투명 액정표시장치

申请号 KR1020110097377 申请日 2011-09-27 公开(公告)号 KR1020130033618A 公开(公告)日 2013-04-04
申请人 엘지디스플레이 주식회사; 发明人 이상욱;
摘要 PURPOSE: A transparent LCD(Liquid Crystal Display) device is provided to face a phase delay direction based on a liquid crystal layer to another phase delay direction based on a second penetration shaft. CONSTITUTION: An optical shaft of a liquid crystal layer faces to an optical shaft or a penetration shaft of a second polarization shaft based on an optical shaft or a penetration shaft of a first polarization shaft. When a phase delay direction based on the liquid crystal layer and another phase delay direction based on the second penetration shaft are faced from each other, polarization light delayed to a counterclockwise direction is changed into the polarization light delayed to a clockwise direction by a phase delay board. A blue wavelength(B), a green wavelength(G), and a red wave length(R) have the same delay.
权利要求
  • 어레이 기판, 컬러필터 기판 및 액정층을 포함하는 액정 패널;
    상기 액정 패널의 아래에 제1 편광판;
    상기 액정 패널 상에 제2 편광판; 및
    상기 액정 패널 내부 또는 상기 액정 패널 외부에 형성된 위상 지연판을 포함하는 투명 액정 모듈을 포함하고,
    상기 투명 액정 모듈은 오프 상태에서 광을 투과시키고 온 상태에서 광을 차단시키며,
    상기 제2 편광층은 상기 제1 편광판의 투과축을 기준으로 상기 액정층의 광축과 대칭인 투과축을 가지며,
    상기 제2 편광판의 투과축과 상기 제1 평광판의 투과축은 서로 수직인 투명 액정표시장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 제1 편광판의 투과축이 0°일 때, 상기 액정층의 광축은 45°이고 상기 제2 편광축의 투과축은 -45°인 투명 액정표시장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 제1 편광판의 투과축이 0°일 때, 상기 액정층의 광축은 -45°이고 상기 제2 편광축의 투과축은 +45°인 투명 액정표시장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 투명 액정 모듈을 지지하는 투명지지 부재를 더 포함하는 투명 액정표시장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 위상 지연판은,
    상기 액정 패널과 상기 제2 편광판 사이에 배치되는 투명 액정표시장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 컬러필터 기판은,
    기판 상에 블랙 매트릭스 및 컬러필터층을 포함하고,
    상기 위상 지연판은 상기 블랙 매트릭스 및 상기 컬러필터층 그리고 상기 기판 사이에 형성되는 투명 액정표시장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 컬러필터 기판은,
    기판 상에 오버코팅층을 포함하고,
    상기 위상 지연판은 상기 오버코팅층 상에 형성되는 투명 액정표시장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 위상 지연판은 필름 형태 및 코터블 형태 중 어느 하나를 포함하는 투명 액정표시장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 액정층과 상기 위상 지연판은 광을 λ/2 위상 지연시키는 투명 액정표시장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 위상 지연판은 상기 액정층에 의한 위상 지연 방향의 반대 방향으로 위상 지연되는 투명 액정표시장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 액정층은 IPS 모드, VA 모드, ECB 모드 및 OCB 모드 중 어느 하나의 모드로 구동되는 투명 액정표시장치.
  • 说明书全文

    투명 액정표시장치{Transparent liquid crystal display device}

    실시예는 투명 액정표시장치에 관한 것이다.

    정보를 표시하기 위한 표시장치가 널리 개발되고 있다.

    표시장치는 액정표시장치, 유기발광 표시장치, 전기영동 표시장치, 전계방출 표시장치, 플라즈마 표시장치를 포함한다.

    이 중에서, 액정 표시 장치는 화질이 우수하고, 경량, 박형, 저소비 전력 등의 장점을 가져, 대표적인 표시장치로서 각광받고 있다. 일 예로, 액정표시장치는 휴대폰, 네비게이션, 노트북 및 텔레비전에 널리 채용되고 있다.

    아울러, 최근 들어 표시 장치를 투명하게 만들어 표시 장치를 통해 표시 장치의 뒷면 상의 물체도 볼 수 있도록 하는 기술이 연구되고 있다.

