KR20110073725A

KR20110073725A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20110073725A
Application number: KR1020090130447A
Authority: KR
Inventors: 유재용
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2011-06-30

Abstract

본 발명은, 서로 대향하는 상부 기판 및 하부 기판; 상기 상부 기판 및 하부 기판 사이에 형성되는 액정층; 상기 하부 기판의 하면에 형성된 하부 편광판; 상기 하부 편광판 아래에 형성되는 백라이트; 및 상기 하부 편광판과 상기 백라이트 사이에 형성되어, 상기 백라이트에서 방출된 광의 경로를 변경하여 상기 상부 기판으로 공급되는 광량을 증가시키는 역할을 하는 광 경로 변경부를 포함하여 이루어진 액정표시장치에 관한 것으로서,

본 발명은 하부 편광판과 백라이트 사이에 광 경로 변경부를 형성하여 차광층에 의해 차단될 예정인 광의 경로를 변경하여 그 광이 화상을 표시하는데 기여할 수 있도록 함으로써 광투과도가 증진되고 그에 따라 휘도 특성이 개선되는 효과가 있다.

광투과도, 휘도, 광 경로 변경

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display Device}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 휘도 특성이 개선된 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.

액정표시장치는 하부기판, 상부기판, 및 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 전계 인가 유무에 따라 액정층의 배열이 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.

이하, 도면을 참조로 종래의 액정표시장치에 대해서 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.

도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 액정표시장치는 하부 기판(10), 상부 기판(20), 상기 하부기판(10)과 상부기판(20) 사이에 형성된 액정층(30), 및 상기 하부 기판(10) 아래에 형성된 백라이트(40)를 포함하여 이루어진다.

상기 하부기판(10)의 상면 상에는 소자층(14)이 형성되어 있다. 상기 소자 층(14)은 게이트 라인 및 데이터 라인과 같은 배선층(12)을 포함하여 이루어진다. 도시하지는 않았지만, 상기 소자층(14)은 상기 배선층(12)과 연결되는 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소 전극을 포함하여 이루어진다.

상기 상부기판(20)의 하면 상에는 화소 영역 이외의 영역으로 광이 누설되는 것을 방지하기 위한 차광층(22)이 형성되어 있고, 상기 차광층(22) 사이의 영역에는 색상 구현을 위한 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 컬러필터층(24)이 형성되어 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 컬러필터(24) 상에는 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하기 위한 공통 전극이 형성되어 있다.

상기 하부 기판(10)의 하면 상에는 하부 편광판(16)이 형성되어 있고, 상기 상부 기판(20)의 상면 상에는 상부 편광판(26)이 형성되어 있어, 상기 백라이트(40)에 공급되는 광의 편광방향을 조절할 수 있게 된다.

상기 백라이트(40)는 상기 하부 기판(10)의 아래에 배치되어 상기 하부 기판(10) 쪽으로 광을 공급하는 역할을 한다. 상기 백라이트(40)는 도시하지는 않았지만, 광원 및 상기 광원으로부터 조사된 광이 상기 하부 기판(10) 쪽으로 균일하게 조사될 수 있도록 하는 다양한 구성요소들, 예를 들어 도광판, 확산시트 등을 포함하여 이루어진다.

이와 같은 종래의 액정표시장치는 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계 인가 유무에 따라 상기 액정층(30)의 배열상태가 변경되고, 그에 따라 상기 백라이트(40)에서 공급되는 광의 투과도가 변경되어 화상이 표시되는 원리이다.

그러나, 이와 같은 종래의 액정표시장치는 상기 백라이트(40)에서 공급된 광 의 일부만이 화상을 표시하는데 이용되고 대부분의 광은 손실되는 단점이 있다. 즉, 종래의 액정표시장치는 광투과도가 떨어져 휘도 특성이 저하되는 단점이 있다.

이와 같이 종래의 액정표시장치에서 광투과도를 저하시키는 원인으로서 상기 상부 기판(20)에 형성된 차광층(22)을 들 수 있다.

