JP2007004168A - 液晶表示装置及びこれに用いる光学フィルムアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化と低い製造コストを達成するための液晶表示装置及びこれに用いる光学フィルムアセンブリを提供する。
【解決手段】液晶パネルは、二枚の基板と、基板間に形成された液晶層を具備し、単位画素領域で定義される複数のドメインを有する。光学フィルムアセンブリは、液晶パネルと相対的に近く配置された二軸性フィルムと、二軸性フィルムに一体に形成された偏光フィルムを有し、液晶パネルの下及び上にそれぞれ配置される。これによって、約１６０ｎｍの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）と、λ／４の面方向リタデーション（Ｒｏ）を有する二軸性フィルムを液晶パネルに近接するように配置し、二軸性フィルム上に付着された偏光フィルムを製造することで、光学フィルムの厚さを薄くすることができ、光学フィルムや液晶表示装置の製造コストを節減することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置及びこれに用いる光学フィルムアセンブリに関し、より詳細には薄型化と低い製造コストを達成するための液晶表示装置及びこれに用いる光学フィルムアセンブリに関する。

一般的に、液晶表示装置は、各画素をスイッチングする薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されたアレイ基板（またはＴＦＴ基板）と、共通電極が形成された対向基板（または、カラーフィルタ基板）と、二枚の基板の間に密封された液晶層で構成される。液晶表示装置は、液晶層に電圧を印加して光の透過率を制御することで画像を表示する。

液晶表示装置は、液晶によって遮蔽されない方向にのみ光が透過して画像を具現するため、相対的に他の表示装置に比べ、視野角が狭いという短所がある。このことから、広視野角を実現するために、垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）モード液晶表示装置が開発された。

ＶＡモード液晶表示装置は、対向する面に垂直配向処理された二枚の基板と、二枚の基板の間に密封されたネガティブタイプの誘電率異方性（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｔｙｐｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を有する液晶で構成される。

ＶＡモード液晶表示装置は、動作時、二枚の基板の間に電圧が印加されないときには、液晶が基板表面に対して約垂直方向に整列してブラックを表示し、所定の電圧が印加されるときには、液晶が基板の表面に約水平方向に整列してホワイトを表示し、ホワイト表示のための電圧より小さい電圧が印加されたときには、液晶が基板の表面に対して傾くように配向されてグレイを表示する。

一方、一般的にＰＶＡモード液晶表示装置は、多重ドメインを定義するためにカラーフィルタ基板にパターニングされた共通電極層とアレイ基板にパターニングされた画素電極層とを有する。

液晶表示装置、特に中小型液晶表示装置において狭視野角や階調反転は解決しなければならない問題点である。これを解決するために、相対的に中小型液晶表示装置ではＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）構造を用いる。

したがって、中小型に適合するＰＶＡ構造は、アレイ基板とカラーフィルタ基板に対してそれぞれＩＴＯパターニング工程を行わなければならない構造である。これは、カラーフィルタ工程の進行時、ＩＴＯ層を別途にパターニングするためにフォト工程、現像工程、エッチング工程、ＰＲ工程などの工程を伴うという問題点がある。

そこで、本発明は上記従来の液晶表示装置における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、光学フィルムの厚さを減少させ、薄型化と低い製造コストを達成するための液晶表示装置を提供することにある。
又、本発明の他の目的は、この液晶表示装置に採用される光学フィルムアセンブリを提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による液晶表示装置は、液晶パネル及び光学フィルムアセンブリを有する。前記液晶パネルは、二枚の基板と、これらの基板間に形成された液晶層とを具備し、単位画素領域で定義される複数のドメインを有する。前記光学フィルムアセンブリは、前記液晶パネルに相対的に近く配置された二軸性フィルムと、該二軸性フィルムに一体に形成された偏光フィルムとを有し、前記液晶パネルの下部及び上部にそれぞれ配置される。

又、上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴による液晶表示装置は、液晶パネル及び光学フィルムアセンブリを有する。前記液晶パネルは、二枚の基板と、これらの基板間に形成されかつ、実質的に９０°に配向された液晶層を具備する。前記光学フィルムアセンブリは、前記液晶パネルに相対的に近く配置された二軸性フィルムと、該二軸性フィルムに一体に形成された偏光フィルムとを有し、前記液晶表示パネルの下部及び上部にそれぞれ配置される。

上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による光学フィルムアセンブリは、液晶セルを通じて提供される光の特性を変更する光学フィルムアセンブリにおいて、二軸性フィルム及び偏光フィルムを有する。前記二軸性フィルムは、前記液晶セルと相対的に近く配置される。前記偏光フィルムは、前記液晶セルと相対的に遠く前記二軸性フィルムと一体に配置される。

