(57)【要約】【課題】自然光を反射させ、かつ、人工光を透過させる半透過型液晶表示装置を提供する。【解決手段】透過領域及び反射領域が画定され、前記反射領域に第１凹部及び第１凸部を有するレンズ形状に形成される反射層を備える下基板と、前記透過領域及び反射領域が画定され、前記反射領域に第２凹部及び第２凸部を有するレンズ形状に形成される第１オーバーコート層を備える上基板と、前記下基板と前記上基板との間に位置する液晶層と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過領域及び反射領域が画定され、前記反射領域に第１凹部及び第１凸部を有するレンズ形状に形成される反射層を備える下基板と、
前記透過領域及び反射領域が画定され、前記反射領域に第２凹部及び第２凸部を有するレンズ形状に形成される第１オーバーコート層を備える上基板と、
前記下基板と前記上基板との間に位置する液晶層とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第２凹部は、前記第１凸部と向かい合うように位置し、前記第２凸部は、前記第１凹部と向かい合うように位置することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１凹部、第１凸部、第２凹部、及び第２凸部は、前記第１オーバーコート層と前記反射層とを当接して重ねた場合、段差なく結合できるように位置設定されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射層と前記下基板との間には、前記レンズ形状に有機層が形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記下基板の前記透過領域には、共通電極と、画素電極と、前記共通電極と前記画素電極との間に位置する絶縁層とが形成されることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記有機層は、第１厚さで形成され、前記絶縁層は、前記第１厚さとは異なる第２厚さで形成されることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１厚さは、前記第２厚さよりも厚いことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記上基板の透過領域には、カラーフィルタが形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記カラーフィルタの背面には、前記下基板に対向するように第２オーバーコート層がさらに形成されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記下基板の背面には、前記透過領域に光を供給するためのバックライトアセンブリが位置することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
１つの前記反射領域及び透過領域が１つのサブ画素をなすことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、自然光を反射させ、かつ、人工光を透過させる半透過型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、内部から照射される人工光を用いて画像を表示する透過型液晶表示装置と、自然光を用いて画像を表示する反射型液晶表示装置とに分けることができる。
【０００３】
時計や計算機のように電力消耗を極小化しなければならないディスプレイ装置では反射型液晶表示装置を使用することが多いが、大画面高品位の画像表示が要求されるテレビ、コンピュータのモニタなどには透過型液晶表示装置を使用することが一般的である。
【０００４】
現在の傾向としては、電力消耗を減らしながら高画質の画像を実現するために、反射型及び透過型の両タイプの利点をすべて生かすことで適切な視認性を確保できる半透過型液晶表示装置が開発されている。
【０００５】
一般的に、半透過型液晶表示装置は、下基板と、下基板に対向して配置された上基板と、下基板と上基板との間に位置する液晶層とからなる液晶パネルと、液晶パネルの背面に配置されたバックライトアセンブリとを備える。
【０００６】
このような半透過型液晶表示装置は、反射領域の反射効率を高めるために、反射層を凹部及び凸部を有するレンズ形状（すなわち、エンボス形状）に形成する。この場合、反射領域の反射効率が向上し、表示品質を向上させることができる。
【０００７】
しかしながら、反射層をレンズ形状に形成した場合、反射領域の位相差（反射層と上基板との間の距離）が位置に応じて変化し、これにより、暗（ｄａｒｋ）輝度が増加するという問題が発生する。
【０００８】
詳述すると、半透過型液晶表示装置において、精密なセルギャップの調整は、暗輝度を下げる重要な要素である。ところが、反射領域の位相差が位置に応じて変化する場合、セルギャップも位置に応じて変化し、これにより、暗輝度が増加し、コントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｒａｔｉｏ）が低下するという問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】大韓民国特許公開第２００２−００１０７４７号
