KR20070077675A

KR20070077675A - 편광판 및 편광판이 부착된 액정 표시 패널

Info

Publication number: KR20070077675A
Application number: KR1020060007385A
Authority: KR
Inventors: 최상건; 이남석; 홍권삼; 유두환; 손현덕
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2007-07-27

Abstract

본 발명은 대형 액정 표시 패널에 복수의 편광판을 부착할 때 이들 편광판의 이음새 부분의 비편광 영역을 최소화하는 편광판 및 상기 편광판이 부착된 액정 표시 패널에 관한 것이다. 본 발명에 따른 편광자를 갖는 편광판은 적어도 편광자의 일 측면이 소정 경사각으로 경사지게 형성된다. 또한, 본 발명에 따른 액정 표시 패널은 일 면에 복수의 편광판이 부착되고, 상기 편광판의 이음새 부분에서 적어도 편광자의 측면이 소정 경사각으로 경사지게 형성된다. 이때, 상기 편광판은 상기 편광자와, 상기 편광자의 상하면에 적층된 지지체층과, 상기 지지체층의 일 면에 적층된 접착층을 포함하고, 상기 편광판의 일 측면은 전체가 경사지게 형성된 것이 바람직하다.

액정 표시 패널, 편광판, 이음새, 편광자, 경사면

Description

편광판 및 편광판이 부착된 액정 표시 패널 {POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY WITH POLARIZING PLATES ATTACHED}

도 1은 액정 표시 패널의 크기에 대응하지 못하는 하부 편광판을 액정 표시 패널에 부착한 상태를 도시한 배면도이다.

도 2는 도 1의 선 II-II를 따라 취한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 편광판이 부착된 액정 표시 패널 및 백라이트 유닛의 개략 단면도이다.

도 4는 일반적인 편광판의 단면을 도시하는 개략도이다.

도 5는 롤 형상의 절단되지 않은 편광판과 원하는 크기의 편광판을 비교하여 도시하는 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 하부 편광판을 대형 액정 표시 패널에 부착한 상태의 배면도이다.

도 7은 도 6의 선 VII-VII을 따라 취한 단면도이다.

도 8은 하부 편광판의 일 측면에 형성된 경사면의 경사각을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 액정 표시 패널 120: 백라이트 유닛

200: 하부 편광판 200A: 제1 하부 편광판

200B: 제2 하부 편광판 200R: 롤 형태 편광판

220: 편광자 230, 210: 지지체층

250: 접착층 260: 보호 필름

300: 간격 400: 상부 편광판

본 발명은 액정 표시 패널에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 대형 액정 표시 패널에 복수의 편광판을 부착할 때 이들 편광판의 이음새 부분의 비편광 영역을 최소화하는 편광판 및 상기 편광판이 부착된 액정 표시 패널에 관한 것이다.

액정 표시 장치에서 액정 표시 패널의 양 면에는 상부 및 하부 편광판이 각각 부착되어 일정 방향으로 진동하는 광만을 통과시킴으로써, 액정 표시 패널 내의 액정이 광의 투과성을 제어하기 용이하도록 만들어 준다. 이러한 상부 및 하부 편광판은 각각의 연신 방향이 서로 교차되도록, 즉 90도 차이를 두고 부착된다.

이러한 편광판은 최근 액정 표시 장치가 대형화됨에 따라 다른 각종 부품들과 함께 그 크기와 관련된 문제가 가장 크게 대두되고 있다. 편광판의 경우 액정 표시 패널의 핵심 부품임에도 불구하고, 크기 증대를 위해서는 많은 설비의 투자와 시간이 요구되어 액정 표시 패널의 대형화에 부응하지 못하는 경우가 많다. 따라서, 대형 액정 표시 패널에 그보다 작은 크기의 편광판을 여러 장을 이어서 부착시 키게 된다.

도 1은 액정 표시 패널의 크기에 대응하지 못하는 복수의 하부 편광판을 대형 액정 표시 패널에 부착한 상태를 도시한 배면도이고, 도 2는 도 1의 선 II-II를 따라 취한 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 대형 액정 표시 패널(10)의 어느 일 면에는 편광판 크기의 제약으로 인해 편광판(20A, 20B)이 이어서 부착되는 경우가 발생할 수 있다. 이때, 상기 편광판(20A, 20B)은 서로 중첩되게 부착될 수 없기 때문에 이들 각각의 가장자리가 서로 인접하도록 부착시킬 수밖에 없다. 그러나, 상기 편광판(20A, 20B)을 아무리 서로 인접하게 부착한다고 하더라도 이들 사이의 이음새 부분에는 미세한 간격(30)이 존재하게 된다.

