KR20170074402A - 미러 편광 필름 및 이를 구비한 액정 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제1 기판과 제2 기판 사이에 액정이 협지된 액정 표시패널과, 상기 액정 표시 패널과 빛을 공급하는 백라이트 유닛과, 상기 액정 표시패널의 후면에 부착된 제1 편광필름과, 상기 액정표시패널의 전면에 부착된 제2 편광필름을 포함하고, 상기 제2 편광필름은, 고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN으로만 이뤄진 제1층과, 이색성 염료가 고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN과 같이 혼재하는 제2층을 포함해 이뤄진다.

Description

미러 편광 필름 및 이를 구비한 액정 표시장치{a film having a function of mirror and polarization and liquid crystal apparatus thereof}
본 발명은 미러 기능과 편광 기능이 1장의 필름 안에 구현된 미러 편광 필름과 이를 구비하는 액정 표시장치에 관한 것이다.
편광필름이 사용되는 대표적인 것이 액정표시 장치이다. 액정표시 장치는 액정의 이방성 성질을 이용해서 빛을 선택적으로 투과시켜 영상을 표시하는 장치이다.
이 액정표시 장치는 백라이트 유닛, 액정 패널, 편광필름을 포함해서 구성된다.
백라이트 유닛은 액정 패널이 자발광 소자가 아니기 때문에 빛을 공급해서 영상을 표시할 수 있도록 한다.
액정 패널은 액정을 일정한 방향으로 배열시켜 상기 백라이트 유닛에서 공급되는 빛을 선택적으로 투과시켜 영상을 표시한다.
편광필름은 백라이트 유닛에서 공급되는 빛 중 일부의 빛만 액정 패널로 공급하는데, 이 편광필름은 액정 패널의 위에 배치되는 상부 편광필름과 백라이트 유닛과 액정 패널 사이에 배치되는 하부 편광필름을 포함하고 있다. 여기서, 상부 연광필름과 하부 편광필름은 위상이 90도 차이를 이루고 있어 백라이트에서 공급된 빛 중 일부 성부만이 액정패널을 투과해 영상을 표시하게 된다. 즉, 하부 편광판의 편광 방향과 동일한 선편광 성분의 빛만이 하부 편광판을 통과하고, 액정패널을 투과하면서 위상 지연이 생겨 상부 편광판과 동일한 편광축을 갖는 선편광 성분의 빛만이 상부 편광판만을 통과하면서 영상이 표시된다.
그런데, 요즘의 액정표시 장치들에서는 편광 필름과 더불어 미러 기능을 갖는 필름들이 사용되고 있다.
일 예로, KR 10-2009-0133321호에서는 다수의 액정필름을 적층해서 구성한 미러필름을 개시한다. 이 특허에 따르면, 다수의 액정필름을 적층하여 액정 필름을 형성해 디스플레이 쪽으로 빛이 입사되면, 좌선편광과 우선편광의 빛 중 어느 하나는 반사시키고 나머지 하나를 투과시켜 미러 기능을 한다고 설명하고 있다.
이 종래기술에 따르면, 미러 기능을 하고자 편광 필름에 추가해 다수의 액정 필름을 적층해서 구성하므로, 필름 전체의 두께가 증가할 수 밖에 없고, 다수의 액정 필름을 적층해야 하기 때문에, 어쩔 수 없이 제조 비용이 상승하는 문제가 있다.
본발명은 이 같은 기술적 배경에서 창안된 것으로, 얇은 두께를 가지면서도 구조가 간단한 새로운 형태의 미러 기능을 갖는 편광 필름과 이를 구비한 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 반사 편광필름은 고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN으로만 이뤄진 제1층과, 이색성 염료가 고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN과 같이 혼재하는 제2층을 포함해 이뤄진다.
상기 이색성 염료의 함량은 전체 중량 대비 0.5~20wt%이고, 상기 반사 편광필름의 투과율은 15 ~ 50%이고, 반사율은 30 ~ 70%, 두께는 30 ~ 100um이다.