このような液晶表示装置及びこれに採用される光学フィルムアセンブリによれば、約１６０ｎｍの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）と、λ／４の面方向リタデーション（Ｒｏ）を有する二軸性フィルムを液晶表示パネルに近接するように配置し、この二軸性フィルム上に付着された偏光フィルムを製造することで、光学フィルムの厚さを薄くすることができ、光学フィルムや液晶表示装置の製造コストを節減することができる。

次に、本発明の液晶表示装置とこれに用いる光学フィルムアセンブリを実施するための最良の形態の具体例を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施例による液晶表示装置の平面図であり、図２は、図１のＩ−Ｉ’に沿って見た断面図である。特に、三つのサブ電極を有するアレイ基板と、サブ電極それぞれのセンター領域に対応して形成された溝を有するカラーフィルタ基板（または対向基板）を含む透過型液晶表示装置を示す。

図１及び図２に示すように、本発明の一実施例による液晶表示装置は、アレイ基板１００、液晶層２００、アレイ基板１００と合体されて液晶層２００を収容するカラーフィルタ基板３００、アレイ基板１００の下に配置されたロー（ｌｏｗｅｒ）光学フィルム類４１０、そしてカラーフィルタ基板３００上に配置されたアッパー（ｕｐｐｅｒ）光学フィルム類４２０を含む。

アレイ基板１００は、透明基板１０５上に横方向に延長されたゲート配線１１０と、ゲート配線１１０から延長されたゲート電極１１２と、ゲート配線１１０から離隔されかつ単位画素領域のうち、センター領域に対応して開口された下部パターン１１１、窒化珪素（ＳｉＮｘ）などの材質からなり、ゲート配線１１０及びゲート電極１１２をカバーするゲート絶縁層１１３を含む。

アレイ基板１００は、ゲート電極１１２をカバーするアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）のような半導体層１１４と、半導体層上に形成されたｎ＋ａ−Ｓｉのような半導体不純物層１１５と、縦方向に延長されたソース配線１２０と、ソース配線１２０から延長されたソース電極１２２と、ソース電極１２２と一定間隔に離隔されたドレイン電極１２４を含む。ここで、ゲート電極１１２、半導体層１１４、半導体不純物層１１５、ソース電極１２２及びドレイン電極１２４は、一つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を定義する。

ゲート配線１１０やソース配線１２０は、単一層または二重層などとして形成することができる。単一層に形成される場合には、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウムネオジウム合金で形成することができ、二重層に形成される場合には、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、またはモリブデン合金膜などの物理的化学的特性が優秀な物質を下部層として形成し、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの比抵抗が低い物質を上部層として形成する。

アレイ基板１００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を覆いかつドレイン電極１２４の一部を露出させる、順次積層されたパッシベーション層１３０と有機絶縁層１３２を含む。パッシベーション層１３０と有機絶縁層１３２は、ソース電極１２２とドレイン電極１２４との間の半導体層１１４と半導体不純物層１１５をカバーして保護する役割を果たし、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と画素電極部１４０とを絶縁させる役割を果たし、有機絶縁層１３２の高さ調節を通じて液晶層２００の厚さを調節することもできる。勿論、パッシベーション層１３０の形成を省略することもできる。

アレイ基板１００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のドレイン電極１２４にコンタクトホール（ＣＮＴ）を通じて電気的に連結された画素電極部１４０を含む。画素電極部１４０は、平面状から観察するとき、下部パターン１１１と重なる面積によってストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）のキャパシタンスを定義する。

具体的に、画素電極部１４０は、ドレイン電極１２４にコンタクトされる第１連結電極１４１、第１連結電極１４１から延長され、ラウンドされた四角形状を定義する第１サブ電極１４２、相対的に小さい幅を有して第１サブ電極１４２から延長された第２連結電極１４３、第２連結電極１４３から延長され、ラウンドされた四角形状を定義する第２サブ電極１４４、相対的に小さい幅を有し、第２サブ電極１４４から延長された第３連結電極１４５、第３連結電極１４５から延長され、ラウンドされた四角形状を定義する第３サブ電極１４６を定義する。

一方、カラーフィルタ基板３００は、単位画素領域に対応して透明基板（ベース基板）３０５上に形成された色画素層３１０と、色画素層３１０上に形成された共通電極層３２０を含み、アレイ基板１００と合体されて液晶層２００を収容する。液晶層２００内の液晶は、垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、ＶＡ）モードに配置される。

