대형화, 박형화에 따른 빛샘-Ｆｒｅｅ 액정표시장치{LIGHT LEAKAGE FREE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE WITH LARGE SIZE AND THIN THICKNESS}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정표시장치의 대형화 및 박형화에 따른 빛샘을 개선한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 따라서, 액정표시장치에는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되는 액정패널과 상기 화소들을 구동하기 위한 구동부가 구비된다. 상기 액정패널은 서로 대향하여 균일한 셀갭이 유지되도록 합착된 컬러필터(color filter) 기판과 어레이(array) 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이의 셀갭 내에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다. 이때, 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판이 합착된 액정패널에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가한다. 따라서, 상기 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 상기 액정층의 액정은 상기 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다. 이때, 상기 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하고 외부에서 들어오는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 소자이기 때문에 액정패널에 빛을 조사하기 위한 별도의 장치, 즉 백라이트 유닛(backlight unit)이 요구된다. 이하, 도면을 참조하여 일반적인 액정표시장치에 대해서 상세히 설명한다. 도 1은 일반적인 액정패널의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도이며, 도 2는 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 먼저, 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 액정패널은 크게 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10) 및 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10) 사이에 형성된 액정층(30)으로 구성된다. 상기 컬러필터 기판(5)은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터(7)로 구성된 컬러필터(C)와 상기 서브-컬러필터(7) 사이를 구분하고 액정층(30)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)(6), 그리고 상기 액정층(30)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(8)으로 이루어져 있다. 또한, 상기 어레이 기판(10)은 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트라인(16)과 데이터라인(17), 상기 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터(T) 및 상기 화소영역(P) 위에 형성된 화소전극(18)으로 이루어져 있다. 이와 같이 구성된 상기 액정패널은 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 액정패널의 후면에 설치되어 액정패널의 전면에 걸쳐 빛을 방출하는 백라이트 유닛 및 상기 액정패널과 백라이트 유닛을 서로 고정하여 결합시키는 가이드 패널(24)과 상부 케이스(21) 및 하부 커버(22) 등의 케이스 부품을 구비하여 액정표시장치를 구성하게 된다. 이때, 상기 백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 상기 하부 커버(22) 상에 빛을 발생시키는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 어레이(45)와 상기 LED를 구동하는 LED 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)(미도시) 및 반사판(43)이 설치되어 있으며, 상기 LED 어레이(45)의 출광 방향으로는 도광판(42)이 설치되게 된다. 그리고, 램프 하우징(housing)(23)이 상기 LED 어레이(45)와 LED 인쇄회로기판을 고정하고 있다. 상기 LED 어레이(45)에서 발생된 빛은 투명한 재질의 상기 도광판(42) 측면으로 입사되고, 상기 도광판(42)의 배면에 배치된 상기 반사판(43)은 상기 도광판(42)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(42) 상면의 광학시트(optical sheet)(41)들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다. 이와 같이 구성된 백라이트 유닛의 상부에는 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10)으로 이루어진 액정패널이 안착되며, 접착 테이프(15a, 15b)와 상부 케이스(21)를 통해 결합되어 액정표시장치를 구성하게 된다. 