이에 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 이음새 부분의 미세한 간격(30)을 통해서는 광이 지나가면 편광판(20A, 20B)을 통과하지 않게 된다. 이러한 이유로 상기 간격(30)을 지나는 광은 비편광 상태로 액정 표시 패널(10)에 입사하거나 그로부터 출사되어, 그에 인접한 편광판을 지나는 광들과 휘도차이가 발생하게 된다. 이는 상기 간격(30)에 대응하는 라인 형태의 불량으로 나타나게 된다.

본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대형 액정 표시 패널의 제작 시 복수개의 편광판을 이어서 부착할 때 이들 사이의 이음 부분의 비편광 영역을 최소화하는 편광판 및 상기 편광판이 부착된 액정 표시 패널을 제공하는 것이다.

전술된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 편광자를 갖는 편광판은 적어도 편광자의 일 측면이 소정 경사각으로 경사지게 형성된다.

상기 편광판은 상기 편광자와, 상기 편광자의 상하면에 적층된 지지체층과, 상기 지지체층의 일 면에 적층된 접착층을 포함하고, 상기 편광판의 일 측면은 전체가 경사지게 형성된 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 일 태양에 따른 액정 표시 패널은 일 면에 복수의 편광판이 부착되고, 상기 편광판의 이음새 부분에서 적어도 편광자의 측면이 소정 경사각으로 경사지게 형성된다.

인접하는 편광판의 경사지게 형성된 편광자의 측면은 서로 평행할 수 있다. 이때, 서로 인접하는 편광자 사이의 이음새 부분의 간격을 Lg라 하고 이들 각각의 두께를 Lt라고 할 때 상기 소정 경사각은 arctan(Lt/Lg)보다 작은 것이 바람직하다.

서로 인접하는 편광자 사이의 이음새 부분은 액정 표시 패널의 가장자리에 위치되는 것이 바람직하다.

이하 도면을 참조하여, 액정 표시 패널에 부착되는 본 발명에 따른 편광판 및 상기 편광판이 부착된 액정 표시 패널의 바람직한 실시예를 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 따른 편광판이 부착된 액정 표시 패널 및 백라이트 유닛의 개략 단면도이고, 도 4는 일반적인 편광판의 단면을 도시하는 개략도이고, 도 5는 롤 형상의 절단되지 않은 편광판과 원하는 크기의 편광판을 비교하여 도시하는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 하부 편광판을 대형 액정 표시 패널에 부착한 상태의 배면도이고, 도 7은 도 6의 선 VII-VII을 따라 취한 단면도이고, 도 8은 하부 편광판의 일 측면에 형성된 경사면의 경사각을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 액정 표시 장치는 광의 투과량을 제어하여 화상을 표시하는 액정 표시 패널(100)과, 상기 액정 표시 패널(100)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(120)으로 구성된다. 상기 액정 표시 패널(100)은 박막 트랜지스터와 같은 다수의 스위칭 소자가 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 공통 전극 및 컬러 필터가 형성된 컬러 필터 기판으로 구성된다. 이들 두 기판은 가장자리를 서로 접합하여 형성된 공간에 액정이 충진되며, 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판의 하측면 및 상측면에 하부 및 상부 편광판(200, 400)이 각각 부착된다. 상기 하부 및 상부 편광판(200, 400)은 일정 방향으로 진동하는 광만을 통과시킴으로써, 액정 표시 패널(100) 내의 액정이 광의 투과성을 제어하기 용이하도록 만들어 준다. 즉, 편광판(200, 400)은 연신 방향으로 진동하는 광을 흡수하고 그에 수직인 방향으로 진동하는 광을 투과시키는 기능을 가진다.

