KR20120132961A

KR20120132961A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20120132961A
Application number: KR1020110051375A
Authority: KR
Inventors: 박세홍; 유덕근; 박종신
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2012-12-10
Also published as: KR101831650B1

Abstract

본 발명의 실시예는, 박막트랜지스터기판과 합착되는 컬러필터기판을 포함하는 액정패널; 박막트랜지스터기판의 일면에 부착되며 흡수축이 박막트랜지스터기판의 단축 방향으로 배열된 하부편광판; 및 컬러필터기판의 타면에 부착되며 흡수축이 컬러필터기판의 장축 방향으로 배열된 상부편광판을 포함하되, 하부편광판은 상부편광판의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.

정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다. 그 중 고해상도를 구현할 수 있고 소형화뿐만 아니라 대형화가 가능한 액정표시장치가 널리 사용되고 있다.

액정표시장치는 수광형 표시장치로 분류된다. 이러한 액정표시장치는 액정 패널의 하부에 위치하는 백라이트 유닛으로부터 광원을 제공받아 영상을 표현할 수 있다.

액정표시장치의 액정패널에는 상부 및 하부에 편광판이 구성되는데 이는 일반적인 구동이나 신뢰성 조건 등에 의해 수분이 증발하여 수축하게 된다. 편광판의 수축은 액정패널의 휨을 발생시키고 액정패널의 휨은 스트레스를 유발하므로 액정패널을 포함하는 모듈(LCM) 상태에서의 빛샘을 유발하는 원인이 된다.

액정패널의 휨에 대한 보상을 위해, 종래에는 기구적인 설계를 하는 것이 일반적이었다. 그런데, 이와 같이 기구적인 설계를 통한 방법은 슬림(Slim) 하지 못하고 보더리스(Borderless) 설계에 한계로 작용하게 되므로 이의 개선이 요구된다.

상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는, 편광판들의 최적화를 통해 액정패널의 빛샘을 개선함과 더불어 슬림(Slim)하면서도 보더리스(Borderless)한 액정표시장치를 설계할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 실시예는, 박막트랜지스터기판과 합착되는 컬러필터기판을 포함하는 액정패널; 박막트랜지스터기판의 일면에 부착되며 흡수축이 박막트랜지스터기판의 단축 방향으로 배열된 하부편광판; 및 컬러필터기판의 타면에 부착되며 흡수축이 컬러필터기판의 장축 방향으로 배열된 상부편광판을 포함하되, 하부편광판은 상부편광판의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

하부편광판 및 상부편광판은 편광필름과 편광필름을 하부와 상부에서 덮는 제1보호필름과 제2보호필름을 각각 포함하며, 하부편광판의 제1 또는 제2보호필름은 상부편광판의 제1 또는 제2보호필름의 두께보다 두꺼울 수 있다.

액정패널에 포함된 액정셀의 러빙방향은 90˚일 수 있다.

다른 측면에서 본 발명의 실시예는, 박막트랜지스터기판과 합착되는 컬러필터기판을 포함하는 액정패널; 박막트랜지스터기판의 일면에 부착되며 흡수축이 박막트랜지스터기판의 장축 방향으로 배열된 하부편광판; 및 컬러필터기판의 타면에 부착되며 흡수축이 컬러필터기판의 단축 방향으로 배열된 상부편광판을 포함하되, 상부편광판은 하부편광판의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

하부편광판 및 상부편광판은 편광필름과 편광필름을 하부와 상부에서 덮는 제1보호필름과 제2보호필름을 각각 포함하며, 상부편광판의 제1 또는 제2보호필름은 하부편광판의 제1 또는 제2보호필름의 두께보다 두꺼울 수 있다.

액정패널에 포함된 액정셀의 러빙방향은 0˚일 수 있다.

하부편광판 및 상부편광판은 편광필름과 편광필름을 상부와 하부에서 덮는 제1보호필름과 제2보호필름을 각각 포함하며, 제1보호필름 및 제2보호필름의 두께는 30㎛ ~ 60㎛일 수 있다.