즉, 도 1의 화살표로 표시된 바와 같이, 상기 백라이트(40)에서 공급되는 광은 상기 하부 기판(10), 액정층(30), 및 상부 기판(20)을 차례로 통과하게 되는데, 이때, 상기 차광층(22)이 형성된 영역(A영역)으로는 광이 통과하지 못하기 때문에 그만큼의 광은 실제로 화상을 표시하는데 기여하지 못하고 손실되게 된다.

따라서, 상기 백라이트(40)에서 공급된 광의 상당부가 상기 차광층(22)에 의해 차단되기 때문에 광투과도가 떨어져 휘도 특성이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 백라이트에서 공급되는 광의 상당부가 실제로 화상을 표시하는데 기여할 수 있도록 함으로써 광투과도를 증진시켜 휘도 특성이 개선된 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 서로 대향하는 상부 기판 및 하부 기판; 상기 상부 기판 및 하부 기판 사이에 형성되는 액정층; 상기 하부 기판의 하면에 형성된 하부 편광판; 상기 하부 편광판 아래에 형성되는 백라이트; 및 상기 하부 편광판과 상기 백라이트 사이에 형성되어, 상기 백라이트에서 방출된 광의 경로를 변경하여 상기 상부 기판으로 공급되는 광량을 증가시키는 역할을 하는 광 경로 변경부를 포함하여 이루어진 액정표시장치를 제공한다.

상기 광 경로 변경부는 상기 백라이트에서 방출되어 상기 상부 기판 상에 형성되는 차광층에 대응하는 영역으로 진입하는 광을 굴절시킴으로써 상기 차광층 사이 영역으로 공급되는 광량을 증가시키기 위한 굴절 패턴으로 이루어질 수 있다.

상기 광 경로 변경부는 상기 백라이트에서 방출되어 상기 상부 기판 상에 형성되는 차광층에 대응하는 영역으로 진입하는 광을 반사시킴으로써 상기 차광층 사이 영역으로 공급되는 광량을 증가시키기 위한 반사 패턴으로 이루어질 수 있으며, 이 경우는, 상기 광 경로 변경부에서 반사된 광을 상기 상부 기판 쪽으로 유도하기 위하나 광 유도부를 추가로 포함할 수 있다. 상기 광 유도부는 상기 백라이트의 광원 아래에 위치하는 광 반사물질로 이루어질 수 있다.

상기 광 경로 변경부는 상기 하부 기판 상의 더미 영역 전체 및 액티브 영역에 형성되는 게이트 라인, 데이터 라인, 및 박막 트랜지스터에 대응하는 패턴으로 형성될 수 있다.

상기 광 경로 변경부는 상기 상부 기판 상에 형성되는 차광층에 대응하는 패턴으로 형성될 수 있다.

상기 광 경로 변경부는 상기 하부 편광판의 하면 상에 프린팅 공정을 통해 직접 패턴 형성될 수 있으며, 이 경우는 상기 하부 편광판으로 와이어 그리드 구조의 편광판을 이용할 수 있다.

상기 광 경로 변경부는 소정 패턴의 시트 구조물로 이루어져 있고, 상기 시트 구조물은 상기 하부 편광판의 하면 상에 부착될 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 하부 편광판과 백라이트 사이에 광 경로 변경부를 형성함으로써, 백라이트에서 방출되어 차광층에 대응하는 영역으로 진입하는 광의 경로를 변경하여 차광층 사이 영역으로 공급되는 광량을 증가시킬 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 차광층에 의해 차단될 예정인 광의 경로를 변경하여 그 광이 화상을 표시하는데 기여할 수 있도록 함으로써 광투과도가 증진되고 그에 따라 휘도 특성이 개선되는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.

도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 하부 기판(100), 상부 기판(200), 액정층(300), 백라이트(400), 광 경로 변경부(500), 및 광 유도부(550)를 포함하여 이루어진다.

