WO2015016451A1 - 액정표시장치용 모듈 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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WO2015016451A1
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polarizer
liquid crystal
crystal display
module
display panel
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김윤정
김진숙
조은솔
배창석
정해룡
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제일모직 주식회사
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Definitions

  • the absorption axis of the first polarizer may be MD of the first polarizer.
  • the absorption axis of the second polarizer may be MD of the second polarizer.
  • the retardation film may have an optical axis having an angle of about (45-X) to (45 + X) ° (X is 0 to 5) with respect to an absorption axis of the first polarizer or the second polarizer.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a module for a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
  • This is the angle + In the clockwise direction and-in the counterclockwise direction) may be about ⁇ 5 ° to + 5 °. Specifically, the angle is about ⁇ 1 ° to + 1 °, more specifically about 0 °, so that the absorption axis of the first polarizer of the first polarizing plate and the second polarizer of the second polarizing plate may be parallel to each other.
  • the polarizers of the polarizers formed on the upper and lower surfaces of the liquid crystal display panel have curvature due to the absorption axes being perpendicular to each other and shrinkage due to heat in the machine direction (MD) and the transverse direction (TD). May occur.
  • MD machine direction
  • TD transverse direction
  • the angle between the absorption axes of the polarizers formed on the upper and lower surfaces of the panel is about -5 ° to + 5 °, specifically about 0 °, so that the first polarizing plate and the second polarizing plate are liquid crystals. Even when stacked on the display panel, the warpage can be suppressed by canceling the forces causing warpage.
  • the absorption axis 210a of the first polarizer 210 and the absorption axis 310a of the second polarizer 310 are parallel to each other, light may pass through the transmission axis of the first polarizer, causing light leakage to occur. Light leakage can degrade the quality of the image.
  • the retardation film 230 is a first absorption axis ( By delaying the half-wavelength phase of the light passing through the liquid crystal display panel in the direction crossing 90 ° with the directions of 210a and 310a, and linearly polarizing the light in the direction crossing 90 °, the first polarizer absorbs all the light. It can prevent light leakage.
  • the retardation film is a ⁇ / 2 retardation plate, and can implement the above functions.
  • the retardation film may have a thickness of about 10 to 100 ⁇ m, preferably about 10 to 50 ⁇ m. In the above range, it can be used for the polarizing plate for liquid crystal display device.
  • the first polarizer and the second polarizer are each molecularly aligned in a specific direction, and when mounted on a liquid crystal display device, only the light in a specific direction is transmitted.
  • the iodine or dichroic dye is dyed on a polyvinyl alcohol-based film, which is fixed in a predetermined direction.
  • the first polarizer and the second polarizer may each have a thickness of about 3 ⁇ m to 100 ⁇ m. Within this range, it can be used for a polarizing plate for a liquid crystal display device. Material and thickness of the first polarizer and the second polarizer may be the same or different.
  • the first protective film, the third protective film, and the fourth protective film are stretched or unstretched films, respectively, and may protect the polarizer or have a predetermined phase difference.
  • the protective film is a transparent optical film, a cellulose-based, tri- butyl cellulose, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate and the like, polyester, cyclic polyolefin, poly Films made of at least one resin of carbonate, polyether sulfone, polysulfone, polyamide, polyimide, polyolefin, polyarylate, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride Can be.
  • the first protective film, the third protective film, and the fourth protective film may each have a thickness of about 10 ⁇ m to 500 ⁇ m. Within this range, it can be used for a polarizing plate for a liquid crystal display device.
  • the thickness and the material of the first protective film, the third protective film, and the fourth protective film may be the same or different from each other.
  • the adhesive layer is formed between the polarizer and the protective film and between the polarizer and the retardation film to increase the mechanical strength of the polarizing plate.
  • the adhesive layer may comprise one or more of conventional adhesives such as water based adhesives, pressure sensitive adhesives, and photocurable adhesives.
  • the polarizing plate may have a thickness of about 25 ⁇ m to 500 ⁇ m. Within this range, it can be used for a polarizing plate for a liquid crystal display device.
  • the thickness, polarization degree, and transmittance of the first polarizing plate and the second polarizing plate may be the same or different from each other.
  • a pressure-sensitive adhesive layer, an adhesive layer, and a two-layered adhesive or adhesive may be used between the first polarizer and the liquid crystal display panel and between the second polarizer and the liquid crystal display panel without a protective film (PVA polarizer). Structure without film to protect them).