【特許文献２】大韓民国特許公開第２００４−０００５１８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の目的は、コントラスト比を向上させるための液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施例による液晶表示装置は、透過領域及び反射領域が画定され、前記反射領域に第１凹部及び第１凸部を有するレンズ形状に形成される反射層を備える下基板と、前記透過領域及び反射領域が画定され、前記反射領域に第２凹部及び第２凸部を有するレンズ形状に形成される第１オーバーコート層を備える上基板と、前記下基板と前記上基板との間に位置する液晶層とを備える。
【００１２】
好ましくは、前記第２凹部は、前記第１凸部と向かい合うように位置し、前記第２凸部は、前記第１凹部と向かい合うように位置する。前記第１凹部、第１凸部、第２凹部、及び第２凸部は、前記第１オーバーコート層と前記反射層とを当接して重ねた場合、段差なく結合できるように位置設定される。前記反射層と前記下基板との間には、前記レンズ形状に有機層が形成される。前記下基板の前記透過領域には、共通電極と、画素電極と、前記共通電極と前記画素電極との間に位置する絶縁層とが形成される。前記有機層は、第１厚さで形成され、前記絶縁層は、前記第１厚さとは異なる第２厚さで形成される。前記第１厚さは、前記第２厚さよりも厚い。前記上基板の透過領域には、カラーフィルタが形成される。前記カラーフィルタの背面には、前記下基板に対向するように第２オーバーコート層がさらに形成される。前記下基板の背面には、前記透過領域に光を供給するためのバックライトアセンブリが位置する。１つの前記反射領域及び透過領域が１つのサブ画素をなす。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の液晶表示装置によれば、反射領域に位置し、上基板に形成されるオーバーコート層をレンズ形状に形成するため、反射領域の位相差を一定に維持することができる。このため、本発明では、暗輝度を下げることができ、これにより、コントラスト比を向上させることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例による液晶表示装置を示す図面である。
【図２】図１における反射領域の位相差を示す図面である。
【図３】本発明の実施例による画素を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる好ましい実施例を、添付した図１ないし図３を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施例による液晶表示装置を示す図である。図１では、説明の便宜上、１つのサブ画素に備えられる反射領域及び透過領域を示すものとする。また、図１では、本発明の核心的構成が目立つように一般的な構成を一部省略して示すものとする。
【００１７】
図１に示すように、本発明の実施例による液晶表示装置は、下基板１００と、下基板１００に対向して位置する上基板２００と、下基板１００と上基板２００との間に位置する液晶層１５０と、下基板１００の背面に位置するバックライトアセンブリ３００とを備える。
【００１８】
下基板１００の透過領域の第１側面には、共通電極１１０が形成され、共通電極１１０上には、絶縁層１１４が形成される。また、絶縁層１１４上には、透過領域の第２側面に位置するように画素電極１２０が形成される。ここで、画素電極１２０上には、図示しない培養層などがさらに形成される。また、共通電極１１０は、外部から所定の電圧を受ける。
【００１９】
絶縁層１１４は、図示しないＴＦＴのゲート電極及びドレイン／ソース電極を絶縁するために形成される。
【００２０】
画素電極１２０は、ＴＦＴから所定の電圧が供給され、供給された電圧に対応して液晶層１５０の光透過率を制御する。ここで、画素電極１２０は、共通電極１１０と所定の電界を形成する。
【００２１】
一方、図１では、透過領域の構造をＩＰＳモードで示しているが、本発明はこれに限定されない。実際に、本発明は、反射領域の構造に関するものであって、透過領域の構造は、現在公知の多様な形態で構成され得る。
【００２２】
下基板１００の反射領域上には、有機層１１２が形成され、有機層１１２上には、反射層１１６が形成される。
【００２３】
有機層１１２は、感光性物質のコーティング、露光及び現像などによって形成される。この有機層１１２は、反射領域のセルギャップが透過領域のセルギャップより低く設定されるように、絶縁層１１４よりも厚く形成される。また、有機層１１２は、第１凹部１１７及び第１凸部１１８を有するレンズ形状に形成される。
【００２４】
有機層１１２上には、反射層１１６が形成される。反射層１１６は、アルミニウム、銀、またはアルミニウム−モリブデン合金のように反射率の高い金属で形成される。反射層１１６は、レンズ形状の有機層１１２上に形成されるため、同じくレンズ形状に形成される。すなわち、反射層１１６は、有機層１１２と同様に、第１凹部１１７及び第１凸部１１８を有するように形成される。反射層１１６がレンズ形状に形成されると、外部から供給される光の反射率を高めることができる。
【００２５】
ここでは、反射領域の下基板１００上において有機層１１２及び反射層１１６のみを示しているが、本発明はこれに限定されない。実際に、反射領域の下基板１００の構造は、現在公知の多様な形態で構成され得る。
【００２６】
上基板２００の透過領域には、カラーフィルタ２１０が形成される。カラーフィルタ２１０は、液晶層１５０を経て供給される光に赤、緑、または青の色を与える。このようなカラーフィルタ２１０は、通常、感光性有機物質で形成される。
