KR101256022B1

KR101256022B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR101256022B1
Application number: KR1020060076978A
Authority: KR
Inventors: 조종환
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2006-08-16
Filing date: 2006-08-16
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2026-08-16
Also published as: KR20080015540A

Abstract

터치패널 기능을 갖는 액정표시장치를 개시한다. 액정표시장치는 액정표시패널 및 터치패널을 포함한다. 액정표시패널은 컬러필터 기판, 박막트랜지스터 기판 및 컬러필터 기판과 박막트랜지스터 기판 사이에 개재된 액정을 포함한다. 터치패널은 컬러필터 기판 상에 배치되고, 제1 투명전극이 형성된 제1 위상차판 및 제1 투명전극과 소정간격 이격된 제2 투명전극이 형성된 제2 위상차판을 포함하며, 제1 및 제2 위상차판 중 적어도 하나는 산란입자들을 갖고, 제1 투명전극과 제2 투명전극이 전기적으로 접촉하여 위치 정보를 발생한다. 이로써, 액정표시장치의 전체적인 두께를 감소시키고, 제조 원가를 절감하며, 시인성을 향상시킬 수 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.

도 2는 도 1의 액정표시장치의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.

도 3은 도 1의 액정표시장치 중 터치패널을 확대해서 도시한 단면도이다.

도 4는 도 1의 액정표시장치의 광학 작용을 설명하기 위한 개념도이다.

도 5는 도 4에 도시된 제1 위상차판, 제2 위상차판 및 제1 편광판의 배치 각도를 설명하기 위한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 액정표시장치 200 : 액정표시패널

230 : 박막트랜지스터 기판 260 : 컬러필터 기판

270 : 액정 310 : 제1 위상차판

312 : 제1 산란입자 320 : 제2 위상차판

322 : 제2 산란입자 410 : 제1 투명전극

420 : 제2 투명전극 500 : 터치패널

610 : 제3 위상차판 620 : 제4 위상차판

710 : 제1 편광판 720 : 제2 편광판

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제품의 두께를 감소시키고 제조 원가를 절감할 수 있으며, 터치패널 기능을 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 터치패널(TOUCH PANEL)이란, 액정표시장치의 화면에 나타난 문자나 화상에 사람의 손 또는 물체를 접촉시켜, 접촉 위치를 파악하는 장치를 말한다.

경소박막형이 요구되는 액정표시장치에는 일반적으로 저항막 방식의 터치패널이 널리 이용되고 있다. 저항막 방식의 터치패널은 일정간격 이격되어 마주보는 제1 및 제2 투명전극을 포함한다. 전압이 인가된 제1 및 제2 투명전극이 서로 접하는 경우, 제1 및 제2 투명전극에 인가된 각각의 전압을 측정하여 접촉 위치를 파악할 수 있다.

일반적으로 터치패널이 부착된 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정표시패널, 액정표시패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리 및 액정표시패널에 부착된 터치패널을 포함한다. 액정표시패널은 박막트랜지스터 기판, 박막트랜지스터 기판과 대향하여 결합하는 컬러필터 기판 및 이들 사이에 개재된 액정을 포함한다.

액정표시장치는 백라이트 어셈블리로부터 입사되는 광을 선편광으로 변환시키는 제1 및 제2 편광판을 더 포함한다. 이때, 제1 및 제2 편광판과 액정표시패널 사이에는 일례로, 선편광을 입사받아 원편광으로 출사시키는 제1 및 제2 위상차판이 형성된다.

이와 같은 액정표시장치에서 백라이트 어셈블리로부터 공급되는 광은 액정표시패널 및 터치패널을 각각 투과하여야 하므로, 광 손실이 발생한다. 또한, 액정표시장치가 터치패널을 포함함으로써, 제품의 전체적인 두께가 증가되고, 제조 원가가 상승된다는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 두께 감소, 제조 원가 절감 및 시인성을 향상시키며, 터치패널 기능을 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정표시장치는 액정표시패널 및 터치패널을 포함한다. 상기 액정표시패널은 컬러필터 기판, 박막트랜지스터 기판 및 상기 컬러필터 기판과 상기 박막트랜지스터 기판 사이에 개재된 액정을 포함한다. 상기 터치패널은 상기 컬러필터 기판 상에 배치되고, 제1 투명전극이 형성된 제1 위상차판 및 제1 투명전극과 소정간격 이격된 제2 투명전극이 형성된 제2 위상차판을 포함하며, 상기 제1 및 제2 위상차판 중 적어도 하나는 산란입자들을 갖고, 상기 제1 투명전극과 상기 제2 투명전극이 전기적으로 접촉하여 위치 정보를 발생한다.