상기 제2 층의 두께는 전체 두께의 1/3보다 크고, 4/5보다 작다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제1 기판과 제2 기판 사이에 액정이 협지된 액정 표시패널과, 상기 액정 표시 패널과 빛을 공급하는 백라이트 유닛과, 상기 액정 표시패널의 후면에 부착된 제1 편광필름과, 상기 액정표시패널의 전면에 부착된 제2 편광필름을 포함하고, 상기 제2 편광필름은, 고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN으로만 이뤄진 제1층과, 이색성 염료가 고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN과 같이 혼재하는 제2층을 포함해 이뤄진다.
상기 제2 편광필름은, 상기 제2층이 상기 액정 표시패널을 향하도록 배치된다.
상기 제2 편광필름 전면으로 두께가 5 ~ 50(um)인 스크래치를 방지하는 하드 코팅층이 더 형성된다.
상기 하드 코팅층의 두께는 5 ~ 50(um)이다.
상기 액정 표시장치는 상기 제2 편광필름 전면으로 터치된 부분을 감지하는 터치패널이 점착제로 부착되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN이 혼재하는 필름에 이색성 염료를 분산시켜 만들기 때문에, 얇은 두께, 약 100(um) 이하의 두께로 미러 기능을 갖는 편광 필름을 제조할 수가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미러 편광필름의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 2는 액정 표시 장치의 전체적으로 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 액정 표시 장치의 단면 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 액정 표시패널의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 터치 패널이 포함된 액정 표시 장치의 단면 모습을 보여주는 도면이다.
도 6은 터치 패널의 구성을 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 도 1을 참조로 미러 기능과 편광 기능을 동시에 갖는 미러 편광 필름에 대해서 설명한다.
이 미러 편광 필름(160)은 고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN이 혼재하는 필름에 이색성 염료가 분산된 형태를 이루고 있다.
고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN이 혼재된 필름은 이중휘도향상필름(DBEF, Dual Brightness Enhancement Film)으로 불리며, 액정표시 장치에서 휘도를 향상시키는 필름으로 주로 사용되고 있다.
본 발명의 미러 편광 필름(160)은 이 같은 DBEF에 이색성 염료를 분산시켜 형성한 것이다.
이색성 염료는 이 같은 필름 전체에 고르게 분산되어 있지 않고, 일정 두께로만 분산되어 있어, 이색성 염료의 유무에 따라 미러 편광 필름(160)은 제1층(160a)과 제2층(160b)으로 나눌 수 있다. 여기서, 제1층(160a)과 제2층(160b)은 단순히 이색성 염료의 유무에 따른 분류이지, 물리적으로 층이 나눠진 것을 의미하거나, 층이 단순히 2개만 존재하는 것을 의미하지는 않는다.
따라서, 빛이 이색성 염료가 포함되지 않은 제2층(160b)을 진행할 때, 빛의 일부는 제2층(160b)을 투과하나, 일부는 제2층(160b)에서 반사가 일어난다.
그리고, 주지하는 바처럼 이색성 염료는 굴절률 이방성을 갖고 있기 때문에, 빛이 이색성 염료가 있는 제1층(160a)을 투과할 때, 일부 성분만 투과가 되므로, 빛은 제1 층(160a)을 투과하면서 편광이 된다.
이 이색성 염료는 전체 중량 대비 0.5~20wt% 포함되어 있다. 0.5 wt%보다 작으면, 필름을 투과하는 빛이 편광되지 않아 이미지 구현이 어렵고, 20wt%보다 많으면 필름을 투과하는 빛의 양이 너무 적어 이 역시 이미지 구현이 어렵다.
바람직한 한 형태에서, 미러 편광 필름(160)의 투과율은 15 ~ 50%이고, 반사율은 30 ~ 70%, 두께는 30 ~ 100um이다.
미러 편광 필름(160)의 두께가 30um 보다 작으면 반사율이 떨어져 미러 효과를 구현하기가 힘들고, 100um 보다 크면 투과율이 떨어져 디스플레이로써 기능하지 못한다.
그리고, 바람직한 한 형태에서, 미러 편광 필름이 미러 기능을 구현하기 위해서는 제2 층(160b)이 최소 전체 두께의 1/3보다는 커야 하고 4/5보다는 작아야 한다. 만약, 제2 층(160b)이 최소 전체 두께의 1/3보다 작으면 미러 기능이 구현되지 않고, 4/5보다 커지면 제1 층(160a)의 두께가 너무 작아져 편광 기능이 구현되지 않는다.
