KR101712287B1 - 액정 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 액정 표시장치는, 표시패널과 광학 필름을 포함한다. 광학 필름은 표시패널의 하면에 합착된다. 광학 필름은, 편광판, 지지 시트 및 프리즘 시트를 포함한다. 지지 시트는 편광판 하면에 위치하여 편광판과 일체화된다. 프리즘 시트는 지지 시트 하면에 위치하여 지지 시트와 일체화되고, 기저 시트 및 기저 시트 상에 형성된 프리즘부와 스티치부를 포함한다.

Description

액정 표시장치 및 그 제조방법{Liquid Crystal Display And Method For Manufacturing Of The Same}
본 발명은 광학 필름이 내장된 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히, 백 라이트 유닛에서 제공되는 백 라이트의 균일도와 집광성을 위한 광학 필름이 하부 편광판에 합지된 구조를 갖는 액정 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
액정 표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 액정 표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정 표시장치의 대부분을 차지하고 있는 투과형 액정 표시장치는 액정 층에 인가되는 전계를 제어하여 백 라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다.
백 라이트 유닛은 직하형(direct type)과 에지형(edge type)으로 대별된다. 직하형 백 라이트 유닛은 액정 표시패널의 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백 라이트 유닛은 도광판의 측면에 대향되도록 광원이 배치되고 액정 표시패널과 도광판 사이에 다수의 광학 필름들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백 라이트 유닛은 광원이 도광판의 일측에 빛을 조사하고 도광판이 선광원 또는 점광원을 면광원으로 변환한다. 에지형 백 라이트 유닛은 직하형 백 라이트 유닛보다 얇은 두께로 구현될 수 있다는 장점이 있다.
이하, 도 1 및 2를 참조하여, 종래 기술에 의한 에지형 백 라이트 유닛을 구비한 액정 표시장치에 대해 설명한다. 도 1은 종래 기술에 의한 에지형 백 라이트 유닛을 구비한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 도 2는, 도 1에서 절취선 I-I'로 자른, 종래 기술에 의한 에지형 백 라이트 유닛을 구비한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 의한 액정 표시장치는 액정 표시패널(LCP), 액정 표시패널(LCP)의 아래에 배치되는 에지형 백 라이트 유닛(EBLU)을 포함한다. 액정 표시패널(LCP)은 상부 유리 기판(SU)과 하부 유리 기판(SL)사이에 액정 층(LC)이 형성되며, 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다.
에지형 백 라이트 유닛(EBLU)은 광원(LS), 도광판(LG) 및 광학 필름(OPT)을 포함하여, 광원(LS)으로부터 출사된 빛을 도광판(LG)과 광학 필름들(OPT)을 통해 균일한 면 광원으로 변환하여 액정 표시패널(LCP)에 제공한다. 또한, 도광판(LG)의 아래에는 도광판(LG)의 하면을 통해 누설된 빛을 도광판(LG)으로 되 돌려주는 반사판(REF)을 더 구비할 수 있다.
반사판(REF) 아래에는 커버 버텀(CB)이 배치된다. 커버 버텀(CB)은 에지형 백 라이트 유닛(EBLU)를 내부에 수납하는 그릇 형상을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 커버 버텀(CB)은 광원(LS)으로부터의 열을 외부로 원할히 방출할 수 있도록 높은 열 전도율과 고강성을 가지는 재료를 포함한다. 일 예로, 커버 버텀(CB)은 알루미늄, 알루미늄 나이트라이드(AlN), 전기아연도금강판(EGI), 스테인레스(SUS), 갈바륨(SGLC), 알루미늄도금강판(일명 ALCOSTA), 주석도금강판(SPTE) 등과 같은 금속판으로 제작될 수 있다. 또한, 이러한 금속판에는 열전달을 촉진시키기 위한 고전도율 소재가 코팅될 수 있다.
액정 표시패널(LCP)의 가장자리에는 가이드 패널(GP)과 탑 케이스(TC)가 배치된다. 가이드 패널(GP)은 폴리카보네이트(polycabonate) 등의 합성수지 내에 유리섬유가 혼입된 직사각형 몰드 프레임으로써 액정 표시패널(LCP)의 상면 가장자리와 측면을 감싸고 에지형 백 라이트 유닛(EBLU)의 측면을 감싼다. 이 가이드 패널(GP)은 액정 표시패널(LCP)을 지지하고 액정 표시패널(LCP)과 광학 필름(OPT)의 간격을 일정하게 유지시킨다. 탑 케이스(TC)는 아연도금강판 등 금속소재로 제작되어 가이드 패널(GP)의 상면 및 측면을 감싸는 구조를 가지며, 가이드 패널(GP) 및 커버 버텀(CB) 중 적어도 어느 하나에 후크나 스크류로 고정된다.
광원(LS)은 LED와 같이 저 전력으로 높은 휘도를 갖는 발광장치를 사용하는 것이 바람직하다. 광원(LS)은 도광판(LG)으로 빛을 공급한다. 에지형 백 라이트 유닛(EBLU)에서는 광원(LS)이 액정 표시패널(LCP)의 측면에 위치한다. 즉, 광원(LS)은 도광판(LG)의 적어도 하나 이상의 측면들에 대응하여 도광판(LG)의 측면으로 빛을 공급한다.
도광판(LG)은 액정 표시패널(LCP)의 면적과 대응하는 면을 갖는 패널형의 직육면체 형상을 갖는다. 도광판(LG)의 상면은 액정 표시패널(LCP)과 대향하고 있다. 도광판(LG)의 측면에 설치된 광원(LS)에서 빛을 받아 내부에서 빛을 확산 분포시켜, 도광판(LG) 내부에서 고르게 분포하도록 확산하고, 액정 표시패널(LCP)이 배치된 상면으로 빛을 유도하는 역할을 한다.
도광판(LG)에 의해 액정 표시패널(LCP)로 유도된 빛은 백 라이트로 활용하기에는 적합하지 않은 상태이다. 예를 들어, 액정 표시패널(LCP) 전체 면적에 걸쳐 고른 휘도 분포를 가지고 있지 않은 상태일 수 있다. 또는, 액정 표시패널(LCP)의 표면에 대해, 주된 관측자 방향으로 집광되어 있지 않은 상태일 수 있다. 따라서, 백 라이트로서 온전히 활용하기 위해서는, 빛을 집광 및 확산할 필요가 있다.
