KR20070052868A - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널과; 상기 액정패널로 빛을 제공하는 광원과; 상기 액정패널과 상기 광원 사이에 위치하며, 상기 액정패널을 향한 상부면에는 산영역과 골영역으로 이루어진 돌출패턴이 형성되며, 상기 광원을 향한 하부면에 상기 골영역에 대응하는 반사부재가 형성되어 있는 광학부재를 포함한다. 이에 인해 집광 효율이 향상된 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광학부재의 요부 단면도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광학부재의 투과율을 설명하는 그래프이고,
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 광학부재의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 액정패널 300 : 광학시트류
320 : 광학부재 321 : 베이스필름
322 : 돌출패턴 322a: 산영역
322b: 골영역 323 : 반사부재
324 : 개구부 325 : 반사층
400 : 광원부 500 : 도광판
600 : 반사시트
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빛의 집광 효율이 향상된 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 박막트랜지스터 기판, 컬러필터 기판 및 양 기판 사이에 주입된 액정으로 이루어진 액정패널을 갖는다. 액정패널은 비발광소자이기 때문에 액정패널에 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛을 구비한다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정되며 액정패널과 백라이트 유닛은 샤시 내에 수용되어 있다.
백라이트 유닛과 액정패널의 사이에는 빛을 확산 및 집광시키는 광학시트류가 마련된다. 광학시트류는 빛을 확산시켜 빛의 균일성을 향상시키는 확산시트와, 확산시트를 통과한 빛이 수직하게 진행할 수 있도록 하여 휘도를 향상시키는 광학부재를 포함한다.
상기 광학부재는 광투과성 베이스층과 상기 베이스층의 상부에 마련되며 상기 액정패널을 향하여 볼록한 구면 형상으로 마련되는 마이크로렌즈를 포함한다. 광투과성 베이스층을 투과한 후 마이크로렌즈의 곡면을 거친 빛은 액정패널면의 법선에 평행이 되도록 집광된다. 이와 같이 집광된 빛은 액정패널의 가로 방향과 세로 방향으로 집광 방향을 조절하여 노트 PC의 모니터, ATM 및 휴대용 단말기와 같이 다양한 용도에 사용될 수 있다. 하지만 일반적인 마이크로렌즈를 포함하는 광학 부재만으로는 각각의 용도에 적합한 시야각을 나타내기 충분한 집광효율을 얻는데에 어려움이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 집광 효율이 향상된 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 집광 효율이 향상된 액정표시장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적은 액정패널과; 상기 액정패널로 빛을 제공하는 광원과; 상기 액정패널과 상기 광원 사이에 위치하며, 상기 액정패널을 향한 상부면에는 산영역과 골영역으로 이루어진 돌출패턴이 형성되며, 상기 광원을 향한 하부면에 상기 골영역에 대응하는 반사부재가 형성되어 있는 광학부재에 의하여 달성된다.
상기 반사부재는 금속 재질을 포함하여 이루어질 수 있으며 알루미늄을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 반사부재의 면적은 상기 광학부재의 하부면의 면적의 약75% 내지 85% 이상을 차지하도록 마련되는 것이 집광 효율을 향상 시키는 데에 바람직하다.
상기 돌출패턴은 반원기둥 형상일 수 있으며, 상기 돌출패턴의 골영역에 대응하는 상기 광학부재의 하부면에 상기 반사부재가 선상으로 연장되어 마련되는 것이 바람직하다.
상기 돌출패턴은 반구 형상일 수 있으며, 상기 돌출패턴의 골영역에 대응하 는 상기 광학부재의 하부면에 상기 반사부재가 격자형태로 마련되는 것이 바람직하다.
광투과성 베이스필름에 다수의 광투과성 비드 및 반사입자를 포함하는 경화수지를 도포하는 단계와; 도포된 상기 비드를 단일층으로 압착시키는 단계와; 상기 베이스필름에 자외선을 조사하는 단계에 의해 달성된다.
상기 본 발명의 또 다른 목적은 상부면에 산영역과 골영역으로 이루어진 돌출패턴을 가지는 베이스필름을 마련하는 단계와; 상기 광학부재의 하부면에 상기 골영역에 대응하는 부분에 반사부재를 형성하는 단계에 의해 달성된다.
