KR20130074987A - 액정 패널 및 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20130074987A
KR20130074987A KR1020110143147A KR20110143147A KR20130074987A KR 20130074987 A KR20130074987 A KR 20130074987A KR 1020110143147 A KR1020110143147 A KR 1020110143147A KR 20110143147 A KR20110143147 A KR 20110143147A KR 20130074987 A KR20130074987 A KR 20130074987A
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유현선
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 제1 편광판; 액정셀; 제2 편광판을 포함하고, 상기 제1 편광판의 수축률 및 제2 편광판의 수축률 조절을 통해 빛샘 현상이 개선된 액정 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.

Description

액정 패널 및 액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL PANEL AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자 디스플레이 장치란 다양한 정보를 시각적으로 전달하는 장치를 말한다. 즉, 전자 디스플레이 장치란 각종 전자 기기로부터 출력되는 전기적 정보 신호를 인간의 시각으로 인식 가능한 광 정보 신호로 변환하는 전자 장치라고 정의할 수 있으며, 인간과 전자 기기를 연결하는 가교적 역할을 담당하는 장치로 정의될 수도 있다.
이러한 전자 디스플레이 장치에 있어서, 광 정보 신호가 발광 현상에 의해 표시되는 경우에는 발광형 표시(emissive display) 장치로 불려지며, 반사, 산란, 간섭 현상 등에 의해 광 변조를 표시하는 경우에는 수광형 표시(non-emissive display) 장치로 일컬어진다. 능동형 표시 장치라고도 불리는 상기 발광형 표시 장치로는 음극선관(cathode ray tube, CRT), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP), 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 및 전자발광표시장치(electroluminescent display, ELD) 등을 들 수 있다. 또한, 수동형 표시 장치인 상기 수광형 표시 장치에는 액정표시장치(liquid crystal display, LCD), 전기화학 표시장치(electrochemical display, ECD) 및 전기 영동 표시장치(electrophoretic image display, EPID) 등이 해당된다.
음극선관(CRT)은 텔레비전이나 컴퓨터용 모니터 등과 같은 화상표시장치에서 널리 사용되어 왔으나, 무거운 중량, 큰 용적 및 높은 소비 전력 등과 같은 많은 단점을 가지고 있다.
반도체 기술의 급속한 진보에 의해 각종 전자 장치의 고체화, 저 전압 및 저 전력화와 함께 전자 기기의 소형 및 경량화에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 디스플레이 장치, 즉 얇고 가벼우면서도 낮은 구동 전압 및 낮은 소비 전력의 특징을 갖춘 평판 패널(flat panel)형 디스플레이 장치에 대한 요구가 급격히 증대하고 있다.
현재 개발된 여러 가지 평판 디스플레이 장치 중에서 액정표시장치는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 음극선관에 가까운 화상 표시가 가능하기 때문에 다양한 전자 장치에 광범위하게 사용되고 있다.
액정표시장치는 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 상기 전극에 전압을 인가하여 상기 액정층의 액정 분자들을 재배열시켜 투과되는 빛의 양을 조절하여 디스플레이 장치이다. 상기 두 장의 기판에는 각각 전극이 형성되며, 각 전극에 인가되는 전압을 스위칭하기 위한 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)가 두 장의 기판 중 하나의 기판에 형성된다.
이와 같은 액정표시장치는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트 유닛이 필요하다.
상기 액정표시장치에 있어서, 대한민국 등록특허 제10-1045722호에서는, 점착제의 크리프 변화량에 따른 패널 주연부의 빛샘 현상을 억제하는 내용을 개시하고 있다. 즉, 점착제층의 탄성율을 조절하여 특정 액정 장치에서 빛샘 현상을 억제하는 방법이다. 그러나, 액정 표시 장치에서 패널과 백라이트 유닛의 간격이 좁을 때, 빛샘 현상을 개선할 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1045722호
본 발명은 제1 편광판 수축률 및 제2 편광판 수축률의 조절을 통해 빛샘 현상이 감소된 액정 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 액정 표시 장치에서 액정 패널과 백라이트 유닛의 간격이 4mm 미만일 경우, 상기 액정 패널에 포함되는 제1 편광판 수축률 및 제2 편광판 수축률을 조절하여 빛샘 현상이 감소된 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제1 편광판; 액정셀; 제2 편광판을 포함하고, 상기 제1 편광판의 수축률이 제2 편광판의 수축률보다 큰 액정 패널을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 액정 패널 및 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 액정 패널 및 백라이트 유닛의 간격이 4mm 미만인 액정 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 액정 패널에 포함되는 제1 편광판 수축률 및 제2 편광판의 수축률 조절을 통하여, 빛샘 현상이 개선된 액정 패널을 제공할 수 있다.