이 실시예에서 이색성 염료는 이 기술분야에서 일반적으로 사용되는 염료중 이색성을 나타내는 어떠한 구조도 가능하다. 이색성을 나타내는 구조의 예로는 이로써 한정하는 것은 아니나, 아조계, 안트라퀴논계, 아조메틴계, 인디고계, 티오인디고계, 시아닌계, 인단계, 아줄렌계, 페릴렌계, 프탈로페린계, 아진계 등의 염료로 구성되는 그룹으로부터 선택된 1종인 것이 가능하다.
아조계 이색성 구조의 예로는 아래 [구조식 1]과 같은 3가지 구조를 갖는 것일 수 있다.
[구조식 1]
Figure pat00001
위 구조식 1에서, R1 ~ R16은 치환기로써 수소, C1~20의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기, (예를들면 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 2-에틸헥실, 도데실, 헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 1-노르보르닐, 1-아다만틸), 할로겐 원자 (예를들면, 플루오로, 클로로, 브로모, 요오드), C1-C20 알콕시기, C1-C20 지방족기, C1-C20 지방족 아미노기, C1-C20 지방족 이미노기, C1-C20 지방족 알킬 이미노기, C6-C20 아릴기, C5-C20 헤테로고리기, 시아노기, C1-C20 카르복실기, 카르바모일기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐기, C6-C20 아릴 옥시 카르보닐기, C1-C20 아실기, 히드록시기, C1-C20 지방족 옥시기, C6-C20 아릴옥시기, C1-C20 아실옥시기, 카르바모일옥시기, C5-C20 헤테로고리 옥시기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐옥시기, N-C1-C20 알킬아실아미노기, 카르바모일아미노기, 술파모일아미노기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐아미노기, C6-C20 아릴옥시카르보닐아미노기, C1-C20 지방족 술포닐아미노기, C5-C20 아릴술포닐아미노기, C1-C20 지방족 티오기, C6-C20 아릴티오기, C1-C20 지방족 술포닐기, C6-C20 아릴술포닐기, 술파모일기, 술포기, 또는 이미드기로부터 선택될 수 있으며, R5와 R6 혹은 R7과 R8 함께 연결되어 페닐기를 형성할 수 있다)일 수 있다.
그리고, 안트라퀴논계 염료의 이색성 구조의 예로는 아래 [구조식 2]와 같은 구조를 갖는 것일 수 있다.
[구조식 2]
Figure pat00002
위 구조식 2에서, R1 ~ R6은 치환기로써 수소, C1~20의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기, (예를들면 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 2-에틸헥실, 도데실, 헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 1-노르보르닐, 1-아다만틸), 할로겐 원자 (예를들면, 플루오로, 클로로, 브로모, 요오드), C1-C20 알콕시기, C1-C20 지방족기, C1-C20 지방족 아미노기, C1-C20 지방족 이미노기, C1-C20 지방족 알킬 이미노기, C6-C20 아릴기, C5-C20 헤테로고리기, 시아노기, C1-C20 카르복실기, 카르바모일기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐기, C6-C20 아릴 옥시 카르보닐기, C1-C20 아실기, 히드록시기, C1-C20 지방족 옥시기, C6-C20 아릴옥시기, C1-C20 아실옥시기, 카르바모일옥시기, C5-C20 헤테로고리 옥시기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐옥시기, N-C1-C20 알킬아실아미노기, 카르바모일아미노기, 술파모일아미노기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐아미노기, C6-C20 아릴옥시카르보닐아미노기, C1-C20 지방족 술포닐아미노기, C5-C20 아릴술포닐아미노기, C1-C20 지방족 티오기, C6-C20 아릴티오기, C1-C20 지방족 술포닐기, C6-C20 아릴술포닐기, 술파모일기, 술포기
Figure pat00003
(R7은 상기 R1-R6에 대하여 정의한 바와 같다.), 또는 이미드기로부터 선택된다)일 수 있다.
그리고, 아조메틴계 염료의 이색성 구조의 예로는 아래 [구조식 2]와 같은 2가지 구조를 갖는 것을 수 있다.
