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KR100813828B1 - Liquid crystal display - Google Patents

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KR100813828B1
KR100813828B1 KR1020010074932A KR20010074932A KR100813828B1 KR 100813828 B1 KR100813828 B1 KR 100813828B1 KR 1020010074932 A KR1020010074932 A KR 1020010074932A KR 20010074932 A KR20010074932 A KR 20010074932A KR 100813828 B1 KR100813828 B1 KR 100813828B1
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liquid crystal
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transparent electrode
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KR1020010074932A
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허해진
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

액정표시장치에 관한 것으로서, 서로 대향되게 위치하는 상, 하부 기판과, 상부 기판의 하부에 형성되며 화상을 표시하는 LCD 패널부와, 하부 기판과 LCD 패널부의 사이에 개입하여 빛을 발생시키는 유기 EL부와, 상부 기판의 외측에 차례대로 적층되는 위상차판 및 편광판을 포함하고, 상기 LCD 패널부는 각각 상기 상부 기판의 저면과 상기 유기 EL부의 상면에 위치하며 서로 대향되는 상, 하부 투명전극과; 상기 상, 하부 투명전극의 내측에 각각 형성되며 표면이 러빙처리되어 액정이 배향되도록 하는 상, 하부 배향막과; 상기 상, 하부 배향막의 사이에 액정이 충전되는 액정층과; 상기 하부 투명전극의 하부에 형성되어 상기 유기 EL부와 단락되지 않도록 하는 절연층;을 포함하며, 상기 절연층은 개구가 형성된 반투과 반사막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 개시한다.A liquid crystal display device, comprising: an upper and a lower substrate positioned opposite to each other, an LCD panel portion formed under the upper substrate to display an image, and an organic EL intervening between the lower substrate and the LCD panel portion to generate light. And a phase difference plate and a polarizing plate which are sequentially stacked on the outer side of the upper substrate, wherein the LCD panel portion is disposed on the bottom surface of the upper substrate and the upper surface of the organic EL portion, respectively; Upper and lower alignment layers formed inside the upper and lower transparent electrodes, respectively, to rub the surface thereof to align the liquid crystals; A liquid crystal layer in which a liquid crystal is filled between the upper and lower alignment layers; An insulating layer is formed below the lower transparent electrode so as not to be short-circuited with the organic EL portion. The insulating layer is a transflective reflective film having an opening.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display}Liquid crystal display

도 1은 통상적인 액정표시소자의 단면도,1 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도,2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 분해 사시도,3 is a partially exploded perspective view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 액정표시장치의 반투과 반사막의 평면도,4 is a plan view of a transflective film of the liquid crystal display of FIG.

도 5는 도 3의 액정표시장치의 유기 EL부의 단면도,5 is a cross-sectional view of an organic EL unit of the liquid crystal display of FIG. 3;

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도,6 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 분해 사시도.7 is an exploded perspective view of a portion of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of reference numerals for main parts of the drawings>

32...상부 기판 34...하부 기판32 ... top board 34 ... bottom board

50...LCD 패널부 51...상부 투명전극50 ... LCD panel part 51 ... Upper transparent electrode

52...하부 투명전극 55...액정층52 ... bottom transparent electrode 55 ... liquid crystal layer

56...반투과 반사막 57...개구56 transflective film 57 openings

70...유기 EL부 71...유기 EL층70.organic EL layer 71.organic EL layer

72...유기 EL 구동투명전극 73...유기 EL 구동반사전극72.organic EL driving transparent electrode 73.organic EL driving reflective electrode

74...전자 수송층 75...발광층74 electron transport layer 75 light emitting layer

76...홀 수송층 77...교차부 76 ... hole transport floor 77 ... intersection

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 백라이트로서 유기 EL 소자를 채택하여 액정표시소자와 일체형으로 제작함으로써 제품의 두께를 줄인 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device in which the thickness of a product is reduced by adopting an organic EL element as a backlight and integrally manufacturing the liquid crystal display element.

일반적으로 액정표시장치는 유전 이방성을 갖는 액정 물질을 이용하여 광을 투과 및 차단함으로써 화상을 표시하는 디스플레이로서, 백라이트 광을 투과시켜 화상 표시가 이루어지게 하는 투과형과, 외부에서 입사한 자연광을 반사시켜 화상 표시가 이루어지게 하는 반사형으로 구분되고 있다.In general, a liquid crystal display is a display that displays an image by transmitting and blocking light by using a liquid crystal material having dielectric anisotropy. A liquid crystal display device is a transmissive type that transmits backlight light to display an image and reflects natural light incident from the outside. It is divided into the reflection type which makes an image display.

투과형 액정표시장치는 배면에 백라이트를 설치하여 자체 광원으로 사용하기 때문에 화면의 휘도가 높은 이점이 있으나, 전력의 소모가 크기 때문에 휴대용 장치에 적용하기 어렵다. 반면 반사형 액정표시장치는 외부에서 입사된 자연광을 액정층의 스위칭 작용에 의해 선택적으로 투과시키고 반사막에서 되반사하여 전면으로 출사되게 하므로 화상을 표시하는 것으로, 자체 광원이 없는 관계로 휘도가 나쁘고 야간 사용이 어려운 단점이 있다.The transmissive liquid crystal display device has a high brightness of the screen because the backlight is installed on its back and used as its own light source, but it is difficult to apply to a portable device because of the high power consumption. On the other hand, the reflective liquid crystal display device displays the image because the natural light incident from the outside is selectively transmitted by the switching action of the liquid crystal layer and is reflected back from the reflective film to be emitted to the front surface. It is difficult to use.