    액정표시장치 또한 투명 표시장치로서 활용하기 위해 활발히 연구되고 있다.

    종래에 노멀리 블랙 모드 (normally black mode)의 투명 액정표시장치가 제안되었다. 이러한 투명 액정표시장치는 전원이 꺼져 있을 때 노멀리 블랙으로 투명 액정표시장치의 뒷면 상의 물체를 볼 수 없으므로, 투명 액정표시장치로서의 기능을 갖기 위해서는 지속적으로 전원을 공급하여 주어 화이트 상태로 변경하여 주어야 한다.

    종래의 노멀리 블랙 모드의 투명 액정표시장치는 이와 같이 지속적으로 전원이 공급되어야 하므로, 전력 소모가 큰 단점이 있다.

    이러한 문제를 해결하기 위해, 편광판과 위상 지연판이 동일한 투과축 또는 광축을 가지도록 하여, 노멀리 화이트 모드 (normally white mode)의 투명 액정표시장치가 제시되었다.

    도 1에 도시한 바와 같이, 액정 패널(110)의 아래에 편광판(120)이 배치되고, 액정 패널(110) 상에 위상 지연판(130)이 배치된다.

    액정 패널(110)은 액정층을 포함하는데, 이 액정층은 전원이 꺼져 있을 때, 즉 오프 상태(off state)일 때 위상 지연이 발생되지 않는다.

    편광판(120)과 위상 지연판(130)은 동일한 투과축을 가진다.

    제1 평광판(120)을 통해 일 방향으로 편광된 광은 액정층에 의해 위상 지연이 되지 않고 그대로 액정층을 투과한다.

    따라서, 액정층을 투과한 편광은의 편광 방향과 위상 지연판(130)의 투과축은 일치하므로, 해당 편광이 위상 지연판(130)을 통해 투과될 수 있다.

    편광판(120)이 투명 액정표시장치의 뒷면에 해당한다고 하면, 오프 상태일 때 투명 액정표시장치의 뒷면으로부터 제공된 광이 그대로 사용자에게 제공된다. 다시 말해, 사용자는 투명 액정표시장치 뒷면의 객체를 볼 수 있다.

    따라서, 노멀리 화이트 모드의 투명 액정표시장치가 구현될 수 있다

    하지만, 이러한 노멀리 화이트 모드의 투명 액정표시장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 전원이 인가될 때, 즉 온 상태(on state)일 때, 블랙 휘도가 증가되는 문제가 있다. 다시 말해, 최대 전원이 인가되어 0계조의 완전한 블랙이 얻어져야 하지만, 실제로는 수십 계조의 블랙이 얻어지는 문제가 있다.

    이는 온 상태일 때, 어떠한 광도 액정 패널을 투과하지 않아야 하지만, 액정의 파장 분산 특성에 기인하여 단파장 광, 즉 청색 파장(450nm)의 광과 장파장 광, 즉 적색 파장(650nm)의 광이 액정 패널로 투과되어 블랙 휘도가 증가되기 때문이다.

    실시예는 블랙 휘도의 증가를 방지할 수 잇는 투명 액정표시장치를 제공한다.

    실시예에 따르면, 투명 액정표시장치는, 어레이 기판, 컬러필터 기판 및 액정층을 포함하는 액정 패널; 상기 액정 패널의 아래에 편광판; 상기 액정 패널 상에 제2 편광판; 및 상기 액정 패널 내부 또는 상기 액정 패널 외부에 형성된 위상 지연판을 포함하는 투명 액정 모듈을 포함하고, 상기 투명 액정 모듈은 오프 상태에서 광을 투과시키고 온 상태에서 광을 차단시키며, 상기 제2 편광층은 상기 편광판의 투과축을 기준으로 상기 액정층의 광축과 대칭인 투과축을 가지며, 상기 제2 편광판의 투과축과 상기 제1 평광판의 투과축은 서로 수직이다.

    실시예는 액정층의 광축과 제2 편광축의 광축 또는 투과축이 제1 편광축의 광축 또는 투과축을 기준으로 대칭되도록 함으로써, 액정층에 의한 위상 지연 방향과 제2 투과축에 의한 위상 지연 방향이 서로 반대가 되도록 할 수 있다.