이때, 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10)의 외측 표면에는 각각 상, 하부 편광판(1, 11)이 부착되어 있으며, 상기 상부 편광판(1)은 액정패널을 경유한 빛을 편광 시키고, 상기 하부 편광판(11)은 광학시트(41)들을 경유한 빛을 편광 시킨다. 한편, 디스플레이 산업이 발달함에 따라서 디스플레이의 대형화 및 박형화 요구는 점점 증가하고 있다. 이때, 대형 사이즈의 액정표시장치의 경우 구조 변경에 따른 액정패널의 휨 자유도의 감소로 인해 4개의 모서리에서 빛샘이 발생하고 있다. 즉, 액정패널의 휨 자유도 감소로 기구 눌림에 의한 액정배열의 변형으로 빛샘이 발생하게 된다(상기 도 2의 A부분). 특히, 횡전계(In Plane Switching; IPS)방식 액정표시장치의 경우 액정이 수평한 방향으로 배열함에 따라 상부 케이스와 같은 기구 눌림에 민감한 특성을 가지고 있다. 또한, 액정표시장치가 박형화 되면서 액정패널과 기구 사이의 마진(margin) 감소로 인해 기구 간섭에 의한 빛샘 문제가 발생하고 있다. 기존의 경우, 빛샘 개선을 위한 알려진 여러 가지 방법들이 있다. 첫 번째로 편광판에서 발생하는 수축응력 최소화를 통해 액정패널에 가해지는 수축응력을 최소화하는 방법이 있다. 두 번째로 점착제 레진(resin)의 분자밀도를 증가시켜 열에 의한 변형을 줄이는 방법이 있다. 세 번째로 베이스 필름 레진(base film resin)의 사슬 사이에 관능기를 추가하여 사슬간 가교도 증가를 통해 열적 안정성을 확보하는 방법이 있다. 그러나, 기존의 경우 빛샘 개선을 위한 정확한 원인 파악이 이루어지지 않았고, 단편적인 해결방안밖에 제시되지 않아 구조가 변경되는 경우 대응이 쉽지 않은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 액정표시장치의 대형화 및 박형화에 따른 빛샘을 개선하도록 한 액정표시장치를 제공하는데 목적이 있다. 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정표시장치는 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 액정층이 형성되어 영상을 출력하는 액정패널; 상기 액정패널의 외측 표면에 각각 부착되며, 위상차 필름과 상기 위상차 필름의 양면에 적층된 보호필름 및 상기 보호필름의 일 면에 적층되어 상기 액정패널과 접합하는 점착제로 구성되는 상, 하부 편광판; 상기 액정패널의 후면에 설치되어 액정패널의 전면에 걸쳐 빛을 방출하는 백라이트 유닛; 및 상기 액정패널과 백라이트 유닛을 서로 고정하여 결합시키는 케이스 부품을 포함하며, 상기 상, 하부 편광판의 수축률을 제어하여 액정패널이 평평하거나, 아니면 아래로 약하게 휘는 컵 형상이 되게 하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 백라이트 유닛은 상기 액정패널의 적어도 일 측면에 LED 패키지가 배치된 에지형으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기 위상차 필름의 탄성률 및 상기 점착제의 탄성률과 점착력의 설계를 통해 상기 상, 하부 편광판의 수축률을 제어하여 액정패널이 평평하거나, 아니면 아래로 약하게 휘는 컵 형상이 되게 하는 것을 특징으로 한다. 상기 액정패널은 60℃의 24시간 패널 휨 테스트 하에서 아래로 0 ~ 3.5mm의 휨 정도를 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 상부 편광판은 6.67x10 7 Pa의 탄성률을 가진 사이클로올레핀 폴리머(Cycloolefin Polymer; COP)의 위상차 필름과 4.17x10 5 Pa의 탄성률을 가진 COP용 점착제로 구성되는 한편, 상기 하부 편광판은 2.3x10 9 Pa의 탄성률을 가진 아크릴(acryl)계 위상차 필름과 3.58x10 5 Pa의 탄성률을 가진 아크릴계 위상차 필름용 점착제로 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기 상부 편광판은 6.67x10 7 Pa의 탄성률을 가진 COP의 위상차 필름과 4.17x10 5 Pa의 탄성률을 가진 COP용 점착제로 구성되는 한편, 상기 하부 편광판은 6.67x10 7 Pa의 탄성률을 가진 COP의 위상차 필름과 4.48x10 5 Pa의 탄성률을 가진 COP용 점착제로 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기 상부 편광판은 1.29x10 8 Pa의 탄성률을 가진 저위상차 TAC 필름과 1.27x10 6 Pa의 탄성률을 가진 저위상차 TAC 필름용 점착제로 구성되는 한편, 상기 하부 편광판은 6.67x10 7 Pa의 탄성률을 가진 COP의 위상차 필름과 4.48x10 5 Pa의 탄성률을 가진 COP용 점착제로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 COP용 점착제는 아크릴레이트(acrylate)계 폴리머와 이소시아네이트(isocyanate)계 가교제와 실라인 커플링제(silane coupling agent) 및 대전방지제로 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기 COP 필름과 상기 아크릴계 위상차 필름은 용융 압출(melt extrusion) 방식으로 제막하는 것을 특징으로 한다. 상기 저위상차 TAC 필름은 TAC 필름에 위상차를 낮추는 첨가제를 넣어서 제막하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 상, 하부 기판의 편광판 수축률 설계를 통해 액정패널의 휨 방향을 제어함으로써 액정패널의 휨량 감소를 통해 빛샘을 개선하는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시장치의 박형화(기구와 액정패널 사이의 갭 감소)에 따른 기구 간섭 마진을 확보하는 효과를 제공한다.