이러한 투과형과 반사형 액정표시장치의 단점을 해소하기 위한 것으로서 근래에는 반투과형 액정표시장치가 개발되어 있다. 반투과형 액정표시장치는 외부의 입사광 및/또는 백라이트 광을 모두 이용하여 화상을 표시하는 것이며, 그 일 실시예에 따른 구성이 도 1에 잘 표시되어 있다. In order to solve the disadvantages of the transmissive and reflective liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device has recently been developed. The transflective liquid crystal display displays an image by using both external incident light and / or backlight light, and the configuration according to the embodiment is well shown in FIG. 1.                         

도면에서와 같이 반투과형 액정표시장치는 상호 대향되어서 일정한 간격으로 한 쌍이 배치된 상·하부 기판(12)(14)을 포함하고, 상부기판(12)의 하면 및 하부기판(14)의 상면에 투명전극(16)(16′)과 절연층(18)(18′) 및 배향층(20)(20′)을 순차적으로 적층형성하며, 실란트(22)를 이용하여 상·하부기판(12)(14)을 밀봉 및 조립하고, 그 사이공간에 액정 물질을 주입하여 액정층(24)을 형성한다. 또한 상부기판(12)의 외부 표면(상면)에는 편광판(26)을 부착하며, 하부기판(14)의 외부 표면(하면)에는 상부기판(12)을 통하여 입사한 자연광을 반사시키고 백라이트(BL) 광을 투과시키기 위하여 반투과 반사막(28)을 부착하고 있다.As shown in the figure, the transflective liquid crystal display includes upper and lower substrates 12 and 14 arranged in pairs at regular intervals to face each other, and on the lower surface of the upper substrate 12 and the upper surface of the lower substrate 14. The transparent electrodes 16 (16 '), the insulating layers 18 (18'), and the alignment layers 20 (20 ') are sequentially stacked, and the upper and lower substrates 12 are formed using the sealant 22. The liquid crystal layer 24 is formed by sealing and assembling 14 and injecting a liquid crystal material into the space therebetween. In addition, a polarizer 26 is attached to an outer surface (upper surface) of the upper substrate 12, and a natural light incident through the upper substrate 12 is reflected on the outer surface (lower surface) of the lower substrate 14 and the backlight BL is applied. In order to transmit light, a semi-transmissive reflective film 28 is attached.

상기 반투과 반사막(28)은 고굴절층과 저굴절층을 번갈아 적층 형성한 다층 구조를 갖는 것으로, 자체가 편광각의 특성을 갖는다. 이에 따라 상기 반투과 반사막(28)은 외부에서 입사되는 자연광 중에서 상기 편광각 이상으로 입사되는 광만 굴절 반사시키고, 그 이하의 빛은 통과시키는 성질을 가지게 되어 궁극적으로 반사와 편광 기능을 겸비하게 된다.The semi-transmissive reflective film 28 has a multilayer structure in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately formed, and has a polarization angle characteristic. Accordingly, the semi-transmissive reflective film 28 has a property of refracting and reflecting only light incident beyond the polarization angle among natural light incident from the outside, and ultimately combines reflection and polarization functions.

이상에서 설명한 구성을 갖는 종래의 반투과형 액정표시장치는 기본적으로는 외부에서 입사된 광을 편광판(26), 액정층(24) 및 반투과 반사막(28), 그리고 다시 반사된 광을 액정층(24)과 편광판(26)을 통하여 출사되도록 하는 광의 진행 경로(L1)를 갖도록 설계된 것이지만, 때로는 백라이트(Back Light)를 온시켜 동시에 사용하므로 휘도를 개선할 수 있다. 일반적인 백라이트가 설치된 반투과형 액정표시장치가 한국 공개특허 제2001-053801호에 개시되어 있다. 이 백라이트는 광원이 램프와 램프를 둘러싸며 램프광을 반사하여 도광판 방향으로 입사시키는 램프반 사판으로 구성되는 램프 어셈블리와, 입사된 램프광을 확산시키는 도광판 및 도광판의 배면에 형성되어 램프 어셈블리에서 입사되는 램프광을 반사하는 반사시트, 도광판의 전면에 형성되는 확산시트, 프리즘시트로 구성되며 하부커버와 몰드프레임에 의해 지지된다.In the conventional transflective liquid crystal display device having the above-described configuration, the light incident from the outside is basically a polarizing plate 26, the liquid crystal layer 24 and the semi-transmissive reflective film 28, and the light reflected back to the liquid crystal layer ( It is designed to have a traveling path (L1) of the light to be emitted through the 24 and the polarizing plate 26, but sometimes the backlight (Back Light) is turned on and used at the same time can improve the brightness. A semi-transmissive liquid crystal display device having a general backlight is disclosed in Korean Laid-Open Patent No. 2001-053801. The backlight is formed on a lamp assembly consisting of a lamp reflector, the light source of which surrounds the lamp and reflects the lamp light and is incident in the direction of the light guide plate, and formed on the light guide plate and the back surface of the light guide plate which diffuse the incident lamp light and enter the lamp assembly. It consists of a reflective sheet for reflecting the lamp light, a diffusion sheet formed on the front surface of the light guide plate, a prism sheet and supported by a lower cover and a mold frame.