또한, 제1 편광판 및 제 2 편광판의 수축률 조절을 통하여, 액정 패널 및 백라이트 유닛의 간격이 4mm 미만인 경우에도 빛샘 현상이 개선된 액정 표시 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 액정 패널의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 제1 편광판; 액정셀; 제2 편광판을 포함하고, 상기 제1 편광판의 수축률이 제2 편광판의 수축률보다 큰 액정 패널을 제공한다.
이때, 상기 제1 편광판 및 제2 편광판은 보호필름, 편광자 및 위상차 필름을 포함하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 제1 편광판은 제1 보호필름, 편광자 및 제1 위상차 필름을 포함하고, 제2 편광판은 제2 보호필름, 편광자 및 제2 위상차 필름을 포함하는 것이 좋다. 이때, 상기 제1 편광판 및 제2 편광판이 점착제에 의하여 상기 액정셀의 양면에 부착되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 편광판은 편광자에 제1 보호필름 및 제1 위상차 필름을 40 내지 85℃ 온도 조건에서 접착시키는 것이 바람직하며, 제2 편광판은 편광자에 제2 보호필름 및 제2 위상차 필름을 60 내지 80℃ 온도 조건에서 접착시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 제1 편광판은 건조 온도 40 내지 70℃에서 80 내지 85%의 건조 공정 진행률과, 70 내지 85℃에서 15 내지 20%의 건조 공정 진행률을 나타내는 것이 좋고, 제2 편광판은 건조 온도 60 내지 70℃에서 20 내지 50%의 건조 공정 진행률과, 70 내지 80℃에서 50 내지 80%의 건조 공정 진행률을 나타내는 것이 좋지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 제1 편광판 및 제2 편광판의 수축률은 60 내지 100℃ 온도에서 12 내지 36시간 방치 후 제1 편광판 및 제2 편광판의 길이변화를 측정하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 80℃ 온도에서 24시간 방치 후 길이 변화를 측정하는 것이 좋다.
상기 제1 편광판 수축률 및 제2 편광판 수축률의 수축률비가 1.2 내지 2인 것이 바람직하며, 상기 수축률비가 상술한 범위를 만족할 경우, 액정 패널 및 백라이트 유닛의 간격이 4mm 미만일 경우라도 액정 패널의 빛샘 현상이 발생하지 않는다. 이때, 상기 제1 편광판 수축률 및 제2 편광판 수축률의 수축률비는 제1 편광판 수축률/제2 편광판 수축률을 나타낸다.
본 발명은 상기 액정 패널 및 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 액정 패널 및 백라이트 유닛의 간격이 4mm 미만인 액정 표시 장치를 제공한다. 이때, 상기 액정 패널은 제1 편광판; 액정셀; 제2 편광판을 포함하고, 상기 제1 편광판의 수축률이 제2 편광판의 수축률보다 크기 때문에, 상기 액정 패널 및 백라이트 유닛의 간격이 4mm 미만이라도 액정 표시 장치의 빛샘 현상이 나타나지 않는다.