  • PVA polarizer a protective film
  • one or more of PVA resin, acrylic resin, isocyanate resin, and epoxy resin may be included.
  • the first substrate and the second substrate may be the same or different and may be a glass substrate or a plastic substrate.
  • Plastic substrates are polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyarylate (PAR), and cycloolefin copolymer (COC) that can be used in flexible displays. It may be a plastic substrate such as, but the present invention is not limited thereto.
  • the liquid crystal cell layer may be a liquid crystal layer including IPS (In Place Switching) mode, FFS (Fringe Field Switching) mode, TN (Twisted Nematic) mode, and VA (Vertical Alignment) mode liquid crystal.
  • IPS In Place Switching
  • FFS Flexible Field Switching
  • TN Transmission Nematic
  • VA Very Alignment
  • the light source unit may include a backlight unit as a general light source unit included in the liquid crystal display.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a module for a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
  • the module 1000 for a liquid crystal display device may include a liquid crystal display panel 100, a first polarizing plate 600 formed on an upper surface of the liquid crystal display panel 100, and a lower surface of the liquid crystal display panel 100. And a second polarizing plate 700 formed between the liquid crystal display panel 100 and the light source unit 400, and the first polarizing plate 600 has a first polarizer 610 and an upper surface of the first polarizer 610. And a second protective film 630 formed on the lower surface of the first polarizer 610, and the second polarizing plate 700 includes a second polarizer 710 and a second polarizer.
  • An angle formed by the absorption axis of 710 may be about ⁇ 5 ° to + 5 °, specifically about ⁇ 1 ° to + 1 °, and more specifically about 0 °.
  • the retardation film 730 moves the second polarizer 710 in a direction intersecting 90 ° with the directions of absorption axes 610a and 710a of the first and second polarizers in the first direction.
  • the light passing through the liquid crystal display panel 100 is absorbed by the first polarizer 610 to prevent light leakage. You can stop it.
  • the retardation film 730 of the second polarizer 710 has an optical axis 730a (slow axis) having an angle ⁇ of a predetermined range with respect to the absorption axis 710a of the second polarizer 710. It can be stacked on the top surface, in embodiments, ⁇ can be about (45-X) to (45 + X) ° (X is 0 to 5). In the above range, the light passing through the liquid crystal display panel is all absorbed by the first polarizer, thereby preventing light leakage.
  • the liquid crystal display device of the present invention may include the liquid crystal display module of the embodiment of the present invention.
  • Polarizer material polyvinyl alcohol film (VF-PS6000, Japan Kuraray, thickness: 60 ⁇ m)
  • Retardation film ZD12-260 (1330), manufacturer: ZEON, thickness: 44 ⁇ m, ⁇ / 2 plate, wavelength 550nm, Re is 260nm, Rth is 220nm, NZ is 1.34.
  • TAC film (ZFR25SL, Fuji thickness: 25 micrometers) was used.
  • the polarizing plate formed on the upper surface of the liquid crystal display panel is referred to as an 'upper polarizing plate'
  • the lower surface of the liquid crystal display panel and a polarizing plate formed between the liquid crystal display panel and the backlight unit is referred to as a 'lower polarizing plate'.
  • the polarizer was manufactured through the process of dyeing and extending
  • the first polarizing plate was manufactured by adhering a protective film on the upper surface of the polarizer and a retardation film on the lower surface using an adhesive.
  • a polarizer was prepared in the same manner, and a second polarizing plate was prepared by adhering a protective film to an upper surface and a lower surface of the polarizer using an adhesive.
  • the first polarizing plate and the second polarizing plate are respectively cut in a rectangular shape so that the long side becomes the MD of the polarizer, and the first polarizing plate, the lower surface of the liquid crystal display panel, the liquid crystal display panel and the backlight are formed on the upper surface of the liquid crystal display panel having the IPS liquid crystal mode.
  • a second polarizing plate was disposed between the units, and the absorption axes of MD were adhered to be parallel to each other to manufacture a module for a liquid crystal display device.
  • Example 1 a first polarizing plate and a second polarizing plate were manufactured, and the first polarizing plate and the second polarizing plate were cut into rectangular shapes such that the short sides thereof became the MDs of the polarizers, and the first and second polarizing plates were cut on the upper surface of the liquid crystal display panel having the IPS liquid crystal mode.