이때, 상기 제1 위상차판은 제1 산란입자들을 갖고, 상기 제2 위상차판은 제2 산란입자들을 가지며, 상기 제1 및 제2 산란입자들의 직경은 0.01㎛ ~ 200㎛이고, 상기 제1 및 제2 산란입자들의 총부피는 상기 제1 및 제2 위상차판의 전체부피에 대하여 10% ~80%인 것이 바람직하다.

이러한 액정표시장치에 의하면, 제1 및 제2 투명전극이 제1 및 제2 위상차판 에 형성됨으로써, 액정표시장치의 전체적인 두께를 감소시키고, 제조 원가를 절감할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 위상차판에 산란입자들이 형성됨에 따라, 광을 산란시켜 액정표시장치의 시인성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 액정표시패널(200), 제1 위상차판(310)과 제2 위상차판(320)을 포함하는 터치패널(500), 제3 위상차판(610), 제4 위상차판(620), 제1 편광판(710) 및 제2 편광판(720)을 포함한다.

구체적으로, 액정표시패널(200) 상측에는 터치패널(500)이 배치되고, 터치패널(500) 상측에는 제1 편광판(710)이 배치된다. 또한, 액정표시패널(200) 하측에는 제3 및 제4 위상차판(610,620)이 순차적으로 배치되고, 제4 위상차판(620) 하측에는 제2 편광판(720)이 배치된다.

액정표시패널(200)은 광을 이용하여 영상을 표시한다. 액정표시패널(200)은 박막트랜지스터 기판(230), 컬러필터 기판(260) 및 박막트랜지스터 기판(230)과 컬러필터 기판(260) 사이에 개재된 액정층(270)을 포함한다.

박막트랜지스터 기판(230)은 제1 투명기판(210) 및 제1 투명기판(210)상에 형성된 복수개의 박막 트랜지스터(미도시)를 포함한다. 박막트랜지스터 기판(230)에는 액정층(270)을 구동시키기 위하여 구동 전압을 인가하는 화소전극(220)이 형 성된다.

컬러필터 기판(260)은 박막트랜지스터 기판(230)과 대향하고, 제2 투명기판(240) 및 제2 투명기판(240) 상에 형성된 복수개의 컬러 필터(미도시)를 포함한다. 컬러필터 기판(260)에는 화소전극(220)에 대응하는 공통전극(250)이 형성된다.

터치패널(500)은 제1 위상차판(310), 제2 위상차판(320), 제1 투명전극(410) 및 제2 투명전극(420)을 포함한다. 터치패널(500)은 제1 투명전극(410)과 제2 투명전극(420)이 전기적으로 접촉하여 사용자의 입력 정보를 검출하는 역할을 한다.

본 실시예에서의 제1 및 제2 위상차판(310, 320) 중 적어도 하나는 그 내부로 입사되는 광을 산란시키기 위한 산란입자(미도시)들을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 산란입자들에 관한 구체적인 내용은 후술한다.

우선, 제1 위상차판(310) 상부에 배치된 제1 편광판(710)을 통과한 선편광은 선편광의 진행방향과 직교하는 X축 성분, 및 상기 X측 성분과 수직한 Y축 성분으로 나눌 수 있다. 상기 선편광이 제1 위상차판(310)을 통과할 때, 선편광의 X축 성분과 Y축 성분은 제1 위상차판(310)의 이방성 굴절률에 의하여 서로 소정의 위상차를 갖는다.