이러한 기능을 위해 도광판(LG)과 액정 표시패널(LCP) 사이에는 광학 필름(OPT)이 배치되어 있다. 이하, 도 3 내지 6을 참조하여, 종래 기술에 의한 광학 필름들(OPT)의 구조에 대해 설명한다. 도 3은 종래 기술에 의한 액정 표시장치에서, 확산필름을 구비한 광학 필름들의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3에 도시한 액정 표시패널(LCP)의 하부에 배치된 광학 필름들(OPT)은 일반적으로 널리 사용되는 광학 필름들(OPT)의 적층 구조를 나타낸다. 예를 들어, 하부 프리즘 시트(PRL), 상부 프리즘 시트(PRU) 그리고 확산 시트(DIF)가 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
하부 프리즘 시트(PRL)의 상부 표면 위에는 삼각 기둥 형상의 프리즘 패턴이 나란하게 배치되어 있다. 특히, 볼록한 산부와 오목한 골부가 교대로 배치되어 있으며, 뾰족한 산부가 제1 방향으로 평행하게 나열되어 있다. 상부 프리즘 시트(PRU)도 하부 프리즘 시트(PRL)과 동일한 프리즘 패턴을 가질 수 있다. 다만, 상부 프리즘 시트(PRU)의 상부는 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 평행하게 나열되는 것이 바람직하다. 도광판(LG)에서 출사한 빛은 하부 프리즘 시트(PRL)와 상부 프리즘 시트(PRU)를 통과하면서, 액정 표시패널(LCP)의 표면에 대한 법선을 중심으로 가우시안 분포의 형태로 집광된다.
확산 시트(DIF)는 프리즘 시트들(PRL, PRU)을 통과한 빛들이 액정 표시패널(LCP) 전체 표면에 걸쳐 고른 휘도 분포를 갖도록 분산시키는 역할을 한다. 예를 들어, 에지형 백 라이트의 경우, 광원이 위치하는 측변이 그 반대되는 측변보다 더 밝은 휘도를 가질 수 있다. 또한, 직하형 백 라이트의 경우, 광원이 위치한 부분이 광원의 주변 부분보다 더 밝은 휘도를 가질 수 있다. 확산 시트(DIF)는 액정 표시패널(LCP)의 전체 표면에 대해 균일하지 않은 빛의 휘도 분포를 균일하게 확산 시킨다. 확산 기능을 위해 확산 시트(DIF)에는 상부 표면에는 비드(BD)들이 분산되어 있을 수 있다.
프리즘 시트들(PRL, PRU) 및 확산 시트(DIF)에 의해 빛이 백 라이트로 활용하기에 적합한 상태로 만들어지지만, 광학 필름들을 통과하면서 휘도 자체가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 이는 백 라이트를 생성하는데 필요한 에너지 효율을 저하시키는 원인이 된다. 특히, 확산 시트(DIF)에 의한 휘도 저하가 상당히 심한 편이다. 이를 해결하기 위해, 고휘도 확산필름(DBEF)이 제안된 바 있다. 도 4는 종래 기술에 의한 액정 표시장치에서, 고휘도 확산필름을 구비한 들의 구조를 나타내는 단면도이다.
고휘도 확산필름(DBEF)은 고굴절층과 저굴절층이 적층되어, 반사에 의해 손실되는 빛을 다시 상부 표면으로 재 반사함으로써 휘도가 떨어지는 문제를 해결한다. 도 4를 참조하면, 도 3에 의한 구조와 동일하다. 차이가 있다면, 확산필름(DIF) 대신에 고휘도 확산필름(DBEF)이 배치된 구조를 갖는다.
이와 같이 종래 기술에 의한 광학 필름들은, 액정 표시패널(LCP)과 도광판(LG) 사이에 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 즉, 상부 프리즘 시트(PRU)은 하부 프리즘 시트(PRL) 위에 얹어진(lay-down) 상태로 배치된다. 따라서, 상부 프리즘 시트(PRU)와 하부 프리즘 시트(PRL) 사이에는 소정의 공기층이 존재한다. 공기층은 프리즘 시트들(PRL, PRU)와 굴절율이 다르므로, 이를 통과하는 빛들이 확산되는 효과를 얻을 수 있다.
마찬가지로, 확산필름(DIF) 혹은 고휘도 확산필름(DBEF)도 상부 프리즘 시트(PRU) 위에 얹어진(lay-down) 상태로 배치된다. 그러므로 상부 프리즘 시트(PRU)와 확산필름(DIF) 사이 혹은 상부 프리즘 시트(PRU)와 고휘도 확산필름(DBEF) 사이에도 공기층이 존재하다. 이들 공기층을 통과하면서, 빛들이 확산되는 효과를 더 얻을 수 있다.
하지만, 광학 필름들(OPT)이 단순히 적층되는 구조로 인해 두께가 두꺼워지고, 이는 액정 표시장치를 박형화하는 데 장애가 되고 있다. 이를 합지하여 초 박형화를 시도하고 있으나, 단순히 합지할 경우, 공기층이 없어지므로, 공기층에 의한 확산 효과를 얻을 수 없어, 휘도 분포가 균일하지 않게 된다. 또한, 모아레(Moire), 무지개형 무늬(Rainbow Mura) 혹은 핫-스팟(hot-spot) 형태의 무늬가 발생하기도 한다. 또한, 프리즘 시트의 산과 산 사이에 모세관 현상에 의한 수분이 침투되어, 화질 불량이 발생하기도 한다. 이러한 휘도 불균일, 무늬 발생, 수분 침투 등은 백 라이트로 사용하기 적합하지 않은 수준으로 평가되므로, 액정 표시장치를 초 박형화하지 못하고 있다.
본 발명은 종래 기술에 의한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 광학 필름을 일체형으로 구비한 초박형 액정 표시장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 프리즘 시트와 지지 시트 사이에 스티치부를 형성함으로써, 모세관 현상에 따른 수분 침투를 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 초 박형 액정 표시장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 하부 편광판과 프리즘 시트를 합지함으로써, 광학 필름을 일체화한 초박형 액정 표시장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 액정 표시 패널과 광학 필름이 합지된 구조에서 화질 불량을 방지할 수 있는 초박형 액정 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 액정 표시장치는, 표시패널과 광학 필름을 포함한다. 광학 필름은 표시패널의 하면에 합착된다. 광학 필름은, 편광판, 지지 시트 및 프리즘 시트를 포함한다. 지지 시트는 편광판 하면에 위치하여 편광판과 일체화된다. 프리즘 시트는 지지 시트 하면에 위치하여 지지 시트와 일체화되고, 기저 시트 및 기저 시트 상에 형성된 프리즘부와 스티치부를 포함한다.