  • the first polarizing plate was disposed on the two polarizing plates and the lower surface, and the adhesive axes in the MD direction were attached to be parallel to each other to manufacture a module for a liquid crystal display device.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display panel according to Comparative Example 1.
  • the polarizer was manufactured in the same manner as in Example 1, the protective films 12 and 13 were adhered to the upper and lower surfaces of the polarizer 11, respectively, to prepare a third polarizing plate 10, and the upper part of the polarizer 21.
  • the fourth polarizing plate 20 was manufactured by adhering the protective films 22 and 23 to the surface and the lower surface, respectively.
  • the third polarizing plate 10 is cut in a rectangular shape such that the long side of the polarizer 11 becomes MD, and is attached to the upper surface of the liquid crystal display panel 100 having the IPS liquid crystal mode, and the fourth polarizing plate 20 is attached to the polarizer 21.
  • the adhesive was prepared to prepare a module having the structure of FIG. 5.
  • a module for a liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a protective film was used instead of a retardation film.
  • the polarizing plate formed on the upper surface of the liquid crystal display panel is referred to as an 'upper polarizing plate'
  • the lower surface of the liquid crystal display panel the polarizing plate formed between the liquid crystal display panel and the light source unit is referred to as a 'lower polarizing plate'.
  • Example 1 Example 2 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Upper polarizer First polarizer 2nd polarizing plate 3rd polarizing plate First polarizer without retardation film Lower polarizer 2nd polarizing plate First polarizer 4th polarizer 2nd polarizing plate Absorption axis relationship of polarizer parallel parallel Perpendicular parallel Whether to include retardation film include include Without Without Whether light is blocked ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Whether warping occurs ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the specimen was prepared by laminating a polarizing plate using a pressure-sensitive adhesive on the glass upper surface and the lower surface of 0.5mm thickness. After 100 hours had elapsed in the oven at 85 ° C., the height from the bottom of the specimen to the bottom of the glass was measured using a height gauge to divide the level. It evaluated as X when the bending height from the bottom is less than 5 mm, and O when the bending height from the bottom is 5 mm or more.
  • the liquid crystal display module of the present invention was confirmed that the light is blocked, and the warpage value is low, so that warpage hardly occurs.
  • the module of Comparative Example 1 in which the absorption axes of the polarizers of the upper polarizer and the lower polarizer are perpendicular to each other was blocked, but the curvature was large.
  • the module of Comparative Example 2 which does not include the retardation film was found to have no warpage but no light was blocked.

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Abstract

본 발명은 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 상부면에 형성되고 제1편광자를 포함하는 제1편광판; 및 상기 액정표시패널의 하부면에 형성되고 제2편광자를 포함하는 제2편광판을 포함하고, 상기 제1편광자의 흡수축과 상기 제2편광자의 흡수축이 이루는 각은 약 -5° 내지 +5°이고, 상기 제1편광자의 하부, 상기 제2편광자의 상부 중 어느 하나에 위상차필름을 포함하는 액정표시장치용 모듈 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

Description

액정표시장치용 모듈 및 이를 포함하는 액정표시장치
본 발명은 액정표시장치용 모듈 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
편광판은 편광자를 포함하고, 편광자는 일반적으로 폴리비닐알콜계 필름을 MD(machine direction)로 연신하여 폴리비닐알콜을 분자 배향함으로써 편광성을 갖는다. 편광자에 있어서, 연신 방향과 수직하는 방향을 TD(transverse direction)이라고 할 때, MD와 TD는 수축률이 서로 다른데, 일반적으로 MD로 연신하여 제조되므로 MD의 수축률이 TD의 수축률보다는 크다.
한편, 액정표시장치는 액정표시패널의 상부면과 하부면에 각각 편광판을 포함한다. 액정표시패널의 상부면에 형성되는 상부 편광판과 하부면에 형성되는 하부 편광판은 광 효율을 위해 컷팅 각도가 90°가 된다. 따라서, 상부 편광판과 하부 편광판의 MD는 서로 수직이 된다. 이로 인해 상부 편광판의 MD와 하부 편광판의 TD가 서로 평행이 되고, 상부 편광판의 TD와 하부 편광판의 MD 가 서로 평행이 된다. MD와 TD의 수축률이 서로 상이함으로써 이로 인해 상부 편광판/패널/하부 편광판의 적층체는 휨을 발생시킬 수 있다. 특히, 최근 액정표시패널의 박막화가 추진되면서 휨 발생은 더 커질 수 있다.
