5 방향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 투과될 수 있다.
상기 제5 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 상부 편광판(55)으로 입사될 수 있다.
상기 제5 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광과 동일한 방향의 선 편광 성분을 가지므로, 상기 제5 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 상부 편광판(55)에 의해 투과되어 사용자에게 보여질 수 있다(화이트 상태).
다음에, 어떠한 데이터 전압, 예컨대 최대 데이터 전압(블랙 상태)이 상기 액정표시패널(45)로 인가되면, 상기 액정표시패널(45)의 액정층(30)의 액정들의 장방향은 상기 액정표시패널(45)의 제1 기판(11)에 대해 수직한 방향에 평행하도록 배열될 수 있다. 이러한 경우, 상기 액정층(30)을 지나가는 광은 어떠한 위상 변이도 발생되지 않게 된다.
주변광이 상부 편광판(55)에 입사되면, 상기 상부 편광판(55)에 의해 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광이 투과될 수 있다.
상기 제1 상부 필터(56)에서 상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 15도 위상 변이된 제2 반향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 투과될 수 있다.
상기 제2 상부 필터(58)에서 상기 제2 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 45도 위상 변이된 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광이 투과될 수 있다. 상기 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 상기 액정표시패널(45)의 액정층(30)으로 입사될 수 있다.
상기 액정층(30)에서 상기 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 어떠한 위상 변이없이 그대로 투과될 수 있다.
상기 광 투과 조절 유닛(40)에서 상기 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 180도 위상 변이된 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광으로 투과될 수 있다. 상기 액정층(30)에서 투과된 상기 오른쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 상기 광 투과 조절 유닛(40)에 의해 반사되어 180도 위상 변이된 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광으로 상기 액정층(30)으로 다시 입사될 수 있다.
상기 액정층(30)에서 상기 왼쪽 방향의 원형 편광 성분을 갖는 광은 어떠한 위상 변이 없이 그대로 투과될 수 있다.
상기 제2 상부 필터(58)에서 상기 왼쪽 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 90도 위상 변이된 제3 방향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 투과될 수 있다.
상기 제1 상부 필터(56)에서 상기 제3 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 15도 위상 변이된 제4 방향의 선 편광 성분을 갖는 광으로 투과될 수 있다.
상기 제4 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 상부 편광판(55)으로 입사될 수 있다.
상기 제4 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 제1 방향의 선 편광 성분을 갖는 광과 90도의 위상차가 가지므로, 상기 제4 방향의 선 편광 성분을 갖는 광은 상기 상부 편광판(55)에 의해 투과되지 않게 되어 사용자에게 보여지지 않을 수 있다(블랙 상태).
도 12a와 도 12b는 제1 실시예에 따른 반투과 액정표시장치에서 투과 모드와 반사 모드에서의 광 투과 상태를 도시한 도면들이다.
앞서 제1 실시예에서 설명된 바와 같이, 투과 모드에서 저전압 감마 전압에서 화이트 상태가 되고, 고전압 감마 전압에서 블랙 상태가 됨을 알 수 있다.
반사 모드에서 저전압 감마 전압에서 블랙 상태가 되고, 고전압 감마 전압에서 화이트 상태가 됨을 알 수 있다.
도 13a와 도 13b는 제2 실시예에 따른 반투과 액정표시장치에서 투과 모드와 반사 모드에서의 광 투과 상태를 도시한 도면들이다.
앞서 제2 실시예에서 설명된 바와 같이, 투과 모드에서 저전압 감마 전압에서 화이트 상태가 되고, 고전압 감마 전압에서 블랙 상태가 됨을 알 수 있다.
반사 모드에서 저전압 감마 전압에서 화이트 상태가 되고, 고전압 감마 전압에서 블랙 상태가 됨을 알 수 있다.
즉, 제2 실시예에 따른 액정표시장치에서는 투과 모드와 반사 모드에 관계없이 저전압 감마 전압에서 화이트 상태가 되고, 고전압 감마 전압에서 블랙 상태가 될 수 있다.
따라서, 제2 실시예에 따른 액정표시장치의 경우에는 도 6의 액정표시장치의 구동 장치에서 감마 저장부(76)에 투과 모드용 감마 커브만을 저장하고, 사용자에 의해 선택된 모드가 반사 모드 또는 투과 모드인지에 관계없이 상기 감마 저장부(76)에 저장된 투과 모드용 감마 커브에 의해 상기 감마 생성부(79)로부터 다수의 감마값들이 생성될 수 있다.
다시 말해, 제2 실시예에 다른 액정표시장치에서와 같이, 제1 및 제2 하부 필터들(52, 54)와 제1 및 제2 상부 필터들(56, 58)이 채용되는 경우, 도 6의 액정표시장치의 구동 장치에서 단지 투과 모드용 감마 커브만 상기 감마 저장부(76)에 저장될 수 있다.