共通電極層３２０は、色画素層３１０をカバーする。共通電極層３２０には、第１乃至第３サブ電極（１４２、１４４、１４６）それぞれのセンター領域に対応して第１ホール３２２、第２ホール３２４、及び第３ホール３２６が形成される。第１乃至第３ホール（３２２、３２４、３２６）が形成された領域に対応する液晶の電界と第１乃至第３ホール（３２２、３２４、３２６）が形成されない領域に対応する液晶の電界は異なる。これによって、液晶層のドメインは複数に分割する。

一方、ロー光学フィルム類４１０は、第１二軸性フィルム４１２と、第１二軸性フィルム４１２に一体に形成された第１偏光フィルム４１４を含み、アレイ基板１００の下に配置される。第１二軸性フィルム４１２は、アレイ基板１００に相対的に近く配置される。二軸性とは、ｙ軸方向の屈折率とｚ軸方向の屈折率とが異なることを示す。即ち、位相差フィルムの面内における最大屈折率の方向をｘ軸方向、それと直交する面内の軸をｙ軸方向、厚さ方向をｚ軸方向にしてそれぞれの軸方向における屈折率をｎｘ、ｎｙ、及びｎｚにしたとき、ｎｙ≠ｎｚになることを示す。

第１二軸性フィルム４１２の面方向リタデーション（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）（Ｒｏ）は、λ／４、例えば、１２０〜１６０ｎｍであり、厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）は、１３０ｎｍ〜１６０ｎｍである。もし、波長帯域が５６０ｎｍである光を標準光として用いるなら、第１二軸性フィルム４１２の面方向リタデーション（Ｒｏ）は１４０±１４ｎｍの範囲である。

ここで、二軸性フィルムの面方向のリタデーション（Ｒｏ）及び厚さ方向のリタデーション（Ｒｔｈ）は、下記の数式１及び数式２に示される。
ここで、ｎｘは、面内遅相軸（即ち、最大屈折率の値を提供する方向）における屈折率である。ｎｙは、面内進相軸（即ち、最小屈折率の値を提供する方向）における屈折率である。ｎｚは、フィルムの深さ方向における屈折率である。ｄは、ｎｍで示されるフィルムの厚さである。

第１二軸性フィルム４１２のスロー軸（ｓｌｏｗ ａｘｉｓ）と第１偏光フィルム４１４の透過軸（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ ａｘｉｓ）は、相互４５±２０°の範囲の角度を有するよう配置される。ここで、第１偏光フィルム４１４の透過軸は、平面状から観察するとき、第１二軸性フィルム４１２のスロー軸から時計回り方向に４５°傾く。

一方、アッパー光学フィルム類４２０は、第２二軸性フィルム４２２と第２二軸性フィルム４２２に一体に形成された第２偏光フィルム４２４を含み、カラーフィルタ基板３００上に配置される。第２二軸性フィルム４２２は、カラーフィルタ基板３００に相対的に近く配置される。第２二軸性フィルム４２２の面方向リタデーション（Ｒｏ）は、λ／４、例えば、１２０〜１６０ｎｍであり、厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）は、１３０ｎｍ〜１６０ｎｍである。

第２二軸性フィルム４２２のスロー軸と第２偏光フィルム４２４の透過軸は、相互４５±２０°の角度を有するように配置される。ここで、第２偏光フィルム４２４の透過軸は、平面状から観察するとき、第２二軸性フィルム４２２のスロー軸から時計回り方向に４５°傾く。これによって、第１偏光フィルム４１４の透過軸と第２偏光フィルム４２４の透過軸は、平面状から見たとき、相互９０°の角度を有して交差する。第１二軸性フィルム４１２のスロー軸と第２二軸性フィルム４２２のスロー軸は、平面状から見たとき、相互９０°の角度を有して交差する。

平面状から観察するとき、アレイ基板１００の単位画素領域には、電気的に連結された第１乃至第３サブ電極（１４２、１４４、１４６）が形成され、第１乃至第３サブ電極（１４２、１４４、１４６）それぞれのセンター領域に対応してカラーフィルタ基板３００の共通電極層３２０に第１乃至第３ホール（３２２、３２４、３２６）が形成される。したがって、アレイ基板やカラーフィルタ基板に形成され、液晶を配向する配向膜の表面を一定方向にラビングする工程を省略することができ、配向膜を形成しなくてもよい。

一方、アレイ基板の単位画素領域は、三つのサブ電極に分割され、分割されたサブ電極のセンター領域に対応してカラーフィルタ基板の共通電極層にホールが形成されるので、下記の図３に示すように単位画素領域内で多重ドメインが実現される。

図３は、図１の動作を概略的に説明するための断面図である。
図３に示すように、電圧が印加されない状態で液晶層２００に具備される液晶分子は、垂直配向を維持し、電圧が印加されることによって、フリンジフィールドと一定角度を有する方向に配向する。具体的に、垂直方向に配向された液晶層２００は、印加される電圧に応答してアレイ基板１００のサブ電極１４２を一つの単位にしてカラーフィルタ基板３００の共通電極層３２０に形成されたホール（溝）３２２に向って液晶が揃って配向される。

