KR101062696B1 - 횡전계 방식 액정표시장치 - Google Patents

횡전계 방식 액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101062696B1
KR101062696B1 KR1020040049013A KR20040049013A KR101062696B1 KR 101062696 B1 KR101062696 B1 KR 101062696B1 KR 1020040049013 A KR1020040049013 A KR 1020040049013A KR 20040049013 A KR20040049013 A KR 20040049013A KR 101062696 B1 KR101062696 B1 KR 101062696B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
plate
crystal display
display device
electric field
Prior art date
Application number
KR1020040049013A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060000280A (ko
Inventor
손현호
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020040049013A priority Critical patent/KR101062696B1/ko
Publication of KR20060000280A publication Critical patent/KR20060000280A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101062696B1 publication Critical patent/KR101062696B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G02F1/133519—Overcoatings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 횡전계 방식 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치는 노멀리 블랙 모드(normally black mode)시 측면 시야각에서 발생하는 빛샘현상을 방지하기 위해, 상부 편광판에 포함된 보호필름에 이축성(biaxal)특성을 추가하고, 상기 편광판과 액정층 사이에 포지티브 C-플레이트(positive C-plate)를 사용하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성하면, 블랙 상태 시 정면 뿐 아니라 측면시야각에서 빛샘현상이 발생하지 않아 광시각을 구현하는 횡전계 방식 액정표시장치를 제작할 수 있다.

Description

횡전계 방식 액정표시장치{In-Plane switching mode LCD}
도 1은 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 한 화소를 도시한 확대 평면도이고,
도 2는 일반적인 횡전계 방식 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 3은 도 2의 구성에서 빛을 직접 편광시키는 구성들만을 도시한 단면도 이고,
도 4는 종래의 제 1 구조에 따른 액정표시장치의 빛샘 현상을 나타낸 분포도이고,
도 5는 종래의 제 2 예에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 7은 도 6의 구성에서 편광기능을 수행하는 구성을 도시한 단면도이고,
도 8(a,b)은 poincare sphere을 도시한 도면이고,
도 9는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 측면시야각에서의 빛샘 현상을 나타낸 분포도이고,
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
130 : 하부 편광판 180 : 액정층
210 : 포지티브 C 플레이트 212 : 상부 편광판
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로 특히, 블랙모드시 측면 시야각에서 빛샘 현상이 발생하지 않는 횡전계 방식 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
상기 액정표시장치는 공통전극이 형성된 컬러필터 기판(상부기판)과 화소전극이 형성된 어레이기판(하부기판)과, 상부 및 하부기판 사이에 충진된 액정으로 이루어지는데, 이러한 액정표시장치에서는 공통전극과 화소전극이 상-하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다.
그러나, 상-하로 걸리는 전기장에 의한 액정구동은 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 가지고 있다. 따라서, 상기의 단점을 극복하기 위해 새로운 기술이 제안되고 있다. 하기 기술될 액정표시장치는 횡전계에 의한 액정 구동방법으로 시야각 특성이 우수한 장점을 갖고 있다.
이하, 도 1과 도 2를 참조하여, 일반적인 횡전계방식 액정표시장치에 관해 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 횡전계방식 액정표시장치용 어레이 기판의 한 화소를 확대한 확대 평면도이다.
도시한 바와 같이, 기판(10)상에 일 방향으로 연장된 게이트 배선(14)과, 게이트 배선(14)과 수직하게 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 데이터 배선(30)이 구성된다.
상기 게이트 배선(14)과 평행하게 이격된 영역에 공통 배선(16)이 구성된다.
상기 게이트 배선(14)과 데이터 배선(30)의 교차지점에는 게이트 전극(12)과 반도체층(22)과 소스 전극과 드레인 전극(26,28)을 포함하는 박막트랜지스터(T)가 구성된다.
상기 화소 영역(P)에는 상기 드레인 전극(28)과 접촉하면서 수직하게 연장된 핑거형상(finger type)의 화소전극(32)이 구성되고, 상기 공통배선(16)에서 상기 화소 영역(P)으로 수직하게 연장된 핑거형상의 공통 전극(18)이 구성된다.
이때, 상기 화소 전극(32)과 공통 전극(18)의 서로 맞물려 평행하게 이격된 형상이다.
따라서, 횡전계 방식 액정표시장치는 상기 화소 전극(32)과 상기 공통 전극(18)사이에 발생한 수평전계에 의해 액정이 움직임으로써 화상을 표현하게 된다.
