WO2013133535A1 - 액정표시장치 - Google Patents

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WO2013133535A1
WO2013133535A1 PCT/KR2013/000802 KR2013000802W WO2013133535A1 WO 2013133535 A1 WO2013133535 A1 WO 2013133535A1 KR 2013000802 W KR2013000802 W KR 2013000802W WO 2013133535 A1 WO2013133535 A1 WO 2013133535A1
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성지용
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Sung Ji Yong
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device for displaying an image using a light emitting diode (LED), and more particularly, to provide an image generated by providing light generated from the light emitting diode to a liquid crystal having optical anisotropy. It relates to a liquid crystal display device.
  • LED light emitting diode
  • a liquid crystal display includes a liquid crystal panel including a liquid crystal to display an image, and a backlight unit that emits light to the liquid crystal panel to supply light to the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel includes a TFT substrate having a plurality of pixels based on a thin film transistor structure for displaying an image, and a color filter for realizing the color of the image while facing the TFT substrate.
  • the backlight unit includes a light emitting diode for generating light using a semiconductor characteristic and the light guide plate is disposed on one side to guide the light generated from the light emitting diode to the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal display is widely used in TVs, monitors, navigation, mobile phones, etc., but is also widely used for outdoor advertising because of low power consumption.
  • sunlight having a much higher brightness than the light generated from the light emitting diode is introduced on the surface thereof, thereby causing a problem that the display image is hardly seen, that is, the visibility is low.
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which can suppress the deterioration of visibility due to sunlight in the outdoors.
  • a liquid crystal display includes a backlight unit, a liquid crystal panel and a low reflection unit.
  • the backlight unit emits light upwards.
  • the liquid crystal panel is disposed above the backlight unit to receive the light, and displays an image using characteristics of the liquid crystal.
  • the low reflection portion is disposed above the liquid crystal panel, and reflects and partially transmits external light incident in a direction opposite to the backlight unit.
  • the liquid crystal display device may further include an outer window disposed to be spaced apart from the upper portion of the liquid crystal panel and a transmission induction unit disposed between the liquid crystal panel and the outer window to induce transmission of the external light.
  • the transmission induction part may include a resin layer filling the air layer formed between the liquid crystal panel and the outer window.
  • the liquid crystal display may further include a first polarizing film and a second polarizing film disposed between the liquid crystal panel and the low reflection portion and between the liquid crystal panel and the backlight unit, and between the second polarizing film and the backlight unit. It may further include a dual luminance polarizing film disposed in the to selectively transmit or reflect the light according to the wavelength.
  • the liquid crystal display may further include first and second prism portions disposed between the backlight unit and the liquid crystal panel and having first and second prism patterns perpendicular to each other, and the first and second prism patterns. It may further include a prism sheet formed integrally with a protective part for protecting any one of the upper portion of any one exposed to the outside.
  • the backlight unit may include a light source for generating light and a light guide plate on which the light source is disposed on one side, and guides the light generated from the light source to the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal display may further include a micro lens film disposed on the light guide plate and having a fine lens pattern formed to collect light guided from the light guide plate.
  • a liquid crystal display device includes a backlight unit, a liquid crystal panel, an outer window and a transmission induction part.
  • the backlight unit emits light upwards.
  • the liquid crystal panel is disposed above the backlight unit to receive the light, and displays an image using characteristics of the liquid crystal.
  • the outer window is spaced apart from the upper portion of the liquid crystal panel.
  • the transmission induction part is disposed between the outer window and the liquid crystal panel to induce transmission of external light incident in a direction opposite to the backlight unit.
  • the transmission induction part may include a resin layer filling the air layer formed between the liquid crystal panel and the outer window.
  • the liquid crystal display may further include an antireflection film disposed between the liquid crystal panel and the outer window to completely transmit the external light.
  • a low reflection part or a transmission induction part is disposed on an upper portion of the liquid crystal panel so that external light incident on the liquid crystal panel can be transmitted from a direction opposite to the backlight unit, thereby causing the liquid crystal to be reflected by the reflection of the external light.
  • the visibility of the image displayed from the panel can be prevented from being lowered. Accordingly, even when the liquid crystal display device is installed outdoors, visibility is not degraded by sunlight, so that advertisements or various information can be easily and accurately delivered to the general public.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of the LCD device illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of the LCD shown in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of part B of FIG. 4.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a liquid crystal display device 1000 may include a backlight unit 100, a reflector 200, a micro lens film 300, a prism sheet 400, and a dual luminance polarizing film ( 500, a liquid crystal panel 600, a first polarizing film 650, a second polarizing film 660, and a low reflection part 700.
  • the backlight unit 100 emits light upward.
  • the backlight unit 100 may be configured in an edge type to be suitable for a small or slim display electronic device.
  • the backlight unit 100 generates light using a semiconductor characteristic and a light source such as a light emitting diode 110 that can be used for a long time without replacement, and the light source is disposed on one side of the light emitting diode (
  • the light guide plate 120 may be configured to guide the light generated from the 110 to the liquid crystal panel 600.
