KR20040097426A - Liquid crystal display apparatus - Google Patents

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KR20040097426A
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polarizer
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KR1020030029711A
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한병웅
이정환
김규석
주영비
이강용
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삼성전자주식회사
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    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation

Abstract

PURPOSE: An LCD(Liquid Crystal Display) is provided to improve a light efficiency and a brightness by installing a multiple-layered film having a function of polarizing and condensing the light under an LCD panel. CONSTITUTION: A light supply unit(210) is disposed under an LCD panel(100). An optical film(230) is disposed between the LCD panel and the light supplying unit. The optical film includes the first light condenser. A multiple-layered film(240) is disposed between the LCD panel and the optical film. The multiple-layered film has a polarizer and the second condenser. In case of the light supply unit(210) supplying a light, the light is condensed by the optical film. The condensed light is polarized by the polarizer and is condensed again by the second condenser, thereby having a high brightness.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}Liquid crystal display device {LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 향상시키기 위한 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device for improving display quality.

일반적으로 액정표시장치는 광을 이용하여 화상을 표시하는 액정패널 및 상기 광을 발생시켜 상기 액정패널로 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.In general, a liquid crystal display includes a liquid crystal panel that displays an image using light and a backlight assembly that generates the light and provides the light to the liquid crystal panel.

상기 백라이트 어셈블리는 상기 광을 발생하는 램프, 상기 광의 경로를 변경하여 상기 액정패널로 상기 광을 출사하는 도광판, 상기 도광판의 상부에 위치하고 상기 광의 휘도를 균일하게 하기 위한 광학 시트들 및 상기 도광판으로부터 누설되는 광을 다시 도광판으로 반사하기 위한 반사판을 포함한다.The backlight assembly may include a lamp for generating the light, a light guide plate for changing the path of the light and outputting the light to the liquid crystal panel, optical sheets positioned on the light guide plate to equalize the brightness of the light, and leakage from the light guide plate. It includes a reflector for reflecting the light back to the light guide plate.

상기 광학 시트들은 상기 도광판으로부터 입사된 광을 확산시키는 제1 확산 시트, 상기 제1 확산 시트의 상부에 위치하고 상기 광을 집광하기 위한 프리즘 시트 및 상기 프리즘 시트의 상부에 위치하고 상기 광을 확산시키기 위한 제2 확산 시트를 포함한다.The optical sheets may include a first diffusion sheet for diffusing light incident from the light guide plate, a prism sheet positioned on the first diffusion sheet and condensing the light, and an optical diffusion sheet positioned on the prism sheet and diffusing the light. 2 diffusion sheets.

상기 프리즘 시트는 상기 광을 제1 방향으로 집광하는 제1 프리즘 시트 및 상기 광을 수평 방향으로 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 집광하는 제2 프리즘 시트를 포함한다.The prism sheet includes a first prism sheet for collecting the light in a first direction and a second prism sheet for collecting the light in a second direction different from the first direction in a horizontal direction.

상기 백라이트 어셈블리 상부에 위치하는 상기 액정패널은 상기 램프로부터 출사된 광 중에서 상기 프리즘 시트 및 확산 시트에 의해 일부 편광된 광만을 이용하므로 상기 광의 효율이 떨어진다. 또한, 상기 광은 상기 프리즘 시트 및 상기 확산 시트에 입사 될 때, 상기 프리즘 시트 및 상기 확산 시트의 입사면에서 산란되거나 흡수되어 상기 광 손실이 발생한다. 이에 따라, 액정패널의 휘도가 저하되고,표시 품질이 떨어진다.Since the liquid crystal panel positioned on the backlight assembly uses only light partially polarized by the prism sheet and the diffusion sheet from the light emitted from the lamp, the efficiency of the light is low. In addition, when the light is incident on the prism sheet and the diffusion sheet, the light is scattered or absorbed at the incident surface of the prism sheet and the diffusion sheet to generate the light loss. As a result, the luminance of the liquid crystal panel is lowered and the display quality is lowered.

본 발명의 목적은 표시 품질을 향상시키기 위한 액정표시장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device for improving display quality.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 복층 필름의 위치에 따른 액정패널의 휘도 분포를 시뮬레이션한 도면이다.2A and 2B are diagrams simulating the luminance distribution of the liquid crystal panel according to the position of the multilayer film shown in FIG. 1.

도 3은 도 1에 도시된 복층 필름을 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the multilayer film shown in FIG. 1.

도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 편광부의 다양한 일례를 나타낸 단면도이다.4A and 4B are cross-sectional views illustrating various examples of the polarizer illustrated in FIG. 3.

도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 복수의 집광부의 다양한 일례를 나타낸 단면도이다.5A and 5B are cross-sectional views illustrating various examples of the light collecting units illustrated in FIG. 3.

도 6은 도 1에 도시된 복층 필름의 다른 일례를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing another example of the multilayer film shown in FIG. 1.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 액정패널 200 : 백라이트 어셈블리100: liquid crystal panel 200: backlight assembly

210 : 광 공급부 220 : 확산 시트210: light supply portion 220: diffusion sheet

230 : 광학 필름 240 : 복층 필름230: optical film 240: multilayer film

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 액정표시장치는, 액정을 이용하여 화상을 표시하기 위한 액정패널, 상기 광을 발생하는 광 공급부, 상기 광을 1차 집광하는 광학 필름 및 복층 필름을 포함하여 이루어진다.According to one aspect of the present invention, a liquid crystal display device includes a liquid crystal panel for displaying an image using liquid crystal, a light supply unit for generating the light, an optical film for primary condensing the light, and It consists of a multilayer film.