상기 편광판(200, 400)의 각각은 도 4에 도시된 바와 같이, 편광자(220), 지지체층(230, 210), 접착층(250) 및 보호 필름(260, 260)을 포함한다. 상기 편광자(220)는 PVA(Poly Vinyl Alcohol)의 필름을 일 방향으로 연신시켜, 요오드(I₂)와 이 색성 염료의 용액에 침지시켜 제조한다. 요오드 분자와 염료 분자는 연신 방향으로 나란하게 배열된다. 요오드 분자(I₂)와 염료 분자는 이색성을 보이기 때문에 연신 방향으로 진동하는 광은 흡수하고, 그에 직각인 방향으로 진동하는 광은 투과시키는 기능을 갖게 된다. 그러나, 편광자(220)는 그 자체가 투과축의 방향에 대한 기계적 강도가 약하고, 열이나 수분에 의해 수축하거나, 편광 기능이 떨어지기 때문에, 편광자(220)의 양 면에 지지체층(230, 210)을 적층한다. 상기 지지체층(230, 210) 중 일 면에는 접착층(250)이 형성되어 이를 통하여 편광판(200, 400)이 액정 표시 패널(100)에 부착된다. 또한, 이러한 편광판의 상부 및 하부에는 보호 필름(260, 260)이 부착된다. 상기 보호 필름(260, 260)은 각종 조립 공정에 있어서 편광판 표면을 이물질로부터 보호하기 위한 것으로, 추후 편광판(200, 400)을 액정 표시 패널(100)에 부착할 때 분리된다.

이러한 하부 및 상부 편광판(200, 400)은 일반적인 롤 대 롤(roll to roll) 방식으로 제작됨으로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 롤 형태로 제공되어 원하는 크기로 절단된 다음 각각의 연신 방향이 서로 교차되도록, 즉 90도 차이를 두고 액정 표시 패널(100)의 하부면 및 상부면에 각각 부착된다.

이때, 롤 형태 편광판(200R)은 소정의 유효폭(W)을 갖고 연신 방향으로 연장된 길이를 갖도록 권취된다. 하부 및 상부 편광판(200, 400)은 각각의 연신 방향이 서로 90도의 차이를 갖도록 액정 표시 패널(100)의 하부면 및 상부면에 각각 부착되어야 하기 때문에, 액정 표시 패널의 한 변의 길이가 상기 유효폭(W)보다 크게 되면, 액정 표시 패널(100)의 일 면에는 적어도 2장의 편광판이 부착되어야 한다.

예를 들어, 현재 사용되는 절단되지 않은 롤 형태 편광판(200R)의 유효 폭(W)이 1400mm인 경우, 82인치 편광판의 가로 및 세로 길이(PL1, PL2)는 각각 1816.8mm 및 1027.77mm이기 때문에, 상기 편광판의 가로 길이(PL1)는 롤 형태 편광판(200R)의 유효폭(W)보다 크게 된다. 통상 상부 편광판(400)은 가로 방향을 연신 방향으로 하고 하부 편광판(200)은 세로 방향을 연신 방향으로 하여 액정 표시 패널(100)의 상부 및 하부면에 부착된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 편광판(400)은 1816.8mm의 가로 길이(PL1)를 롤 형태 편광판(200R)의 길이 방향으로 맞추고 1027.77mm의 세로 길이(PL2)를 롤 형태 편광판(200R)의 폭 방향으로 맞추어 절단할 수 있다. 그러나, 상기 상부 편광판(400)에 대해 90도로 교차하여 절단해야 하는 하부 편광판(200)은 가로 길이(PL1) 1816.8mm를 1400mm의 폭(W)을 갖는 롤 형태 편광판(200R)의 폭 방향으로 맞추어 절단할 수 없다. 따라서, 상기 하부 편광판(200)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B) 2장으로 절단하여 서로 인접하게 액정 표시 패널(100)의 하부면에 부착된다.

이때, 상기 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B)의 서로 인접하게 되는 부분은 경사지게 절단한다. 즉, 롤 형태 편광판(200R)을 절단하여 상기 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B)을 마련할 때, 상기 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B)이 서로 인접하게 되는 측면 부분은, 도 7에 도시된 바와 같이, 서로 평행한 소정 경사각(a)을 갖도록 비스듬히 절단된다. 이와 같이, 상기 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B)의 서로 인접하게 되는 측면 부분을 비스듬히 절단하고 각각의 경사면 이 서로 대면하도록 상기 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B)을 액정 표시 패널(100)에 부착한다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B) 내의 제1 및 제2 편광자(220A, 220B)의 경사면을 수직축에 대해, 즉 수평면 상에 투영시켰을 때 이들 경사면은 서로 이격되지 않는다. 즉, 수평면 상에 투영된 이들 경사면은 적어도 일부가 서로 중첩된다. 따라서, 상기 액정 표시 패널(100)의 하부에서 들어온 광은 상기 제1 및 제2 편광자(220A, 220B)의 어느 일부를 지나가게 되어, 상기 광은 편광 상태로 액정 표시 패널(100)에 진입하게 되어 고른 광학 분포를 갖게 된다.