このように、アレイ基板１００には、単位画素が複数のサブ電極（サブ画素部）（１４２、１４４、１４６）にパターニングし、カラーフィルタ基板３００には、サブ画素部の中央領域に対応するようにホール（溝）（３２２、３２４、３２６）を形成することで、液晶の多重ドメインを形成することができる。

平面状から観察するとき、サブ画素部の中央領域に液晶分子のディレクターが集まって偏光フィルムを用いてもテクスチャーが偏光フィルムの透過軸に沿って形成される。液晶分子のディレクターは、長軸方向の進行方向を示す。テクスチャーは、アレイ基板１００の下及びカラーフィルタ基板３００の上にそれぞれロー光学フィルム類４１０及びアッパー光学フィルム類４２０を配置することで、視認されない。

図４は、液晶表示装置から観察される多重ドメインによるテクスチャーを示すイメージであり、図５は、本発明による光学フィルムアセンブリによってテクスチャーの視認が遮断されたイメージである。
図４に示したように、単位画素に具備される三つのサブ画素部それぞれの中央領域を中心として風見形状のテクスチャーが観察された。

しかし、図５に示したように、液晶パネルの下部及び上部にそれぞれ二軸性フィルムと偏光フィルムで構成された光学フィルム類を配置することで、風見形状のテクスチャーが視認されないことが観察された。

図６は、図１に示した光学フィルム類を説明する断面図である。特に、カラーフィルタ基板上に配置されたアッパー光学フィルム類を示す。
図６に示すように、アッパー光学フィルム類４２０は、第１保護フィルム（ＰＴ１）、第１保護フィルム（ＰＴ１）上に形成された第１接着層（ＡＤ１）、第１接着層（ＡＤ１）上に形成された第２二軸性フィルム４２２、第２二軸性フィルム４２２上に形成された第２接着層（ＡＤ２）、第２接着層（ＡＤ２）上に形成された第１偏光フィルム４２４、第１偏光フィルム４２４上に形成された第２保護フィルム（ＰＴ２）を含む。第１保護フィルム（ＰＴ１）は、カラーフィルタ基板３００に近接するように配置し、第２保護フィルム（ＰＴ２）は、カラーフィルタ基板３００に遠接するように配置される。

図６で、カラーフィルタ基板の上面（前面）に配置されるアッパー光学フィルム類４２０に対して説明したが、アレイ基板１００の下面（背面）に配置されるロー光学フィルム類４１０は、アッパー光学フィルム類４２０を鏡対称とすることで具現することができる。

以上、説明したように、アレイ基板に形成されたサブ電極とカラーフィルタ基板の共通電極に形成された溝を用いて多重ドメインを定義する液晶表示装置に採用される光学フィルムを、偏光フィルムと二軸性フィルムとを結合して具現することで、光学フィルムや液晶表示装置の薄型化を達成しかつ製造コストを節減することができる。ここで、二軸性フィルムはλ／４の面方向リタデーション（Ｒｏ）と、１６０ｎｍ程度の厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）を有する。

反面、既存の液晶表示装置に採用される光学フィルムの構造は、液晶セル上に順次にＣプレート、λ／４位相差フィルム、及び偏光フィルムが配置される。即ち、本発明では、Ｃプレートとλ／４位相差フィルムを二軸性フィルムに代替することで、薄型化及びコストの節減を達成することができる。

Ｃプレートは、ポジティブＣプレートとネガティブＣプレートに区分される。米国特許第５，６１９，３５２号「ＬＣＤ ｓｐｌａｙ／ｔｗｉｓｔ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ ｈａｖｉｎｇ ｖａｒｙｉｎｇ ｔｉｌｔ ａｎｄ／ｏｒ ａｚｉｍｕｔｈａｌ ａｎｇｌｅｓ ｆｏｒ ｉｍｐｏｒｏｖｅｄ ｇｒａｙ ｓｃａｌｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ」には光軸の比正常軸（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ ａｘｉｓ）方向の屈折率（ｎｅ）と正常軸（ｏｒｄｉｎａｒｙ ａｘｉｓ）方向の屈折率（ｎｏ）との大きさ比較によってポジティブタイプまたはネガティブタイプに分類することが開示されている。ポジティブＣプレートは、ｘ軸方向の屈折率（ｎｘ）がｙ軸方向の屈折率（ｎｙ）と同一であり、ｚ軸方向の屈折率（ｎｚ）より小さい特性を有する。ネガティブＣプレートは、ｘ軸方向の屈折率（ｎｘ）がｙ軸方向の屈折率（ｎｙ）と同一であり、ｚ軸方向の屈折率（ｎｚ）より大きい特性を有する。

