KR20060101956A

KR20060101956A - 광학부재 및 이를 갖는 표시장치

Info

Publication number: KR20060101956A
Application number: KR1020050023620A
Authority: KR
Inventors: 황성용; 황수환; 오원식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2006-09-27

Abstract

표시 특성을 향상시킬 수 있는 광학부재 및 이를 갖는 표시장치를 개시한다. 광학부재는 광을 편광하여 출사하는 편광시트, 및 접착부재를 이용하여 편광시트 상에 부착되는 다공성 필름을 구비한다. 다공성 필름은 편광시트를 보호하고, 편광시트와의 사이에 개재된 공기층을 외부로 배출하는 통공이 형성되어 공기층에 의해 편광시트가 눌리는 것을 방지한다. 이에 따라, 광학부재는 공기층에 의해 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 표시장치의 표시 특성을 향상시킬 있다.

편광판, 다공성

Description

광학부재 및 이를 갖는 표시장치{OPTICS MEMBER AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 보호필름을 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 제1 편광시트와 제1 다공성 필름간의 결합 관계를 나타낸 단면도이다.

도 4는 도 3의 'A'부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 제1 기판 200 : 제2 기판

300 : 액정층 400, 500 : 광학부재

410, 510 : 편광시트 420, 520 : 다공성 필름

430, 530 : 접착 부재 600 : 백라이트 어셈블리

본 발명은 광학부재 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 표시 특성을 향상시킬 수 있는 광학부재 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이 다.

일반적으로, 표시장치는 외부로부터 입력되는 영상 신호에 응답하여 영상을 표시한다. 액정표시장치는 평판표시장치의 일종으로, 액정의 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시한다.

액정표시장치는 영상 신호를 입력받아 영상을 표시하는 액정표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 수광 소자이기 때문에, 액정표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 구비한다.

액정표시패널의 상부면 및 하부면에는 편광판이 각각 구비된다. 편광판은 광을 서로 직교하는 두 가지 편광성분으로 나누고, 두 가지 편광성분 중 하나의 편광 성분만 통과시켜 다른 성분을 흡수 또는 분산한다. 편광판의 상면에는 편광판을 보호하기 위한 보호필름이 부착된다. 보호필름은 액정표시장치가 완성된 후에는 편광판으로부터 분리되므로, 완제품 상태의 액정표시장치에서는 보호필름이 제거된다.

보호필름이 편광판에 부착될 때, 편광판과 보호필름과의 사이에 공기층이 부분적으로 형성될 수 있다. 공기층은 온도 변화에 따라 수축 및 팽창을 반복하기 때문에, 공기층이 편광판을 누른다. 또한, 외부로부터의 압력이 공기층으로 가해질 경우에도 편광판의 눌림을 유발한다.

편광판은 보호필름이 제거되더라도 공기층에 의해 눌린 부분은 긁힌 것처럼 인식되기 때문에, 액정표시장치의 표시 특성이 저하된다.

본 발명의 목적은 표시 특성을 향상시킬 수 있는 광학부재를 제공하는 것이 다.

본 발명의 다른 목적은 상기 광학부재를 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 광학부재는, 편광시트 및 다공성 필름으로 이루어진다.

편광시트는 광을 특정 방향으로 편광하여 출사한다. 다공성 필름은 편광시트 상에 구비되어 편광시트를 보호하고, 편광시트와의 사이에 개재된 공기를 외부로 배출하기 위한 통공이 형성된다.

또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 표시장치는 표시패널, 제1 광학부재 및 백라이트 어셈블리로 이루어진다.

표시패널은 광을 이용하여 영상을 표시한다. 제1 광학부재는 표시패널의 제1 면에 구비되어 광을 제1 방향으로 편광하여 출사하는 제1 편광시트, 및 제1 편광시트 상에 구비되어 제1 편광시트를 보호하고, 제1 편광시트와의 사이에 개재된 공기를 외부로 배출하는 통공이 형성된 제1 다공성 필름으로 이루어진다. 백라이트 어셈블리는 광을 표시패널로 제공한다.

