KR101432815B1

KR101432815B1 - 표시장치

Info

Publication number: KR101432815B1
Application number: KR1020070124555A
Authority: KR
Inventors: 박수현; 우종훈
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2014-08-26
Also published as: CN101452141B; KR20090057811A; CN101452141A

Abstract

본 발명은 두 개 이상의 영상을 디스플레이할 수 있는 표시장치에 관한 것이다.

본 발명의 표시장치는 컬러필터가 형성된 제1 기판과, 제1 기판과 대면되며 구동 소자가 형성된 제2 기판과, 제1 및 제2 기판 사이에 개재된 액정과, 제1 및 제2 기판 중 어느 하나에 부착되는 배리어 필름을 포함한다.

배리어, 필름, 공정, 반사, 휘도, 다중 시각

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}

종래의 표시장치들은 사용자로부터 하나의 영상을 볼 수 있도록 설계되어 왔다. 표시장치는 여러 사용자가 상이한 각도에서 동일한 양질의 영상을 볼 수 있도록 만들어져 왔다.

이러한 표시장치는 공공장소에서 공공의 정보 즉, 동일한 정보를 필요로 하는 경우 효과적이다.

최근 들어 사용자들은 하나의 표시장치로 각각의 상이한 정보를 필요로 하는 요구가 증가하고 있다. 예를 들면, 자동차에서 운전자는 네비게이션 정보를 요구하는 반면에 승객들은 영화, 뉴스 등의 다른 정보를 요구한다.

이상에서와 같은 사용자들의 요구에 의해 하나의 패널에서 둘 이상의 영상을 표시할 수 있는 다중 시각 표시장치가 개발되고 있다.

상기 다중 시각 표시장치는 하나의 표시패널에서 둘 이상의 영상을 동시에 표시할 수 있으며, 각각의 영상은 표시패널을 바라보는 시각에 따라 다르게 표시된 다.

따라서, 둘 이상의 사용자에게 서로 다른 영상을 제공하는 표시장치는 둘 이상의 개별 표시장치를 사용하는 것에 비해 공간 및 비용을 절약할 수 있는 장점을 가진다.

다중 시각 표시장치는 영상이 표시되는 표시패널과, 표시패널 상에 배치되는 배리어 기판을 포함한다. 배리어 기판은 배리어 패턴이 형성된다.

배리어 패턴은 광을 차폐할 수 있는 물질로 이루어져 표시패널로 투과되는 광을 제어함으로써, 표시패널을 바라보는 위치에 따라 서로 다른 영상이 표시되게 하는 역할을 한다.

그러나, 배리어 패턴은 투명한 유리 기판 상에 포토리쏘그라피(photolithography) 공정을 통해 형성되어 이에 따른 공정 수가 증가하는 문제가 있다. 보다 구체적으로 배리어 패턴은 투명한 유리기판상에 배리어 물질 증착, PR 증착, 노광, 현상, 식각, 세정 등의 공정이 진행되고, 완료된 배리어 기판과 표시패널과의 합착을 위한 합착공정이 진행된다.

또한, 일반적인 표시패널과 배리어 기판의 합착 공정에서는 표시패널의 컬러필터 기판을 에칭(etching) 또는 그라인딩(grinding) 후 합착하기 때문에 표시패널의 파손을 야기하는 문제가 있었다.

또한, 일반적인 배리어 기판은 투명한 유리기판 상에 배리어 패턴을 형성하는 것으로 패턴 불량, 표시패널의 합착 후 배리어 패턴과 표시패널의 화소 간에 얼라인 불량 등 여러 가지 문제가 발생되고 있다.

본 발명은 다중 시각 디스플레이를 구현하는 표시장치의 공정을 단순화할 수 표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 다중 시각 디스플레이를 구현하는 표시장치의 배리어 패턴 불량 및 얼라인 불량 등의 문제를 방지할 수 있는 표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는,

컬러필터가 형성된 제1 기판; 상기 제1 기판과 대면되며 구동 소자가 형성된 제2 기판; 상기 제1 및 제2 기판 사이에 개재된 액정; 및 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나에 부착되는 배리어 필름을 포함한다.