이때, 보다 바람직하게는 상기 액정 패널과 백라이트 유닛의 간격이 0.1 내지 2mm인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
1. 편광자의 제조
편광자의 기재필름으로 폴리비닐알코올 수지 필름을 온도 조건 20℃ 내지 30℃에서, 60초 내지 240초간 순수(deionized water) 외에, 붕산, 염화물, 무기산, 무기염, 수용성 유기 용매 및 알코올류 첨가한 팽윤용액에서 침지하여 염료가 착색될 수 있는 공간을 확보하는 팽윤단계; 상기 기재필름을 20℃ 내지 35℃의 온도 조건 하에서 물 100중량부에 대하여 요오드 0.1중량부 및 요오드화칼륨 5중량부를 포함하는 수용액을 이용하여, 60초 내지 300초간 침지 처리하여 염색하는 염색단계; 상기 염색한 기재필름을 물 100중량부에 대하여 붕산을 5중량부 포함하는 수용액에 침지시키는 붕산처리단계; 및 상기 기재필름을 50℃ 내지 80℃의 온도 범위에서 건조하는 건조단계를 거쳐 두께 20㎛인 편광자를 제조하였다.
2. 제1, 2 편광판의 제조
상기 편광필름의 양 측에, 접착제층을 통해 보호 필름을 적층하여 제1, 2 편광판을 제조하였다. 상기 보호 필름으로 두께 30㎛의 폴리에스테르 수지 필름을 사용하였다. 편광 필름 및 보호 필름의 표면에 접착제로 폴리비닐알코올 수지 수용액을 균일하게 도포하고, 도포면에 다른 한쪽의 필름을 포개어 롤 등에 의해 접합하여, 건조하여, 편광필름과 보호필름을 접착하여, 접착제층을 형성하였다.
이때, 제1 편광판의 경우에 온도 범위 40℃ 내지 70℃ 에서 건조 공정 진행률의 80%, 70℃ 내지 85℃에서 건조 공정 진행률의 20% 비율로 접착하였고, 제2 편광판의 경우 온도 범위 60℃ 내지 70℃에서 건조 공정 진행률 50%, 70℃ 내지 80℃ 에서 건조 공정 진행률 50% 비율로 진행하여 접착하였다.
3. 제1 편광판 수축률 및 제2 편광판 수축률의 수축률비 측정
10cm X 10cm 사이즈의 제1, 2 편광판을 치수측정기를 이용하여 길이를 측정한후 고온 고습 챔버(80℃, 90%)에 24시간 투입한 후, 길이변화비를 측정하고, 제1 편광판 수축률 및 제2 편광판 수축률의 수축률비를 측정한 결과, 수축률비는 1.2로 측정되었다.
4. 점착제의 제조
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, n-부틸아크릴레이트 100중량부에 대하여, 아크릴산 5중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 0.1중량부를, 아세트산에틸과 함께 부가하고, 질소 가스 기류하, 60℃에서 4시간 반응시킨 후, 그 반응액에 아세트산에틸을 부가하여 중량 평균 분자량 210만의 아크릴계 폴리머를 함유하는 용액(고형분 농도 30 ％)을 얻었다.
상기 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100중량부에 대하여, 톨릴렌디이소시아네이트(니혼 폴리우레탄 고오교오 가부시끼가이샤제, 상품명: 코로네이트 L)를 1중량부 배합하여 아크릴계 점착제를 제조하였다.
5. 액정 패널의 제조
제1 보호필름, 편광자 및 제1 위상차 필름이 순차 적층된 제1 편광판에서, 제1 위상차 필름의 일면에, 상기 점착제를 도포 시공(건조 두께 20 ㎛)하고, 47인치용(세로 1054.8㎜ × 가로 600.3㎜)의 IPS모드의 액정셀(LGDisply)의 시인면에 접합하였다.
제2 보호필름, 편광자 및 제2 위상차 필름이 순차 적층된 제2 편광판에서, 제2 위상차 필름의 일면에, 점착제를 도포 시공(건조 두께 20㎛)하고, 상기 액정셀의 시인면과 반대면에 접합하여 액정 패널을 제작하였다. 이때, 상기 제1 편광판은 그 편광자의 흡수축 방향이 액정셀의 긴 변에 평행으로 되도록 접합하였고, 상기 제2 편광판은 그 편광자의 흡수축 방향이 액정셀의 짧은 변에 평행으로 되도록 접합하였다.