  • the number of light emitting diodes 110 may be arranged in a line on one side of the light guide plate 120 according to the size of the liquid crystal display device 1000.
  • the light source may include a Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL).
  • CCFL Cold Cathode Fluorescent Lamp
  • a dot pattern (not shown) may be formed on the upper surface of the light guide plate 120 to uniformly diffuse the light generated from the light emitting diodes 110 and guided. Even in this case, the light emitted from the light guide plate 120 may be gathered at a part and appear bright.
  • the light guide plate 120 may be made of polymethyl methacrylate (PMMA).
  • the reflector 200 is disposed under the light guide plate 120 of the backlight unit 100.
  • the reflective plate 200 reflects the light emitted from the light emitting diode 110 into the light guide plate 120 toward the bottom of the light guide plate 120 to the upper portion, that is, the upper portion of the light guide plate 120. Let as much light out as possible toward (600). As a result, the luminance of the image displayed on the liquid crystal display device 1000 may be effectively improved.
  • the micro lens film 300 is disposed on the light guide plate 120.
  • the microlens film 300 may be focused and emitted upward while preventing light partially diffused from the light guide plate 120 from being lost.
  • the micro lens film 300 may be made of a transparent material that can transmit light.
  • a form for performing the function of the micro lens film 300 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of the liquid crystal display device illustrated in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 2.
  • a lens pattern 310 having a shape in which a vertex is convex round may be formed on an upper surface of the micro lens film 300.
  • the lens pattern 310 may be uniformly formed on the upper surface of the micro lens film 300 to uniformly collect the light emitted from the light guide plate 120.
  • the lens pattern 310 may be formed to have a micro size in diameter so that the light can be collected more precisely.
  • the lens pattern 310 may have a diameter of about 50 to 60 ⁇ m in order to efficiently collect the light.
  • the lens pattern 310 may have a diameter of about 58 ⁇ m.
  • the lens pattern 310 may have a density of about 70 to 80% and a haze of about 80 to 90% in order to efficiently collect light in a density that is a ratio of the lens pattern to all micro lenses. have.
  • the lens pattern 310 may have a density of about 74% and a haze of about 86%.
  • the light transmitted through the micro lens film 300 having the lens pattern 310 may improve luminance at a ratio of about 115% when viewed from the front.
  • the micro lens film 300 may prevent the dot pattern from being damaged by protecting the dot pattern formed on the light guide plate 120.
  • the microlens film 300 may remove a portion of the light emitted from the light guide plate 120 to appear bright.
  • the diffusion sheet which was previously disposed and used on the light guide plate 120, may be replaced.
  • the lens pattern 310 is described as having a convex shape. However, if the lens pattern 310 has a sufficient thickness, the lens pattern 310 may have a concave shape opposite thereto.
  • the prism sheet 400 is disposed on the micro lens film 300.
  • the prism sheet 400 may further converge the light emitted from the micro lens film 300 to further increase the brightness of the light.
  • the prism sheet 400 is made of a transparent material so that light transmitted through the micro lens film 300 can pass therethrough.
  • a form for performing the function of the prism sheet 400 will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of the liquid crystal display device shown in FIG. 1, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of part B of FIG.
  • the prism sheet 400 extends in the x-axis direction on the base portion 410 disposed on the micro lens film 300 and on the base portion 410.
  • a first prism portion 420 having a first prism pattern 422, and a second prism pattern 432 extending in a y-axis direction perpendicular to the x-axis above the first prism portion 420.
  • a protection part 440 may be provided to protect the second prism part 430 and the second prism pattern 432 exposed to the outside from the upper portion of the second prism part 430.
  • the first prism pattern 422 may have a shape in which peaks and valleys extend in the x-axis direction
  • the second prism pattern 432 may have a shape in which peaks and valleys extend in the y-axis direction. have.
  • the first and second prism patterns 422 and 432 have a cross-sectional shape, and the horizontal and vertical optical viewing angles of the image displayed from the liquid crystal display device 1000 are adjusted by adjusting the height and the angle of the vertex. You can get it.
  • the prism sheet 400 may have a refractive index of about 1.54 or more, a luminance of about 100% ⁇ 1%, and a color coordinate deviation of ⁇ 0.005 in the x-axis and y-axis directions, respectively, to achieve the above effect. .
  • the base portion 410, the first prism portion 420, the second prism portion 430, and the protection portion 440 are formed in a complex form on the one prism sheet 400, thereby basically. Not only can the structure be simplified, but also the slimming of the liquid crystal display device 1000 can be realized. In addition, a high brightness and a wide viewing angle can be obtained through the composite prism sheet 400, and the first and second prism patterns 422 and 432 perpendicular to each other allow the screen of the liquid crystal display 1000. The moiré phenomenon that may occur on the phase can also be prevented.