구체적으로, 제1 위상차판(310)은 컬러필터 기판(260)의 제2 투명 기판(240) 상에 배치된다. 제1 위상차판(310)은 제1 위상차판(310)으로 입사되는 광의 X축 성분과 Y축 성분이 서로 λ/4 위상차를 갖도록 하여, 선편광을 원편광으로 변경시킨다. 또한, 제1 위상차판(310)은 제1 위상차판(310)으로 입사되는 광이 원편광인 경우, 원편광을 선편광으로 변경시킨다.

제2 위상차판(320)은 제1 위상차판(310)의 상부에 제1 위상차판(310)과 소정 간격 이격되어 배치되는 것이 바람직하다. 제2 위상차판(320)은 제1 위상차판(310)과 마찬가지로 이방성 굴절률을 가지고 있으며, 제2 위상차판(320)으로 입사되는 광의 X축 성분과 Y축 성분이 서로 λ/2의 위상차를 갖도록 하여, 선편광을 선편광으로 변경시킨다. 이와 달리, 제2 위상차판(320)은 선편광을 타원편광으로 변경시킬 수 있다.

제1 투명전극(410) 및 제2 투명전극(420)은 제1 및 제2 위상차판(310, 320)의 서로 대향하는 면에 소정간격 이격되어 형성된다. 즉, 제1 투명전극(410)은 제1 위상차판(310)의 상면에 형성되고, 제2 투명전극(420)은 제2 위상차판(320)의 하면에 형성된다. 제1 및 제2 투명전극(410, 420)은 투명 도전성 물질인 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 제1 투명전극(410) 상에는 제1 투명전극(410)과 제2 투명전극(420) 사이의 간격보다 낮은 높이를 갖는 도트 스페이서(450)들이 배치된다. 본 실시예와 같이, 도트 스페이서(450)들은 제1 투명전극(410) 상면에 형성될 수 있고, 이와 달리, 제2 투명전극(420) 하면에 형성될 수 있다.

도면에 도시하지는 않았지만, 제1 및 제2 투명전극(410, 420)의 가장자리에는 절연성 접착제가 형성되어, 제1 투명전극(410)과 제2 투명전극(420)은 서로 이격되어 결합될 수 있다.

제3 및 제4 위상차판(610, 620)은 박막트랜지스터 기판(230)과 제2 편광 판(720)과의 사이에 배치되어, 제2 편광판(710)을 투과한 광을 변경시키는 역할을 한다. 구체적으로, 제3 위상차판(610)은 박막트랜지스터 기판(230)의 제1 투명 기판(210)의 하측에 배치되고, 제4 위상차판(620)은 제3 위상차판(610)과 제2 편광판(720)과의 사이에 배치된다.

예를 들어, 제3 위상차판(610)은 λ/4 위상차판이고, 제1 위상차판(310)과 동일한 기능을 수행한다. 또한, 제4 위상차판(620)은 λ/2 위상차판이고, 제2 위상차판(320)과 동일한 기능을 수행한다.

예를 들어, 제1, 제2, 제3 및 제4 위상차판(310, 320, 610, 620)은 투명한 폴리 카보네이트(Poly Carbonate), 폴리 아릴레이트(Poly Arylate) 또는 폴리에테르설폰(Poly Ether Sulfone) 재질로 이루어질 수 있다.

제1 편광판(710)은 컬러필터 기판(260)의 상측에 소정간격 이격되어 배치된다. 본 실시예에서, 제1 편광판(710)은 제1 위상차판(320) 상에 형성된다. 제1 편광판(710)은 제1 편광판(710)의 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 광만 투과시키고, 그 이외의 나머지 방향으로 진동하는 광은 흡수 또는 반사시켜 상기 광을 선편광으로 변경시킨다.

제2 편광판(720)은 박막트랜지스터 기판(230)의 하측에 소정간격 이격되어 배치된다. 본 실시예에서, 제2 편광판(720)은 제4 위상차판(620)의 하부에 배치된다. 제2 편광판(720)은 제2 편광판(720)의 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 광만 투과시키고, 그 이외의 나머지 방향으로 진동하는 광은 흡수 또는 반사시킨다.따라서, 제2 편광판(720)은 액정표시패널(200)의 하부에 배치된 라이트 유닛(미도 시)으로부터 입사되는 광을 선편광으로 변경시킨다.

