KR20050020240A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치를 개시한다.
하부에 반사판이 형성되고 백 라이트로 부터 입사되는 광을 고루 퍼지게 하여 출력시키는 도광판과, 편광판 및 액정에 의해 상기 도광판에서 출력되는 광의 투과량이 조절되는 패널을 포함하는 박막트랜지스터 액정표시장치에 있어서, 개시된 본 발명에서는 상기 도광판은 굴절율이 서로 다른 상도광판 및 하도광판이 결합되어 이루어지며, 상도광판 및 하도광판의 접합부 각도는 브레스터 각도(tanθ= n1/n2)를 만족한다.
따라서, 본 발명은 두께를 증가시키지 않으면서 광량을 증가시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 도광판을 굴절율이 서로 다른 다수 개의 도광판들을 결합시켜 형성하여 휘도를 향상시킬 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
박막트랜지스터 액정표시장치(이하, TFT-LCD)는 경량, 박형 및 저소비 전력 등의 특성을 갖기 때문에 CRT를 대신하여 각종 정보 기기의 단말기 또는 비디오 기기 등에 사용되어 왔으며, 최근들어, CRT에 표시화면의 고화질화, 대형화 및 컬러화 등을 실현하였기에 노트북 PC 및 모니터 시장에서 크게 각광 받고 있고, 향후 TV 시장도 잠식할 것으로 예상되고 있다.
이러한 TFT-LCD는 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 액정층이 개재된 구조로 이루어져 있으며, 각 화소가 개별적으로 구동되는 것에 의해서 소정의 화상을 표시한다.
TFT-LCD의 편광판(polarizer), 백 라이트(back light) 및 필름 등을 사용하여 광의 경로를 변경 또는 재활용하는 것에 의해 광투과율을 높힐 수 있어 휘도를 향상시킨다. 상기에서 편광판, 백 라이트 및 필름을 함께 사용하여 광투과율을 향상시킬 수도 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 구조도이다.
종래 기술에 따른 액정표시장치는 도광판(11) 및 패널(15)을 포함한다.
상기에서 도광판(11)은 반사판(13)을 포함하여 백라이트(도시되지 않음)로 부터 입사되는 광을 고루 퍼지게 하여 패널(15) 쪽으로 전달한다. 상기에서 백라이트로 부터 도광판(11)에 입사되는 광은 편광되지 않은 광이며, 도광판(11)에서 출력되는 광도 편광되지 않은 비편광된 광이다.
패널(15)은 공간에 액정(16)이 채워지며, 이 액정(16)의 구동에 의해 투과되는 광량을 조절한다. 패널(15)에 도광판(11)에서 출력되는 비편광된 광을 편광시키는 편광판(17)이 형성된다. 상기에서 편광판(17)은 도광판(11)으로 부터 입력되는 비편광된 광 중 투과축과 직각인 성분의 광을 흡수하고 평행한 성분의 광만 투과시킨다. 그러므로, 패널(15)은 편광판(17)에 의해 반사광을 50%만 출력한다.
상술한 바와 같이 종래 기술에 따른 액정표시장치는 도광판을 통해 반사판에 의해 반사되는 비편광된 광을 편광판에 의해 편광시키므로 패널에서 출력되는 광은 최대 50%가 된다.
그러나, 패널에서 출력되는 광량을 증가시키기 위해서는 광 경로를 변경하기 위한 별도의 층 또는 막이 필요하므로 두께가 증가되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 별도의 층 또는 막을 추가시키지 않아 두께를 증가시키지 않으면서 광량을 증가시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 박막트랜지스터 액정표시장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 하부에 반사판이 형성되고 백 라이트로 부터 입사되는 광을 고루 퍼지게 하여 출력시키는 도광판과, 편광판 및 액정에 의해 상기 도광판에서 출력되는 광의 투과량이 조절되는 패널을 포함하는 박막트랜지스터 액정표시장치에 있어서, 본 발명에서는 상기 도광판은 굴절율이 서로 다른 상도광판 및 하도광판이 결합되어 이루어지며, 상도광판 및 하도광판의 접합부 각도는 브레스터 각도(tanθ= n1/n2)를 만족하는 것을 특징으로 한다.
상기 상도광판 및 하도광판은 접합되는 단면은 삼각형상및 원형 형상 중 어느 하나를 가진다.
상기 하도광판은 상기 반사판을 기준으로 하여 상도광판 위에 결합되며, 상기 하도광판의 굴절율은 상기 상도광판의 굴절율 보다 크다.
상기 상도광판과 하도광판 사이에 적어도 한개 이상의 도광판이 더 추가된다.
하부에 반사판이 형성되고 백 라이트로 부터 입사되는 광을 고루 퍼지게 하여 출력시키는 도광판과, 편광판 및 액정에 의해 상기 도광판에서 출력되는 광의 투과량이 조절되는 패널을 포함하는 박막트랜지스터 액정표시장치에 있어서, 본 발명에서는 상기 도광판은 굴절율이 서로 다른 2장 이상의 도광판들이 결합되어 이루어지며, 상기 각각의 도광판들의 접합부 각도는 브레스터 각도를 만족하는 것을 특징으로 한다.