상기 하부기판(100)의 상면 상에는 소자층(140)이 형성되어 있다.

상기 소자층(140)은 게이트 라인 및 데이터 라인과 같은 배선층(120)을 포함하여 이루어진다. 도시하지는 않았지만, 상기 소자층(140)은 스위칭 소자로서 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 각각 연결된 박막 트랜지스터를 포함하고, 또한 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소 전극을 포함하여 이루어진다. 횡전계를 통해 상기 액정층(300)을 구동하는 소위 IPS(In Plane Switching)모드의 경우에는 상기 화소 전극과 평행하게 배열되는 공통 전극이 상기 소자층(140)에 추가로 형성된다.

상기 하부기판(100)의 하면 상에는 소정의 광축을 구비한 하부 편광판(160)이 형성되어 있다. 상기 하부 편광판(160)은 시트(sheet) 구조의 편광판으로 이루어질 수도 있고, 와이어 그리드(Wire Grid) 구조의 편광판으로 이루어질 수도 있으며, 이와 같은 하부 편광판(160)의 종류는 상기 광 경로 변경부(500)의 형성방법에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 이점에 대해서는 후술하기로 한다.

상기 상부 기판(200)은 상기 액정층(300)을 사이에 두고 상기 하부 기판(100)과 대향하고 있다.

상기 상부 기판(200)의 하면 상에는 화소 영역 이외의 영역으로 광이 누설되는 것을 차단하기 위한 차광층(220)이 형성되어 있고, 상기 차광층(220) 사이의 영역에는 색상 구현을 위한 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 컬러필터층(240)이 형성되어 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 컬러필터(240) 상에는 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하기 위한 공통 전극이 형성될 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이 IPS 모드의 경우에는 상기 하부 기판(100) 상에 화소 전극과 공통 전극이 서로 평행하게 배열되어 양자 사이에 횡전계를 형성하기 때문에, 상기 상부 기판(200)의 컬러필터층(240) 상에는 공통 전극이 형성되지 않고, 그 대신에 기판 평탄화를 위한 오버 코트층이 형성될 수 있다.

상기 상부 기판(200)에 형성되는 차광층(220)은 상기 하부 기판(100)에 형성되는 게이트 라인, 데이터 라인, 및 박막 트랜지스터 형성 영역으로 광이 누설되는 것을 차단하기 위한 것이기 때문에, 상기 차광층(220)은 상기 게이트 라인, 데이터 라인, 및 박막 트랜지스터 영역을 덮을 수 있도록 매트릭스 구조로 형성되며, 공정 오차 등을 고려하여 상기 게이트 라인, 데이터 라인, 및 박막 트랜지스터 영역보다는 다소 큰 크기로 형성될 수 있다.

상기 상부 기판(200)의 상면에는 상부 편광판(260)이 형성될 수 있으며, 상기 상부 편광판(260)은 그 광축이 상기 하부 편광판(160)과 수직이 되도록 형성될 수 있다. 상기 상부 편광판(260)도 전술한 하부 편광판(160)과 마찬가지로 시트(sheet) 구조의 편광판 또는 와이어 그리드(Wire Grid) 구조의 편광판으로 이루어질 수도 있다. 다만, 상기 하부 편광판(160)은 광 경로 변경부(500)의 형성 방법 에 따라서 편광판의 종류를 구별하여 적용하는 것이 바람직하지만, 상기 상부 편광판(260)은 그와 같이 구별하여 적용할 필요는 없다.

상기 백라이트(400)는 상기 하부 기판(100)의 아래, 보다 구체적으로는 상기 하부 기판(100)의 하면에 형성된 하부 편광판(160)의 아래에 배치되어 상기 하부 기판(100) 쪽으로 광을 공급하는 역할을 한다.