상기 반사부재를 형성하는 단계는 상기 광학부재의 하부면에 감광제를 도포한 후 상기 산영역에 대응하는 영역에 자외선을 조사하는 단계와; 상기 자외선이 조사되는 않은 영역을 현상하는 단계와; 상기 광학부재의 하부면에 알루미늄을 증착하는 단계와; 상기 감광제를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 반사부재를 형성하는 단계는 상기 베이스필름의 하부면에 상기 골영역에 대응하는 천공부를 가지는 마스크를 배치하는 단계와; 상기 마스크상에 금속 입자를 포함하는 경화수지를 도포하는 단계와; 상기 경화수지를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
이하에서는 도 1내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치(1)와 광학부재(320)에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치(1)의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광학부재(320)의 요부 단면도이고, 도 3은 본 발명 의 일실시예에 따른 광학부재(320)의 투과율을 설명하는 그래프이고, 도4a 내지 도 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 광학부재(320)를 제조 방법을 설명하는 도면이다.
액정표시장치(1)는 액정패널(100)과 백라이트유닛으로 구성된다.
액정패널(100)은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판(101)과 박막트랜지스터 기판(101)과 대면하고 있는 컬러필터 기판(102), 양 기판(101, 102)을 접합시키며 셀갭(cell gap)을 형성하는 실런트, 양 기판(101, 102)과 실런트 사이에 위치하는 액정층을 포함한다.
액정패널(100)은 액정층의 배열을 조정하여 화면을 형성하지만 비발광소자이기 때문에 배면에 위치한 광원(420)으로부터 빛을 공급 받아야 한다.
박막트랜지스터 기판(101)의 일측에는 구동신호 인가를 위한 구동부(200)가 마련되어 있다. 구동부(200)는 연성인쇄회로기판(FPC. 202), 연성 인쇄회로기판(202)에 장착되어 있는 구동칩(201), 연성인쇄회로기판(202)의 타측에 연결되어 있는 회로기판(PCB, 203)을 포함한다. 도시된 구동부(200)는 COF(chip on film) 방식을 나타낸 것이며, TCP(tape carrier package), COG(chip on glass) 등 공지의 다른 방식도 가능하다. 또한 구동부 (200)가 배선형성과정에서 박막트랜지스터 기판(101)에 형성되는 것도 가능하다.
액정패널(100)의 배면에 위치하는 백라이트 유닛은 액정패널(100)의 배면에 평행하게 배치되는 도광판(500)과, 도광판(500)의 적어도 일측 측변을 따라 배치된 광원(420)과 도광판(500)의 전면에 구비되어 빛을 확산 및 집광하는 광학시트류(300)를 포함한다. 그리고 광원(420)을 수용하며 광원(420)에서 조사되는 모든 빛 이 도광판(500)으로 향하도록 하는 광원커버(410), 도광판(500)의 배면에 마련되는 반사시트(600)를 더 포함한다.
도광판(500)은 광원(420)으로부터 빛을 받는 입사면과, 입사면과 직각을 이루며 액정패널(100)에 대해 평행한 출사면과, 광원(420)에서 입사면으로 조사된 빛이 출사면으로 진행되도록 패턴이 형성된 배면을 갖는다. 도광판(500)은 도광판(500)의 일측 측변을 따라, 즉 입사면(311)에 인접하게 배치된 광원(420)에서 입사면(311)으로 조사된 빛을 평면광으로 바꾸고, 이를 출사면을 통해 액정패널(100)로 균일하게 전달한다. 이러한 도광판(500)의 재질로는 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않으며 투과율이 좋은 PMMA(Polymethylmethacrylate)가 사용된다. 이 때 상기 출사면에 대향하는 도광판(500)의 배면에는 광원(420)에서 입사면으로 조사된 빛이 출사면으로 진행되도록 패턴을 형성한다. 이에 따라 도광판(500)은 광원(420)에서 입사면으로 조사된 빛을 평면광으로 바꾸어 출사면을 통해 액정패널(100)로 균일하게 전달하게 된다.