상기 도광판들의 접합되는 단면은 삼각형상 및 원형 형상 중 어느 하나를 가진다.
상기 여러 장 결합된 도광판들의 굴절율은 상기 반사판을 기준으로 멀어질수록 커진다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치의 구조도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 TFT-LCD는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부에 반사판(31)이 형성되고 백 라이트(미도시)로 부터 입사되는 광을 고루 퍼지게 하여 출력시키는 도광판(25)과, 편광판(31) 및 액정(30)에 의해 상기 도광판(25)에서 출력되는 광의 투과량이 조절되는 패널(29)을 포함한다.
상기 도광판(25)은 상도광판(23)과 하도광판(21)이 서로 결합된 것으로서, 상기 상도광판(23) 및 하도광판(21)은 다수개의 면 중에서 어느 하나의 단면이 삼각형상 또는 원형 형상을 가지며, 이들 형상을 가진 단면끼리 서로 접합된 형상을 가진다.
상기 상도광판(23)의 하부면에는 반사판(27)이 배치된다. 이때, 상기 하도광판(21)은 반사판(27)을 기준으로 하여 상도광판(23) 위에 결합된다.
한편, 상기 패널(29)은 공간에 액정(30)이 채워지며, 그 하부에 편광판(31)이 형성된다.
상기에서 하도광판(21) 및 상도광판(23)은 각각 다른 굴절율을 가진 것으로서, 이하에서는 편의상 하도광판(21)의 굴절율을 n1이라 하고, 상도광판(23)의 굴절율을 n2라 정의한다.
상기 하도광판(21) 및 상도광판(23)은 접합부의 각도(θ)는 브레스터 각도(Brewster angle)를 만족하여 광 효율이 최대가 되도록 하며, 이때 접합부의 각도(θ)는 결합되는 상도광판 및 하도광판의 굴절율비와 백라이트에서 나오는 빛의 각도와의 상관관계를 가진다.
또한, 하도광판(21)의 굴절율(n1)이 상도광판(23)의 굴절율(n2) 보다 작아야 한다. 즉, n1 > n2의 조건을 만족하여야 한다. 상기에서 브레스터 각도(θ)는 투과되는 광의 편광 방향과 반사되는 빛의 편광 방향이 수직이 되는 각도를 의미하는 것으로서, 아래의 수학식 1을 만족하여야 한다.
브레스터 각도(θ)=tanθ= n1/n2
여기서, n1은 하도광판의 굴절율을 의미하는 것으로서, 입사물질의 굴절율을 뜻한다. 또한, n2는 상도광판의 굴절율을 의미하는 것으로서, 접합물질의 굴절율을 뜻한다.
상기에서 도광판(25)은 하도광판(21)과 상도광판(23)이 접합된 부분에서 입사광(a) 중 입사각(θ1)과 수직인 성분만으로 편광되어 반사되는 광(b)과 편광되지 않고 굴절되어 통과하는 비편광된 광(c)으로 분리된다. 도 2에서 θ1는 굴절각을 나타낸 것이다. 이때, 상기 반사되는 광(b)의 방향은 입사각과 수직인 방향으로만 편광된다. 즉, 상기 도광판(25)은 비편광 성분과 편광 성분의 광을 함께 출력되며, 상기 편광되어 반사되는 광의 방향은 입사각과 수직인 방향으로만 편광된다.
상기 편광되지 않은 비편광 광(c)이 반사판(27)에 의해 반사되어 편광판(31)에 도달할 때 편광판(31)의 투과축과 평행한 광의 성분만 투과되고 직각인 성분은 편광판에 흡수된다. 한편, 상기 광이 편광판(31)을 통과할 경우 투과축으로 통과한 광만 빠져나가게 되므로 광량은 초기보다 절반으로 줄어들게 된다.
상기에서 편광판(31)은 도광판(25)에서 출력되는 광을 편광하는 데, 이중에서 반사되는 광을 모두 투과시키고 편광 성분인 광의 일부(α)만을 투과시킨다. 그러므로, 상기 패널(29)은 도광판(25)에 입사되는 광을 50%+α만큼 출력한다. 또한, 상기에서 편광판(31)의 투과축을 도광판(25)에서 출력되는 편광 성분의 광과 일치시키면 도광판(25)에 입사되는 입사광을 손실없이 투과시킬 수 있다.
