KR20060086628A - 광 조절 플레이트와 이를 포함한 액정표시장치 - Google Patents

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KR20060086628A
KR20060086628A KR1020050007486A KR20050007486A KR20060086628A KR 20060086628 A KR20060086628 A KR 20060086628A KR 1020050007486 A KR1020050007486 A KR 1020050007486A KR 20050007486 A KR20050007486 A KR 20050007486A KR 20060086628 A KR20060086628 A KR 20060086628A
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백정욱
김진수
주병윤
하주화
최진성
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은, 광 조절 플레이트에 관한 것으로서, 베이스부와; 렌티큘라 렌즈형상으로 마련되어 상기 베이스부에 결합되며, 외부로부터 공급된 광을 분산시키는 광 분산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 화상이 형성되는 액정패널과; 상기 액정패널에 광을 공급하는 광원부와; 상기 액정패널과 상기 광원부 사이에 마련되며, 베이스부와, 렌티큘라 렌즈형상으로 마련되어 상기 베이스부에 결합되며, 상기 광원부로부터 공급된 광을 분산시키는 광 분산부를 갖는 광 조절 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 균일한 휘도가 구현되는 박형의 액정표시장치를 제공할 수 있다.

Description

광 조절 플레이트와 이를 포함한 액정표시장치{LIGHT CONTROL PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 광 조절 플레이트를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 조절 플레이트를 나타낸 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광 조절 플레이트를 나타낸 단면도이고,
도 4및 도 5는 본 발명의 제4, 5실시예에 따른 각 광 조절 플레이트를 도시한 사시도이고,
도 6는 본 발명의 제1실시예에 따른 광 조절 플레이트가 구비된 액정표시장치를 나타낸 사시도이고,
도 7은 도 6의 광원부로부터 공급된 광이 광 조절 플레이트에서 분산되는 원리를 개략적으로 나타낸 단면도이고,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 광 조절 플레이트가 구비된 액정표시장치에서 광이 분산되는 원리를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
■도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100, 200, 300, 400, 500 : 광 조절 플레이트
110 : 베이스부 120, 420 : 제1광 분산부
150 : 제2광 분산부 130 : 접착층
135, 215 : 에어 버블 510 : 액정패널
551 : 광원부
본 발명은, 광 조절 플레이트와 이를 포함한 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 광 조절 플레이트와 이를 포함하여 균일한 휘도가 구현되는 박형의 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 박막트랜지스터 기판, 컬러필터 기판 및 양 기판 사이에 주입된 액정으로 이루어진 액정패널을 갖는다. 액정표시장치는 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후방에서 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛을 구비한다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다. 액정패널과 백라이트 유닛은 샤시 내에 수용되어 있다.
일반적으로 백라이트 유닛은 액정패널에 광을 공급하는 광원부와, 광원부로부터 조사된 광을 반사 또는 집중시켜 액정패널에 광을 입사시키는 광학부재 등을 포함한다. 이 때, 광학부재는 통상 확산판 및 확산시트와, 프리즘시트 및 보호시트 등으로 이루어져 있다.
이러한 백라이트 유닛은 광원부의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구분된 다.
여기서, 직하형의 백라이트 유닛은 액정표시장치의 대형화에 적합한 구조로서, 액정패널의 하부면에 하나 이상의 광원을 배치시켜 액정패널에 전면적으로 빛을 공급한다. 이러한 직하형 백라이트 유닛은 에지형 백라이트 유닛에 비해 여러 개의 광원을 이용할 수 있어 높은 휘도를 확보할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 종래의 액정표시장치에서는 광원이 설치되어 광이 조사되는 복수의 채널부와 각 채널부 사이에 형성된 비채널부 간의 밝기 차이가 발생하여 액정패널에 암선이 발생하는 문제점이 있다. 즉, 휘도가 불균일함에 따라 표시품질이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 광학부재가 복수의 층으로 마련되므로 박형의 액정표시장치를 구현하기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 광학부재와 이를 포함하며 휘도가 균일한 박형의 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 광 조절 플레이트에 있어서, 베이스부와; 렌티큘라 렌즈형상으로 마련되어 상기 베이스부의 적어도 일면에 결합되며, 외부로부터 공급된 광을 분산시키는 제1광 분산부에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제1광 분산부는 상기 베이스부 상에 서로 연접하게 복수개로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 베이스부 내부에는 다수의 에어 버블이 형성됨으로써 광을 산란시키는 것이 바람직하다.