예를 들어, 제1 및 제2 편광판(710, 720)은 각각의 편광축이 서로 직교 또는 평행하도록, 액정표시패널(200)의 상하에 각각 배치된다. 이로써, 액정표시패널(200)을 통과하는 광의 세기를 제1 및 제2 편광판(710, 720)의 편광축들이 이루는 각에 따라 조절할 수 있다.

상기와 같이, 제1 및 제2 위상차판(310, 320)에 제1 및 제2 투명전극(410, 420)을 형성함으로써, 터치패널 일체형 액정표시장치(100)의 전체적인 두께를 줄이며, 제조 원가를 절감할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 영상을 표시하는 수단으로 반사-투과형의 액정표시패널을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 달리, 반사형의 액정표시패널을 사용하는 경우, 액정표시장치는 제3 위상차판(610)과, 제4 위상차판(620) 및 제2 편광판(720)을 포함하지 않고서도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)에서, 사용자의 손가락(F)에 의하여 제1 투명전극(410)과 제2 투명전극(420)은 서로 접하게된다.

제1 및 제2 투명전극(410, 420)은 저항 성분을 갖는 도전체로써, 제1 및 제2 투명전극(410, 420)은 제1 및 제2 투명전극(410, 420)에 전류가 인가되면 선형적인 전압분포를 갖는다. 따라서, 제1 및 제2 투명전극(410, 420)이 서로 접할 때, 제1 투명전극(410)과 제2 투명전극(420)이 접하는 접점의 전압을 측정함으로써, 액정표 시장치는 사용자의 입력위치를 산출할 수 있다.

이때, 제1 투명전극(410) 상에는 일정한 간격으로 복수의 도트 스페이서(450)들이 형성된다. 일례로, 도트 스페이서들(450)은 제1 투명전극(410)과 제2 투명전극(420) 사이의 간격보다 작은 높이를 갖는다.

사용자의 입력에 의하여, 제1 투명전극(410)과 제2 투명전극(420)이 서로 접할 때, 도트 스페이서(450)는 제1 투명전극(410)과 제2 투명전극(420) 사이의 접촉 충격을 완화시킨다. 또한, 사용자가 손가락(F)을 떼었을 때, 제2 투명전극(420)이 제1 투명전극(410)과 이격되도록, 제2 투명전극(420)에 복원력을 제공한다. 예를 들어, 도트 스페이서(450)는 탄력성을 가지며, 제1 투명전극(410)을 투과하는 광을 투과시킬 수 있는 투명 재질로 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 도트 스페이서(450)들은 제1 투명전극(410) 상면에 형성되거나 이와 달리, 제2 투명 전극(420) 하면에 형성될 수도 있다.

구체적으로, 도트 스페이서(450)는 제1 투명전극(410)사에 볼록한 형상으로 형성될 수 있다. 일례로, 도트 스페이서(450)는 원기둥 또는 타원기둥 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 제1 투명전극(410)과 접하는 도트 스페이서(450)의 하단부는 도트 스페이서(450)의 상단부보다 더 큰 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 일례로, 도트 스페이서(450)의 높이는 2㎛ 내지 10㎛이고, 도트 스페이서의 하단부 폭은 10㎛ 내지 80㎛의 길이를 가질 수 있다.

한편, 액정표시장치(100)는 일반적으로 도 2에 도시된 바와 같이 동일한 부 위가 장치의 수명이 다할 때까지 수만 번 내지 수십만 번 사용자의 손가락(F) 또는 물체에 의해 눌려진다. 따라서, 제1 편광판(710)이 상기와 같은 반복적 동작에 의해 파괴되는 것을 방지하기 위해, 제1 편광판(710) 상에 상기 하드 코팅막이 형성되는 것이 바람직하다. 일례로, 상기 하드 코팅막은 폴리아크릴 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 외부로부터 액정표시장치(100)로 입사되는 광이 제1 편광판(710)의 표면에서 반사되는 것을 방지하기 위해, 제1 편광판(710) 또는 상기 하드 코팅막 상에 반사 방지막이 형성될 수 있다.