도광판(500)의 후방에 마련되는 반사시트(600)는 폴리에틸렌테레프타레이트 (PET), 스테인레스강, 황동 및 알루미늄 중 어느 하나로 이루어지는 기재 시트층 위에 은과 같이 반사율이 높은 물질을 코팅하여 이루어진다. 반사시트(600)는 고온의 광원(420)와 인접하게 위치하므로 장시간 흡열에 의한 변형을 막기 위해 티타늄 코팅을 한다.
이와 같은 반사시트(600)는 광원(420)에서 조사되어 도광판(500)의 입사면으로 들어와 액정패널(100)의 반대방향으로 투과되는 빛을 다시 도광판(500)으로 반 사시킴으로써, 빛의 손실을 줄이고 도광판(500)에서 액정패널(100)방향으로 투과되는 빛의 균일도를 향상시키는데 기여한다.
이와 같이 도광판(500)을 통과하는 빛은 도광판(500)의 상부에 마련되는 광학시트류(300)로 입사된다. 광학시트류(300)는 도광판(500)으로부터 액정패널(100)로 조사되는 빛의 부분적인 밀집으로 액정패널(100)에 얼룩이 발생되지 않도록 빛을 확산시켜 빛의 균일성을 더욱 확산시키는 확산시트(330)와, 확산시트(330)를 통과한 빛이 수직하게 진행될 수 있도록 하여 휘도를 향상시키는 광학부재(320)를 포함한다. 그리고 먼지나 긁힘에 민감한 광학부재(320)를 보호하고 외부의 충격이나 이물질의 유입을 방지하는 보호시트(310)를 더 포함할 수 있다.
확산시트(330)는 베이스판과 베이스판에 형성된 구슬 모양의 코팅층으로 이루어져 있으며, 광원(420)으로부터의 빛을 확산시켜 액정패널(100)로 공급하는 역할을 한다. 확산시트(330)는 2장 또는 3장을 겹쳐서 사용할 수 있다.
광학부재(320)는 확산시트(330)의 상부에 마련된다. 광학부재(320)는 광투과성 베이스필름(321)과, 베이스필름(321)의 액정패널(100)을 향하는 상부면에 마련되며 액정패널(100)을 향하여 볼록한 산영역(322a)과 오목한 골영역(322b)을 가지는 돌출패턴(322)과, 베이스필름(321)의 광원(420)을 향한 하부면에 형성되는 반사층(325)을 포함한다.
베이스필름(321)은 투명한 재질인 폴리카보네이트계 수지 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 중 어느 하나를 포함하여 이루어진다.
돌출 패턴(322)은 광투과성의 아크릴계 수지로 이루어지며 베이스필름(321) 과 일체로 사출 또는 압출 성형될 수 있다. 그리고 돌출패턴(322)은 액정패널(100)을 향하는 방향으로 볼록한 산영역(322a)과 오목한 골영역(322b)을 포함하는 반원기둥 형상으로 마련된다. 돌출 패턴(322)의 산영역(322a)은 빛을 집광시키는 렌즈역할을 한다.
반사층(325)은 골영역(322b)의 하부에 대응하여 마련되는 반사부재(323)와 베이스필름(321)이 그대로 노출되어 있는 개구부(324)로 이루어진다.
반사부재(323)는 베이스필름(321)의 돌출패턴(322)의 골영역(322b)에 대응하며 광학부재(320)의 하부면에 선형태로 연장되어 마련된다. 반사부재(323)의 재질은 반사율이 높은 알루미늄을 포함하는 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
반사층(325)의 개구부(324)와 반사부재(323)의 크기와 형태는 광학부재(320)의 상부로부터 방출되어 돌출패턴(322)과 베이스필름(321)을 통과하는 자외선에 의하여 결정된다. 이와 같은 반사부재(323)의 형성과정은 후술하겠다.
최적의 집광효율을 얻는 데에 있어서 반사층(325) 전체 면적에 대한 개구부(324) 면적의 비율인 개구율은 약15%~25% 인것이 바람직하다.