일례로, 스티치부는 프리즘 시트의 적어도 양측면에 위치한다.
일례로, 스티치부는 프리즘부의 산의 길이 방향과 수직한 방향으로 위치한다.
일례로, 스티치부는 프리즘부의 산과 산 사이에 형성된 골을 메운다.
일례로, 스티치부의 폭은 적어도 1mm 이상이다.
일례로, 지지 시트와 프리즘 시트 사이에 위치하며, 지지 시트 및 프리즘 시트와 일체화된 확산 시트를 더 포함한다.
일례로, 프리즘 시트 하부에 위치하며, 프리즘 시트와 일체화된 추가의 프리즘 시트를 더 포함한다.
일례로, 편광판은 적어도 코어층을 포함한다.
일례로, 편광판은 코어층의 적어도 일면에 보호층을 더 포함한다.
일례로, 표시패널 하부에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함하며, 백라이트 유닛은 광원, 도광판 및 반사판을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 액정 표시장치의 제조방법은 지지 시트가 접착된 편광판 원단과, 제1 기저 시트 원단을 각각 롤러에 장착하는 단계, 제1 소프트 몰드에 레진을 투입하고 상기 제1 기저 시트 원단에 제1 프리즘부와 제1 스티치부를 형성하여 제1 프리즘 시트 원단을 형성하는 단계, 상기 편광판 원단과 상기 제1 프리즘 시트 원단을 압착 롤러에서 합착하고 재단하여 광학 필름을 제조하는 단계, 및 상기 광학 필름을 액정 표시패널의 하면에 부착하는 단계를 포함한다.
일례로, 제1 소프트 몰드는 롤러들 및 롤러들에 감겨진 프리즘 패턴 시트를 포함하며, 프리즘 패턴 시트는 프리즘 패턴과 스티치 접착부가 형성된다.
일례로, 확산 시트 원단을 롤러에 장착하는 단계, 및 확산 시트 원단을 편광판 원단 및 제1 프리즘 시트 원단과 함께 압착 롤러에서 합착하고 재단하여 광학 필름을 제조하는 단계를 더 포함한다.
일례로, 제2 기저 시트 원단을 롤러에 장착하는 단계, 제2 소프트 몰드에 레진을 투입하고 제2 기저 시트 원단에 제2 프리즘부와 제2 스티치부를 형성하여 제2 프리즘 시트 원단을 형성하는 단계, 및 제2 프리즘 시트 원단을 편광판 원단 및 제1 프리즘 시트 원단과 함께 압착 롤러에서 합착하고 재단하여 광학 필름을 제조하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 광학 필름은 편광판, 지지 시트 및 프리즘 시트를 포함한다. 지지 시트는 편광판 하면에 위치하여 편광판과 일체화된다. 프리즘 시트는 지지 시트 하면에 위치하여 지지 시트와 일체화되고, 기저 시트 및 기저 시트 상에 형성된 프리즘부와 스티치부를 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 액정표시장치는 프리즘 시트의 산과 산 사이에 형성된 골을 스티치부로 메움으로써, 모세관 현상으로 외부의 수분이 골을 통해 침투하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 액정 표시장치의 표시 불량이 발생하는 것을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 하부 편광판, 확산 시트, 프리즘 시트들을 합지함으로써, 일체화된 광학 필름을 제공하여 초박형 액정 표시장치를 제공할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 에지형 백 라이트 유닛을 구비한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 분해 사시도.
도 2는 도 1에서 절취선 I-I'로 자른, 종래 기술에 의한 에지형 백 라이트 유닛을 구비한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 3은 종래 기술에 의한 액정 표시장치에서, 확산 필름을 구비한 광학 필름들의 구조를 나타내는 단면도.
도 4는 종래 기술에 의한 액정 표시장치에서, DBEF 필름을 구비한 광학 필름들의 구조를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트가 하부 편광판에 합지된 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 6은 프리즘 시트의 제조공정을 나타낸 도면.
도 7은 편광판과 프리즘 시트가 합지된 광학 필름을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트와 하부 편광판이 합지된 구조를 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트를 나타낸 사시도.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트와 하부 편광판이 합지된 구조를 나타낸 사시도.
도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트를 나타낸 사시도.
도 12는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트의 제조 및 편광판과의 합지 공정을 나타낸 도면.
도 13과 도 14는 소프트 몰드의 구조에 따라 제조되는 프리즘 시트를 나타낸 모식도.
도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 단면도.
도 16은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 단면도.
도 17은 본 발명의 비교 예 1 및 실시 예 1과 2에 따른 광학 필름의 침수 테스트 결과를 나타낸 표.
도 18은 침수 테스트를 나타낸 이미지.
도 19는 본 발명의 비교 예 2 및 실시 예 3과 4에 따른 액정 표시장치의 고온/고습 평가 결과를 나타낸 표.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
<제1 실시 예>
이하, 도 5 내지 11을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 예에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트가 하부 편광판에 합지된 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 6은 프리즘 시트의 제조공정을 나타낸 도면이다. 도 7은 편광판과 프리즘 시트가 합지된 광학 필름을 나타낸 도면이다. 도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트와 하부 편광판이 합지된 구조를 나타낸 사시도이다. 도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트를 나타낸 사시도이다. 도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트와 하부 편광판이 합지된 구조를 나타낸 사시도이다. 도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트를 나타낸 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 액정 표시장치(LCD)는, 액정 표시패널(LCP), 상부 편광판(UPOL), 하부 편광판(LPOL), 지지 시트(SSP) 및 프리즘 시트(PS)를 포함한다.
액정 표시패널(LCP)는 액정 층을 사이에 두고 면 합착된 상부 기판과 하부 기판을 포함한다. 액정 표시패널(LCP)의 상부 표면에는 상부 편광판(UPOL)이 합착되어 있다. 액정 표시패널(LCP)의 하부 표면에는 하부 편광판(LPOL)이 합착되어 있다.
상부 편광판(UPOL)은 제1 방향으로 정렬된 광 투과축 혹은 광 차단축을 갖는다. 하부 편광판(LPOL)은 제2 방향으로 정렬된 광 투과축 혹은 광 차단축을 갖는다. 액정 표시장치(LCD)가 노멀리 블랙(Normally Black)인 경우, 제1 광 투과축과 제2 광 투과축은 서로 직교하도록 배치하는 것이 바람직하다. 반면에, 노멀리 화이트(Normally White)인 경우에는, 제1 광 투과축과 제2 광 투과축은 평행하게 배치될 수 있다.