이하, 도 2를 참조하여 전술한 어레이기판의 구성을 포함한 횡전계 방식 액정표시장치의 구성을 설명한다.
도 2는 일반적인 횡전계 방식 액정표 장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 횡전계 방식 액정표시장치(B)는 어레이 배선 및 스위칭 소자가 구성된 어레이기판(B2)과, 컬러필터 기판(B1)이 액정(28)을 사이에 두고 합착하여 구성된다.
상세히는, 제 1 기판(10)에 정의된 화소 영역(P)의 일 측에 스위칭 소자(T)가 구성되고, 화소 영역(P)에는 서로 평행하게 이격된 공통 전극(18)과 화소 전극(32)이 구성된다.
상기 제 1 기판(10)과 마주보는 제 2 기판(30)의 일면에 상기 스위칭 소자(T)에 대응하여 블랙매트릭스(32)가 구성되고, 상기 화소 영역(P)에 대응하여 컬러필터(34a,34b)가 구성된다.
상기 제 1 기판(10)의 하부에는 하부 편광판(42)이 구성되고, 상기 제 2 기판(30)의 상부에는 상기 하부 편광판(42)의 투과축과 90도를 이루는 상부 편광판(46)이 구성된다.
도 3은 앞서 설명한 도 2의 구성에서 빛을 직접 편광시키는 구성들만을 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 하부 편광판(42)과 액정층(28)과 상부 편광판(46)이 빛을 편광시키는 구성들이다.
상기 하부 및 상부 편광판(42,46)은 일반적으로, 편광특성을 가지는 제 1 필름인 PVA 필름(poly-vinyl alcohol film/ 42b,46b)과, 상기 PVA 필름(42b,46b)을 보호하기 위해 상.하에 부착된 TAC(tri-acetyl cellulose)필름(42a,46a/42c,46c)으로 구성된다.
일반적인 횡전계 방식 액정표시장치는 전술한 구성에서, 러빙방향을 기준으로 하부 편광판(42)의 투과축은 나란히 상기 편광판(46)의 투과축은 수직으로 둠으로써 노멀리 블랙상태로 만들 수 있다.
즉, 전압을 걸지 않았을 때는 하부 편광판(42)의 투과축과 액정분자의 장축 방향이 일치하므로 액정셀을 지나는 빛은 편광상태가 변하지 않아 진행방향에 관계없이 빛이 차단되어 어두운 상태가 되기 때문이다.
즉, 하부 편광판(42)의 투과축과 상부 편광판(46)의 투과축이 수직하게 구성되기 때문에, 하부 편광판(42)과 액정층(28)을 지난 및은 상기 상부 편광판(46)의 흡수되어 빛이 외부로 새어나오지 않게 된다.
그런데, 노멀리 블랙모드(normally black mode)에서 액정패널의 전면을 바라보았을 때는 확실한 블랙이 관찰되나 시야각이 정면에서 측면으로 벗어났을 경우 빛샘 현상이 발생하게 된다.
도 4는 전술한 종래의 제 1 구조의 빛샘 현상을 나타낸 분포도이다.
도시한 바와 같이, 패널의 상.하.좌.우의 45도 방향으로 밝은 특성을 보이고 있는데, 이 부분은 블랙 모드에서 빛샘이 관찰되는 부분이다.
따라서, 이러한 빛샘 불량을 방지하기 위해 종래에는 상기 액정표시장치에 광보상필름을 추가로 설계하였다.
도 5는 종래의 제 2 예에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.(빛의 편광특성에 직접 영향을 미치는 구성들만을 도시한 단면도이다.)
도시한 바와 같이, 하부 편광판(50)의 상부에 액정층(52)이 구성되고, 상기 액정층(52)의 상부에 포지티브 C 플레이트(positive C plate, 54)를 구성하고, 상기 포지티브 C 플레이트(54)의 상부에 A 플레이트(A plate,56)를 구성하고, 상기 A 플레이트 상부(56)에 상부 편광판(58)을 구성한다.
전술한 종래의 제 2 구성은 앞서 설명한 종래의 제 1 구성에 비해 포지티브 C 플레이트(54)와 A 플레이트를(56) 더욱 추가하여, 정면에서 벗어난 각도에서의 광보상을 꾀하여 빛샘을 최소화 하도록 한 구성이다.
