KR20180057251A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는, 백라이트유닛에 투과율 조절이 가능한 투과제어필름을 광학 부재로 적용하게 되며, 특히 투과제어필름을 확산시트 상부나 하부에 배치하게 된다.
이에 따라, 액정표시장치의 빛샘 불량을 개선하면서 CR을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 백라이트유닛의 투과율을 제어하여 CR(Contrast Ratio)을 향상시킬 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD : liquid crystal display device), 플라즈마표시장치(PDP : plasma display panel), 유기발광소자(OLED : organic light emitting diode)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.
이들 평판표시장치 중에서, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 액정패널(10)과 그 하부의 백라이드유닛(20)과 가이드패널(30)과 탑게이트(40)와 보텀커버(50)로 구성된다.
백라이트유닛(20)은 광원인 LED(light emitting diode: 발광다이오드)(29)와 도광판(23)과 도광판(23) 하부의 반사판(21)과 도광판(23) 상부의 다수의 광학시트(25)로 구성된다.
한편, 액정패널(10)로는 빠른 응답속도와 광시야각을 구현할 수 있는 횡전계 방식 액정패널이 사용될 수 있다.
그런데, 횡전계 방식의 특성상 측면 방향으로 광누설이 발생하여 빛샘 불량이 발생된다.
더욱이, 액정패널(10)은 하중 등의 영향으로 인해 가장자리 부분에서 휨이 발생하게 되며 이와 같은 휨에 의해 코너 부분에서 빛샘 불량 문제가 강하게 발생하게 되는데, 이에 대해서는 도 2를 참조할 수 있다.
이처럼, 종래의 액정표시장치에서는 빛샘 불량이 발생되고 이로 인해 CR이 저하되는 문제가 유발된다.
본 발명은 백라이트유닛의 투과율을 제어하여 빛샘을 개선하고 CR(Contrast Ratio)을 향상시킬 수 있는 방안을 제공하는 것에 과제가 있다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 액정패널과, 상기 액정패널 하부의 백라이트유닛을 포함하고, 상기 백라이트유닛은 확산시트와, 상기 확산시트 하부의 제1프리즘시트와, 상기 확산시트 상부 또는 상기 확산시트와 제1프리즘시트 사이에 위치하는 투과제어필름을 포함하고, 상기 투과제어필름은, 제1,2기재과 상기 제1,2기재 사이의 투과제어층 내에 분산되며 액정분자로 채워진 액정캡슐을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 투과제어필름은, 상기 제1기재 내면 상에 다수의 분할영역 각각에 대응하는 제1전극과, 상기 제2기재 내면 상에 다수의 분할영역에 대응하는 제2전극을 포함할 수 있다.
상기 투과제어필름은, 상기 투과제어층 및/또는 상기 액정캡슐에 내에 함유된 블랙 염료를 포함할 수 있다.
상기 액정분자의 굴절률차는 0.2 이상일 수 있다.
상기 투과제어필름의 가장자리에 연결되어 구동전압을 전달하는 연성회로필름을 더 포함하고, 상기 연성회로필름의 출력단자에 접속되는 투과제어필름의 전극패드는, 도전입자가 분산된 접착성 레진으로 구성될 수 있다.
구동전압을 출력하는 구동기판과, 상기 구동기판과 투과제어필름을 연결하는 연성회로필름과, 상기 백라이트유닛 하부에 위치하며 인출구를 갖는 보텀커버와, 상기 백라이트유닛 외측에 위치하는 가이드패널을 더 포함하고, 상기 연성회로필름은 상기 가이드패널의 측벽 내측면을 따라 하방으로 연장되고 상기 인출구를 통과하여 상기 보텀커버의 배면 하부로 연장될 수 있다.
구동전압을 출력하는 구동기판과, 상기 구동기판과 투과제어필름을 연결하는 연성회로필름과, 상기 백라이트유닛 하부에 위치하는 보텀커버와, 상기 백라이트유닛 외측에 위치하며, 측벽에 인출구가 구비된 가이드패널을 더 포함하고, 상기 연성회로필름은 상기 인출구를 통과하여 상기 가이드패널의 측벽 외측면을 따라 하방으로 연장되고 상기 보텀커버의 배면 하부로 연장될 수 있다.