도 1은 일반적인 액정패널의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도.
도 2는 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 사용되는 위상차 필름의 물성을 나타내는 표.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 사용되는 점착제의 물성을 나타내는 표.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 편광판의 구성 및 이에 따른 수축률을 나타내는 표.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 편광판에 있어 상, 하부 편광판의 조합별 휨량을 개략적으로 보여주는 3D 이미지.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 편광판에 있어 상, 하부 편광판의 조합별 액정패널의 빛샘을 개략적으로 보여주는 사진.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도로써, 액정표시장치의 일 측면의 단면 구조를 개략적으로 나타내고 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 크게 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(110) 사이에 액정층이 형성되어 영상을 출력하는 액정패널, 상기 액정패널의 후면에 설치되어 액정패널의 전면에 걸쳐 빛을 방출하는 백라이트 유닛(140) 및 상기 액정패널과 백라이트 유닛(140)을 서로 고정하여 결합시키는 가이드 패널(124)과 상부 케이스(121) 및 하부 커버(122) 등의 케이스 부품으로 구성된다. 이때, 상기 백라이트 유닛(140)은 액정패널의 적어도 일 측면에 LED 패키지가 배치된 에지형(edge type)으로 구성되며, 상기 LED 패키지는 빛을 발생시키는 LED 어레이(145)와 상기 LED를 구동하는 LED 인쇄회로기판(144) 및 상기 LED 어레이(145)를 둘러싸 빛을 도광판(142) 쪽으로 반사시키는 LED 하우징(미도시)으로 이루어진다. 이와 같이 상기 LED 어레이(145)의 출광 방향으로는 도광판(142)이 설치되어 있으며, 그리고 상기 도광판(142)으로 입사하지 못하고 손실되는 빛을 최소화하기 위해 상기 LED 어레이(145)에서 도광판(142)과의 사이에 상기 LED 하우징을 도입할 수 있다. 이때, 상기 LED 하우징은 그 표면에 반사판을 부착하거나 은 반사 코팅 등의 처리를 통해 반사율을 높임으로써 입광효율을 향상시킬 수 있다. 그리고, 램프 하우징(123)이 상기 LED 어레이(145)와 LED 인쇄회로기판(144)을 고정하고 있으며, 이때 상기 램프 하우징(123)은 상기 도광판(142) 배면에 배치된 반사판(143)이 아래로 처지는 것을 방지하기 위해 반사판 지지부(123a)를 구비할 수 있다. 상기 LED 어레이(145)에서 발생된 빛은 투명한 재질의 상기 도광판(142) 측면으로 입사되고, 상기 도광판(142)의 배면에 배치된 상기 반사판(143)은 상기 도광판(142)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(142) 상면의 광학시트(141)들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다. 이와 같이 구성된 백라이트 유닛(140)의 상부에는 상기 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(110)으로 이루어진 액정패널이 안착되며, 접착 테이프(115a, 115b)와 상부 케이스(121)를 통해 결합되어 액정표시장치를 구성하게 된다. 이때, 상기 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(110)의 외측 표면에는 각각 상, 하부 편광판(101, 111)이 부착되어 있으며, 상기 상부 편광판(101)은 액정패널을 경유한 빛을 편광 시키고, 상기 하부 편광판(111)은 광학시트(141)들을 경유한 빛을 편광 시킨다. 