본 발명의 목적은 휨 발생을 억제하는 액정표시장치용 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 빛샘 방지 효과가 있는 액정표시장치용 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 액정표시장치용 모듈은 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 상부면에 형성되고 제1편광자를 포함하는 제1편광판; 및 상기 액정표시패널의 하부면에 형성되고 제2편광자를 포함하는 제2편광판을 포함하고, 상기 제1편광자의 하부, 상기 제2편광자의 상부 중 어느 하나에 위상차필름을 포함하고, 상기 제1편광자의 흡수축과 상기 제2편광자의 흡수축이 이루는 각은 약 -5° 내지 +5°가 될 수 있다.
상기 제1편광자의 흡수축은 상기 제1편광자의 MD일 수 있다.
상기 제2편광자의 흡수축은 상기 제2편광자의 MD일 수 있다.
상기 제1편광자와 상기 제2편광자는 MD와 TD의 열수축률이 각각 다를 수 있다.
상기 위상차필름은 상기 제1편광자 또는 상기 제2편광자의 흡수축에 대해 약 (45-X) 내지 (45+X)°(X는 0 내지 5이다) 각도의 광축을 가질 수 있다.
상기 위상차필름은 λ/2 위상차 필름일 수 있다.
상기 위상차필름은 두께가 약 10 내지 100㎛가 될 수 있다.
상기 위상차필름은 셀룰로오스계, 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름일 수 있다.
상기 제1편광자의 상부면, 상기 제2편광자의 하부면 중 하나 이상에 보호필름을 더 포함할 수 있다.
상기 위상차필름의 상부면 또는 하부면에 보호필름을 더 포함할 수 있다.
상기 제1편광자의 하부에 상기 위상차필름을 포함하고, 상기 액정표시패널과 상기 제2편광자 사이에는 보호필름 없이 점착제 또는 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 점착제와 상기 접착층은 2층 구조를 가질 수 있다.
상기 액정표시패널은 IPS(In Place Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드 액정을 포함할 수 있다.
본 발명의 액정표시장치는 상기 액정표시장치용 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 휨 발생 억제 효과와 빛샘 방지 효과가 있는 액정표시장치용 모듈을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 액정표시장치용 모듈의 단면도이다.
도 2는 도 1의 액정표시장치용 모듈에서 광축의 배향 및 빛의 투과 방향의 모식도이다.
도 3은 본 발명 다른 실시예의 액정표시장치용 모듈의 단면도이다.
도 4는 도 3의 액정표시장치용 모듈에서 광축의 배향 및 빛의 투과 방향의 모식도이다.
도 5는 비교예 1의 액정표시장치용 모듈의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 의해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭을 사용하였다.
본 명세서에서 '상부'와 '하부'는 도면을 기준으로 정의한 것이고, 보는 시각에 따라 '상부'가 '하부'로 '하부'가 '상부'로 변경될 수 있다. 본 명세서에서 '평행'은 수학적 의미의 평행일 필요는 없고 실질적으로 평행한 경우 즉 흡수축이 적층 과정 또는 제조 과정 중에 약간 틀어지는 경우도 포함한다. 본 명세서에서 'MD'는 편광자를 위한 폴리비닐알콜필름의 연신 방향을 의미하고, 'TD'는 MD 와 수직인 방향을 의미한다. 본 명세서에서 '위상차필름'은 반파장판(half wave plate)을 의미한다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 액정표시장치용 모듈의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명 일 실시예의 액정표시장치용 모듈(500)은 액정표시패널(100), 액정표시패널(100)의 상부면에 형성된 제1편광판(200), 및 액정표시패널(100)의 하부면에 형성되고 액정표시패널(100)과 광원부(400) 사이에 형성된 제2편광판(300)을 포함하고, 제1편광판(200)은 제1편광자(210), 제1편광자(210)의 상부면에 형성된 제1보호필름(220), 및 제1편광자(210)의 하부면에 형성된 위상차필름(230)을 포함하고, 제2편광판(300)은 제2편광자(310), 제2편광자(310)의 상부면에 형성된 제3보호필름(320), 및 제2편광자(310)의 하부면에 형성된 제4보호필름(330)을 포함하고, 제1편광자(210)의 흡수축과 제2편광자(310)의 흡수축이 이루는 각(즉, 제1편광자의 흡수축에 대해 제2편광자의 흡수축이 이루는 각, 또는 제2편광자의 흡수축에 대해 제1편광자의 흡수축이 이루는 각, 각은 시계 방향인 경우 +, 반시계 방향인 경우 -로 표시하였음)은 약 -5° 내지 +5°가 될 수 있다. 구체적으로 각은 약 -1° 내지 +1°, 더 구체적으로 약 0°가 되어, 제1편광판의 제1편광자와 제2편광판의 제2편광자는 흡수축이 서로 평행이 될 수 있다.
