KR100982494B1 - 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휘도 불균일 등의 화질저하를 방지할 수 있는 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정패널의 상하면에 각각 부착되는 제1 및 제2 편광판을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 제1 및 제2 편광판을 형성하는 단계는 상기 제1 및 제2 편광판에 의해 액정패널에 가해지는 각각의 응력이 유사하도록 상기 제1 및 제2 편광판의 수축력을 조절하는 단계를 포함하며, 상기 제1 및 제2 편광판을 형성하는 단계는, 편광자를 형성하는 단계와; 상기 편광자의 상하면에 접촉되는 제1 및 제2 보호층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 액정패널에 가해지는 응력이 유사하도록 상기 제1 및 제2 보호층 중 적어도 어느 하나의 두께를 조절하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치의 제조방법{METHOD OF FABRICATING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 종래의 액정표시장치의 액정표시모듈을 나타내는 단면도이다.

도 2는 종래 액정패널이 휘는 현상을 나타내는 도면이다.

도 3은 종래 편광판의 연신방향 및 수축방향을 나타내는 도면이다.

도 4는 편광판의 구조를 구체적으로 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 액정패널을 나타내는 도면이다.

도 6은 도 5에 도시된 편광판의 수축력 등을 측정하기 위한 테스트 과정을 나타내는 순서도이다.

도 7a 및 도 7b는 편광판의 수축력 등을 측정하기 위한 테스트 과정을 설명하게 위한 도면들이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2, 102 : 액정패널 16 : 램프 하우징

20 : 램프 24 : 도광판

26 : 반사판 30 : 확산시트

40, 140 : 하부 편광판 42, 142 : 상부 편광판

본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 휘도 불균일 등의 화질저하를 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

통상의 액정표시장치는 액정표시모듈(Liquid Crystal Module; 이하 "LCM"라 함)과 이 LCM을 구동하기 위한 구동회로부와 케이스로 구성된다.

LCM은 두장의 기판 사이에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널과, 이 액정패널에 광을 조사하는 백 라이트 유닛(BackLight Unit)으로 구성되게 된다. 아울러 LCM에는 백 라이트 유닛으로부터 액정패널쪽으로 진행하는 광을 수직으로 일으켜 세우기 위한 광학 시트들이 배열되게 된다. 이러한 액정패널, 백 라이트 유니트 및 광학 시트들은 광 손실을 방지하기 위하여 일체화된 형태로 체결됨과 아울러 외부 충격에 의한 LCM의 손상을 방지하기 위한 LCM의 외부를 감싸서 보호하는 케이스가 사용된다.

도 1은 종래의 LCM을 나타내는 단면도이다.

도 1에 도시된 LCM은 액정셀 매트릭스를 갖는 액정패널(2)과, 액정패널(2)의 전면과 배면에 각각 위치한 상/하부 편광판(42,40)과, 하부 편광판(40) 하부에 위치하는 백라이트 유닛을 구비한다.

액정패널(2)은 액정을 사이에 두고 대향하여 합착된 박막 트랜지스터 어레이 기판(2a) 및 컬러필터 어레이 기판(2b)을 구비한다. 박막 트랜지스터 어레이 기판(2a)은 하부기판 상에 형성된 신호라인 및 박막 트랜지스터로 구성되며, 컬러필터 어레이 기판(2b)은 상부기판 상에 형성된 컬러필터 및 블랙 매트릭스로 구성된다.

백라이트 유닛에는 광을 발생하는 램프(20)와, 램프(20)를 감싸는 형태로 설치되는 램프하우징(10)과, 램프(20)로 부터 입사되는 광을 평면광원으로 변환하는 도광판(24)과, 도광판(24)의 배면에 설치되는 반사판(26)과, 도광판(24)상에 순차적으로 적층되는 확산시트들(30)로 구성된다.

하부 편광판(40)은 박막 트랜지스터 어레이 기판(2a)의 배면에 부착되며 백라이트 유닛에서 출사되는 광빔을 편광시키고, 상부 편광판(42)은 컬러필터 어레이 기판(2b)의 전면에 부착되어 액정패널(2)에서 출사되는 광빔을 편광시키는 역할을 한다.

이러한, 편광판(40,42)은 편광자를 사이에 두고 제1 및 제2 보호층이 적층된 구조를 갖는다. 여기서, 편광자는 폴리 비닐 알콜(Poly Vinyl Alcohol)필름을 연신시켜 요오드와 이색성 염료용액에 담그어 요오드 분자를 연신방향으로 나란하게 배열시킴으로써 형성되며, 보호층은 트리 아세테이트 셀루로스(TAC) 등이 이용되고 연신된 편광자의 수축을 방지하고 편광자를 보호하는 역할을 한다.

