KR100841488B1 - 액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법, 및 액정 표시장치 설계 방법 - Google Patents

액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법, 및 액정 표시장치 설계 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100841488B1
KR100841488B1 KR1020060082580A KR20060082580A KR100841488B1 KR 100841488 B1 KR100841488 B1 KR 100841488B1 KR 1020060082580 A KR1020060082580 A KR 1020060082580A KR 20060082580 A KR20060082580 A KR 20060082580A KR 100841488 B1 KR100841488 B1 KR 100841488B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
prism
guide plate
light guide
Prior art date
Application number
KR1020060082580A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070026116A (ko
Inventor
가오루 이노우에
Original Assignee
도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드
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 도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 filed Critical 도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드
Publication of KR20070026116A publication Critical patent/KR20070026116A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100841488B1 publication Critical patent/KR100841488B1/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
    • 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
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038—Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0056—Means for improving the coupling-out of light from the light guide for producing polarisation effects, e.g. by a surface with polarizing properties or by an additional polarizing elements
    • 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
    • G02F1/133531—Polarisers characterised by the arrangement of polariser or analyser axes

Abstract

액정 표시 장치는 한 쌍의 기판(12, 14)의 외표면에 배치되는 편광판(PL1, PL2) 중 하나(PL1)와 대향하는 지역 광원 유닛(30)을 구비한다. 상기 지역 광원 유닛(30)은 냉음극관(34)과 대향하는 광 입사면(36A), 상기 광 입사면(36A)에 입사되는 광을 출사하는 광 출사면(36B), 및 상기 광 출사면(36B)과 대향하는 대향면(36C)을 갖는 도광판(36)을 구비하고, 상기 편광판(PL1)과 도광판(36) 사이에 배치되는 프리즘 시트(39A)를 구비한다. 상기 도광판(36)은 광 출사면(36B)과 대향면(36C) 중 적어도 하나에 프리즘(PR1)을 갖는다. 프리즘 시트(39A)는 도광판(36)의 프리즘(PR1)의 연장 방향에 수직한 방향으로부터 제1 소정 각도(4°내지 8°) 만큼 반시계방향으로 변위되는 방향으로 연장되는 프리즘(PR2)을 갖는다. 편광판(PL1)의 편광축(AX1)과 프리즘 시트(39A)의 편광축(AX2) 사이의 각도(θ)는 제2 소정 각도(0°내지 20°)로 설정된다.
액정 표시 패널, 편광판, 지역 광원 유닛, 도광판, 프리즘 시트