일반적으로 액정표시패널의 상부면과 하부면에 각각 형성되는 편광판의 편광자는 흡수축이 서로 수직이고 MD(machine direction)와 TD(transverse direction)의 열에 의한 수축이 서로 다름으로 인하여 휨(curling)이 발생할 수 있다. 액정표시패널의 양면에 편광판이 적층된 경우, 휨은 편광판에 포함된 편광자의 열에 의한 수축에 의해 주로 발생한다. 그러나, 본 발명의 모듈은 패널의 상부면과 하부면에 각각 형성된 편광자의 흡수축이 이루는 각이 약 -5° 내지 +5°, 구체적으로 약 0°가 됨으로써 제1편광판과 제2편광판이 액정표시패널에 적층되더라도 휨을 일으키는 힘을 서로 상쇄시킴으로써 휨 발생을 억제할 수 있다.
한편, 도 1과 도 2를 참조하면, 도 1에서 위상차필름(230)이 없다고 가정할 경우, 광원부(400)로부터 출사된 빛은 제2편광자(310)의 흡수축(310a)에 수직인 투과축(도 2에서 도시되지 않음)을 통해 편광된 상태로 출사되어 액정표시패널(100)을 통과한 후, 제1편광자(210)의 흡수축(210a)에 수직인 투과축을 통해 출사되게 된다. 제1편광자(210)의 흡수축(210a)과 제2편광자(310)의 흡수축(310a)은 서로 평행이므로 빛은 제1편광자의 투과축을 통과하게 됨으로써 빛이 새게 되어 빛샘이 발생할 수 있다. 빛샘은 화상의 품질을 저하시킬 수 있다.
반면에, 도 1과 도 2를 참조하면, 도 1에서와 같이 제1편광자(201)의 하부면에 위상차필름(230)을 더 포함함으로써, 위상차필름(230)은 제1방향인 흡수축(210a, 310a)의 방향과 90° 교차하는 방향으로 액정표시패널을 통과한 빛의 방향을 반파장 위상 지연시킨 후 이를 다시 90° 교차한 방향으로 선편광시켜 줌으로써 제1편광자에서 빛이 모두 흡수되도록 함으로써 빛이 새는 현상을 막을 수 있다. 위상차필름는 λ/2 위상차 플레이트로서, 상술한 기능을 구현할 수 있다.
도 2를 참조하면, 위상차필름(230)은 제1편광자(210)의 흡수축(210a)에 대해 소정 범위의 각도 α를 갖는 광축(230a)(slow axis)을 갖도록 제1편광자(210)의 하부면에 적층될 수 있는데, 구체예에서, α는 약 (45-X) 내지 (45+X)°(상기에서 X는 0 내지 5이다)가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시패널을 통과한 빛이 제1편광자에서 모두 흡수되도록 함으로써 빛이 새는 현상을 막을 수 있다.
위상차필름은 투명하고 λ/2 위상차 기능을 갖는 플레이트라면 제한되지 않는데, 구체예에서 위상차필름은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름일 수 있다.
위상차필름은 두께가 약 10 내지 100㎛, 바람직하게는 약 10 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치용 편광판에 사용될 수 있다.
제1편광자, 제2편광자는 각각 특정 방향으로 분자 배향되어 있어, 액정표시장치에 장착시 특정 방향의 빛만을 투과시키는 것으로, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드나 이색성 염료를 염색시키고, 이를 일정방향으로 연신시켜 제조될 수 있다. 구체적으로, 팽윤 과정, 염색 단계, 연신 단계, 가교 단계를 거쳐 제조된다. 각 단계를 수행하는 방법은 당업자들에게 통상적으로 알려져 있다.
제1편광자, 제2편광자는 각각 두께가 약 3㎛ 내지 100㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치용 편광판에 사용할 수 있다. 제1편광자와 제2편광자의 재질, 두께는 서로 동일하거나 다를 수 있다.