10: 하부 기판 11: 제1 기판
12: 게이트 전극 13: 게이트 절연막
14: 활성층 15: 오믹 콘택층
16: 반도체층 17: 데이터 라인
18: 소오스 전극 19: 드레인 전극
20: 상부 기판 21: 제2 기판
23: 블랙 매트릭스 25: 컬러 필터층
27: 공통 전극 30: 액정층
32: 보호막 34: 화소 전극
40: 광 투과 조절 유닛 45: 액정표시패널
50: 하부 편광판 52: 제1 하부 필터
54: 제2 하부 필터 55: 상부 편광판
56: 제1 상부 필터 58: 제2 상부 필터
60: 백라이트 유닛 62: 램프
64: 램프 하우징 66: 도광판
70: 모드 선택부 73: 제어부
76: 감마 저장부 79: 감마 생성부
82: 데이터 드라이버 85: 게이트 드라이버
88: 모드 구동부 92: 백라이트 구동부

Claims (17)

  1. λ/4 위상 지연값의 셀갭을 갖고 투과 모드와 반사 모드로 구동되는 액정표시패널;
    상기 액정표시패널의 하부에 배치된 하부 편광판;
    상기 하부 편광판과 90도의 위상파 편광을 갖고, 상기 액정표시패널의 상부에 배치된 상부 편광판;
    상기 액정표시패널과 상기 하부 편광판 사이에 배치되고, 상기 액정표시패널에 접하는 제1 면과 상기 제1 면의 반대측인 제2 면을 포함하는 광 투과 조절 유닛; 및
    광을 생성하기 위해 상기 하부 편광판의 하부에 배치된 백라이트 유닛
    을 포함하고,
    상기 광 투과 조절 유닛은,
    상기 액정표시패널의 하면에 코팅 또는 도금처리되어,
    상기 투과 모드시 투과 매질이 되고, 상기 반사 모드시 상기 광 투과 조절 유닛의 상기 제1 면은 미러가 되는 것을 특징으로 하는 반투과 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사 모드시 상기 광 투과 조절 유닛의 상기 제2 면은 차단막이 되는 것을 특징으로 하는 반투과 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 투과 모드시, 상기 백라이트 유닛의 광은 상기 액정표시패널에 공급된 데이터 전압에 따라 상기 하부 편광판, 상기 광 투과 조절 유닛 및 상기 액정표시패널을 경유하여 상기 상부 편광판에 의해 투과되거나 차단되는 것을 특징으로 하는 반투과 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사 모드시, 주변광은 상기 액정표시패널에 공급된 데이터 전압에 따라 상기 상부 편광판, 상기 액정표시패널, 상기 광 투과 조절 유닛 및 상기 액정표시패널을 경유하여 상기 상부 편광판에 의해 투과되거나 차단되는 것을 특징으로 하는 반투과 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부 편광판과 상기 광 투과 조절 유닛 사이에 배치된 제1 및 제2 하부 필터들
    을 더 포함하는반투과 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 상부 편광판과 상기 액정표시패널 사이에 배치된 제1 및 제2 상부 필터들
    을 더 포함하는 반투과 액정표시장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 하부 필터는 광의 편광 성분을 15도 위상 변이시키기 위해 상기 하부 편광판의 상부에 배치되는 반투과 액정표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 하부 필터는 광의 편광 성분을 45도 위상 변이시키기 위해 상기 제1 하부 필터의 상부에 배치되는 반투과 액정표시장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 상부 필터는 광의 편광 성분을 15도 위상 변이시키기 위해 상기 상부 편광판의 하부에 배치되는 반투과 액정표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 상부 필터는 광의 편광 성분을 45도 위상 변이시키기 위해 상기 제1 상부 필터 상부에 배치되는 반투과 액정표시장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 제1 하부 필터와 상기 제1 상부 필터는 광의 편광 성분을 동일하게 위상 변이시키는 것을 특징으로 하는 반투과 액정표시장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 제2 하부 필터와 상기 제2 상부 필터는 광의 편광 성분을 동일하게 위상 변이시키는 것을 특징으로 하는 반투과 액정표시장치.