상기 제1프리즘시트 하부에 위치하는 제2프리즘시트를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서는, 백라이트유닛에 투과율 조절이 가능한 투과제어필름을 광학 부재로 적용하게 되며, 특히 투과제어필름을 확산시트 상부나 하부에 배치하게 된다.
이에 따라, 액정표시장치의 빛샘 불량을 개선하면서 CR을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 종래의 액정표시장치에서 빛샘이 발생된 모습을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 투과제어필름이 확산시트와 프리즘시트 사이에 배치된 예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에서 빛샘이 개선된 모습을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 투과제어필름 구조의 일예를 개략적으로 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 투과제어필름의 영역별 구동의 일예를 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 투과제어필름의 투과제어층에 블랙 염료가 첨가된 예를 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 투과제어필름과 구동기판과 연성회로필름을 개략적으로 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 투과제어필름과 연성회로필름의 접속 부분을 개략적으로 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 구동기판이 보텀커버의 배면 상에 배치된 모습을 개략적으로 도시한 배면도.
도 12는 도 11의 절단선 XII-XII을 따라 도시한 단면도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 구동기판이 보텀커버의 배면 상에 배치된 액정표시장치 구조의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도.
도 14는 도 13의 액정표시장치 구조에서 가이드패널의 일부를 개략적으로 도시한 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는, 액정패널(110)과 백라이트유닛(120)과 가이드패널(130)과 탑케이스(140)와 보텀커버(150)를 포함할 수 있다.
여기서, 가이드패널(130)과 탑케이스(140)와 보텀커버(150)는 액정패널(110) 및 백라이트유닛(120)과 결합하여 모듈화하기 위한 기구물에 해당된다.
가이드패널(130)은 액정패널(110)과 백라이트유닛(120)의 측면을 둘러싸는 프레임 형태로 구성될 수 있다. 가이드패널(130) 상에는 액정패널(110)이 안착될 수 있는데, 이때 액정패널(110)은 양면접착테이프와 같은 접착부재를 통해 가이드패널 상면에 부착될 수 있다.
보텀커버(150)는 가이드패널(130)에 의해 둘러싸여진 백라이트유닛(120)의 배면을 보호하고 지지하게 된다. 보텀커버(150)는 백라이트유닛(120)이 안착되는 판 형상의 기저부와 기저부의 모서리에서 상방으로 수직하게 절곡된 측벽부를 포함하도록 구성될 수 있으며, 기저부와 측벽부에 의해 정의되는 내부의 수용 공간으로 백라이트유닛(120)을 수용할 수 있다.
탑케이스(140)는 액정패널(110)의 상면 가장자리를 덮는 사각테 형상으로 구성될 수 있다.
액정패널(110)은 영상을 표시하는 구성으로서, 서로 마주보면 합착된 제1,2기판(112,114)과 이 두 기판(112,114) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다.
구체적으로 도시하지는 않았지만, 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제1기판(112) 내면 상에는 다수의 게이트배선과 데이터배선이 교차하여 화소가 정의되고, 각 화소에는 대응되는 게이트배선 및 데이터배선과 연결된 박막트랜지스터와 박막트랜지스터와 연결된 화소전극이 형성될 수 있다.
그리고, 제1기판(112)에 대향하는 대향기판으로서 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제2기판(114)의 내면 상에는 각 화소에 대응되는 컬러필터패턴과, 컬러필터패턴을 두르며 게이트배선과 데이터배선 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스가 형성될 수 있다.
이때, 액정패널(110)로는 모든 종류의 액정패널이 사용될 수 있는데, 예를 들면 IPS 방식, AH-IPS 방식, TN 방식, VA 방식, ECB 방식 등 모든 형태의 액정패널이 사용될 수 있다. 여기서, AH-IPS 방식과 IPS 방식 모두 횡전계를 사용하는 방식으로서 횡전게 방식에 포함된다 할 것이고, 이와 같은 횡전계 방식에서는 제1기판(112)에는 화소전극과 함께 횡전계를 형성하는 공통전극이 형성될 수 있다.