상기 백라이트(400)는 다양한 형태의 백라이트가 적용될 수 있다. 즉, 일측에 광원을 배치하고 광원에서 방출된 광을 상부쪽으로 유도하기 위한 도광판을 상기 광원과 마주하도록 배치하는 소위 에치형 백라이트 뿐만 아니라 광원을 전면에 배치하여 별도의 도광판 없이 광을 상부쪽으로 공급하는 직하형 백라이트 모두 적용이 가능하다. 또한, 광원으로는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode), FFL(Flat Fluorescent Lamp) 등 당업계에 공지된 다양한 광원이 이용될 수 있다.

또한, 상기 백라이트(400)는 광원에서 방출된 광이 상기 하부 기판(100) 쪽으로 균일하게 공급될 수 있도록 하기 위한 확산 시트, 프리즘 시트 등의 광 필름을 추가로 포함하여 이루어진다.

상기 광 경로 변경부(500)는 상기 백라이트(400)에서 방출된 광의 경로를 변경하여 상기 상부 기판(100)으로 공급되는 광량을 증가시키는 역할을 하는 것이다. 보다 구체적으로, 상기 광 경로 변경부(500)는 상기 백라이트(400)에서 방출된 광의 경로를 변경하여 상기 상부 기판(100)의 차광층(220) 사이 영역으로 공급되는 광량을 증가시키는 역할을 한다.

상기 광 경로 변경부(500)는 상기 하부 기판(100)과 상기 백라이트(400) 사이, 보다 구체적으로는 상기 하부 편광판(160)과 상기 백라이트(400) 사이에 형성된다.

상기 백라이트(400)에서 방출된 광은 상기 하부 기판(100), 액정층(300), 및 상부 기판(100)을 통과하면서 여러 가지 원인에 의해 손실될 수 있는데, 특히, 상기 하부 편광판(160) 및 상부 편광판(260)을 통과하면서 상당량의 광이 상기 하부 편광판(160) 및 상부 편광판(260)에 의해 흡수되어 손실되게 된다.

따라서, 상기 광 경로 변경부(500)를 상기 하부 기판(100)과 상기 하부 편광판(160) 사이에 형성하게 되면, 상기 하부 편광판(160)을 통과하면서 이미 상당량의 광이 손실되었기 때문에 상기 광 경로 변경부(500)를 통해 얻고자 하는 광량 증가효과를 극대화할 수 없게 되고, 이와 같은 이유로 인해서, 본 발명에 따른 광 경로 변경부(500)는 상기 하부 편광판(160) 아래에 형성된다.

상기 광 경로 변경부(500)는 상기 백라이트(400)에서 방출된 광의 경로를 변경하여 상기 상부 기판(200)의 차광층(220) 사이의 영역으로 공급되는 광량을 증가시키기 위한 것으로서, 도시된 바와 같이, 상기 백라이트(400)에서 방출된 광을 반사시키도록 구성될 수도 있고, 경우에 따라서는 상기 백라이트(400)에서 방출된 광을 굴절시키도록 구성될 수도 있다. 이점에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

앞에서 설명한 바와 같이, 상기 상부 기판(100) 상에 형성된 차광층(220)에 의해서 상당량의 광이 차단되기 때문에, 상기 백라이트(400)에서 방출된 광 중에서 상기 차광층(220)에 대응하는 영역으로 진입하는 광이 화상을 표시하는데 기여하지 못하고 손실되게 된다.

따라서, 상기 광 경로 변경부(500)는 상기 차광층(220)에 대응하는 영역으로 진입하는 광의 경로를 변경해야 하고, 상기 광 경로 변경부(500)에 의해서 그 경로가 변경된 광은 상기 차광층(220) 사이의 영역으로 유도되어야 한다.

이와 같은 점을 고려할 때, 상기 광 경로 변경부(500)는 상기 차광층(220)에 대응하는 영역으로 진입하는 광의 경로를 변경하기 위한 패턴으로 형성되어야 하며, 상기 광 경로 변경부(500)에서 광의 경로를 변경하기 위한 패턴으로는, 입사된 광을 상기 차광층(220) 사이의 영역으로 굴절시키는 패턴 또는 입사된 광을 반사시켜 재활용할 수 있도록 하는 패턴을 이용할 수 있다.