  • the dual luminance polarizing film 500 is disposed on the prism sheet 400.
  • the dual luminance polarizing film 500 selectively transmits light according to the wavelength of light, and the light having a different wavelength is returned to the reflector 200.
  • the dual luminance polarizing film 500 transmits only the necessary light from the light emitted from the prism sheet 400, and the rest reflects the reflective plate 200 back.
  • the dual luminance polarizing film 500 is also basically made of a transparent material that can transmit light.
  • the light reflected by the reflector 200 and then incident on the dual luminance polarizing film 500 is partially changed so that its characteristics pass through the dual luminance polarizing film 500, thereby continuously supplying the required amount of light.
  • By increasing the overall brightness can be further improved.
  • the liquid crystal panel 600 is disposed on the dual luminance polarizing film 500.
  • the liquid crystal pattern displays a substantial image by using a liquid crystal (not shown) having optical properties and light emitted from the dual luminance polarizing film 500.
  • the liquid crystal panel 600 includes a first substrate 610, and a second substrate 620 having the liquid crystal interposed therebetween while being coupled to the first substrate 610.
  • the first substrate 610 is a TFT substrate in which a thin film transistor (hereinafter, referred to as TFT) as a switching element is formed in a matrix form.
  • TFT thin film transistor
  • a data line and a gate line are respectively connected to the source terminal and the gate terminal of each of the TFTs, and a pixel electrode made of a transparent conductive material is connected to the drain terminal.
  • the second substrate 620 is a color filter substrate in which RGB pixels for implementing colors are formed in a thin film form.
  • a common electrode made of a transparent conductive material is formed on the second substrate 620.
  • a driving circuit unit (not shown) for controlling a gate signal and a data signal may be connected to the liquid crystal panel 600 to electrically adjust the liquid crystal to realize an image.
  • Each of the first and second polarizing films 650 and 660 is disposed below and above the liquid crystal panel 600, respectively.
  • the first and second polarizing films 650 and 660 have polarization axes perpendicular to each other. Accordingly, some of the light transmitted through the polarization axis of the first polarizing film 650 is continuously converted while transmitting the liquid crystal controlled according to the image, thereby transmitting the second polarizing film 660, thereby realizing the above image. You can do that.
  • a self-fusion protective film (Advanced Polarizer Film) may be attached to the lower portion of the first polarizing film 650 to increase the light passing through the polarization axis.
  • the low reflection part 700 is disposed above the second polarizing film 660.
  • the low reflection part 700 reflects some of the light incident to the liquid crystal panel 600 from the outside, in particular, the sunlight that is displayed from the liquid crystal panel 600, and the part of which is higher than the luminance, and partially transmits the light.
  • the low reflection unit 700 may have a higher transmission rate than the ratio reflecting the sunlight.
  • the low reflection part 700 transmits most of the sunlight, thereby preventing the visibility of the image displayed from the liquid crystal panel 600 from being hardly seen due to scattering and reflection of sunlight.
  • the light transmitted from the low reflection unit 700 is reflected back from the reflecting plate 200 and emitted to the liquid crystal panel 600, so that the luminance of the liquid crystal panel 600 may be further improved by sunlight.
  • the luminance may be improved by about 2 to 3 times than when it is not.
  • the low reflection part 700 may be disposed in the form of a film or a coating on the second polarizing film 660.
  • the low reflection part 700 may include an anti-reflective film made of a substrate made of at least one of polyester, polycarbonate, polyethylene naphthalate, and cellulose triacetate.
  • liquid crystal display device 1000 when the liquid crystal display device 1000 is installed outdoors, visibility is not degraded by sunlight by the low reflection unit 700, so that advertisements or various information can be easily and accurately delivered to the general public.
  • an outer window 800 is disposed on the low reflection part 700 to protect the liquid crystal panel 600 and the low reflection part 700 from the outside.
  • the outer window 800 may be disposed such that an air layer is formed between the low reflection part 700 so that an external shock is not transmitted to the liquid crystal panel 600.
  • the liquid crystal display 1000 may be formed with a transmission induction part 900 which can guide external light such as sunlight to pass through the air layer.
  • the transmission induction part 900 may have a form in which the air layer is filled with a resin through an optical bonding technique.
  • the transmission induction part 900 may also include a buffer characteristic so that an external shock is not transmitted to the liquid crystal panel 600.
  • the transmission induction unit 900 may transmit the reflected light from the reflective plate 200 to further improve the brightness of the image displayed on the liquid crystal panel 600.
  • the viewing angle preservation, surface scratch prevention and anti-fog effect can also be expected more.
  • the low reflection unit 700 and the transmission induction unit 900 have been described as including, but the visibility of the sunlight is reduced only by the transmission induction unit 900 in a state where the low reflection unit 700 is removed. It can prevent enough.
  • the low reflection part 700 between the liquid crystal panel 600 and the outer window 800 is further exposed to sunlight in order to further prevent a decrease in visibility due to the sunlight.