이하에서, 도 1에 도시된 터치패널(500)의 구성 요소들과 동일한 기능 및 작용을 갖는 구성 요소들에 대하여 동일한 도면번호를 사용하고, 상기 구성 요소들에 대한 상세한 설명을 생략한다.

도 3을 참조하여, 터치패널(500)은 제1 투명전극(410)이 형성된 제1 위상차판(310), 제2 투명전극(420)이 형성된 제2 위상차판(320) 및 제1 투명전극(410)과 제2 투명전극(420) 사이에 형성된 도트 스페이서(450)를 포함한다.

본 실시예의 제1 및 제2 위상차판(310,320) 중 적어도 하나는 그 내부에 산란입자들을 포함하는 것이 바람직하다. 제2 및 제2 위상차판(310,320)은 그 내부에 각각 제1 및 제2 산란입자(312,322)들을 포함하는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 산란입자(312,322)들은 제1 및 제2 위상차판(310,320)으로 입사된 광을 산란 및 굴절시켜, 전면에 고루 확산시킨다. 일례로, 제1 및 제2 산란입자(312,322)들은 폴리머 브랜딩(polymer blending) 기법을 이용하여, 제1 및 제2 위상차판(310,320) 내부에 불규칙적으로 형성될 수 있다.

제1 및 제2 산란입자(312,322)들은 투명한 원형 또는 타원형의 입자로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 원형 입자의 표면 굴곡에 의해, 제1 및 제2 산란입자(312,322)들은 광을 양방향으로 확산시킬 수 있다.

또한, 제1 및 제2 위상차판(310,320)은 소정 값 이상의 헤이즈(haze) 값을 갖기 위하여, 서로 다른 굴절률을 갖는 2종류 이상의 제1 및 제2 산란입자(312,322)들을 포함할 수 있다. 일례로, 제1 및 제2 산란입자(312,322)들은 실리카, 아크릴레이트, 폴리아릴레이트 수지로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 산란입자(312,322)들은 공기입자일 수 있다.

이와 같이, 제1 및 제2 위상차판(310,320)이 서로 다른 굴절률을 갖는 2종류 이상의 제1 및 제2 산란입자(312,322)들을 포함함으로써, 한 종류의 산란입자를 포함하는 경우 보다 적은 밀도의 산란입자들로 원하는 헤이즈 값을 달성할 수 있다.

본 실시예에서, 제1 및 제2 산란입자(312,322)들의 직경은 나노미터 크기에서 제1 및 제2 위상차판(310,320)의 두께까지 그 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 산란입자(312,322)들의 직경은 0.01㎛ ~ 200㎛인 것이 바람직하다. 여기서, 제1 및 제2 산란입자(312,322)들은 서로 동일한 크기로 형성되거나, 서로 다른 크기로 형성될 수 있다.

또한, 제1 산란입자(312)들의 총부피는 제1 위상차판(310)의 전체부피에 대하여 10% ~ 80%이고, 제2 산란입자(322)들의 총부피는 제2 위상차판(320)의 전체부피에 대하여 10% ~ 80%인 것이 바람직하다. 이와 달리, 제1 및 제2 위상차 판(310,320)의 전체부피에 대하여 제1 및 제2 산란입자(312,322)들의 총부피는 모두 합하여 10% ~ 80%일 수 있다.

이때, 액정표시장치(100)의 표면에서 외부광에 의한 눈부심을 방지하고, 시인성을 향상시키기 위해, 제2 위상차판(320)내에서 제2 산란입자(322)들의 함유량이 제1 위상차판(310)내에서 제1 산란입자(312)들의 함유량보다 많은 것이 바람직하다. 이에 따라, 일례로, 제1 위상차판(310)의 전체부피에 대하여 제1 산란입자(312)들의 총부피는 10%이고, 제2 위상차판(320)의 전체부피에 대하여 제2 산란입자(322)들의 총부피는 70%로 이루어질 수 있다.