자외선은 액정패널(100)의 법선 방향으로 돌출패턴(322)에 입사되어 소정의 곡면 둘레를 가지는 돌출패턴(322)과 소정의 두께를 가지는 베이스필름(321)을 통과한 후 하나의 초점에서 모인다. 돌출패턴(322)의 곡면둘레를 l이라 하고, 베이스필름(321)의 두께를 t라 할 수 있다. 그리고 돌출패턴(322)의 곡면에서 초점(F)에 이르는 거리는 f라 할 수 있다. 이러한 광경로를 가지며 광학부재(320)로 입사되는 자외선은 액정패널(100)의 법선 방향에 대하여 소정 각도 범위 만큼 편향될 수 있 다. θ는 이러한 경우에 편향될 수 있는 최대 임계각이다.
이와 같이 자외선은 액정패널(100)의 법선 방향으로 돌출패턴(322)에 입사된 후 돌출패턴(322)의 곡면에서 소정의 각도로 굴절된다. 이 때 자외선이 액정패널(100)의 법선 방향을 중심으로부터 편향될 수 있는 최대 각도를 임계각이라 할 수 있다.
돌출패턴(322)과 베이스필름(321)의 크기 및 형상은 아래의 수학식 1에 의하여 결정된다.
1/2f < t < 3/2f (이 때 l=fθ이다.)
이와 같은 구성의 광학부재(320)를 통과하는 빛의 경로는 다음과 같이 설명된다.
광원(420)으로부터 방출되어 확산시트(330)를 통과한 빛은 개구부(324)로
투과되는 빛(A)과 반사부재(323)에 의하여 차단되어 투과되지 못하는 빛(B)으로 나뉜다.
이 중 개구부(324)로 투과하는 빛(A)은 임계각(θ) 이하 범위의 각도를 가지고 입사되어 액정패널(100)의 법선 방향으로 집광된다. 그리고 임계각(θ) 이상의 범위의 각도로 입사되는 빛(B)은 반사부재(323)에 의하여 반복적으로 반사되는 재순환과정을 거친 후 개구부(324)를 통과하여 액정패널(100)의 법선 방향으로 집광된다.
즉 액정패널(100)의 상부로 진행되기 어려운 빛(B)이 반사부재(323)에 의하 여 반복적인 반사과정을 거친 후 결국에 개구부(324)을 통과하여 집광된다.
따라서 집광 효율이 향상된다.
액정패널(100)을 향하는 방향으로 1차로 입사되는 전체 빛의 양을 1이라 했을 때 개구부(324)로 투과되는 빛(A)의 투과율을 T1라 하고 반사부재(323)에 의하여 차단되어 투과되지 못하는 빛(B)의 차단율을 C1라 할 수 있다.
차단율 C1은 빛(B)의 반사율(R1)과 흡수율(A1)의 합이다.
T1+R1+A1 =1
반사부재(323)에 의하여 액정패널(100)의 반대 방향으로 반사된 빛은 액정패널(100)을 향하여 2차로 재 입사된다. 이 때 반사된 빛은 반사부재(323)의 후방에서 투과 또는 흡수되지 않는 것으로 가정한다. 따라서 반사된 빛은 액정패널(100)을 향하여 모두 재입사되어 제 2경로를 형성한다. 빛이 액정패널(100)을 향하여 1차로 입사되었을 때와 마찬가지로 임계각(θ) 이하의 각도로 입사되어 개구부(324)를 통과하는 빛은 액정패널(100)의 법선 방향으로 집광된다. 그리고 임계각(θ) 이상의 각도로 입사되는 빛은 반사부재(323)에 의하여 반사되거나 흡수된다. 이 경우 빛의 투과율은 T2, 반사율은 R2 그리고 흡수율은 A2이고 이들의 합은 1이다.
T2+R2+A2 =1
아래의 표 1은 투과, 반사 및 흡수 과정이 무한히 반복되는 경우 제 1경로에서부터 제 n경로에 이르기까지의 반사부재(323)에서의 투과율(T), 반사율(R) 및 흡수율(A)을 나타낸다. 이 때 T1=T, R1=R, A1=A라 할 수 있다.