  • the antireflection film may be changed and disposed in a transmissive form.
  • a low reflection part or a transmission induction part is disposed on an upper portion of the liquid crystal panel so that external light incident on the liquid crystal panel can be transmitted from a direction opposite to the backlight unit, thereby causing the liquid crystal to be reflected by the reflection of the external light.
  • the visibility of the image displayed from the panel can be prevented from being lowered. Accordingly, even when the liquid crystal display device is installed outdoors, visibility is not degraded by sunlight, so that advertisements or various information can be easily and accurately delivered to the general public.

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Abstract

액정표시장치는 백라이트 유닛, 액정 패널 및 저반사부를 포함한다. 상기 백라이트 유닛은 광을 상부로 출사한다. 상기 액정 패널은 상기 백라이트 유닛의 상부에 배치되어 상기 광을 공급받으며, 액정의 특성을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 저반사부는 상기 액정 패널의 상부에 배치되며, 상기 백라이트 유닛과 반대되는 방향에서 입사되는 외부광 중 일부는 반사하고 일부는 투과한다.

Description

액정표시장치
본 발명은 발광 다이오드(Light Emitting diode; LED)를 이용하여 영상을 표시하는 액정표시장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 발광 다이오드로부터 발생된 광을 광학적 이방성을 갖는 액정에 제공하여 영상을 표시하는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 영상을 표시하기 위해 액정이 포함된 액정 패널 및 상기 액정 패널에 광을 공급하기 위해 광을 상기 액정 패널로 출사하는 백라이트 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 액정 패널은 영상을 표시하기 위해 박막트랜지스터(Thin Film Transistor) 구조를 기본으로 하는 다수의 픽셀들이 구비된 TFT 기판, 상기 TFT 기판에 대향하면서 영상의 색상이 구현되도록 하기 위한 컬러필터(Color Filter; 이하 CF)가 구비된 CF 기판 및 상기 TFT 기판과 상기 CF 기판 사이에 개재된 액정을 포함한다. 한편, 상기 백라이트 유닛은 반도체 특성을 이용하여 광을 발생하는 발광 다이오드 및 상기 발광 다이오드가 일 측에 배치되어 상기 발광 다이오드로부터 발생된 광을 상기 액정 패널로 가이드하는 도광판을 포함한다.
이러한 액정표시장치는 TV, 모니터, 네비게이션, 휴대폰 등에 널리 사용되지만, 소비전력이 적다는 이유로 옥외의 광고용으로도 널리 사용되고 있다. 이럴 경우, 옥외에 사용하는 액정표시장치는 그 표면에서 발광 다이오드로부터 발생하는 광보다 매우 높은 밝기를 갖는 태양광이 유입됨으로써, 표시 영상이 잘 보이지 않는, 즉 시인성이 낮은 문제점이 발생되고 있다.
본 발명의 목적은 옥외에서 태양광에 의해서 시인성이 저하되는 것을 억제할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 액정표시장치는 백라이트 유닛, 액정 패널 및 저반사부를 포함한다.
상기 백라이트 유닛은 광을 상부로 출사한다. 상기 액정 패널은 상기 백라이트 유닛의 상부에 배치되어 상기 광을 제공받으며, 액정의 특성을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 저반사부는 상기 액정 패널의 상부에 배치되며, 상기 백라이트 유닛과 반대되는 방향에서 입사되는 외부광 중 일부는 반사하고 일부는 투과한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 액정표시장치는 상기 액정 패널의 상부로부터 이격되어 배치된 외부창 및 상기 액정 패널 및 상기 외부창 사이에 배치되며 상기 외부광의 투과를 유도하는 투과 유도부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 투과 유도부는 상기 액정 패널 및 상기 외부창 사이에 형성된 공기층을 매립하는 수지층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 액정표시장치는 상기 액정 패널 및 상기 저반사부 사이와 상기 액정 패널 및 상기 백라이트 유닛 사이에 각각 배치된 제1 편광 필름 및 제2 편광 필름과, 상기 제2 편광 필름과 상기 백라이트 유닛 사이에 배치되어 상기 광을 파장에 따라 선택적으로 투과시키거나 반사시키는 이중휘도 편광 필름을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 액정표시장치는 상기 백라이트 유닛 및 상기 액정 패널의 사이에 배치되며 상호 직교하는 제1 및 제2 프리즘 패턴들을 각각 갖는 제1 및 제2 프리즘부들과, 상기 제1 및 제2 프리즘 패턴들 중 외부로 노출된 어느 하나의 상부에서 상기 어느 하나를 보호하기 위한 보호부가 일체형으로 형성된 프리즘 시트를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 백라이트 유닛은 광을 발생하는 광원 및 상기 광원이 일 측에 배치되며 상기 광원으로부터 발생된 광을 상기 액정 패널로 가이드하는 도광판을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 액정표시장치는 상기 도광판의 상부에 배치되어 상기 도광판으로부터 가이드된 광을 집광하기 위한 미세 렌즈 패턴이 형성된 마이크로 렌즈 필름을 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 다른 특징에 따른 액정표시장치는 백라이트 유닛, 액정 패널, 외부창 및 투과 유도부를 포함한다.