Description

액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법, 및 액정 표시 장치 설계 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, METHOD OF MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DESIGNING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략 도시도.
도2는 도1에 도시된 액정 표시 패널 및 지역 광원 유닛의 구조의 일 예를 도시하기 위한 분해 사시도.
도3은 도1에 도시된 액정 표시 장치의 액정 표시 패널을 시계방향으로 회전시킴으로써 표시 화면의 휘도를 측정하여 얻어지는 측정 결과의 일 예를 도시하는 그래프.
도4는 도1에 도시된 지역 광원 유닛의 프리즘 시트와 도광판을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도5는 도3에 도시하듯이 여섯 종류의 측정을 위해 사용되는, 시트 재료로부터 프리즘 시트의 다이싱 절단 위치를 기술하기 위한 도면.
도6은 도1에 도시된 액정 표시 장치 제조 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면.
도7은 도1에 도시된 액정 표시 장치 제조 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 액정 표시 패널 11: 구동 회로 기판
12: 어레이 기판 14: 카운터-기판
15: 액정층 16: 표시 섹션
18: 픽셀 전극 19: 카운터-전극
20: 베젤 커버 30: 지역 광원 유닛
34: 냉음극관 36: 도광판
36A: 광 입사면 36B: 광 출사면
36M: 머더 도광판 37: 반사기
38: 반사 시트 39: 광학 시트
39A: 프리즘 시트 39M: PET 시트
PL1, PL2: 편광판
본 발명은 액정 표시 장치, 그 제조 방법, 및 그 설계 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 프리즘 도광판(prismatic light guide) 및 프리즘 시트를 구비하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 액정 표시 패널을 구비한다. 이 액정 표시 패널은 한 쌍의 대향하는 기판, 즉 어레이 기판과 카운터-기판, 및 상기 한 쌍의 기판 사이에 유지되는 액정 층을 구비한다. 상기 어레이 기판과 카운터-기판 각각의 외표면에는 편광판이 배치된다.
투과형 액정 표시 장치는 추가로, 상기 어레이 기판측 편광판과 대향하도록 배치되는 지역 광원 유닛을 구비한다. 지역 광원 유닛은 광원, 및 상기 광원과 대향하는 광 입사면, 어레이 기판측 편광판과 대향하는 광 출사면, 및 상기 광 출사면과 대향하는 대향면을 갖는 도광판을 구비한다. 근년에는, 광원으로부터 광의 이용 효율을 향상시킬 목적으로, 광 출사면과 그 대향면 중 적어도 하나에 형성되는 프리즘을 갖는 프리즘 도광판, 및 상기 도광판의 광 출사면에 배치되는 프리즘 시트를 구비하는 지역 광원 유닛이 실제로 사용되고 있다.
프리즘 시트가 판형 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기초 재료를 그 평면 방향으로 잡아늘여(draw) 제조되는 시트로 형성되는 경우에, 프리즘 시트는 도광판으로부터 출사되는 광을 프리즘 시트가 편광시키는 특징을 갖는다.
종래 기술에서는, PET 시트로부터 다이싱 절단되는 위치에 따라 프리즘 시트의 특징이 변화하는 사실을 고려하여 프리즘 시트가 선택적으로 사용되고, 도광판으로부터 출사되는 광이 최대 강도값을 취하는 방향이 어레이 기판의 외표면에 배치되는 편광판의 편광축을 향하여 프리즘 시트에 의해 회전되는 액정 표시 장치가 제안되었다(일본 특허출원 공개공보 제2001-166302호 참조).
그러나, 상기 일본 특허출원 공개공보 제2001-166302호에 개시된 방법에서, 프리즘 시트는 그 프리즘이 도광판의 프리즘에 거의 수직하도록 배치되고, 지역 광원 유닛으로부터 출사된 광은 액정 표시 패널의 패턴과 간섭을 일으켜, 표시 화면 에서의 간섭 줄무늬 발생을 초래한다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은 표시 화면에서의 간섭 줄무늬 발생을 방지하고 휘도 감소를 억제할 수 있는 액정 표시 장치, 상기 액정 표시 장치 제조 방법, 및 상기 액정 표시 장치 설계 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 상호 대향하는 한 쌍의 기판 사이에 액정 층이 유지되는 액정 표시 패널, 상기 한 쌍의 기판의 외표면에 배치되는 편광판, 및 상기 편광판 중 하나와 대향하는 지역 광원 유닛을 포함하는 액정 표시 장치이며,
상기 지역 광원 유닛은,
광원,
상기 광원과 대향하는 광 입사면, 상기 광 입사면에 입사되는 광을 출사하는 광 출사면, 및 상기 광 출사면과 대향하는 대향면을 갖는 도광판, 및
상기 편광판 중 하나와 도광판 사이에 배치되는 프리즘 시트를 구비하며,