이러한 광학부재 및 이를 갖는 표시장치에 의하면, 다공성 필름은 편광시트와의 사이에 개재된 공기층을 외부로 배출할 수 있기 때문에, 광학부재는 공기층에 의해 편광시트에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 액정표시장치의 표시 특성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널(LP), 상기 액정표시패널(LP)의 상부면 및 하부면에 각각 구비된 제1 및 제2 광학부재(400, 500), 및 상기 광을 상기 액정표시패널(LP)로 제공하는 백라이트 어셈블리(600)를 포함한다.

상기 액정표시패널(LP)은 스위칭 소자로서 동작하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT)(121)가 매트릭스 형태로 구비된 제1 기판(100), 상기 제1 기판(100)과 대향하여 결합하는 제2 기판(200), 및 상기 제1 기판(100)과 상기 제2 기판(200)과의 사이에 개재된 액정층(300)을 구비한다.

상기 제1 기판(100)은 상기 광이 투과되는 투명한 재질로 이루어진 제1 절연기판(110), 상기 제1 절연기판(110) 상에 구비된 어레이층(120), 및 상기 어레이층(120)의 상부에 구비된 화소 전극(130)을 구비한다.

상기 어레이층(120)은 상기 제1 절연기판(110)의 제1 면에 구비되며, 상기 TFT(121)를 포함하여 상기 액정층(300)으로 신호 전압을 인가하고, 차단한다.

상기 화소 전극(130)은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide ; 이하, ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; 이하, IZO)와 같은 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 상기 화소 전극(130)은 상기 TFT(121)와 전기적으로 연결되어 상기 신호 전압을 상기 액정층(300)으로 인가한다.

상기 제1 기판(100)의 상부에 구비된 상기 제2 기판(200)은 제2 절연기판 (210), 상기 제2 절연기판(210) 상에 구비된 컬러필터 층(220), 및 상기 컬러필터 층(220) 상에 구비된 공통 전극(230)을 포함한다.

상기 컬러필터 층(220)은 상기 제2 절연기판(210)의 제1 면에 박막 공정을 이용하여 형성된다. 상기 컬러필터 층(220)은 상기 백라이트 어셈블리(600)로부터 상기 액정층(300)을 통과하여 제공된 상기 광을 이용하여 소정의 색을 발현한다.

상기 컬러필터 층(220) 상에 구비된 상기 공통 전극(230)은 ITO 또는 IZO와 투명한 도전성 재질로 이루어지고, 공통 전압을 인가한다.

상기 액정층(300)은 상기 화소 전극(130)과 상기 공통 전극(230)과의 사이에 형성된 전계에 따라 상기 백라이트 어셈블리(600)로부터 제공된 광의 투과율을 조절한다.

상기 제1 절연기판(110)의 제1 면과 대향하는 제2 면에는 상기 제1 광학부재(400)가 부착된다. 상기 제1 광학부재(400)는 상기 제1 절연기판(110)에 부착되는 제1 편광시트(410) 및 상기 제1 편광시트(410) 상에 구비되어 상기 제1 편광시트(410)를 보호하는 제1 다공성 필름(420)을 포함한다.

상기 제1 편광시트(410)의 제1 면은 상기 제1 절연기판(110)의 제2 면에 부착된다. 상기 제1 편광시트(410)는 상기 백라이트 어셈블리(600)로부터의 광을 제1 방향으로 편광하여 상기 액정표시패널(LP)로 제공하고, 상기 외부로부터 상기 액정표시패널(LP)을 통해 입사된 광을 상기 제1 방향으로 편광한다.

상기 제1 편광시트(410)의 제1 면과 대향하는 제2 면에는 상기 제1 다공성 필름(420)이 구비된다. 상기 제1 다공성 필름(420)은 미세한 통공(421)을 구비하여 상기 제1 편광시트(410)와의 사이에 개재된 공기층을 외부로 배출한다.

상기 제1 광학부재(400)는 상기 제1 편광시트(410)와 상기 제1 다공성 필름(420)과의 사이에 개재되어 상기 제1 다공성 필름(420)을 상기 제1 편광시트(410)에 부착하는 제1 접착부재(430)를 더 구비한다.

상기 제1 다공성 필름(420) 및 상기 제1 접착부재(430)는 상기 액정표시장치가 완성되면 상기 제1 편광시트(410)로부터 분리되어 제거된다.