하부편광판 및 상부편광판은 액정패널에 부착되는 면에 위치하는 제1보호필름의 두께가 서로 다르되, 제2보호필름의 두께는 서로 동일할 수 있다.

다른 측면에서 본 발명의 실시예는, 박막트랜지스터기판과 합착되는 컬러필터기판을 포함하는 액정패널; 박막트랜지스터기판의 일면에 부착된 하부편광판; 및 컬러필터기판의 타면에 부착된 상부편광판을 포함하되, 하부편광판 및 상부편광판은 적어도 하나의 두께가 비대칭하는 편광필름과 편광필름을 하부와 상부에서 덮는 연신 타입의 제1보호필름과 제2보호필름을 각각 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

제1보호필름과 제2보호필름의 두께는 30㎛ ~ 60㎛이고, 하부편광판 및 상부편광판은 단축방향의 흡수축을 포함하는 편광판의 두께가 더 두꺼울 수 있다.

본 발명의 실시예는, 하부편광판 및 상부편광판을 구성하는 필름들 중 적어도 하나의 두께를 비대칭하도록 설계하되, 단축 방향의 흡수축을 포함하는 편광판의 두께를 더욱 두껍게 하여 편광판들 중 어느 한쪽 방향으로 과도한 휨이 일어나는 문제를 저지하고 이를 통해 액정패널의 빛샘을 개선할 수 있게 된다. 또한, 본 발명은 편광판들의 휨을 개선하기 위한 기구적인 설계를 사용하지 아니하고 편광판들의 두께를 충분히 얇게 유지하면서 이들의 휨을 저지할 수 있으므로 슬림(Slim)하면서도 보더리스(Borderless)한 액정표시장치를 설계할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정패널과 편광판들을 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 액정패널과 편광판들의 구조도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정패널과 편광판들의 휨 상태를 나타낸 도면.
도 5는 비교예1에 따른 액정패널과 편광판들의 휨 상태를 나타낸 도면.
도 6은 비교예2에 따른 액정패널과 편광판들의 휨 상태를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 편광판들의 두께에 따른 평균 휨량 및 최대 휨량을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정패널과 편광판들을 나타낸 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 액정패널과 편광판들의 구조도.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정패널과 편광판들의 휨 상태를 나타낸 도면.
도 11은 비교예1에 따른 액정패널과 편광판들의 휨 상태를 나타낸 도면.
도 12는 비교예2에 따른 액정패널과 편광판들의 휨 상태를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 편광판들의 두께에 따른 평균 휨량 및 최대 휨량을 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

<제1실시예>

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 구성도이다.

도 1과 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 백라이트유닛을 이용한 액정표시장치에는 커버버텀(110), 인쇄회로기판(120), 발광다이오드들(130), 반사판(150), 도광판(160) 및 가이드패널(170), 광학부재들(180), 액정패널(190) 및 편광판들(191, 192)이 포함된다.

액정패널(190)은 영상을 표시하는 역할을 한다. 액정패널(190)에는 박막트랜지스터기판(190a)과 컬러필터기판(190b) 사이에 형성된 액정층을 포함하는 서브 픽셀들이 포함된다. 박막트랜지스터기판(190a)과 컬러필터기판(190b)에는 게이트라인으로부터 공급된 게이트신호에 의해 구동하는 스위칭 트랜지스터와, 스위칭 트랜지스터의 스위칭 동작에 의해 데이터라인으로부터 공급된 데이터전압을 저장하는 스토리지 커패시터와, 스위칭 트랜지스터로부터 픽셀전압을 제공받는 픽셀전극과, 공통전압라인으로부터 공통전압을 공급받는 공통전극과, 픽셀전극과 공통전극에 의해 형성된 전계에 의해 구동하는 액정과, 액정의 구동에 의해 출사된 광을 적색, 녹색 및 청색 등으로 변환하는 컬러필터와, 컬러필터 간의 혼색을 방지하는 블랙매트릭스 등이 포함된다. 액정패널(190)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드 등으로 동작하도록 구현된다.