상기 도광판은 광 출사면과 대향면 중 적어도 하나에 프리즘을 갖고, 상기 프리즘 시트는 도광판의 프리즘의 연장 방향에 수직한 방향으로부터 제1 소정 각도(4°내지 8°)만큼 반시계방향으로 변위되는 방향으로 연장되는 프리즘을 가지며, 상기 편광판 중 하나의 편광축과 상기 프리즘 시트의 편광축 사이의 각도는 제2 소정 각도(0°내지 20°)로 설정되는 액정 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 제2 태양에 따르면, 액정 표시 장치 제조 방법이며,
한 쌍의 기판 사이에 액정 조성물을 주입하여 액정 표시 패널을 형성하는 단계,
상기 한 쌍의 기판의 외표면에 편광판을 고정하는 단계,
상기 편광판 중 하나와 대향하는 지역 광원 유닛을 형성하는 단계, 및
상기 액정 표시 패널과 지역 광원 유닛을 조합하는 단계를 포함하고,
상기 지역 광원 유닛 형성 단계는,
그 주 표면 중 적어도 하나에 프리즘을 갖는 머더(mother) 도광판을 형성하는 단계,
판형 부재를 잡아늘이고 상기 판형 부재의 표면들 중 하나에 프리즘을 형성하여 시트형 부재를 형성하는 단계,
상기 시트형 부재의 프리즘이 상기 머더 도광판의 프리즘의 연장 방향에 수직한 방향으로부터 제1 소정 각도(4°내지 9°)만큼 반시계방향으로 변위되는 방향으로 연장되도록 상기 머더 도광판 및 시트형 부재를 적층하는 단계, 및
상기 머더 도광판과 시트형 부재를 다이싱 절단하는 단계를 포함하며,
상기 액정 표시 패널과 지역 광원 유닛을 조합하는 단계는, 지역 광원 유닛 측에 위치하는 편광판의 편광축과 시트형 부재의 편광축 사이의 각도가 제2 소정 각도(0°내지 20°)로 설정되도록 액정 표시 패널과 지역 광원 유닛을 조합하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 제3 태양에 따르면, 액정 표시 장치 설계 방법이며,
프리즘 시트에 제공되는 프리즘이 도광판의 프리즘의 연장 방향에 대해 거의 수직한 방향으로 연장되도록, 프리즘을 갖는 도광판 상에 프리즘 시트를 배치하는 단계,
표시 섹션을 갖는 액정 표시 패널을 상기 프리즘 시트 상에 배치하는 단계,
상기 액정 표시 패널을 프리즘 시트에 거의 평행한 평면에서 회전시키고 액정 표시 패널의 표시 섹션의 휘도를 측정하는 단계,
휘도의 측정 결과에 기초하여 표시 섹션의 휘도가 증가하는 액정 표시 패널의 회전 방향을 결정하는 단계, 및
프리즘 시트의 회전 방향을 액정 표시 패널의 회전 방향과 반대되도록 설정하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치 설계 방법이 제공된다.
본 발명은 표시 화면에서의 간섭 줄무늬 발생을 방지하고 휘도 감소를 억제할 수 있는 액정 표시 장치, 상기 액정 표시 장치 제조 방법, 및 상기 액정 표시 장치 설계 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 추가 목적 및 장점은 후술하는 설명에서 나타날 것이며, 이 설명으로부터 부분적으로 명백해지거나 본 발명의 실시에 의해 학습될 것이다. 본 발명의 목적 및 장점은 이하에서 특별히 지적되는 수단 및 조합에 의해 실현되고 달성될 수 있다.
명세서에 포함되어 그 일부를 구성하는 첨부도면은 본 발명의 실시예를 도시하며, 전술한 총괄적 설명 및 후술하는 실시예의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 작용을 한다.
실시예
이제, 본 발명에 따른 액정 표시 장치, 그 제조 방법, 및 그 설계 방법에 대해 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도1에 도시하듯이, 액정 표시 장치(1)는 실질적으로 장방형의 액정 표시 패널(10), 상기 액정 표시 패널(10)을 뒤쪽에서 조명하는 지역 광원 유닛(30), 및 상기 액정 표시 장치의 주변 에지부를 잡아두는 베젤 커버(20)를 구비한다. 상기 지역 광원 유닛(30)은 액정 표시 패널(10)의 뒤쪽과 대향하도록 배치된다. 상기 장방형 프레임 형상 베젤 커버(20)는 액정 표시 패널(10)의 정면 측에 부착된다.
액정 표시 패널(10)은 한 쌍의 대향하는 기판, 즉 어레이 기판(12) 및 카운터-기판(14)과, 이들 한 쌍의 기판 사이에 광학 변조층으로서 유지되는 액정 층(15)으로 구성된다. 상기 액정 표시 패널(10)은 화상을 표시하는 실질적으로 장방형의 표시 섹션(16)을 구비한다. 상기 표시 섹션(16)은 다수의 매트릭스-배열된 표시 픽셀(PX)로 구성된다. 상기 어레이 기판(12)과 카운터-기판(14)의 외표면에는 편광판(PL1, PL2)이 배치된다.
표시 섹션(16)에서, 어레이 기판(12)은 예를 들어, 표시 픽셀(PX)의 가로열(row) 방향(D1 방향)으로 연장되는 다수의 스캔 라인 Y(1, 2, 3,..., m), 및 표시 픽셀(PX)의 세로열(column) 방향(D3 방향)으로 연장되는 다수의 신호 라인 X(1, 2, 3,..., n)와 같은 배선 라인을 구비한다. 배선 라인에 추가적으로, 어레이 기판(12)은 각각의 표시 픽셀(PX)과 연관하여 스캔 라인(Y)과 신호 라인(X) 사이의 교차점 근처에 배치되는 스위칭 요소(SW), 및 상기 스위칭 요소(SW)에 연결되는 픽 셀 전극(18)을 구비한다.