또한, 제1,2기판(112,114)과 액정층의 경계면에는 액정의 초기 분자배열 방향을 결정하는 배향막이 형성될 수 있으며, 제1,2기판(112,114) 사이로 충진된 액정층의 누설을 방지하기 위해 두 기판(112,114)의 가장자리를 따라 씰패턴이 형성될 수 있다.
또한, 제1기판(112)이나 제2기판(114)의 외면에는 특정 편광을 선택적으로 투과시키는 편광판이 부착될 수 있다.
또한, 도시하지는 않았지만, 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 테이프캐리어패키지와 같은 연성회로필름을 매개로 인쇄회로기판이 연결되어 모듈화 과정에서 보텀커버(150)의 배면으로 젖혀 밀착되도록 구성될 수 있다.
백라이트유닛(120)은 LED 어셈블리(129)와, 반사판(121)과, 도광판(123)과, 다수의 광학시트(125)와 투과제어필름(200)을 포함할 수 있다.
LED 어셈블리(129)는 PCB(129b)와 PCB(129b)의 일면인 상면에 실장되는 다수의 LED(129a)를 포함하여 구성될 수 있으며, 다수의 LED(129a)는 PCB(129b)의 길이방향을 따라 일정 간격 이격하여 배열될 수 있다.
도광판(123)은 일측면인 입광면이 LED(129a)와 대면하도록 배치된다. LED(129a)에서 입사된 광은 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 균일하게 퍼져 균일한 면광원이 제공될 수 있다.
도광판(123) 하부에는 보텀커버(150)의 기저부 상면인 바닥면에 밀착된 반사판(121)이 구비될 수 있다. 반사판(121)은 반사 특성을 위해 백색 또는 은색을 갖게 된다. 이처럼, 반사판(121)은 도광판(123)의 후방에 위치하여, 도광판(123)의 배면을 통과한 광을 액정패널(110) 방향인 상부로 반사시키는 작용을 하여 휘도를 향상시키게 된다.
도광판(123)의 상부에는 도광판(123)에서 출사된 광을 집광 및 확산 처리하여 액정패널(110)에 보다 고품위의 광을 제공하기 위한 광학부재로서 다수의 광학시트(125)가 배치될 수 있다.
예를 들면, 다수의 광학시트(125)는 집광 부재로서 적어도 하나의 프리즘시트(PS1,PS2)와 확산 부재로서 확산시트(DS)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 실시예에서는 2개의 제1,2프리즘시트(PS1,PS2)가 사용된 경우를 예로 든다. 이 경우에, 상부에 위치하는 제1프리즘시트(PS1)와 하부에 위치하는 제2프리즘시트(PS2)는 집광패터인 프리즘패턴이 서로 직교하도록 배치된다.
한편, 본 실시예에서는, 확산시트(DS)가 프리즘시트(PS1,PS2) 보다 상부에 위치하도록 구성된다. 즉, 확산시트(DS)가 프리즘시트(PS1,PS2)에 비해 액정패널(110)에 가깝게 배치된다.
특히, 본 실시예의 백라이트유닛(120)은, 백라이트유닛(120)의 투과율을 조절하기 위해 액정을 구비한 투과제어필름(200)을 구비하게 된다.
투과제어필름(200)은 온(on)/오프(off) 상태가 스위칭되도록 동작되며, 온/오프 상태에 따라 투과율이 조절되도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여 예를 들면, 온 상태인 경우에 투과제어필름(200)은 상대적으로 높은 투과율 특성을 갖게 되고, 오프 상태인 경우에 투과제어필름(200)은 상대적으로 낮은 투과율 특성을 가질 수 있다. 물론, 이와 반대로, 온 상태에서 투과율이 낮고 오프 상태에서 투과율이 높도록 구성될 수도 있다. 본 실시예에서는, 온 상태에서 상대적으로 높은 투과율을 갖도록 투과제어필름(200)이 동작하는 경우를 예로 든다.
이처럼, 투과제어필름(200)을 사용하여 투과율을 조절함으로써 백라이트유닛(120)에서 상부의 액정패널(110)로 출사되는 광의 투과율이 조절될 수 있게 된다. 이에 따라, 빛샘 현상을 개선하고 CR을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 관련하여 예를 들면, 액정패널(110)에서 화이트(white)를 표시하는 경우에 투과제어필름(200)을 온 상태로 동작시켜 화이트 상태를 구현하며, 블랙(black)을 표시하는 경우에는 투과제어필름(200)을 오프 상태로 동작시켜 투과율을 감소하여 블랙 상태를 구현하게 된다.