상기 베이스부와 상기 제1광 분산부 사이에 마련되며, 상기 제1광 분산부를 상기 베이스부 상에 접착하는 접착층을 더 포함하여 베이스부와 분리 제작된 제1광 분산부를 결합시킬 수 있다.
상기 접착층 내부에는 다수의 에어 버블이 형성됨으로써, 광을 산란시키는 것이 바람직하다.
상기 제1광 분산부는 복수개로 마련되며, 상기 베이스부 상에 랜덤하게 배치될 수도 있다.
상기 베이스부의 적어도 일면에 결합되며, 프리즘 형상으로 마련된 제2광 분산부를 더 포함하며, 상기 제1광 분산부 및 상기 제2광 분산부는 상기 베이스부의 길이방향으로 복수개 형성될 수도 있다.
상기 제1광 분산부는 상기 베이스부의 양면에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 목적은 본 발명에 따라, 액정표시장치에 있어서, 화상이 형성되는 액정패널과; 상기 액정패널에 광을 공급하는 광원부와; 상기 액정패널과 상기 광원부 사이에 마련되며, 베이스부와, 렌티큘라 렌즈형상으로 마련되어 상기 베이스부에 결합되며, 상기 광원부로부터 공급된 광을 분산시키는 광 분산부를 갖는 광 조절 플레이트에 의해 달성된다.
여기서, 상기 광원부는 상기 광 조절 플레이트의 후방에 배치되며, 면광원램프, 선광원램프, 점광원램프 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 광원부와 상기 광 조절 플레이트 사이는 대략 5 ~ 15mm이며, 이에 따라 박형의 액정표시장치를 제공할 수 있다.
상기 광 분산부는 상기 베이스부 상에 서로 연접하게 복수개로 형성될 수 있다.
상기 베이스부 내부에 다수의 에어 버블이 형성됨으로써, 광을 산란시키는 것이 바람직하다.
상기 베이스부와 상기 광 분산부 사이에 마련되며, 상기 광 분산부를 상기 베이스부 상에 접착하는 접착층을 더 포함하여 베이스부와 분리 제작된 광 분산부를 결합시킬 수 있다.
상기 접착층 내부에 다수의 에어 버블이 형성됨으로써, 광을 산란시키는 것이 바람직하다.
상기 광 조절 플레이트는 아크릴 또는 폴리 카보네이트 중 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 광 조절 플레이트 상에 배치되며, 상기 광 조절 플레이트를 경유한 광을 확산시키는 확산시트를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 광 조절 플레이트에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 광 조절 플레이트를 도시한 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 광 조절 플레이트(100)는 베이스부(110)와; 렌티큘라 렌즈형상으로 마련되어 베이스부(110)의 적어도 일면에 결합되며, 외부로부터 공급된 광을 분산시키는 제1광 분산부(120)를 포함한다.
베이스부(110)는 통상적으로 투명하여 광투과성이 우수한PMMA(폴리 메칠 메타 아크릴레이트)와 같은 아크릴계 수지 또는 PC(폴리 카보네이트) 재질로 제작된다.
제1광 분산부(120)는 베이스부(110) 상에 서로 연접하게 복수개로 형성되어 있다. 이 때, 제1광 분산부(120)는 베이스부(110)의 일면에 형성되어 있으며, 외부로부터 공급된 광을 분산시키는 기능을 한다. 즉, 제1광 분산부(120)는 광을 분산시켜 광의 밝기를 균일하게 유지시켜준다. 여기서, 제1광 분산부(120)는 베이스부(110)와 일체로 사출 또는 압출 성형되어 제조 공정이 단축되는 것이 바람직하다. 그러나, 이에 한정되지 않고 자외선 경화성 수지를 이용하여 제1광 분산부(120)를 형성할 수도 있다. 즉, 베이스부(110)의 일면에 자외선 경화성 수지를 덮은 후, 베이스부(110)가 렌티큘라 렌즈형상의 패턴을 감고 있는 롤러를 지나도록 한다. 그 후, 렌티큘라 렌즈형상이 형성된 면을 향해 자외선을 조사하여 자외선 경화성 수지를 경화시키면 된다. 본 실시예에서는 제1광 분산부(120)가 베이스부(110)의 일면에만 형성되어 있으나, 베이스부(110)의 양면에도 형성될 수도 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 조절 플레이트를 나타낸 단면도이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 광 조절 플레이트(200)는 베이스부(210) 내부에 다수의 에어 버블(215)이 형성된 점이 제1실시예와의 차이점이다.
