KR20080028115A

KR20080028115A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20080028115A
Application number: KR1020060093487A
Authority: KR
Inventors: 김승모
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2008-03-31

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서 박막트랜지스터가 형성된 제1기판과, 상기 제1기판에 대향하는 제2기판, 상기 제1기판의 외부에 부착되어 있는 편광판을 포함하는 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 후방에 위치하는 도광판과; 상기 도광판의 입사면을 따라 위치하는 광원과; 상기 액정표시패널과 상기 도광판 사이에 위치하며 상기 편광판의 축방향과 나란한 배향방향을 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 광효율이 증가한 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 단면도,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 편광판의 축방향과 광학필름의 배향방향과의 관계를 나타낸 도면,

도 4 및 도 5는 광학필름의 배향각에 따른 휘도를 나타낸 도면,

도 6 및 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 광학필름의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,

도 8은 제2실시예에 따른 액정표시장치에서 편광판의 투과축과 광학필름의 배향 방향과의 관계를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 액정표시패널 　　　　　　　　　　　　　 20 : 보호필름

30 : 역프리즘필름　　　　　　　　　　　　　　　 40 : 도광판

50 : 광원 　　　　　　　　　　　　　 60 : 반사판

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광학필름의 배향각을 조절하여 광효율을 향상시킨 액정표시장치에 관한 것이다.

이 중 액정표시장치는 액정표시패널을 포함하며, 액정표시패널은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 제1기판, 제1기판에 대향하는 제2기판, 양 기판 사이에 액정층을 포함한다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛이 마련되어 있다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다.

백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구분된다.

이 중 에지형에서는 광원이 도광판의 측면에 배치되는 구조로서, 광원의 빛은 도광판과 여러 광학필름을 거쳐 액정표시패널로 공급된다. 광학필름은 프리즘 필름 및 보호필름 등을 포함한다.

그런데, 도광판과 광학필름을 거치면서 빛의 휘도가 감소하여, 광효율이 낮은 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 광효율이 높은 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 박막트랜지스터가 형성된 제1기판과, 상기 제1기판에 대향하는 제2기판, 상기 제1기판의 외부에 부착되어 있는 편광판을 포함하는 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 후방에 위치하는 도광판과; 상기 도광판의 입사면을 따 라 위치하는 광원과; 상기 액정표시패널과 상기 도광판 사이에 위치하며 상기 편광판의 축방향과 나란한 배향방향을 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 액정표시장치에 의하여 달성된다.

상기 도광판의 반사면에는 제1프리즘 패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름은 상기 도광판을 향해 제2프리즘 패턴이 형성되어 있는 프리즘 필름을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1프리즘 패턴과 상기 제2프리즘 패턴은 서로 직교하는 것이 바람직하다.

상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름은 상기 프리즘 필름과 상기 액정표시패널 사이에 위치하는 보호필름을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름은 제1방향으로의 연신과 상기 제1방향에 수직방향인 제2방향으로의 연신을 통해 제조된 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 액정표시장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(10)과, 백라이트유닛(2)을 포함한다. 그리고 도시되지는 않았지만, 액정표시패널(10)을 구동하기 위한 회로기판과, 액정표시패널(10)과 백라이트유닛(2)을 수용하는 섀시를 더 포함한다.

액정표시패널(1)은 도 2와 같이 박막트랜지스터가 형성되어 있는 제1기 판(11), 제1기판(11)과 대향 배치되어 있는 제2기판(12), 양 기판(11, 12) 을 접합시키는 실런트(13), 양 기판(11, 12)과 실런트(13)가 형성하는 공간에 위치하는 액정층(14)를 포함한다. 제1기판(11)의 외부면에는 제1편광판(15)이 부착되어 있으며, 제2기판(12)의 외부면에는 제2편광판(16)이 부착되어 있다. 제1편광판(15)과 제2편광판(16)의 투과축은 서로 직교한다.

백라이트 유닛(2)은 광학필름(20, 30), 도광판(40), 광원(50) 및 반사판(60)을 포함한다.

광학필름(20, 30)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름으로서 보호필름(20)과 역프리즘 필름(30)을 포함한다.

보호필름(20)은 액정표시패널(10)과 마주하며 내부 또는 상부에 광확산제를 포함할 수 있다. 보호필름(20)은 역프리즘 필름(30)을 보호한다.

역프리즘 필름(30)은 보호필름(20)과 도광판(40) 사이에 위치한다. 역프리즘 필름(30)의 하부면에는 프리즘 패턴(31)이 형성되어 있다. 프리즘 패턴(31)은 도광판(40)에서 출사된 빛을 집광한다.

도광판(40)은 쐐기형태로서 광원(50)과 마주하는 입사면(40a), 역프리즘 필름(30)과 마주하는 출사면(40b) 및 반사필름(60)과 마주하는 반사면(40c)를 포함한다. 도광판(40)은 폴리메틸메타아크릴레이트와 같은 투명한 수지로 이루어질 수 있다.

다른 실시예에서는 도광판(40)은 평판(plate type)으로 마련되고, 광원(50)은 도광판(40)의 양측에 마련될 수 있다.

도광판(40)의 반사면(40c)에는 프리즘 패턴(41)이 형성되어 있다. 프리즘 패턴(41)의 입사면(40a)을 통해 입사된 빛을 출사면(40c) 전체에 균일하게 공급하는 역할을 한다. 프리즘 패턴(41)은 광원(50)의 연장방향과 수직방향으로 길게 연장되어 있다. 도광판(40)의 프리즘 패턴(41)과 역프리즘 필름(30)의 프리즘 패턴(31)은 서로 직교한다.

광원(50)은 도광판(40)의 입사면(40a)과 마주하고 있다. 제1실시예에서 광원(50)은 선광원인 램프로서 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 또는 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp)일 수 있다. 다른 실시예에서 광원(50)은 점광원인 발광다이오드(Light Emitting Diode)일 수 있다.

반사필름(60)은 도광판(40)의 반사면(40c)과 마주하고 있으며, 입사된 빛을 반사시켜 다시 도광판(121)으로 공급한다. 반사필름(60)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트나 폴리카보네이트와 같은 플라스틱 재질로 만들어질 수 있다.

이상 설명한 액정표시장치(1)에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 광학필름(20, 30)은 연신과정을 거치면서 분자가 일정한 배향방향을 가진다. 이를 도 3을 참조하여 설명한다.

제1편광판(15)의 투과축은 액정표시패널(10)의 장변을 기준으로 할 때, 약 45도로 기울어져 있다.

보호필름(20)의 폴리에틸렌테레프탈레이트 분자는 일정한 방향으로 배향되어 있는데 제1편광판(15)의 투과축과 나란하다. 즉 보호필름(20)의 배향방향은 액정패 널(10)의 장변과 약 45도를 이루는 것이다.

보호필름(20)과 마찬가지로 역프리즘필름(30)의 배향방향도 제1편광판(15)의 투과축과 나란하게 마련되어 있다.

한편 본 명세서에서 배향방향과 투과축이 나란하다는 것은 배향방향과 투과축의 차이가 10도 이내인 것을 의미한다.

이와 같이 광학필름(20, 30)의 배향방향을 제1편광판(15)의 투과축과 나란히 형성하는 이유를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

도 4는 제1편광판(15)의 투과축이 45도인 경우, 보호필름(20)의 배향방향에 따른 휘도변화를 나타낸 것이다. 도 5는 제1편광판(15)의 투과축이 45도인 경우, 역프리즘필름(30)의 배향방향에 따른 휘도변화를 나타낸 것이다.

도 4를 보면 보호필름(20)의 배향각의 절대값이 50도에 가까울 경우, 즉 배향방향이 제1편광판(15)의 투과축과 나란해질 경우 휘도가 상승함을 알 수 있다.

마찬가지로 도 5를 보면 역프리즘 필름(30)의 배향방향이 제1편광판(15)의 투과축과 나란해질 경우 휘도가 상승함을 알 수 있다.

따라서 제1실시예와 같이 보호필름(20)과 역프리즘 필름(30)의 배향방향을 조절하면 높은 휘도를 얻을 수 있으며, 광효율을 향상시킬 수 있다.

이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 배향각이 약 45도인 폴리에틸렌테레프 탈레이트 필름을 제조하는 방법을 설명한다.

우선, 폴리에틸렌테레프탈레이트 분말을 용융부(110)에 투입한다. 용융부(110)에서 용융된 폴리에틸렌테레프탈레이트 액은 압출부(120)에 의해 압출되어 원필름이 된다. 이 상태의 원필름은 두께가 크며, 폴리에틸렌테레프탈레이트 분자가 배향되지 않아 강도가 약한 상태이다. 원필름은 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이라 불린다.

이어서 원필름을 제1 연신부(130)와 제2연신부(140)에서 연신한다. 제1연신부(130)에서는 압출방향에 나란한 제1방향으로 연신되고, 제2 연신부(140)에서는 의해 압출방향에 가로방향인 제2방향으로 연신되고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 완성된다. 제1방향(mechanical direction, MD방향)과 제2방향(traverse direction, TD방향)은 서로 수직이다.

완성된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 표면에 확산제를 코팅하여 보호필름(20)으로 제조하거나, 프리즘 패턴(31)을 형성하여 역프리즘 필름(30)으로 제조한다. 프리즘 패턴(31)은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 프리즘 형상이 음각으로 형성되어 있는 스탬프를 통과시키거나, 별도로 제조하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 부착시킬 수 있다.

연신과정을 통해 원필름은 제1방향과 제2방향으로 수배 정도로 연신된다. 연신을 통해 폴리에틸렌테레프탈레이트 분자는 일정방향으로 배향되어 결정성을 가지게 되고, 강도도 증가한다.

도 7은 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 각 부분에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 분자의 배향방향을 설명한 것이다.

제1방향과 제2방향으로의 연신과정에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 위치에 따라 연신속도가 차이가 난다. 즉 도 7의 하부에 도시한 것처럼 중앙부보다는 양단에서의 연신속도가 빠르게 된다. 연신속도의 차이에 의해 위치에 따라 폴리에틸렌테레프탈레이트 분자의 배향방향이 달라진다.

제2방향을 따라 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 6부분으로 나누었을 때, 가운데 2부분(c, d)은 제1방향에 대해 약 80도(절대값)의 배향각(θ1)을 가진다. 양단의 2부분(a, f)은 제1방향에 대해 약 45도(절대값)의 배향각(θ3)을 가진다. 한편, 다른 2부분(b, e)는 약 60도(절대값)의 배향각(θ2)을 가진다.

따라서 양단의 2부분(a, f)에서, 예를 들어 도 7의 A부분과 같이 절단하면, 도 3에서 설명한 것과 같이, 제1편광판(15)의 투과축과 나란한 배향방향을 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 만들 수 있다.

실제 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 제조과정에서는 도시한 6부분별로 절단하여 롤 형태로 보관한다. 따라서 보호필름(20)과 역프리즘필름(30) 용도로 a부분과 f부분에 해당하는 롤을 사용하면 된다.

한편 도 7의 C부분과 같이 절단하면 c부분과 d부분에 해당하는 롤도 사용할 수 있다.

도 8을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치를 설명한다.

제2실시예에서 사용되는 제1편광판(15)은 광시야각을 위한 것으로 투과축은 액정표시패널(10)의 장변을 기준으로 할 때, 약 80도로 기울어져 있다.

보호필름(20)의 폴리에틸렌테레프탈레이트 분자는 일정한 방향으로 배향되어 있는데 그 배향방향은 제1편광판(15)의 투과축과 나란한다. 즉 보호필름(20)의 배향각은 약 80도인 것이다.

제2실시예에 따른 광학필름(20, 30)은 도 7에 도시한 C부분을 사용하면 된다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 광효율이 높은 액정표시장치가 제공된다.

Claims

박막트랜지스터가 형성된 제1기판과, 상기 제1기판에 대향하는 제2기판, 상기 제1기판의 외부에 부착되어 있는 편광판을 포함하는 액정표시패널과;

상기 액정표시패널의 후방에 위치하는 도광판과;

상기 도광판의 입사면을 따라 위치하는 광원과;

상기 액정표시패널과 상기 도광판 사이에 위치하며 상기 편광판의 축방향과 나란한 배향방향을 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 도광판의 반사면에는 제1프리즘 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제2항에 있어서,

상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름은 상기 도광판을 향해 제2프리즘 패턴이 형성되어 있는 프리즘 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제3항에 있어서,

상기 제1프리즘 패턴과 상기 제2프리즘 패턴은 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제3항에 있어서,

상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름은 상기 프리즘 필름과 상기 액정표시패널 사이에 위치하는 보호필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름은 제1방향으로의 연신과 상기 제1방향에 수직방향인 제2방향으로의 연신을 통해 제조된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.