[구조식 3]
Figure pat00004
위 구조식 3에서, R1 ~ R12는 치환기로써 수소, C1-C20의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기 (예를들면 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 2-에틸헥실, 도데실, 헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 1-노르보르닐, 1-아다만틸), 할로겐원자 (예를들면, 플루오로, 클로로, 브로모, 요오드), C1-C20 알콕시기, C1-C20 지방족기, C1-C20 지방족 아미노기, C1-C20 지방족 이미노기, C1-C20 지방족 알킬 이미노기, C6-C20 아릴기, C5-C20 헤테로고리기, 시아노기, C1-C20 카르복실기, 카르바모일기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐기, C6-C20 아릴 옥시 카르보닐기, C1-C20 아실기, 히드록시기, C1-C20 지방족 옥시기, C6-C20 아릴옥시기, C1-C20 아실옥시기, 카르바모일옥시기, C5-C20 헤테로고리 옥시기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐옥시기, N-C1-C20 알킬아실아미노기, 카르바모일아미노기, 술파모일아미노기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐아미노기, C6-C20 아릴옥시카르보닐아미노기, C1-C20 지방족 술포닐아미노기, C5-C20 아릴술포닐아미노기, C1-C20지방족 티오기, C6-C20 아릴티오기, C1-C20 지방족 술포닐기, C6-C20 아릴술포닐기, 술파모일기, 술포기, 또는 이미드기로부터 선택된다)일 수 있다.
그리고, 인디고계 및 티오인디고계 염료의 이색성 구조의 예로는 아래 구조식 4와 같은 4가지 구조를 가질 수 있다.
[구조식 4]
Figure pat00005
Figure pat00006
위 구조식 4에서, R1 ~ R14는 치환기로써 수소, C1-C20의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기, (예를들면 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 2-에틸헥실, 도데실, 헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 1-노르보르닐, 1-아다만틸), 할로겐원자 (예를들면, 플루오로, 클로로, 브로모, 요오드), C1-C20 알콕시기, C1-C20 지방족기, C1-C20 지방족 아미노기, C1-C20 지방족 이미노기, C1-C20 지방족 알킬 이미노기, C6-C20 아릴기, C5-C20 헤테로고리기, 시아노기, C1-C20 카르복실기, 카르바모일기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐기, C6-C20 아릴 옥시 카르보닐기, C1-C20 아실기, 히드록시기, C1-C20 지방족 옥시기, C6-C20 아릴옥시기, C1-C20 아실옥시기, 카르바모일옥시기, C5-C20 헤테로고리 옥시기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐옥시기, N-C1-C20 알킬아실아미노기, 카르바모일아미노기, 술파모일아미노기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐아미노기, C6-C20 아릴옥시카르보닐아미노기, C1-C20 지방족 술포닐아미노기, C5-C20 아릴술포닐아미노기, C1-C20 지방족 티오기, C6-C20 아릴티오기, C1-C20 지방족 술포닐기, C6-C20 아릴술포닐기, 술파모일기, 술포기, 또는 이미드기로부터 선택된다)일 수 있다.
그리고, 시아닌계 염료의 이색성 구조의 예로는 아래 구조식 5와 같은 2가지 구조일 수 있다.
[구조식 5]
Figure pat00007
그리고, 인단계 염료의 이색성 구조의 예로는 아래 구조식 6과 같은 구조일 수 있다.
[구조식 6]
Figure pat00008
위 구조식 6에서, R1 ~ R10은 치환기로써 수소, C1-C20의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기, (예를들면 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 2-에틸헥실, 도데실, 헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 1-노르보르닐, 1-아다만틸), 할로겐원자 (예를들면, 플루오로, 클로로, 브로모, 요오드), C1-C20 알콕시기, C1-C20 지방족기, C1-C20 지방족 아미노기, C1-C20 지방족 이미노기, C1-C20 지방족 알킬 이미노기, C6-C20 아릴기, C5-C20 헤테로고리기, 시아노기, C1-C20 카르복실기, 카르바모일기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐기, C6-C20 아릴 옥시 카르보닐기, C1-C20 아실기, 히드록시기, C1-C20 지방족 옥시기, C6-C20 아릴옥시기, C1-C20 아실옥시기, 카르바모일옥시기, C5-C20 헤테로고리 옥시기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐옥시기, N-C1-C20 알킬아실아미노기, 카르바모일아미노기, 술파모일아미노기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐아미노기, C6-C20 아릴옥시카르보닐아미노기, C1-C20 지방족 술포닐아미노기, C5-C20 아릴술포닐아미노기, C1-C20지방족 티오기, C6-C20 아릴티오기, C1-C20 지방족 술포닐기, C6-C20 아릴술포닐기, 술파모일기, 술포기, 또는 이미드기로부터 선택된다)일 수 있다.