상기 스위칭 요소(SW)는 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT)로 구성된다. 스위칭 요소(SW)의 게이트 전극은 관련 스캔 라인(Y)에 전기적으로 연결된다(또는 스캔 라인과 일체로 형성된다). 스위칭 요소(SW)의 소스 전극은 관련 신호 라인(X)에 전기적으로 연결된다(또는 신호 라인과 일체로 형성된다). 스위칭 요소(SW)의 드레인 전극은 관련 표시 픽셀(PX)의 픽셀 전극(18)에 전기적으로 연결된다.
카운터-기판(14)은 모든 표시 픽셀(PX)에 공통적인 카운터-전극(19)을 구비한다. 카운터-전극(19)은 인듐 주석 산화물(ITO: indium tin oxide)과 같은 광투과성, 전기전도성 재료로 형성된다.
액정 표시 패널(10)의 한쪽 에지부에는, 액정 표시 패널(10)에 구동 신호를 공급하는 긴 장방형 판 형상의 구동 회로 기판(11)이, 긴 장방형 판 형상의 가요성 인쇄 배선판(13)을 통해서 전기적으로 연결된다. 구동 회로 기판(11)은 인쇄 배선판(13)을 지역 광원 유닛(30)의 뒤쪽을 향해서 구부림으로써 지역 광원 유닛(30)의 뒷면에 배치된다. 이 경우, 구동 회로 기판(11)과 지역 광원 유닛(30) 사이에는 긴 장방형 절연 시트(도시되지 않음)가 개재되며, 이 절연 시트는 구동 회로 기판(11)과 지역 광원 유닛(30) 사이의 절연을 보장한다.
지역 광원 유닛(30)은 액정 표시 패널(10)의 어레이 기판(12)과 대면하는 광 출사면(30A)을 갖는다. 도2에 도시하듯이, 지역 광원 유닛(30)은 장방형 도광판(36)을 구비한다. 상기 도광판(36)은 광이 입사되는 광 입사면(36A), 상기 광 입사면(36A)에 입사되는 입사광이 그로부터 출사되는 광 출사면(36B), 및 상기 광 출사면(36B)에 대향하는 대향면(36C)을 갖는다. 상기 도광판(36)은 광 출사면(36B)과 대향면(36C) 중 하나에 프리즘을 갖는 프리즘 도광판이다. 본 실시예에서, 대향면(36C)은 다수의 프리즘(PR1)을 갖는다.
광원으로서 기능하는 냉음극관(34)이 도광판(36)의 광 입사면(36A)에 대향하도록 배치되며, 냉음극관(34)은 D1 방향으로 연장된다. 광반사 부재로서 기능하는 반사기(37)가 냉음극관(34)을 둘러싸도록 배치된다.
광학 시트로서 작용하는 반사 시트(38)가 도광판(36)의 대향면(36C)측에 배치된다. 반사 시트(38)는, 도광판(36)으로부터 대향면(36C)을 통해서 누설되는 광을, 도광판(36)의 광 출사면(36B) 쪽으로 반사시킨다. 도광판(36)의 광 출사면(36B)에는 다수의 광학 시트(39)가 배치된다.
상기 광학 시트(39)는 도광판(36)의 광 출사면(36B)으로부터 나오는 광에 소정의 광학 특징을 부여한다. 예를 들면, 광학 시트(39)는 프리즘을 갖는 프리즘 시트(39A), 및 광 출사면(36B)으로부터의 출사광을 확산시키는 확산 시트를 구비한다. 프리즘 시트(39A)는 예를 들어 PET 기초 재료로 형성된다. 본 실시예에서, 프리즘 시트(39A)는 도광판(36)에 대향하는 그 표면에 다수의 프리즘(PR2)을 갖는다.
액정 표시 패널(10)과 지역 광원 유닛(30)은 후방 프레임(32)에 의해 지지된다. 도광판(36), 반사 시트(38), 및 광학 시트(39)의 주변부는 상기 후방 프레임(32)에 부착되는 전방 프레임(33)에 의해 보유된다. 전방 프레임(33)은 지역 광원 유닛(30)의 광 출사면(30A)을 노출시키는 창 부분(33A)을 갖는다.
액정 표시 장치(1)에서는, 도광판(36)의 프리즘과 프리즘 시트(39A)의 프리즘이 거의 수직한 방향으로 연장되면, 표시 화면의 휘도가 증가하지만 표시 화면에 간섭 줄무늬가 발생한다. 따라서, 프리즘 시트(39A)는 도광판(36)의 프리즘과 프리즘 시트(39A)의 프리즘을 도광판(36)의 프리즘이 프리즘 시트(39A)의 프리즘에 수직하지 않은 위치 관계로 배치하도록 회전된다. 이로 인해, 표시 화면에서의 간섭 줄무늬 발생이 방지된다. 이제 이 경우에 프리즘 시트(39A)의 회전 방향을 결정하고 액정 표시 장치(1)를 설계하는 방법에 대해 설명할 것이다.
우선, 도광판(36)과 프리즘 시트(39A)는 프리즘 시트(39A)의 프리즘이 도광판(36)의 프리즘에 수직하도록 배치된다. 액정 표시 패널(10)은 편광판(PL1)이 프리즘 시트(39A)에 대향하도록 배치된다. 표시 화면의 휘도는 액정 표시 패널(10)을 프리즘 시트(39A)에 평행한 평면에서 시계방향(도1에서의 R1 회전방향)으로 회전시킴으로써 측정된다.
후술하듯이, 프리즘 시트(39A)는 판형 PET 기초 재료를 그 평면 방향(F1, F2)으로 잡아늘여 형성되는 PET 시트(39M)의 일부를 절취함으로써 형성된다. 본 실시예에서는, 도5에 도시된 PET 시트(39M)의 여섯 영역(LL, LR, CL, CR, RL, RR)으로부터 각각 절취되는 여섯 개의 프리즘 시트(39A)가 준비되었다. 이들 여섯 개의 프리즘 시트(39A)를 사용하여, 여섯 번의 측정 작업이 수행되었다. 도3은 표시 화면의 휘도 측정 결과를 도시한다.