이러한 액정표시소자는 LCD(liquid crystal display) 패널부와 백라이트가 분리되어 있어서 제품의 두께에 제한적 요소가 많다. 특히 백라이트로써 LED(Light Emitted Diode)나 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)을 사용하는 경우에는 광원과 이를 화면전면에 균일하게 확산시키는 도광판에 의한 두께의 최소한계로 인해 제한되는 부분이 많다는 문제점을 가지고 있다. The liquid crystal display device has a limiting factor in the thickness of the product because the liquid crystal display (LCD) panel unit and the backlight is separated. In particular, when using LEDs (Light Emitted Diodes) or CCFLs (Cold Cathode Fluorescent Lamps) as the backlight, there are many problems that are limited due to the minimum thickness of the light source and the light guide plate that uniformly diffuses the light onto the screen. .

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 백라이트로 유기 EL소자를 채택하여 액정표시소자와 일체형으로 제작함으로써 제품의 두께를 줄여 제품의 소형 경량화를 실현시킨 액정표시장치를 제공하는데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which realizes a compact and lightweight product by reducing the thickness of the product by adopting an organic EL element as a backlight and manufacturing it integrally with the liquid crystal display element. have.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는, 서로 대향되게 위치하는 상, 하부 기판과, 상기 상부 기판의 하부에 형성되며 화상을 표시하는 LCD 패널부와, 상기 하부 기판과 상기 LCD 패널부의 사이에 개입하여 빛을 발생시키는 유기 EL부와, 상기 상부 기판의 외측에 차례대로 적층되는 위상차판 및 편광판을 포함하고, 상기 LCD 패널부는 각각 상기 상부 기판의 저면과 상기 유기 EL부의 상면에 위치하며 서로 대향되는 상, 하부 투명전극과; 상기 상, 하부 투명전극의 내측에 각각 형성되며 표면이 러빙처리되어 액정이 배향되도록 하는 상, 하부 배향막과; 상기 상, 하부 배향막의 사이에 액정이 충전되는 액정층과; 상기 하부 투명전극의 하부에 형성되어 상기 유기 EL부와 단락되지 않도록 하는 절연층;을 포함하며, 상기 절연층은 개구가 형성된 반투과 반사막인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an LCD device including an upper and lower substrates facing each other, an LCD panel portion formed under the upper substrate and displaying an image, and the lower substrate and the LCD panel portion. And an organic EL unit intermittent to generate light, and a phase difference plate and a polarizing plate which are sequentially stacked on the outer side of the upper substrate, wherein the LCD panel unit is located on a bottom surface of the upper substrate and an upper surface of the organic EL unit, respectively. Upper and lower transparent electrodes facing each other; Upper and lower alignment layers formed inside the upper and lower transparent electrodes, respectively, to rub the surface thereof to align the liquid crystals; A liquid crystal layer in which a liquid crystal is filled between the upper and lower alignment layers; And an insulating layer formed under the lower transparent electrode so as not to be short-circuited with the organic EL portion, wherein the insulating layer is a semi-transparent reflective film having an opening formed therein.

또한, 상기 유기 EL부는 상기 하부 기판의 상면에 형성되며 빛을 상부로 반 사시켜 주는 유기 EL 구동반사전극과, 상기 유기 EL 구동반사전극의 상면에 형성되며 전자 수송층, 발광층, 홀 수송층의 순서대로 아래에서부터 적층되는 유기 EL층과, 상기 LCD 패널부와 상기 유기 EL층 사이에 개입되어 상기 발광층에서 발광하도록 상기 홀수송층에 홀을 공급하는 유기 EL 구동투명전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the organic EL portion is formed on the upper surface of the lower substrate and reflects light upward, and is formed on the upper surface of the organic EL driving reflection electrode, and in order of the electron transport layer, the light emitting layer, and the hole transport layer. And an organic EL driving transparent electrode which feeds holes into the hole transport layer so as to intervene between the LCD panel portion and the organic EL layer and emit light from the light emitting layer.

또한, 상기 LCD 패널부의 하부 투명전극과 절연층의 사이에 개입되며 서로 다른 색의 화소를 복수개 형성하는 칼라 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The display device may further include a color filter interposed between the lower transparent electrode of the LCD panel and the insulating layer to form a plurality of pixels of different colors.

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또한, 상기 유기 EL 구동반사전극과 상기 유기 EL 구동투명전극은 모두 스트라이프 형상으로 형성되어 서로 직교하는 것을 특징으로 한다.In addition, the organic EL driving reflection electrode and the organic EL driving transparent electrode are both formed in a stripe shape and are characterized by being perpendicular to each other.

또한, 상기 반투과 반사막의 개구는 상기 유기 EL 구동반사전극 및 상기 유기 EL 구동투명전극이 교차하는 교차부와 대응되도록 형성되며, 상기 유기 EL 구동투명전극은 ITO막인 것을 특징으로 한다.The opening of the transflective film is formed so as to correspond to the intersection where the organic EL driving reflective electrode and the organic EL driving transparent electrode cross each other, and the organic EL driving transparent electrode is an ITO film.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표 시장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal table market value according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 서로 대향되게 위치하는 상, 하부 기판(32, 34)과, 상기 상부 기판(32)의 하부에 형성되는 LCD 패널부(50)와, 상기 하부 기판(34)과 상기 LCD 패널부(50)의 사이에 개입되는 유기 EL(70)부를 포함한다.  2 and 3, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes an upper panel and a lower panel 32 and 34 positioned opposite to each other, and an LCD panel formed below the upper substrate 32. A portion 50 and an organic EL 70 portion interposed between the lower substrate 34 and the LCD panel portion 50 are included.