제1보호필름, 제3보호필름, 제4보호필름은 각각 연신 또는 무연신 필름으로서, 편광자를 보호하거나 소정 범위의 위상차를 가질 수도 있다. 보호필름은 투명한 광학필름으로서, 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름일 수 있다. 제1보호필름, 제3보호필름, 제4보호필름은 각각 두께가 약 10㎛ 내지 500㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치용 편광판에 사용할 수 있다. 제1보호필름, 제3보호필름, 제4보호필름의 두께와 재질은 서로 동일하거나 다를 수 있다.
편광자와 보호필름 사이, 편광자와 위상차필름 사이에는 접착제층이 형성되어 편광판의 기계적 강도를 높일 수 있다. 접착제층은 통상의 접착제 예를 들면, 수계 접착제, 감압형 접착제, 광경화형 접착제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
위상차필름의 상부면 또는 하부면에는 보호필름이 더 적층되어, 편광판의 기계적 강도를 높일 수 있다.
편광판은 두께가 약 25㎛ 내지 500㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시장치용 편광판에 사용할 수 있다. 제1편광판, 제2편광판의 두께, 편광도, 투과도는 서로 동일하거나 다를 수 있다.
제1편광자와 액정표시패널 사이, 제2편광자와 액정표시패널 사이에는 보호필름 없이 편광자와 액정표시패널을 부착시키기 위한 점착제층, 접착제층 및 2층 구조의 점착제 또는 접착제를 사용할 수도 있다(PVA 편광자를 보호하기 위한 필름을 사용하지 않은 구조). 상기 점착제로써, PVA 수지계, 아크릴 수지계, 이소시아네이트 수지계, 에폭시 수지계 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
편광판은 점착제에 의해 액정표시패널에 장착될 수 있는데, 점착제는 당업자에게 알려진 통상의 점착제를 사용할 수 있는데, 예를 들면 감압형 점착제를 사용할 수 있다.
액정표시패널(100)은 제1기판(120)과 제2기판(130) 사이에 봉입된 액정셀층(110)을 포함하는 액정패널을 포함하고, 한 구체예에서는 제1기판은 칼라필터(CF) 기판(상부 기판), 제2기판은 TFT(Thin Film Transistor) 기판(하부 기판)일 수 있다.
제1기판과 제2기판은 동일하거나 다르고, 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 플라스틱 기판은 플렉서블(flexible) 디스플레이에 사용될 수 있는 PET(polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyether sulfone), PAR(polyarylate) 및 COC(cycloolefin copolymer) 등의 플라스틱 기판일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
액정셀층은 IPS(In Place Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드 액정을 포함하는 액정층일 수 있다.
광원부는 액정표시장치에 포함되는 통상의 광원부로서 백라이트 유닛을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명 다른 실시예의 액정표시장치용 모듈의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 액정표시장치용 모듈(1000)은 액정표시패널(100), 액정표시패널(100)의 상부면에 형성된 제1편광판(600), 및 액정표시패널(100)의 하부면에 형성되고 액정표시패널(100)과 광원부(400) 사이에 형성된 제2편광판(700)을 포함하고, 제1편광판(600)은 제1편광자(610), 제1편광자(610)의 상부면에 형성된 제1보호필름(620), 및 제1편광자(610)의 하부면에 형성된 제2보호필름(630)을 포함하고, 제2편광판(700)은 제2편광자(710), 제2편광자(710)의 상부면에 형성된 위상차필름(730), 및 제2편광자(710)의 하부면에 형성된 제3보호필름(720)을 포함하고, 제1편광자(610)의 흡수축과 제2편광자(710)의 흡수축이 이루는 각은 약 -5° 내지 +5°, 구체적으로 약 -1° 내지 +1°, 더 구체적으로 약 0°가 될 수 있다.
도 3과 도 4를 참조하면, 위상차필름(730)은 제1방향인 제1편광자와 제2편광자의 흡수축(610a, 710a)의 방향과 90° 교차하는 방향으로 제2편광자(710)을 통과한 빛의 방향을 반파장 위상 지연시킨 후 이를 다시 90° 교차한 방향으로 선편광시켜 줌으로써 액정표시패널(100)을 통과한 빛이 제1편광자(610)에서 모두 흡수되도록 함으로써 빛이 새는 현상을 막을 수 있다.