액정패널(190)을 구성하는 박막트랜지스터기판(190a)과 컬러필터기판(190b)에는 백라이트유닛(110, 120, 130, 150, 160, 180)을 통해 입사된 광의 편광 특성을 변환하는 하부편광판(191)과 상부편광판(192)이 각각 부착된다.

백라이트유닛(110, 120, 130, 150, 160, 180)은 액정패널(190)에 광을 제공하는 역할을 한다. 백라이트유닛은 발광다이오드들(130)이 일측에 배치되는 엣지형(edge type) 백라이트유닛, 발광다이오드들(130)이 일측과 타측에 배치되는 듀얼형(dual type) 백라이트유닛 등에 적용된다. 백라이트유닛(110, 120, 130, 150, 160, 180)에는 커버버텀(110), 인쇄회로기판(120), 발광다이오드들(130), 반사판(150), 도광판(160) 및 광학부재들(180)이 포함된다.

커버버텀(110)은 백라이트유닛에 포함된 인쇄회로기판(120), 발광다이오드들(130), 반사판(150), 도광판(160) 및 광학부재들(180)과 같은 구성물을 수납하는 역할을 한다.

인쇄회로기판(120)은 표면에 실장된 발광다이오드들(130)에 전기적인 신호를 전달하도록 커버버텀(110)의 측면에 부착된다. 인쇄회로기판(120)은 표면에 실장된 발광다이오드들(130)에 의해 발생하는 열을 효율적으로 방출하기 위해 써멀패드(Thermal pad) 등과 같은 접착성 재료에 의해 커버버텀(110)의 측면에 부착될 수 있다.

발광다이오드들(130)은 인쇄회로기판(120)의 상부 표면에 상호 이격 배치되어 실장된다. 발광다이오드들(130)은 표면실장기술방식(SMT)으로 인쇄회로기판(120)의 상부 표면에 실장된다.

반사판(150)은 도광판(160)으로 입사된 빛을 도광판(160)의 상부 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 반사판(150)은 얇은 시트 형태로 선택되어 도광판(160)의 하부에 위치하도록 커버버텀(110)의 저면에 설치된다.

도광판(160)은 발광다이오드들(130)로부터 생성되는 점광원의 빛을 면광원의 빛으로 변환하는 역할을 한다. 도광판(160)은 수지 계열의 투명한 재질로 이루어질 수 있으며 구조에 따라 빛이 입사되는 입광면과 반사판(150)과 마주보는 저면에 다양한 형상의 패턴이 형성될 수 있다.

광학부재들(180)은 도광판(160)을 통해 출사된 광의 효율을 증가시키는 역할을 한다. 광학부재들(180)에는 확산시트, 프리즘시트(또는 렌즈시트), 보호시트 등과 같은 시트층이 포함된다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 대해 더욱 자세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정패널과 편광판들을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 액정패널과 편광판들의 구조도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정패널과 편광판들의 휨 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 비교예1에 따른 액정패널과 편광판들의 휨 상태를 나타낸 도면이며, 도 6은 비교예2에 따른 액정패널과 편광판들의 휨 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 편광판들의 두께에 따른 평균 휨량 및 최대 휨량을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3과 같이 제1실시예에 따르면, 액정패널(190)에 포함된 액정셀의 러빙방향은 90˚이다. 액정셀의 러빙방향은 90˚인 액정패널(190)은 IPS 모드 또는 FFS 모드로 동작한다.

하부편광판(191)은 박막트랜지스터기판(190a)의 일면에 부착되며 흡수축(191y)이 박막트랜지스터기판(190a)의 단축 방향(y축 방향)으로 배열된다. 하부편광판(191)에는 점착제(191a), 제1보호필름(191b), 편광필름(191c) 및 제2보호필름(191d)이 포함된다.