그러나, 전술한 종래의 제 2 구성은 A 플레이트(56)와 상기 포지티브 C 플레이트(54)를 적층하는 것이 현재의 공정으로는 어려움이 따르며 필름으로 제작할 경 우 가격이 증가하는 단점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 것을 목적으로 제안된 것으로, 액정층과 편광판 사이에 포지티브 C 플레이트를 구성하고, 상기 상부 편광판의 구성에서 PVA필름과 상기 포지티브 C 플레이트 사이에 위치하는 TAC 필름에 이축성 특성을 부여하여, 상기 A 플레이트의 역할을 대신 하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 구성하게 되면, 보상필름을 제작하는데 어려움이 없고, 가격 상승이 발생하지 않는 장점이 있다.
또한, 광시야각에서 빛샘이 발생하지 않기 때문에 고 화질을 구현하는 횡전계 방식 액정표시장치를 제작할 수 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따른 횡전계 방식 액정표시장치는 편광필름과, 편광필름의 양측에 일축성 보호필름(uniaxial TAC 필름)이 구성된 하부 편광판과; 상기 하부 편광판의 상부에 위치하고, 게이트 배선 및 데이터 배선과, 스위칭 소자와, 공통 전극과 화소 전극이 구성된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판의 상부에 구성된 액정층과; 상기 액정층의 상부에 구성된 제 2 기판과; 상기 제 2 기판의 상부에 구성된 포지티브 C 플레이트(positive c plate)와; 상기 포지티브 C 플레이트의 상부에 구성되고 편광필름과, 상기 편광필름의 일측과 상기 포지티브 C 플레이트 사이에 위치한 이축성 보호필름(biaxial TAC 필름)과, 상기 편광필름의 타측에 위치한 일축성 보호필름을 포함하는 상부 편광판을 포함한다.
상기 상부 편광판의 편광필름과 하부 편광판의 편광필름은 투과축이 서로 직교하도록 구성한다.
상기 포지티브 C 플레이트의 위상차 Δnd는
Figure 112004028204138-pat00001
의 값을 가지는 것을 특징으로 하며, 상기 이축성 보호필름의 Rth (=((nx+ny)/2-n z)d)는 "
Figure 112004028204138-pat00002
"의 값을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 특징에 따른 횡전계 방식 액정표시장치는 하부 편광판과; 상기 하부 편광판의 상부에 위치한 하부 포지티브 C 플레이트와; 상기 하부 포지티브 C 플레이트의 상부에 위치하고, 게이트 배선 및 데이터 배선과, 스위칭 소자와, 공통 전극과 화소 전극이 구성된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판의 상부에 구성된 액정층과; 상기 액정층의 상부에 구성된 제 2 기판과; 상기 제 2 기판의 상부에 구성된 포지티브 C 플레이트(positive c plate)와; 상기 상부 포지티브 C 플레이트의 상부에 위치한 상부 편광판을 포함한다.
상기 상부 편광판과 상기 하부 편광판은 투과축이 서로 직교하도록 구성하고, 상기 상부 및 하부 포지티브 C 플레이트의 위상차 Δnd는
Figure 112004028204138-pat00003
의 값을 가지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
-- 제 1 실시예 --
본 발명의 제 1 실시예의 특징은 횡전계 방식 액정표시장치에서, 상부 편광판을 구성하는 일 측의 보호필름에 물리적으로 이축성(biaxial)을 부여하여 보상기능을 하도록 하고, 상기 보호필름과 액정층 사이에는 포지티브 C 플레이트를 구성하는 것을 특징으로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 횡전계 방식 액정표시장치(B)는 어레이기판(B2)과 컬러필터 기판(B1)을 액정층(180)을 사이에 두고 합착하여 구성한다.
상기 어레이기판(B2)은 투명한 절연기판(100)상에 서로 평행하게 이격되어 일 방향으로 구성된 다수의 게이트 배선(미도시)과, 상기 다수의 게이트 배선(미도시)과는 수직하게 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 데이터 배선(미도시)을 구성한다.
상기 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)의 교차지점 마다 게이트 전극(102)과 반도체층(104,106)과, 소스 전극(108)과 드레인 전극(110)을 포함하는 박막트랜지스터(T)를 구성한다.
또한, 상기 화소 영역(P)마다 상기 드레인 전극(110)과 접촉하면서 수직하게 연장된 핑거 형상의 화소 전극(112)을 구성하고, 상기 화소 전극(112)과 평행하게 이격된 공통 전극(116)을 구성한다.
이때, 보통 화소 전극(112)은 상기 소스 및 드레인 전극(108,110)과 동일층 동일물질로 형성한다.