투과율(T) 반사율(R) 흡수율(A)
1차 경로 T R A
2차 경로 R·T R2 R·A
… … … …
n차 경로 Rn -1·T Rn Rn -1·A
반사층(325)에서의 투과, 반사 및 흡수 과정은 위와 같은 패턴(322)에 따라 반복 진행된다.
빛이 광원(420)으로부터 방출되어 반사층(325)에서 투과, 반사 및 흡수를 반복하는 경우,
빛의 전체 투과율은
Ttotal =T+R·T+R2·T+…R n-1·T= T·(1-Rn)/(1-R)이며,
전체 반사율은,
Rtotal = R·(1-Rn)/(1-R)이며,
전체 흡수율은,
Atotal=A·(1-Rn)/(1-R)이다.
전체빛의 양을1이라 가정했으므로 빛의 전체 투과율(Ttotal), 전체 반사율 (Rtotal) 및 전체 흡수율(Atota)의 합은 1이다.
Ttotal + Rtotal + Atotal = 1
투과, 반사 및 흡수가 무한히 반복되는 경우(n = ∞)에는 Rtotal=0이되어
Ttotal + Atotal= 1이다.
즉 반사층(325)으로 입사되는 빛이 투과, 반사 및 흡수 현상을 무한히 반복할 때 흡수율(A)을 감소시킴으로써 투과율(T)을 증가시킬 수 있다. 이 때 흡수율(A)과 반사율(R)은 반비례 관계이므로 반사율(R)을 증가시킴으로써 투과율(T)을 증가시킬 수 있다.
도 3은 서로 다른 재질로 이루어진 반사층(325)에서 개구율(X)에 따른 빛의 투과율(T)의 변화를 나타내는 도면이다.
가로축은 전체 반사층(325)의 면적에 대한 개구부(324)의 개구율(X)을 나타내고, 세로축은 개구부(324)에 의한 빛의 투과율(T)을 나타낸다.
백금의 반사율은 0.73이며, 흡수율은0.27이다. 그리고 알루미늄의 반사율은 0.95이며, 흡수율은 0.05이다.
이러한 알루미늄과 백금으로 이루어진 각각의 반사층(325)의 개구부(324)를 투과하는 빛의 투과율은 각 개구율(X)에 따라 변화 양상을 보인다. 백금 재질의 반사층(325)은 개구율(X)이 0.8인 지점에서 약 0.92의 투과율(T)을 나타내며 알루미늄 재질의 반사층(325)에서의 투과율(T)은 약 0.96으로 두 값 사이에는 큰 차이 없다.
하지만 개구율(X)이 0.2인 지점에서 백금 재질의 반사층(325)에서의 투과율(T)은 약 0.45이며 알루미늄 재질 반사층(325)에서의 투과율(T)은 약 0.85이다. 즉 반사율(R)이 높은 알루미늄 반사층(325)에서의 투과율(T)은 개구율이 점차 감소되어도 큰 변화없이 완만히 감소하는 양상을 보이지만, 반사율(R)이 낮은 백금 재질의 반사층(325)을 거치는 빛의 경우에는 개구율(X)이 감소됨에 따라 투과율(T)이 급격히 감소한다.
이는 수학식 8에서 서술된 바와 같이 높은 투과율을 얻기 위해 반사율을 증가시켜야 한다는 사실과 일치한다.
즉 반사율(R)이 높은 재질인 알루미늄으로 반사층(325)을 마련하는 경우, 개구율(X)이 낮게 마련되어도 반사율(R)이 낮은 물질인 백금으로 이루어진 반사층(325)와 비교하여 높은 투과율(T)을 얻을 수 있다.
하지만 반사율(R)이 높은 재질인 알루미늄으로 반사층(325)을 형성한다 해도 높은 집광 효율을 얻기 위하여 반사층(325)의 개구율(X)은 20%이상으로 마련하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 광학부재(320)의 제조 방법을 도 4a내지 도 4d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
광학부재(320)는 상부면에 산영역(322a)과 골영역(322b)으로 이루어진 돌출패턴(322)을 가지는 베이스필름(321)을 마련한 후 광학부재(320)의 하부면에 골영역(322b)에 대응하는 부분에 반사부재(323)를 형성하여 이루어진다.