상부편광판(192)은 컬러필터기판(190b)의 타면에 부착되며 흡수축(192x)이 컬러필터기판(190b)의 장축 방향(x축 방향)으로 배열된다. 상부편광판(192)에는 점착제(192a), 제1보호필름(192b), 편광필름(192c) 및 제2보호필름(192d)이 포함된다.

하부편광판(191) 및 상부편광판(192)은 앞서 설명한 바와 같이 동일한 구조로 구성될 수 있으며 이들에 각각 포함된 점착제(191a, 192a), 제1보호필름(191b, 192b), 편광필름(191c, 192c) 및 제2보호필름(191d, 192d)은 다음과 같다.

점착제(191a, 192a)는 편광판들(191, 192)이 각 면에 부착되도록 하는 역할을 하며 이는 PSA(Pressure Sensitive Adhesive)로 선택될 수 있다. 제1 및 제2보호필름(191b, 192b 및 191d, 192d)은 편광필름(191c, 192c)을 지지 및 보호하는 역할을 하며 이는 연신 타입의 트리 아세틸 셀룰로우스(Tri-Acetyl-Cellulose; TAC)나 아크릴계로 선택될 수 있다. 편광필름(191c, 192c)은 편광소자 역할을 하며 PVA(Poly Vinyl alcohol)필름에 요오드 염착 등의 공정으로 형성될 수 있다.

통상 편광판들(191, 192)은 일반적인 구동이나 신뢰성 조건 등에 의해 수분이 증발하여 수축이 일어나게 되고, 편광판들(191, 192)의 수축은 액정패널(190)의 휨을 발생시킨다. 그리고 액정패널(190)의 휨은 액정패널(190)을 포함하는 모듈(LCM) 상태에서의 빛샘을 유발하는 원인이 된다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1실시예는 도 4와 같이 하부편광판(191)의 흡수축(191y)이 90˚이고, 상부편광판(192)의 흡수축(192x)이 0˚일 때, 하부편광판(191)을 상부편광판(192)의 두께보다 두껍게 하여 편광판들(191, 192)의 수축의 정도를 낮추고 액정패널(190)의 휨을 개선한 것이다.

편광판들(191, 192)의 두께 관계를 위와 같이 하면, 하부편광판(191)이 상하 수축되고 상부편광판(192)이 좌우 수축을 하더라도 하부편광판(191)이 휘는 상태를 저지하게 된다.

이는 상부편광판(192)이 장축 방향을 가지므로 ∪ 타입으로 휨이 발생하지만 하부편광판(191)의 두께가 상부편광판(192)의 두께보다 더 두꺼우므로 두께에 따른 힘의 상대성에 기초하여 상부편광판(192)의 휘는 힘을 저지하도록 하부편광판(191)의 힘이 더 작용하기 때문이다. 다만, 이를 위해서는 편광판들(191, 192)의 두께는 충분히 얇아야 한다.

제1실시예와 달리, 도 5의 비교예1은 하부편광판(191)의 흡수축(191y)이 90˚이고, 상부편광판(192)의 흡수축(192x)이 0˚일 때, 상부편광판(192)과 하부편광판(191)의 두께를 동일하게 한 것이다. 도면에서도 알 수 있듯이, 이 구조는 하부편광판(191)이 상하 수축되고 상부편광판(192)이 좌우 수축을 함에 따라 상부편광판(192)이 장축 방향을 가지므로 제1실시예 대비 구부러진 ∪ 타입으로 휨이 발생하였다.

제1실시예와 달리, 도 6의 비교예2는 하부편광판(191)의 흡수축(191y)이 90˚이고, 상부편광판(192)의 흡수축(192x)이 0˚일 때, 상부편광판(192)을 하부편광판(191)의 두께보다 두껍게 한 것이다. 도면에서도 알 수 있듯이, 이 구조는 하부편광판(191)이 상하 수축되고 상부편광판(192)이 좌우 수축을 함에 따라 상부편광판(192)이 장축 방향을 가지므로 비교예1 대비 더욱 구부러진 ∪ 타입으로 휨이 발생하였다.