한편, 도면에는 자세히 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터 기판(105)은 적, 녹 및 청의 색을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터와 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스, 그리고 상기 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어져 있다. 이때, 횡전계방식 액정표시장치의 경우에는 화소전극이 형성된 어레이 기판에 상기 공통전극을 형성하게 된다. 상기 어레이 기판(110)은 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트라인과 데이터라인, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터 및 상기 화소영역 위에 형성된 화소전극으로 이루어져 있다. 이때, 상기 게이트라인 및 데이터라인은 게이트 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP) 및 데이터 테이프 캐리어 패키지를 통해 게이트 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB) 및 데이터 인쇄회로기판에 각각 전기적으로 접속하게 된다. 또한, 상기 상, 하부 편광판(101, 111)은 약 30㎛ 두께의 위상차 필름을 포함하며, 위상차 필름의 양면에는 트리아세틸셀룰로오스 필름(Triacetyl Cellulose; TAC)으로 대표되는 약 80㎛ 두께의 보호필름이 접착제를 통하여 각각 적층될 수 있으며, 상기 보호필름의 일 면에는 액정패널과 접합하게 되는 점착제가 적층되어 있는 다층 구조를 가질 수 있다. 이러한 상, 하부 편광판(101, 111)의 각 구성 필름은 서로 다른 분자구조 및 조성을 가지는 재료로 이루어진 것이기 때문에 서로 상이한 물리화학적 특성을 가진다. 이중 일 예로 폴리비닐 알코올계(Polyvinyl Alcohol; PVA) 수지가 연신된 필름인 위상차 필름은 높은 온도와 습도 하에서는 수축 또는 팽창하는데 지지체인 TAC 필름이 이러한 현상을 막아주고 있다. 그러나, 높은 온도에서는 고분자 물질의 특성으로 TAC의 지지력이 약해지고 PVA의 수축력에 의해 TAC와 PVA에 어느 정도의 변형이 발생하게 된다. 따라서, 상, 하부 편광판(101, 111)의 구성 필름들이 구부러지거나 쉽게 떨어지게 되고 기포가 발생하는 등의 내구성이 저하되며, 변형된 TAC 필름이 굴절률 이방성을 갖게 되어 입사되는 광을 여러 각도로 굴절시켜 빛샘현상이 유발된다. 또한, 이와 같이 구성된 상기 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시장치의 박형화를 위해 상부 케이스(121)와 액정패널 사이, 구체적으로 상부 케이스(121)에 부착된 접착 테이프(115a)와 액정패널 상측의 상부 편광판(101) 사이의 갭을 1mm에서 약 0.5mm로 축소하게 된다. 이와 같이 액정패널과 기구 사이의 갭이 점차 줄어드는 경향 및 액정표시장치의 사이즈가 커지는 경향에 따라 액정패널의 휨량이 상대적으로 커지고 액정패널의 눌림에 의한 액정배열의 변형으로 빛샘이 발생하게 된다. 이에 따라 본 발명에서는 상, 하부 편광판(101, 111)의 수축률 설계를 통해 액정패널의 휨 방향을 제어함으로써 액정표시장치의 대형화 및 박형화에 따른 빛샘을 개선하는 것을 특징으로 한다. 즉, 위상차 필름의 탄성률 및 점착제의 탄성률과 점착력의 설계를 통해 상기 상, 하부 편광판(101, 111)의 장, 단변 수축률을 설계하여 액정패널의 휨 방향을 예측하고 제어함으로써 빛샘을 개선할 수 있다. 참고로, 상, 하부 편광판(101, 111)의 수축률을 동일하게 설계한다하더라도 실질적으로 액정패널은 위나 아래로 휘게 되는데, 액정표시장치가 대형화될수록 액정패널의 휨 정도는 커지게 된다. 이때, 액정패널이 위로 휘는 경우에는 전술한 바와 같이 액정패널과 기구 사이의 갭이 점차 줄어드는 경향에 따라 상부 케이스(121)와 같은 기구에 의해 액정패널의 모서리에서 눌림이 발생하게 된다. 