図７乃至図９は、第１実施例による光学フィルムを有する液晶表示装置の視野角の特性を説明するグラフである。特に、第１実施例による光学フィルムは、相対的に厚い偏光フィルムと面方向リタデーション対比厚さ方向リタデーション（Ｒｏ／Ｒｔｈ）が１４０：１３０である二軸性フィルムを有する。

図７に示すように、第１実施例による光学フィルムのダークモードは、全方位的に約３０°内の視野角においてフルブラック特性を有し、１時方位、４時方位、７時方位、そして１０時方位における０〜９０°の視野角でグレイ特性を有し、２時方位、５時方位、８時方位、そして１１時方位における６０°以上の視野角でホワイト特性を有する。

一方、図８に示すように、第１実施例による光学フィルムのブライトモードは、全方位的に約５０°内の視野角においてフルホワイト特性を有し、全方位的に約７０°内の視野角でグレイ特性を有し、全方位的に７０°以上の視野角でブラック特性を有する。

図７によるダークモードと図８によるブライトモードに対応するコントラスト比の特性は、図９に示す通りである。
図９に示すように、本発明の第１実施例による光学フィルムは、５０°の視野角内で全方位的に優秀なコントラスト比の特性を有し、５０°〜８０°の視野角は、１時方位、４時方位、７時方位、そして１０時方位における６０〜８０°の視野角で良好なコントラスト比の特性を有することを確認することができる。

図１０乃至図１２は、第２実施例による光学フィルムを有する液晶表示装置の視野角特性を説明するグラフである。特に、第２実施例による光学フィルムは、相対的に薄い偏光フィルムと面方向リタデーション対比厚さ方向リタデーション（Ｒｏ／Ｒｔｈ）が１４０：１３０である二軸性フィルムを有する。

図１０に示すように、第２実施例による光学フィルムのダークモードは、全方位的に約１０°内の視野角でフルブラック特性を有し、１時方位、３時方位、７時方位、そして９時方位における３０°の視野角でフルブラック特性を有し、１時方位、４時方位、７時方位、そして１０時方位における３０°〜９０°の視野角でグレイ特性を有し、２時方位、５時方位、８時方位、そして１１時方位における６０°以上の視野角でホワイト特性を有する。

一方、図１１に示すように、第２実施例による光学フィルムのブライトモードは、全方位的に約５０°内の視野角でフルホワイト特性を有し、全方位的に約７０°内の視野角でグレイ特性を有し、全方位的に７０°以上の視野角でブラック特性を有する。

図１０によるダークモードと図１１によるブライトモードに対応するコントラスト比の特性は、図１２に示す通りである。
図１２に示すように、本発明の第２実施例による光学フィルムは、５０°の視野角内で全方位的に優秀なコントラスト比の特性を有し、５０°〜８０°の視野角は、１時方位、４時方位、７時方位、そして１０時方位で６０〜８０°の視野角で良好なコントラスト比の特性を有することを確認することができる。

図１３乃至図１５は、二軸性フィルムの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）の変化による視野角特性を説明するグラフである。特に、図１３は、本発明の一実施例によって１６０ｎｍの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）を有する二軸性フィルムに対応する視野角特性を示し、図１４は、本発明の他の実施例によって６００ｎｍの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）を有する二軸性フィルムに対応する視野角特性を示し、そして図１５は、本発明の更に他の実施例による３２０ｎｍの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）を有する二軸性フィルムに対応する視野角の特性をそれぞれ示すグラフである。

図１３に示したように、本発明の第１比較例による１６０ｎｍの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）を有する二軸性フィルムは、全方位的に５０°以内の領域に対して視野角特性が良好である。

１２時方位乃至１時方位に対応する領域に対して８０°の視野角が確保される反面、３時方位乃至４時方位に対応する領域に対して７０°の視野角が確保され、６時方位〜７時方位、そして９時方位乃至１０時方位に対応する領域に対しては６０°の視野角が確保されることがわかる。

一方、図１４に示したように、本発明の第２比較例による６００ｎｍの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）を有する二軸性フィルムは、全方位的に３０°以内の領域に対して視野角特性が良好である。

１２時方位乃至１時方位に対応する領域に対して６０°の視野角が確保される反面、４時方位に対応する領域に対して６０°の視野角が確保され、７時方位と１０時方位に対応する領域に対しては５０°の視野角が確保されることがわかる。
一方、図１５に示したように、本発明の実施例によって３２０ｎｍの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）を有する二軸性フィルムは、全方位的に４０°以内の領域に対して視野角特性が良好である。