    이에 따라, 액정층에 의해 반시계 방향으로 λ/2 위상 지연된 편광은 위상 지연판에 의해 시계 방향으로 λ/2 위상 지연된 편광으로 변환시킴으로써, 청색 파장(B)의 광, 녹색 파장(G)의 광 및 적색 파장(R)의 광이 모두 동일한 지연 정도를 가지게 되어, 파장 분산 특성이 제로에 가깝게 되어 블랙 휘도가 발생되지 않게 된다.

    도 1은 종래의 노멀리 화이트 방식의 액정표시장치를 도시한 도면이다.
    도 2는 도 1의 노멀리 화이트 방식의 액정표시장치에서 블랙 휘도 증가를 도시한 도면이다.
    도 3은 실시예에 따른 투명 액정표시장치를 도시한 도면이다.
    도 4는 제1 실시예에 따른 투명 액정 모듈을 도시한 도면이다.
    도 5는 도 4의 투명 액정 패널을 상세히 도시한 도면이다.
    도 6은 광축 및 평광축의 일 배치 모습을 도시한 도면이다.
    도 7은 광축 및 편광축의 다른 배치 모습을 도시한 도면이다.
    도 8은 오프 상태에서의 광의 진행 모습을 도시한 도면이다.
    도 9는 온 상태에서의 광의 진행 모습을 도시한 도면이다.
    도 10은 액정층과 HWP의 광축을 도시한 도면이다.
    도 11a는 HWP의 광축이 -45°일 경우의 Poincare sphere를 도시한 도면이다.
    도 11b는 HWP의 광축이 45°일 경우의 Poincare sphere를 도시한 도면이다.
    도 12는 온 상태에서 블랙 휘도를 도시한 도면이다.
    도 13은 제2 실시예에 따른 투명 액정 모듈을 도시한 도면이다.
    도 14는 제3 실시예에 따른 투명 액정 모듈을 도시한 도면이다.

    발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

    도 3은 실시예에 따른 투명 액정표시장치를 도시한 도면이다.

    도 3을 참조하면, 실시예에 따른 투명 액정표시장치는 투명 지지 부재(1)와 투명 액정 모듈(10)을 포함할 수 있다.

    상기 투명 지지 부재(1)는 광의 투과율이 매우 우수한 재질로 형성될 수 있다. 상기 투명 지지 부재(1)는 유리 재질이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.

    상기 투명 지지 부재(1)는 가정, 사무소, 가게 등의 유리 창문일 수 있다.

    상기 투명 지지 부재(1)는 가정, 사무소, 가게 등의 투명한 플라스틱 창문일 있다.

    상기 투명 지지 부재(1)는 환승장, 기차 역이나 버스 정류장의 유리 출입문 또는 투명한 플라스틱 출입문일 수 있다.

    투명 지지 부재(1)는 이에 대해서는 한정하지 않고 투명 액정 모듈(10)이 실장되어 투명 액정표시장치를 구현할 수 있는 어떠한 부재라도 모두 적용될 수 있다.

    상기 투명 액정 모듈(10)은 상기 투명 지지 부재(1) 상에 부착될 수 있다. 상기 투명 액정 모듈(10)의 스크린이 있는 면 상에 사용자가 있을 수 있고, 상기 투명 지지 부재(1)에서 상기 투명 액정 모듈(10)이 형성된 제1 면의 반대 면인 제2 면 상에서 외부 광이 제공될 수 있다.

    따라서, 투명 액정 모듈(10)의 전원이 꺼져 있을 때, 즉 오프 상태(off state)일 때, 외부 광은 상기 투명 지지 부재(1)와 상기 투명 액정 모듈(10)을 통해 사용자에게 제공되고, 반대로 사용자는 상기 투명 액정 모듈(10)과 상기 투명 지지 부재(1)를 통해 외부 광을 인지할 수 있다.다시 말해, 적어도 투명 액정 모듈(10)을 포함하는 투명 액정 표시장치가 구현될 수 있다.