상기 하부 기판(34)은 제품 자체를 지지할 수 있는 재질로서, 상기 유기 EL부(70)의 형성공정이나 상기 LCD 패널부(50)의 제조공정에서 내열성을 갖는 재질을 사용한다. 예컨대, 글래스나 플라스틱이 해당되며, 상기 상부 기판(32)과 열적 팽창특성이 유사한 재질을 사용하는 것이 바람직하다.The lower substrate 34 is a material capable of supporting the product itself, and uses a material having heat resistance in the process of forming the organic EL unit 70 or the process of manufacturing the LCD panel 50. For example, glass or plastic may be used, and it is preferable to use a material having similar thermal expansion characteristics to that of the upper substrate 32.

상기 상부 기판(32)은 투명한 재질로서 제품을 지지할 수 있는 재질인 것이 바람직하며, 예컨대, 글래스나 플라스틱이 해당된다. The upper substrate 32 is preferably a material capable of supporting a product as a transparent material, for example, glass or plastic.

상기 유기 EL(Organic electroluminescence)부(70)는 상기 하부 기판(34)의 상면에 형성되는 유기 EL 구동반사전극(73)과, 상기 유기 EL 구동반사전극(73)의 상면에 형성되며 빛이 발생되는 유기 EL층(71)과, 상기 유기 EL층(71)과 상기 LCD 패널부(50)의 사이에 개입되는 유기 EL 구동투명전극(72)을 포함한다. The organic electroluminescence (70) part 70 is formed on the upper surface of the organic EL driving reflecting electrode 73 and the organic EL driving reflecting electrode 73 formed on the upper surface of the lower substrate 34, and light is generated. And an organic EL driving transparent electrode 72 interposed between the organic EL layer 71 and the LCD panel 50.

상기 유기 EL 구동반사전극(73)은 전자주입전극인 캐소드로서 낮은 일함수를 갖는 금속인 Ca, Mg, Al 등이 쓰인다. 이는 유기 EL 구동반사전극(73)과 유기 EL층(71)사이에 형성되는 장벽을 낮춤으로써 전자 주입에 있어서 높은 전류밀도를 얻을 수 있기 때문이다. 이를 통해 소자의 발광효율을 증가 시킬 수 있게 된다. 상기 유기 EL 구동반사전극(73)은 상기 유기 EL 구동투명전극(72)과 함께 상기 유기 EL부(70)를 구동시킨다. 즉, 전자수송층(74)에 전자를 공급하는 음극의 역활을 한다. 또한, 상기 유기 EL 구동반사전극(73)은 금속으로 형성함으로써 상기 유기 EL층(71)에서 발생된 빛이 상기 상부 기판(32)방향으로 진행되도록 반사시켜주는 역활을 한다. As the cathode of the organic EL driving reflection electrode 73, a metal having a low work function is used as a cathode which is an electron injection electrode. This is because a high current density can be obtained in electron injection by lowering the barrier formed between the organic EL driving reflection electrode 73 and the organic EL layer 71. This can increase the luminous efficiency of the device. The organic EL driving reflection electrode 73 drives the organic EL portion 70 together with the organic EL driving transparent electrode 72. In other words, it serves as a cathode for supplying electrons to the electron transport layer 74. In addition, the organic EL driving reflection electrode 73 is formed of a metal to reflect the light generated in the organic EL layer 71 to proceed toward the upper substrate 32.

상기 유기 EL층(71)은 아래로부터 전자 수송층(74), 발광층(75), 홀 수송층(76)의 순서대로 적층된다. 즉, 발광층(75)의 상하면에 각각 홀수송층인 HTL(Hole transporting Layer, 76)과 전자수송층인 ETL(Electron transporting Layer, 74)이 형성되어 있다. 또한, 상기 전자 수송층(74), 발광층(75), 홀 수송층(76)은 모두 유기화합물로 이루어진 유기박막들이다.The organic EL layer 71 is laminated in the order of the electron transport layer 74, the light emitting layer 75, and the hole transport layer 76 from below. In other words, a hole transporting layer (HTL) 76, which is a hole transporting layer, and an electron transporting layer 74, which is an electron transporting layer, are formed on upper and lower surfaces of the light emitting layer 75. In addition, the electron transport layer 74, the light emitting layer 75, and the hole transport layer 76 are all organic thin films made of an organic compound.