위의 설명에 따르면, 하부편광판(191)의 흡수축(191y)이 90˚이고, 상부편광판(192)의 흡수축(192x)이 0˚일 때, 상부편광판(192)이 장축 방향을 가지므로 ∪ 타입으로 휘는 문제를 방지하기 위해서는 하부편광판(191)의 두께를 상부편광판(192)의 두께보다 더 두껍게 형성해야 함이 증명된 것이다.

위와 같이 편광판들(191, 192)의 두께 관계를 만족시키면서 충분히 얇은 두께로 편광판들(191, 192)을 형성하기 위해서는 이들에 각각 포함된 제1보호필름(191b, 192b) 및 제2보호필름(191d, 192d)의 두께를 30㎛ ~ 60㎛ 범위로 형성함이 바람직하다. 제1보호필름(191b, 192b) 및 제2보호필름(191d, 192d)의 두께를 30㎛ 이상으로 형성하면, 편광필름(191c, 192c)을 지지 및 보호하는 역할을 할 수 있게 된다. 그리고 제1보호필름(191b, 192b) 및 제2보호필름(191d, 192d)의 두께를 60㎛ 이하로 형성하면, 편광판들(191, 192)의 두께 상승을 최대한 줄이면서 편광필름(191c, 192c)을 지지 및 보호하는 역할과 수분 증발에 의한 수축 발생시 휘는 현상을 저지하는 역할을 할 수 있게 된다.

또한, 위와 같이 편광판들(191, 192)의 두께 관계를 만족시키면서 충분히 얇은 두께로 편광판들(191, 192)을 형성하기 위해서는 하부편광판(191)에 포함된 편광필름(191c), 제1보호필름(191b) 및 제2보호필름(191d) 중 적어도 하나의 두께를 상부편광판(192)에 포함된 편광필름(192c), 제1보호필름(192b) 및 제2보호필름(192d) 중 적어도 하나의 두께보다 두껍게 형성한다. 예컨대, 도 9와 같이 하부편광판(191)에 포함된 편광필름(191c)과 제1보호필름(191b)의 두께를 상부편광판(192)에 포함된 편광필름(192c)과 제1보호필름(192b)의 두께보다 두껍게 형성할 수 있다.

본 발명의 제1실시예와 같은 편광판들(191, 192)을 액정셀의 러빙방향이 90˚인 은 IPS 모드 또는 FFS 모드로 동작하는 액정패널(190)에 적용한 결과 도 7과 같은 편광판들(191, 192)의 최적화 조건 데이터를 얻었다.

도 7과 같이, 편광판들(191, 192)을 동일 구성의 조건으로 형성한 결과 상부편광판(192)의 두께 < 하부편광판(191)의 두께 조건일수록 휨 특성이 우수한 경향성을 보였다. 이때, 최적의 조건은 "#7"로 나타났는데, 이는 액정패널(190)의 휨량이 가장 적고 빛샘 수준 또한 양호한 것으로 나타났다. 도 7에서, "<-"표시는 해당 화살표 방향에 있는 조건과 동일함을 의미함.

이밖에, 편광판들(191, 192)에 대한 곡률 이미지와 관련된 FOS Image 및 Bent 3D-Image와 더불어 Bent 3D-Image에서의 평균 휨량, 최대 휨량 및 표준 편차는 도 7을 참고하면 상세하게 알 수 있을 것이다.

한편, 도 3 및 도 7에 알 수 있듯이, 편광판들(191, 192)에 각각 포함된 제1보호필름(191b, 192b)으로는 아크릴계 재료(CIG)를 사용하였고, 제2보호필름(191d, 192d)으로는 TAC를 사용하였으나 이에 한정되지 않는다.