    도 4는 제1 실시예에 따른 투명 액정 모듈을 도시한 도면이다.

    도 4를 참조하면, 제1 실시예에 따른 투명 액정 모듈(10)은 제1 편광판(12), 투명 액정 패널, 위상 지연판(14) 및 제2 편광판(16)을 포함할 수 있다.

    상기 제2 편광판(16)은 필름 형태로 제작되어, 상기 투명 액정 패널 (20)상에 부착될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.

    상기 제2 편광판(16)은 상기 제1 편광판(12)과 90° 차이의 광축 또는 투과축을 가질 수 있다.

    다시 말해, 상기 제1 편광판(12)이 0° 방향의 광축 또는 투과축을 갖는 경우, 상기 제2 편광판(16)은 상기 제1 편광판(12)의 광축 또는 투과축에 수직인 90°의 광축 또는 투과축을 가질 수 있다.

    따라서, 상기 제1 편광판(12)에 의해 편광된 광이 상기 제2 편광판(16)을 통해 출사되기 위해서는 상기 제1 편광판(12)과 상기 제2 편광판(16) 사이에 배치된 투명 액정 패널에서 λ/2 위상 지연이 발생되어야 한다.

    오프 상태일 때, 상기 투명 액정 패널은 위상 지연이 발생되지 않게 되고, 온 스테이트일 때, 상기 투명 액정 패널에서 λ/2 위상 지연이 발생될 수 있다.

    상기 제1 편광판(12)은 상기 투명 액정 패널의 아래에 배치될 수 있다.

    상기 제1 편광판(12)은 예컨대, 0°의 광축 또는 투과축을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.

    상기 제2 편광판(16)은 상기 투명 액정 패널 (20)상에 배치될 수 있다.

    상기 제2 편광판(16)은 예컨대, 90°의 광축 또는 투과축을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.

    예컨대, 상기 제1 편광판(12)은 180°의 광축 또는 투과축을 가지고, 상기 제2 편광판(16)은 90° 또는 270°의 광축 또는 투과축을 가질 수 있다.

    상기 투명 액정 패널은 도 5에 도시한 바와 같이, 어레이 기판, 액정층(25) 및 컬러필터 기판을 포함할 수 있다.

    상기 어레이 기판은 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인을 포함할 수 있다.

    즉, 제1 기판(21) 상에 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인이 형성될 수 있다.

    상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차에 의해 화소 영역(23)이 정의될 수 있다.

    따라서, 상기 어레이 기판에는 다수의 화소 영역(23)이 매트릭스로 정의될 수 있다.

    상기 각 화소 영역(23)에는 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성될 수 있다.

    상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 반도체층, 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함할 수 있다. 상기 게이트 전극은 상기 게이트 라인으로부터 연장 형성될 수 있다.

    상기 게이트 전극은 상기 게이트 라인 자체일 수도 있다. 이러한 경우, 별도의 게이트 라인을 형성할 필요가 없다.

    상기 소오스 전극은 상기 데이터 라인으로부터 연장 형성될 수 있다.

    상기 화소 전극은 상기 드레인 전극에 전기적으로 연결될 수 있다.

    상기 컬러필터 기판은 블랙 매트릭스(31), 컬러필터층(33) 및 오버코팅층(35)을 포함할 수 있다.

    상기 블랙 매트릭스(31)는 광을 차단하는 역할을 하며, 상기 어레이 기판의 화소 영역(23) 사이에 대응하는 제2 기판(30) 상에 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 블랙 매트릭스(31)는 상기 어레이 기판의 박막 트랜지스터, 게이트 라인 및 데이터 라인에 대응하는 상기 제2 기판(30) 상에 형성될 수 있다.

    상기 블랙 매트릭스(31) 사이에 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터 또는 백색 컬러필터를 포함하는 컬러필터층(33)이 형성될 수 있다.

    상기 각 컬러필터의 양 끝단은 적어도 상기 블랙 매트릭스(31)과 중첩되도록 형성될 수 있다.

    상기 블랙 매트릭스(31) 및 상기 컬러필터층(33) 상에 오버코팅층(35)이 형성될 수 있다.