베이스부(210)는 아크릴계 수지 또는 폴리 카보네이트와 발포제가 혼합되어 형성된다. 이 때, 발포제는 소정 온도 이상에서 기화된 기체를 발생함에 따라 내부에 공기를 갖는 에어 버블(215)을 형성한다. 따라서, 외부로부터 공급된 광은 에어 버블(215)에 의해 산란된 후 제1광 분산부(120)에서 분산될 수 있다.
에어 버블(215)은 베이스부(210) 내부로 투과된 광을 산란시키는 기능을 한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광 조절 플레이트를 나타낸 단면도이다. 본 발명의 제3실시예에 따른 광 조절 플레이트(300)는 제1광 분산부(120)가 필름타입으로 제작되어 베이스부(110)에 접착되는 점이 제1실시예와의 차이점이다.
광 조절 플레이트(300)는 베이스부(210)와 제1광 분산부(120) 사이에는 제1광 분산부(120)를 베이스부(210) 상에 접착하는 접착층(130)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 베이스부(210) 내부에는 광을 산란시키는 다수의 에어 버블(215)이 형성되어 있다.
접착층(130)은 접착제 및 발포제가 혼합된 혼합물에 의해 형성되며, 내부에는 발포제에 의해 다수의 에어 버블(135)이 형성되어 있다. 이에, 접착층(130)은 베이스부(110)와 제1광 분산부(120)를 일체화시킬 뿐만 아니라 에어 버블(135)에 의해 광을 산란시킨다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 광 조절 플레이트를 도시한 사시도이다. 본 발명의 제4실시예에 따른 광 조절 플레이트(400)는 제1광 분산부(420)가 베이스부(410) 상에 랜덤하게 배치된 것이 제1실시예와의 차이점이다. 여기서, 제1광 분 산부(420)의 배치상태는 이에 한정되지 않고 베이스부(410)를 통과한 광을 효율적으로 분산하여 휘도를 균일하게 할 수 있는 범위 내에서 다양하게 변화될 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 광 조절 플레이트를 도시한 사시도이다. 본 발명의 제5실시예에 따른 광 조절 플레이트(500)는 프리즘 형상의 제2광 분산부(150)를 더 포함하는 점이 제1실시예와의 차이점이다.
즉, 베이스부(110) 상에는 렌티큘라 렌즈형상으로 마련된 제1광 분산부(120)와 프리즘 형상으로 마련된 제2광 분산부(150)가 베이스부(110)의 길이방향으로 복수개 형성되어 있다. 여기서, 제1광 분산부(120) 및 제2광 분산부(150)의 배열이 규칙적으로 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않고 광 분산 기능을 효율적으로 할 수 있는 범위 내에서 다양하게 배치될 수도 있음은 물론이다.
이러한 구성에 의하여, 광이 균일하게 분산될 수 있는 광 조절 플레이트를 제공할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 광 조절 플레이트가 구비된 액정표시장치를 나타낸 사시도이다. 도 6에 도시된 액정표시장치는 액정패널(510)과, 액정패널(510)에 광을 공급하는 백라이트 유닛(550)과, 액정패널(510)을 구동하기 위한 소오스 인쇄회로기판(580) 및 게이트 인쇄회로기판(590)과, 액정패널(510) 및 백라이트 유닛(550)을 수용하는 샤시(600)를 포함한다.
액정패널(510)은 박막트랜지스터가 형성된 박막트랜지스터 기판(511)과, 박막트랜지스터 기판(511)과 대향하게 마련된 컬러필터 기판(512)과, 양 기판 사이에 주입된 액정층(미도시)을 포함한다. 액정패널(510)은 액정층의 배열에 따라 화상이 형성되며, 이는 비발광소자이기 때문에 백라이트 유닛(550)이 필요하다.