하부 편광판(LPOL)은 도시하지 않았지만 편광판인 코어층, 코어층의 상면과 하면에 각각 합착된 상부 보호층과 하부 보호층을 포함한다. 편광판은 공기 중에 포함된 수분에 의해 변형되기 쉽다. 따라서, 편광판의 양면에는 각각 상부 보호층과 하부 보호층이 합착된다. 또한, 하부 편광판(LPOL)은 코어층의 상면과 하면 중 적어도 하나에 보호층이 형성될 수도 있다. 코어층의 상면에 위치하는 보호층은 아크릴 보호층일 수 있고, 코어층의 하면에 위치하는 보호층은 TAC일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 하부 편광판(LPOL)은 접착층을 통해 액정 표시패널(LCP)에 부착된다.
하부 편광판(LPOL)의 하부 표면에는 지지 시트(SSP)가 위치한다. 지지 시트(SSP)는 광원으로부터 입사되는 광을 투과시키고 프리즘 시트(PS)와 접착되는 역할을 한다. 이를 위해, 지지 시트(SSP)는 광원으로부터 입사되는 광을 투과시킬 수 있고 공기 중의 수분에 대한 저항력이 큰 물질, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스틸렌(PS) 및 폴리에폭시(PE)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 지지 시트(SSP)는 백 라이트 유닛의 박형화에 부응하여 얇은 두께, 예를 들어, 10㎛ 내지 250㎛의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 지지 시트(SSP)가 10㎛ 이상의 두께를 갖도록 함으로써 광학 필름의 기계적 물성 및 내열성이 떨어지지 않는 한도 내에서 백 라이트 유닛을 최대한 박형화할 수 있다. 또한, 지지 시트(SSP)가 250㎛ 이하의 두께를 갖도록 함으로써 백 라이트 유닛의 박형화를 달성함과 아울러 광학 필름의 기계적 물성 및 내열성을 최대화할 수 있다.
지지 시트(SSP)의 하부 표면에 프리즘 시트(PS)가 위치한다. 프리즘 시트(PS)는 기저 시트(SS) 상에 프리즘 패턴이 형성된 프리즘부(PP)를 포함한다.
기저 시트(SS)는 광원으로부터 입사되는 광을 투과시키고 프리즘 시트(PS)의 프리즘부(PP)를 보호하는 역할을 한다. 이를 위해, 기저 시트(SS)는 광원으로부터 입사되는 광을 투과시킬 수 있고 공기 중의 수분에 대한 저항력이 큰 물질, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스틸렌(PS) 및 폴리에폭시(PE)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 기저 시트(SS)는 백 라이트 유닛의 박형화에 부응하여 얇은 두께, 예를 들어, 10㎛ 내지 250㎛의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 기저 시트(SS)가 10㎛ 이상의 두께를 갖도록 함으로써 광학 필름의 기계적 물성 및 내열성이 떨어지지 않는 한도 내에서 백 라이트 유닛을 최대한 박형화할 수 있다. 또한, 기저 시트(SS)가 250㎛ 이하의 두께를 갖도록 함으로써 백 라이트 유닛의 박형화를 달성함과 아울러 광학 필름의 기계적 물성 및 내열성을 최대화할 수 있다.
프리즘부(PP)는 기저 시트(SS) 상에 위치하며, 프리즘 패턴에 의해 광원으로부터 입사된 광을 집광시킬 수 있다. 프리즘부(PP)는 광원으로부터 입사되는 광을 투과시키기 위해 투명한 고분자 수지로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 고분자 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스틸렌(PS) 및 폴리에폭시(PE)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
한편, 도 6을 참조하면, 프리즘 시트(PS)는 기저 시트 상에 수지가 도포된 후 프리즘의 역상이 표면에 형성된 하드 몰드(hard mold, HM)로 찍어내어 형성된다. 하드 몰드(HM)로 형성된 프리즘 시트(PS)는 프리즘의 산이 연속적으로 형성된다. 프리즘 시트(PS)는 원하는 영역만큼을 재단하여 사용한다.
도 7을 참조하면, 앞서 제조된 프리즘 시트(PS)는 UV 레진 등의 접착제를 통해 지지 시트(SSP)에 접착된 후 하부 편광판(LPOL)과 합지되어 하나의 일체화된 광학 필름(OPT)으로 제조된다. 그러나, 광학 필름(OPT)의 프리즘 시트(PS)는 산과 산 사이의 공간이 외부 환경 특히 수분에 노출됨에 따라, 산과 산 사이의 공간으로 수분이 침투되는 모세관 현상으로 발생하게 된다. 모세관 현상이 발생하여 수분이 침투된 광학 필름(OPT)이 액정 표시장치에 적용되면, 화질 불량 등의 치명적인 문제가 발생하게 된다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프리즘 시트(PS)는 기저 시트(SS) 상에 형성된 스티치부(STP)를 더 포함한다. 스티치부(STP)는 프리즘 시트(PS)의 적어도 양 가장자리에 위치하여 프리즘부(PP)의 산(P)과 산(P) 사이의 골(V)이 외부로 노출되는 것을 방지한다.
보다 자세하게, 도 8과 도 9를 참조하면, 스티치부(STP)는 프리즘부(PP)의 산(P)의 길이 방향에 수직하는 방향에 위치하여, 프리즘부(PP)의 산(P)과 산(P) 사이의 골(V)의 입구를 메운다. 프리즘 시트(PS) 상부에 지지 시트(SSP)가 합지되면, 프리즘부(PP)의 산(P)과 산(P) 사이로 외부의 수분이 침투할 수 있는 경로가 완전히 차단된다. 예를 들어, 프리즘부(PP)의 길이 방향과 나란한 양측에는 프리즘부(PP)의 산(P)이 지지 시트(SSP)에 접착되어 수분의 침투 경로가 차단되고, 프리즘부(PP)의 길이 방향과 수직한 양측에는 스티치부(STP)가 지지 시트(SPS)에 접착되어 수분의 침투 경로가 차단된다. 따라서, 본 발명은 프리즘 시트(PS)의 프리즘부(PP)의 길이 방향에 수직하는 방향에 스티치부(STP)를 형성하여 프리즘부(PP)의 산(P)과 산(P) 사이의 골(V)을 메움으로써, 외부의 수분이 모세관 현상에 의해 산(P)과 산(P) 사이의 골(V)을 통해 침투하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 스티치부(STP)는 프리즘부(PP)의 산(P)의 길이 방향에 수직한 방향의 길이(L1)와, 프리즘부(PP)의 산(P)의 길이 방향의 폭(W1)을 가진다. 스티치부(STP)의 길이(L1)는 프리즘 시트(PS)와 동일한 길이를 가짐으로써, 외부로 노출된 프리즘부(PP)의 모든 골(V)을 메우도록 한다. 스티치부(STP)의 폭(W1)은 적어도 1mm 이상으로 이루어져, 외부의 수분이 스티치부(STP)를 통해 내부로 침투될 수 없도록 한다. 스티치부(STP)는 액정 표시장치의 베젤 영역에 위치함으로써, 액정 표시패널의 표시품질을 저하시키지 않는다. 따라서, 스티치부(STP)의 폭(W1)은 액정 표시장치의 베젤 영역의 폭보다 작을 수 있으며, 베젤 영역의 폭은 액정 표시장치의 인치(inch) 별로 상이하기 때문에 특별히 한정되지 않는다.