상기 제2 절연기판(210)의 제1 면과 대향하는 제2 면에는 상기 제2 광학부재(500)가 부착된다. 상기 제2 광학부재(500)는 상기 제2 절연기판(210)에 부착되는 제2 편광시트(510) 및 상기 제2 편광시트(510) 상에 구비되어 상기 제2 편광시트(510)를 보호하는 제2 다공성 필름(520)을 포함한다.

상기 제2 편광시트(510)의 제1 면은 상기 제2 절연기판(210)의 제2 면에 부착된다. 상기 제2 편광시트(510)는 상기 액정표시패널(LP)로부터 외부로 출사되는 광을 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 편광하여 출사하고, 외부로부터 상기 액정표시패널(LP)로 제공되는 광을 상기 제2 방향으로 편광하여 상기 액정표시패널(LP)로 제공한다.

상기 제2 편광시트(510)의 제1 면과 대향하는 제2 면에는 상기 제2 다공성 필름(520)이 구비된다. 상기 제2 다공성 필름(520)은 미세한 통공(521)을 구비하여 상기 제2 편광시트(510)와의 사이에 개재된 공기층을 외부로 배출한다.

상기 제2 광학부재(500)는 상기 제2 편광시트(510)와 상기 제2 다공성 필름(520)과의 사이에 개재되어 상기 제2 다공성 필름(520)을 상기 제2 편광시트(510) 에 부착하는 제2 접착부재(530)를 더 구비한다.

상기 제2 다공성 필름(520) 및 상기 제2 접착부재(530)는 상기 액정표시장치가 완성되면 상기 제2 편광시트(510)로부터 분리되어 제거된다.

한편, 상기 액정표시패널(LP)의 아래에는 상기 액정표시패널(LP)로 균일한 광을 제공하는 상기 백라이트 어셈블리(600)가 구비된다. 상기 백라이트 어셈블리(600)는 상기 광을 발생하는 광원 및 상기 광원으로부터 발생된 광의 광학적 특성을 향상시키는 다양한 기능의 광학시트들을 구비한다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 다공성 필름을 나타낸 사시도이다.

도 2를 참조하면, 상기 제1 다공성 필름(420)은 분자가 중합되어 생기는 화합물인 폴리머(Polymer)로 형성된 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate : 이하, PET) 재질로 이루어진다.

상기 제1 다공성 필름(420)은 상기 통공(421)이 분산되어 있으며, 상기 제1 다공성 필름(420)의 전체 부피에 대한 상기 통공(421)의 밀도는 약 1 내지 10 vol%이다. 상기 통공(421)을 형성하는 방법은, 상기 PET에 석회(CaCo₃) 입자를 분산시킨 후 상기 PET을 인장하면 상기 석회 입자가 위치한 부분에 상기 통공(421)이 형성된다. 이때. 상기 통공(421)의 크기는 제조 공정에 따라 달라질 수 있다.

도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제2 다공성 필름(520)(도 1 참조)은 상기 제1 다공성 필름(420)과 재질로 이루어지며, 상기 제1 다공성 필름(420)과 동일한 방법으로 형성된다.

도 3은 도 1에 도시된 제1 편광시트와 제1 다공성 필름간의 결합 관계를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3의 'A'부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 접착부재(430)가 부착된 상기 제1 다공성 필름(420)은 상기 제1 편광시트(410)의 제2 면에 부착된다. 상기 제1 다공성 필름(420)이 부착될 때, 상기 제1 접착부재(430)와 상기 제1 편광시트(410)와의 사이에 공기층(AB)이 부분적으로 형성될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 공기층(AB)은 온도에 따라 수축되거나 팽창된다. 상기 공기층(AB)의 내부 압력은 하기하는 수학식과 같다.

상기 수학식을 참조하면, 상기 공기층(AB)의 상기 내부 압력(P)은 상기 공기층(AB)의 표면장력에 의한 압력(

)과 공기 자체에 대한 압력(A)을 더한 값이다. 상기 공기층(AB)의 표면 장력에 의한 압력(

)은 상기 표면 장력(S)의 두배를 상기 공기층(AB)의 곡률값(C)으로 나눈 결과 값이다.