<제2실시예>

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정패널과 편광판들을 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 액정패널과 편광판들의 구조도이며, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정패널과 편광판들의 휨 상태를 나타낸 도면이고, 도 11은 비교예1에 따른 액정패널과 편광판들의 휨 상태를 나타낸 도면이며, 도 12는 비교예2에 따른 액정패널과 편광판들의 휨 상태를 나타낸 도면이고, 도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 편광판들의 두께에 따른 평균 휨량 및 최대 휨량을 나타낸 도면이다.

도 1, 도 8 및 도 3과 같이 제2실시예에 따르면, 액정패널(190)에 포함된 액정셀의 러빙방향은 0˚이다. 액정셀의 러빙방향은 0˚인 액정패널(190)은 IPS 모드 또는 FFS 모드로 동작한다.

하부편광판(191)은 박막트랜지스터기판(190a)의 일면에 부착되며 흡수축(191x)이 박막트랜지스터기판(190a)의 단축 방향(x축 방향)으로 배열된다. 하부편광판(191)에는 점착제(191a), 제1보호필름(191b), 편광필름(191c) 및 제2보호필름(191d)이 포함된다.

상부편광판(192)은 컬러필터기판(190b)의 타면에 부착되며 흡수축(192y)이 컬러필터기판(190b)의 장축 방향(y축 방향)으로 배열된다. 상부편광판(192)에는 점착제(192a), 제1보호필름(192b), 편광필름(192c) 및 제2보호필름(192d)이 포함된다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 제2실시예는 도 10과 같이 하부편광판(191)의 흡수축(191x)이 0˚이고, 상부편광판(192)의 흡수축(192y)이 90˚일 때, 상부편광판(192)을 하부편광판(191)의 두께보다 두껍게 하여 편광판들(191, 192)의 수축의 정도를 낮추고 액정패널(190)의 휨을 개선한 것이다.

편광판들(191, 192)의 두께 관계를 위와 같이 하면, 하부편광판(191)이 좌우 수축되고 상부편광판(192)이 상하 수축을 하더라도 하부편광판(191)이 휘는 상태를 저지하게 된다.

이는 하부편광판(192)이 장축 방향을 가지므로 ∩ 타입으로 휨이 발생하지만 상부편광판(192)의 두께가 하부편광판(191)의 두께보다 더 두꺼우므로 두께에 따른 힘의 상대성에 기초하여 하부편광판(191)의 휘는 힘을 저지하도록 상부편광판(192)의 힘이 더 작용하기 때문이다. 다만, 이를 위해서는 편광판들(191, 192)의 두께는 충분히 얇아야 한다.

제2실시예와 달리, 도 11의 비교예1은 하부편광판(191)의 흡수축(191x)이 0˚이고, 상부편광판(192)의 흡수축(192y)이 90˚일 때, 상부편광판(192)과 하부편광판(191)의 두께를 동일하게 한 것이다. 도면에서도 알 수 있듯이, 이 구조는 하부편광판(191)이 좌우 수축되고 상부편광판(192)이 상하 수축을 함에 따라 하부편광판(191)이 장축 방향을 가지므로 제2실시예 대비 구부러진 ∩ 타입으로 휨이 발생하였다.

제2실시예와 달리, 도 12의 비교예2는 하부편광판(191)의 흡수축(191x)이 0˚이고, 상부편광판(192)의 흡수축(192y)이 90˚일 때, 하부편광판(191)을 상부편광판(192)의 두께보다 두껍게 한 것이다. 도면에서도 알 수 있듯이, 이 구조는 하부편광판(191)이 좌우 수축되고 상부편광판(192)이 상하 수축을 함에 따라 하부편광판(191)이 장축 방향을 가지므로 비교예1 대비 더욱 구부러진 ∩ 타입으로 휨이 발생하였다.

위의 설명에 따르면, 하부편광판(191)의 흡수축(191x)이 0˚이고, 상부편광판(192)의 흡수축(192y)이 90˚일 때, 하부편광판(192)이 장축 방향을 가지므로 ∩ 타입으로 휘는 문제를 방지하기 위해서는 상부편광판(192)의 두께를 하부편광판(191)의 두께보다 더 두껍게 형성해야 함이 증명된 것이다.