본 발명의 액정 표시장치는 가로가 길고 세로가 짧은 형상으로 이루어진다. 그리고 하부 편광판(LPOL), 지지 시트(SSP) 및 프리즘 시트(PS)도 가로가 길고 세로가 짧은 형상으로 이루어진다. 여기서 가로는 도 8에서 도시된 x축을 의미하고 세로는 y축을 의미한다. 프리즘 시트(PS)는 산(P)의 길이 방향이 프리즘 시트(PS)의 가로 방향과 나란하게 배열되고, 스티치부(STP)는 프리즘 시트(PS)의 세로 방향과 나란하게 배열될 수 있다. 따라서, 스티치부(STP)는 액정 표시장치의 세로 방향의 베젤에 대응되게 배치된다.
한편, 도 10과 도 11을 참조하면, 본 발명의 프리즘 시트(PS)는 산(P)의 길이 방향이 프리즘 시트(PS)의 세로 방향과 나란하게 배열된다. 스티치부(STP)는 세로 방향으로 배열된 산(P)과 산(P) 사이의 골(V)을 메우기 위해, 프리즘 시트(PS)의 가로 방향과 나란하게 배열될 수 있다. 본 발명의 프리즘 시트(PS)는 스티치부(STP)가 프리즘부(PP)의 산(P)의 길이 방향에 수직하게 위치한다면 액정 표시패널의 어느 방향에나 위치할 수 있으며 특별히 한정되지 않는다.
또한, 본 발명의 프리즘 시트(PS)의 프리즘부(PP)의 산(P)들은 서로 중첩될 수도 있고, 서로 이격될 수도 있다. 또한, 프리즘부(PP)의 산(P)들은 연속적이거나 불연속적인 패턴으로 이루어진다. 또한, 프리즘부(PP)의 산(P)들은 길이 방향으로 산의 높이가 일정하거나 가변할 수 있고, 프리즘부(PP)의 골(V)들은 길이 방향으로 골(V)의 깊이가 일정하거나 가변할 수 있다. 또한, 프리즘부(PP)의 산(P)들은 인접한 산(P) 간의 피치가 일정하거나 가변할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 공지된 방법으로 형성될 수 있는 다양한 길이와 형상을 갖는 프리즘부(PP)를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 액정 표시장치는 전술한 광학 필름(OPT)이 합착된 액정 표시패널(LCP)의 하부에 백 라이트 유닛이 구비된다. 백 라이트 유닛은 도 1에 도시된 백 라이트 유닛일 수 있다. 백 라이트 유닛은 광원(LS), 도광판(LG) 및 반사판을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 백 라이트 유닛에 별도의 광학 필름이 구비되지 않고, 액정 표시패널(LCP)에 부착된 광학 필름으로 대체될 수 있다. 그러나, 백 라이트 유닛에 확산 시트 등의 추가의 광학 필름이 더 구비될 수도 있다. 따라서, 액정 표시패널(LCP)의 하부에 구비된 백 라이트 유닛으로부터 광이 액정 표시패널(LCP)로 제공될 수 있다.
이하, 전술한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트의 제조방법에 대해 설명한다.
도 12는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트의 제조 및 편광판과의 합지 공정을 나타낸 도면이고, 도 13과 도 14는 소프트 몰드의 구조에 따라 제조되는 프리즘 시트를 나타낸 모식도이다.
도 12를 참조하면, 제1 롤(R1)에 프리즘 시트의 기저 시트 원단(SSF)을 장착하고 제2 롤(R2)에 지지 시트가 접착된 편광판 원단(POLF)을 장착하고, 소프트 몰드(SM)에 투입되는 레진(resin)을 준비한다. 형성하고자 하는 프리즘 패턴이 형성된 프리즘 시트를 소프트 몰드(SM)에 감아 장착한다. 도시하지 않았지만 프리즘 시트를 소프트 몰드(SM)에 감으면 프리즘 시트의 끝단과 끝단이 접착되어 프리즘 패턴이 형성되지 않는 스티치 접착부가 형성된다. 스티치 접착부에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
이어, 제1 롤러(R1)를 회전시켜 기저 시트 원단(SSF)을 소프트 몰드(SM)로 이송시키고 레진을 투입한다. 기저 시트 원단(SSF)에 레진이 도포되고, 소프트 몰드(SM)에 의해 레진이 압착되어 프리즘부(PP)와 스티치부(미도시)가 형성된다. 기저 시트 원단(SSF)에 프리즘부(PP)와 스티치부(미도시)가 형성되면, 저압에서 반경화가 수행되어 프리즘 시트 원단(PSF)이 제조된다. 제2 롤러(R2)를 회전시켜 편광판 원단(POLF)을 압착 롤러(LR)로 이송시킨다. 이때, 압착 롤러(LR) 이전에 프리즘 시트(PS) 원단과 편광판(POL) 원단이 압착되어 접착될 수 있도록 UV 접착제를 도포한다.
이어, 압착 롤러(LR)에서 프리즘 시트 원단(PSF)과 편광판 원단(POLF)이 동시에 압착되어 합지된다. 합지된 광학 필름은 자외선 경화(MH-UV) 등이 수행되어 제3 롤러(R3)에 감겨 수납된다. 이렇게 제조된 광학 필름은 원하는 사이즈로 재단하여 액정 표시장치의 하부 표면에 부착되어 사용된다.