１２時方位乃至１時方位、３時方位乃至４時方位、６時方位乃至７時方位、そして９時方位乃至１０時方位に対応する領域に対しては８０°まで視野角が確保されることがわかる。

図１６は、本発明の他の実施例による液晶表示装置の断面図であり、図１７は、図１６に示した液晶層を概略的に示した断面図である。特に、ＰＶＡ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）構造の液晶パネルを有する液晶表示装置を示す。下板及び上板の配向膜を互いに異なる方向にラビングし、液晶の初期傾斜角が８８°〜８９．５°の範囲を有することを示す。

図１６及び図１７に示すように、本発明の他の実施例による液晶表示装置は、アレイ基板５００、液晶層６００、アレイ基板５００と合体されて液晶層６００を収容するカラーフィルタ基板７００、アレイ基板５００の下に配置されたロー光学フィルム類４１０、そしてカラーフィルタ基板７００上に配置されたアッパー光学フィルム類４２０を含む。ロー光学フィルム類４１０やアッパー光学フィルム類４２０は、図２乃至図６で説明したので、同一の図面符号を付与し、それの説明は省略する。

アレイ基板５００は、透明基板５０５上に横方向に延長されたゲート配線と、ゲート配線から延長されたゲート電極５１２と、窒化珪素（ＳｉＮｘ）などの材質からなりゲート配線及びゲート電極５１２をカバーするゲート絶縁層５１３を含む。

アレイ基板５００は、ゲート電極をカバーするアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）のような半導体層５１４と、半導体層上に形成されたｎ＋ａ−Ｓｉのような半導体不純物層５１５と、縦方向に延長されたソース配線と、ソース配線から延長されたソース電極５２２と、ソース電極５２２と一定間隔に離隔されたドレイン電極５２４を含む。ここで、ゲート電極５１２、半導体層５１４、半導体不純物層５１５、ソース電極５２２、及びドレイン電極５２４は、一つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を定義する。

アレイ基板５００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を覆いかつドレイン電極５２４の一部を露出させる、順次に積層されたパッシベーション層５３０と有機絶縁層５３２を含む。パッシベーション層５３０と有機絶縁層５３２は、ソース電極５２２とドレイン電極５２４との間の半導体層５１４と半導体不純物層５１５をカバーして保護する役割を果たし、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と画素電極部５４０とを絶縁させる役割を果たし、有機絶縁層５３２の高さ調節を通じて液晶層６００の厚さを調節することもできる。勿論、パッシベーション層５３０の形成を省略することもできる。

アレイ基板５００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のドレイン電極５２４にコンタクトホール（ＣＮＴ）を通じて電気的に連結された画素電極部５４０と画素電極部５４０上に形成された第１配向膜５５０を含む。第１配向膜５５０は、例えば、観察者の観点から右側方向（Ｄ１）にラビング処理される。

一方、カラーフィルタ基板７００は、単位画素領域に対応して透明基板（ベース基板）７０５の下に形成された色画素層７１０と、色画素層７１０の下に形成された共通電極層７２０と、共通電極層の下に形成された第２配向膜７３０を含み、アレイ基板５００と合体されて液晶層６００を収容する。液晶層６００内の液晶は垂直配向（ＶＡ）モードに配置される。

第２配向膜７３０は、例えば、観察者の観点から左側方向（Ｄ１）にラビング処理される。
このように、アレイ基板５００に形成された第１配向膜５５０が右方向（Ｄ１）にラビング処理され、カラーフィルタ基板７００に形成された第２配向膜７３０が左側方向（Ｄ２）にラビング処理されるので、液晶層は９０°に近接するように垂直配向される。望ましくは、第１配向膜５５０による第１初期傾斜角（θ１）や第２配向膜７３０による第２初期傾斜角（θ２）は、約８８°〜８９．５°の範囲に存在する。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の一実施例による液晶表示装置の平面図である。 図１のＩ−Ｉ’に沿って見た断面図である。 図１の動作を概略的に説明するための断面図である。 液晶表示装置で観察される多重ドメインによるテクスチャーを示すイメージである。 本発明による光学フィルムアセンブリによってテクスチャーの視認が遮断されたイメージである。 図１に示した光学フィルムアセンブリを説明する断面図である。特に、上板上に配置されたアッパー光学フィルムアセンブリを示す。 相対的に厚い偏光フィルムと二軸性フィルムを用いた液晶表示装置の視野角特性を説明するグラフである。 相対的に厚い偏光フィルムと二軸性フィルムを用いた液晶表示装置の視野角特性を説明するグラフである。 相対的に厚い偏光フィルムと二軸性フィルムを用いた液晶表示装置の視野角特性を説明するグラフである。 相対的に薄い偏光フィルムと二軸性フィルムを用いた液晶表示装置の視野角特性を説明するグラフである。 相対的に薄い偏光フィルムと二軸性フィルムを用いた液晶表示装置の視野角特性を説明するグラフである。 相対的に薄い偏光フィルムと二軸性フィルムを用いた液晶表示装置の視野角特性を説明するグラフである。 本発明の一実施例による１６０ｎｍの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）を有する二軸性フィルムに対応する視野角特性を説明するグラフである。 本発明の他の実施例による６００ｎｍの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）を有する二軸性フィルムに対応する視野角特性を示すグラフである。 本発明の更に他の実施例による３２０ｎｍの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）を有する二軸性フィルムに対応する視野角特性を示すグラフである。 本発明の他の実施例による液晶表示装置の断面図である。 図１６に示した液晶層を概略的に示した断面図である。

