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액정표시장치 및 그 제조방법 document_id A220623029599

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본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 빛샘을 방지함과 아울러 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 일반적으로, 액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, 액정표시장치는 사무자동화기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 신호에 따라 투과율이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정표시장치는 백라이트 유닛으로부터의 광을 편광시키는 편광판을 구비한다. 도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 액정패널(2)과, 액정패널(2)의 전면과 배면에 각각 위치한 상부 및 하부 편광판(4, 6)을 구비한다. 액정패널(2)은 액정을 사이에 두고 합착된 컬러필터 어레이 기판(2a)과 박막트랜지스터 어레이 기판(2b)으로 구성된다. 컬러필터 어레이 기판(2a)은 상부기판 상에 형성된 컬러필터 및 블랙 매트릭스로 구성된다. 박막트랜지스터 에레이 기판(2b)은 하부기판 상에 형성된 신호라인 및 박막 트랜지스터로 구성된다. 상부 편광판(4)은 컬러필터 어레이 기판(2a)의 전면에 부착되어 액정패널(2)에서 출사되는 광을 편광시킨다. 하부 편광판(6)은 박막트랜지스터 어레이 기판(2b)의 배면에 부착되어 백라이트 유닛에서 출사되는 광을 편광시킨다. 이를 위해, 두 편광판(4, 6) 각각에는 투과축이 형성되며, 상부 편광판(4)의 투과축(Y)과 하부 편광판(6)의 투과축(X)이 서로 직교하도록 액정패널(2)의 전면 및 배면에 각각 부착된다. 이러한 상부 및 하부 편광판(4, 6)의 구조를 도 2와 결부하여 상세히 살펴보면 다음과 같다. 상부 편광판(4)은 편광막인 폴리 비닐 알콜(Poly Vinyl Alcohol, 이하 "PVA"라 함)막(4c)과, PVA막(4c)을 지지하는 상부 및 하부 트리아세테이트 셀루로스(TriAcetyl Cellulose, 이하 "TAC"라 함)막(4d, 4b)과, 상부 TAC막(4d) 배면에 형성되어 액정패널(2) 상에 부착되기 위한 접착제(4a)와, 상부 TAC막(4d) 상에 형성되는 기능성 필름(4e)과, 기능성 필름(4e) 전면에 형성되는 보호 필름(4f)으로 구성된다. PVA막(4c)은 입사되는 광의 편광 정도에 따라 투과되는 광량을 제어한다. 상부 및 하부 TAC막(4d, 4b)은 PVA막(4c)을 사이에 두고 형성되어 PVA막(4c)을 지지한다. 접착제(4a)는 상부 편광판(4)을 액정패널(2) 전면에 부착시킨다. 기능성 필름(4e)은 산란(glare), 반사 방지(Anti-reflective), 스크래치 방지(Anti-scrach) 등의 기능을 가진다. 보호 필름(4f)은 상부 편광판(4)의 수축을 방지하고 상부 편광판(4)을 보호하는 역할을 한다. 한편, 하부 편광판(6)은 PVA막(6c)과, PVA막(6c)을 지지하는 상부 및 하부 TAC막(6b, 6d)과, 상부 TAC막(6b) 전면에 형성되어 액정패널(2) 상에 부착되기 위한 접착제(6a)와, 하부 TAC막(6d) 상에 형성되는 기능성 필름(6e)과, 기능성 필름(6e) 배면에 형성되는 보호 필름(6f)으로 구성된다. 여기서, 하부 편광판(6)의 구성요소들 중 상부 편광판(4)과 동일한 구성요소에 대한 역할 설명은 생략하기로 한다. 하부 편광판(6)의 기능성 필름(6e)은 산란 방지(Anti-glare), 정전기 방지(Anti-statc) 등의 기능을 가진다. 상술한 구조를 가지는 상부 및 하부 편광판(4, 6)은 다수의 기능성 필름들이 약 100 ~ 300㎛ 정도의 두께로 형성되며, 플렉서블(flexible)하다. 이러한 상부 및 하부 편광판(4, 6)은 상부 편광판(4)의 투과축(Y)과 하부 편광판(6)의 투과축(X)이 서로 직교하도록 배치되어 액정패널(2) 상에 부착된다. 액정패널(2)에 구동전압이 인가되지 않는 경우 화이트를 구현하게 되는 반면에, 구동전압이 인가되는 경우에는 블랙을 구현하게 된다. 여기서, 콘트라스트는 화이트 휘도에 대한 블랙 휘도의 비율이기 때문에 블랙 휘도가 콘트라스트에 큰 영향을 미친다. 상술한 구조를 가지는 상부 및 하부 편광판(4, 6)은 액정패널(2) 상에 라미네이팅(laminating)되어 부착된다. 이때, 상부 편광판(4)의 투과축(Y)과 하부 편광판(6)의 투과축(X)이 직교되어야 한다. 그러나, 편광판(4, 6)을 재단할 때 편광판(4, 6)의 투과축과 나란하도록 재단되지 않았거나 편광판(4, 6)을 액정패널(2)에 부착할 때 공정 상의 오차로 인하여 편광판(4, 6)의 투과축이 서로 직교되지 않도록 부착될 수 있다. 이에 따라, 빛샘이 발생되어 블랙 휘도를 구현해야 하는 경우에 블랙 휘도를 구현하지 못하여 콘트라스트가 저하되는 문제점이 나타난다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
액정표시장치에서 빛샘이 발생하여 블랙 휘도를 제대로 구현하지 못함으로써 콘트라스트가 저하되는 원인이 되는 조건은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    콘트라스트 저하 및 빛샘 발생을 유발하는 구체적인 조건(원인)을 파악해야 한다.