상기 유기 EL 구동투명전극(72)은 홀주입전극인 애노드로서 일함수가 높고 상기 발광층(75)에서 발광된 빛이 소자밖으로 나올 수 있도록 투명금속산화물을 사용하며, 가장 널리 사용되는 홀주입전극으로는 ITO(Iinduim Tin Oxide)등이 있다. 상기 유기 EL 구동투명전극(72)은 상기 유기 EL부(70)를 구동시키는 역활을 한다. 즉, 상기 발광층(75)에서 발광하도록 상기 홀 수송층(76)에 홀을 공급하는 양극의 역활을 한다. 상기 유기 EL 구동투명전극(72)은 상기 발광층(75)에서 발생된 빛의 진행방향에 형성되므로 투과율을 높이기 위해 ITO 막과 같은 투명한 막인 것이 바람직하다.The organic EL driving transparent electrode 72 has a high work function as an anode, which is a hole injection electrode, and uses a transparent metal oxide so that light emitted from the light emitting layer 75 can come out of the device, and is the most widely used hole injection electrode. ITO (Iinduim Tin Oxide). The organic EL driving transparent electrode 72 serves to drive the organic EL portion 70. That is, the anode serves to supply holes to the hole transport layer 76 to emit light from the light emitting layer 75. Since the organic EL driving transparent electrode 72 is formed in the traveling direction of light generated in the light emitting layer 75, it is preferable that the organic EL driving transparent electrode 72 is a transparent film such as an ITO film in order to increase transmittance.

상기 유기 EL 구동반사전극(73) 및 유기 EL 구동투명전극(72)은 스트라이프 형상으로 형성하고, 상기 유기 EL 구동반사전극(73) 및 유기 EL 구동투명전극(72)이 직교하도록 형성한다. 따라서, 전원을 공급할 경우에 상기 유기 EL 구동반사전 극(73) 및 유기 EL 구동투명전극(72)이 직교하는 교차부(77)에서만 빛이 발생된다. 그러므로, 교차부(77)만 발광됨으로써 소비전력을 최소화시킬 수 있다.The organic EL driving reflection electrode 73 and the organic EL driving transparent electrode 72 are formed in a stripe shape, and the organic EL driving reflection electrode 73 and the organic EL driving transparent electrode 72 are formed to be orthogonal to each other. Therefore, when power is supplied, light is generated only at the intersection 77 where the organic EL driving reflection electrode 73 and the organic EL driving transparent electrode 72 are orthogonal to each other. Therefore, the power consumption can be minimized because only the intersection portion 77 emits light.

상기와 같은 구조를 가지는 유기 EL부(70)의 구동은 다음과 같이 이루어진다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 유기 EL 구동반사전극(73) 및 유기 EL 구동투명전극(72)에 전압을 인가하면, 상기 유기 EL 구동반사전극(73)으로부터 주입된 전자는 전자 수송층(74)의 도움으로 발광층(75)에 이동된다. 한편, 상기 유기 EL 구동반사전극(73)으로부터 주입된 홀은 홀 수송층(76)의 도움으로 발광층(75)으로 이동된다. 유기물질인 발광층(75)에서 만난 전자와 홀은 높은 에너지를 갖는 여기자인 엑시톤(exiton)을 생성하게 되는데, 이 때, 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 변화되고 이로 인해 발광층(75)에서 빛이 발생하게 된다. 발생된 빛은 유기 EL 구동투명전극(72)방향으로 발산된다. 그리고, 발광층(75)을 구성하고 있는 유기물질이 어떤 것이냐에 따라 빛의 색깔이 달라지게 되며, R, G, B 를 내는 각각의 유기물질을 이용하여 모든 색상을 구현할 수 있게 된다.The driving of the organic EL portion 70 having the above structure is performed as follows. As shown in FIG. 5, when a voltage is applied to the organic EL driving reflective electrode 73 and the organic EL driving transparent electrode 72, electrons injected from the organic EL driving reflective electrode 73 are transferred to the electron transport layer 74. ) Is moved to the light emitting layer 75. On the other hand, holes injected from the organic EL driving reflecting electrode 73 are moved to the light emitting layer 75 with the help of the hole transport layer 76. Electrons and holes encountered in the light emitting layer 75, which is an organic material, generate excitons, which are high energy excitons. At this time, the excitons are changed from the excited state to the ground state, whereby light is emitted from the light emitting layer 75. Will occur. The generated light is emitted toward the organic EL driving transparent electrode 72. In addition, the color of the light varies depending on which organic material constituting the emission layer 75, and all colors may be realized using respective organic materials emitting R, G, and B.

상기 LCD 패널부(50)는 서로 대향되어 직각으로 교차되게 상, 하부 투명전극(51, 52)이 형성된다. 상기 상부 투명전극(51)은 상기 상부 기판(32)의 저면에 형성되고, 상기 하부 투명전극(52)은 상기 유기 EL 부(70)의 유기 EL 구동투명전극(72)의 상부에 형성된다. 상기 하부 투명전극(52)과 상기 유기 EL 구동투명전극(72)의 단락을 방지하기 위해 그 사이에 절연층(56)이 개입된다. 상기 상, 하부 투명전극(51, 52)은 다수의 스트라이프 형상이며 ITO(Indium Tin Oxide)막 등에 의해 형성된다. 상기 상, 하부 투명전극(51, 52)의 내측에는 상, 하부 배향막(53, 54)이 각각 형성된다. 상기 상, 하부 배향막(53, 54)은 표면이 소정방향으로 러빙처리되어 상기 상, 하부 배향막(53, 54)의 사이에 충전된 액정이 일정한 방향으로 배열되도록 한다. 소정의 트위스트각을 갖는 네마틱 액정, 스메틱 액정, 콜레스테릭 액정등이 액정층(55)을 형성한다. The upper and lower transparent electrodes 51 and 52 are formed to face the LCD panel 50 so as to face each other and cross at right angles. The upper transparent electrode 51 is formed on the bottom surface of the upper substrate 32, and the lower transparent electrode 52 is formed on the organic EL driving transparent electrode 72 of the organic EL unit 70. An insulating layer 56 is interposed therebetween to prevent a short circuit between the lower transparent electrode 52 and the organic EL driving transparent electrode 72. The upper and lower transparent electrodes 51 and 52 have a plurality of stripe shapes and are formed by an indium tin oxide (ITO) film or the like. Upper and lower alignment layers 53 and 54 are formed inside the upper and lower transparent electrodes 51 and 52, respectively. Surfaces of the upper and lower alignment layers 53 and 54 are rubbed in a predetermined direction so that the liquid crystals filled between the upper and lower alignment layers 53 and 54 are arranged in a predetermined direction. A nematic liquid crystal, a smetic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, or the like having a predetermined twist angle forms the liquid crystal layer 55.