符号の説明

１００、５００ アレイ基板
１０５、５０５ 透明基板（ベース基板）
１１０ ゲート配線
１１１ 下部パターン
１１２、５１２ ゲート電極
１１３、５１３ ゲート絶縁層
１１４、５１４ 半導体層
１１５、５１５ 半導体不純物層
１２０ ソース配線
１２２、５２２ ソース電極
１２４、５２４ ドレイン電極
１３０、５３０ パッシベーション層
１３２、５３２ 有機絶縁層
１４０、５４０ 画素電極部
１４１ 第１連結電極
１４２ （第１）サブ電極
１４３ 第２連結電極
１４４ （第２）サブ電極
１４５ 第３連結電極
１４６ （第３）サブ電極
２００、６００ 液晶層
３００、７００ カラーフィルタ基板
３０５、７０５ 透明基板
３１０ 色画素層
３２０ 共通電極層
３２２ （第１）ホール
３２４ （第２）ホール
３２６ （第３）ホール
４１０ ロー光学フィルム類
４１２ 第１二軸性フィルム
４１４ 第１偏光フィルム
４２０ アッパー光学フィルム類
４２２ 第２二軸性フィルム
４２４ 第２偏光フィルム
５５０ 第１配向膜
７１０ 色画素層
７２０ 共通電極層
７３０ 第２配向膜

Claims (39)