그리고, 페릴렌계 염료의 이색성 구조의 예로는 아래 구조식 7과 같은 2가지 구조일 수 있다.
[구조식 7]
Figure pat00009
위 구조식 7에서, R1 ~ R8은 치환기로써 수소, C1-C20의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기 (예를들면 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 2-에틸헥실, 도데실, 헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 1-노르보르닐, 1-아다만틸), 할로겐원자 (예를들면 플루오로, 클로로, 브로모, 요오드), C1-C20 알콕시기, C1-C20 지방족기, C1-C20 지방족 아미노기, C1-C20 지방족 이미노기, C1-C20 지방족 알킬 이미노기, C6-C20 아릴기, C5-C20 헤테로고리기, 시아노기, C1-C20 카르복실기, 카르바모일기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐기, C6-C20 아릴 옥시 카르보닐기, C1-C20 아실기, 히드록시기, C1-C20 지방족 옥시기, C6-C20 아릴옥시기, C1-C20 아실옥시기, 카르바모일옥시기, C5-C20 헤테로고리 옥시기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐옥시기, N-C1-C20 알킬아실아미노기, 카르바모일아미노기, 술파모일아미노기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐아미노기, C6-C20 아릴옥시카르보닐아미노기, C1-C20 지방족 술포닐아미노기, C5-C20 아릴술포닐아미노기, C1-C20 지방족 티오기, C6-C20 아릴티오기, C1-C20 지방족 술포닐기, C6-C20 아릴술포닐기, 술파모일기, 술포기, 또는 이미드기로부터 선택된다)일 수 있다.
그리고, 프탈로페린계 염료의 이색성 구조의 예로는 아래 구조식 8과 같은 7가지 구조일 수 있다.
[구조식 8]
Figure pat00010
Figure pat00011
위 구조식 8에서, R1 ~ R8은 치환기로써 수소, C1-C20의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기, (예를들면 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 2-에틸헥실, 도데실, 헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 1-노르보르닐, 1-아다만틸), 할로겐원자 (예를들면, 플루오로, 클로로, 브로모, 요오드), C1-C20 알콕시기, C1-C20 지방족기, C1-C20 지방족 아미노기, C1-C20 지방족 이미노기, C1-C20 지방족 알킬 이미노기, C6-C20 아릴기, C5-C20 헤테로고리기, 시아노기, C1-C20 카르복실기, 카르바모일기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐기, C6-C20 아릴 옥시 카르보닐기, C1-C20 아실기, 히드록시기, C1-C20 지방족 옥시기, C6-C20 아릴옥시기, C1-C20 아실옥시기, 카르바모일옥시기, C5-C20 헤테로고리 옥시기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐옥시기, N-C1-C20 알킬아실아미노기, 카르바모일아미노기, 술파모일아미노기, C1-C20 지방족 옥시 카르보닐아미노기, C6-C20 아릴옥시카르보닐아미노기, C1-C20 지방족 술포닐아미노기, C5-C20 아릴술포닐아미노기, C1-C20 지방족 티오기, C6-C20 아릴티오기, C1-C20 지방족 술포닐기, C6-C20 아릴술포닐기, 술파모일기, 술포기, 또는 이미드기로부터 선택된다)일 수 있다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조로 위와 같은 구조의 미러 편광 필름이 사용된 액정표시 장치에 대해 설명한다.
액정 표시장치는 디스플레이로 액정패널을 사용한 것으로, 액정의 굴절율 이방성을 이용해서 이미지를 표시하는 장치를 말한다. 이 액정 표시장치는 일반적으로 TV, 모니터와 같이 화면이 표시되는 대형 가전 제품, 휴대폰 이나 노트북과 같은 소형 가전 제품 등에서 화면을 표시하는데 사용된다.
액정 표시장치는 빛을 공급하는 백라이트 유닛과 화면을 표시하는 액정 표시패널을 포함해 구성된다.