상기 광 공급부는 상기 액정을 통과하는 제1 광을 제공한다. 상기 광학 필름은 상기 제1 광을 1차 집광하여 제2 광을 출사하는 제1 집광부를 갖고, 상기 액정패널 및 상기 광 공급부 사이에 상기 액정패널과 서로 마주보도록 위치한다. 복층 필름은 상기 제2 광을 편광하여 휘도가 증가된 제3 광을 출사하는 편광부 및 상기 제3 광을 2차 집광하여 제4 광을 출사하는 제2 집광부를 갖고, 상기 광학 필름 및 상기 액정패널의 사이에 위치한다.The light supply part provides first light passing through the liquid crystal. The optical film has a first condensing part that first condenses the first light and emits second light, and is positioned to face the liquid crystal panel between the liquid crystal panel and the light supply part. The multilayer film has a polarizing part that emits third light having increased brightness by polarizing the second light and a second condensing part which secondly condenses the third light and emits fourth light, wherein the optical film and the It is located between the liquid crystal panels.

이러한 액정표시장치에 의하면, 상기 광을 편광 및 집광하는 상기 복층 필름을 상기 액정패널의 바로 아래에 구비함으로써, 상기 광의 이용률을 높일 수 있고, 휘도를 향상시킬 수 있다.According to such a liquid crystal display device, by providing the multilayer film for polarizing and condensing the light directly under the liquid crystal panel, the utilization rate of the light can be increased and the luminance can be improved.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치(300)는, 광을 이용하여 화상을 표시하기 위한 액정패널(100) 및 상기 액정패널(100)의 아래에 위치하고, 상기 광을 발생시켜 상기 액정패널(100)로 제공하기 위한 백라이트 어셈블리(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the liquid crystal display device 300 according to the present invention is positioned below the liquid crystal panel 100 and the liquid crystal panel 100 for displaying an image using light, and generates the light. And a backlight assembly 200 for providing the liquid crystal panel 100.

보다 상세히는, 상기 액정패널(100)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT)가 어레이 형태로 형성된 제1 기판(110), 상기 제1 기판(110)과 서로 대향하여 결합하는 제2 기판(120), 상기 제1 및 제2 기판(110, 120)과의 사이에 형성된 액정층(130), 셀 갭을 유지하기 위한 스페이서(140) 및 상기 액정층(130)을 봉입하기 위한 실런트(150)를 포함한다.In more detail, the liquid crystal panel 100 includes a first substrate 110 having a thin film transistor (TFT) formed in an array, and a second substrate coupled to face the first substrate 110. (120), the liquid crystal layer 130 formed between the first and second substrates 110 and 120, a spacer 140 for maintaining a cell gap, and a sealant for encapsulating the liquid crystal layer 130 ( 150).

상기 제1 기판(110)은 투명 유리 기판(111) 및 상기 투명 유리 기판(111) 상에 스위칭 소자인 TFT가 형성된 액티브 층(112)을 포함한다.The first substrate 110 includes a transparent glass substrate 111 and an active layer 112 having a TFT as a switching element formed on the transparent glass substrate 111.

상기 액티브 층(112)은 게이트 신호를 전달하기 위한 게이트 라인, 데이터 신호를 전달하기 위한 데이터 라인 및 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 연결되고 상기 투명 유리 기판(111) 상에 매트릭스 형태로 형성되어 상기 액정층(130)에 신호 전압을 인가하고 차단하기 위한 TFT를 포함한다.The active layer 112 is a gate line for transmitting a gate signal, a data line for transmitting a data signal, and is connected to the gate line and the data line and is formed in a matrix form on the transparent glass substrate 111 so that the And a TFT for applying and blocking a signal voltage to the liquid crystal layer 130.

상기 제1 기판의(110)의 소스측에는 데이터측 구동신호를 상기 데이터 라인에 인가하기 위한 소스측 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : 이하, TCP)(미도시)가 부착된다. 상기 제1 기판(110)의 게이트측에는 게이트측 구동신호를 상기 게이트 라인에 인가하기 위한 게이트측 TCP(미도시)가 부착된다.A source side tape carrier package (TCP) (not shown) for applying a data side driving signal to the data line is attached to the source side of the first substrate 110. A gate side TCP (not shown) for applying a gate side driving signal to the gate line is attached to the gate side of the first substrate 110.

상기 제1 기판(110)의 상부에 구비되는 상기 제2 기판(120)은 투명 유리 기판(121) 및 상기 투명 유리 기판(121) 상에 형성되고 상기 광에 의해 소정의 색으로 발현되어 화상을 표시하는 컬러필터 층(122)을 포함한다.The second substrate 120 provided on the first substrate 110 is formed on the transparent glass substrate 121 and the transparent glass substrate 121 and is expressed in a predetermined color by the light to display an image. And a color filter layer 122 for displaying.