도 4는 도 1의 액정표시장치의 광학 작용을 설명하기 위한 개념도이다. 도 4에 도시된 액정표시장치는 특히, 반사-투과형 액정표시장치의 광학 작용을 설명하기 위한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 액정표시장치(100)에 구비되는 액정층(270)은 노멀리 화이트 모드(Normally White mode) 액정으로서, 상측의 액정과 하측의 액정이 90도 비틀린 트위스트 네마틱(Twisted Nematic) 액정이다. 즉, 액정층(270)에 전원이 인가되지 않는 오프(Off) 상태일 때, 액정표시장치(100)는 광을 투과시키고, 액정층(270)에 전원이 인가되는 온(On) 상태일 때, 액정표시장치(100)는 광을 차단한다.

액정표시장치(100)는 광을 공급받는 방식에 따라 반사영역과 투과영역으로 나뉘어지며, 이하 반사영역(RA)과 투과영역(TA)을 나누어 설명한다.

먼저, 액정표시장치(100)의 반사영역(RA)을 설명한다.

외부에서 공급되는 광의 진행 경로를 기준으로 살펴보면, 외부광(L1)은 제1 편광판(710)을 통과한 후 제1 편광판(710)의 편광축과 평행한 방향으로 진동하는 제1 선편광(L2)으로 변경된다. 제1 선편광(L2)은 λ/2 위상차판인 제2 위상차판(320)을 통과하여 제2 선편광(L3)으로 변경된다. 제2 선편광(L3)은 λ/4 위상차판인 제1 위상차판(310)을 통과하여, 제1 원편광(L4)으로 변경되는데, 이때, 제1 원편광(L4)은 우원편광 또는 좌원편광일 수 있다.

이후, 제1 원편광(L4)이 액정층(270)을 통과한다. 이때, 액정층(270)은 오프(Off) 상태에서 분자축이 90도 비틀린 형태로 배열되어 있어, 액정층(270)을 통과하는 제1 원편광(L4)은 90도 비틀린 액정층(270)을 따라 진행하며 제3 선편광(L5)으로 변경된다. 제3 선편광(L5)은 박막트랜지스터 기판(230)에 형성된 반사 수단(220b)에 의하여 반사되어, 액정층(270)을 투과하여 제2 원편광(L6)으로 변경된다.

제2 원편광(L6)은 제1 위상차판(310)을 투과하면서 제4 선편광(L7)으로 변경되고, 제4 선편광(L7)은 제2 위상차판(320)을 투과하면서 제5 선편광(L8)으로 변경된다. 이때, 제5 선편광의(L8) 진동축은 제1 편광판(710)의 편광축과 평행하며, 제5 선평광(L8)은 제1 편광판(710)을 투과한다.

다음으로, 액정표시장치(100)의 투과영역(TA)을 설명한다. 액정표시장치(100)는 제2 편광판(720)의 하측에 배치되어, 액정표시패널(200) 방향으로 내부광을 공급하는 백라이트 어셈블리(미도시)를 더 포함한다.

상기 백라이트 어셈블리로부터의 내부광(L9)이 제2 편광판(720)으로 입사된 다. 내부광(L9)은 제2 편광판(720)을 투과하면서 제2 편광판(720)의 편광축과 평행한 방향으로 진동하는 제6 선편광(L10)으로 변경된다. 제6 선편광(L10)은 제4 위상차판(620)을 통과하여 제7 선편광(L11)이 되고, 제7 선편광(L11)은 제3 위상차판(610)을 통과하여 제3 원편광(L12)이 된다. 이때, 제3 원편광(L12)은 우원편광 또는 좌원편광일 수 있다.

제3 원편광(L12)은 액정층(270)을 투과하면서, 액정층(270)에 의하여 제8 선편광(L13)으로 변경된다. 이후, 제8 선편광(L13)은 λ/4 위상차판인 제1 위상차(310)을 통과하면서 제4 원편광(L14)으로 변경되고, 제4 원편광(L14)은 λ/2 위상차판인 제2 위상차판(320)을 통과하여 제5 원편광(L15)이 된다. 제5 원편광(L15)은 제2 편광판(710)을 통과하며, 이때, 제5 원평광(L15)은 제2 편광판(350)의 편광축과 평행한 진동 성분이 투과된다.