백라이트 유닛(120)은 액정 표시패널에 빛을 공급하는 구성으로, 광원에서 나온 빛을 액정 표시패널(110) 쪽으로 반사시키는 반사판(102a), 빛을 확산 및 고르게 액정 표시패널 쪽으로 공급하는 여러 장의 광학시트(120b)가 포함돼 구성되며, 빛을 공급하는 광원(120c)의 위치에 따라 에지형과 직하형, 그리고 광원으로는 일반적으로 LED(LED, light emitting diode)가 많이 사용된다.
그리고, 액정 표시패널(110)은 제1 기판과 제2 기판 사이에 굴절율 이방성을 갖는 액정을 선택적으로 배열시켜 빛을 선택적으로 투과시켜 계조와 색을 표현할 수 있도록 구성된 디스플레이다. 액정의 배열 방향에 따라 백라이트에서 공급된 빛이 투과되는 정도가 틀려 계조 표현이 가능하다.
도 4는 액정 표시패널의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4에서와 같이, 액정 표시패널은 액정(15)이 서로 마주하는 두 기판(10, 11) 사이에 협지된 구조를 이루고 있다. 제1 기판(10) 위에는 복수개의 주사선(24)과 복수개의 신호선(23)이 서로 직교하도록 형성되어 있고, 그 교차부에는 박막트랜지스터(21)와 화소전극(20)이 형성되어 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 박막트랜지스터는 게이트전극과 소스전극 및 드레인전극으로 구성되어 있는데, 상기 게이트전극은 상기 주사선에 연결되어 있고, 상기 소스전극은 신호선에, 드레인전극은 화소전극에 연결되어 있다. 그리고, 상기 주사선의 한쪽 끝은 주사선구동IC의 출력전극에 연결되어 있고, 상기 신호선의 한쪽 끝은 신호선구동IC의 출력전극에 연결되어 있다. 그리고, 상기 하판에는 외부로부터 인가되는 공통전압신호가 흐르는 공통전압배선의 일부가 형성되어 있다.
제2 기판(11)은 공통전극과 칼라필터가 형성되어 있다. 상기 칼라필터는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 3가지 필터로 구성되어 있고, 각각 상기 화소전극에 대향되는 상판 위에 형성되어 있다. 상기 공통전극은 상기 칼라필터 위에 상기 화소전극에 대향되도록 형성되어 있다. 일반적으로 상기 공통전극은 상기 제2 기판을 거의 덮을 수 있는 하나의 판으로 구성되어 있으나, 때로 신호선방향 또는, 주사선방향으로 여러 개의 판이 형성되는 경우도 있다.
또, 상기 액정은 상기 하판의 화소전극과 상판의 공통전극 사이에 주입되어 있고, 상기 화소전극과 공통전극 사이의 전압차에 의해 그 분자배열이 변화된다.
상기 주사선에 주사전압이 인가되면, 박막트랜지스터의 게이트전극에 주사전압이 인가되어 상기 박막트랜지스터가 도통(on)된다. 이 때, 상기 신호선에 흐르던 신호전압이 상기 박막트랜지스터의 소스전극에서 드레인전극으로 흐르게 되어 상기 드레인전극에 연결되어 있는 화소전극에 상기 신호전압이 인가된다. 그러면, 상기 공통전극에 인가된 공통전압과 상기 화소전극의 신호전압 차이에 의해 액정분자의 배열이 변화됨으로써 화상이 표시된다.
그리고, 액정 표시패널(110)의 전과 후에는 각각 서로 90도의 위상각를 갖는 편광필름이 위치하고 있다.
먼저, 후면 편광플름(150)은 액정 표시패널(110)의 후면(백라이트 유닛(120)과 마주하는 면)에 위치하고 있다.
이 후면 편광필름(150)은 액정 표시패널(110) 후면에 투명한 점착제로 고정될 수가 있다.
그리고, 액정 표시패널(110)의 전면으로는 상술한 구조를 갖는 미러 편광 필름(160)이 위치하며, 투명한 점착제로 액정 표시패널(110)의 전면에 부착이 된다.