< 실시예 2>
상기 실시예 1에 있어서, 제1 편광판의 경우에 온도 범위 40℃ 내지 70℃ 에서 건조 공정 진행률의 80%, 70℃ 내지 85℃에서 건조 공정 진행률의 20% 비율로 접착하고, 제2 편광판의 경우 온도 범위 60℃ 내지 70℃에서 건조 공정 진행률 50%, 70℃ 내지 80℃ 에서 건조 공정 진행률 50% 비율로 진행하여 접착한 것 대신에, 제1 편광판의 경우 온도 범위 40℃ 내지 70℃ 에서 건조 공정 진행률의 85%, 70℃ 내지 85℃에서 건조 공정 진행률의 15% 비율로 접착하고, 제2 편광판의 경우 온도 범위 60℃ 내지 70℃에서 건조 공정 진행률 40%, 70℃ 내지 80℃ 에서 건조 공정 진행률 60% 비율로 진행하여 접착하여, 1 편광판 수축률 및 제2 편광판 수축률의 수축률비가 1.5인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하여 액정 패널을 제조하였다.
< 실시예 3>
상기 실시예 1에 있어서, 제1 편광판의 경우에 온도 범위 40℃ 내지 70℃ 에서 건조 공정 진행률의 80%, 70℃ 내지 85℃에서 건조 공정 진행률의 20% 비율로 접착하고, 제2 편광판의 경우 온도 범위 60℃ 내지 70℃에서 건조 공정 진행률 50%, 70℃ 내지 80℃ 에서 건조 공정 진행률 50% 비율로 진행하여 접착한 것 대신에, 제1 편광판의 경우 온도 범위 40℃ 내지 70℃ 에서 건조 공정 진행률의 85%, 70℃ 내지 85℃에서 건조 공정 진행률의 15% 비율로 접착하고, 제2 편광판의 경우 온도 범위 60℃ 내지 70℃에서 건조 공정 진행률 20%, 70℃ 내지 80℃ 에서 건조 공정 진행률 80% 비율로 진행하여 접착하여, 1 편광판 수축률 및 제2 편광판 수축률의 수축률비가 2인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하여 액정 패널을 제조하였다.
< 비교예 1>
상기 실시예 1에 있어서, 제1 편광판의 경우에 온도 범위 40℃ 내지 70℃ 에서 건조 공정 진행률의 80%, 70℃ 내지 85℃에서 건조 공정 진행률의 20% 비율로 접착하고, 제2 편광판의 경우 온도 범위 60℃ 내지 70℃에서 건조 공정 진행률 50%, 70℃ 내지 80℃ 에서 건조 공정 진행률 50% 비율로 진행하여 접착한 것 대신에, 제1 편광판의 경우 온도 범위 40℃ 내지 70℃ 에서 건조 공정 진행률의 60%, 70℃ 내지 85℃에서 건조 공정 진행률의 40% 비율로 접착하고, 제2 편광판의 경우 온도 범위 60℃ 내지 70℃에서 건조 공정 진행률 70%, 70℃ 내지 80℃ 에서 건조 공정 진행률 30% 비율로 진행하여 접착하여, 1 편광판 수축률 및 제2 편광판 수축률의 수축률비가 0.5인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하여 액정 패널을 제조하였다.
< 비교예 2>
상기 실시예 1에 있어서, 제1 편광판의 경우에 온도 범위 40℃ 내지 70℃ 에서 건조 공정 진행률의 80%, 70℃ 내지 85℃에서 건조 공정 진행률의 20% 비율로 접착하고, 제2 편광판의 경우 온도 범위 60℃ 내지 70℃에서 건조 공정 진행률 50%, 70℃ 내지 80℃ 에서 건조 공정 진행률 50% 비율로 진행하여 접착한 것 대신에, 제1 편광판의 경우 온도 범위 40℃ 내지 70℃ 에서 건조 공정 진행률의 70%, 70℃ 내지 85℃에서 건조 공정 진행률의 30% 비율로 접착하고, 제2 편광판의 경우 온도 범위 60℃ 내지 70℃에서 건조 공정 진행률 60%, 70℃ 내지 80℃ 에서 건조 공정 진행률 40% 비율로 진행하여 접착하여, 1 편광판 수축률 및 제2 편광판 수축률의 수축률비가 0.67인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하여 액정 패널을 제조하였다.