본 발명의 표시장치는 필름 타입으로 이루어진 배리어 필름을 표시패널에 부착함으로써, 종래의 유리기판에 배리어 패턴을 형성하는 포토리쏘그라피 공정과, 배리어 기판과 표시패널의 합착하는 공정과 대비하여 공정을 단순화하여 공정 수를 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 배리어 필름은 두께가 얇은 필름타입으로써, 종래의 유리기판상에 배리어가 패터닝된 표시장치에 비해 박형화에 유리한 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 표시장치는 반사층을 포함하는 배리어 필름이 부착되어 반 사층에 의해 리사이클링 효과로 전체 휘도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치의 시각 방향에 따라 표시되는 영상의 영역을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중 시각 디스플레이용 표시장치를 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(100)과, 상기 표시패널(100)의 배면에 배치되어 광을 제공하는 백라이트 유닛(190)을 포함한다.

본 발명의 표시장치는 사용자가 바라보는 시각에 따라 적어도 둘 이상의 영역(a,b,c) 별로 서로 다른 영상이 표시된다. 이를 위해 표시패널(100)에는 투과되는 광을 제어하기 위한 배리어 필름(170)을 포함한다.

표시패널(100)은 박막 트랜지스터 기판(120)과, 상기 박막 트랜지스터 기판(120)과 대응되는 컬러필터 기판(110)과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층(130)을 포함한다.

도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 박막 트랜지스터 기판(120)은 서로 교차되게 형성된 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차영역에 형성된 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor)를 포함한다.

또한, 컬러필터 기판(110)은 상기 게이트 라인과 데이터 라인으로 정의되는 화소마다 색을 표시하기 위한 컬러필터와, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 대 응되는 영역에 형성된 블랙 매트릭스를 포함한다.

상기 컬러필터 기판(110)의 상부면에는 제1 편광필름(140a)이 부착되며, 상기 박막 트랜지스터(120)의 하부면에는 제2 편광필름(140b)이 부착된다.

상기 제2 편광필름(140b)의 하부면에는 배리어 필름(170)이 배치된다.

상기 배리어 필름(170)은 라미네이션(Lamination) 방법으로 상기 제2 편광필름(140b) 하부면에 부착된다.

도 3은 도 2의 배리어 필름의 구성을 상세히 도시한 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배리어 필름(도2의 170)은 베이스 필름(173)과, 상기 베이스 필름(173) 상에 형성된 반사층(174)과, 상기 반사층(174) 상에 형성된 배리어 층(175)과, 상기 배리어 층(175) 상에 형성된 제1 점착제층(176a)과, 상기 제1 점착제층(176a) 상에 배치된 제1 이형제 필름(171a)을 포함한다.

배리어 필름(도2의 170)은 상기 베이스 필름(173) 배면에 형성된 제2 점착제층(176b)과, 상기 제2 점착제층(176b)의 하부면에 배치된 제2 이형제 필름(171b)을 더 포함한다.

여기서, 도 3은 다이 커팅(die cutting) 공정을 통해 제1 및 제2 이형제 필름(171a, 171b)을 제외한 다른 구성들이 패터닝된 상태를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배리어 필름(도2의 170)은 베이스 필름(173), 제1 및 제2 점착제층(176a, 176b)이 패터닝된 상태로 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 배리어층(175) 및 반사층(174)을 제외한 베이스 필름(173), 제1 및 제2 점착제층(176a, 176b)의 패터닝 여부는 선택적으로 할 수 있다.

베이스 필름(173)은 투명한 물질로 이루어진다.

상기 베이스 필름(173) 상에 형성된 반사층(174)은 Al, AlNd, Ag합금, Cr, Cu, mo, Ti, White 잉크 등으로 이루어진다.

반사층(174)은 입사되는 광 중에 배리어층(175)으로 진행하는 광을 반사시켜 배리어층(175)에 의한 광 손실을 개선하는 역할을 한다.

다시 말해, 반사층(174)은 광을 반사시켜 리사이클링(Recycling) 효과를 이용한 것으로 배리어층(175)에 의해 광의 손실을 최소화하여 표시장치의 휘도를 향상시키는 역할을 한다.