이와 같은 상기 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B)의 경사면에 의해, 상기 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B) 사이의 이음새 부분에 일정 간격(300)이 존재하더라도, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B)이 부착된 액정 표시 패널(100)을 아래에서 보면 상기 이음새 부분의 간격(300)은 보이지 않게 된다.

이때, 상기 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B) 내의 제1 및 제2 편광자(220A, 220B)의 경사면이 수직축에 대해, 즉 수평면 상에 투영되었을 때 일부 영역이 중첩되기 위해서 상기 경사각(a)은 일정값 이하가 되어야 한다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 편광자(220A)와 제2 편광자(220B) 사이의 이음새 부분의 간격(300)의 거리를 Lg라 하고 이들 각각의 두께를 Lt라고 하면, 상기 경사각(a)은 arctan(Lt/Lg)보다 작은 값인 것이 바람직하다. 즉, 상기 경사각(a)은 arctan(Lt/Lg)보다 작게 되면, 제1 및 제2 편광자(220A, 220B)의 상기 경사면은 수 평면 상에 투영되었을 때 적어도 일부가 중첩된다. 따라서, 이 경우 상기 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B)의 이음새 부분을 수직으로 지나가는 광은 모두 편광 상태로 변환되어 액정 표시 패널(100)로 입사하게 된다.

한편, 도 6에는 상기 제1 및 제2 하부 편광판(200A, 200B)의 이음새가 중심에 형성되어 있는 것으로 도시하였으나, 실제로 상기 이음새는 사용자의 시선이 적게 가는 가장자리에 가까이 위치되는 것이 바람직하다.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 편광판은 대형 액정 표시 장치에 적용하는 것으로 설명하였으나, 그에 한정되지 않는다. 즉, 액정 표시 장치뿐만 아니라 편광판이 부착되는 어떠한 광학 장치에도 그의 크기가 주어진 편광판보다 큰 경우에는 본 발명의 편광판은 적용이 가능하다.

전술된 구성을 갖는 본 발명의 편광판에 의해서, 2장 이상의 편광판이 하나의 액정 표시 패널의 일 면에 부착되더라도 비편광 영역을 최소화할 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치에서 비교적 고가인 편광판을 액정 표시 패널의 크기에 맞추어 생산하지 않더라고 대형 액정 표시 패널에 적용하여 균일한 휘도를 얻을 수 있다. 이와 같은 본 발명의 편광판을 사용하면, 해당 크기의 편광판을 사용하지 않 고도, 즉 액정 표시 패널의 크기에 대응하는 편광판을 생산하기 전에 대형 액정 표시 장치의 일정 화질을 확보하여 시장을 선점 할 수 있다.

Claims

편광자를 갖는 편광판으로서,

적어도 편광자의 일 측면이 소정 경사각으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 편광판.
청구항 1에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광자와, 상기 편광자의 상하면에 적층된 지지체층과, 상기 지지체층의 일 면에 적층된 접착층을 포함하고, 상기 편광판의 일 측면은 전체가 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 편광판.
일 면에 복수의 편광판이 부착되고,

상기 편광판의 이음새 부분에서 적어도 편광자의 측면이 소정 경사각으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
청구항 3에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광자와, 상기 편광자의 상하면에 적층된 지지체층과, 상기 지지체층의 일 면에 적층된 접착층을 포함하고, 상기 편광판의 일 측면은 전체가 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 인접하는 편광판의 경사지게 형성된 편광자의 측면은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
청구항 5에 있어서, 서로 인접하는 편광자 사이의 이음새 부분의 간격을 Lg라 하고 이들 각각의 두께를 Lt라고 할 때 상기 소정 경사각은 arctan(Lt/Lg)보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 서로 인접하는 편광자 사이의 이음새 부분은 액정 표시 패널의 가장자리에 위치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.