도 4를 참조하면, 위상차필름(730)은 제2편광자(710)의 흡수축(710a)에 대해 소정 범위의 각도 α를 갖는 광축(730a)(slow axis)을 갖도록 제2편광자(710)의 상부면에 적층될 수 있는데, 구체예에서, α는 약 (45-X) 내지 (45+X)°(X는 0 내지 5이다)가 될 수 있다. 상기 범위에서, 액정표시패널을 통과한 빛이 제1편광자에서 모두 흡수되도록 함으로써 빛이 새는 현상을 막을 수 있다.
본 발명의 액정표시장치는 본 발명 실시예의 액정표시장치용 모듈을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(1)편광자의 재료: 폴리비닐알코올 필름(VF-PS6000, 일본 Kuraray사, 두께:60㎛)
(2)위상차필름: ZD12-260(1330), 제조사:ZEON사, 두께:44㎛, λ/2 플레이트, 파장 550nm에서 Re가 260nm, Rth가 220nm, NZ가 1.34.
(3)보호필름:TAC 필름(ZFR25SL,Fuji 두께:25㎛)을 사용하였다.
편의상 액정표시패널의 상부면에 형성된 편광판을 '상부 편광판', 액정표시패널의 하부면 및 액정표시패널과 백라이트유닛 사이에 형성된 편광판을 '하부 편광판'이라고 하였다.
실시예 1
편광자의 재료에 염착, 연신 등의 과정을 거쳐 편광자를 제조하였다. 구체적으로, 폴리비닐알코올 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자를 제조하였다. 편광자의 상부면에 보호필름, 하부면에 위상차필름을 접착제를 사용하여 접착하여 제1편광판을 제조하였다. 동일한 방법으로 편광자를 제조하고, 편광자의 상부면과 하부면에 각각 보호필름을 접착제를 사용하여 접착하여 제2편광판을 제조하였다.
제1편광판과 제2편광판을 각각 장변이 편광자의 MD가 되도록 직사각형 형태로 컷팅하고, IPS 액정 모드를 갖는 액정표시패널의 상부면에 제1편광판, 액정표시패널의 하부면 및 액정표시패널과 백라이트유닛 사이에 제2편광판을 배치하고, MD인 흡수축이 서로 평행이 되도록 점착시켜 액정표시장치용 모듈을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서 제1편광판과 제2편광판을 제조하고, 제1편광판과 제2편광판을 각각 단변이 편광자의 MD가 되도록 직사각형 형태로 컷팅하고, IPS 액정 모드를 갖는 액정표시패널의 상부면에 제2편광판, 하부면에 제1편광판을 배치하고 MD 방향인 흡수축이 서로 평행이 되도록 점착시켜 액정표시장치용 모듈을 제조하였다.
비교예 1
도 5는 비교예 1에 따른 액정표시패널의 단면도이다.
실시예 1과 동일한 방법으로 편광자를 제조하고, 편광자(11)의 상부면과 하부면에 각각 보호필름(12, 13)을 접착하여 제3편광판(10)을 제조하고, 편광자(21)의 상부면과 하부면에 각각 보호필름(22, 23)을 접착하여 제4편광판(20)을 제조하였다. 제3편광판(10)을 편광자(11)의 장변이 MD가 되도록 직사각형태로 컷팅하여 IPS 액정 모드를 갖는 액정표시패널(100)의 상부면에 점착하고, 제4편광판(20)을 편광자(21)의 단변이 MD가 되도록 직사각형 형태로 컷팅하여 액정표시패널(100)의 하부면에 배치하고, 편광자(11)의 흡수축(11a)과 편광자(21)의 흡수축(21a)이 서로 수직이 되도록 점착하여 도 5의 구조를 갖는 모듈을 제조하였다.
비교예 2
위상차필름 대신에 보호필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 액정표시장치용 모듈을 제조하였다.
실시예와 비교예에서 제조한 액정표시장치용 모듈에 대해 빛샘 여부를 평가하였다. 편의상 액정표시패널의 상부면에 형성된 편광판을 '상부 편광판', 액정표시패널의 하부면 및 액정표시패널과 광원부 사이에 형성된 편광판을 '하부 편광판'이라고 하였다.