  13. 사용자에 의해 선택된 모드 선택 신호를 생성하는 모드 선택부;
    투과 모드용 감마 커브와 반사 모드용 감마 커브를 저장하고 있는 감마 저장부;
    상기 모드 선택 신호에 상응하는 감마 커브를 바탕으로 다수의 감마값들을 생성하는 감마 생성부;
    상기 감마 저장부, 상기 감마 생성부 및 모드 구동부를 제어하고, 액정표시패널을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부;
    상기 제어 신호에 응답하여 상기 액정표시패널에 순차적으로 공급되는 게이트 신호를 생성하는 게이트 드라이버;
    상기 제어 신호에 따라 상기 감마값들을 바탕으로 데이터 신호에 상응하는 다수의 데이터 전압들을 생성하는 데이터 드라이버;
    상기 모드 선택 신호에 상응하는 모드 구동 신호를 생성하는 모드 구동부;
    상기 액정표시패널에 접하는 제1 면을 포함하고, 상기 모드 구동 신호에 따라 광이 투과 또는 차단되도록 변조되는 광 투과 조절 유닛; 및
    백라이트 유닛으로부터 광이 생성되도록 상기 백라이트 유닛으로 공급되는 백라이트 구동 신호를 생성하는 백라이트 구동부
    를 포함하고,
    상기 광 투과 조절 유닛은,
    상기 액정표시패널의 하면에 코팅 또는 도금처리되어,
    상기 투과 모드시 투과 매질이 되고, 상기 반사 모드시 상기 광 투과 조절 유닛의 상기 제1 면은 미러가 되는 반투과 액정표시장치의 구동 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 모드 선택 신호가 투과 모드인 경우, 상기 제어부에 의해 상기 감마 저장부의 상기 투과 모드용 감마 커브가 상기 감마 생성부로 공급되는 한편, 상기 모드 구동부로부터 0V의 투과 모드 구동 신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 반투과 액정표시장치의 구동 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 모드 선택 신호가 반사 모드인 경우, 상기 제어부에 의해 상기 감마 저장부의 상기 반사 모드용 감마 커브가 상기 감마 생성부로 공급되는 한편, 상기 모드 구동부로부터 적어도 0V 이상의 설정된 전압의 반사 모드 구동 신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 반투과 액정표시장치의 구동 장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 광 투과 조절 유닛은,
    전기적 신호 또는 화학저인 반응에 의해 광의 투과율이 조절되는 유리 재질, 도전성 재질, 마그네슘과 천이금속과의 합금 또는 마그네슘과 칼슘 합금인 것을 특징으로 하는 반투과 액정표시장치.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 광 투과 조절 유닛은,
    전기적 신호 또는 화학저인 반응에 의해 광의 투과율이 조절되는 유리 재질, 도전성 재질, 마그네슘과 천이금속과의 합금 또는 마그네슘과 칼슘 합금인 것을 특징으로 하는 반투과 액정표시장치의 구동 장치.
KR1020100108595A 2010-11-03 2010-11-03 반투과 액정표시장치 및 그 구동 장치 KR101752495B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100108595A KR101752495B1 (ko) 2010-11-03 2010-11-03 반투과 액정표시장치 및 그 구동 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100108595A KR101752495B1 (ko) 2010-11-03 2010-11-03 반투과 액정표시장치 및 그 구동 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120046990A KR20120046990A (ko) 2012-05-11
KR101752495B1 true KR101752495B1 (ko) 2017-06-29

Family

ID=46265891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100108595A KR101752495B1 (ko) 2010-11-03 2010-11-03 반투과 액정표시장치 및 그 구동 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101752495B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150007565A (ko) 2013-07-11 2015-01-21 삼성전자주식회사 투과반사형 영상표시장치 및 그 제어방법
KR102271203B1 (ko) 2013-12-23 2021-06-30 삼성디스플레이 주식회사 거울 겸용 표시 장치
KR102289700B1 (ko) * 2014-11-28 2021-08-13 엘지디스플레이 주식회사 표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120046990A (ko) 2012-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100518408B1 (ko) 듀얼 프론트 라이트를 이용한 듀얼 액정표시장치
JP4747053B2 (ja) 液晶表示素子及びこれを搭載した電子機器
TWI386744B (zh) 薄膜電晶體面板以及使用該薄膜電晶體面板之液晶顯示器
US8384861B2 (en) Diffractive liquid crystal display
KR101071261B1 (ko) 액정 표시 장치
US6300929B1 (en) Flat panel display device
KR101122230B1 (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 이용한 액정 표시 장치
JP4873976B2 (ja) 半透過型液晶表示パネル、半透過型液晶表示装置および半透過型液晶表示システム
JP2006309228A (ja) 表示装置
JP2007041536A (ja) 表示装置及び液晶表示装置
TW200815877A (en) Liquid crystal display device
JP2007004182A (ja) 液晶表示装置
KR20180003687A (ko) 반사형 액정표시장치
JP4863758B2 (ja) 液晶表示システム
KR101250878B1 (ko) 액정표시장치
KR101752495B1 (ko) 반투과 액정표시장치 및 그 구동 장치
JP2007004174A (ja) 液晶表示装置
US20090091679A1 (en) Liquid crystal display
US20180284539A1 (en) Transflective lcd
JP2000275631A (ja) カラー液晶表示装置
KR100813472B1 (ko) 반사-투과형 액정 표시 장치
JP2007004162A (ja) 表示パネルアセンブリ、及びそれを有する表示装置
JP4579184B2 (ja) 液晶表示装置
KR20070034697A (ko) 액정 표시 장치 및 이의 구동방법
KR20060116077A (ko) 반투과형 액정표시소자 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant