KR20090095746A - Apparatus and method for attaching polarizer film on LCD panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 편광판 부착방법에 관한 것으로, 특히 콘트라스트 비를 향상시킬 수 있는 편광판 부착장치 및 이를 이용한 편광판 부착방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polarizing plate attaching method, and more particularly, to a polarizing plate attaching apparatus capable of improving contrast ratio and a polarizing plate attaching method using the same.
최근에 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며, 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다. Recently, liquid crystal displays have been spotlighted as next generation advanced display devices having low power consumption, good portability, high technology value, and high added value.
이러한 액정표시장치 중에서도 각 화소(pixel)별로 전압의 온(on),오프(off)를 조절할 수 있는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 구비된 액티브 매트릭스형 액정표시장치가 해상도 및 동영상 구현능력이 뛰어나 가장 주목받고 있다.Among the liquid crystal display devices, an active matrix liquid crystal display device having a thin film transistor, which is a switching element that can control voltage on and off for each pixel, has the best resolution and video performance. I am getting it.
일반적인 액정표시장치의 분해사시도인 도 1을 참조하여 액정표시장치의 구조에 대해 설명하면, 도시한 바와 같이, 액정층(30)을 사이에 두고 하부기판(10)인 어레이 기판(10)과 상부기판(20)인 컬러필터 기판(20)이 대면 합착된 구성을 가지며, 이러한 하부기판(10)과 상부기판(20) 및 액정층(30)을 액정셀 또는 액정패널이 라 칭한다. Referring to FIG. 1, which is an exploded perspective view of a general liquid crystal display device, a structure of the liquid crystal display device will be described. As illustrated, the
한편, 하부의 어레이 기판(10)은 투명한 기판(12)의 상면으로 종횡 교차 배열되어 다수의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16)을 포함하며, 이들 두 배선(14, 16)의 교차지점에는 박막트랜지스터(T)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 화소전극(18)과 일대일 대응 접속되어 있다.On the other hand, the
또한, 상기 어레이 기판(10)과 마주보는 상부의 컬러필터 기판(20)은 투명기판(22)의 배면으로 상기 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16) 그리고 박막트랜지스터(T) 등의 비표시영역을 가리도록 각 화소영역(P)을 테두리하는 격자 형상의 블랙매트릭스(25)가 형성되어 있으며, 이들 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(26a, 26b, 26c)을 포함하는 컬러필터층(26)이 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(25)와 컬러필터층(26)의 전면에 걸쳐 투명한 공통전극(28)이 구비되어 있다.In addition, the upper
그리고, 도면상에 도시되지는 않았지만, 이들 두 기판(10, 20)은 그 사이로 개재된 액정층(30)의 누설을 방지하기 위하여 두 기판(10, 20)의 가장자리를 따라 실링제(sealant) 등으로 봉함(封函)된 상태에서 각 기판(10, 20)과 액정층(30)의 경계부분에는 액정의 분자배열 방향에 신뢰성을 부여하는 상, 하부 배향막이 개재되며, 각 기판(10, 20)의 외측면에는 특정 방향의 빛을 통과시키는 제 1 편광판(미도시)과 제 2 편광판(미도시)이 구비되어 있다. 이때 상기 제 1 편광판(미도시)과 제 2 편광판(미도시)의 광축(미도시)은 서로 수직한 상태가 되도록 배치되고 있는 것이 특징이다. Although not shown in the drawings, these two
또한, 어레이 기판(10)의 외측면으로는 백라이트(back-light)(미도시)가 구비되어 빛을 공급하는 바, 게이트 배선(14)으로 박막트랜지스터(T)의 온(on)/오프(off) 신호가 순차적으로 스캔 인가되어 선택된 화소영역(P)의 화소전극(18)에 데이터배선(16)의 화상신호가 전달되면 이들 사이의 수직전계에 의해 그 사이의 액정분자가 구동되고, 이에 따른 빛의 투과율 변화로 여러 가지 화상을 표시할 수 있다.In addition, a back-light (not shown) is provided on the outer surface of the
도 2a와 2b는 종래의 액정표시장치에 있어 전계 인가 시와 전계 인가 전의 액정셀과 편광판의 정렬을 간략히 도시한 도면이다.2A and 2B schematically illustrate alignment of a liquid crystal cell and a polarizing plate at the time of applying an electric field and before applying the electric field in the conventional LCD.
액정표시장치의 액정패널(35)에 전원을 공급하게 되면 두 기판(10, 20) 사이에 전계가 발생하게 되고 상기 전계에 의해서 액정층(30) 내의 액정분자(31)들이 상부기판(20)과 하부기판(10)에 수직한 방향으로 움직이게 된다.When power is supplied to the
상기 상부기판(20)의 외측면에는 소정의 빛을 선편광으로 투과시키는 제 1 편광판(41)이 부착되고, 상기 하부기판(10)의 외측면에는 상기 제 1 편광판(41)과 수직 또는 평행한 광축을 갖는 제 2 편광판(45)이 부착된다. 도면에서는 서로 수직한 상태의 광축(43, 47)을 갖는 액정셀을 도시하였다. The first surface of the
전술한 구조에 의해 액정표시장치는 빛의 투과율을 조절하여 화면의 영상을 표시하게 된다. 그런데 도 2a를 참조하면 전계를 받아 수직으로 정렬하는 액정층(30) 내의 액정분자(31)들은 반듯이 직각으로 정렬되지 않음으로써 액정층(30)의 광축(33)이 상기 제 1 및 제 2 광축(43, 47)과 수직하지 않으며, 또한 도 2b에 도시한 바와같이, 전계를 인가하지 않는 경우에도 상기 제 1 및 제 2 편광판(41, 45) 의 광축(43, 47)과 이와 각각 인접하여 위치한 액정분자(31)의 장축(33a, 33b)이 수직하거나 또는 평행한 상태를 이루지 못한다.According to the above structure, the liquid crystal display adjusts the light transmittance to display an image of the screen. However, referring to FIG. 2A, the
액정은 그 분자가 이방성을 가지고 있고, 그 분자로 이루어진 액정층(30)이나 필름의 이방성이 액정층(30)의 분포 및 기판에 대해 기울어진 각도(tilt angle)의 분포정도에 의해 바뀌는 성질을 가지고 있으며, 이를 보는 각도에 따라 빛의 편광성을 변화시키는 중요한 요인이 된다.The liquid crystal has anisotropy in its molecules, and the anisotropy of the
한편, 상기 액정층(30)의 상하로 그 광축이 서로 직교 또는 평행하도록 상부기판(20) 및 하부기판(10)에 제 1 및 제 2 편광판(41, 45)이 부착하게 된다. 이에 따라 상기 빛이 액정층(30)을 통과하는 동안 액정층(30)의 광축(이하 셀축이라 칭함)의 회전 정도에 따라 투과광의 세기가 조절되어 블랙(black)과 화이트(white) 사이의 그레이(gray) 표현이 가능하게 된다.On the other hand, the first and second polarizing
도 3a 내지 도 3c는 종래의 액정패널에 편광판 부착 단계를 간략히 도시한 단면도이다. 3A to 3C are cross-sectional views briefly illustrating attaching a polarizing plate to a conventional liquid crystal panel.
우선, 도 3a에 도시한 바와 같이, 액정패널(35)이 편광판 부착기의 하부 흡착판(51)에 위치하게 되면 비전 카메라(45) 등이 동작하여 액정패널(35)의 위치 파악을 한 후, 상기 액정패널(35)의 상기 하부 흡착판(51)에서의 정렬을 실시한다. 이때 상기 액정패널(35)의 상부기판(20) 외측면에 부착된 제 1 편광판(미도시)은 상기 상부 흡착판(미도시)에 흡착된 상태가 되게 된다. First, as shown in FIG. 3A, when the
다음, 도 3b에 도시한 바와 같이, 제 1 편광판(70)이 상부 흡착판(55)에 흡착되어 있고, 상기 액정패널(35)이 하부 흡착판(51)에 흡착되어 이들 두 구성요소 가 접촉됨에 의해 부착이 이루어지는 것이다. 상기 상부 흡착판(55) 및 하부 흡착판(51)에는 다수개의 진공홀(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 진공홀(미도시)은 진공장치(미도시)에 연결되어 진공흡착력으로 제 1 편광판(70) 및 액정패널(35)을 각각 상부 및 하부 흡착판(55, 51)의 특정 작업위치에 고정한다. 이때 상기 상부 흡착판(55)은 제 1 편광판(70)과 액정패널(35)의 부착이 원활하게 이루어질 수 있도록 상기 하부 흡착판(51)의 표면에 대해 경사가 진 형태로 부착용 롤러(57)에 인접하게 위치하게 된다. 한편, 상기 하부 흡착판(51)은 그 표면이 중력방향에 수직으로 설치되며 상기 롤러(57)의 하부를 지나면서 전진 이동할 수 있도록 설치된다. Next, as shown in FIG. 3B, the first polarizing
조금 더 편광 부착장치의 동작에 대해 설명하면, 초기 세팅단계에서 상부 흡착판(55)에 흡착된 제 1 편광판(70)은 하부 흡착판(51)에 흡착된 액정패널(35)과 그 끝단이 서로 접촉된 상태로 롤러(57)에 일면이 삽입된다. The operation of the polarization attaching device will be described a little further. In the initial setting step, the first polarizing
이후, 상기 롤러(57)의 회전이 이루어지면 상기 롤러(57)와 제 1 편광판(70) 사이에 직접 접촉하는 마찰에 의하여 상기 롤러(57)와 하부 흡착판(51) 사이로 상기 제 1 편광판(70)과 액정패널(35)은 끌려 들어가면서 순차적으로 전면접착이 이루어진다. 이 경우 상기 액정패널(35)은 상기 하부 흡착판(51) 자체가 이동함으로써 같이 이동하게 되며, 상기 제 1 편광판(70)은 진공홀(미도시)의 진공압력이 조절됨으로써 상기 상부 흡착판 표면에서 미끄러지듯이 롤러(57)를 향해 이동하게 된다.Thereafter, when the
다음, 도 3c에 도시한 바와 같이, 제 2 편광판(73)을 하부기판(10)의 외측면에 부착한다. 도 3c의 경우 도 3b를 180도 회전하여 본 모습과 유사하며 그 동작 또한 유사하므로 간단히 설명한다.Next, as shown in FIG. 3C, the second polarizing
상부 흡착판(55)은 이동이 가능하며 중력방향에 수직인 상태로 제 1 편광판(70)이 부착된 액정패널(35)을 흡착하고 있고, 하부 흡착판(51)은 상기 상부 흡착판(55)의 표면에 대해 경사가 진 형태로서 고정되어 있으며, 제 2 편광판(73)을 흡착하고 있으며, 이러한 상태에서 상기 롤러(57)의 회전이 이루어지면 상기 롤러(57)와 제 2 편광판(73) 사이에 직접 접촉하는 마찰에 의하여 상기 롤러(57)와 상부 흡착판(55) 사이로 상기 제 2 편광판(73)과 액정패널(35)은 끌려 들어가면서 순차적으로 전면접착이 이루어지게 된다. The
하지만, 전술한 바와 같이 화상처리 장치인 비젼 카메라를 통해 정렬하고, 이 상태에서 제 1 및 제 2 편광판을 정해진 일정 방향으로 액정패널에 부착하는 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 모든 액정패널(35)에 대해 일괄적으로 정해진 방향으로만 제 1 및 제 2 편광판(70, 미도시)이 부착되게 된다. However, when the alignment is performed through the vision camera as an image processing apparatus as described above, and the first and second polarizing plates are attached to the liquid crystal panel in a predetermined direction in this state, as shown in FIG. 4, all liquid crystal panels ( The first and second polarizers 70 (not shown) are attached only in the direction determined collectively with respect to 35.
이 경우, 이러한 과정에서 액정 분자가 전계에 의해 회전정도를 달리하거나 또는 배향막(미도시)의 배향 오차에 의해, 최종적으로 셀축은 제 1 및 제 2 편광판(70, 미도시)의 수직 방향 또는 수평 방향에 대해 작은 오차가 발생하여 소정의 각도로 기울어져 있을 수 있으며, 따라서 제 1 및 제 2 편광판(70, 미도시)의 광축과 셀축이 직교 또는 수평 정렬이 되지 않음으로써 완전한 블랙(black)을 형성하지 못하기 때문에 콘트라스트가 떨어지는 원인이 된다.In this case, in this process, the liquid crystal molecules are rotated by an electric field or due to an alignment error of the alignment layer (not shown), and finally, the cell axis is vertical or horizontal to the first and second polarizing plates 70 (not shown). Small errors may occur with respect to the direction and may be inclined at a predetermined angle. Thus, the optical axis and the cell axis of the first and second polarizing plates 70 (not shown) are not orthogonal or horizontally aligned, thereby making a perfect black. It can't be formed, which causes the contrast to fall.
여기서 블랙과 화이트 비는 화면의 휘도를 결정하는 요인이 되는데 특히 블랙상태는 노말리 화이트 모드로 동작하는 경우 전계 인가 시 제 1 및 제 2 편광 판(70, 미도시)의 광축과 셀축이 직교할 때 완전한 블랙상태가 되며, 노말리 블랙인 경우 전계를 인가하지 않았을 시 제 1 및 제 2 편광판(70, 미도시)의 광축과 이와 가장 인접한 액정층 내의 액정분자의 장축이 각각 평행한 상태를 이룰 때 완전한 블랙상태가 된다. 이때, 상기 블랙 상태는 콘트라스트 비(contrast ratio)의 특성을 향상시키는 중요한 요인이 된다.In this case, the black and white ratios determine the brightness of the screen. In particular, in the black state, the optical axis and the cell axis of the first and second polarizing plates 70 (not shown) may be perpendicular to each other when the electric field is applied. In the case of normal black, when the electric field is not applied, the optical axes of the first and second polarizers 70 (not shown) and the long axes of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer closest to each other are parallel to each other. When it is completely black. At this time, the black state is an important factor to improve the characteristics of the contrast ratio (contrast ratio).
액정을 배향하는 과정에서 액정셀의 광축이 상기 제 1 및 제 2 편광판의 광축과 직각 또는 수평에서 벗어난 각을 갖는 액정셀이 형성될 수 있으며, 제 1 및 제 2 편광판(70, 미도시)을 부착하는데 있어 액정패널에 수직과 수평만을 맞추어 부착하게 되므로 이에 따라 제 1 및 제 2 편광판(70, 미도시)의 광축에 대한 액정셀의 광축 정렬 오차가 발생하기 때문에 콘트라스 비가 저하되는 문제가 발생하고 있다.In the process of orienting the liquid crystal, a liquid crystal cell having an angle in which the optical axis of the liquid crystal cell is perpendicular to or perpendicular to the optical axes of the first and second polarizing plates may be formed, and the first and second polarizing plates 70 (not shown) may be formed. In order to attach, only the vertical and horizontal lines are attached to the liquid crystal panel so that an optical axis alignment error of the liquid crystal cell with respect to the optical axes of the first and second polarizers 70 (not shown) may occur. have.
본 발명은 콘트라스트 비를 향상시키도록 액정패널 내 셀축과 최적화되게 제 1 및 제 2 편광판을 부착할 수 있는 편광판 부착장치 및 이를 이용한 편광판 부착 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a polarizing plate attaching device capable of attaching first and second polarizing plates to be optimized with a cell axis in a liquid crystal panel so as to improve contrast ratio and a polarizing plate attaching method using the same.
본 발명에 따른 편광판 부착 방법은, 액정패널을 상부 흡착판에 흡착시키고 제 1 편광판을 회전 가능하며 그 중앙부에 조광수단을 구비한 하부 흡착판에 흡착시키는 단계와; 상기 액정패널의 일 외측면에 상기 제 1 편광판을 부착하는 단계와; 상기 제 1 편광판이 부착된 액정패널을 상기 하부 흡착판에 상기 제 1 편광판이 접촉하도록 위치시키는 단계와; 상기 제 1 편광판이 부착된 액정패널 상부로 일정간격 이격하여 고정된 위치에 제 2 편광판을 개재하여 휘도 측정기를 위치시키는 단계와; 상기 조광수단을 이용하여 상기 제 1 편광판이 부착된 액정패널 및 제 2 편광판에 빛을 조사하는 단계와; 상기 휘도 측정기를 통해 제 2 편광판을 통과한 빛의 휘도를 상기 하부 흡착판을 그 원점을 기준으로 제 1 각도 범위내에서 회전시키며 연속하여 측정하여 상기 측정된 휘도 및 하부 흡착판의 각도를 컴퓨터에 전송하는 단계와; 컴퓨터의 판단에 의해 최대 또는 최소 휘도 값에 대응하는 하부 흡착판의 각도로 상기 하부 흡착판을 회전시키는 단계와; 상기 특정 각도로 회전된 하부 흡착판에 위치한 상기 액정패널의 타 외측면에 상기 제 2 편광판을 부착하는 단계를 포함한다. The method of attaching a polarizing plate according to the present invention comprises: adsorbing a liquid crystal panel to an upper adsorption plate and adsorbing a first polarizing plate to a lower adsorption plate rotatable with a light control means at its center; Attaching the first polarizer to one outer surface of the liquid crystal panel; Positioning the liquid crystal panel to which the first polarizing plate is attached such that the first polarizing plate is in contact with the lower adsorption plate; Positioning a luminance meter through a second polarizer at a fixed position spaced apart from the liquid crystal panel to which the first polarizer is attached; Irradiating light onto the liquid crystal panel and the second polarizing plate to which the first polarizing plate is attached using the dimming means; The luminance of the light passing through the second polarizing plate through the luminance meter is rotated in the first angle range with respect to the origin and continuously measured to transmit the measured luminance and the angle of the lower suction plate to the computer. Steps; Rotating the lower adsorption plate at an angle of the lower adsorption plate corresponding to the maximum or minimum luminance value by a computer judgment; And attaching the second polarizing plate to the other outer surface of the liquid crystal panel positioned on the lower adsorption plate rotated at the specific angle.
상기 제 1 편광판의 제 1 광축과 상기 제 2 편광판의 제 2 광축은 그 배치된 각도가 90°± 1° 또는 0°± 1° 범위를 갖는 것이 특징이며, 상기 제 1 각도 범위는 ± 1°인 것이 바람직하다.The first optical axis of the first polarizing plate and the second optical axis of the second polarizing plate are characterized in that the disposed angle has a range of 90 ° ± 1 ° or 0 ° ± 1 °, the first angle range is ± 1 ° Is preferably.
상기 휘도 측정기는 상기 상부 흡착판 내부에 구비된 것이 특징이며, 상기 액정패널은 상기 하부 흡착판에 위치한 후 비전 카메라 등에 의해 위치 파악이 되고, 정렬이 이루진 상태에서 흡착되는 것이 바람직하다.The luminance meter is characterized in that it is provided inside the upper adsorption plate, the liquid crystal panel is located on the lower adsorption plate, the position is grasped by a vision camera, etc., it is preferable that the adsorption in the alignment state.
본 발명에 따른 편광판 부착 장치는, 회전 가능하며 그 중앙부에 조광수단을 구비한 하부 흡착판과; 상기 하부 흡착판에 대응하여 위치한 상부 흡착판과; 상기 조광수단을 통해 나온 빛의 휘도를 측정할 수 있는 휘도 측정기와; 상기 휘도 측정기 및 상기 하부 흡착판과 연결되며 상기 측정된 휘도 값과 이 값에 대응하는 상기 하부 흡착판의 회전 각도를 저장하고 최대 또는 최소 휘도값에 대응하는 상기 하부 흡착판의 회전 각도로 상기 하부 흡착판이 원점을 기준으로 회전한 상태를 갖도록 지시하는 컴퓨터를 포함한다. An apparatus for attaching a polarizing plate according to the present invention includes: a lower adsorption plate rotatable and having a light control means at a center thereof; An upper suction plate positioned to correspond to the lower suction plate; A luminance measuring device for measuring luminance of light emitted through the dimming means; The lower suction plate is connected to the luminance meter and the lower suction plate, and stores the measured luminance value and the rotation angle of the lower suction plate corresponding to the value, and the lower suction plate is the origin of the lower suction plate at the rotation angle of the lower suction plate corresponding to the maximum or minimum luminance value. It includes a computer instructing to have a state rotated relative to.
상기 휘도 측정기는 상기 상부 흡착판 내부에 구성된 것이 특징이며, 상기 상부 및 하부 흡착판은 그 표면에 다수의 진공홀이 구비된 것이 특징이다.The luminance meter may be configured inside the upper suction plate, and the upper and lower suction plates may include a plurality of vacuum holes on their surfaces.
각 액정패널 별로 최적화 되게 제 1 및 제 2 편광판을 부착하기 때문에 블랙 휘도를 극대화함으로써 콘트라스트 비가 향상된 고 표시품위를 갖는 액정표시장치를 제공하는 효과가 있다. Since the first and second polarizing plates are attached to each liquid crystal panel to be optimized for each liquid crystal panel, there is an effect of providing a liquid crystal display device having a high display quality with improved contrast ratio by maximizing black brightness.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 간략한 분해 사시도를 도시한 도면이다. 5 is a schematic exploded perspective view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(101)는 그 외측면에 제 1 및 제 2 편광판(116, 118)을 구비한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120), 서포트메인(130), 커버버툼(140) 및 탑커버(150)로 구성된다. As illustrated, the liquid
우선, 상기 액정패널(110)은 화상표시의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층(미도시)을 사이에 두고 서로 대면 합착된 어레이 기판인 하부기판(114) 및 컬러필터 기판인 상부기판(112)을 포함하며, 이들 상부기판(112)과 하부기판(114)과 각 외측면에 서로 거의 수직하게 교차하거나 또는 거의 평행하는 광축을 구비한 제 1 및 제 2 편광판(116, 118)을 더욱 포함하고 있다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 편광판(116, 118)은 그 광축이 정확히 서로 완전한 수직한 또는 평행한 상태를 갖는 것이 아니라 액정층의 광축 즉 셀축의 상태를 고려하여 블랙 휘도를 최대로하는 상태로 제 1 편광판(116)의 제 1 광축(117)과 상기 제 2 편광판(118)의 제 2 광축(119)은 90°± 1° 또는 0°± 1° 범위의 각도를 이루고 있는 것이 특징이다. First, the
한편, 상기 하부기판(114)에는 도면에 나타내지 않았지만, 다수의 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 다수의 화소영역을 정의하며 형성되고 있으며, 이들 다수의 화소영역에는 상기 게이트 및 데이터 배선의 교차지점마다 게이트 전극과 게이트 절연막과 반도체층 및 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 형성되어 있으며, 또한 각 화소영역에는 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되며 화소전극이 형성되어 있다. 또한, 이러한 다수의 화소영역이 형성된 표시영역 외측으로 비표시영역에는 상기 다수의 게이트 및 데이터 배선과 연결되며 게이트 및 데이터 패드를 구비하고 있다. Although not shown in the drawing, the
그리고, 상기 상부기판(112)에는 도면에 나타내지 않았지만, 각 화소영역에 대응하며 적, 녹, 청 컬러의 컬러필터(color filter) 패턴이 순차 반복하며 형성되어 있으며, 또한 상기 각 화소영역에 대응하는 컬러필터 패턴을 각각을 두르며 상기 게이트 배선과 데이터 배선 그리고 상기 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비되고 있으며, 상기 컬러필터 패턴 및 블랙매트릭스를 덮으며 공통전극이 형성되어 있다.Although not shown in the drawing, the
또한, 이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리 더욱 정확히는 상기 게이트 및 데이터 패드가 형성된 게이트 및 데이터 패드부에 대응하여 FPC(flexible printed circuit film) 또는 COF(chip on film)와 같은 연결부재를 매개로 인쇄회로기판(printed circuit board)(134a, 134b)이 연결되어 있으며, 이러한 인쇄회로기판(134a, 134b)은 모듈화 과정에서 상기 서포트메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(140) 배면으로 밀착 고정되고 있다. In addition, at least one edge of the
또한, 이러한 구조를 갖는 상기 액정패널(110)은 스캔 전달되는 게이트 구동회로의 온(on)/오프(off) 신호에 의해 각 게이트 배선별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터 구동회로의 신호전압이 상기 데이터 배선을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.In addition, the
아울러 본 발명에 따른 액정표시장치(101)에는 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다. In addition, the liquid
상기 백라이트 유닛(120)은, 상기 서포트메인(130)의 적어도 일 가장자리 길 이 방향을 따라 배열되는 램프(124)와, 상기 커버버툼(140) 상에 안착되는 반사판(122)과, 상기 반사판(122) 상에 안착되는 도광판(126) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(128)를 포함한다. The
또한, 상기 램프(124)를 가이드 하는 램프가이드(133)가 더욱 구비되는데, 상기 램프가이드(133)는 상기 도광판(126)을 향하는 개구부를 가지며 상기 램프(124)를 둘러싸는 형태로 구성되며, 상기 램프(124)의 보호와 더불어 빛을 상기 서포트메인(130) 내부 방향으로 집중시키게 된다. In addition, a
이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(150)와 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(140)과 체결됨으로써 모듈화되는데, 상기 탑커버(150)는 상기 액정패널(110)의 비표시영역의 상면 및 상기 서포트메인(130)의 외측면을 덮도록 그 단면 형태가 "ㄱ"형태로 절곡된 사각테 형상으로 이루어지며, 상기 액정패널(110)의 표시영역 전체를 개구하는 형태로 이루어지고 있다. The
또한, 이러한 구조를 갖는 커버버툼(140) 상에 안착되며 상기 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르는 사각테 형상의 서포트메인(130)이 상기 탑커버(150) 및 커버버툼(140)과 체결되어 하나의 완성품으로 모듈화되고 있다. In addition, the support main 130 having a rectangular frame shape seated on the
한편, 본 발명에 있어 가장 특징적인 구성인 제 1 및 제 2 편광판에 대해 좀 더 상세히 설명한다. Meanwhile, the first and second polarizing plates, which are the most characteristic configurations in the present invention, will be described in more detail.
상기 제 1 및, 제 2편광판(116, 118)은 베이스 필름 상에 요오드층을 형성하고 이를 장력으로 일방향으로 연신함으로써 편광축을 구현하고 있다. 상기 제 1 및 제 2 편광판(116, 118)은 액정표시장치(101)의 구동 모드에 따라 그 각각의 광축이 90°± 1° 범위의 각도를 가지며 교차되도록 또는 0°± 1° 범위의 각도를 갖도록 각각 상기 액정패널(110)의 상부기판(112) 및 하부기판(114)의 바깥면에 각각 형성되어, 입사되는 빛을 편광 성분으로 나누어, 일정 방향의 빛만을 통과시키고 다른 성분을 흡수 또는 분산시키게 된다. 여기서 빛은 전자파이고 그 진동 방향은 진행 방향에 수직이며, 편광은 그 진동 방향에 치우치고 있는 빛으로서 진행 방향에 수직인 방향 가운데 특정 방향에 강하게 진동하고 있는 빛을 말한다. 따라서, 상기 액정패널(110)의 하부에 구비된 백라이트 유닛(120)에서 나오는 빛은 그 진동 방향이 모든 방향으로 같은 확률을 가지게 되며, 상기 제 1 및 제 2 편광판(116, 118)은 상기 백라이트 유닛(120)로 나온 빛 중에서 광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고, 그 외의 나머지 방향으로 진동하는 빛은 소정의 매질을 이용하여 흡수 또는 반사하여 특정한 한 방향으로 진동하는 빛을 만드는 역할을 한다.The first and second
상기 제 1 및 제 2 편광판(116, 118)을 그 외측면에 각각 구비한 액정패널(110)을 포함하는 액정표시장치(101)의 구동은 액정(미도시)의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용하게 된다. 즉, 상기 액정층(미도시) 내의 액정분자는 구조가 가늘고 길기 때문에 상기 액정분자(미도시)의 배열에 방향성과 분극성을 갖고 있으며, 인위적으로 전기장을 인가하여 상기 액정분자들의 배열 방향을 조절할 수 있다. 따라서, 배향 방향을 임의로 조절하면 액정의 광학적 이방성에 의하여 액정분자의 배열 방향에 따라 빛을 투과 혹은 차단시킴으로써 화상을 표시할 수 있게 된다. The driving of the liquid
상기 액정층의 상하로 제 1 및 제 2 편광판(116, 118)의 제 1 및 제 2 광축(117, 119)이 액정분자의 배향 오차를 감안하여 서로 90°± 1° 범위 또는 0°± 1° 범위의 각도를 갖도록 상부기판(112) 및 하부기판(114)의 외측면에 제 1 및 제 2 편광판(116, 118)이 부착되기 때문에, 상기 빛이 액정층을 통과하는 동안 액정분자 광축의 회전 정도에 따라 투과광의 세기가 조절되어 블랙(black)과 화이트(white)와 상기 두 색 사이의 그레이(gray) 표현이 가능하게 된다.The first and second
한편, 액정표시장치(101)는 빛을 투과 또는 차단으로 화상이 표시되지만, 고품위의 화상 표현을 위해서는 콘트라스트 비(contrast ratio)를 향상시켜야 하며, 이때 콘트라스트 비는 화면상에서 화상이 얼마나 선명하게 보여지는가를 알려주는 척도로 블랙과 화이트의 휘도의 차이로 나타낼 수 있으며, 화상 표시영역의 중앙에서 화이트 상태의 휘도 값과 블랙 상태에서의 휘도값의 비로 정의된다.On the other hand, the liquid
통상적으로 블랙과 화이트 비는 화면의 휘도를 결정하는 요인이 되며, 액정표시장치(101)가 트위스트 네마틱 액정을 이용한 TN모드이며 노말리 화이트 모드로 동작하는 경우, 특히 블랙휘도 상태는 액정패널(110)에 전계 인가 시 제 1 및 제 2 편광판(116, 118)의 제 1 및 제 2 광축(117, 119)과 액정분자의 장축 즉, 셀축이 직교할 때 완전한 블랙 휘도 상태가 되며, 이 경우 상기 블랙 휘도 상태는 콘트라스트 비 특성을 향상시키는 중요한 요인이 된다. Typically, the black and white ratios are factors that determine the brightness of the screen. When the
한편, 노말리 블랙 모드로 동작하는 경우, 블랙 휘도상태는 액정패널(110)에 전계 인가하지 않았을 시, 제 1 및 제 2 편광판(116, 118)의 제 1 및 제 2 광축(117, 119)과 이와 가장 인접한 액정층 내의 액정분자의 셀축이 각각 평행하며, 이러한 상태에서 상기 제 1 및 제 2 광축(117, 119)이 서로 직교할 때 완전한 블랙 휘도 상태가 된다. 하지만, 노말리 화이트 모드인 경우 전계를 인가하더라도 셀축이 제 1 및 제 2 광축(117, 119)과 완전하게 수직을 이루지 못하며, 노말리 블랙 모드에서 전계를 인가하지 않았을 경우 배향 오차에 의해 제 1 광축(117)과 이와 인접한 액정분자의 광축이 서로 완벽하게 평행하지 않으며, 동시에 제 2 광축(119)과 이와 이접한 액정분자의 광축도 서로 완벽하게 평행하지 않는 바, 액정패널(110) 별로 블랙휘도 상태를 이루는 조건은 달라지게 된다. On the other hand, when operating in the normally black mode, the black luminance state is the first and second
본 발명의 경우, 각 액정패널(110) 별로 배향 오차 등에 의해 달라지는 셀축을 반영하여 이와 정확히 수직 또는 수평 상태를 이루어 가장 낮은 블랙휘도 값을 갖는 상태가 되도록 제 1 편광판(116)과 제 2 편광판(118)의 제 1 및 제 2 광축(117, 119)이 서로 90°± 1° 범위 또는 0°± 1° 범위의 각도를 이루도록 액정패널(110)의 외측면에 부착되는 것이 특징이다. In the present invention, the first
이후에는 본 발명에 따른 액정패널의 상태를 반영하여 블랙휘도를 개선시키는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 방법에 대해 설명한다. Hereinafter, a method of attaching a polarizing plate to reflect the state of the liquid crystal panel according to the present invention to improve the black luminance will be described.
도 6a 내지 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정패널에 편광판을 부착하는 단계별 단면도이다. 이때, 전술한 액정표시장치의 구성요소에 부여된 도면부호를 그대로 사용하였으므로 상부기판 외측면에 부착되는 편광판을 제 1 편광판, 하부기판 외측면에 부착되는 편광판을 제 2 편광판이 된다. 6A to 6D are cross-sectional views for attaching a polarizing plate to a liquid crystal panel according to an exemplary embodiment of the present invention. At this time, since the reference numerals given to the components of the liquid crystal display device are used as they are, the first polarizing plate attached to the outer side of the upper substrate and the second polarizing plate attached to the outer side of the lower substrate are used.
우선, 도 6a에 도시한 바와 같이, 액정패널(110)을 본 발명에 따른 편광판 부착장치의 하부 흡착판(170)에 위치시키면, 그 상부에 위치한 비전 카메라(160) 등이 동작하여 액정패널(110)의 위치 파악을 한 후, 상기 하부 흡착판(170) 상에서 상기 액정패널(110)을 정렬시킨다. First, as shown in FIG. 6A, when the
다음, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 정렬된 액정패널(110)에 대해 상부 흡착판(180)이 흡착을 실시하여 상기 액정패널(110)을 상부 흡착판(180)에 흡착되도록 한다. 이때, 상기 하부 흡착판(170)으로는 제 2 편광판(118)이 위치하게 된다. Next, as illustrated in FIG. 6B, the
상기 상부 흡착판(180) 및 하부 흡착판(170)에는 다수개의 진공홀(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 진공홀(미도시)은 진공장치에 연결되어 진공 흡착력으로 상기 액정패널(110) 및 제 2 편광판(118)을 상기 상부 및 하부 흡착판(180, 170)의 특정 작업위치에 고정시키게 된다. 이때, 상기 하부 흡착판(170)은 상기 제 2 편광판(118)과 상기 액정패널(110)의 부착이 원활하게 이루어질 수 있도록 상기 상부 흡착판(180)에 흡착된 액정패널(110)의 표면에 대해 경사가 진 형태로 부착용 롤러(183)에 인접하게 고정되어 위치하게 된다. 또한, 상기 상부 흡착판(180)은 중력방향에 수직으로 설치되며 롤러(183)의 상부를 지나면서 전진 이동할 수 있도록 위치하게 된다. A plurality of vacuum holes (not shown) are formed in the
다음, 상기 하부 흡착판(170)에 흡착된 상기 제 2 편광판(118)은 상부 흡착판(180)에 흡착된 상기 액정패널(110)과 그 끝단이 서로 접촉된 상태로 롤러(183)에 일면이 삽입되며, 이후, 상기 롤러(183)의 회전이 이루어지면 상기 롤러(183)와 제 2 편광판(118) 사이에 직접 접촉하는 마찰에 의하여 상기 롤러(183)와 상부 흡 착판(180) 사이로 제 2 편광판(118)과 액정패널(110)이 끌려 들어가면서 순차적으로 전면접착이 이루어진다. 이때, 상기 액정패널(110)은 상기 상부 흡착판(180) 자체가 이동함으로써 같이 이동하게 되며, 상기 제 2 편광판(118)은 진공홀(미도시)의 진공압력이 조절됨으로써 상기 하부 흡착판(170) 표면에서 미끄러지듯이 상기 롤러(183)를 향해 이동하게 된다.Next, one surface of the second
한편, 변형예로서 상기 액정패널이 하부 흡착판에 위치하여 정렬이 이루어진 상태에서 상기 상부 흡착판에 흡착시키지 않고 상기 제 2 편광판을 상기 액정패널의 상부기판의 외측면에 부착하고, 로봇 암 등을 이용하여 상기 액정패널을 상하면이 바뀌도록 하여 즉, 상기 제 2 편광판이 하부 흡착판과 접촉하도록 진행할 수도 있다.On the other hand, as a modification, the second polarizing plate is attached to the outer side of the upper substrate of the liquid crystal panel without the adsorption on the upper adsorption plate while the liquid crystal panel is positioned on the lower adsorption plate and aligned, and by using a robot arm or the like. The upper and lower surfaces of the liquid crystal panel may be changed, that is, the second polarizing plate may be in contact with the lower adsorption plate.
다음, 도 6c에 도시한 바와 같이, 상기 제 2 편광판(118)을 액정패널(110)의 일 외측면에 부착시키기 위해 경사지도록 위치된 상기 하부 흡착판(170)을 다시 상기 상부 흡착판(미도시)과 평행하도록 위치시키고, 상기 상부 흡착판(미도시)에 흡착되어 제 2 편광판(118)의 부착이 완료된 액정패널(110)을 상기 하부 흡착판(170) 상에 위치시킨다. Next, as shown in FIG. 6C, the
이때, 본 발명에 따른 편광판 부착을 진행하는 편광판 부착 장치는 상기 하부 흡착판(170)의 중앙부에 빛을 상부로 조사할 수 있는 조광수단(173)을 구비하고 있으며, 상기 조광수단(173)에 대응하여 그 상부로 휘도 측정이 가능한 휘도 측정기(185)를 구비하고 있다는 것이다. 상기 휘도 측정기(185)는 그 자체로 휘도 측정 시 고정된 위치에 위치하는 기능을 갖거나 또는 상기 조광수단(173)과 같이 상기 상부 흡착판(180)의 중앙부에 구비될 수 있다. At this time, the polarizing plate attachment apparatus for attaching the polarizing plate according to the present invention is provided with a dimming means 173 for irradiating light to the center portion of the
이때, 상기 휘도 측정기(185)는 측정된 휘도 값을 저장하고 휘도값을 비교 판단하여 가장 큰 또는 가장 작은 휘도값을 도출해 내고, 상기 가장 큰 또는 가장 작은 휘도값에 대응하는 상기 하부 흡착판(170)의 회전 상태 즉, 정렬된 원점을 기준으로 회전한 각도를 저장하고 그 회전된 상태를 제 1 편광판(116) 부착 시 구현시키도록 상기 하부 흡착판(170)의 동작 수행을 명령하는 등의 기능을 갖는 컴퓨터(187)와 연결되고 있다. In this case, the
따라서 이러한 구성에 의해, 상기 제 1 편광판(116)의 부착전에는 상기 제 1 편광판(116)을 상기 하부 흡착판(170)에 위치한 제 2 편광판(118)이 부착된 액정패널(110)에 대응하여 일정거리 이격하여 위치시킨 후, 상기 조광수단(173)을 온(on) 상태로 하여 빛을 조사함과 동시에 상기 하부 흡착판(170)을 현 정렬된 원점 상태에서 ± 1° 범위내에서 시계방향과 반시계방향으로 서서히 회전을 실시한다. 이때 상기 휘도 측정기(185)는 연속적으로 휘도 측정을 실시하며 이를 상기 컴퓨터(187) 내에 저장하고 동시에 측정된 휘도값에 대응하는 상기 하부 흡착판(170)의 원점을 기준으로 회전된 상태의 각도를 함께 저장한다. Therefore, according to this configuration, before the first
이후 상기 컴퓨터(187)는 일례로 상기 액정패널이 노말리 블랙 모드로 동작하는 경우, 자체 계산에 의해 측정된 휘도 값 중 가장 작은 휘도 값을 가질 때의 상기 하부 흡착판(170)의 회전된 각도를 기억하고, 이를 상기 하부 흡착판(170)의 동작에 반영하도록 지시하게 되며, 따라서 상기 휘도 측정을 마친 후 상기 하부 흡 착판(170)은 상기 컴퓨터(187)가 지시하는 각도로 원점을 기준으로 회전하여 고정되게 된다. 이때 상기 상부 흡착판(미도시)에는 제 1 편광판(116)이 흡착된 상태가 된다. 도면에서는 휘도 측정기(185)가 상부 흡착판(미도시)과 분리된 구성을 갖는 것을 도시하였다.Thereafter, when the liquid crystal panel operates in the normally black mode, the
다음, 도 6d에 도시한 바와 같이, 상기 컴퓨터(187)가 지시한 특정 각도로 회전한 상기 하부 흡착판(170)에 흡착 고정되고 있는 액정패널(110)에 대해 상부 흡착판(180)에 흡착된 제 1 편광판(116)은 하부 흡착판(170)에 흡착된 액정패널(110)과 그 끝단이 서로 접촉된 상태로 롤러(183)에 일면이 삽입되며, 이후 상기 롤러(187)의 회전이 이루어지면 상기 롤러(183)와 제 1 편광판(116) 사이에 직접 접촉하는 마찰에 의하여 상기 롤러(183)와 하부 흡착판(170) 사이로 제 1 편광판(116)과 액정패널(110)이 끌려 들어가면서 순차적으로 전면접착이 됨으로써 액정패널(110)에 제 1 편광판(116)이 부착되게 된다.Next, as shown in FIG. 6D, the agent adsorbed to the
이 경우, 도 7을 참조하면, 상기 제 1 편광판(116)은 그 광축이 제 2 편광판(미도시)의 광축과 반드시 수직하거나 또는 수평한 상태가 되지 않고 액정층의 셀축의 오차 범위를 반영하여 ± 1° 정도의 범위에서 틀어지며 수직 또는 수평한 상태를 이루게 되지만, 이는 액정패널별로 각각 차이가 나는 셀축의 변화를 측정하여 가장 최대 또는 최소의 블랙 휘도 상태를 반영하게 되는 바, 액정패널 나아가 액정표시장치의 콘트라스트 비를 향상시키는 결과를 갖게 된다.In this case, referring to FIG. 7, the first
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 일례를 보인 것이며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 전술한 실시예를 통해 다양한 변형이 가능하다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is only an example, and those skilled in the art can make various modifications through the above-described embodiment.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해사시도.1 is an exploded perspective view of a general liquid crystal display device.
도 2a와 2b는 종래의 액정표시장치에 있어 전계 인가 시와 전계 인가 전의 액정셀과 편광판의 정렬을 간략히 도시한 도면.2A and 2B schematically illustrate alignment of a liquid crystal cell and a polarizing plate at the time of applying an electric field and before applying the electric field in the conventional LCD.
도 3a 내지 도 3c는 종래의 액정패널에 편광판 부착 단계를 간략히 도시한 단면도.3A to 3C are cross-sectional views schematically illustrating a polarizing plate attaching step to a conventional liquid crystal panel.
도 4는 종래의 편광판 부착 방법에 의해 편광판이 부착된 액정패널의 평면도.4 is a plan view of a liquid crystal panel with a polarizing plate attached by a conventional polarizing plate attaching method.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 간략한 분해 사시도.5 is a simplified exploded perspective view of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
도 6a 내지 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정패널에 편광판을 부착하는 단계별 단면도.6A to 6D are cross-sectional views for attaching a polarizing plate to a liquid crystal panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 편광판 부착 방법에 의해 편광판이 부착된 액정패널의 평면도.7 is a plan view of a liquid crystal panel with a polarizing plate attached by the method for attaching a polarizing plate according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
110 : 액정패널 112 : 상부기판110: liquid crystal panel 112: upper substrate
114 : 하부기판 116 : 제 1 편광판114: lower substrate 116: first polarizing plate
118 : 제 2 편광판 170 : 하부 흡착판 118: second polarizing plate 170: lower adsorption plate
173 : 조광수단 185 : 휘도 측정기 173: dimming means 185: luminance measuring instrument
187 : 컴퓨터187: computer
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2008
- 2008-03-06 KR KR1020080020874A patent/KR20090095746A/en not_active Application Discontinuation
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