소오스 인쇄회로기판(580)및 게이트 인쇄회로기판(590)으로부터 제공되는 구동신호는 데이터 연성회로필름(585) 및 게이트 연성회로필름(595)을 통해 액정패널(510)에 인가된다. 여기서, 데이터 연성회로필름(585) 및 게이트 연성회로필름(595)에는 각각 소오스 인쇄회로기판(580)및 게이트 인쇄회로기판(590)으로부터 제공되는 구동신호를 액정패널(510)에 인가하기 위한 데이터 구동칩(586) 및 게이트 구동칩(596)이 장착되어 있다.
샤시(600)는 백라이트 유닛(550)의 하부에 배치되어 백라이트 유닛(550)을 수납하는 하부샤시(620)와, 백라이트 유닛(550)의 상부에 배치되어 액정패널(510)이 안착되도록 지지하는 몰드 프레임(630)과, 액정패널(510)의 상부에 배치되어 하부샤시(620)와 결합하는 상부샤시(610)를 포함한다.
백라이트 유닛(550)은 액정패널(510)에 광을 공급하는 광원부(551)와, 광원부(551)의 상부에 마련되어 광원부(551)로부터 공급된 광을 분산시켜 액정패널(510)에 입사시키는 광 조절 플레이트(100)를 포함한다. 이 때, 백라이트 유닛(550)은 광 조절 플레이트(100)의 상부에 배치되어 광 조절 플레이트(100)를 통과한 광을 다시 확산시키는 확산시트(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
광원부(551)는 광 조절 플레이트(100)의 후방에 배치되며, 평판형광램프(Flat Fluorescent Lamp, FFL)와 같은 면광원램프와, 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)와 같은 선광원램프와, 엘이디(Light Emission Diode)와 같은 점광원램프 중 어느 하나로 마련될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 평판형광램프를 사용한 경우이다.
평판형광램프(551)는 광이 출사되며 볼록 형상으로 마련된 채널부(552)와, 채널부(552)와 연접하게 오목 형상으로 마련된 비채널부(553)가 차례대로 마련되어 있다. 이에, 채널부(552)에서 출사된 광은 면형태로 광 조절 플레이트(100)에 입사된다.
광 조절 플레이트(100)는 평판형광램프(551)의 채널부(552)로부터 입사된 광을 분산시켜 액정패널(510)로 공급한다. 따라서, 액정패널(510)에 공급된 광은 광 조절 플레이트(100)를 통해 채널부(552)와 비채널부(553) 사이의 밝기 차이가 감소하므로 전체적으로 휘도가 균일한 효과를 얻을 수 있어 표시품질이 향상될 수 있다.
여기서, 평판형광램프(551)와 광 조절 플레이트(100) 사이 거리(D)는 대략 5 ~ 15mm 이며, 특히 대략 10mm인 것이 바람직하다. 따라서, 평판형광램프(551)와 광 조절 플레이트(100)가 최대한 좁게 배치됨으로써 박형의 액정표시장치를 구현할 수 있다.
광 조절 플레이트(100)는 베이스부(110)와; 렌티큘라 렌즈형상으로 마련되어 베이스부(110)에 결합되며, 외부로부터 공급된 광을 분산시키는 제1광 분산부(120)를 포함한다. 여기서, 광 조절 플레이트(100)는 제1광 분산부(1200가 상방향을 향 하도록 배치되어 있으나, 하방향을 향하도록 배치될 수도 있음은 물론이다. 광 조절 플레이트(100)는 도 1의 광 조절 플레이트와 동일하므로 동일한 참조부호를 사용하며 그 구체적인 설명은 생략하기로 하고, 도 7을 참조하여 광 조절 플레이트(100)에서 광이 분산되는 원리를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
평판형광램프(551)의 채널부(552)에서 출사된 광은 광 조절 플레이트(100)의 베이스부(110)를 통과하여 제1광 분산부(120)로 진입하게 된다. 제1광 분산부(120)는 렌티큘라 렌즈형상으로 마련되어 있으므로 광이 무수gl 분산될 수 있고, 이에 따라 채널부(552)와 비채널부(553)의 경계가 모호하게 되어 비채널부(553)에 의한 암선이 제거될 수 있다. 따라서, 평판형광램프(551)에서 출사된 광이 제1광 분산부(120)를 통해 분산되어 액정패널(510)에 입사되므로 휘도가 균일한 액정표시장치가 제공될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 광 조절 플레이트가 구비된 액정표시장치에서 광이 분산되는 원리를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 여기서, 광 조절 플레이트(200)는 도 2의 광 조절 플레이트와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 평판형광램프(551)의 채널부(552)에서 출사된 광은 광 조절 플레이트(200)의 베이스부(210)를 통과하여 제1광 분산부(120)로 진입하게 된다. 이 때, 베이스부(110) 내부에 형성된 다수의 에어 버블(215)은 평판형광램프(551)로부터 출사된 광을 산란시켜 제1광 분산부(120)로 입사시킨다. 그러면 제1광 분산부(120)는 렌티큘라 렌즈형상으로 마련되어 있으므로 광이 무수히 분산 될 수 있고, 이에 따라 채널부(552)와 비채널부(553)의 경계가 모호하게 되어 비채널부(553)에 의한 암선이 제거될 수 있다. 따라서, 평판형광램프(551)에서 출사된 광이 제1광 분산부(120)를 통해 분산되어 액정패널(510)에 입사되므로 휘도가 균일한 액정표시장치가 제공될 수 있다.