< 비교예 3>
상기 실시예 1에 있어서, 제2 편광판의 경우 온도 범위 60℃ 내지 70℃에서 건조 공정 진행률 50%, 70℃ 내지 80℃ 에서 건조 공정 진행률 50% 비율로 진행하여 접착한 것 대신에, 온도 범위 60℃ 내지 70℃에서 건조 공정 진행률 60%, 70℃ 내지 80℃ 에서 건조 공정 진행률 40% 비율로 진행하여 접착하여, 1 편광판 수축률 및 제2 편광판 수축률의 수축률비가 1인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하여 액정 패널을 제조하였다.
제1 편광판 및 보호필름
건조 공정 진행률		 제2 편광판 및 보호필름
건조 공정 진행률
40℃ ~ 70℃ 70℃ ~ 85℃ 60℃ ~ 70℃ 70℃ ~ 80℃
실시예 1 80% 20% 50% 50%
실시예 2 85% 15% 40% 60%
실시예 3 85% 15% 20% 80%
비교예 1 60% 40% 70% 30%
비교예 2 70% 30% 60% 40%
비교예 3 80% 20% 60% 40%
< 실험예 >
액정 표시 장치의 빛샘 현상 여부를 평가하기 위하여, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 액정 패널을 각각 현저한 온도 변화의 환경하에 노출시켰다. 온도 변화는 -30℃ 에서 액정 패널을 30분간 방치한 후, 70℃ 조건에서 30분간 방치하는 것을 1 사이클로 하고, 이것을 100 사이클 반복하였다.
그 후, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 액정 패널의 흑색 표시 상태에 있어서의 흑색 휘도를 측정하였다. 측정은 암실에서 행하고, 액정 패널로부터 1m 떨어진 지점으로부터 측정 기기(미놀타 가부시끼가이샤제, CA-1500)로 측정하였다.
측정 후, 액정 패널의 5㎜ 간격으로 휘도를 추출하고, 액정 패널의 좌측 상부 코너부, 좌측 단부 중앙부, 좌측하부 코너부 및 중앙부의 3㎝ 사방의 범위에 있어서의 휘도의 평균치를 구하였다.
수축률비(제1 편광판 수축률/제2 편광판 수축률) 빛샘 현상 발생 여부
실시예 1 1.2 미발생
실시예 2 1.5 미발생
실시예 3 2.0 미발생
비교예 1 0.5 발생
비교예 2 0.67 발생
비교예 3 1 발생
액정 패널 및 백라이트 유닛의 간격: 1mm
상기 표 2에서 나타낸 바와 같이, 제1 편광판의 수축률이 제2 편광판의 수축률 보다 큰 실시예 1 내지 3의 액정 패널을 포함하는 액정 표시 장치의 경우 빛샘 현상이 발생하지 않았지만, 제1 편광판의 수축률이 제2 편광판의 수축률과 같거나 작은 비교예 1 내지 3의 액정 패널을 포함하는 액정 표시 장치의 경우 빛샘 현상이 발생된 것을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 제1 편광판; 액정셀; 및 제2 편광판을 포함하고, 상기 제1 편광판의 수축률이 제2 편광판의 수축률보다 큰 액정 패널.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 편광판 수축률 및 제2 편광판 수축률의 수축률비(제1 편광판 수축률/제2 편광판 수축률)가 1.2 내지 2인 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 편광판 및 제2 편광판은 보호필름, 편광자 및 위상차 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  4. 청구항 1의 액정 패널 및 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 액정 패널과 백라이트 유닛의 간격이 4mm 미만인 액정 표시 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 액정 패널과 백라이트 유닛의 간격이 0.1 내지 2mm인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
KR1020110143147A 2011-12-27 2011-12-27 액정 패널 및 액정 표시 장치 KR20130074987A (ko)

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