1. 二枚の基板と、これらの基板間に形成された液晶層とを具備し、単位画素領域で定義される複数のドメインを有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルに相対的に近く配置された二軸性フィルムと、該二軸性フィルムに一体に形成された偏光フィルムとを有し、前記液晶パネルの下部及び上部にそれぞれ配置される光学フィルムアセンブリと、を有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記液晶パネルは、
   画素電極を有するアレイ基板と、
   前記アレイ基板に対向して、共通電極を有する対向基板と、を含み、
   前記複数のドメインを定義するために前記画素電極と共通電極には互いに交互するように開口部が形成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記偏光フィルムの厚さは、前記二軸性フィルムのＲｏ／Ｒｔｈ（ここで、Ｒｏは面方向リタデーション、Ｒｔｈは厚さ方向リタデーション）が１４０／１３０であるとき、相対的に厚いことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 前記偏光フィルムの厚さは、前記二軸性フィルムのＲｏ／Ｒｔｈ（ここで、Ｒｏは面方向リタデーション、Ｒｔｈは厚さ方向リタデーション）が１４０／１７５であるとき、相対的に薄いことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
5. 前記二軸性フィルムの面方向リタデーション（Ｒｏ）は、λ／４であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
6. 前記二軸性フィルムの面方向リタデーション（Ｒｏ）は、１２０〜１６０ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
7. 標準光の波長が５６０ｎｍであるとき、前記二軸性フィルムの面方向リタデーション（Ｒｏ）の範囲は、１２６ｎｍ〜１５４ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
8. 前記偏光フィルムの厚さが相対的に薄い場合、前記二軸性フィルムの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）は、１３０ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
9. 前記偏光フィルムの厚さが相対的に厚い場合、前記二軸性フィルムの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）は、１６０ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
10. 前記二軸性フィルムのスロー軸と前記偏光フィルムの透過軸は、相互２５°〜６５°の角度を有するように配置されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
11. 前記偏光フィルムの透過軸は、前記二軸性フィルムのスロー軸から時計回り方向に４５°傾くことを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。
12. 二枚の基板と、これらの基板間に形成されかつ、前記基板の向きを基準として実質的に９０°に配向された液晶分子を含む液晶層を具備する液晶パネルと、
    前記液晶パネルに相対的に近く配置された二軸性フィルムと、該二軸性フィルムに一体に形成された偏光フィルムとを有し、前記液晶パネルの下部及び上部にそれぞれ配置された光学フィルムアセンブリと、を有することを特徴とする液晶表示装置。
13. 前記液晶パネルは、
    画素電極と、第１方向にラビングされた第１配向膜とを有するアレイ基板と、
    前記アレイ基板に対向して、共通電極と、前記第１方向とは反対である第２方向にラビングされた第２配向膜とを有し、前記アレイ基板と合体されて前記液晶層を収容する対向基板と、を含むことを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
14. 前記第１配向膜に接する前記液晶層の液晶分子は、前記第１配向膜に対応して約８８°〜８９．５°の初期傾斜角を有することを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
15. 前記液晶層は、前記第２配向膜に対応して約８８°〜８９．５°の初期傾斜角を有することを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
16. 前記偏光フィルムの厚さは、前記二軸性フィルムのＲｏ／Ｒｔｈ（ここで、Ｒｏは面方向リタデーション、Ｒｔｈは厚さ方向リタデーション）が１４０／１３０であるとき、相対的に厚いことを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
17. 前記偏光フィルムの厚さは、前記二軸性フィルムのＲｏ／Ｒｔｈが１４０／１７５であるとき、相対的に薄いことを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
18. 前記二軸性フィルムの面方向リタデーションは、λ／４であることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
19. 前記二軸性フィルムの面方向リタデーション（Ｒｏ）は、１２０〜１６０ｎｍであることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
20. 標準光の波長が５６０ｎｍであるとき、前記二軸性フィルムの面方向リタデーション（Ｒｏ）の範囲は、１２６ｎｍ〜１５４ｎｍの範囲を有することを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
21. 前記偏光フィルムの厚さが相対的に薄い場合、前記二軸性フィルムの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）は１３０ｎｍであることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
22. 前記偏光フィルムの厚さが相対的に厚い場合、前記二軸性フィルムの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）は、１６０ｎｍであることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
23. 前記二軸性フィルムのスロー軸と前記偏光フィルムの透過軸は、相互２５°〜６５°の角度を有するように配置されることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
24. 前記偏光フィルムの透過軸は、前記二軸性フィルムのスロー軸から時計回り方向に４５°傾くことを特徴とする請求項２１記載の液晶表示装置。
25. 液晶セルを通じて提供される光の特性を変更する光学フィルムアセンブリにおいて、
    前記液晶セルと相対的に近く配置された二軸性フィルムと、
    前記液晶セルと相対的に遠くて前記二軸性フィルムと一体に配置された偏光フィルムと、を有することを特徴とする光学フィルムアセンブリ。
26. 前記二軸性フィルムの面方向リタデーション（Ｒｏ）は、λ／４であることを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。
27. 前記二軸性フィルムの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）は、１６０ｎｍであることを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。
28. 前記偏光フィルムの厚さは、前記二軸性フィルムのＲｏ／Ｒｔｈ（ここで、Ｒｏは面方向リタデーション、Ｒｔｈは厚さ方向リタデーション）が１４０／１３０であるとき、相対的に厚いことを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。
29. 前記偏光フィルムの厚さは、前記二軸性フィルムのＲｏ／Ｒｔｈが１４０／１７５であるとき、相対的に薄いことを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。
30. 前記二軸性フィルムの面方向リタデーション（Ｒｏ）は、λ／４であることを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。
31. 前記二軸性フィルムの面方向リタデーション（Ｒｏ）は、１２０〜１６０ｎｍであることを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。
32. 標準光の波長が５６０ｎｍであるとき、前記二軸性フィルムの面方向リタデーション（Ｒｏ）の範囲は、１２６ｎｍ〜１５４ｎｍであることを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。
33. 前記偏光フィルムの厚さが相対的に薄い場合、前記二軸性フィルムの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）は、１３０ｎｍであることを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。
34. 前記偏光フィルムの厚さが相対的に厚い場合、前記二軸性フィルムの厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）は、１６０ｎｍであることを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。
35. 前記二軸性フィルムのスロー軸と前記偏光フィルムの透過軸は、相互４５±２０°の角度を有するように配置されることを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。
36. 前記偏光フィルムの透過軸は、前記二軸性フィルムのスロー軸から時計回り方向に４５°傾くことを特徴とする請求項３５記載の光学フィルムアセンブリ。
37. 前記二軸性フィルムは、前記液晶セルの上部に配置されることを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。
38. 前記二軸性フィルムは、前記液晶セルの下部に配置されることを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。
39. 前記二軸性フィルムの下に配置された第１接着層と、
    前記二軸性フィルムと偏光フィルムとの間に介在された第２接着層と、を更に含むことを特徴とする請求項２５記載の光学フィルムアセンブリ。