상기 백라이트 유닛은 광을 상부로 출사한다. 상기 액정 패널은 상기 백라이트 유닛의 상부에 배치되어 상기 광을 공급받으며, 액정의 특성을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 외부창은 상기 액정 패널의 상부에 이격되어 배치된다. 상기 투과 유도부는 상기 외부창 및 상기 액정 패널 사이에 배치되며 상기 백라이트 유닛과 반대되는 방향에서 입사되는 외부광의 투과를 유도한다. 여기서, 상기 투과 유도부는 상기 액정 패널 및 상기 외부창 사이에 형성된 공기층을 매립하는 수지층을 포함할 수 있다.
이에, 상기 액정표시장치는 상기 액정 패널 및 상기 외부창 사이에 배치되어 상기 외부광을 전체 투과시키기 위한 반사방지필름을 더 포함할 수 있다.
이러한 액정표시장치에 따르면, 백라이트 유닛과 반대되는 방향으로부터 액정 패널로 입사되는 외부광이 투과할 수 있도록 상기 액정 패널의 상부에 저반사부 또는 투과 유도부를 배치시킴으로써, 상기 외부광의 반사에 의해 상기 액정 패널로부터 표시되는 영상의 시인성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 액정표시장치를 옥외에 설치할 경우에도 태양광에 의해 시인성이 저하되지 않으므로, 일반인들에게 광고 또는 다양한 정보를 용이하고 정확하게 전달할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 분해한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치를 조립하여 Ⅰ-Ⅰ′선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 액정표시장치를 조립하여 Ⅱ-Ⅱ′선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 4의 B부분을 확대한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 분해한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(1000)는 백라이트 유닛(100), 반사판(200), 마이크로 렌즈 필름(300), 프리즘 시트(400), 이중휘도 편광 필름(500), 액정 패널(600), 제1 편광 필름(650), 제2 편광 필름(660) 및 저반사부(700)를 포함한다.
상기 백라이트 유닛(100)은 광을 상부로 출사한다. 상기 백라이트 유닛(100)은 소형 또는 슬림화된 디스플레이 전자 장치에 적합하도록 에지형으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 백라이트 유닛(100)은 반도체 특성을 이용하여 광을 발생하며 교체 없이 장시간 사용할 수 있는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 110)와 같은 광원 및 상기 광원이 일 측에 배치되며 상기 발광 다이오드(110)로부터 발생된 광을 액정 패널(600)로 가이드하는 도광판(120)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 발광 다이오드(110)는 상기 액정표시장치(1000)의 크기에 따라 상기 도광판(120)의 일측에 일정 개수가 일렬로 배치될 수 있다. 이와 다르게, 상기 광원은 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)을 포함할 수 있다.
상기 도광판(120)의 상면에는 상기 발광 다이오드(110)로부터 발생되어 가이드된 광을 균일하게 확산시키기 위하여 도트 패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 이럴 경우에도, 상기 도광판(120)으로부터 출사되는 광은 일부에서 모여 밝게 보일 수 있다. 이러한 도광판(120)은 폴리메틸메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate; PMMA) 재질로 이루어질 수 있다.
상기 반사판(200)은 상기 백라이트 유닛(100)의 도광판(120) 하부에 배치된다. 상기 반사판(200)은 상기 발광 다이오드(110)로부터 상기 도광판(120)으로 입사되는 광 중 상기 도광판(120)의 하부로 출사되는 광을 상부로 반사하여 상기 도광판(120)의 상부, 즉 액정 패널(600)을 향하여 최대한 많은 량의 광이 출사되도록 한다. 이로써, 상기 액정표시장치(1000)에서 표시되는 영상의 휘도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
상기 마이크로 렌즈 필름(300)은 상기 도광판(120)의 상부에 배치된다. 상기 마이크로 렌즈 필름(300)은 상기 도광판(120)으로부터 일부 확산되어 출사되는 광이 손실되는 것을 방지하면서 집광하여 상부로 출사시킬 수 있다. 이에, 상기 마이크로 렌즈 필름(300)은 광이 투과할 수 있는 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 이하, 상기 마이크로 렌즈 필름(300)의 상기 기능을 수행하기 위한 형태에 대해서는 도 2 및 도 3을 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치를 조립하여 Ⅰ-Ⅰ′선을 따라 절단한 단면도이고, 도 3은 도 2의 A부분을 확대한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 추가적으로 참조하면, 상기 마이크로 렌즈 필름(300)의 상면에는 꼭지점이 라운드지게 볼록한 형상을 갖는 렌즈 패턴(310)이 형성될 수 있다.