이처럼 액정 표시패널(110)의 전면과 후면에는 각각 편광필름(150, 160)이 위치하는데, 광원(240)에서 나온 빛이 액정 표시패널(100)을 지날 때 일부 편광된 빛만을 투과시켜 화상을 표시한다. 일 예로, 후면 편광필름(150)은 좌선편광된 빛 만을 투과시키고, 전면 편광필름, 즉, 미러 편광필름(160)은 우선편광된 빛 만을 투과시킨다. 이에 따라, 광원(240)에서 나온 빛 중 좌선편광 빛 만이 후면 편광필름(150)을 지나게 되고, 액정 표시패널(100)에서 회절해 일부만 전면의 미러 편광필름(160)을 투과해 영상을 표시한다.
여기서, 전면에 배치되는 미러 편광필름(160)은 위와 같은 구조를 갖고 있으므로, 액정 표시패널(110)을 투과한 빛을 투과시키는 한편, 외부에서 입사되는 빛 은 반사시켜 미러 기능을 한장의 필름에서 동시에 구현한다.
이때, 도면에 도시된 바처럼 이 미러 편광필름(160)은 전면에 부착될 때, 이색성 염료가 포함된 제1층(160a)이 액정 표시패널(110)을 향하고, 이색성 엽료가 없는 제2층(160b)이 외부를 형하도록 부착이 된다.
이에 따라, 액정 표시패널(110)에서 나온 빛이 바로 제1층(160a)으로 입사되고, 외부에서 입사되는 빛은 바로 제2층(160b)으로 입사돼, 편광된 빛을 투과시키거나 외부에서 입사되는 빛을 바로 반사시킬 수 있다.
그리고, 이 미러 편광필름(160) 위로는 하드 코팅층(170)이 더 형성될 수 있다. 이 하드 코팅층(170)은 외부 충격에서 액정 표시패널(100)을 보호하는 구성으로, 바람직한 한 형태에서 9H 강도를 갖는다. 그리고 이 하드 코팅층(170)은 1 ~ 100(um)의 두께를 가지며, 보다 바람직하게는 5 ~ 50(um)이다. 하드 코팅층(170)의 두께가 5(um)보다 작으면 표면 스크래치 방지 기능이 떨어지며, 50(um)보다 크면 크랙으로 인해 유연성이 떨어지게 된다.
이하, 터치 패널을 더 포함해 구성되는 액정 표시장치에 대해 도 5 및 도 6을 참조로 자세히 설명한다. 도 3과 비교해서 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 번호를 사용하였고, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 5에서 예시하는 바처럼, 이 실시예의 액정 표시 장치는 백라이트 유닛(120)과 액정 표시패널(110)을 포함하고, 백라이트 유닛(120)의 후면에 부착된 후면 편광필름(150), 액정 표시패널(110)의 전면으로 미러 편광필름(160)과 그 위로 터치 패널(190)이 더 위치하고 있다.
미러 편광필름(160)은 점착제(170a)에 의해 액정 표시패널(110)의 전면에 부착이 되며, 터치 패널(190) 역시 점착제(170b)에 의해 미러 편광필름(160)의 전면에 부착이 된다.
미러 편광필름(160)은 전면에 부착될 때, 이색성 염료가 포함된 제1층(160a)이 액정 표시패널(110)을 향하고, 이색성 엽료가 없는 제2층(160b)이 외부를 형하도록 부착이 된다.
그리고, 이 미러 편광필름(160) 위에 터치 패널이 부착되서, 터치 조작이 가능하도록 디스플레이 장치가 구성된다.
이하, 도 6을 참조로 터치 패널(190)에 대해 자세히 설명한다.
터치 패널은 터치된 부분을 감지하는 방식에 따라, 상판 또는 하판에 금속 전극을 형성하여 직류전압을 인가한 상태에서 터치된 위치를 저항에 따른 전압 구배로 판단하는 저항막 방식(Resistive type), 도전막에 등전위를 형성하고 터치에 따른 상하판의 전압 변화가 일어난 위치를 감지하여 터치된 부분을 감지하는 정전용량방식(Capacitive type), 전자펜이 도전막을 터치함에 따라 유도되는 LC값을 읽어들여 터치된 부분을 감지하는전자 유도 방식(Electro Magnetic type) 등으로 구별될 수 있고, 현재 가장 널리 사용되는 방식은 정전용량방식으로, 터치 패널의 일예로 정전용량 방식에 대해 설명한다.