박막 공정에 의해 형성된 상기 컬러필터 층(122)은 백라이트 어셈블리(200)로부터 제공되는 상기 광을 이용하여 소정의 색을 발현하는 복수의 색화소 및 상기 복수의 색화소로부터 누설된 광을 차단하여 대비비(Contrast Ratio : C/R)를 향상시키기 위한 블랙 매트릭스(Black Matrix)를 포함한다. 이때, 복수의 색화소들은 적색, 녹색 및 푸른색의 안료 또는 염료를 갖는 포토레지스트(Photo resist)를 이용하여 생성된다.The color filter layer 122 formed by the thin film process may be prepared by blocking a plurality of color pixels expressing a predetermined color and light leaked from the plurality of color pixels by using the light provided from the backlight assembly 200. It includes a black matrix to improve the ratio (C / R). In this case, the plurality of color pixels is generated by using a photoresist having a pigment or dye of red, green and blue colors.

상기 제1 및 제2 기판(110, 120)과의 사이에 개재된 상기 액정층(130)은 액정 분자의 배열 방향이 상기 제1 및 제2 기판(110, 120)에 대하여 연속적으로 90°트위스트된 네마틱 (twisted nematic) 액정으로 형성된다.In the liquid crystal layer 130 interposed between the first and second substrates 110 and 120, the alignment direction of liquid crystal molecules is continuously twisted by 90 ° with respect to the first and second substrates 110 and 120. Formed into twisted nematic liquid crystals.

상기 제1 및 제2 기판(110, 120) 사이에 개재되는 상기 스페이서(140)는 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(120)을 소정의 간격으로 이격하여 셀 갭을 일정하게 유지한다. 이때, 상기 스페이서(140)는 화상이 표시되는 상기 제1 및 제2 기판(110, 120)의 유효 디스플레이 영역(D)에 위치한다. 상기 스페이서(140)는 상기 유효 디스플레이 영역(D)의 셀 갭을 일정하게 유지하여 휘도의 분포를 균일하게 한다.The spacer 140 interposed between the first and second substrates 110 and 120 maintains a constant cell gap by separating the first substrate 110 and the second substrate 120 at predetermined intervals. do. In this case, the spacer 140 is positioned in the effective display area D of the first and second substrates 110 and 120 on which the image is displayed. The spacer 140 maintains a constant cell gap of the effective display area D to make the distribution of luminance uniform.

일반적으로, 상기 스페이서(140)는 상기 액티브 층(112)에 포함된 TFT나 데이터 및 게이트 라인이 단절될 수 있으므로, 상기 제2 기판(120)에 형성하는 것이 바람직하다. 상기 스페이서(140)로는 마스크를 이용하여 패턴을 형성하는 컬럼 스페이서를 이용하거나 볼 형태를 갖는 볼 스페이서를 이용할 수 있다.In general, the spacer 140 may be formed on the second substrate 120 because the TFT, the data, and the gate line included in the active layer 112 may be disconnected. As the spacer 140, a column spacer forming a pattern using a mask or a ball spacer having a ball shape may be used.

상기 제1 및 제2 기판(110, 120) 사이에 개재되는 상기 실런트(150)는 상기 유효 디스플레이 영역(D)의 주변부에 형성된다. 상기 실런트(150)는 상기 제1 및 제2 기판(110, 120)을 서로 소정의 간격으로 이격하여 상기 제1 및 제2 기판(110, 120) 사이에 상기 액정층(130)을 형성할 수 있는 공간이 확보된다.The sealant 150 interposed between the first and second substrates 110 and 120 is formed at the periphery of the effective display area D. The sealant 150 may form the liquid crystal layer 130 between the first and second substrates 110 and 120 by separating the first and second substrates 110 and 120 from each other at predetermined intervals. Space is secured.

상기 실런트(150)를 형성하기 전에, 상기 제1 기판(110)은 상기 실런트(150)가 형성되는 실라인 영역의 상기 액티브 층(112)을 노광 공정에 의해 제거한다. 이때, 상기 액티브 층(112)의 데이터 라인 및 게이트 라인은 상기 데이터측 및 게이트측 TCP와 전기적으로 연결되기 위해 제거하지 않는다Before forming the sealant 150, the first substrate 110 removes the active layer 112 in the seal line region where the sealant 150 is formed by an exposure process. At this time, the data line and the gate line of the active layer 112 are not removed to be electrically connected to the data side and the gate side TCP.

한편, 상기 액정패널(100)의 아래에 구비되는 상기 백라이트 어셈블리(200)는 상기 광을 발생시키는 광 공급부(210), 상기 광 공급부(210)로부터 입사된 상기 광을 확산시키기 위한 확산 시트(220), 상기 확산 시트(220)에 의해 확산된 상기 광을 집광하기 위한 광학 필름(230) 및 휘도를 향상시키기 위한 복층 필름(240)을 포함한다.Meanwhile, the backlight assembly 200 provided below the liquid crystal panel 100 may include a light supply unit 210 for generating the light and a diffusion sheet 220 for diffusing the light incident from the light supply unit 210. ), An optical film 230 for condensing the light diffused by the diffusion sheet 220, and a multilayer film 240 for improving luminance.

상기 광 공급부(210)는 외부로부터 제공되는 전원에 응답하여 상기 광을 발생시키고, 상기 광을 상기 액정패널(100) 측으로 출사한다.The light supply unit 210 generates the light in response to a power supplied from the outside, and emits the light toward the liquid crystal panel 100.