상기 렌즈 패턴(310)은 상기 도광판(120)으로부터 출사되는 광을 균일하게 집광시키기 위하여 상기 마이크로 렌즈 필름(300)의 상면에 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 렌즈 패턴(310)은 상기 광이 더 정밀하게 집광될 수 있도록 그 직경이 마이크로(micro) 사이즈로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 렌즈 패턴(310)은 상기 광의 집광을 효율적으로 수행하기 위하여 약 50 내지 60㎛의 직경을 가질 수 있다. 바람직하게, 상기 렌즈 패턴(310)은 약 58㎛의 직경을 가질 수 있다. 또한, 상기 렌즈 패턴(310)은, 전체 마이크로 렌즈에서 렌즈 패턴이 차지하는 비율인 밀집도에 있어서, 효율적인 집광을 위해 약 70 내지 80%의 밀집도 및 약 80 내지 90%의 혼탁도(Haze)를 가질 수 있다. 바람직하게, 상기 렌즈 패턴(310)은 약 74%의 밀집도 및 약 86%의 혼탁도(Haze)를 가질 수 있다. 이러한 렌즈 패턴(310)을 갖는 마이크로 렌즈 필름(300)을 투과한 광은 전면적으로 보았을 때 약 115%의 비율로 휘도를 향상시킬 수 있다.
이와 같은 마이크로 렌즈 필름(300)은 상기 도광판(120)에 형성된 도트 패턴을 보호하여 상기 도트 패턴이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 상기 마이크로 렌즈 필름(300)은 상기 도광판(120)으로부터 출사되는 광 중 일부가 모여 밝게 보이는 부분을 제거할 수 있다. 또한, 기존에 상기 도광판(120) 상부에 배치되어 사용되던 확산 시트를 대체할 수도 있다. 본 실시예에서 상기 렌즈 패턴(310)이 볼록한 형상을 갖는 것으로 설명하였지만 충분한 두께를 갖는다면 그와 반대인 오목한 형상을 가질 수도 있다.
상기 프리즘 시트(400)는 상기 마이크로 렌즈 필름(300)의 상부에 배치된다. 상기 프리즘 시트(400)는 상기 마이크로 렌즈 필름(300)으로부터 출사되는 광을 다시 수렴하여 상기 광의 휘도를 추가적으로 증대시킬 수 있다. 상기 프리즘 시트(400)는 상기 마이크로 렌즈 필름(300)을 투과한 광이 투과할 수 있도록 투명한 재질로 이루어진다. 이하, 상기 프리즘 시트(400)의 상기 기능을 수행하기 위한 형태에 대해서는 도 4 및 도 5를 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 4는 도 1에 도시된 액정표시장치를 조립하여 Ⅱ-Ⅱ′선을 따라 절단한 단면도이고, 도 5는 도 4의 B부분을 확대한 단면도이다.
도 3 및 도 5를 추가적으로 참조하면, 상기 프리즘 시트(400)는 상기 마이크로 렌즈 필름(300)의 상부에 배치된 베이스부(410), 상기 베이스부(410)의 상부에 x축 방향으로 연장된 제1 프리즘 패턴(422)을 갖는 제1 프리즘부(420), 상기 제1 프리즘부(420)의 상부에 상기 x축과 수직한 y축 방향으로 연장된 제2 프리즘 패턴(432)을 갖는 제2 프리즘부(430) 및 상기 제2 프리즘부(430)의 상부에서 상기 외부로 노출되는 제2 프리즘 패턴(432)을 보호하는 보호부(440)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 프리즘 패턴(422)은 x축 방향으로 산과 골이 연장된 형상을 가질 수 있는 반면에, 상기 제2 프리즘 패턴(432)은 y축 방향으로 산과 골이 연장된 형상을 가질 수 있다.
이때, 상기 제1 및 제2 프리즘 패턴(422, 432)들은 단면이 산 형태를 가지며, 그 높이 및 정점의 각도를 조절하여 상기 액정표시장치(1000)로부터 표시되는 영상의 수평 또는 수직 광학 시야각을 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 시트(400)는 상기의 효과를 구현하기 위하여 굴절률은 약 1.54 이상, 휘도는 약 100%± 1%, 색좌표 편차는 x축 및 y축 방향 각각으로 ± 0.005를 가질 수 있다.
이와 같이, 상기 하나의 프리즘 시트(400)에 상기 베이스부(410), 상기 제1 프리즘부(420), 제2 프리즘부(430) 및 보호부(440)를 복합 형태로 구성함으로써, 기본적으로 구조를 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 상기 액정표시장치(1000)의 슬림화도 구현할 수 있다. 또한, 상기 복합형 프리즘 시트(400)를 통해서 고휘도와 폭 넓은 광시야각을 얻을 수 있고, 서로 수직한 제1 및 제2 프리즘 패턴(422, 432)들에 의해서 상기 액정표시장치(1000)의 화면 상에 발생될 수 있는 모아레 현상도 방지할 수 있다.