이와 같은 투과율 제어 동작에 의해 블랙 상태에서 백라이트유닛(120)의 투과율이 낮아져 블랙 상태의 휘도가 감소된다. 따라서, 액정패널(110) 가장자리에서의 광누설은 감소되어 빛샘 불량을 개선할 수 있게 되고 CR이 향상될 수 있게 된다. 여기서, 본 실시예의 빛샘 불량 개선과 관련하여 도 5를 참조할 수 있는데, 종래의 도 2와 비교하여 액정패널의 가장자리 특히 코너 부분에서의 빛샘 불량이 개선됨을 확인할 수 있다.
이와 같은 특성의 투과제어필름(200)과 관련하여 이하에서 보다 상세하게 설명한다.
본 실시예에 따르면, 액정표시장치(100) 구동에 충분한 투과율과 CR을 확보하기 위해, 액정을 사용하여 구현되는 투과제어필름(200)은 프리즘시트(PS1,PS2) 상부에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이 확산시트(DS) 상부에 투과율제어필름(200)이 배치되거나, 도 4에 도시한 바와 같이 확산시트(DS)와 제1프리즘시트(PS1) 사이에 투과제어필름(200)이 배치되는 것이 바람직하다. 이에 대해 아래 [표 1]을 참조할 수 있는데, [표 1]은 종래와 본 실시예(제1,2예)와 비교예1,2의 배치 구조에서 화이트 휘도와 CR에 대한 실험 결과를 나타내고 있다.
구분 종래 실시예(제1예) 실시예(제2예) 비교예1 비교예2
배치 구조
 - 투과제어필름 DS DS DS
DS DS 투과제어필름 PS1 PS1
PS1 PS1 PS1 투과제어필름 PS2
PS2 PS2 PS2 PS2 투과제어필름
화이트 휘도 100.0% 86.3% 82.8% 68.6% 61.8%
CR 1,701 2,900 2,800 2,000 1,818
[표 1]을 참조하면, 종래의 배치 구조로서 상부 방향(즉, 액정패널(110) 방향)으로 PS2/PS1/DS인 경우에 화이트 휘도는 기준값인 100.0%이며 CR은 1,701이다.
한편, 본 실시예의 제1예의 배치 구조로서 상부 방향으로 PS2/PS1/DS/투과제어필름(200)인 경우에 화이트 휘도는 86.3%이며 CR은 2,900이다. 그리고, 본 실시예의 제2예의 배치 구조로서 상부 방향으로 PS2/PS1/투과제어필름(200)/DS인 경우에 화이트 휘도는 82.8%이며 CR은 2,800이다. 이처럼, 본 실시예의 경우에는 휘도는 종래에 비해 다소 감소되나 이는 표시장치로서 허용 가능한 수준에 해당되며, CR은 종래에 비해 매우 높은 수준을 확보할 수 있다.
이에 비해, 비교예1의 배치 구조로서 상부 방향으로 PS2/투과제어필름(200)/PS1/DS인 경우에 화이트 휘도는 68.6%이며 CR은 2,000이다. 그리고, 비교예2의 배치 구조로서 상부 방향으로 투과제어필름(200)/PS2/PS1/DS인 경우에 화이트 휘도는 61.8%이며 CR은 1,818이다. 이처럼, 비교예의 경우에는 휘도는 본 실시예에 비해 매우 낮은 표시장치로서 허용 가능하지 않은 수준에 해당되며, CR 또한 본 실시예에 비해 매우 낮은 수준을 갖게 된다.
이처럼, 본 실시예에서와 같이 투과조절필름(200)이 프리즘시트(PS1,PS2) 상부에 배치되도록 함으로써 즉 투과조절필름(200)이 프리즘시트(PS1,PS2)에 비해 액정패널(110)에 가깝게 배치되도록 함으로써, 영상 표시를 위한 충분한 휘도를 확보하면서 높은 수준의 CR을 구현할 수 있게 된다.