본 발명의 프리즘 시트에 구비된 스티치부의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 13을 참조하면, 소프트 몰드(SM)는 제4 및 제5 롤러(R4, R5)를 포함하며, 제4 및 제5 롤러(R4, R5)에 감겨진 프리즘 패턴 시트(PPS)가 구비된다. 프리즘 패턴 시트(PPS)는 프리즘 시트에 형성하고자 하는 프리즘 패턴의 역상이 형성된 것이다. 프리즘 패턴 시트(PPS)가 제4 및 제5 롤러(R4, R5)에 감긴 후 고정되기 위해, 프리즘 패턴 시트(PPS)의 양측 가장자리가 접착된 스티치 접착부(ST)가 형성된다. 스티치 접착부(ST)에는 프리즘 패턴이 형성되지 않는다.
소프트 몰드(MS)에 레진이 투입된 후 제4 및 제5 롤러(R4, R5)가 회전하면, 프리즘 패턴 시트(PPS)가 레진이 도포된 기저 시트(SS)를 압착한다. 프리즘 패턴 시트(PPS)의 프리즘 패턴이 레진에 압착되면, 기저 시트(SS)에 프리즘부(PP)가 형성된다. 그리고, 프리즘 패턴 시트(PPS)의 스티치 접착부(ST)가 레진에 압착되면 프리즘 패턴이 형성되지 않고 평평한 레진층이 존재하는 스티치부(STP)가 형성된다.
여기서, 소프트 몰드(SM)의 제4 및 제5 롤러(R4, R5)에 프리즘 패턴 시트(PPS)를 감을 때, 프리즘 패턴 시트(PPS)의 프리즘의 산(P)의 길이 방향이 제4 및 제5 롤러(R4, R5)의 회전 방향과 나란하게 배치되고 프리즘 패턴 시트(PPS)의 스티치 접착부(ST)가 제4 및 제5 롤러(R4, R5)의 회전 방향과 수직하게 배치할 수 있다. 이에 따라, 프리즘 시트(PS)에 형성되는 프리즘부(PP)의 산(P)의 길이 방향이 프리즘 패턴 시트(PPS)의 프리즘의 산(P)의 길이 방향과 나란하게 혹은 동일하게 형성되고, 프리즘 시트(PS)에 형성되는 스티치부(STP)는 프리즘의 산(P)의 길이 방향과 수직하게 형성될 수 있다.
반면, 도 14를 참조하면, 소프트 몰드(MS)의 제4 및 제5 롤러(R4, R5)에 프리즘 패턴 시트(PPS)를 감을 때, 프리즘 패턴 시트(PPS)의 프리즘의 산(P)의 길이 방향이 제4 및 제5 롤러(R4, R5)의 회전 방향과 수직하게 배치되고 프리즘 패턴 시트(PPS)의 스티치 접착부(ST)가 제4 및 제5 롤러(R4, R5)의 회전 방향과 나란하게 배치할 수도 있다. 이에 따라, 프리즘 시트(PS)에 형성되는 프리즘부(PP)의 산(P)의 길이 방향이 프리즘 패턴 시트(PPS)의 프리즘의 산(P)의 길이 방향과 수직하게 형성되고, 프리즘 시트(PS)에 형성되는 스티치부(STP)는 프리즘의 산(P)의 길이 방향과 나란하게 혹은 동일하게 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프리즘 시트를 구비한 액정 표시장치는 프리즘 시트의 산과 산 사이에 형성된 골을 스티치부로 메움으로써, 모세관 현상으로 외부의 수분이 골을 통해 침투하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 액정 표시장치의 표시 불량이 발생하는 것을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
<제2 실시 예>
이하, 도 15를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시장치에 대해 설명한다. 도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 액정 표시장치(LCD)는, 액정 표시패널(LCP), 상부 편광판(UPOL), 하부 편광판(LPOL), 지지 시트(SSP), 확산 시트(DIF) 및 프리즘 시트(PS)를 포함한다.
전술한 제1 실시 예에 의한 액정 표시장치(LCD)와는 달리, 지지 시트(SSP)와 프리즘 시트(PS) 사이에 확산 시트(DIF)를 더 포함한다. 확산 시트(DIF)는 프리즘 시트(PS)를 통과한 빛들이 액정 표시패널(LCP) 전체 표면에 걸쳐 고른 휘도 분포를 갖도록 분산시키는 역할을 한다. 예를 들어, 에지형 백 라이트의 경우, 광원이 위치하는 측변이 그 반대되는 측변보다 더 밝은 휘도를 가질 수 있다. 또한, 직하형 백 라이트의 경우, 광원이 위치한 부분이 광원의 주변 부분보다 더 밝은 휘도를 가질 수 있다. 확산 시트(DIF)는 액정 표시패널(LCP)의 전체 표면에 대해 균일하지 않은 빛의 휘도 분포를 균일하게 확산시킨다.
보다 자세하게, 확산 시트(DIF)는 하부 편광판(LPOL), 지지 시트(SSP) 및 프리즘 시트(PS)와 합지되어 일체로 이루어진다. 확산 시트(DIF)는 기재 시트(BS) 및 기재 시트(BS) 상에 형성된 비드(BD)가 도포된 확산층(DL)을 포함한다.
기재 시트(BS)는 광원으로부터 입사되는 광을 투과시키고 확산 시트(DIF)를 지지하는 역할을 한다. 이를 위해, 기재 시트(BS)는 광원으로부터 입사되는 광을 투과시킬 수 있고 공기 중의 수분에 대한 저항력이 큰 물질, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스틸렌(PS) 및 폴리에폭시(PE)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 기재 시트(BS)는 백 라이트 유닛의 박형화에 부응하여 얇은 두께, 예를 들어, 10㎛ 내지 250㎛의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 기재 시트(BS)가 10㎛ 이상의 두께를 갖도록 함으로써 광학 필름의 기계적 물성 및 내열성이 떨어지지 않는 한도 내에서 백 라이트 유닛을 최대한 박형화할 수 있다. 또한, 기재 시트(BS)가 250㎛ 이하의 두께를 갖도록 함으로써 백 라이트 유닛의 박형화를 달성함과 아울러 광학 필름의 기계적 물성 및 내열성을 최대화할 수 있다.
기재 시트(BS)의 상부 표면에 비드(BD)들이 도포된 확산층(DL)이 형성된다. 확산층(DL)은 레진에 복수의 비드(BD)들이 분포된다. 레진은 투명하며 내열성과 기계적 특성이 우수한 수지를 사용할 수 있으며 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리카보네이트(PC) 얼로이, 폴리스타이렌(PS), 내열폴리스타이렌(PS), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리우레탄(PU),폴리이미드(PI),폴리비닐클로라이드(PVC), 스타이렌아크릴로니트릴혼합(SAN),에틸렌초산비닐(EVA), 폴리아미드(PA), 폴리아세탈(POM), 페놀, 에폭시(EP), 요소(UF), 멜라닌(MF), 불포화포리에스테르(UP), 실리콘(SI) 및 사이크로올레핀폴리머를 사용할 수 있다.