상기 이중휘도 편광 필름(500)은 상기 프리즘 시트(400)의 상부에 배치된다. 상기 이중휘도 편광 필름(500)은 광의 파장에 따라 선택적으로 광을 투과시키고 파장이 다른 광은 상기 반사판(200)으로 되돌린다. 구체적으로, 상기 이중휘도 편광 필름(500)은 상기 프리즘 시트(400)로부터 출사되는 광 중 필요한 광만 투과시키고, 나머지는 상기 반사판(200)을 되돌려 반사시킨다. 이때, 상기 이중휘도 편광 필름(500)도 기본적으로 광을 투과할 수 있는 투명한 재질로 이루어진다.
이에, 상기 반사판(200)으로 반사되어 다시 상기 이중휘도 편광 필름(500)으로 입사되는 광은 일부가 그 특성이 상기 이중휘도 편광 필름(500)을 통과하도록 변경됨으로써, 상기 필요한 광의 량을 연속적으로 증가시켜 전체적인 휘도를 더 향상시킬 수 있다.
상기 액정 패널(600)은 상기 이중휘도 편광 필름(500)의 상부에 배치된다. 상기 액정 패턴은 광학적 특성을 갖는 액정(미도시)과 상기 이중휘도 편광 필름(500)으로부터 출사되는 광을 이용하여 실질적인 영상을 표시한다. 상기 액정 패널(600)은 제1 기판(610), 제1 기판(610)과 대향하여 결합되면서 그 사이에 상기 액정이 개재된 제2 기판(620)을 포함한다.
상기 제1 기판(610)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT)가 매트릭스 형태로 형성된 TFT 기판이다. 상기 TFT들 각각의 소오스 단자 및 게이트 단자에는 각각 데이터 라인 및 게이트 라인이 연결되고, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 화소 전극이 연결된다.
상기 제2 기판(620)은 색을 구현하기 위한 RGB 화소가 박막 형태로 형성된 칼라필터 기판이다. 상기 제2 기판(620)에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 공통 전극이 형성된다. 또한, 상기 액정 패널(600)에는 상기 액정을 전기적으로 조정하여 영상이 구현되도록 게이트 신호와 데이터 신호를 제어하는 구동 회로부(미도시)가 연결될 수 있다.
상기 제1 및 제2 편광 필름(650, 660)들 각각은 상기 액정 패널(600)의 하부 및 상부에 각각 배치된다. 상기 제1 및 제2 편광 필름(650, 660)들은 서로 수직한 편광축을 갖는다. 이에, 상기 제1 편광 필름(650)의 편광축을 투과한 광 중 상기 영상에 따라 제어한 액정을 투과하면서 일부는 연속적으로 변환되어 상기 제2 편광 필름(660)을 투과함으로써, 상기의 영상이 구현되도록 할 수 있다. 이때, 상기 제1 편광 필름(650)의 하부에는 그 편광축을 통과하는 광이 많아지도록 자기융착보호필름(Advanced Polarizer Film)이 부착될 수 있다.
상기 저반사부(700)는 상기 제2 편광 필름(660)의 상부에 배치된다. 상기 저반사부(700)는 외부로부터 상기 액정 패널(600)로 입사되는 광, 특히 상기 액정 패널(600)로부터 표시되는 영상이 휘도보다 매우 높은 태양광 중 일부는 반사하고, 일부는 투과한다. 이때, 상기 저반사부(700)는 상기 태양광을 반사하는 비율보다 투과하는 비율이 더 높을 수 있다.
이로써, 상기 저반사부(700)는 상기 태양광의 대부분을 투과시킴으로써, 태양광의 산란 및 반사에 의해서 상기 액정 패널(600)로부터 표시되는 영상이 잘 안 보이는 시인성 저하를 방지할 수 있다. 또한, 상기 저반사부(700)로부터 투과한 광은 상기 반사판(200)에서 다시 반사되어 상기 액정 패널(600)로 출사됨으로써, 태양광에 의해서도 상기 액정 패널(600)의 휘도도 더 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 저반사부(700)를 사용할 경우, 그렇지 않을 경우보다 상기 휘도가 약 2 내지 3배 정도 향상될 수 있다. 이러한 저반사부(700)는 상기 제2 편광 필름(660)에 필름 형태 또는 코팅 형태로 배치될 수도 있다. 상기 저반사부(700)는 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 셀룰로오스 트리아세테이트 중 적어도 하나의 물질로 이루어진 기재로 제조된 반사 방지 필름(Anti-Reflective film)을 포함할 수 있다.
따라서, 상기 액정표시장치(1000)를 옥외에 설치할 경우, 상기 저반사부(700)에 의해서 태양광에 의해 시인성이 저하되지 않으므로, 일반인들에게 광고 또는 다양한 정보를 용이하고 정확하게 전달할 수 있다.