배리어층(175)은 광을 차폐할 수 있는 물질로 이루어지며, 이를 위해 블랙(black) 잉크를 수 ㎛의 두께로 프린팅하여 형성할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 배리어 필름(도2의 170)과 표시패널(도2의 100)의 합착방법을 설명하면, 먼저, 배리어 필름(도2의 170)의 제1 이형제 필름(171a)을 제거하여 표시패널(도2의 100)의 하부면에 부착한다. 부착이 완료되면 상기 제2 이형제 필름(171b)을 제거한다.

표 1은 본 발명의 시뮬레이션 데이터이다. 본 발명의 반사층(174)의 물질에 따른 종래의 배리어 기판과의 휘도 차이를 알 수 있다.

	배리어 기판	배리어 필름(Cr)	배리어 필름(AlNd)
휘도	116.5nit	143nit	174.8nit

표 1을 참고하면, 본 발명의 배리어 필름(도2의 170)은 Cr로 이루어진 반사층(174)을 포함한 경우, 종래의 배리어 기판과 대비하여 휘도가 약 23% 정도 향상되며, AlNd로 이루어진 반사층(174)을 포함한 경우, 종래의 배리어 기판과 대비하여 약 50% 정도 향상됨을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 배리어 필름은 종래의 배리어 기판이 구비된 표시장치에 비해 휘도가 향상되는 장점을 가진다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 표시장치는 필름 타입으로 이루어진 배리어 필름(도2의 170)을 표시패널(도2의 100)에 부착함으로써, 종래의 유리기판에 배리어 패턴을 형성하는 포토리쏘그라피 공정과, 배리어 기판과 표시패널의 합착하는 공정과 대비하여 공정 수를 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 배리어 필름(도2의 170)은 두께가 얇은 필름타입으로써, 종래의 유리기판상에 배리어가 패터닝된 표시장치에 비해 박형화에 유리한 장점을 가진다.

또한, 시뮬레이션 결과 반사층(174)을 포함하는 본 발명의 배리어 필름(도2의 170)은 종래의 배리어 기판(도2의 170)과 대비하여 표시장치의 휘도를 향상시킬 수 있다.

도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중 시각 디스플레이용 표시장치를 도시한 단면도이고, 도 4b는 제3 실시예에 따른 다중 시각 디스플레이용 표시장치를 도시한 단면도이고, 도 4c는 제4 실시예에 따른 다중 시각 디스플레이용 표시장치를 도시한 단면도이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시패널(200)은 박막 트랜지스터 기판(220)과 컬러필터 기판(210) 사이에 액정층(230)이 개재되며, 상기 컬러필터 기판(210) 상에 제1 편광필름(240a)이 배치된다.

상기 박막 트랜지스터 기판(220)의 하부면에는 배리어 필름(270)이 부착되고, 상기 배리어 필름(270)의 하부면에는 제2 편광필름(240b)이 배치된 구조로 이루어진다.

배리어 필름(270)은 도 3을 참조하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시패널(300)은 박막 트랜지스터 기판(320)과 컬러필터 기판(310) 사이에 액정층(330)이 개재되며, 상기 박막 트랜지스터 기판(320)의 하부면에는 제2 편광필름(340b)이 배치된다.

상기 컬러필터 기판(310)의 상부면에는 배리어 필름(370)이 부착되고, 상기 배리어 필름(370)의 상부면에는 제1 편광필름(340a)이 배치된 구조로 이루어진다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시패널(400)은 박막 트랜지스터 기판(410)과 컬러필터 기판(410) 사이에 액정층(430)이 개재되며, 상기 컬러필터 기판(410)의 상부면에는 제1 편광필름(440a)이 배치되고, 상기 박막 트랜지스터 기판(410)의 하부면에는 제2 편광필름(440b)이 배치된다.

상기 제1 편광필름(440a)의 상부면에는 배리어 필름(470)이 부착되고, 상기 배리어 필름(470) 상에는 배리어 필름(470)을 보호하기 위한 보호필름(480)이 배치된다.

도 5는 액정표시장치의 컬러필터 기판과 배리어 필름을 도시한 평면도이다.

도 5는 액정표시장치의 컬러필터 기판(110)과, 배리어 필름의 평면도가 도시되어 있다.