복수의 비드(BD)들은 전술한 레진과 동종 또는 이종의 수지를 사용하여 제작될 수 있으며, 레진에 대해 10 내지 50 중량부로 포함될 수 있다. 비드(BD)의 크기는 레진의 두께에 따라 적절하게 선택될 수 있으며, 1 내지 10㎛일 수 있다. 비드(BD)들의 크기는 실질적으로 동일할 수 있으며, 레진 내에서의 분포도 규칙적일 수 있다. 이와는 달리, 비드(BD)들의 크기는 서로 다르며, 레진 내에서의 분포도 불규칙적일 수 있다.
도시하지 않았지만, 확산 시트(DIF)의 하부 표면에도 복수의 비드들이 포함된 보호층이 위치할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
확산 시트(DIF) 하부에 프리즘 시트(PS)가 위치한다. 프리즘 시트(PS)는 프리즘부(PP)와 스티치부(STP)가 기저 시트(SS)에 형성된 구조로, 전술한 제1 실시 예에 개시된 프리즘 시트(PS)와 동일한 구성으로 이루어진다. 프리즘 시트(PS)에 대한 자세한 설명은 전술하였으므로 생략한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시장치(LCD)에서, 지지 시트 원단이 접착된 하부 편광판 원단, 확산 시트 원단 및 프리즘 시트 원단은 동시에 라미네이션함으로써, 하부 편광판 원단, 지지 시트 원단, 확산 시트 원단 및 프리즘 시트 원단을 합지하여 일체화된 광학 필름으로 제조한다. 이렇게 제조된 광학 필름은 원하는 사이즈로 절단하여 액정 표시장치의 하부 표면에 부착되어 사용된다.
본 실시 예에서는 확산 시트(DIF)가 하부 편광판(LPOL)과 프리즘 시트(PS) 사이에 구비된 것을 도시하고 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며, 프리즘 시트(PS)의 하부에 구비되어 하부 편광판(LPOL), 지지 시트(SSP) 및 프리즘 시트(PS)와 일체화 될 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정표시장치는 하부 편광판, 지지 시트, 확산 시트 및 프리즘 시트를 합지하여 일체화된 광학 필름을 제조할 수 있는 이점이 있다. 또한, 프리즘 시트의 산과 산 사이에 형성된 골을 스티치부로 메움으로써, 모세관 현상으로 외부의 수분이 골을 통해 침투하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 액정 표시장치의 표시 불량이 발생하는 것을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
<제3 실시 예>
이하, 도 16을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정 표시장치에 대해 설명한다. 도 16은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 의한 액정 표시장치(LCD)는, 액정 표시패널(LCP), 상부 편광판(UPOL), 하부 편광판(LPOL), 지지 시트(SSP), 제1 프리즘 시트(PS1) 및 제2 프리즘 시트(PS2)를 포함한다.
전술한 제1 및 제2 실시 예에 의한 액정 표시장치(LCD)와는 달리, 지지 시트(SSP) 하부에 제1 프리즘 시트(PS1)와 제2 프리즘 시트(PS2)를 포함한다.
제1 프리즘 시트(PS1)는 제1 기저 시트(SS1) 상에 복수의 프리즘 패턴이 배치된 제1 프리즘부(PP1)와 제1 프리즘부(PP1)의 골(V)을 메우는 제1 스티치부(STP1)가 형성된다. 또한, 제2 프리즘 시트(PS2)도 제2 기저 시트(SS2) 상에 복수의 프리즘 패턴이 배치된 제2 프리즘부(PP2)와 제2 프리즘부(PP2)의 골을 메우는 제2 스티치부(STP2)가 형성된다. 각 구성에 대해서는 전술하였으므로, 그 설명을 생략한다.
제1 프리즘 시트(PS1)는 제1 프리즘부(PP1)의 산(P)의 길이 방향이 y축 방향으로 배열되고, 제1 스티치부(STP1)가 x축 방향으로 배열된다. 제2 프리즘 시트(PS2)는 제2 프리즘부(PP2)의 산(P)의 길이 방향이 x축 방향으로 배열되고, 제2 스티치부(STP2)가 y축 방향으로 배열된다. 즉, 제1 프리즘 시트(PS1)의 산(P)의 길이 방향 및 제1 스티치부(STP1)의 길이 방향은 제2 프리즘 시트(PS2)의 산(P)의 길이 방향 및 제2 스티치부(STP2)의 길이 방향과 수직하게 배열된다. 따라서, 광원으로부터 입사되는 광이 제1 프리즘 시트(PS1)와 제2 프리즘 시트(PS2)를 통과하면서 액정 표시패널(LCP)의 표면에 대한 법선을 중심으로 가우시안 분포의 형태로 집광될 수 있다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정 표시장치(LCD)에서, 하부 편광판(LPOL), 지지 시트(SSP), 제1 프리즘 시트(PS1) 및 제2 프리즘 시트(PS2)는 각각 소프트 몰드를 이용하여 제1 프리즘 시트 원단과 제2 프리즘 시트 원단을 형성한 후, 지지 시트 원단이 접착된 하부 편광판 원단과 함께 동시에 라미네이션하여, 하부 편광판 원단, 지지 시트 원단, 제1 프리즘 시트 원단 및 제2 프리즘 시트 원단을 합지하여 일체화된 광학 필름으로 제조한다. 이렇게 제조된 광학 필름은 원하는 사이즈로 재단하여 액정 표시장치의 하부 표면에 부착되어 사용된다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정표시장치는 하부 편광판, 지지 시트, 제1 프리즘 시트 및 제2 프리즘 시트를 합지하여 일체화된 광학 필름을 제조할 수 있는 이점이 있다. 또한, 프리즘 시트의 산과 산 사이에 형성된 골을 스티치부로 메움으로써, 모세관 현상으로 외부의 수분이 골을 통해 침투하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 액정 표시장치의 표시 불량이 발생하는 것을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 비교 예 및 실시 예들에 따른 액정 표시장치의 광학 특성들에 대해 실험한 데이터를 살펴보기로 한다. 도 17은 본 발명의 비교 예 1 및 실시 예 1과 2에 따른 광학 필름의 침수 테스트 결과를 나타낸 표이고, 도 18은 침수 테스트를 나타낸 이미지이다. 도 19는 본 발명의 비교 예 2 및 실시 예 3과 4에 따른 액정 표시장치의 고온/고습 평가 결과를 나타낸 표이다. 여기서, 비교예 2에 따른 액정 표시장치는 전술한 비교 예 1에 따른 광학 필름이 구비되었고, 실시 예 3에 따른 액정 표시장치는 전술한 실시 예 2에 따른 광학 필름이 구비되었다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 비교 예 1에 따른 광학 필름은 프리즘 시트의 골을 통해 모세관 현상이 강하게 발생하여 수분이 침투되었다. 실시 예 1에 따른 광학 필름은 스티치부의 폭이 0.5mm로 형성된 것으로, 프리즘의 골을 통해 모세관 현상이 일부 발생하여 수분이 소량 침투되었다. 그리고 실시 예 2에 따른 광학 필름은 스티치부의 폭이 1mm로 형성된 것으로, 모세관 현상이 발생하지 않아 수분이 전혀 침투되지 않았다.