상기 광 공급부(210)의 상부에는 상기 확산 시트(220)가 구비된다. 상기 확산 시트(220)는 빛을 산란시키는 복수의 투명 비드(bead)를 내장하고 있어 상기 광 공급부(210)로부터 제공되는 상기 광을 모든 방향으로 균일하게 확산시킨다. 따라서, 상기 확산 시트(220)는 상기 광이 특정 영역에 편중되는 것을 방지하여 균일한 휘도 분포를 나타낸다.The diffusion sheet 220 is provided on the light supply unit 210. The diffusion sheet 220 includes a plurality of transparent beads for scattering light to uniformly diffuse the light provided from the light supply unit 210 in all directions. Thus, the diffusion sheet 220 prevents the light from being biased in a specific region, thereby exhibiting a uniform luminance distribution.

상기 확산 시트(220)의 상부에는 상기 광학 필름(230)이 구비된다. 상기 광학 필름(230)은 상면에는 프리즘 형상을 갖는 복수의 제1 집광부가 형성되어 상기 확산 시트(220)로부터 입사된 상기 광을 제1 방향으로 집광하여 상기 액정패널(100)측으로 출사한다.The optical film 230 is provided on the diffusion sheet 220. The optical film 230 has a plurality of first light collecting portions having a prism shape formed on an upper surface thereof to condense the light incident from the diffusion sheet 220 in a first direction and to emit the light toward the liquid crystal panel 100.

상기 광학 필름(230) 및 상기 액정패널(100)의 사이에는 상기 복층 필름(240)이 개재된다. 상기 복층 필름(240)은 상기 광을 편광하여 휘도를 향상시키고, 상기 광을 상기 제1 방향과 상이한 방향인 제2 방향으로 집광하여 상기 액정패널(100)로 제공한다. 즉, 상기 복층 필름(240)은 상기 광의 편광 성분 중에서 제1 편광 성분은 통과하고, 상기 제1 편광 성분과 상이한 제2 편광 성분은 반사시켜 제1 편광 성분을 갖는 광으로 변경하여 출사함으로써, 광의 효율을 증대시킨다.The multilayer film 240 is interposed between the optical film 230 and the liquid crystal panel 100. The multilayer film 240 polarizes the light to improve luminance, and condenses the light in a second direction different from the first direction to provide the light to the liquid crystal panel 100. That is, the multilayer film 240 passes the first polarization component among the polarization components of the light, reflects the second polarization component different from the first polarization component, and changes the light into the light having the first polarization component to emit light. Increase the efficiency

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치(300)는 편광판을 따로 구비하지 않고 상기 복층 필름(240)을 이용하여 상기 광을 편광 및 집광한다. 이에 따라, 각각의 시트류를 통과함에 따라 발생되는 광 손실을 줄일 수 있고, 원가를 절감할 수 있다.As described above, the liquid crystal display device 300 according to the present invention polarizes and condenses the light using the multilayer film 240 without providing a polarizing plate. Accordingly, it is possible to reduce the light loss generated by passing through each sheet, and to reduce the cost.

또한, 상기 복층 필름(240)을 상기 액정패널(100)의 바로 아래에 구비하여 상기 광의 이용률을 증대시키고, 표시 품질을 증대시킬 수 있다.In addition, the multilayer film 240 may be disposed directly below the liquid crystal panel 100 to increase the utilization rate of the light and to increase display quality.

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 복층 필름의 위치에 따른 액정패널의 휘도 분포를 시뮬레이션한 도면이다.2A and 2B are diagrams simulating the luminance distribution of the liquid crystal panel according to the position of the multilayer film shown in FIG. 1.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 17" 액정표시장치를 일례로 하여 액정표시장치 내에서의 상기 복층 필름(240)의 위치 따른 액정패널의 휘도 분포를 나타낸다.2A and 2B, the luminance distribution of the liquid crystal panel according to the position of the multilayer film 240 in the liquid crystal display device is shown using the 17 ″ liquid crystal display device as an example.

도 2a는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 복층 필름(240)은 상기 액정패널(100)의 바로 아래에 배치한 후 액정패널(100)의 휘도를 측정한 도면이다. 즉, 상기 광 공급부(210) 위에 상기 확산 시트(220), 상기 광학 필름(230) 및 상기 복층 필름(240)을 순차적으로 안착시킨 후, 상기 복층 필름(240)의 위에 상기 액정패널(100)을 배치한다. 이러한 구조에서의 휘도 분포를 살펴보면, 최대 휘도 값이 600.6 스틸브(stilb : 이하, sb)로 나타나고, 최저 휘도 값이 4.1sb로 나타난다.2A is a diagram illustrating the luminance of the liquid crystal panel 100 after the multilayer film 240 is disposed directly below the liquid crystal panel 100. That is, after the diffusion sheet 220, the optical film 230 and the multilayer film 240 are sequentially seated on the light supply unit 210, the liquid crystal panel 100 on the multilayer film 240. Place it. Looking at the luminance distribution in this structure, the maximum luminance value is 600.6 stilbe (stib, sb), the lowest luminance value is 4.1sb.