측정에서는, 액정 표시 패널(10)과 지역 광원 유닛(30)이 신호 라인(X)의 연장 방향이 도광판(36) 상의 프리즘의 연장 방향에 평행하도록 배치될 때 회전 각도 가 0°인 것으로 가정된다.
도3에 도시하듯이, 예를 들어, 액정 표시 패널(10)이 시계방향으로 5°회전할 때의 휘도는 액정 표시 패널(10)이 시계방향으로 -5°회전할 때보다 커진다. 이러한 경향은 도5에 도시된 여섯 영역(LL, LR, CL, CR, RL, RR)으로부터 다이싱 절단되는 여섯 개의 프리즘 시트(39A) 전부에 대해서 관측되었다.
구체적으로, 액정 표시 패널(10)이 시계방향으로 회전될 때, 액정 표시 패널(10)은 편광판(PL1)의 편광축(AX1)과 프리즘 시트(39A)의 편광축(AX2) 사이의 예각이 여섯 개의 프리즘 시트(39A) 각각에 대해 보다 작아질 수 있는 방향으로 회전된다.
이에 관련해서 프리즘 시트(39A)의 편광축(AX2)은 편광판(PL2)이 회전될 때 편광판(PL1)의 투과 축과 일치하는 축이며, 편광판(PL1)으로부터 나오는 광은 편광축(AX2)의 방향으로 최대 값을 취한다.
따라서, 표시 화면에 간섭 줄무늬가 발생하는 것을 방지하려면, 프리즘 시트(39A)의 회전 방향은 액정 표시 패널(10)과 도광판(36)이 고정될 때 반시계 방향이 되도록 설정될 수 있다. 보다 구체적으로는, 도3에 도시된 측정 결과에 기초하면, 도5에 도시된 여섯 영역(LL, LR, CL, CR, RL, RR)으로부터 다이싱 절단된 여섯 개의 프리즘 시트(39A) 각각에 대해서, 프리즘 시트(39A)가 시계방향으로 회전될 때보다 프리즘 시트(39A)가 반시계방향으로 회전될 때 휘도가 더 높아지는 것이 확인되었다.
본 실시예에서, 영역(RR)으로부터 절취된 프리즘 시트(39A)가 사용될 때, 표 시 화면의 휘도는 액정 표시 패널(10)이 시계방향으로 -5°회전될 때(즉, 반시계방향으로 5°회전될 때)보다 액정 표시 패널(10)이 시계방향으로 5°회전될 때 더 높았으며, 휘도 차이는 대략 4%였다.
표시 화면에 간섭 줄무늬가 발생하는 것을 방지하기 위해서는, 프리즘 시트(39A)를 반시계방향으로 4°이상 회전시키는 것이 바람직하다(즉, 프리즘 시트(39A)의 프리즘(PR2)과 도광판(36)의 프리즘(PR1) 사이의 예각이 86°이하인 것이 바람직하다). 그러나, 프리즘 시트(39A)의 프리즘(PR2)과 도광판(36)의 프리즘(PR1) 사이의 예각이 너무 작으면, 이들 프리즘의 효과(즉, 냉음극관(34)으로부터의 광 이용 효율의 향상)가 완전히 발휘될 수 없다. 따라서, 프리즘 시트(39A)의 회전 각도가 반시계방향으로 8°이하로 설정되는 것이 바람직하다(즉, 프리즘(PR2)과 도광판(36)의 프리즘(PR1) 사이의 예각이 82°이상인 것이 바람직하다).
이 경우에는, 도광판(36)의 프리즘(PR1)의 연장 방향과 프리즘 시트(39A)의 프리즘(PR2)의 연장 방향 사이의 각도가 거의 직각으로부터 변위되기 때문에, 지역 광원 유닛(30)으로부터의 광의 휘도가 감소한다. 그러나, 편광판(PL1)의 편광축(AX1)과 프리즘 시트(39A)의 편광축(AX2) 사이의 예각이 감소하고, 지역 광원 유닛(30)으로부터 액정 표시 패널(10)에 입사되는 광의 강도가 증가한다. 따라서, 도광판(36)의 프리즘(PR1)의 연장 방향과 프리즘 시트(39A)의 프리즘(PR2)의 연장 방향 사이의 각도가 거의 직각으로부터 변위되었을 때 발생하는 휘도의 감소를 보상할 수 있었다.
도광판(36)의 프리즘(PR1)의 연장 방향과 프리즘 시트(39A)의 프리즘(PR2)의 연장 방향 사이의 각도가 거의 직각으로부터 변위될 때 발생하는 휘도 감소를 보상하기 위해서는, 편광판(PL1)의 편광축(AX1)과 프리즘 시트(39A)의 편광축(AX2) 사이의 예각이 20°이하로 설정되는 것이 바람직하다. 편광판(PL1)의 편광축(AX1)과 프리즘 시트(39A)의 편광축(AX2) 사이의 각도는 0°로 설정되는 것이, 즉 편광축(AX1)과 편광축(AX2)이 거의 평행한 것이 보다 바람직하다.
구체적으로, 프리즘 시트(39A)는 반시계방향으로 4°내지 8°회전되며, 편광판(PL1)의 편광축(AX1)과 프리즘 시트(39A)의 편광축(AX2) 사이의 각도는 0°내지 20°로 설정된다. 따라서, 표시 섹션(16)에서의 간섭 줄무늬 발생이 방지되고, 표시 섹션(16)의 휘도 감소가 억제될 수 있다.
다음으로, 상기 결과에 기초하여 액정 표시 장치(1)의 제조 방법에 대해 설명한다. 우선, 액정 표시 패널(10) 제조 방법을 설명한다. 어레이 기판(12)과 카운터-기판(14)이 먼저 형성된다.
구체적으로, 투명 절연 기판이 준비된다. 이 절연 기판 상에서 금속막과 절연막의 성막 및 패터닝이 반복된다. 이에 따라, 신호 라인(X) 및 스캔 라인(Y)과 같은 다양한 배선 라인, 스위칭 요소(SW), 및 픽셀 전극(18)을 포함하는 어레이 기판(12)이 형성된다. 한편, 다른 투명 절연 기판이 준비된다. 이 절연 기판 상에서 금속막과 칼라 수지의 성막 및 패터닝이 반복된다. 이에 따라, 카운터-전극(19)을 구비하는 카운터-기판(14)이 형성된다.