전술한 실시예에서는, 제1실시예 및 제2실시예의 광 조절 플레이트가 구비된 액정표시장치에 대해서만 설명하였으나, 제3실시예 내지 제5실시예의 광 조절 플레이트가 구비된 액정표시장치를 마련할 수도 있음은 물론이다.
전술한 실시예에서는, 광 분산부가 베이스부의 상부면에 마련되어 있으나, 하부면에 마련될 수도 있으며, 양면에 모두 마련될 수도 있음은 물론이다. 한편, 광 분산부가 양면에 모두 마련될 경우 그 형상이 상이하게 마련될 수도 있음은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 균일한 휘도가 구현되는 박형의 액정표시장치가 제공된다.

Claims (17)

  1. 베이스부와;
    렌티큘라 렌즈형상으로 마련되어 상기 베이스부의 적어도 일면에 결합되며, 외부로부터 공급된 광을 분산시키는 제1광 분산부를 포함하는 광 조절 플레이트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1광 분산부는 상기 베이스부 상에 서로 연접하게 복수개로 형성된 것을 특징으로 하는 광 조절 플레이트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부 내부에는 다수의 에어 버블이 형성된 것을 특징으로 하는 광 조절 플레이트.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 베이스부와 상기 제1광 분산부 사이에 마련되며, 상기 제1광 분산부를 상기 베이스부 상에 접착하는 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 조절 플레이트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접착층 내부에는 다수의 에어 버블이 형성된 것을 특징으로 하는 광 조절 플레이트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1광 분산부는 복수개로 마련되며, 상기 베이스부 상에 랜덤하게 배치된 것을 특징으로 하는 광 조절 플레이트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부의 적어도 일면에 결합되며, 프리즘 형상으로 마련된 제2광 분산부를 더 포함하며,
    상기 제1광 분산부 및 상기 제2광 분산부는 상기 베이스부의 길이방향으로 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 광 조절 플레이트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1광 분산부는 상기 베이스부의 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 광 조절 플레이트.
  9. 화상이 형성되는 액정패널과;
    상기 액정패널에 광을 공급하는 광원부와;
    상기 액정패널과 상기 광원부 사이에 마련되며, 베이스부와, 렌티큘라 렌즈 형상으로 마련되어 상기 베이스부에 결합되며, 상기 광원부로부터 공급된 광을 분산시키는 광 분산부를 갖는 광 조절 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 광 조절 플레이트의 후방에 배치되며, 면광원램프, 선광원램프, 점광원램프 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광원부와 상기 광 조절 플레이트 사이는 대략 5 ~ 15mm인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광 분산부는 상기 베이스부 상에 서로 연접하게 복수개로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 베이스부 내부에는 다수의 에어 버블이 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 베이스부와 상기 광 분산부 사이에 마련되며, 상기 광 분산부를 상기 베이스부 상에 접착하는 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 접착층 내부에는 다수의 에어 버블이 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 광 조절 플레이트는 아크릴 또는 폴리 카보네이트 중 어느 하나를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 광 조절 플레이트 상에 배치되며, 상기 광 조절 플레이트를 경유한 광을 확산시키는 확산시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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