    상기 오버코팅층(35)은 평탄화 기능을 갖는 것으로서, 각 컬러필터들 간의 단차를 제거하기 위해 형성될 수 있다.

    상기 액정층(25)은 IPS(In-Plane Switching) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, ECB 모드 또는 OCB 모드로 구동되는 액정들을 포함할 수 있다.

    상기 액정들은 전원이 인가되지 않은 오프 상태일 때, 0°의 광축을 가지는데 반해, 상기 액정들은 최대 전압이 인가되는 온 상태일 때, +45° 또는 -45°의 광축을 가질 수 있다. 다시 말해, 상기 액정들은 0° 내지 +45° 또는 -45°의 범위로 틸트 또는 변위될 수 있다.

    오프 상태에서의 0°의 광축인 액정들에서는 광의 위상 지연이 발생되지 않게 된다.

    이에 반해, 온 상태에서의 +45° 또는 -45°의 광축인 액정들에서는 λ/2 위상 지연이 발생될 수 있다.

    상기 위상 지연판(14)은 광을 λ/2 위상 지연시키는 역할을 한다. 상기 위상 지연판(14)은 HWP (Half Wave Plate)일 수 있다.

    상기 위상 지연판(14)은 필름 형태로 제작되어, 상기 투명 액정 패널 (20)상에 부착될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.

    상기 위상 지연판(14)은 상기 제1 편광판(12)의 광축 또는 투과축을 기준으로 상기 액정층(25)의 광축과 대칭인 광축 또는 투과축을 가질 수 있다.

    예컨대, 상기 제1 편광판(12)이 예컨대, 0°의 광축 또는 투과축이고, 상기 액정축이 예컨대, +45° 또는 -45°의 광축을 가지는 경우, 상기 위상 지연판(14)은-45° 또는 +45°의 광축 또는 투과축을 가질 수 있다.

    다시 말해, 도 6 및 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 액정층(25)이 예컨대 +45°인 경우, 0°의 광축 또는 투과축의 상기 제1 편광판(12)에 대해 상기 위상 지연판(14)은 -45°의 광축 또는 투과축을 가질 수 있다.

    도 7에 도시한 바와 같이, 상기 액정층(25)이 예컨대 -45°인 경우, 0°의 광축 또는 투과축의 상기 제1 편광판(12)에 대해 상기 위상 지연판(14)은 +45°의 광축 또는 투과축을 가질 수 있다.

    이상과 같이 구성된 투명 액정 표시 모듈에서 오프 상태와 온 상태에서의 광의 진행 모습을 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.

    도 8은 오프 상태에서의 광의 진행 모습을 도시한 도면이다.

    도 8에 도시한 바와 같이, 오프 상태일 때, 전원이 액정층(25)에 인가되지 않으므로, 액정층(25)의 액정들은 초기에 설정된 대로 0°의 광축을 그대로 유지하게 된다.

    먼저 광이 제1 편광판(12)에 입사되면, 상기 제1 편광판(12)의 광축 또는 투과축인 0° 방향을 갖는 선 편광이 출사될 수 있다.

    상기 0° 방향의 선 편광은 상기 액정층(25)에 의해 위상 지연 없이 그대로 0° 방향의 선 편광으로 출사될 수 있다.

    상기 액정층(25)으로터 출사된 상기 0° 방향의 선 편광은 상기 위상 지연판(14)에 의해 시계 방향으로 λ/2 위상 지연되어 -90° 방향의 선 편광으로 출사될 수 있다.

    상기 -90° 방향의 선 편광은 상기 제3 편광축의 광축 또는 투과축과 동일한 방향을 가지므로, 상기 제3 편광축을 통해 외부 방향으로 출사될 수 있다.

    도 9는 온 상태에서의 광의 진행 모습을 도시한 도면이다.

    도 6, 도 9 및 도 11a에 도시한 바와 같이, 온 상태일 때, 전원이 액정층(25)에 인가되므로, 액정층(25)의 액정들은 초기에 설정된 0°의 광축으로부터 45°의 광축으로 변환될 수 있다.

    먼저 광이 제1 편광판(12)에 입사되면, 상기 제1 편광판(12)의 광축 또는 투과축인 0° 방향을 갖는 선 편광이 출사될 수 있다.