상기 하부 투명전극(52)의 하면에 형성된 절연층(56)은 개구(57)가 형성된 반투과 반사막(56)인 것이 바람직하다. 이는 유기 EL부(70)에서 발생된 빛을 상기 개구(57)를 통해 발산되도록 한다. 상기 반투과 반사막(56)은 Cr이나 Al 등에 의해 형성되고, 그 표면은 상기 상부 기판(32)측에서 입사하는 빛을 반사하는 반사면으로 되어있다. The insulating layer 56 formed on the lower surface of the lower transparent electrode 52 is preferably a transflective reflective film 56 having an opening 57 formed therein. This causes the light generated in the organic EL portion 70 to diverge through the opening 57. The transflective film 56 is made of Cr, Al, or the like, and the surface thereof is a reflective surface that reflects light incident from the upper substrate 32 side.

또한, 도 4를 참조하면, 상기 반투과 반사막(56)에 형성된 소정크기의 개구(57)는 상기 반투과 반사막(56)을 반사영역(56a)과 투과영역(56b)으로 구획한다. 이 경우에 개구(57)의 총면적은 반투과 반사막(56)의 총면적에 대해 5% 내지 30%이하의 면적비로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 개구(57)의 증가에 의해 반사율이 감소되는 것을 방지하기 위한 적정한 한도이다. 상기 개구(57)는 레지스트를 사용한 포토 공정, 현상 공정, 박리 공정으로 용이하게 제작할 수 있다. 상기 개구(57)의 평면 형상은 정방형이어도 되고, 다각형, 타원형이라도 된다. 또한, 반투과 반사막(56)을 형성할 때에 동시에 개구(57)를 형성하는 것도 가능하며 이 경우에 제조공정수를 늘리지 않을 수 있다. In addition, referring to FIG. 4, an opening 57 having a predetermined size formed in the transflective film 56 partitions the transflective film 56 into a reflective area 56a and a transmissive area 56b. In this case, the total area of the opening 57 is preferably formed in an area ratio of 5% to 30% or less with respect to the total area of the transflective film 56. This is an appropriate limit to prevent the reflectance from decreasing by increasing the opening 57. The opening 57 can be easily manufactured by a photo process, a developing process, and a peeling process using a resist. The planar shape of the opening 57 may be square, or may be polygonal or elliptical. It is also possible to form the opening 57 at the same time as forming the transflective film 56, in which case the number of manufacturing steps may not be increased.

상기 반투과 반사막(56)의 개구(57)는 상기 유기 EL 구동투명전극(72) 및 상기 유기 EL 구동반사전극(73)이 직교하는 교차부(77)와 동일하게 대응되도록 형성 된다. 따라서, 상기 교차부(77)에서 발생된 빛이 개구(57)를 통해서만 상부 기판(32) 방향으로 진행한다. 이런 경우에 빛의 투과율을 높일 수 있어 소비전력을 최소화시킬 수 있다. The opening 57 of the transflective film 56 is formed so as to correspond to the intersection 77 where the organic EL driving transparent electrode 72 and the organic EL driving reflecting electrode 73 cross at right angles. Therefore, light generated at the intersection portion 77 travels toward the upper substrate 32 only through the opening 57. In this case, the light transmittance can be increased to minimize the power consumption.

상기 상부 기판(32)의 외면상에 편광판(80)이 배치되고, 상기 편광판(80)과 상부 기판(32)사이에 위상차판(81)이 배치되어 있다. The polarizer 80 is disposed on the outer surface of the upper substrate 32, and the retardation plate 81 is disposed between the polarizer 80 and the upper substrate 32.

한편, 칼라구현을 위해서 상기 LCD 패널부(50)의 하부 투명전극(52)과 상기 반투과 반사막(56)의 사이에 칼라 필터(78)를 개입시킬 수 있다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 서로 대향되게 위치하는 상, 하부 기판(32, 34)과, 상기 상부 기판(32)의 하부에 형성되는 LCD 패널부(50)와, 상기 하부 기판(34)과 상기 LCD 패널부(50)의 사이에 개입되는 유기 EL부(70)를 포함한다. Meanwhile, the color filter 78 may be interposed between the lower transparent electrode 52 of the LCD panel 50 and the transflective film 56 for color implementation. 6 and 7, a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention includes an upper panel and a lower panel 32 and 34 positioned opposite to each other, and an LCD panel formed below the upper substrate 32. A portion 50 and an organic EL portion 70 interposed between the lower substrate 34 and the LCD panel portion 50 are included.