상기 공기 자체의 압력(P) 및 표면 장력(S)은 주변 온도에 따라 증가하거나 감소된다. 따라서, 상기 공기층(AB)의 내부 압력(P) 또한 주변 온도에 따라 증가 및 감소를 반복한다. 상기 내부 압력(P)이 증가하면, 상기 공기층(AB)은 상기 제1 편광시트(410)를 누르고, 이로 인해, 상기 제1 편광시트(410)는 상기 공기층(AB)에 의해 눌린 부분에 얼룩이 발생한다.

상기 제1 다공성 필름(420)은 상기 공기층(AB)을 내부에 형성된 상기 통공(421)을 통해 외부로 배출하여 상기 공기층(AB)을 제거하고, 상기 제1 접착부재(430)를 상기 제1 편광시트(410)에 밀착시킨다. 이에 따라, 상기 제1 다공성 필름(420)은 상기 공기층(AB)에 의해 상기 제1 편광시트(410)가 눌리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 제1 광학부재(400)는 상기 공기층(AB)에 의해 상기 제1 편광시트(410)에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 상기 액정표시장치의 표시 특성을 향상시킬 수 있다.

도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제1 및 제2 다공성 필름(420, 520)은 동일한 기능을 한다. 상기 제2 다공성 필름(520)(도 1 참조)은 상기 제2 접착부재(530)와 상기 제2 편광시트(510)와의 사이에 형성된 공기층을 상기 통공(521)을 통해 외부로 배출한다. 이에 따라, 상기 제2 광학부재(500)는 상기 제2 접착부재(530)와 상기 제2 편광시트(510)의 사이에 형성된 공기층에 의해 제2 편광시트(410)가 눌리는 것을 방지할 수 있다.

상술한 본 발명에 따르면, 액정표시장치는 편광시트에 부착되어 편광시트를 보호하고, 편광시트와의 사이에 형성된 공기층을 외부로 배출하는 다공성 필름으로 이루어진 광학부재를 구비한다. 이에 따라, 광학부재는 편광시트와의 사이에 형성된 공기층에 의해 편광시트가 눌려서 편광시트에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 액정표시장치의 표시 특성을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업 자는 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.

Claims

광을 편광하여 출사하는 편광시트; 및

상기 편광시트 상에 구비되어 상기 편광시트를 보호하고, 상기 편광시트와의 사이에 개재된 공기를 외부로 배출하는 통공이 형성된 다공성 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학부재.
제1항에 있어서, 상기 다공성 필름은 폴리머로 형성된 폴리에틸렌탈레프탈레이트 재질로 이루어지고,

상기 통공은 상기 다공성 필름의 전체 부피에 대해 약 1 내지 약 10vol%의 밀도로 형성된 것을 특징으로 하는 광학부재.
제1항에 있어서, 상기 편광시트와 상기 다공성 필름과의 사이에 개재되어 상기 다공성 필름을 상기 편광시트에 부착하는 접착부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학부재.
광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널;

상기 표시패널의 제1 면에 구비되어 상기 광을 제1 방향으로 편광하여 출사하는 제1 편광시트, 및 상기 제1 편광시트 상에 구비되어 상기 제1 편광시트를 보호하고, 상기 제1 편광시트와의 사이에 개재된 공기를 외부로 배출하는 통공이 형 성된 제1 다공성 필름을 구비하는 제1 광학부재; 및

상기 광을 상기 표시패널로 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제4항에 있어서,

상기 표시패널의 제1 면과 대향하는 제2 면 구비되어 상기 광을 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 편광하여 출사하는 제2 편광시트, 및 상기 제2 편광시트 상에 구비되어 상기 제2 편광시트를 보호하고, 상기 제2 편광시트와의 사이에 개재된 공기를 외부로 배출하는 통공이 형성된 제2 다공성 필름을 구비하는 제2 광학부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 다공성 필름은 폴리머로 형성된 폴리에틸렌탈레프탈레이트 재질로 이루어지고,

상기 제1 및 제2 다공성 필름에 각각 형성된 통공의 밀도는 상기 제1 및 제2 다공성 필름의 전체 부피에 대해 약 1 내지 약 10 vol%의 밀도로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.