이하, 본 실시예의 투과제어필름(200)의 구조에 도 6 및 7을 함께 참조하여 상세하게 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 투과제어필름 구조의 일예를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 투과제어필름의 영역별 구동의 일예를 개략적으로 도시한 도면이다.
투과제어필름(200)은 하부 및 상부에 위치하여 서로 대면하는 제1,2기재(201,202)와, 제1,2기재(201,202) 사이에 액정분자(223)가 함유된 투과제어층(220)과, 제1,2기재(201,202) 내면에 각각 형성되어 액정분자(223)를 구동하기 위한 전계를 형성하는 제1,2전극(211,212)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1,2기재(201,202)는 예를 들면 PET나 PC 등의 폴리머 물질로 형성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 그리고, 제1,2전극(211,212)은 투명도전물질로 형성될 수 있는데 이에 한정되지는 않는다.
제1,2기재(201,202) 사이의 투과제어층(220)은 예를 들면 폴리머층으로 구성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 이 투과제어층(200) 내부에는 다수의 액정캡슐(222)이 분산되어 함유될 수 있고, 각 액정캡슐(222)의 내부는 액정분자(223)로 채워지도록 구성될 수 있다. 이때, 액정캡슐(222) 내의 액정분자(223)는, 예를 들면, 전계가 인가되지 않은 오프 상태에서는 랜덤한 배열 상태를 갖게 되고, 전계가 인가된 온 상태에서는 수직한 전계 방향을 따라 배열된 상태를 갖게 되며, 오프 상태에서의 랜덤한 배열 상태에서 투과율이 감소될 수 있다.
이때, 본 실시예의 투과제어필름(200)은 영역별로 분할 구동되도록 구성될 수 있는데, 예를 들면 투과제어필름(200)에는 매트릭스 형태로 배치된 다수의 분할영역(DA)이 정의되며, 분할영역(DA) 단위로 투과율이 개별적으로 조절될 수 있다.
이와 같은 분할영역(DA) 단위의 개별 구동을 위해, 예를 들면, 제1기재(201)에 형성된 제1전극(211)은 분할영역(DA) 단위로 패터닝된 형태로 구성될 수 있고, 제2기재(202)에 형성된 제2전극(212)은 전체 분할영역들(DA)에 대응하여 단일의 공통전극 형태로 구성될 수 있다. 물론, 이와 반대로, 상부 기재인 제2기재(202)에 형성된 제2전극(212)이 분할영역(DA) 각각에 대응하여 형성될 수 있고, 제1기재(201)에 형성된 제1전극(211)이 전체 분할영역들(DA)에 대응하여 형성되도록 구성될 수 있다.
이처럼, 제1전극(211)을 분할영역(DA) 단위로 형성한 경우에, 제2전극(212)에는 공통전압인 제2구동전압이 인가될 수 있다. 이때, 제1전극(211)에 제2구동전압과 동일한 제2구동전압을 인가하게 되면 해당 분할영역(DA)에는 전계가 발생되지 않게 되어 오프 상태가 되고 투과율이 감소된다. 반면에, 제1전극(211)에 제2구동전압과 상이한 제1구동전압을 인가하게 되면 해당 분할영역(DA)에는 전압차에 의한 전계가 발생되어 온 상태가 되고 투과율은 감소되지 않는다.
이와 같이, 분할영역(DA) 단위로 개별적으로 제1전극(211)에 인가되는 구동전압을 조절하여 분할영역(DA) 단위로 투과율을 조절할 수 있게 됨으로써, 로컬 디밍(local dimming) 동작을 구현할 수 있게 된다. 즉, 액정패널(110)에서 표시되는 영상을 표시함에 있어 영역별로 영상의 밝기를 조절하는 효과를 구현할 수 있게 되고, CR 개선 효과가 극대화될 수 있게 된다.
한편, 본 실시예의 투과제어필름(200)에 사용되는 액정으로는 예를 들면 네마틱(nematic) 액정이 사용될 수 있으며, 이때 액정은 굴절률차(즉, 이상굴절률과 정상굴절률의 차이)(Δn)가 0.2 이상인 것이 바람직하다. 이와 관련하여, 굴절률차가 0.2 미만인 경우에 스캐터링(scattering) 현상이 증가하게 되어 상부 방향으로 광출사가 감소하게 됨으로써 투과율이 저하된다. 따라서, 투과율 저하를 방지하기 위해 굴절률차가 0.2 이상인 액정을 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 캡슐(222)의 크기는 예를 들면 대략 1um~2um일 수 있는데 이에 한정되지는 않는다.