이후 어레이 기판(12)과 카운터-기판(14)이 결합된다. 구체적으로, 어레이 기판(12)과 카운터-기판(14)은 픽셀 전극(18)과 카운터-전극(19)이 액정 층(15)이 되는 액정 조성물이 주입될 공간에 의해 대향하도록 대향된다. 이후, 어레이 기판(12)과 카운터-기판(14)은 예를 들어 밀봉 재료(도시되지 않음)에 의해 상호 부착된다.
밀봉 재료가 경화된 후, 어레이 기판(12)과 카운터-기판(14) 사이의 공간에 액정 조성물이 주입된다. 어레이 기판(12)과 카운터-기판(14)의 외표면에는 편광판(PL1, PL2)이 고정된다. 따라서, 액정 표시 패널(10)이 제조된다.
다음으로, 도광판(36) 및 프리즘 시트(39A)의 제조 방법을 설명한다. 프리즘 시트(39A)가 되는 시트형 부재를 형성할 때는, 예를 들어 PET 재질의 판형 부재가 준비된다. 상기 판형 부재를 판형 부재의 평면 방향에서 두 개의 실질적으로 상호 수직한 방향(F1, F2)으로 잡아늘여 PET 시트를 형성한다. PET 시트의 표면 중 하나에 예를 들어 자외선-경화성 수지 재질의 연속 프리즘이 형성된다. 따라서, 프리즘을 갖는 PET 시트(39M)가 형성된다.
한편, 도광판(36)이 되는 머더 도광판(36M)을 형성할 때는, 그 내측에 요철 형상을 갖는 몰드가 준비된다. 이 몰드를 사용하여 수지가 형성되고, 따라서 프리즘을 갖는 머더 도광판(36M)이 형성된다.
상기 PET 시트(39M)와 머더 도광판(36M)은, PET 시트(39M)의 프리즘(PR2)의 연장 방향과 머더 도광판(36M)의 프리즘(PR1)의 연장 방향 사이의 각도가 82°내지 86°로 설정되도록 적층된다. 적층된 상태에서, 프리즘 도광판(36)과 프리즘 시트(39A)는 머더 도광판(36M)과 PET 시트(39M)로부터 동시에 다이싱 절단된다. 이 때, 프리즘 도광판(36)과 프리즘 시트(39A)는 도광판(36)의 광 입사면(36A)이 머더 도광판(36M)의 프리즘의 연장 방향에 대해 거의 수직할 수 있도록 다이싱 절단선(L)을 따라서 절단된다.
이어서, 액정 표시 패널(10)과 지역 광원 유닛(30)은, 액정 표시 패널(10)의 편광판(PL1)의 편광축(AX1)과 프리즘 시트(39A)의 편광축(AX2) 사이의 예각(θ)이 20°이하로 설정되도록 또는 상기 편광축(AX1)과 편광축(AX2)이 거의 평행하도록 배치된다.
본 실시예에서, 도4에 도시하듯이, 머더 도광판(36M)의 프리즘은 D3 방향으로 연장된다. 이 경우에, PET 시트(39M)는 PET 시트(39M)의 프리즘이 D3 방향에 거의 수직한 D1 방향으로부터 반시계방향으로 4°내지 8°회전되는 방향(D1' 방향)으로 연장되도록 배치된다. 간단히 말해서, PET 시트(39M)의 프리즘과 머더 도광판(36M)의 프리즘은 82°내지 86°의 각도를 형성하도록 적층된다.
도광판(36)과 프리즘 시트(39A)는 도광판(36)의 광 입사면(36A)이 머더 도광판(36M)의 연장 방향(D3 방향)에 거의 수직할 수 있도록 다이싱 절단선(L)을 따라서 다이싱 절단된다.
도6 및 도7에 도시하듯이, 도광판(36)과 프리즘 시트(39A)는, 도광판(36)의 프리즘이 D3 방향으로 연장되고 프리즘 시트(39A)의 프리즘이 D3 방향에 거의 수직한 D1 방향으로부터 반시계방향으로 5°회전되는 D1' 방향으로 연장되도록 배치된다. 간단히 말해서, 프리즘 시트(39A)의 프리즘(PR2)과 도광판(36)의 프리즘(PR1)은 85°의 각도를 형성하도록 연장된다. 이 경우, 프리즘 시트(39A)의 편광축(AX2)과 편광판(PL10의 편광축(AX1) 사이의 예각(θ)이 20°이하로 설정되거나, 편광축(AX1)과 편광축(AX2)이 거의 평행하다.
전술했듯이, 본 실시예는 표시 섹션(16)에 간섭 줄무늬가 발생하는 것을 방지할 수 있고 휘도 감소를 억제할 수 있는 액정 표시 장치, 상기 액정 표시 장치의 제조 방법, 및 상기 액정 표시 장치의 설계 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 직접 한정되지 않는다. 실제로, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 한 구성 요소들은 수정될 수 있다.
또한, 본 실시예에 개시된 구성 요소들을 적절히 조합함으로써 다양한 발명이 만들어질 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에 개시된 전체 구성 요소에서 일부 구성 요소를 생략할 수도 있다. 또한, 다른 실시예에서의 구성 요소가 적절히 조합될 수도 있다.
당업자에게 있어서 추가 장점 및 변형예는 쉽게 발생될 것이다. 따라서, 더 넓은 태양에서의 본 발명은 본원에 도시 및 개시된 특정 상세 및 대표 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 청구범위와 그 균등물에 의해 한정되는 본 발명의 총괄적 개념의 정신 또는 범위 내에서 다양한 수정예가 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 표시 화면에서의 간섭 줄무늬 발생을 방지하고 휘도 감소를 억제할 수 있는 액정 표시 장치, 상기 액정 표시 장치 제조 방법, 및 상기 액정 표시 장치 설계 방법이 제공될 수 있다.