    • 콘트라스트는 화이트 휘도에 대한 블랙 휘도의 비율이기 때문에 블랙 휘도가 콘트라스트에 큰 영향을 미친다.
  2. 2정보 추출information_extraction

    콘트라스트 저하와 관련된 현상인 빛샘 발생의 원인을 문맥에서 탐색한다.

    • 이에 따라, 빛샘이 발생되어 블랙 휘도를 구현해야 하는 경우에 블랙 휘도를 구현하지 못하여 콘트라스트가 저하되는 문제점이 나타난다.
  3. 3근거 선택evidence_selection

    빛샘이 발생하는 직접적인 조건인 편광판의 투과축 상태를 확인한다.

    • 편광판(4, 6)을 재단할 때 편광판(4, 6)의 투과축과 나란하도록 재단되지 않았거나 편광판(4, 6)을 액정패널(2)에 부착할 때 공정 상의 오차로 인하여 편광판(4, 6)의 투과축이 서로 직교되지 않도록 부착될 수 있다.
  4. 4논리 통합logical_integration

    정상적인 조건(투과축 직교)과 문제 발생 조건(투과축 비직교)을 비교하여 결론을 도출한다.

    • 상부 편광판(4)의 투과축(Y)과 하부 편광판(6)의 투과축(X)이 서로 직교하도록 액정패널(2)의 전면 및 배면에 각각 부착된다.
  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    재단 오류나 부착 공정 오차로 인해 상부와 하부 편광판의 투과축이 서로 직교하지 않게 되는 상황이 문제의 조건임을 정리한다.

    • 편광판(4, 6)의 투과축이 서로 직교되지 않도록 부착될 수 있다.
  6. 6답변 생성answer_generation

    질문에 대해 명확한 원인 조건을 기술한다.

최종 답변 (final_answer)
편광판을 재단할 때 투과축과 나란하도록 재단되지 않았거나, 액정패널에 부착할 때 공정 상의 오차로 인해 상부 편광판의 투과축과 하부 편광판의 투과축이 서로 직교되지 않도록 부착되는 경우에 빛샘이 발생하여 콘트라스트가 저하된다.
핵심 해석 (core_interpretation)
액정표시장치의 상부 편광판과 하부 편광판의 투과축이 서로 직교하지 않도록 부착되면 빛샘이 발생하여 콘트라스트가 저하된다.