한편, CR을 보다 더 향상시키기 위해, 투과제어층(220) 내에는 블랙 염료가 첨가되도록 구성될 수 있는데, 이에 대해 도 8을 참조할 수 있다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 투과제어필름의 투과제어층에 블랙 염료가 첨가된 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 투과제어층(220) 내에 블랙 염료(225)가 전체적으로 분산되어 함유되어 있다. 한편, 다른 예로서, 블랙 염료(225)는 액정캡슐(222) 내에 액정분자(223)와 함께 함유되거나, 투과제어층(220) 및 액정캡슐(222) 모두에 함유되도록 구성될 수도 있다.
이처럼, 블랙 염료(225)가 첨가됨에 따라, 블랙 상태의 휘도는 더욱 낮아질 수 있게 되어 빛샘이 보다 더 개선되고 CR이 보다 더 향상될 수 있다. 이와 관련하여 [표 2]를 참조할 수 있는데, [표 2]는 본 실시예에서 블랙 염료가 첨가된 경우와 첨가되지 않은 경우에서 화이트 휘도와 CR에 대한 실험 결과를 나타내고 있다. 여기서, 실험에 사용된 본 실시예의 배치 구조는 PS2/PS1/DS/투과제어필름의 구조이다.
구분 종래 실시예(블랙 염료 미적용) 실시예(블랙 염료 적용)
배치 구조
 - 투과제어필름 투과제어필름
DS DS DS
PS1 PS1 PS1
PS2 PS2 PS2
화이트 휘도 100.0% 86.3% 82.8%
CR 1,701 2,900 3,100
[표 2]를 참조하면, 본 실시예에서 블랙 염료(225)가 적용되지 않은 투과제어필름(200)이 사용된 경우에 CR은 대략 2,900임을 알 수 있다.
한편, 본 실시예에서 블랙 염료(225)가 적용된 투과제어필름(200)이 사용된 경우에는 CR이 3,100임을 알 수 있다. 이처럼, 블랙 염료(225)가 적용된 투과제어필름(200)을 사용하게 되면 보다 더 높은 수준의 CR을 확보할 수 있게 된다.
그리고, 블랙 염료(225)가 적용된 투과제어필름(200)을 사용하는 경우에 화이트 휘도는 대략 82.8%가 되어 표시장치로서 허용 가능한 수준에 해당된다.
따라서, 블랙 염료(225)가 함유된 투과제어필름(200)을 사용하게 되면, 충분한 휘도를 확보하면서 보다 높은 수준의 CR을 구현할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예의 투과제어필름(200)은 그 하부나 상부에 위치하는 광학시트(125)와 일체형 구조로 형성될 수도 있다.
한편, 본 실시예의 액정표시장치(100)는 투과제어필름(200)에 구동전압을 인가하기 위한 구성들을 더 구비할 수 있는데, 이에 대해 이하에서 도 9 및 10을 함께 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 투과제어필름과 구동기판과 연성회로필름을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 투과제어필름과 연성회로필름의 접속 부분을 개략적으로 도시한 단면도이다.
투과제어필름(200)은 연성회로필름(250)을 통해 구동기판(260)에서 출력된 구동전압을 전달받게 된다.
투과제어필름(200)의 제1기재(201) 내면 즉 상면에는 적어도 일측변 가장자리 부분에 다수의 전극패드(215)가 구성될 수 있고, 각 전극패드(215)는 대응되는 제1전극(211)과 전기적으로 연결되어 해당 구동전압(즉, 제1구동전압)을 전달하도록 구성될 수 있다. 한편, 제1기재(201)에 형성된 다수의 전극패드(215) 중 적어도 하나는 제2전극(212)에 전기적으로 연결되어 해당 구동전압(즉, 제2구동전압)을 인가하기 위한 전극패드로 사용될 수 있다.