상기 도광판(25)에 의해 입사광의 일부를 백 라이트의 반사판(27)으로 반사시켜 재사용될 수 있도록 할 수도 있으므로, 패널(29)에서 출력되는 광을 50%+α 보다 크게 제어할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 입사각과 수직인 성분만으로 편광되어 반사되는 광(b) 방향과 패널(29)에 부착된 편광판(31)의 투과축을 일치시킬 경우 광의 손실없이 사용할 수 있게 된다. 만약, 편광판(31)의 투과축과 편광 성분이 일치되지 않는다면 기존보다도 투과율이 떨어져 오히려 휘도가 감소될 수도 있다.
또한, 도광판(25)에 의해 입사광의 일부를 백 라이트의 반사판(27)으로 반사시켜 재사용함으로써, 패널(29)에서 출력되는 광은 50%+α에 해당된다.
한편, 상기 상하도광판의 결합면이 삼각 형상 또는 원형 형상인 것을 예로 하여 설명하였지만 톱니 형상으로도 제작할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치의 구조도로서, 편의상 도광판 만을 도시하였다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 TFT-LCD에 있어서, 도광판(36)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1,제 2,…제6 도광판(30)(31)…(35)들을 서로 결합시킨 것으로서, 이들 제 1,제 2,…제n 도광판(30)(31)…(35)은 다수개 중 어느 하나의 단면이 삼각형상 또는 원형 형상을 가지며, 이들 형상을 가진 단면이 서로 접합된 형상을 가진다.
상기 구성을 가진 도광판(36) 중 제 1도광판(30)의 하부면에는 반사판(37)이 배치된다.
한편, 상기 제 1,제 2,…제6 도광판(30)(31)…(35)들은 각각 다른 굴절율을 가진 것으로서, 제 6도광판(35)에서 제 1도광판(30)은 굴절율이 다를 수도 있지만 이들 도광판들의 굴절율이 동일하여 무관하다. 또한, 이들 제 1,제 2,…제6 도광판(30)(31)…(35)들에서 접합부의 각도(θ)는 브레스터 각도를 만족하여 광 효율이 최대가 되도록 한다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판은 굴절율이 다른 여러 장의 도광판들을 결합시켜, 편광되어 반사되는 빛의 양을 증가시킨다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에서는 총 6장의 도광판을 예로 하여 설명하였지만 도광판의 갯수를 6장 이상으로 결합시켜도 무관하다.
또한, 상기 도광판들의 결합면이 삼각 형상 또는 원형 형상인 것을 예로 하여 설명하였지만 톱니 형상으로도 제작할 수 있다.
따라서, 본 발명은 굴절율이 서로 다른 여러장의 도광판들을 결합시키고 이들 도광판들의 접합부 각도가 브레스터 각도를 만족하도록 함으로써, 패널에서 출력되는 광량을 증가시키기 위한 별도의 층 또는 막이 불필요하며, 이에 따라 액정표시장치의 두께 증가없이 광량을 증가시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 구조도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 구조도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치의 구조도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
21 : 하도광판 23 : 상도광판
25 : 도광판 27 : 반사판
29 : 패널 30 : 액정
31 : 편광판

Claims (7)

  1. 하부에 반사판이 형성되고 백 라이트로 부터 입사되는 광을 고루 퍼지게 하여 출력시키는 도광판과, 편광판 및 액정에 의해 상기 도광판에서 출력되는 광의 투과량이 조절되는 패널을 포함하는 박막트랜지스터 액정표시장치에 있어서,
    상기 도광판은 굴절율이 서로 다른 상도광판 및 하도광판이 결합되어 이루어지며, 상기 상도광판 및 하도광판의 접합부 각도는 하기 브레스터 각도를 만족하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치.
    브레스터 각도=tanθ= n1/n2
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 상도광판 및 하도광판은 접합되는 단면은 삼각형상및 원형 형상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 액정표시장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 하도광판은 상기 반사판을 기준으로 하여 상도광판 위에 결합되며, 상기 하도광판의 굴절율은 상기 상도광판의 굴절율 보다 큰 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 액정표시장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 상도광판과 하도광판 사이에 적어도 한개 이상의 도광판이 더 추가되는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 액정표시장치.
  5. 하부에 반사판이 형성되고 백 라이트로 부터 입사되는 광을 고루 퍼지게 하여 출력시키는 도광판과, 편광판 및 액정에 의해 상기 도광판에서 출력되는 광의 투과량이 조절되는 패널을 포함하는 박막트랜지스터 액정표시장치에 있어서,
    상기 도광판은 굴절율이 서로 다른 2장 이상의 도광판들이 결합되어 이루어지며, 상기 각각의 도광판들의 접합부 각도는 하기 브레스터 각도를 만족하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치.
    브레스터 각도=tanθ= n1/n2
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 도광판들의 접합되는 단면은 삼각형상 및 원형 형상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 액정표시장치.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 서로 다른 2장 이상이 결합된 도광판들의 굴절율은 상기 반사판을 기준으로 멀어질수록 커지는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160053189A (ko) * 2014-10-31 2016-05-13 희성전자 주식회사 도광판 및 이를 구비하는 백라이트 장치

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