여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리키는 것으로, 앞서 설명된 바와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.Here, the same reference numerals as in the above-described drawings refer to the same member having the same function, and are substantially the same as described above, and thus detailed description thereof will be omitted.

상기 LCD 패널부(50)의 하부 투명전극(52)과 상기 반투과 반사막(56)의 사이에 칼라 필터(78)가 개입된다. 상기 칼라 필터(78)는 서로 다른 색의 화소를 복수개 형성할 수 있다. 상기 칼라 필터(78)에는 R(빨강), G(초록), B(파랑)의 3색 착색층이 소정패턴으로 배열되어 있다. 상기 칼라 필터(78)의 표면상에는 다수의 스트라이프 형상의 하부 투명전극(52)이 ITO막 등에 의해 형성되어 있다. 상기 칼라 필터(78)의 착색층마다 형성된 스트라이프 형상의 하부 투명전극(52)이 상기 상부 기판(32)의 저면에 형성된 상부 투명전극(51)과 교차하도록 다수개가 배열되어 있다.The color filter 78 is interposed between the lower transparent electrode 52 of the LCD panel 50 and the transflective film 56. The color filter 78 may form a plurality of pixels of different colors. Three color layers of R (red), G (green), and B (blue) are arranged in the color filter 78 in a predetermined pattern. On the surface of the color filter 78, a plurality of stripe lower transparent electrodes 52 are formed by an ITO film or the like. A plurality of stripe-shaped lower transparent electrodes 52 formed for each color layer of the color filter 78 intersect the upper transparent electrodes 51 formed on the bottom surface of the upper substrate 32.

상기 개구(57)는 서로 다른 색의 화소를 복수개 형성하는 칼라필터(78)의 각 화소마다 다수개의 구형 개구를 횡배열로 배치해도 된다. 또는 각 화소마다 다수의 원형 개구를 이산배치해도 되고, 각 화소마다 1개의 큰 구형 개구를 배치해도 된다. 투과형 모드시 각 화소간 영역에서 빛이 새는 것을 막기 위해, 상기 칼라 필터(78)의 각 착색층 사이에 형성된 차광부인 블랙 매트릭스층이 평면적으로 화소사이에 설치되어 있다. 블랙 매트릭스층은 Cr층을 피착하거나, 감광성 블랙 수지로 형성한다.  In the opening 57, a plurality of spherical openings may be arranged in a horizontal arrangement for each pixel of the color filter 78 which forms a plurality of pixels of different colors. Alternatively, a plurality of circular openings may be discretely arranged for each pixel, or one large spherical opening may be arranged for each pixel. In order to prevent light leakage in each inter-pixel region in the transmissive mode, a black matrix layer, which is a light shielding portion formed between the colored layers of the color filter 78, is provided between the pixels in a plane manner. The black matrix layer is formed by depositing a Cr layer or a photosensitive black resin.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 액정표시장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the liquid crystal display according to the present invention configured as described above are as follows.

어두운 환경하에서는, 유기 EL 부(70)의 유기 EL 구동반사전극(73) 및 유기 EL 구동투명전극(72)에 전압을 인가하면 유기 EL 층(71)의 발광층(75)에서 빛이 발생한다. 상기 발광층(75)에 형광성 분자가 증착된 경우에는 R, G, B 의 색상 구현이 가능하다. 상기 유기 EL 부(52)의 발광층(75)에서 발생한 빛은 유기 EL 구동투명전극(72)을 통과하고, 상기 LCD 패널부(50)의 반투과 반사막(56)의 개구(57) 및 하부 투명전극(52)을 통과하여 액정층(55)내로 입사된다. 상기 하부 투명전극(52)과 반투과 반사막(56)의 사이에 고투과 칼라 필터(78)를 개입시킴으로써 투과율을 향상시킬 수 있다. 그리고 액정층(55)을 통과해서 밖으로 방출된 빛은 위상차판(81)과 편광판(80)을 순차적으로 통과하여 외부로 방출된다. In a dark environment, light is generated in the light emitting layer 75 of the organic EL layer 71 when a voltage is applied to the organic EL driving reflective electrode 73 and the organic EL driving transparent electrode 72 of the organic EL portion 70. When fluorescent molecules are deposited on the emission layer 75, colors of R, G, and B may be realized. Light generated in the light emitting layer 75 of the organic EL unit 52 passes through the organic EL driving transparent electrode 72, and the opening 57 and the lower transparent portion of the semi-transparent reflective film 56 of the LCD panel 50. Passes through the electrode 52 and enters into the liquid crystal layer 55. The transmittance may be improved by interposing the high transparent color filter 78 between the lower transparent electrode 52 and the transflective film 56. The light emitted through the liquid crystal layer 55 is sequentially passed through the retardation plate 81 and the polarizing plate 80 to be emitted to the outside.                     

밝은 환경하에서는, 편광판(80)에 입사한 외광은 액정층(55)을 통과한 후 반투과 반사막(56)에 의해 반사되며, 다시 편광판(80)을 통과하여 외부로 방출된다.In a bright environment, external light incident on the polarizing plate 80 passes through the liquid crystal layer 55 and then is reflected by the semi-transmissive reflecting film 56, and again passes through the polarizing plate 80 and is emitted to the outside.