Claims (7)

  1. 상호 대향하는 한 쌍의 기판 사이에 액정 층이 유지되는 액정 표시 패널,
    상기 한 쌍의 기판의 외표면에 배치되는 편광판, 및
    상기 편광판 중 하나와 대향하는 지역 광원 유닛을 포함하는 액정 표시 장치이며,
    상기 지역 광원 유닛은,
    광원,
    상기 광원과 대향하는 광 입사면, 상기 광 입사면에 입사되는 광을 출사하는 광 출사면, 및 상기 광 출사면과 대향하는 대향면을 갖는 도광판, 및
    상기 편광판 중 하나와 도광판 사이에 배치되는 프리즘 시트를 구비하며,
    상기 도광판은 광 출사면과 대향면 중 적어도 하나에 프리즘을 갖고,
    상기 프리즘 시트는 도광판의 프리즘의 연장 방향에 수직한 방향으로부터 제1 각도만큼 반시계방향으로 변위되는 방향으로 연장되는 프리즘을 가지며,
    상기 편광판 중 하나의 편광축과 상기 프리즘 시트의 편광축 사이의 각도는 제2 각도로 설정되는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 각도는 4°내지 8°로 설정되는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 각도는 0°내지 20°사이로 설정되는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 프리즘 시트는 PET 기초 재료로 형성되는 액정 표시 장치.
  5. 액정 표시 장치 제조 방법이며,
    한 쌍의 기판 사이에 액정 조성물을 주입하여 액정 표시 패널을 형성하는 단계,
    상기 한 쌍의 기판의 외표면에 편광판을 고정하는 단계,
    상기 편광판 중 하나와 대향하는 지역 광원 유닛을 형성하는 단계, 및
    상기 액정 표시 패널과 지역 광원 유닛을 조합하는 단계를 포함하고,
    상기 지역 광원 유닛 형성 단계는,
    그 주 표면 중 적어도 하나에 프리즘을 갖는 머더 도광판을 형성하는 단계,
    판형 부재를 잡아늘이고 상기 판형 부재의 표면들 중 하나에 프리즘을 형성하여 시트형 부재를 형성하는 단계,
    상기 시트형 부재의 프리즘이 상기 머더 도광판의 프리즘의 연장 방향에 수직한 방향으로부터 제1 각도만큼 반시계방향으로 변위되는 방향으로 연장되도록 상기 머더 도광판 및 시트형 부재를 적층하는 단계, 및
    상기 머더 도광판과 시트형 부재를 다이싱 절단하는 단계를 포함하며,
    상기 액정 표시 패널과 지역 광원 유닛을 조합하는 단계는, 지역 광원 유닛 측에 위치하는 편광판의 편광축과 시트형 부재의 편광축 사이의 각도가 제2 각도로 설정되도록 액정 표시 패널과 지역 광원 유닛을 조합하는 단계를 포함하는, 액정 표시 장치 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 각도는 4°내지 8°로 설정되는 액정 표시 장치 제조 방법.
  7. 액정 표시 장치 설계 방법이며,
    프리즘 시트에 제공되는 프리즘이 도광판의 프리즘의 연장 방향에 대해 수직한 방향으로 연장되도록, 프리즘을 갖는 도광판 상에 프리즘 시트를 배치하는 단계,
    표시 섹션을 갖는 액정 표시 패널을 상기 프리즘 시트 상에 배치하는 단계,
    상기 액정 표시 패널을 프리즘 시트에 평행한 평면에서 회전시키고 액정 표시 패널의 표시 섹션의 휘도를 측정하는 단계,
    상기 휘도 측정 결과로부터 휘도가 증가하는 회전 방향을 선택함으로써, 표시 섹션의 휘도가 증가하게 되는 액정 표시 패널의 회전 방향을 결정하는 단계, 및
    프리즘 시트의 회전 방향을 액정 표시 패널의 회전 방향과 반대되도록 설정하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치 설계 방법.
KR1020060082580A 2005-08-31 2006-08-30 액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법, 및 액정 표시장치 설계 방법 KR100841488B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2005-00251450 2005-08-31
JP2005251450A JP4868798B2 (ja) 2005-08-31 2005-08-31 液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070026116A KR20070026116A (ko) 2007-03-08
KR100841488B1 true KR100841488B1 (ko) 2008-06-25