돌출패턴(322)은 광투과성의 아크릴계 수지로 이루어지며 베이스필름(321)과 일체로 사출 또는 압출 성형될 수 있다.
반사부재(323)를 형성하는 방법은 다음과 같다.
도 4a에 도시된 바와 같이 광학부재(320)의 하부면 전체면에 음성 포토레지스트를 포함하여 이루어진 포토레지스트층(326)을 도포한다. 음성 포토레지스트는 약 150nm ~ 405nm의 파장 영역을 가지는 자외선에 의하여 고분자화되어 경화된다.
이러한 포토레지스트층(326)은 돌출패턴(322)의 산영역(322a)에 대응되며 향후 자외선에 조사되어 경화되는 포토레지스트의 제 1부분(327)과 자외선에 조사되지 않는 제 2부분(328)으로 나뉜다. 자외선은 포토레지스트층(326)에 수직으로 조사되며 돌출 패턴(322)의 곡률과 베이스필름(321)의 두께와의 관계인 수학식 1의 1/2f < t < 3/2f의 조건을 만족시키는 초점(F) 위치에서 모아진 후 다시 퍼진다.
돌출패턴(322)의 곡면을 통과한 자외선이 돌출패턴(322)의 곡면의 중심(O)을 기준으로 좌우로 편향되는 최대 각도를 임계각 (θ)이라 할 수 있다. 이러한 임계각(θ) 이하의 범위를 가지며 포토레지스트(326)에 입사되는 자외선에 의하여 경화되는 포토레지스트의 제 1부분(327)의 크기가 결정된다.
그런 후 도시 되지 않으나 자외선에 노광된 포토레지스트층(326)을 현상액과 반응 시킨다. 현상액과 반응시키기 위하여 포토레지스트층(326)을 현상액에 담그거나 포토레지스트층(326) 상에 현상액을 분사할 수 있다. 자외선에 노광되지 않은 포토레지스트의 제 2부분(328)은 현상액에 의하여 녹게되고 자외선에 노광되어 도 4b에서 도시된 바와 같이 경화된 포토레지스트 제 1부분(327)만이 남는다.
도 4c에 도시된 바와 같이 경화된 포토레지스트의 제1부분(327)이 섬 형상으로 남아있는 광학부재(320)의 하부면에 알루미늄층(329)을 증착한다.
그리고 도 4d에서와 같이 포토레지스트의 제 1부분(327)을 리프트 오프 기술에 의하여 제거한다. 제 1영역(327)을 제거하는 공정에 있어서 제 1영역(327)상에 증착된 알루미늄층(329)이 동시에 제거되어 돌출패턴(322)의 골영역(322b)에 대응하는 영역의 알루미늄층(323)만이 남게된다. 따라서 돌출패턴(322)의 산영역(322a)에 대응하는 베이스필름(321)의 영역은 노출되며 돌출패턴(322) 의 골영역(322b)에 대응하는 베이스필름(321)의 영역의 하부면에는 알루미늄층(323)이 마련된다. 이러한 알루미늄층(323)은 광학부재(320)를 향하여 입사되는 빛을 차단하고 반사시키는 반사부재(323)가 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 마스크를 사용하여 반사부재(323)를 형성하는
방법은 다음과 같다.
상기 베이스필름(321)의 하부면에 상기 골영역(322b)에 대응하는 천공부를 가지는 마스크를 배치한다. 그리고 마스크 상에 반사 입자를 포함하는 경화수지를 도포한다. 경화수지는 열경화수지 및 자외선 경화수지 중 어느 하나이다.
반사 입자는 알루미늄 분말이 코팅된 고분자 및 기포 중 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있으며 기포는 경화수지에 발포제를 첨가한 후 소정의 온도 이상에서 발포되어 형성된다. 그런 후 반사입자를 포함하는 경화수지에 열 및 자외선 중 어느 하나를 조사하여 경화수지를 경화시킨다. 마스크를 제거하는 공정은 경화수지를 경화하는 공정의 전 또는 후에 수행될 수 있다. 이와 같이 베이스 필름(321)의 하부면에는 돌출패턴(322)의 골영역(322b)에 대응하는 영역에 마련되는 천공부의 형상과 위치에 따라 경화수지층이 형성된다.