상기 광 경로 변경부(500)로서 입사된 광을 차광층(220) 사이의 영역으로 굴절시키는 패턴을 사용하게 되면, 상기 광 경로 변경부(500) 만을 구성함으로써 원하는 광투과도 증진효과를 얻을 수 있다. 이 경우 상기 광 경로 변경부(500)는 당업계에 공지된 다양한 굴절 패턴을 이용할 수 있다.

상기 광 경로 변경부(500)로서 입사된 광을 반사시키는 패턴을 사용하게 되면 상기 광 경로 변경부(500)에서 반사된 광을 다시 재반사시켜 상기 하부 기판(100) 쪽으로 유도하기 위한 추가 구성이 요구된다. 이 경우 상기 광 경로 변경부(500)는 화이트 레진 또는 알루미늄과 같은 금속물질을 반사 패턴으로 이용할 수 있다.

상기 광 유도부(550)는 이와 같이 상기 광 경로 변경부(500)에서 반사된 광 을 재반사시켜 상기 상부 기판(100) 쪽으로 유도하기 위한 것이다. 따라서, 상기 광 유도부(550)는 광 반사 물질로 이루어진다. 이와 같은 상기 광 유도부(550)는 상기 백라이트(400) 아래, 구체적으로는 상기 백라이트(400)의 광원 보다 아래쪽에 위치한다. 만약, 광 반사 물질로 이루어진 광 유도부(550)가 상기 백라이트(400)의 광원 보다 위쪽에 위치하게 되면, 상기 백라이트(400)의 광원에서 방출된 광이 하부 기판(100) 쪽으로 균일하게 공급되지 못하기 때문이다.

한편, 상기 백라이트(400) 자체에도 광원에서 방출된 광의 손실을 최소화하기 위해서 광원의 아래쪽에 광 반사를 위한 반사판이 포함될 수 있는데, 이 경우에는 상기 백라이트(400)에 포함된 반사판이 상기 광 유도부(550)로서 기능하게 되고, 따라서, 별도의 광 유도부(550)를 구성할 필요가 없게 된다.

전술한 바와 같이 상기 광 경로 변경부(500)는 상기 차광층(220)에 대응하는 영역으로 공급되는 광의 경로를 변경해야 하기 때문에, 상기 차광층(220)에 대응하는 패턴으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 상부 기판(200)에 형성되는 차광층(220)은 상기 하부 기판(100)에 형성되는 게이트 라인, 데이터 라인, 박막 트랜지스터 영역으로 광이 누설되는 것을 차단하기 위한 것이므로, 상기 차광층(220)은 상기 게이트 라인, 데이터 라인, 및 박막 트랜지스터의 패턴에 따라 변경 형성된다.

결국, 상기 광 경로 변경부(500)는 상기 상부 기판(200)에 형성되는 차광층(220)에 대응하는 패턴이나 또는 상기 하부 기판(100)에 형성되는 게이트 라인, 데이터 라인, 및 박막 트랜지스터에 대응하는 패턴으로 형성될 수 있는데, 이하에서 상기 광 경로 변경부(500)의 구체적인 패턴에 대해서 설명하기로 한다.

도 3a는 하부 기판(100)의 개략적인 레이아웃이고, 도 3b는 상부 기판(200)의 개략적인 레이아웃이다.

도 3a에서 알 수 있듯이, 하부 기판(100)은 화상을 디스플레이하는 액티브 영역(Active Area: A/A)과 상기 액티브 영역(A/A) 외곽의 더미 영역(Dummy Area: D/A)를 포함하여 이루어진다.

상기 액티브 영역(A/A)에는 가로 방향으로 게이트 라인(120a)이 배열되어 있고, 세로 방향으로 데이터 라인(120b)이 배열되어 있으며, 상기 게이트 라인(120a) 및 데이터 라인(120b)이 교차하는 영역에는 상기 게이트 라인(120a) 및 데이터 라인(120b)과 각각 연결되는 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있다.