    상기 0° 방향의 선 편광은 상기 액정층(25)에 의해 반시계 방향으로 λ/2 위상 지연되어(path 1), 90° 방향의 선 편광으로 출사될 수 있다.

    상기 90° 방향의 선 편광은 상기 위상 지연판(14)에 의해 시계 방향으로 λ/2 위상 지연되어(path 1), 다시 0° 방향의 선 편광으로 출사될 수 있다.

    상기 0° 방향의 선 편광은 상기 제3 편광축의 광축 또는 투과축과 수직인 방향을 가지므로, 상기 제3 편광축을 통해 외부 방향으로 출사되지 못하게 된다. 즉, 상기 제3 편광축에 의해 상기 0° 방향의 선 편광은 차단될 수 있다.

    도 7에 도시한 바와 같이, 광이 제1 편광판(12)에 입사되면, 상기 제1 편광판(12)의 광축 또는 투과축인 0° 방향을 갖는 선 편광이 출사될 수 있다.

    상기 0° 방향의 선 편광은 상기 액정층(25)에 의해 시계 방향으로 λ/2 위상 지연되어 90° 방향의 선 편광으로 출사될 수 있다.

    상기 90° 방향의 선 편광은 상기 위상 지연판(14)에 의해 반시계 방향으로 λ/2 위상 지연되어 다시 0° 방향의 선 편광으로 출사될 수 있다.

    상기 0° 방향의 선 편광은 제3 편광축의 광축 또는 투과축과 수직인 방향을 가지므로, 상기 제3 편광축을 통해 외부 방향으로 출사되지 못하게 된다. 즉, 상기 제3 편광축에 의해 상기 0° 방향의 선 편광은 차단될 수 있다.

    도 11b는 액정축의 광축의 방향과 제2 편광축의 광축 또는 투과축의 방향이 일치하는 경우의 편광 상태를 도시한 도면이다.

    예컨대, 상기 액정축의 광축과 상기 제2 편광축의 광축이 동일하게 45°인 경우이다.

    먼저 광이 제1 편광판(12)에 입사되면, 상기 제1 편광판(12)의 광축 또는 투과축인 0° 방향을 갖는 선 편광이 출사될 수 있다.

    상기 0° 방향의 선 편광은 상기 액정층(25)에 의해 반시계 방향으로 반시계 방향으로 λ/2 위상 지연되어(path1), 90° 방향의 선 편광으로 출사될 수 있다.

    이어서, 상기 90° 방향의 선 편광은 상기 제2 편광축에 의해 반시계 방향으로 λ/2 위상 지연되어(path2), 0° 방향의 선 편광으로 출사될 수 있다.

    이와 같이, 상기 액정층(25)에 위한 위상 지연 방향과 상기 위상 지연판(14)에 의한 위상 지연 방향으로 동일하게 되어, 결국 Poincare sphere에서 구의 한바z퀴를 순환하는 위상 지연을 가진다. 이러한 경우, 상기 액정층(25)에 의한 위상 지연시에는 녹색 파장(G)의 광을 기준으로 청색 파장(B)의 광과 적색 파장(R)의 광이 분산되게 된다. 그리고, 상기 위상 지연판(14)에 의해 연속하여 동일 방향으로의 위상 지연되는 경우에는 녹색 파장(G)의 광을 기준으로 청색 파장(B)의 광과 적색 파장(R)의 광의 분산이 더욱 가중되게 된다. 이와 같이 동일 방향으로의 위상 지연이 이루어지는 경우, 온 상태에서의 파장 분산 특성이 더욱 더 증가하게 되어 블랙 휘도가 증가될 수 있다.

    실시예는 이러한 문제를 해소하기 위해, 도 11a에 도시한 바와 같이, 상기 액정층(25)의 광축과 상기 제2 편광축의 광축 또는 투과축이 상기 제1 편광축의 광축 또는 투과축을 기준으로 대칭되도록 함으로써, 상기 액정층(25)에 의한 위상 지연 방향과 상기 제2 투과축에 의한 위상 지연 방향이 서로 반대가 되도록 할 수 있다.