이때, 액정표시장치의 사이즈 및 구성에 따라 다르겠지만, 액정패널의 눌림에 의한 빛샘이 발생되지 않도록 허용되는 휨 정도는 0 ~ 1mm 정도이다. 참고로, 일 예로 휨 정도는 60℃에서 24시간동안 패널 휨 테스트 결과 발생한 액정패널의 높낮이 차를 의미한다. 반면, 액정패널이 아래로 휘는 경우에는 전술한 위로 휘는 경우에 비해 기구에 의한 액정패널의 눌림이 발생할 가능성은 적으나, 하부 편광판(111)이 하부의 광학시트(141)에 접촉할 경우 에그 뮤라(egg mura)가 발생할 가능성이 있으며, 이때 액정표시장치의 사이즈 및 구성에 따라 다르겠지만, 허용되는 휨 정도는 0 ~ 3.5mm 정도이다. 상기의 결과로부터 빛샘 측면에서는 액정패널이 평평하거나, 아니면 아래로 약하게 휘는 컵(cup) 형상이 유리하다는 것을 알 수 있으며, 이를 위해 본 발명에서는 상, 하부 편광판(101, 111)의 수축률 제어를 통해 편광판(101, 111) 부착 시 액정패널의 휨 방향을 컵 형상으로 설계하는 것을 특징으로 한다. 또한, 기존의 위상차 필름에 대해 건조를 많이 하고 연신을 적게 함으로써 기존대비 수축률을 감소시키는 것을 특징으로 한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 사용되는 위상차 필름의 물성을 나타내는 표다. 상기 도 4를 참조하면, 위상차 필름에 있어 탄성률이 편광판의 수축률에 영향을 주는 주 요인이며, 파스칼(Pa)은 압력에 대한 SI 유도단위로 1 파스칼은 1 제곱미터 당 1 뉴턴의 힘이 작용할 때의 압력에 해당한다. 이때, 위상차 필름 A는 5.0x10 7 Pa ~ 8.0x10 7 Pa, 바람직하게는 약 6.67x10 7 Pa의 탄성률을 가진 사이클로올레핀 폴리머(Cycloolefin Polymer; COP) 필름이고, 위상차 필름 B는 1.0x10 8 Pa ~ 3.0x10 8 Pa, 바람직하게는 약 1.29x10 8 Pa의 탄성률을 가진 저위상차 TAC 필름이며, 위상차 필름 C는 1.0x10 9 Pa ~ 4.0x10 9 Pa, 바람직하게는 약 2.3x10 9 Pa의 탄성률을 가진 아크릴(acryl)계 위상차 필름을 나타낸다. 그리고, 상기 위상차 필름 A, 위상차 필름 B 및 위상차 필름 C의 열팽창계수(Coefficient of Thermal Expansion; CTE)는 각각 약 99ppm/K, 60ppm/K 및 60ppm/K이다. 참고로, 상기 COP 필름과 상기 아크릴계 위상차 필름은 용융 압출(melt extrusion) 방식으로 제막할 수 있는데, 상기 용융 압출 방식은 압출 방식과 동일하나 물을 사용하지 않고 고온에서 녹을 수 있는 바인더(binder)를 사용하여 고온에서 반죽한 뒤 스크린을 통과시켜 압출하는 방식이다. 또한, 상기 저위상차 TAC 필름은 TAC 필름에 위상차를 낮추는 첨가제를 넣어서 제막할 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 사용되는 점착제의 물성을 나타내는 표다. 상기 도 5를 참조하면, 점착제에 있어 탄성률 및 점착력이 편광판의 수축률에 영향을 주는 요인이며, 1gf(gram force)는 약 0.00980665N에 해당한다. 이때, 점착제 a는 4.1x10 5 Pa ~ 4.2x10 5 Pa, 바람직하게는 약 4.17x10 5 Pa의 탄성률을 가진 COP용 점착제이고, 점착제 b는 4.4x10 5 Pa ~ 4.5x10 5 Pa, 바람직하게는 약 4.48x10 5 Pa의 탄성률을 가진 COP용 점착제이며, 상기 COP용 점착제는 기본적으로 아크릴레이트(acrylate)계 폴리머와 이소시아네이트(isocyanate)계 가교제와 실라인 커플링제(silane coupling agent) 및 대전방지제로 구성되어 있다. 또한, 점착제 c는 1.0x10 6 Pa ~ 2.0x10 6 Pa, 바람직하게는 약 1.27x10 6 Pa의 탄성률을 가진 저위상차 TAC 필름용 점착제이며, 점착제 d는 3.0x10 5 Pa ~ 4.0x10 5 Pa, 바람직하게는 약 3.58x10 5 Pa의 탄성률을 가진 아크릴계 위상차 필름용 점착제이다. 