여기서, 본 실시예에서는, 제1기재(201)의 3개 측변(즉, 도면상 상측변, 좌측변, 우측변) 가장자리 부분에 전극패드(215)가 형성된 경우를 예로 든다.
구동전압을 전달하는 연성회로필름(250)은 일단이 전극패드(215)가 형성된 제1기재(201)의 측변 가장자리 부분에 연결된다. 여기서, 전극패드(215)가 배열된 제1기재(201)의 각 측변에는 적어도 하나의 연성회로필름(250)이 배치될 수 있다. 본 실시예에서는, 상측변에 다수 즉 2개의 연성회로필름(250)이 배치되고, 좌측변 및 우측변 각각에 1개의 연성회로필름(250)이 배치된 경우를 예로 든다.
이와 같은 연성회로필름(250) 일단의 하면(즉, 제1기재(201)에 대한 부착면)에는 전극패드(215) 각각에 대응하여 접속되는 출력단자가 형성되어, 출력단자를 통해 해당 구동전압이 해당 전극패드(215)로 인가될 수 있다.
연성회로필름(250)의 타단에는 구동전압을 공급하는 구동기판(260)이 연결된다. 이 구동기판(260)에서 출력된 구동전압은 연성회로필름(250)을 통해 투과제어필름(200)으로 공급되어, 투과제어필름(200)의 투과율이 조절될 수 있게 된다.
한편, 본 실시예의 전극패드(215)에 대해, 도 10을 참조하여 예를 들면, 도전입자(215a)가 분산된 접착성 레진(resin)을 사용하여 형성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 이처럼, 도전입자(215a)가 분산된 접착성 레진으로 전극패드(215)를 형성하게 되면, ACF 등과 같은 별도의 접착성 전도체를 매개체로 사용하지 않고 연성회로필름(250)이 직접 전극패드(215)에 접속될 수 있게 되어, 연성회로필름(250)과 투과제어필름(200) 간의 부착 공정이 단순화될 수 있고 접속 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 연성회로필름(250)을 통해 투과제어필름(200)에 연결된 구동기판(260)은 모듈화 과정에서 보텀커버(150)의 배면으로 젖혀 밀착되도록 구성될 수 있는데, 이와 관련하여 도 11 및 12를 함께 참조하여 설명한다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따라 구동기판이 보텀커버의 배면 상에 배치된 모습을 개략적으로 도시한 도면으로서 액정표시장치의 배면을 도시한 도면이고, 도 12는 도 11의 절단선 XII-XII을 따라 도시한 단면도이다.
구동보드(260)를 보텀커버(150)의 배면 상에 배치하기 위해, 연성회로필름(250)은 벤딩(bending) 상태를 가져 액정표시장치(100)의 측면 내부와 배면 하부로 연장된 형태를 가질 수 있다.
예를 들면, 연성회로필름(250)은 가이드패널(130)의 해당 측벽(131)의 내측면을 따라 하방으로 연장된 후 내측으로 꺽여져 보텀커버(150)의 배면을 따라 연장되는 벤딩 구조를 가질 수 있고, 이에 따라 연성회로필름(250)의 타단에 연결되는 구동기판(260)은 보텀커버(150)의 배면 상에 배치될 수 있다.
이때, 보텀커버(150)에는 연성회로필름(250)이 하부로 인출될 수 있도록 인출구(155)가 구비될 수 있다. 이 인출구(155)를 통해 연성회로필름(250)은 보텀커버(150)의 가장자리 아래로 인출되고 그 후에 내측으로 꺽여져 보텀커버(150)의 배면을 따라 연장되는 구조를 가질 수 있다. 이처럼, 보텀커버(150)에 인출구(155)를 형성하여 연성회로필름(250)이 인출구(155)를 통과하여 보텀커버(150)의 배면 하부로 연장될 수 있도록 구성함으로써, 액정표시장치(100)의 구조를 복잡하게 변경 하지 않고 베젤 폭 증가 없이 구동기판(260)을 보텀커버(150) 배면 상에 효과적으로 배치할 수 있다.