도 5를 참조하면, 제1 위상차판(310), 제2 위상차판(320) 및 제1 편광판(710)은 각각을 투과하는 광의 광학적 특성을 향상시키기 위하여 특정한 조건을 가지고 배치되는 것이 바람직하다.

제1 편광판(710)의 편광축을 X축, 제2 위상차판(320)의 지상축을 Ⅰ축 및 제1 위상차판(310)의 지상축을 Ⅱ축이라 정의한다.

제2 위상차판(320)은 Ⅰ축과 X축이 이루는 각(θ1)이 45도 내지 135도의 각을 갖도록 제1 편광판(710)의 하측에 배치된다. 또한, 제1 위상차판(310)은 Ⅱ축과 X축이 이루는 각(θ2)이 90도 내지 180도의 각을 갖도록, 제2 위상차판(320)의 하측에 배치된다.

또한, 도 4에 도시된 제3 위상차판(610), 제4 위상차판(620) 및 제2 편광판(720)은 도 5에 도시된 제1 위상차판(310), 제2 위상차판(320) 및 제2 편광판(710)의 배치 각도와 동일한 각도로 배치되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 소정 간격 이격되어 터치패널 기능을 수행하는 제1 및 제2 투명전극을 제1 및 제2 위상차판 상에 형성함으로써, 종래의 제1 및 제2 투명전극의 지지기판을 제거할 수 있고, 이로 인해 제품의 전체적인 두께를 감소시키고, 제조 원가를 절감할 수 있다.

한편, 제1 및 제2 위상차판 내부에 산란입자들을 형성함으로써, 광을 산란시켜 액정표시장치의 시인성을 향상시킬 수 있다. 이로 인해, 고가의 휘도강화필름( BEF)등의 시트를 사용하지 않을 수 있어, 액정표시장치의 제조 원가를 보다 절감할 수 있다.

또한, 광이 투과하는 기판의 수를 줄임으로써 광의 손실을 감소시켜 광 특성을 향상시킬 수 있다.

Claims

컬러필터 기판, 박막트랜지스터 기판 및 상기 컬러필터 기판과 상기 박막트랜지스터 기판 사이에 개재된 액정을 포함하는 액정표시패널;

상기 컬러필터 기판 상에 배치되고, 제1 투명전극이 형성된 제1 위상차판 및 제1 투명전극과 소정간격 이격된 제2 투명전극이 형성된 제2 위상차판을 포함하며, 상기 제1 및 제2 위상차판 중 적어도 하나는 산란입자들을 갖고, 상기 제1 투명전극과 상기 제2 투명전극이 전기적으로 접촉하여 위치 정보를 발생하는 터치패널을 포함하고,

상기 제1 위상차판은 제1 산란입자들을 갖고, 상기 제2 위상차판은 제2 산란입자들을 가지며,

상기 제1 산란입자들과 상기 제2 산란입자들은 굴절률이 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 산란입자들의 직경은 0.01㎛ ~ 200㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 산란입자들의 총부피는 상기 제1 위상차판의 전체부피에 대하여 10% ~ 80%이고, 상기 제2 산란입자들의 총부피는 상기 제2 위상차판의 전체부피에 대하여 10% ~ 80%인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 산란입자들의 총부피는 상기 제1 및 제2 위상차판의 전체부피에 대하여 10% ~ 80%인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 산란입자는 폴리아릴레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 산란입자는 공기입자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터 기판의 하측에 배치되는 제3 위상차판 및 상기 제3 위상차판 하측에 배치되는 제4 위상차판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제8항에 있어서, 제2 위상차판의 상측에 배치되는 제1 편광판 및 제4 위상차판의 하측에 배치되는 제2 편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제9항에 있어서, 상기 제1 및 제3 위상차판은 λ/4 위상차판이고, 상기 제2 및 제4 위상차판은 λ/2 위상차판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 투명전극의 대향하는 어느 일 면에 형성된 도트 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.