이 경우에 상기 하부투명전극(52)과 반투과 반사막(56)의 사이에 고투과 칼라 필터(78)를 개입시킴으로써 칼라 구현이 가능하게 된다.In this case, the color can be realized by interposing the high transparent color filter 78 between the lower transparent electrode 52 and the transflective film 56.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 백라이트로 유기 EL소자를 채택하여 액정표시소자와 일체형으로 제작함으로써 제품의 두께를 줄여 제품의 소형 경량화를 실현시킨다는 이점이 있다. As described above, the liquid crystal display device according to the present invention has an advantage of reducing the thickness of the product to realize a compact and light product by adopting an organic EL element as a backlight and integrally manufactured with the liquid crystal display element.

또한, 백라이트로 고휘도의 유기 EL소자를 이용함으로써 고휘도의 제품이 가능하다는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that a high-brightness product is possible by using a high-luminance organic EL device as a backlight.

또한, 개구영역에 해당되는 부분만 발광하기 때문에 저소비전력의 백라이트가 구현가능하다는 이점이 있다.In addition, since only a portion corresponding to the opening region emits light, a low power consumption backlight can be realized.

또한, 유기 EL부의 발광층을 R, G, B 패턴으로 할 경우 칼라 필터의 사용이 반드시 필요한 것은 아니므로 고투과 칼라 필터를 사용할 수 있다. 따라서, 투과모드시 유기 EL부의 발광층에 의한 고순도의 색상 구현이 가능하고, 반사모드시 보다 밝은 색상 구현이 가능하다는 이점이 있다.In addition, when the light emitting layer of the organic EL portion is set to R, G, and B patterns, use of a color filter is not necessarily required, and therefore a high-permeable color filter can be used. Therefore, high purity color can be realized by the light emitting layer of the organic EL unit in the transmissive mode, and there is an advantage that a brighter color can be realized in the reflective mode.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (8)

서로 대향되게 위치하는 상, 하부 기판과;Upper and lower substrates facing each other; 상기 상부 기판의 하부에 형성되며 화상을 표시하는 LCD 패널부와;An LCD panel unit formed below the upper substrate and displaying an image; 상기 하부 기판과 상기 LCD 패널부의 사이에 개입하여 빛을 발생시키는 유기 EL부와;An organic EL unit which generates light through the lower substrate and the LCD panel unit; 상기 상부 기판의 외측에 차례대로 적층되는 위상차판 및 편광판;을 포함하고,It includes; a phase difference plate and a polarizing plate which is sequentially stacked on the outside of the upper substrate, 상기 LCD 패널부는 각각 상기 상부 기판의 저면과 상기 유기 EL부의 상면에 위치하며 서로 대향되는 상, 하부 투명전극과;The upper and lower transparent electrodes respectively disposed on the bottom surface of the upper substrate and the top surface of the organic EL unit and facing each other; 상기 상, 하부 투명전극의 내측에 각각 형성되며 표면이 러빙처리되어 액정이 배향되도록 하는 상, 하부 배향막과;Upper and lower alignment layers formed inside the upper and lower transparent electrodes, respectively, to rub the surface thereof to align the liquid crystals; 상기 상, 하부 배향막의 사이에 액정이 충전되는 액정층과;A liquid crystal layer in which a liquid crystal is filled between the upper and lower alignment layers; 상기 하부 투명전극의 하부에 형성되어 상기 유기 EL부와 단락되지 않도록 하는 절연층;을 포함하며,And an insulating layer formed below the lower transparent electrode to prevent a short circuit from the organic EL unit. 상기 절연층은 개구가 형성된 반투과 반사막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And the insulating layer is a transflective film having an opening. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기 EL부는 상기 하부 기판의 상면에 형성되며 빛을 상부로 반사시켜 주는 유기 EL 구동반사전극과;An organic EL driving reflection electrode formed on an upper surface of the lower substrate and reflecting light upward; 상기 유기 EL 구동반사전극의 상면에 형성되며 전자 수송층, 발광층, 홀 수송층의 순서대로 아래에서부터 적층되는 유기 EL층과;An organic EL layer formed on an upper surface of the organic EL driving reflection electrode and stacked from the bottom in order of an electron transport layer, a light emitting layer, and a hole transport layer; 상기 LCD 패널부와 상기 유기 EL층 사이에 개입되어 상기 발광층에서 발광하도록 상기 홀수송층에 홀을 공급하는 유기 EL 구동투명전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And an organic EL driving transparent electrode interposed between the LCD panel portion and the organic EL layer to supply holes to the hole transport layer to emit light from the light emitting layer. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LCD 패널부의 하부 투명전극과 절연층의 사이에 개입되며 서로 다른 색의 화소를 복수개 형성하는 칼라 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a color filter interposed between the lower transparent electrode of the LCD panel unit and the insulating layer to form a plurality of pixels of different colors. 삭제delete 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 유기 EL 구동반사전극과 상기 유기 EL 구동투명전극은 모두 스트라이프 형상으로 형성되어 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And the organic EL driving reflective electrode and the organic EL driving transparent electrode are each formed in a stripe shape and are orthogonal to each other. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 반투과 반사막의 개구는 상기 유기 EL 구동반사전극 및 상기 유기 EL 구동투명전극이 교차하는 교차부와 대응되도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치. And the opening of the transflective film is formed so as to correspond to the intersection where the organic EL driving reflective electrode and the organic EL driving transparent electrode cross each other. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 유기 EL 구동투명전극은 ITO막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And the organic EL driving transparent electrode is an ITO film.
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