이 경화수지층은 반사입자를 포함하여 이루어져 반사부재(323)의 기능을 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라 레이저 빔을 사용하여 반사부재(323)를 형성하는 방법은 다음과 같다.
상기 베이스필름(321)의 하부면 전체에 알루미늄을 포함하는 금속층을 증착한다. 그리고 광학부재(320)의 법선 방향으로 광학부재(320)의 상부에 레이저 빔을 입사시킨다. 이러한 레이저 빔은 돌출패턴(322)의 산영역(322a)과 초점을 통과한 후 금속층을 분해한다. 분해되는 금속층과 남아있는 금속층의 크기는 레이저 빔이 돌출패턴(322)에 입사되는 위치와 돌출패턴(322)의 형상에 따른 레이저 빔의 초점거리에 의하여 조절될 수 있다. 남아있는 금속층이 반사부재(323)를 형성한다.
본 발명에 따른 돌출패턴은 반원기둥 형상을 예를 들어 설명하였으나 이에 한정되지 않으며 반구 형상으로 마련될 수 도 있다. 이러한 경우의 광학부재는 액정패널(100)을 향하는 상부면에 산영역과 골영역을 가지는 반구 형상의 돌출패턴과 광원(420)을 향하는 하부면에 돌출패턴의 골영역에 대응하며 마련된 격자패턴의 반사부재를 포함한다.
돌출패턴의 형상은 반원기둥 형상 또는 반구형상에 한정되지 않으며, 액정패널의 법선 방향으로 빛의 경로를 변환하는 어떠한 형상으로 마련되는 것도 가능하다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 광학부재(320)의 광원(420)을 향한 하부면에 개구부(324)와 반사부재(323)를 가지는 반사층(325)을 형성하여 광원(420)으로부터 방출된 빛이 개구부(324)를 통과하도록 유도하여 집광효율을 향상시킨 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 집광효율이 향상된 액정표시장치가 제공된다.

Claims (14)

  1. 액정패널과;
    상기 액정패널로 빛을 제공하는 광원과;
    상기 액정패널과 상기 광원 사이에 위치하며, 상기 액정패널을 향한 상부면에는 산영역과 골영역으로 이루어진 돌출패턴이 형성되며, 상기 광원을 향한 하부면에 상기 골영역에 대응하는 반사부재가 형성되어 있는 광학부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사부재는 금속 재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사부재는 알루미늄을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사부재는 반사입자를 가지는 열경화성 수지 및 자외선 경화수지 중 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반사입자는 광투과성 비드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치
  6. 제4항에 있어서,
    상기 반사입자는 금속 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사부재의 면적은 상기 광학부재의 하부면의 면적의 약75% 내지 85% 이상을 덮고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 돌출패턴은 반원기둥 형상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 돌출패턴의 골영역에 대응하며 상기 광학부재의 하부면에 선상으로 연장되어 마련되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 돌출패턴은 반구 형상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 돌출패턴의 골영역에 대응하며 상기 광학부재의 하부면에 격자형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 상부면에 산영역과 골영역으로 이루어진 돌출패턴을 가지는 베이스필름을 마련하는 단계와;
    상기 광학부재의 하부면에 상기 골영역에 대응하는 부분에 반사부재를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 반사부재를 형성하는 단계는 상기 광학부재의 하부면에 감광제를 도포한 후 상기 산영역에 대응하는 영역에 자외선을 조사하는 단계와;
    상기 자외선이 조사되는 않은 영역을 현상하는 단계와;
    상기 광학부재의 하부면에 알루미늄을 증착하는 단계와;
    상기 감광제를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 반사부재를 형성하는 단계는 상기 베이스필름의 하부면에 상기 골영역에 대응하는 천공부를 가지는 마스크를 배치하는 단계와;
    상기 마스크상에 금속 입자를 포함하는 경화수지를 도포하는 단계와;
    상기 경화수지를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
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