또한, 위와 같이 편광판들(191, 192)의 두께 관계를 만족시키면서 충분히 얇은 두께로 편광판들(191, 192)을 형성하기 위해서는 상부편광판(192)에 포함된 편광필름(192c), 제1보호필름(192b) 및 제2보호필름(192d) 중 적어도 하나의 두께를 하부편광판(191)에 포함된 편광필름(191c), 제1보호필름(191b) 및 제2보호필름(191d) 중 적어도 하나의 두께보다 두껍게 형성한다. 예컨대, 도 9와 같이 상부편광판(192)에 포함된 편광필름(192c)과 제1보호필름(192b)의 두께를 하부편광판(191)에 포함된 편광필름(191c)과 제1보호필름(191b)의 두께보다 두껍게 형성할 수 있다.

본 발명의 제2실시예와 같은 편광판들(191, 192)을 액정셀의 러빙방향이 0˚인 은 IPS 모드 또는 FFS 모드로 동작하는 액정패널(190)에 적용한 결과 도 13과 같은 편광판들(191, 192)의 최적화 조건 데이터를 얻었다.

도 13과 같이, 편광판들(191, 192)을 동일 구성의 조건으로 형성한 결과 상부편광판(192)의 두께 > 하부편광판(191)의 두께 조건일수록 휨 특성이 우수한 경향성을 보였다. 이때, 최적의 조건은 "#3"으로 나타났는데, 이는 액정패널(190)의 휨량이 가장 적고 빛샘 수준 또한 양호한 것으로 나타났다. 도 13에서, "<-"표시는 해당 화살표 방향에 있는 조건과 동일함을 의미함.

이밖에, 편광판들(191, 192)에 대한 곡률 이미지와 관련된 FOS Image 및 Bent 3D-Image와 더불어 Bent 3D-Image에서의 평균 휨량, 최대 휨량 및 표준 편차는 도 13을 참고하면 상세하게 알 수 있을 것이다.

한편, 도 9 및 도 13에 알 수 있듯이, 편광판들(191, 192)에 각각 포함된 제1보호필름(191b, 192b)으로는 아크릴계 재료(CIG)를 사용하였고, 제2보호필름(191d, 192d)으로는 TAC를 사용하였으나 이에 한정되지 않는다.

이상 본 발명의 제1 및 제2실시예에서는 액정셀의 러빙방향이 90˚인(제1실시예) 것과 액정셀의 러빙방향이 0˚인(제2실시예) IPS 모드 또는 FFS 모드의 액정패널(190)에 부착되는 편광판들(191, 192)을 일례로 하였다.

하지만, 위와 같이 편광판들(191, 192)에 포함된 흡수축의 방향에 따라 하부편광판(191)과 상부편광판(192)의 두께를 달리하게 되면 IPS 모드의 액정패널(190)뿐만 아니라 다른 어떠한 모드의 액정패널에도 적용할 수 있을 것이다.

일례로, TN 모드의 액정패널이 상부편광판 및 하부편광판의 흡수축이 45˚ 및 135˚일 때, 단축 방향의 흡수축을 포함하는 편광판의 두께를 두껍게 하면 편광판들 중 어느 한쪽 방향으로 과도한 휨이 일어나는 문제를 저지하고 이를 통해 액정패널의 빛샘을 개선할 수 있게 된다.

다른 예로, TN 모드의 액정패널이 상부편광판 및 하부편광판의 흡수축이 135˚ 및 45˚일 때, 단축 방향의 흡수축을 포함하는 편광판의 두께를 두껍게 하면 편광판들 중 어느 한쪽 방향으로 과도한 휨이 일어나는 문제를 저지하고 이를 통해 액정패널의 빛샘을 개선할 수 있게 된다.