정전용량 방식의 터치 패널은 도 6에서와 같이 전극 형성부(A), 라우팅 배선부(B), 패드부(C)로 이루어진다.
전극 형성부(A)는 기판(10) 상에 형성되며 제 1 방향(예컨대, X축 방향)으로 나란하게 배열된 복수의 제 1 전극들(21)과 상기 제 1전극들(21)의 열과 수직방향(예컨대, Y축 방향)으로 교차하여 배열되는 복수의 제 2 전극들(22)로 이루어 진다.
제 1 전극들(21)과 제 2 전극들(22)은 서로 교차하지만 절연층(도시생략)에 의해 전기적으로 절연상태를 유지한다. 또한, 서로 이웃하는 제 1 전극들(21)은 분리되어 형성되지만 브릿지(41)에 의해 연결되기 때문에 행방향의 제 1 채널을 형성한다. 즉, 브릿지(41)는 제 1 및 제 2 전극들(21, 22) 상부에 덮인 절연층(도시생략)에 형성된 콘택홀들(30a , 30b)을 통해 이웃하는 제 1 전극들(21)을 상호 접속시킴으로써 제 1 전극들(21)이 연결된 행방향의 제 1 채널을 형성한다. 또한, 제 2 전극들(22)은 일체로 형성되어 있기 때문에 제 1 채널과 교차하는 열방향의 제 2 채널을 형성한다.
라우팅 배선부(B)는 전극 형성부(A)의 외곽에 형성되며 복수의 제 1 전극들(21)과 각각 연결되는 복수의 제 1라우팅 배선들(42)과 복수의 제 2 전극들(22)과 각각 연결되는 복수의 제 2 라우팅 배선들(43)로 이루어 진다.
패드부(C)는 복수의 제 1 라우팅 배선들(42)을 통해 복수의 제 1 전극들(21)과 각각 접속되는 복수의 제 1 패드들(61)과 복수의 제 2 라우팅 배선들(43)을 통해 복수의 제 2 전극들(22)과 각각 접속되는 복수의 제 2 패드들(62)로 이루어 진다
이처럼 구성된 터치 패널은 패드부(C)를 통해서 구동부와 연결돼 터치 센싱에 따른 신호들을 출력시킬 수 있도록 구성돼 있다.
상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN으로만 이뤄진 제1층과,
    이색성 염료가 고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN과 같이 혼재하는 제2층,
    을 포함해 이뤄진 반사 편광필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이색성 염료의 함량은 전체 중량 대비 0.5~20wt%인 반사 편광필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사 편광필름의 투과율은 15 ~ 50%이고, 반사율은 30 ~ 70%, 두께는 30 ~ 100um인 반사 편광필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 층의 두께는 전체 두께의 1/3보다 크고, 4/5보다 작은 반사 편광필름.
  5. 제1 기판과 제2 기판 사이에 액정이 협지된 액정 표시패널과,
    상기 액정 표시 패널과 빛을 공급하는 백라이트 유닛과,
    상기 액정 표시패널의 후면에 부착된 제1 편광필름과,
    상기 액정표시패널의 전면에 부착된 제2 편광필름,
    을 포함하고,
    상기 제2 편광필름은,
    고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN으로만 이뤄진 제1층과,
    이색성 염료가 고분자인 PEN(polyethylene naphthalate)과 공중합체인 Co-PEN과 같이 혼재하는 제2층,
    을 포함해 이뤄진 액정 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 편광필름은, 상기 제2층이 상기 액정 표시패널을 향하도록 배치된 액정 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 편광필름 전면으로 두께가 5 ~ 50(um)인 스크래치를 방지하는 하드 코팅층이 더 형성되는 액정 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하드 코팅층의 두께는 5 ~ 50(um)인 표시 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제2 편광필름 전면으로 터치된 부분을 감지하는 터치패널과,
    상기 터치패널을 상기 제2 편광필름 전면에 부착하는 점착제,
    를 더 포함하는 액정 표시장치.
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KR20010034068A (ko) * 1998-01-13 2001-04-25 스프레이그 로버트 월터 이색 편광자 및 다층 광학 필름을 갖는 광학 장치
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