한편, 편광판(40,42)이 부착된 액정패널(2)이 고온의 환경에 노출되는 경우 도 2에 도시된 바와 같이 액정패널(2)이 휘는 현상이 발생된다. 이에 따라, 휘도가 불균일해지는 등 화질이 저하되는 문제가 발생된다.

구체적으로 설명하면, 편광판(40,42)은 일반적으로 롤러에 감겨있다가 원하는 편광방향으로 연신된 후 원하는 크기 및 형태로 절단됨으로써 액정패널(2)의 전면 및 배면에 부착된다. 여기서, 편광판(40,42)에는 일반적으로 도 3에 도시된 바와 같이 연신방향(A)의 반대방향으로 수축하려는 수축력(B)이 작용하게 되고 특히, 고온의 환경에 노출되는 경우에는 더욱더 강한 수축력이 발생된다. 이러한 편광판(40,42)의 수축력은 편광판(40,42)과 액정패널(2)을 부착하기 위한 점착제를 통해 액정패널(2)을 잡아 당기는 응력으로 작용하게 됨으로써 액정패널(2)이 휘어지게 된다. 이에 따라, 액정패널(2)의 휘도가 불균일해지는 등의 화질이 저하되는 문제가 발생된다. 나아가, 점차로 액정패널 및 편광판이 대형화됨에 따라 편광판(40,42)의 수축력 또한 더욱 증가됨으로써 액정패널(2)의 휨 현상이 두드러지게 나타나고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 휘도 불균일 등의 화질저하를 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정패널의 상하면에 각각 부착되는 제1 및 제2 편광판을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 제1 및 제2 편광판을 형성하는 단계는 상기 제1 및 제2 편광판에 의해 액정패널에 가해지는 각각의 응력이 유사하도록 상기 제1 및 제2 편광판의 수축력을 조절하는 단계를 포함하며, 상기 제1 및 제2 편광판을 형성하는 단계는, 편광자를 형성하는 단계와; 상기 편광자의 상하면에 접촉되는 제1 및 제2 보호층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 액정패널에 가해지는 응력이 유사하도록 상기 제1 및 제2 보호층 중 적어도 어느 하나의 두께를 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 액정패널에 가해지는 각각의 응력이 유사하도록 상기 편광자의 연신 및 경화도 중 적어도 어느 하나를 조절하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 제1 편광판의 편광자와 상기 제2 편광판의 편광자의 연신방향은 서로 직각인 것을 특징으로 한다.

상기 액정패널과 상기 제1 및 제2 편광판을 접착시키는 점착제를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 액정패널에 가해지는 응력이 유사하도록 상기 점착제의 점도 및 경화도 중 적어도 어느 하나를 조절하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설 명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 LCM은 액정셀 매트릭스를 갖는 액정패널과, 액정패널의 전면과 배면에 각각 위치한 상/하부 편광판과, 하부 편광판 하부에 위치하는 백라이트 유닛을 구비한다.

액정패널은 액정을 사이에 두고 대향하여 합착된 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 컬러필터 어레이 기판을 구비한다. 박막 트랜지스터 어레이 기판은 하부기판 상에 형성된 신호라인 및 박막 트랜지스터로 구성되며, 컬러필터 어레이 기판은 상부기판 상에 형성된 컬러필터 및 블랙 매트릭스로 구성된다.

하부 편광판(140)은 박막 트랜지스터 어레이 기판(102a)의 배면에 부착되며 백라이트 유닛에서 출사되는 광빔을 편광시키고, 상부 편광판(142)은 컬러필터 어레이 기판(102b)의 전면에 부착되어 액정패널(102)에서 출사되는 광빔을 편광시키는 역할을 한다.

이러한, 상부 및 하부 편광판은 도 4에 도시된 바와 같이 편광자(140b)를 사이에 두고 제1 및 제2 보호층(140a,140c)이 적층된 구조를 갖는다. 여기서, 편광자(140b)는 폴리 비닐 알콜(Poly Vinyl Alcohol)필름을 연신시켜 요오드와 이색성 염료용액에 담그어 요오드 분자를 연신방향으로 나란하게 배열시킴으로써 형성되며, 보호층(140a)에는 트리 아세테이트 셀루로스(TAC) 등이 이용되고 연신된 편광자(140b)의 수축을 방지하고 편광자(140b)를 보호하는 역할을 한다.