이상 본 발명은 하부편광판 및 상부편광판을 구성하는 필름들 중 적어도 하나의 두께를 비대칭하도록 설계하되, 단축 방향의 흡수축을 포함하는 편광판의 두께를 더욱 두껍게 하여 편광판들 중 어느 한쪽 방향으로 과도한 휨이 일어나는 문제를 저지하고 이를 통해 액정패널의 빛샘을 개선할 수 있게 된다. 또한, 본 발명은 편광판들의 휨을 개선하기 위한 기구적인 설계를 사용하지 아니하고 편광판들의 두께를 충분히 얇게 유지하면서 이들의 휨을 저지할 수 있으므로 슬림(Slim)하면서도 보더리스(Borderless)한 액정표시장치를 설계할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

190: 액정패널 190a: 박막트랜지스터기판
190b: 컬러필터기판 191: 하부편광판
192: 상부편광판 191b, 192b: 제1보호필름
191c, 192c: 편광필름 191d, 192d: 제2보호필름

Claims

박막트랜지스터기판과 합착되는 컬러필터기판을 포함하는 액정패널;
상기 박막트랜지스터기판의 일면에 부착되며 흡수축이 상기 박막트랜지스터기판의 단축 방향으로 배열된 하부편광판; 및
상기 컬러필터기판의 타면에 부착되며 흡수축이 상기 컬러필터기판의 장축 방향으로 배열된 상부편광판을 포함하되,
상기 하부편광판은 상기 상부편광판의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 하부편광판 및 상기 상부편광판은 편광필름과 상기 편광필름을 하부와 상부에서 덮는 제1보호필름과 제2보호필름을 각각 포함하며,
상기 하부편광판의 상기 제1 또는 제2보호필름은 상기 상부편광판의 상기 제1 또는 제2보호필름의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 액정패널에 포함된 액정셀의 러빙방향은 90˚인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
박막트랜지스터기판과 합착되는 컬러필터기판을 포함하는 액정패널;
상기 박막트랜지스터기판의 일면에 부착되며 흡수축이 상기 박막트랜지스터기판의 장축 방향으로 배열된 하부편광판; 및
상기 컬러필터기판의 타면에 부착되며 흡수축이 상기 컬러필터기판의 단축 방향으로 배열된 상부편광판을 포함하되,
상기 상부편광판은 상기 하부편광판의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제4항에 있어서,
상기 하부편광판 및 상기 상부편광판은 편광필름과 상기 편광필름을 하부와 상부에서 덮는 제1보호필름과 제2보호필름을 각각 포함하며,
상기 상부편광판의 상기 제1 또는 제2보호필름은 상기 하부편광판의 상기 제1 또는 제2보호필름의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제4항에 있어서,
상기 액정패널에 포함된 액정셀의 러빙방향은 0˚인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 하부편광판 및 상기 상부편광판은 편광필름과 상기 편광필름을 상부와 하부에서 덮는 제1보호필름과 제2보호필름을 각각 포함하며,
상기 제1보호필름 및 상기 제2보호필름의 두께는 30㎛ ~ 60㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 하부편광판 및 상기 상부편광판은 상기 액정패널에 부착되는 면에 위치하는 상기 제1보호필름의 두께가 서로 다르되, 상기 제2보호필름의 두께는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
박막트랜지스터기판과 합착되는 컬러필터기판을 포함하는 액정패널;
상기 박막트랜지스터기판의 일면에 부착된 하부편광판; 및
상기 컬러필터기판의 타면에 부착된 상부편광판을 포함하되,
상기 하부편광판 및 상기 상부편광판은 적어도 하나의 두께가 비대칭하는 편광필름과 상기 편광필름을 하부와 상부에서 덮는 연신 타입의 제1보호필름과 제2보호필름을 각각 포함하는 액정표시장치.
제9항에 있어서,
상기 제1보호필름과 제2보호필름의 두께는 30㎛ ~ 60㎛이고,
상기 하부편광판 및 상기 상부편광판은 단축방향의 흡수축을 포함하는 편광판의 두께가 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 액정표시장치.