【００２７】
カラーフィルタ２１０の背面には、オーバーコート層２２０（または、第２オーバーコート層）が形成される。すなわち、オーバーコート層２２０は、液晶層１５０を挟んで下基板１００に対向して形成される。このオーバーコート層２２０は、カラーフィルタ２１０を保護する役割を果たす。一方、オーバーコート層２２０は、必要によって削除可能である。
【００２８】
上記の説明では、透過領域の上基板２００においてカラーフィルタ２１０及びオーバーコート層２２０のみを示している。しかし、実際に、オーバーコート層２２０の背面には、配向層などがさらに形成され得る。本発明は、反射領域の構造に関するものであって、透過領域の構造は、現在公知の多様な形態で構成され得る。
【００２９】
上基板２００の反射領域には、オーバーコート層２３０（または第１オーバーコート層）が形成される。オーバーコート層２３０は、有機層１１２（または反射層１１６）を挟んで下基板１００に対向する位置に形成される。このオーバーコート層２３０は、感光性物質のコーティング、露光及び現像などによって形成され得、第２凹部２３１及び第２凸部２３２を有するレンズ形状に形成される。
【００３０】
ここで、第２凹部２３１は、第１凸部１１８と向かい合うように形成され、第２凸部２３２は、第１凹部１１７と向かい合うように形成される。すなわち、第２凹部２３１及び第２凸部２３２は、オーバーコート層２３０と有機層１１２（または反射層１１６）とを当接して重ねた場合、段差なく結合できるように形成される。
【００３１】
この場合、図２に示すように、反射領域の位置にかかわらず、位相差ｄ１、ｄ２は一定に維持され得る。このように反射領域における位相差ｄ１、ｄ２が一定に維持されると、暗輝度を下げることができ、これにより、コントラスト比を向上させることができる。
【００３２】
一方、上記の説明では、反射領域の上基板２００においてオーバーコート層２３０のみを示している。しかし、実際に、オーバーコート層２３０の背面には、配向層などがさらに形成され得る。また、色表現のために、オーバーコート層２３０と上基板２００との間に、図示しないカラーフィルタをさらに形成することができる。実際に、オーバーコート層２３０がレンズ形状に形成されたことを除く反射領域の構成は、現在公知の多様な形態で構成され得る。
【００３３】
液晶層１５０は、所定の画像が表示されるように液晶層を透過する光の量を制限する。
【００３４】
バックライトアセンブリ３００は、所定の光を生成して透過領域に供給する。このバックライトアセンブリ３００は、図示しない光源、塗光板、光学フィルムなどで構成される。
【００３５】
表１は、反射領域において下基板及び上基板のいずれもがレンズ形状に形成された本発明と、下基板のみがレンズ形状に形成された従来技術とのコントラスト比のシミュレーション結果を示す。
【００３６】
【表１】
2011039469.tif 000003
【００３７】
表１を参照すると、従来では１７：１のコントラスト比を有するのに対し、本発明では３００：１のコントラスト比を有する。このため、本発明は、従来に比べて表示品質を向上させることができる。
【００３８】
一方、一般的に上基板２００と下基板１００とを貼り合わせるとき、貼り合わせずれによってコントラスト比が変化し得る。表２は、特定の第１凸部１１８と隣接の第１凸部１１８との距離を１２μｍに設定した場合の、貼り合わせずれに対応するコントラスト比を示す。
【００３９】
【表２】
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【００４０】
表２を参照すると、貼り合わせずれが大きくなるほど、コントラスト比が低くなることが分かる。一般的に、上基板２００と下基板１００との貼り合わせずれは、３μｍ以内で決定される。このため、本発明は、貼り合わせずれにかかわらず、従来に比べて高いコントラスト比を有する。
【００４１】
図３は、赤色、緑色、及び青色のサブ画素を備える画素を示す図である。
【００４２】
図３に示すように、本発明において、サブ画素の各々は、透過領域及び反射領域を備える。透過領域のバックライトアセンブリ３００から供給される光の量を調整しながら所定のカラー画像を表示する。この透過領域は、表示しようとする主な画像を表示するのに用いられる。
【００４３】
反射領域は、外部から供給される自然光を反射しながら所定の画像を表示する。この反射領域は、待機画面などにおいて所定のロゴまたは文字などを表示するのに用いられる。ここで、反射領域は、透過領域と同時に駆動されながら所定の画像を表示することもできる。
【００４４】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能なのはもちろんであり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４５】
１００    下基板
１１０    共通電極
１１２    有機層
１１４    絶縁層
１１６    反射層
１１７    第１凹部
１１８    第１凸部
１２０    画素電極
１５０    液晶層
２００    上基板
２１０    カラーフィルタ
２２０    オーバーコート層（第２オーバーコート層）
２３０    オーバーコート層（第１オーバーコート層）
２３１    第２凹部
２３２    第２凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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