표 1
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
상부 편광판 제1편광판 제2편광판 제3편광판 위상차필름이 없는 제1편광판
하부 편광판 제2편광판 제1편광판 제4편광판 제2편광판
편광자의 흡수축 관계 평행 평행 수직 평행
위상차필름 포함 여부 포함 포함 미포함 미포함
빛 차단 여부 ○ ○ ○ ×
휨발생여부 × × ○ ×
(1)휨 발생여부: 두께 0.5mm의 글라스 상부면과 하부면에 점착제를 이용하여 편광판을 각각 합지하여 시편을 제조하였다. 시편을 85℃ 오븐에서 100시간 경과 후, 시편이 놓인 바닥으로부터 글라스 하부면까지의 높이를 하이트 게이지(height gauge)를 이용하여 측정하여 수준을 나누었다. 바닥으로부터 휨 높이가 5mm 미만인 경우 X, 바닥으로부터 휨 높이가 5mm 이상인 경우 O로 평가하였다.
(2)빛 차단 여부: 제조한 액정표시장치용 모듈과 백라이트 유닛을 조립하고, 암실에서 백라이트 유닛에 광원을 ON시켰을 때, 제조한 시편을 휘도 측정장치(RISA, Hiland)를 이용하여 측정하였다. 실시예 1, 2 및 비교예 1의 경우는 RISA 장비로 측정이 가능하나 비교예 2의 경우는 RISA로 측정이 불가능하다. 암실에서 구동시킨 액정표시장치 위에 시편을 두고 목시로 평가한다.
- O : 액정표시장치에서 나오는 빛이 대부분 차단되며 black시감 또는 blue 식감, 우수.
- X : 액정표시장치에서 나오는 빛이 차단되지 않음, 저조.
상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치용 모듈은 빛이 차단되며, 휨 값도 낮아 휨이 거의 발생하지 않음을 확인하였다. 반면에, 상부 편광판과 하부 편광판의 편광자의 흡수축이 서로 수직인 비교예 1의 모듈은 빛은 차단되지만 휨이 큼을 확인하였다. 또한, 상부 편광판과 하부 편광판의 편광자의 흡수축이 서로 평행이 되더라도 위상차필름을 포함하지 않는 비교예 2의 모듈은 휨은 없지만 빛이 차단되지 않음을 확인하였다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (14)

  1. 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 상부면에 형성되고 제1편광자를 포함하는 제1편광판; 및 상기 액정표시패널의 하부면에 형성되고 제2편광자를 포함하는 제2편광판을 포함하고,
    상기 제1편광자의 흡수축과 상기 제2편광자의 흡수축이 이루는 각은 약 -5° 내지 +5°이고,
    상기 제1편광자의 하부, 상기 제2편광자의 상부 중 어느 하나에 위상차필름을 포함하는 액정표시장치용 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1편광자의 흡수축은 상기 제1편광자의 MD인 액정표시장치용 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2편광자의 흡수축은 상기 제2편광자의 MD인 액정표시장치용 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1편광자와 상기 제2편광자는 MD와 TD의 열수축률이 각각 다른 액정표시장치용 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 위상차필름은 상기 제1편광자 또는 상기 제2편광자의 흡수축에 대해 약 (45-X) 내지 (45+X)°(X는 0 내지 5이다) 각도의 광축을 갖는 액정표시장치용 모듈.
  6. 제1항에 있어서, 상기 위상차필름은 λ/2 위상차 필름인 액정표시장치용 모듈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 위상차필름은 두께가 약 10 내지 100㎛인 액정표시장치용 모듈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 위상차필름은 셀룰로오스계, 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름인 액정표시장치용 모듈.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1편광자의 상부면, 상기 제2편광자의 하부면 중 하나 이상에 보호필름을 더 포함하는 액정표시장치용 모듈.
  10. 제1항에 있어서, 상기 위상차필름의 상부면 또는 하부면에 보호필름을 더 포함하는 액정표시장치용 모듈.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1편광자의 하부에 상기 위상차필름을 포함하고, 상기 액정표시패널과 상기 제2편광자 사이에는 보호필름 없이 점착제 또는 접착층을 더 포함하는 액정표시장치용 모듈.
  12. 제11항에 있어서, 상기 점착제와 상기 접착층은 2층 구조를 갖는 액정표시장치용 모듈.
  13. 제1항에 있어서, 상기 액정표시패널은 IPS(In Place Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드 액정을 포함하는 액정표시장치용 모듈.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 액정표시장치용 모듈을 포함하는 액정표시장치.
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