또한, 도 19를 참조하면, 비교 예 2에 따른 액정 표시장치의 고온/고습 평가 결과 프리즘의 골을 통해 모세관 현상이 발생하여 수분이 침투되었다. 그러나, 실시 예 3에 따른 액정 표시장치의 고온/고습 평가 결과 모세관 현상이 발생하지 않았고 수분이 전혀 침투되지 않았다.
이 결과를 통해, 프리즘 시트에 스티치부를 형성하여 수분의 침투 경로를 차단함으로써, 모세관 현상이 발생하는 것을 방지하여 수분의 침투를 방지할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 실시 예들에 따른 액정표시장치는 프리즘 시트의 산과 산 사이에 형성된 골을 스티치부로 메움으로써, 모세관 현상으로 외부의 수분이 골을 통해 침투하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 액정 표시장치의 표시 불량이 발생하는 것을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
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.
EBLU: 에지형 백 라이트 유닛 LCP: 액정 표시패널
LS: 광원: LG: 도광판
CB: 커버 버텀 REF: 반사판
OPT: 광학 필름 SU: 상부 유리 기판
SL: 하부 유리 기판 LC: 액정층
LPOL : 하부 편광판 UPOL : 상부 편광판
SSP : 지지 시트 PS : 프리즘 시트

Claims (15)

  1. 표시패널; 및
    상기 표시패널의 하면에 합착된 광학 필름을 포함하며,
    상기 광학 필름은,
    편광판;
    상기 편광판 하면에 위치하여 상기 편광판과 일체화된 지지 시트; 및
    상기 지지 시트 하면에 위치하여 상기 지지 시트와 일체화된 프리즘 시트를 포함하며,
    상기 프리즘 시트는 기저 시트 및 상기 기저 시트 상에 형성된 프리즘부와 스티치부를 포함하고, 상기 프리즘부는 복수의 산을 포함하며,
    상기 프리즘부의 복수의 산들이 상기 지지시트 하면에 직접 접촉하여 형성된 공간을 포함하는 액정 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 스티치부는 상기 프리즘 시트의 적어도 양측면에 위치하는 액정 표시장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 스티치부는 상기 프리즘부의 산의 길이 방향과 수직한 방향으로 위치하는 액정 표시장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 스티치부는 상기 프리즘부의 산과 산 사이에 형성된 골을 메우는 액정 표시장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 스티치부의 폭은 적어도 1mm 이상인 액정 표시장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 지지 시트와 상기 프리즘 시트 사이에 위치하며, 상기 지지 시트 및 상기 프리즘 시트와 일체화된 확산 시트를 더 포함하는 액정 표시장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 프리즘 시트 하부에 위치하며, 상기 프리즘 시트와 일체화된 추가의 프리즘 시트를 더 포함하는 액정 표시장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 편광판은 적어도 코어층을 포함하는 액정 표시장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 편광판은 상기 코어층의 적어도 일면에 보호층을 더 포함하는 액정 표시장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 표시패널 하부에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함하며, 상기 백라이트 유닛은 광원, 도광판 및 반사판을 포함하는 액정 표시장치.
  11. 지지 시트가 접착된 편광판 원단과, 제1 기저 시트 원단을 각각 롤러에 장착하는 단계;
    제1 소프트 몰드에 레진을 투입하고 상기 제1 기저 시트 원단에 복수의 산을 포함하는 제1 프리즘부와 제1 스티치부를 형성하여 제1 프리즘 시트 원단을 형성하는 단계;
    상기 편광판 원단과 상기 제1 프리즘 시트 원단을 압착 롤러에서 합착하고 재단하여 상기 지지 시트 하면에 상기 제1 프리즘부의 복수의 산이 직접 접촉하여 형성된 공간을 포함하는 광학 필름을 제조하는 단계; 및
    상기 광학 필름을 액정 표시패널의 하면에 부착하는 단계를 포함하는 액정 표시장치의 제조방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 소프트 몰드는 롤러들 및 상기 롤러들에 감겨진 프리즘 패턴 시트를 포함하며, 상기 프리즘 패턴 시트는 프리즘 패턴과 스티치 접착부가 형성된 액정 표시장치의 제조방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    확산 시트 원단을 롤러에 장착하는 단계; 및
    상기 확산 시트 원단을 상기 편광판 원단 및 상기 제1 프리즘 시트 원단과 함께 압착 롤러에서 합착하고 재단하여 광학 필름을 제조하는 단계를 더 포함하는 액정 표시장치의 제조방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    제2 기저 시트 원단을 롤러에 장착하는 단계;
    제2 소프트 몰드에 레진을 투입하고 상기 제2 기저 시트 원단에 제2 프리즘부와 제2 스티치부를 형성하여 제2 프리즘 시트 원단을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 프리즘 시트 원단을 상기 편광판 원단 및 상기 제1 프리즘 시트 원단과 함께 압착 롤러에서 합착하고 재단하여 광학 필름을 제조하는 단계를 더 포함하는 액정 표시장치의 제조방법.
  15. 편광판;
    상기 편광판 하면에 위치하여 상기 편광판과 일체화된 지지 시트; 및
    상기 지지 시트 하면에 위치하여 상기 지지 시트와 일체화된 프리즘 시트를 포함하며,
    상기 프리즘 시트는 기저 시트 및 상기 기저 시트 상에 형성된 프리즘부와 스티치부를 포함하고, 상기 프리즘부는 복수의 산을 포함하며,
    상기 프리즘부의 복수의 산들이 상기 지지시트 하면에 직접 접촉하여 형성된 공간을 포함하는 광학 필름.
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