이와 같은, 게이트 라인(120a), 데이터 라인(120b), 및 박막 트랜지스터(T)의 구성은 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 박막 트랜지스터(T)가 상기 게이트 라인(120a)과 중첩되도록 형성될 수도 있고, 상기 데이터 라인(120b)이 곧은 직선 형태가 아닌 굽은 직선 형태로 이루어질 수도 있다.

상기 더미 영역(D/A)에는 도시하지는 않았지만 다양한 패드들이 형성되어 있다. 또한, 상기 패드들은 외부로부터 신호가 인가되어야 하기 때문에 액정표시장치에서 외부로 노출될 수 있어야 한다. 일반적으로 상기 패드들은 하부 기판(100)에만 형성되고 상부 기판(200)에는 형성되지 않기 때문에 상기 더미 영역(D/A)은 상부 기판(200)에 비하여 하부 기판(100)이 크게 형성되고, 그로 인해서 하부 기판(100)의 크기가 상부 기판(200)의 크기보다 크게 형성된다.

도 3b에서 알 수 있듯이, 상부 기판(200)도 화상을 디스플레이하는 액티브 영역(Active Area: A/A)과 상기 액티브 영역(A/A) 외곽의 더미 영역(Dummy Area: D/A)를 포함하여 이루어진다. 다만, 전술한 바와 같이, 상부 기판(100)의 더미 영역(D/A)은 하부 기판(100)의 더미 영역(D/A) 보다 작게 형성된다.

상기 상부 기판(200) 상에는 차광층(220)이 매트릭스 구조로 형성되어 있다.

상기 차광층(220)은 상기 액티브 영역(A/A) 내에서 상기 하부 기판(200)의 게이트 라인(120a), 데이터 라인(120b), 및 박막 트랜지스터(T) 영역을 덮도록 형성되며, 공정 마진 등을 고려하여 상기 게이트 라인(120a), 데이터 라인(120b), 및 박막 트랜지스터(T) 영역 보다 다소 큰 크기로 형성된다. 상기 차광층(220)은 또한 더미 영역(D/A) 전체에 형성된다.

이상 설명한 하부 기판(100) 및 상부 기판(200)을 고려하여 설계되는 본 발명에 따른 광 경로 변경부(500)은 패턴은 도 4a 및 도 4b와 같다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 경로 변경부(500)의 패턴을 도시한 것으로서, 이는 광 경로 변경부(500)를 하부 기판(100)을 구성을 고려하여 형성한 것이다.

도 4a에서 알 수 있듯이, 상기 광 경로 변경부(500)의 패턴은 하부 기판(100)의 더미 영역(D/A) 전체와 더불어 하부 기판(100)의 액티브 영역(A/A) 내의 게이트 라인(120a), 데이터 라인(120b), 및 박막 트랜지스터(T)에 대응하는 패턴으로 형성할 수 있다.

도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 경로 변경부(500)의 패턴을 도시한 것으로서, 이는 광 경로 변경부(500)를 상부 기판(100)의 구성을 고려하여 형성 한 것이다.

도 4b에서 알 수 있듯이, 상기 광 경로 변경부(500)의 패턴은 상부 기판(200)의 차광층(220)에 대응하는 패턴으로 형성할 수 있다.

이상 설명한 상기 광 경로 변경부(500)는 상기 하부 편광판(160) 상에 직접 패턴 형성할 수 있다.

즉, 상기 하부 편광판(160)의 하면 상에 도 4a 또는 도 4b에 따른 광 경로 변경부(500) 패턴을 스크린 프린팅(screen printing), 롤 프린팅(roll printing), 임프린팅(imprinting) 등 다양한 방식의 프린팅 공정으로 형성할 수 있다.