그리고, 상기 점착제 a, 점착제 b, 점착제 c 및 점착제 d의 점착력은 각각 약 271gf/mm, 242gf/mm, 329gf/mm 및 1041gf/mm이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 편광판의 구성 및 이에 따른 수축률을 나타내는 표로써, 80℃에서 24시간동안 패널 휨 테스트를 진행한 결과를 나타내고 있다. 상기 도 6을 참조하면, 편광판 I는 기존의 구조로 위상차 필름 A와 점착제 b로 구성되어 있으며, 상부 편광판 및 하부 편광판에서 각각 수축률이 -0.151 및 -0.165를 나타내고 있다. 그리고, 편광판 II는 위상차 필름 A와 점착제 a로 구성되고, 편광판 III은 위상차 필름 B와 점착제 c로 구성되며, 편광판 IV는 위상차 필름 C와 점착제 d로 구성되어 있다. 이때, 상기 편광판 II의 경우에는 상부 편광판 및 하부 편광판에서 각각 수축률이 -0.221 및 -0.227을 나타내고 있고, 상기 편광판 III의 경우에는 상부 편광판 및 하부 편광판에서 각각 수축률이 -0.105 및 -0.086을 나타내고 있으며, 상기 편광판 IV의 경우에는 하부 편광판에서 수축률이 -0.120을 나타내고 있다. 이와 같은 구성의 조합을 가지고 액정표시장치의 상, 하부 편광판을 설계할 경우 24시간의 패널 휨 테스트 결과, 상, 하부 편광판으로 상기 편광판 II, IV의 조합을 사용한 경우에 가장 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 다만, 공정의 편의성을 고려하면, 상기 상, 하부 편광판으로 상기 편광판 II, I의 조합을 사용하거나 상기 편광판 III, I의 조합을 사용한 경우에 양호한 결과를 얻을 수 있다. 도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 편광판에 있어 상, 하부 편광판의 조합별 휨량을 개략적으로 보여주는 3D 이미지이다. 또한, 도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 편광판에 있어 상, 하부 편광판의 조합별 액정패널의 빛샘을 개략적으로 보여주는 사진이다. 이때, 상기 도 7a 및 도 8a는 상, 하부 편광판으로 상기 편광판 I, I의 조합을 사용한 경우에 있어 액정패널의 휨량 및 빛샘을 개략적으로 보여주는데, 액정패널이 위로 휘어진 상태에서 높낮이 차가 크게 있어 전체적으로 빛샘이 강하게 발생하는 것을 알 수 있다. 상기 도 7b 및 도 8b는 상, 하부 편광판으로 상기 편광판 III, II의 조합을 사용한 경우에 있어 액정패널의 휨량 및 빛샘을 개략적으로 보여주는데, 액정패널이 위로 휘어진 상태에서 높낮이 차가 비교적 크게 있어 부분적으로 빛샘이 발생한 것을 알 수 있다. 상기 도 7c 및 도 8c는 상, 하부 편광판으로 상기 편광판 III, I의 조합을 사용한 경우에 있어 액정패널의 휨량 및 빛샘을 개략적으로 보여주는데, 액정패널이 위로 휘어진 상태에서 높낮이 차가 비교적 적어 빛샘이 개선된 것을 알 수 있다. 상기 도 7d 및 도 8d는 상, 하부 편광판으로 상기 편광판 II, IV의 조합을 사용한 경우에 있어 액정패널의 휨량 및 빛샘을 개략적으로 보여주는데, 액정패널이 아래로 휘어진 상태에서 높낮이 차가 비교적 적어 빛샘이 개선된 것을 알 수 있다. 또한, 상기 도 7e 및 도 8e는 상, 하부 편광판으로 상기 편광판 II, I의 조합을 사용한 경우에 있어 액정패널의 휨량 및 빛샘을 개략적으로 보여주는데, 액정패널이 아래로 휘어진 상태에서 높낮이 차가 비교적 적어 빛샘이 개선된 것을 알 수 있다. 이와 같이 상, 하부 편광판의 수축률을 제어하여 편광판 부착 시 액정패널의 휨 방향을 아래로 약하게 휘는 컵 형상으로 설계하는 경우 액정표시장치의 대형화 및 박형화에 따른 빛샘을 개선할 수 있게 된다. 또한, PVA 건조 시 건조온도를 높여서 건조하는 한편, 연신을 적게 함으로써 기존대비 수축률을 감소시킬 수 있게 된다. 상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
101,111 : 편광판 105 : 컬러필터 기판
110 : 어레이 기판 115a,115b : 접착 테이프
121 : 상부 케이스 122 : 하부 커버
140 : 백라이트 유닛 141 : 광학시트
142 : 도광판 143 : 반사판
144 : LED 인쇄회로기판 145 : LED 어레이 |