도 2b는 상기 복층 필름(240)을 상기 확산 시트(220) 및 상기 광학 필름(230) 사이에 개재한 후 액정패널(100)의 휘도를 측정한 도면이다. 즉, 상기 광 공급부(210) 위에 상기 확산 시트(220), 상기 복층 필름(240) 및 광학 필름(230)을 순차적으로 안착시킨 후, 상기 광학 필름(230) 위에 상기 액정패널(100)을 배치한다. 이러한 구조에서의 휘도 분포를 살펴보면, 최대 휘도 값이 462.4sb으로 나타나고, 최저 휘도 값이 2.9sb로 나타난다.2B is a diagram illustrating the luminance of the liquid crystal panel 100 after the multilayer film 240 is interposed between the diffusion sheet 220 and the optical film 230. That is, the diffusion sheet 220, the multilayer film 240, and the optical film 230 are sequentially seated on the light supply unit 210, and then the liquid crystal panel 100 is disposed on the optical film 230. do. Looking at the luminance distribution in this structure, the maximum luminance value is 462.4sb, the lowest luminance value is 2.9sb.

상기 시뮬레이션 결과를 서로 비교해보면, 상기 복층 필름(240)이 상기 액정패널(100)의 바로 아래에 위치하여 상기 액정패널(100)과 접할 때 휘도가 더 높게 나타난다. 즉, 복층 필름(240)을 상기 액정패널(100)의 바로 아래에 배치한 후 측정했을 때의 최대 휘도 값에 비해 상기 복층 필름(240)과 상기 액정패널(100) 사이에 상기 광학 필름(230)을 배치한 후 측정했을 때의 최대 휘도 값이 약 23% 정도 떨어지는 것으로 나타난다.Comparing the simulation results, the luminance is higher when the multilayer film 240 is positioned directly below the liquid crystal panel 100 to be in contact with the liquid crystal panel 100. That is, the optical film 230 is disposed between the multilayer film 240 and the liquid crystal panel 100 as compared with the maximum luminance value measured when the multilayer film 240 is disposed directly below the liquid crystal panel 100. ), The maximum luminance value when measured after the measurement is reduced by about 23%.

상기 광학 필름(230)이 상기 복층 필름(240)의 상부에 위치하는 경우에는 상기 복층 필름(240)에 의해 편광된 상기 광이 상기 광학 필름(230)을 통과하면서 편광 방향에 변화가 생긴다. 상기 액정 패널(100)은 상기 광학 필름(230)에 의해 편광 방향이 달라진 상기 광을 제공받으므로, 상기 광의 효율이 떨어져 상기 도 2b와 같은 결과가 나타난다. 또한, 상기 광은 상기 광학 필름(230)에 의해 일부가 흡수되므로, 상기 액정패널(100)에 제공되는 광양이 손실된다.When the optical film 230 is positioned above the multilayer film 240, the light polarized by the multilayer film 240 passes through the optical film 230, thereby causing a change in polarization direction. Since the liquid crystal panel 100 is provided with the light having a different polarization direction by the optical film 230, the light efficiency is lowered, resulting in a result as shown in FIG. 2B. In addition, since the light is partially absorbed by the optical film 230, the amount of light provided to the liquid crystal panel 100 is lost.

이와 반면, 상기 복층 필름(240)이 상기 액정패널(100)의 바로 아래에 위치할 경우, 상기 액정패널(100)이 상기 복층 필름(240)의 바로 위에 위치하므로 상기 액정패널(100)로 입사되는 상기 광의 편광 방향에 변화가 없다. 또한, 상기 복층 필름(240)은 상기 복층 필름(240)의 편광 방향과 상이한 방향의 편광 성분인 상기 제2 편광 성분을 갖는 광을 흡수하지 않고 반사시키므로, 광의 효율이 증대된다.On the other hand, when the multilayer film 240 is located directly below the liquid crystal panel 100, the liquid crystal panel 100 is located directly above the multilayer film 240 and thus enters the liquid crystal panel 100. There is no change in the polarization direction of the light. In addition, since the multilayer film 240 reflects the light having the second polarization component, which is a polarization component in a direction different from the polarization direction of the multilayer film 240, without reflecting the light, efficiency of the light is increased.

도 3은 도 1에 도시된 복층 필름을 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the multilayer film shown in FIG. 1.

도 3을 참조하면, 상기 복층 필름(240)은 상기 광학 필름(230)으로부터 입사되는 상기 광을 편광하기 위한 편광부(241) 및 상기 편광부(241)의 상면에 프리즘 형상으로 형성되는 복수의 제2 집광부(245)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the multilayer film 240 includes a plurality of polarizers 241 for polarizing the light incident from the optical film 230 and a plurality of prisms formed on an upper surface of the polarizer 241. The second condenser 245 is included.

상기 편광부(241)는 상기 광의 제1 및 제2 편광 성분 중에서 상기 제1 편광 성분은 통과시키고, 상기 제2 편광 성분은 모두 반사시켜 광의 효율을 증대시킨다.The polarizer 241 passes the first polarization component among the first and second polarization components of the light and reflects the second polarization component to increase the efficiency of the light.