한편, 상기 액정표시장치(1000)는 상기 액정 패널(600)과 상기 저반사부(700)를 외부로부터 보호하기 위하여 상기 저반사부(700)의 상부에 외부창(800)이 배치된다. 이때, 상기 외부창(800)은 외부 충격이 상기 액정 패널(600)로 전달되지 않도록 상기 저반사부(700)와의 사이에 공기층이 형성되도록 배치될 수 있다.
이에, 상기 액정표시장치(1000)는 상기 공기층에 태양광과 같은 외부광이 그대로 투과하도록 유도할 수 있는 투과 유도부(900)가 형성될 수 있다. 상기 투과 유도부(900)는 광학 본딩 기술을 통해서 상기 공기층을 수지(레진;resin)로 채워지는 형태를 가질 수 있다. 이때, 상기 투과 유도부(900)는 외부 충격이 상기 액정 패널(600)로 전달되지 않도록 완충 특성도 포함할 수 있다. 이렇게 투과 유도부(900)는 투과한 광은 상기 반사판(200)에서 반사되어 상기 액정 패널(600)에서 표시되는 영상의 휘도를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 투과 유도부(900)를 통해서 시야각 보존, 표면 스크래치 방지 및 김서림 방지 효과도 더 기대할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 저반사부(700)와 상기 투과 유도부(900)가 같이 포함하는 것으로 설명하였지만 상기 저반사부(700)를 제거한 상태에서 상기 투과 유도부(900)만으로 태양광에 의한 시인성 저하를 충분히 방지할 수 있다.
이때, 상기 투과 유도부(900)만 포함할 경우, 상기 태양광에 의한 시인성 저하를 더욱 방지하기 위하여 상기 액정 패널(600)과 상기 외부창(800) 사이의 저반사부(700)는 태양광이 전체적으로 투과할 수 있는 반사방지필름 형태로 변경되어 배치될 수 있다.
이러한 액정표시장치에 따르면, 백라이트 유닛과 반대되는 방향으로부터 액정 패널로 입사되는 외부광이 투과할 수 있도록 상기 액정 패널의 상부에 저반사부 또는 투과 유도부를 배치시킴으로써, 상기 외부광의 반사에 의해 상기 액정 패널로부터 표시되는 영상의 시인성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 액정표시장치를 옥외에 설치할 경우에도 태양광에 의해 시인성이 저하되지 않으므로, 일반인들에게 광고 또는 다양한 정보를 용이하고 정확하게 전달할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 광을 상부로 출사하는 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛의 상부에 배치되어 상기 광을 공급받으며, 액정의 특성을 이용하여 영상을 표시하는 액정 패널; 및
    상기 액정 패널의 상부에 배치되며, 상기 백라이트 유닛과 반대되는 방향에서 입사되는 외부광 중 일부는 반사하고 일부는 투과하는 저반사부를 포함하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액정 패널의 상부에 이격되어 배치된 외부창; 및
    상기 액정 패널 및 상기 외부창 사이에 배치되며, 상기 외부광의 투과를 유도하는 투과 유도부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 투과 유도부는 상기 액정 패널 및 상기 외부창 사이에 형성된 공기층을 매립하는 수지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액정 패널의 상부 및 하부에서 상기 저반사부와 상기 백라이트 유닛 사이 각각에 배치된 제1 및 제2 편광 필름들; 및
    상기 제2 편광 필름과 상기 백라이트 유닛 사이에 배치되어 상기 광을 파장에 따라 선택적으로 투과시키거나 반사시키는 이중휘도 편광 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 백라이트 유닛 및 상기 액정 패널의 사이에 배치되며 서로 직교하는 제1 및 제2 프리즘 패턴들을 각각 갖는 제1 및 제2 프리즘부들과, 상기 제1 및 제2 프리즘 패턴들 중 외부로 노출된 어느 하나의 상부에서 상기 어느 하나를 보호하기 위한 보호부가 일체형으로 형성된 프리즘 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 백라이트 유닛은
    광을 발생하는 광원; 및
    상기 광원이 일측에 배치되며, 상기 광원으로부터 발생된 광을 상기 액정 패널로 가이드하는 도광판을 포함하며,
    상기 도광판의 상부에 배치되어 상기 도광판으로부터 가이드된 광을 집광하기 위한 미세 렌즈 패턴이 형성된 마이크로 렌즈 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 광을 상부로 출사하는 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛의 상부에 배치되어 상기 광을 공급받으며, 액정의 특성을 이용하여 영상을 표시하는 액정 패널;
    상기 액정 패널의 상부에 이격되어 배치된 외부창; 및
    상기 외부창 및 상기 액정 패널 사이에 배치되며, 상기 백라이트 유닛과 반대되는 방향에서 입사되는 외부광의 투과를 유도하는 투과 유도부를 포함하는 액정표시장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 투과 유도부 및 상기 외부창 사이에 배치되어 상기 외부광을 전체적으로 투과시키기 위한 반사방지필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 투과 유도부는 상기 액정 패널 및 상기 외부창 사이에 형성된 공기층을 매립하는 수지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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