다만, 이와 같이 프린팅 공정을 이용하여 상기 하부 편광판(160)의 하면 상에 광 경로 변경부(500) 패턴을 직접형성할 경우에는 상기 하부 편광판(160)이 상기 프린팅 공정에 적합한 재료로 이루어져야 하는데, 상기 하부 편광판(160)으로 시트(sheet) 구조의 편광판을 이용할 경우에는 상기 프린팅 공정에 의해 하부 편광판(160)이 손상될 우려가 있다. 따라서, 이와 같이 프린팅 공정을 이용하여 상기 하부 편광판(160)의 하면 상에 광 경로 변경부(500) 패턴을 직접 형성할 경우에는 상기 하부 편광판(160)으로 와이어 그리드(Wire Grid) 구조의 편광판과 같은 프린팅 공정시 손상이 되지 않는 편광판을 이용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 하부 편광판(160)의 하면 상에 광 경로 변경부(500) 패턴을 직접 형성하지 않고, 도 4a 또는 도 4b에 따른 광 경로 변경부(500) 패턴을 구비한 시트 구조물을 이용할 수도 있다.

이와 같이, 광 경로 변경부(500)를 시트 구조물로 형성한 경우에는 시트 구 조물을 상기 하부 편광판(160)의 하면 상에 부착하면 되고, 그에 따라 상기 하부 편광판(160)도 시트 구조의 편광판을 이용하면 충분하다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 기판의 개략적인 레이아웃이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 기판의 개략적인 레이아웃이다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 경로 변경부의 패턴을 도시한 것이고, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 경로 변경부의 패턴을 도시한 것이다.

<도면의 주요부 구성에 대한 부호의 설명>

100: 하부 기판 160: 하부 편광판

200: 상부 기판 220: 차광층

300: 액정층 400: 백라이트

500: 광 경로 변경부 550: 광 유도부

Claims

서로 대향하는 상부 기판 및 하부 기판;

상기 상부 기판 및 하부 기판 사이에 형성되는 액정층;

상기 하부 기판의 하면에 형성된 하부 편광판;

상기 하부 편광판 아래에 형성되는 백라이트; 및

상기 하부 편광판과 상기 백라이트 사이에 형성되어, 상기 백라이트에서 방출된 광의 경로를 변경하여 상기 상부 기판으로 공급되는 광량을 증가시키는 역할을 하는 광 경로 변경부를 포함하여 이루어진 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 광 경로 변경부는 상기 백라이트에서 방출되어 상기 상부 기판 상에 형성되는 차광층에 대응하는 영역으로 진입하는 광을 굴절시킴으로써 상기 차광층 사이 영역으로 공급되는 광량을 증가시키기 위한 굴절 패턴으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 광 경로 변경부는 상기 백라이트에서 방출되어 상기 상부 기판 상에 형성되는 차광층에 대응하는 영역으로 진입하는 광을 반사시킴으로써 상기 차광층 사이 영역으로 공급되는 광량을 증가시키기 위한 반사 패턴으로 이루어진 것을 특징 으로 하는 액정표시장치.
제3항에 있어서,

상기 광 경로 변경부에서 반사된 광을 상기 상부 기판 쪽으로 유도하기 위하나 광 유도부를 추가로 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제4항에 있어서,

상기 광 유도부는 상기 백라이트의 광원 아래에 위치하는 광 반사물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 광 경로 변경부는 상기 하부 기판 상의 더미 영역 전체 및 액티브 영역에 형성되는 게이트 라인, 데이터 라인, 및 박막 트랜지스터에 대응하는 패턴으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 광 경로 변경부는 상기 상부 기판 상에 형성되는 차광층에 대응하는 패턴으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 광 경로 변경부는 상기 하부 편광판의 하면 상에 프린팅 공정을 통해 직접 패턴 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제8항에 있어서,

상기 하부 편광판은 와이어 그리드 구조의 편광판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 광 경로 변경부는 소정 패턴의 시트 구조물로 이루어져 있고, 상기 시트 구조물은 상기 하부 편광판의 하면 상에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.