상기 편광부(241)의 상면에 형성된 상기 복수의 제2 집광부(245)는 상기 편광부(241)에 의해 편광된 상기 광을 집광하여 상기 액정패널(100)로 제공한다. 상기 복수의 제2 집광부(245)는 상기 복수의 제1 집광부와 서로 직교하는 방향으로 연장되어 형성된다.The plurality of second light collecting units 245 formed on the upper surface of the polarizer 241 collect the light polarized by the polarizer 241 and provide the light to the liquid crystal panel 100. The plurality of second condensing parts 245 extend in a direction perpendicular to the plurality of first condensing parts.

상기 복수의 제2 집광부(245)를 형성하는 각각의 제2 집광부(50)는 상기 편광부(241)의 상면 대해 제3 방향으로 경사진 제1 면(51) 및 상기 제1 면(51)과 연결되고 상기 편광부(241)의 상면에 대해 상기 제3 방향과 상이한 제4 방향으로 경사진 제2 면(52)을 포함한다. 즉, 상기 제1 및 제2 면(51, 52)은 상기 편광부(241)의 상면으로부터 소정의 경사각을 이루며 형성된다.Each of the second light collecting parts 50 forming the plurality of second light collecting parts 245 may have a first surface 51 and a first surface inclined in a third direction with respect to the upper surface of the polarizer 241. And a second surface 52 connected to 51 and inclined in a fourth direction different from the third direction with respect to the upper surface of the polarizer 241. That is, the first and second surfaces 51 and 52 are formed at a predetermined inclination angle from the upper surface of the polarizer 241.

상기 제1 및 제2 면(51, 52)은 상기 편광부(241)로부터 입사된 상기 광의 방향을 변경하여 상기 광을 직광으로 만든 후 상기 액정패널(100)로 출사한다. 이때, 상기 제1 면(51)과 상기 제2 면(52)의 사이각(θ)은 90도 내지 120도를 갖는 것이 바람직하다.The first and second surfaces 51 and 52 change the direction of the light incident from the polarizer 241 to direct the light and exit the light into the liquid crystal panel 100. At this time, it is preferable that the angle θ between the first surface 51 and the second surface 52 has 90 to 120 degrees.

도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 편광부의 다양한 일례를 나타낸 단면도이다.4A and 4B are cross-sectional views illustrating various examples of the polarizer illustrated in FIG. 3.

도 4a를 참조하면, 상기 편광부(241a)는 복굴절성을 갖는 복수의 하부 시트(41) 및 등굴절성을 갖는 복수의 상부 시트(42)를 포함한다.Referring to FIG. 4A, the polarizer 241a includes a plurality of lower sheets 41 having birefringence and a plurality of upper sheets 42 having isorefractive.

보다 상세히는, 상기 복수의 하부 시트(41)는 복굴절률(birefringence)이 높은 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphtalate)로 형성된다. 상기 폴리에틸렌 나프탈레이트는 납작한 평면 구조를 갖고 있어 서로 인접하였을 때 적층이 잘되고, 적층 방향의 굴절률이 다른 방향의 굴절률과 크게 달라진다.In more detail, the plurality of lower sheets 41 are formed of polyethylene naphtalate having a high birefringence. The polyethylene naphthalate has a flat planar structure, and when laminated adjacent to each other, the lamination is good, and the refractive index in the stacking direction is significantly different from that in the other directions.

상기 상부 제2 시트(42)는 등방성 구조를 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate; 이하, PMMA)로 형성된다. 상기 PMMA는 무정형 고분자로서, 등방성 배향을 하므로 모든 방향에 대해 굴절률이 동일하다.The upper second sheet 42 is formed of polymethyl methacrylate (PMMA) having an isotropic structure. The PMMA is an amorphous polymer and has an isotropic orientation, and thus the refractive index is the same in all directions.

상기 편광부(241a)는 상기 복수의 하부 시트(41)와 상기 복수의 상부시트(42)가 교호적으로 수백층 적층된 다층막 구조를 갖는다. 즉, 상기 복수의 하부 시트(41) 중에서 제1 하부 시트(41a)의 상면에는 상기 복수의 상부 시트(42)에 포함되는 제2 상부 시트(42a)가 적층되고, 상기 복수의 하부 시티(41) 중에서 제2 하부 시트(41b)의 상면에는 상기 복수의 상부 시트(42)에 포함되는 제2 상부 시트(42b)가 적층된다.The polarizer 241a has a multilayer film structure in which the plurality of lower sheets 41 and the plurality of upper sheets 42 are alternately stacked in hundreds of layers. That is, the second upper sheet 42a included in the plurality of upper sheets 42 is stacked on the upper surface of the first lower sheet 41a among the plurality of lower sheets 41, and the plurality of lower cities 41 are stacked. ), The second upper sheet 42b included in the plurality of upper sheets 42 is stacked on the upper surface of the second lower sheet 41b.

상기 편광부(241a)는 상기 복수의 하부 시트(41)와 상기 복수의 상부 시트(42)의 굴절률이 다르므로, 상기 광의 제1 편광 성분은 통과시키고, 상기 제2 편광 성분은 반사시킨다.Since the refractive indexes of the plurality of lower sheets 41 and the plurality of upper sheets 42 are different from each other, the polarizer 241a passes the first polarization component of the light and reflects the second polarization component.