컬러필터 기판(110)의 픽셀의 폭(d1)과, 배리어층(175)의 폭(d2)은 1:7 내지 1:10의 비율로 이루어지며, 상기 배리어층(175)의 폭(d2)과, 배리어층(175)들 간의 슬릿 폭(d3)은 10:1 내지 3:1 비율로 이루어진다.

이와 같은 구조의 액정표시장치는 5 내지 25%의 개구율을 가지게 된다.

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

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치의 시각 방향에 따라 표시되는 영상의 영역을 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중 시각 디스플레이용 표시장치를 도시한 단면도이다.

도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중 시각 디스플레이용 표시장치를 도시한 단면도이다.

도 4b는 제3 실시예에 따른 다중 시각 디스플레이용 표시장치를 도시한 단면도이다.

도 4c는 제4 실시예에 따른 다중 시각 디스플레이용 표시장치를 도시한 단면도이다.

Claims

컬러필터가 형성된 제1 기판;

구동 소자가 형성되고, 일면이 상기 제1 기판의 일면과 대면된 제2 기판;

상기 제1 및 제2 기판의 일면 사이에 개재된 액정; 및

상기 제2 기판의 타면에 배치되는 배리어 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,

상기 배리어 필름은 광을 반사시키는 반사 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,

상기 제1 기판의 타면에는 편광필름이 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,

상기 제2 기판의 타면과 상기 배리어 필름 사이에는 편광필름이 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,

상기 배리어 필름은,

베이스 필름과;

상기 베이스 필름상에 형성된 반사 패턴;

상기 반사 패턴 상에 형성된 배리어 패턴;

상기 반사 패턴 상에 형성된 제1 점착제층;

상기 베이스 필름의 배면에 형성된 제2 점착제층; 및

상기 제1 및 제2 점착제에 부착된 제1 및 제2 이형제 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제5 항에 있어서,

상기 베이스 필름, 제1 및 제2 점착제층은 상기 반사 패턴 및 배리어 패턴과 동일한 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제5 항에 있어서,

상기 반사 패턴은 Al, AlNd, Ag합금, Cr, Cu, mo, Ti, White 잉크 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제5 항에 있어서,

상기 배리어 패턴의 폭과 서브 픽셀의 폭은 7:1 내지 10:1의 비율로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제5 항에 있어서,

상기 배리어 패턴의 폭과 상기 배리어 패턴들의 슬릿 폭은 10:1 내지 3:1의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,

상기 배리어 필름은 라미네이션 방법으로 상기 제2 기판상에 부착되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,

상기 배리어 필름상에는 보호필름이 구비되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,

상기 표시장치의 개구율은 5 내지 25% 인 것을 특징으로 하는 표시장치.
삭제
제1 항에 있어서,

상기 제2 기판상에 배치된 상기 배리어 필름상에는 편광필름이 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
컬러필터가 형성된 제1 기판;

구동 소자가 형성되고, 일면이 상기 제1 기판의 일면과 대면된 제2 기판;

상기 제1 및 제2 기판의 일면 사이에 개재된 액정; 및

상기 제1 기판의 타면에 배치되는 배리어 필름을 포함하고,

상기 배리어 필름은,

베이스 필름과; 상기 베이스 필름상에 형성된 반사 패턴; 상기 반사 패턴 상에 형성된 배리어 패턴; 상기 반사 패턴 상에 형성된 제1 점착제층; 상기 베이스 필름의 배면에 형성된 제2 점착제층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제15 항에 있어서,

상기 제1 기판의 타면과 상기 배리어 필름 사이에는 편광필름이 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제15 항에 있어서,

상기 베이스 필름, 제1 및 제2 점착제층은 상기 반사 패턴 및 배리어 패턴과 동일한 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제15 항에 있어서,

상기 반사 패턴은 Al, AlNb, Ag합금, Cr, Cu, mo, Ti, White 잉크 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제15 항에 있어서,

상기 배리어 필름은 라미네이션 방법으로 상기 제1 기판상에 부착되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제15 항에 있어서,

상기 배리어 패턴의 폭과 서브 픽셀의 폭은 7:1 내지 10:1의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제15 항에 있어서,

상기 배리어 패턴의 폭과 상기 배리어 패턴들의 슬릿 폭은 10:1 내지 3:1의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.