또한, 상부 및 하부 편광판(140,142)으로는 액정패널(102)에 가해지는 응력이 유사하고 그 작용방향은 반대가 되도록 편광판의 연신율, 경화도 및 두께 등이 조절됨으로써 수축력이 유사한 제1 및 제2 편광판이 이용된다. 이에 따라, 고온의 환경에 노출되는 경우 상부 및 하부 편광판(140,142)이 수축됨으로써 액정패널의 전면 및 배면에서 가해지는 각각의 응력이 서로 상쇄됨으로써 도 5에 도시된 바와 같이 종래 대비 액정패널이 휘게 되는 현상이 일어나지 않게 된다.이 결과, 휘도불균일 등이 방지되어 화질이 향상된다.

도 6은 도 5에 도시된 편광판을 형성하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이 테스트 대상이 되는 편광판(145)을 응력에 의해 용이하게 휠 수 있는 탄력성을 갖는 얇은 기판(150)에 부착시킨다.(S2) 이어서, 편광판(145)이 부착된 기판(150)을 일반환경, 고온환경 및 고온다습 환경 등에 노출시킴으로써 도 7b에 도시된 휘어지 편광판(145)이 부착된 기판(150)을 관찰하여 편광판의 수축정도(C), 기판의 휨정도(D), 수축력의 작용방향 등의 파라미터를 측정한다.(S4) 이렇게 측정된 파라미터에 의해 편광판의 수축력에 의해 액정패널(102)에 가해질 수 있는 응력의 크기 및 작용방향을 판단하게 된다.(S6) 이러한 테스트 과정을 통해 응력의 크기 및 작용방향을 좌우하는 편광판의 수축력을 조절하여 액정패널(102)의 상하면에 부착될 경우 액정패널에 유사한 응력이 작용할 수 있는 제1 및 제2 편광판이 형성된다.(S8)

여기서, 제1 및 제2 편광판의 수축력은 편광자(140b)의 경화도 및 연신이 조절되거나 편광자(140b)의 전면 및 배면에 위치하는 보호층(140a)의 두께 및 경화도 등이 조절된다. 이와 같이, 액정패널에 가해지는 응력이 유사하도록 조절된 수축력을 갖는 제1 및 제2 편광판이 액정패널에 부착됨으로써 액정패널에 유사한 크기의 응력이 가해진다. 그 결과, 제1 및 제2 편광판이 액정패널에 가하는 응력이 서로 상쇄됨으로써 액정패널의 휨 현상이 방지된다.

한편, 액정패널(102)에 편광판을 부착시키기 위한 점착제의 두께, 점도 및 경화정도를 조절함으로써 액정패널(102)에 가해지는 응력의 일부를 흡수함으로써 액정패널에 가해지는 응력을 유사하게 할 수 도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 액정패널의 전면과 배면에 각각 부착되는 편광판에 의해 액정패널에 가해지는 각각의 응력이 유사하도록 상부 및 하부 편광판의 수축력을 조절하거나 편광판과 액정패널을 접착시키는 점착제의 점도 등을 조절한다. 이에 따라, 상부 및 하부 편광판의 수축에 의해 액정패널에 가해지는 각각의 응력이 서로 상쇄시킴으로써 액정패널이 휘는 현상이 방지된다. 그 결과, 휘도불균일 등이 방지되어 화질이 향상된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 상부 및 하부 편광판에 의해 액정패널에 가해지는 각각의 응력이 유사하도록 편광판의 수축력을 조절함으로써 액정패널이 휘어지는 현상이 방지하게 된다. 이에 따라, 휘도불균일 등을 방지함으로써 화질을 향상시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발 명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (7)

1. 액정패널의 상하면에 각각 부착되는 제1 및 제2 편광판을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서,

   상기 제1 및 제2 편광판을 형성하는 단계는,

   상기 제1 및 제2 편광판에 의해 액정패널에 가해지는 각각의 응력이 유사하도록 상기 제1 및 제2 편광판의 수축력을 조절하는 단계를 포함하며,

   상기 제1 및 제2 편광판을 형성하는 단계는,

   편광자를 형성하는 단계와; 상기 편광자의 상하면에 접촉되는 제1 및 제2 보호층을 형성하는 단계를 포함하고,

   상기 액정패널에 가해지는 응력이 유사하도록 상기 제1 및 제2 보호층 중 적어도 어느 하나의 두께를 조절하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 액정패널에 가해지는 각각의 응력이 유사하도록 상기 편광자의 연신 및 경화도 중 적어도 어느 하나를 조절하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 편광판의 편광자와 상기 제2 편광판의 편광자의 연신방향은 서로 직각인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 액정패널과 상기 제1 및 제2 편광판을 접착시키는 점착제를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 액정패널에 가해지는 응력이 유사하도록 상기 점착제의 점도 및 경화도 중 적어도 어느 하나를 조절하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.

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