도 4b를 참조하면, 상기 편광부(241b)는 시트 형상을 갖고, 복수의 복굴절 물질(45)을 내장하여 상기 광을 편광하여 출사한다.Referring to FIG. 4B, the polarizer 241b has a sheet shape, and includes a plurality of birefringent materials 45 to polarize and emit the light.

도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 복수의 제2 집광부의 다양한 일례를 나타낸 단면도이다.5A and 5B are cross-sectional views illustrating various examples of the plurality of second light collecting units illustrated in FIG. 3.

도 5a를 참조하면, 복수의 제2 집광부(247)를 형성하는 각각의 제2 집광부(70)는 상기 편광부(241)의 상면에 대해 제3 방향으로 경사진 제1 면(71), 상기 편광부(241)의 상면에 대해 상기 제3 방향과 상이한 제4 방향으로 경사진 제2 면(72) 및 제1 및 제2 면(71, 72)과 연결되는 제3 면(73)을 포함한다. 이때, 상기 제1 및 제2 면(71, 72)은 상기 편광부(241)의 상면에 대해 소정의 경사각을 갖는다.Referring to FIG. 5A, each of the second light collecting parts 70 forming the plurality of second light collecting parts 247 may be inclined in a third direction with respect to the upper surface of the polarizer 241. And a second surface 72 inclined in a fourth direction different from the third direction with respect to the upper surface of the polarizer 241 and a third surface 73 connected to the first and second surfaces 71 and 72. It includes. In this case, the first and second surfaces 71 and 72 have a predetermined inclination angle with respect to the upper surface of the polarizer 241.

상기 제3 면(73)의 가로방향의 길이(L2)는 상기 제2 집광부(70)의 투영 길이(L1)보다 작게 형성된다. 따라서, 상기 제2 집광부(70)의 단면은 사다리꼴 형상을 갖는다.The horizontal length L2 of the third surface 73 is formed to be smaller than the projection length L1 of the second light converging part 70. Therefore, the cross section of the second light collecting part 70 has a trapezoidal shape.

도 5b를 참조하면, 복수의 제2 집광부(248)를 형성하는 각각의 제2 집광부(80)는 상기 편광부(241)의 상면에 대해 제3 방향으로 경사진 제1 면(81) 및 상기 편광부(241)의 상면에 대해 상기 제3 방향과 상이한 제4 방향으로 경사진 제2 면(82)을 포함한다. 이때, 상기 제1 및 제2 면(71, 72)은 상기 편광부(241)의 상면에 대해 소정의 경사각을 가지며, 상기 제1 면(81)과 상기 제2 면(82)이 만나는 지점은 곡면으로 형성된다. 상기 곡면의 길이(L3)는 상기 투영 길이(L1)에 대해 10 내지 20%의 길이를 갖는다. 상기 제1 및 제2 면(81, 82)에 내접하고, 상기 곡면에 대응하는 원의 곡률 반경(R)은 상기 투영 길이(L1)에 대해 20 내지 50% 값을 갖는다.Referring to FIG. 5B, each of the second light collecting parts 80 forming the plurality of second light collecting parts 248 may be inclined in a third direction with respect to the top surface of the polarizer 241. And a second surface 82 inclined in a fourth direction different from the third direction with respect to the upper surface of the polarizer 241. In this case, the first and second surfaces 71 and 72 have a predetermined inclination angle with respect to the upper surface of the polarizer 241, and a point where the first surface 81 and the second surface 82 meet each other It is formed into a curved surface. The length L3 of the curved surface has a length of 10 to 20% with respect to the projection length L1. The radius of curvature R of the circle inscribed to the first and second surfaces 81, 82 and corresponding to the curved surface has a value of 20-50% with respect to the projection length L1.

도 6은 도 1에 도시된 복층 필름의 다른 일례를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing another example of the multilayer film shown in FIG. 1.

도 6을 참조하면, 복층 필름(250)은 상기 광학 필름(230)으로부터 입사되는 상기 광을 편광하기 위한 상기 편광부(241), 상기 편광부(241)의 상면에 프리즘 형상으로 형성되는 상기 복수의 제2 집광부(245) 및 상기 제2 집광부를 보호하기 위한 보호 시트(251)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the multilayer film 250 includes the polarizer 241 for polarizing the light incident from the optical film 230 and the plurality of prisms formed on an upper surface of the polarizer 241. A second condenser 245 and a protective sheet 251 for protecting the second condenser.

복수의 제2 집광부(245)는 프리즘 형상을 가지므로 상기 편광부(241)로부터 소정 높이로 돌출되어 있다. 따라서, 상기 복수의 제2 집광부(245)의 상부에 상기 액정패널(100) 이나 다른 시트류가 안착되면 접촉면의 마찰에 의해 상기 복수의 제2 집광부(245)가 손상될 수 있다. 상기 복수의 제2 집광부(245)의 이러한 손상을 방지하기 위해 상기 복수의 제2 집광부(245) 상에 상기 보호 시트(251)를 부착한다. 이때, 상기 보호 시트(251)로는 85% 이상의 광투과율을 갖는 확산 시트를 사용한다.Since the plurality of second light collecting parts 245 have a prism shape, they protrude from the polarizer 241 to a predetermined height. Therefore, when the liquid crystal panel 100 or other sheets are seated on the plurality of second light collecting parts 245, the plurality of second light collecting parts 245 may be damaged by friction of the contact surface. In order to prevent such damage of the plurality of second light collecting parts 245, the protective sheet 251 is attached to the plurality of second light collecting parts 245. In this case, a diffusion sheet having a light transmittance of 85% or more is used as the protective sheet 251.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 광을 편광한 후 집광하는 복층 필름을 액정 패널의 바로 아래에 구비함으로써, 광의 이용률을 높일 수 있고, 휘도를 향상시킬 수 있으며, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, by providing a multilayer film that polarizes light and then condenses the light, directly below the liquid crystal panel, the utilization of light can be increased, brightness can be improved, and display quality can be improved. .