    이에 따라, 도 11a에 도시한 바와 같이, 상기 액정층(25)에 의해 반시계 방향으로 λ/2 위상 지연된 편광은 상기 위상 지연판(14)에 의해 시계 방향으로 λ/2 위상 지연된 편광으로 변환시킴으로써, 청색 파장(B)의 광, 녹색 파장(G)의 광 및 적색 파장(R)의 광이 모두 동일한 지연 정도를 가지게 되어, 파장 분산 특성이 제로에 가깝게 되어 블랙 휘도가 발생되지 않게 된다.

    도 12는 온 상태에서 블랙 휘도를 도시한 도면이다.

    도 12에 도시한 바와 같이, 종래에 비해 실시예의 온 상태에서 블랙 휘도는 감소되어, 완전한 블랙 계조가 구현될 수 있다.

    도 13은 제2 실시예에 따른 투명 액정 모듈을 도시한 도면이다.

    제2 실시예는 위상 지연판(17)의 배치 위치를 제외하고는 제1 실시예에와 거의 유사하다.

    따라서, 제2 실시예는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 번호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.

    도 13을 참조하면, 제2 실시예에 따른 투명 액정 모듈(10A)은 어레이 기판, 컬러필터 기판, 상기 어레이 기판과 상기 컬러필터 기판 사이에 액정층(25), 상기 어레이 기판 아래에 제1 편광판(12) 및 상기 컬러필터 기판 상에 제2 편광판(16)을 포함할 수 있다.

    상기 컬러필터 기판은 앞서 설명한 바와 같이, 블랙 매트릭스(31), 컬러필터층(33) 및 오버코팅층(35)을 포함할 수 있다.

    이러한 경우, 위상 지연판(17)은 제2 기판(30)과 상기 블랙 매트릭스(31) 및 컬러필터층(33) 사이에 배치될 수 있다. 다시 말해, 위상 지연판(17)은 상기 제2 기판(30) 상에 형성될 수 있다. 이어서, 상기 위상 지연판(17) 상에 블랙 매트릭스(31)가 형성되고, 상기 블랙 매트릭스(31) 사이에 컬러필터층(33)이 형성되며, 상기 블랙 매트릭스(31)와 상기 컬러필터층(33) 상에 오버코팅층(35)이 형성될 수 있다.

    상기 위상 지연판(17)은 코터블(coatable) 형태로 상기 제2 기판(30) 상에 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.

    도 14는 제3 실시예에 따른 투명 액정 모듈을 도시한 도면이다.

    제3 실시예는 위상 지연판(19)의 배치 위치를 제외하고는 제1 실시예에와 거의 유사하다.

    따라서, 제3 실시예는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 번호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.

    도 14를 참조하면, 제3 실시예에 따른 투명 액정 모듈(10B)은 어레이 기판, 컬러필터 기판, 상기 어레이 기판과 상기 컬러필터 기판 사이에 액정층(25), 상기 어레이 기판 아래에 제1 편광판(12) 및 상기 컬러필터 기판 상에 제2 편광판(16)을 포함할 수 있다.

    상기 컬러필터 기판은 앞서 설명한 바와 같이, 블랙 매트릭스(31), 컬러필터층(33) 및 오버코팅층(35)을 포함할 수 있다.

    이러한 경우, 위상 지연판(19)은 상기 오버코팅층(35)과 상기 액정층(25) 상이에 형성될 수 있다.

    다시 말해, 상기 오버코팅층(35) 상에 위상 지연판(19)이 형성될 수 있다.

    상기 위상 지연판(19)은 코터블(coatable) 형태로 상기 제2 기판(30) 상에 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.

    한편, 도시되지 않았지만, 위상 지연판은 제2 기판의 외면에 코터블 형태로 형성될 수 있다.

    1: 투명 지지 부재 10: 투명 액정 모듈
    12: 제1 편광판 14, 17, 19: 위상 지연판
    16: 제2 편광판 20: 투명 액정 패널
    21: 제1 기판 23: 화소 영역
    25: 액정층 30: 제2 기판
    31: 블랙 매트릭스 33: 컬러필터층
    35: 오버코팅층

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