한편, 위와 다른 예로서 도 13 및 14를 참조하면, 가이드패널(130)의 측벽(131) 상단에 연성회로필름(250)이 인출되는 인출구(135)를 형성할 수 있다. 이와 같은 경우에, 연성회로필름(250)은 가이드패널(130)의 인출구(135)를 통과한 후 하방으로 꺽여져 가이드패널(130)의 측벽과 탑케이스(140) 측벽 사이에서 가이드패널(130)의 측벽(131)의 외측면을 따라 연장되고 그 후에 내측으로 꺽여져 보텀커버(150)의 배면 하부로 연장되도록 구성될 수 있다. 이와 같은 경우에, 액정표시장치(100)의 구조를 복잡하게 변경 하지 않고 두께 증가 없이 구동기판(260)을 보텀커버(150) 배면 상에 효과적으로 배치할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 백라이트유닛에 투과율 조절이 가능한 투과제어필름을 광학 부재로 적용하게 되며, 특히 투과제어필름을 확산시트 상부나 하부에 배치하게 된다.
이에 따라, 액정표시장치의 빛샘 불량을 개선하면서 CR을 향상시킬 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
100: 액정표시장치 110: 액정패널
112: 제1기판 114: 제2기판
120: 백라이트유닛 121: 반사판
123: 도광판 125: 광학시트
129: LED 어셈블리 129a: LED
129b: PCB 130: 가이드패널
135: 가이드패널 인출구 140: 탑케이스
150: 보텀커버 155: 보텀커버 인출구
200: 투과제어필름 201: 제1기재
202: 제2기재 211: 제1전극
212: 제2전극 215: 전극패드
215a: 도전입자 220: 투과제어층
222: 액정캡슐 223: 액정분자
225: 블랙 염료 250: 연성회로필름
260: 구동기판
DS: 확산시트
PS1,PS2: 프리즘시트

Claims (8)

  1. 액정패널과;
    상기 액정패널 하부의 백라이트유닛을 포함하고,
    상기 백라이트유닛은,
    확산시트와;
    상기 확산시트 하부의 제1프리즘시트와;
    상기 확산시트 상부 또는 상기 확산시트와 제1프리즘시트 사이에 위치하는 투과제어필름을 포함하고,
    상기 투과제어필름은, 제1,2기재과 상기 제1,2기재 사이의 투과제어층 내에 분산되며 액정분자로 채워진 액정캡슐을 포함하는
    액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투과제어필름은,
    상기 제1기재 내면 상에 다수의 분할영역 각각에 대응하는 제1전극과;
    상기 제2기재 내면 상에 다수의 분할영역에 대응하는 제2전극을 포함하는
    액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 투과제어필름은, 상기 투과제어층 및/또는 상기 액정캡슐에 내에 함유된 블랙 염료를 포함하는
    액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정분자의 굴절률차는 0.2 이상인
    액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 투과제어필름의 가장자리에 연결되어 구동전압을 전달하는 연성회로필름을 더 포함하고,
    상기 연성회로필름의 출력단자에 접속되는 투과제어필름의 전극패드는, 도전입자가 분산된 접착성 레진으로 구성된
    액정표시장치.

  6. 제 1 항에 있어서,
    구동전압을 출력하는 구동기판과;
    상기 구동기판과 투과제어필름을 연결하는 연성회로필름과;
    상기 백라이트유닛 하부에 위치하며 인출구를 갖는 보텀커버와;
    상기 백라이트유닛 외측에 위치하는 가이드패널을 더 포함하고,
    상기 연성회로필름은 상기 가이드패널의 측벽 내측면을 따라 하방으로 연장되고 상기 인출구를 통과하여 상기 보텀커버의 배면 하부로 연장된
    액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    구동전압을 출력하는 구동기판과;
    상기 구동기판과 투과제어필름을 연결하는 연성회로필름과;
    상기 백라이트유닛 하부에 위치하는 보텀커버와;
    상기 백라이트유닛 외측에 위치하며, 측벽에 인출구가 구비된 가이드패널을 더 포함하고,
    상기 연성회로필름은 상기 인출구를 통과하여 상기 가이드패널의 측벽 외측면을 따라 하방으로 연장되고 상기 보텀커버의 배면 하부로 연장된
    액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1프리즘시트 하부에 위치하는 제2프리즘시트
    를 더 포함하는 액정표시장치.
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