또한, 복층 필름이 편광판의 역할 및 프리즘 시트의 역할을 모두 수행할 수 있으므로, 액정표시장치에 사용되는 광학 시트류들의 개수를 줄여 시트에 의한 광 손실을 줄일 수 있다. 또한, 제조 원가를 절감할 수 있다.In addition, since the multilayer film may serve as both a polarizer and a prism sheet, the number of optical sheets used in the liquid crystal display may be reduced, thereby reducing light loss due to the sheet. In addition, manufacturing costs can be reduced.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.

Claims (10)

액정을 이용하여 화상을 표시하기 위한 액정패널;A liquid crystal panel for displaying an image using liquid crystals; 상기 액정을 통과하는 제1 광을 제공하는 광 공급부;A light supply unit providing first light passing through the liquid crystal; 상기 제1 광을 1차 집광하여 제2 광을 출사하는 제1 집광부를 갖고, 상기 액정패널 및 상기 광 공급부 사이에 상기 액정패널과 서로 마주보도록 위치하는 광학 필름;An optical film having a first condenser configured to first condense the first light and emit a second light, the optical film being positioned to face the liquid crystal panel between the liquid crystal panel and the light supply part; 상기 제2 광을 편광하여 휘도가 증가된 제3 광을 출사하는 편광부 및 상기 제3 광을 2차 집광하여 제4 광을 출사하는 제2 집광부를 갖고, 상기 광학 필름 및 상기 액정패널의 사이에 위치하는 복층 필름을 포함하는 액정표시장치A polarizing part emitting polarized light by emitting the third light having increased brightness by polarizing the second light, and a second condensing part emitting second light by condensing the third light and emitting fourth light, wherein the optical film and the liquid crystal panel Liquid crystal display device comprising a multilayer film positioned between 제1항에 있어서, 상기 편광부는 복굴절성을 갖는 복수의 제1 층 및 등굴절성을 갖는 복수의 제2 층을 갖고, 상기 복수의 제1 및 제2 층이 교대로 적층된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 1, wherein the polarizing portion has a plurality of first layers having birefringence and a plurality of second layers having isorefractive properties, and the plurality of first and second layers are alternately stacked. LCD display device. 제1항에 있어서, 상기 편광부는 복수의 복굴절 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 1, wherein the polarizer comprises a plurality of birefringent materials. 제1항에 있어서, 상기 제2 집광부는 상기 제1 집광부와 직교하는 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 1, wherein the second condenser is formed in a direction orthogonal to the first condenser. 제1항에 있어서, 상기 제2 집광부는 상기 편광부에 대해 경사진 제1 면 및The light emitting device of claim 1, wherein the second light converging part is a first surface inclined with respect to the polarizing part; 상기 제1 면과 만나도록 상기 편광부에 대해 경사진 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면의 사이각이 90도 내지 120도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a second surface inclined with respect to the polarizer to meet the first surface, wherein an angle between the first surface and the second surface is 90 degrees to 120 degrees. 제5항에 있어서, 상기 제2 집광부의 상기 제1 면과 상기 제2 면이 만나는 모서리는 정면 휘도를 향상시키기 위해 곡선부로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.6. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the edge where the first surface and the second surface of the second light collecting portion meet each other is formed as a curved portion to improve front luminance. 제6항에 있어서, 상기 곡선부의 길이는 상기 제2 집광부의 투영 길이에 대해 10 내지 20%의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the length of the curved portion has a length of 10 to 20% of the projection length of the second condensing portion. 제1항에 있어서, 상기 제2 집광부는,The method of claim 1, wherein the second light collecting unit, 상기 편광부에 대해 경사진 제1 면;A first surface inclined with respect to the polarizer; 상기 제1 면과 만나도록 상기 편광부에 대해 경사진 제2 면; 및A second surface inclined with respect to the polarizer to meet the first surface; And 제1 및 제2 면과 연결되고, 상기 편광부와 서로 대향하는 제3 면을 포함하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면의 사이각은 90도 내지 120도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a third surface connected to the first and second surfaces and facing the polarizer, wherein an angle between the first surface and the second surface is 90 degrees to 120 degrees. 제1항에 있어서, 상기 복층 필름 및 상기 액정패널 사이에 개재되어 상기 제2 집광부를 보호하기 위한 보호 시트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a protective sheet interposed between the multilayer film and the liquid crystal panel to protect the second light collecting part. 제1항에 있어서, 상기 광 공급부 및 상기 광학필름 사이에 개재되어 상기 제1 광을 확산하여 제5 광을 출사하기 위한 확산 시트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a diffusion sheet interposed between the light supply unit and the optical film to diffuse the first light to emit the fifth light.
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