Family

ID=37803560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060082580A KR100841488B1 (ko) 2005-08-31 2006-08-30 액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법, 및 액정 표시장치 설계 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7589802B2 (ko)
JP (1) JP4868798B2 (ko)
KR (1) KR100841488B1 (ko)
TW (1) TWI345651B (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090115927A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Compal Electronics, Inc. Display module with a replaceable cover and electronic device having the same
KR20090090116A (ko) * 2008-02-20 2009-08-25 삼성모바일디스플레이주식회사 액정표시장치
JP2010081280A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Hitachi Ltd 映像表示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001166302A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Enplas Corp 液晶表示装置、面光源装置及び光制御シート

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0868997A (ja) * 1994-08-30 1996-03-12 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP4221070B2 (ja) * 1998-02-04 2009-02-12 三菱レイヨン株式会社 面光源素子
JP2000131683A (ja) * 1998-10-29 2000-05-12 Hitachi Ltd カラー表示装置
JP2000294019A (ja) * 1999-02-03 2000-10-20 Mitsubishi Rayon Co Ltd 面光源素子
JP2002098960A (ja) * 2000-09-26 2002-04-05 Casio Comput Co Ltd 表示装置
JP2003036713A (ja) * 2001-07-25 2003-02-07 International Manufacturing & Engineering Services Co Ltd 面光源装置
US6791639B2 (en) * 2002-05-14 2004-09-14 International Business Machines Corporation Direct view display with lenticular lens for improved brightness and wide viewing angle
KR100962650B1 (ko) * 2003-03-05 2010-06-11 삼성전자주식회사 광학시트 및 이를 사용하는 액정표시장치
JP2004334002A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Seiko Epson Corp 電気光学装置及び電子機器
JP2005085467A (ja) * 2003-09-04 2005-03-31 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 平面表示装置
JP4407895B2 (ja) * 2003-10-27 2010-02-03 シャープ株式会社 液晶表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001166302A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Enplas Corp 液晶表示装置、面光源装置及び光制御シート

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070026116A (ko) 2007-03-08
TWI345651B (en) 2011-07-21
US7589802B2 (en) 2009-09-15
JP2007065301A (ja) 2007-03-15
TW200712636A (en) 2007-04-01
JP4868798B2 (ja) 2012-02-01
US20070046858A1 (en) 2007-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11543581B2 (en) Display device
JP3938134B2 (ja) 電気光学装置、およびそれを用いた電子機器
KR20160088397A (ko) 헤드업 디스플레이 장치용 액정 표시 장치 및 헤드업 디스플레이 장치
KR20130045734A (ko) 투명 표시 장치
US9091880B2 (en) Liquid crystal display device having movable reflecting and transmitting screen
US7327417B2 (en) Display device
KR100841488B1 (ko) 액정 표시 장치, 액정 표시 장치 제조 방법, 및 액정 표시장치 설계 방법
US7733438B2 (en) Liquid crystal display device
KR20150035636A (ko) 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
JP2009128519A (ja) 液晶表示装置
US20100165248A1 (en) Backlight unit and liquid crystal display device having the same
JP2008225155A (ja) 液晶装置
CN220323671U (zh) 显示装置
JP2010134120A (ja) 表示装置
JP2002289021A (ja) フロントライティングシステム、液晶装置及び電子機器
KR102059786B1 (ko) 표시장치모듈
KR20080066401A (ko) 액정 표시 패널과 이를 이용한 액정 표시 장치
JP2002296589A (ja) フロントライティングシステム、液晶装置及び電子機器
KR20070035749A (ko) 액정 표시 장치
JP2004184494A (ja) 電気光学装置、電子機器及び電気光学装置の製造方法
JP2001264743A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

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

Payment date: 20130603

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140610

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150612

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160613

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170609

Year of fee payment: 10