상기 컬러필터 기판(B2)은 투명한 절연 기판(200)의 일면 중 상기 박막트랜지스터(T)에 대응하는 영역마다 블랙매트릭스(202)를 구성하고, 상기 화소 영역(P)에 대응하는 영역 마다 컬러필터(204a,204b)를 구성한다.
상기 어레이 기판(B1)의 하부에는 하부 편광판(130)을 구성하고, 상기 컬러필터 기판(B2)의 상부에는 포지티브 C 플레이트(210)와 상부 편광판(212)을 구성한다.
이때, 상기 상부 편광판(212)을 구성하는 일 측 보호필름인 TAC 층(미도시)은 이축성(biaxial)특성을 가지고 광보상 기능을 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여, 전술한 바와 같이 구성된 횡전계 방식 액정표시장치의 구성을 상세히 알아본다.
도 7은 전술한 도 6의 구성에서 편광기능을 수행하는 구성을 도시한 단면도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 횡전계 방정식 액정표시장치(B)는 하부 편광판(130)과, 하부 편광판(130)의 상부에 액정층(180)과, 액정층(180)의 상부에 포지티브 C 플레이트(210)와, 상기 포지티브 C 플레이트(210)의 상부에 이축성 보호필름을 포함하는 상부 편광판(212)을 구성한다.
자세히는 전술한 구성에서, 상기 하부 편광판(130)과 상부 편광판(212)은 앞 서 언급한 바와 같이, 제 1 필름으로 PVA 필름(poly-vinyl alcohol film, 130b, 212b)과 상기 PVA 필름(130b,212b)의 양측에 보호막으로써 TAC 필름(tri-acetyl cellulose film, 130a,130c /212a,212c)을 구성한다.
이때, 상부 편광판(212)의 PVA필름(212b)과 포지티브 C 플레이트(210) 사이에 위치한 TAC 필름(212a)은 이축성(biaxial)특성을 부여한 것을 특징으로 한다.
일반적인 TAC 필름은 일축성 필름이나, 두께 및 공정상 물리적인 변형을 부여하여 이축성 필름으로 손쉽게 제작할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 포지티브 C 플레이트(210) 상부에 TAC 필름(212a)에 이축성을 부여함으로써 블랙상태에서 기존에 비해 빛샘이 현저히 줄어드는 결과를 얻을 수 있다.
상기 이축성 TAC 필름 및 포지티브 C 플레이트에 의한 시야각 보상 원리를 도 8의 뽀앙카레공(이하,"poincare sphere"라 칭함)을 통해서 알 수 있다.
도 8a는 본 발명에 따른 광학필름의 구성을 전술한 poincare sphere를 통해 나타낸 단면도이고, 도 8b는 poincare sphere의 북극점에서 바라본 도면이다.
poincare sphere(300)은 모든 편광특성을 표현한 것으로, poincare sphere에서 적도선 위의 모든 점(A1)들은 선편광에 대응되고, 북극점(A2)은 오른손 원편광, 남극점(미도시)은 왼손 원편광에 대응된다.
그리고, 북반구(B1)의 모든 점은 오른손 타원편광, 남반구(B1)의 모든 점은 왼손 타원편광에 대응된다.
또한, 동일한 적도부근에서 서로 대칭되는 부분(B1,B2,B3)은 서로 반대의 편 광특성을 가진다.
도 8b에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 하판 편광판(도 7의 130)을 지난 빛은 poincare sphere정의 L의 위치(선편광)의 편광상태가 된다.
상판 편광판(도 7의 212)의 흡수축은 U 위치(L 위치의 선편광과는 180도 차이가 나는 선편광)에 존재하기 때문에 빛샘이 발생하게 되는데, 이것을 광학필름을 통해 측면 시야각에서 보상되도록 설계해야 한다.
이를 위해, 상기 하판 편광판(도 7의 130)과 상판 편광판(도 7의 212) 사이에 보상필름을 구성하여, 상기 하판 편광판(도 7의 130)을 통과한 빛이 U의 위치에 오도록 해야만, 상기 상판 편광판(도 7의 212)의 흡수측과 일치하여 블랙모드시 측면에서 빛샘이 발생하지 않고 완전한 블랙상태가 될 수 있다.
이를 위해, 본 발명은 전술한 바와 같이 이축성 TAC 필름(도7의 212a)과 포지티브 C 플레이트(210)를 구성하였다.
도 8b의 poincare sphere(300)에서 도시한 바와 같이, 상기 편광상태가 L의 위치에 존재하는 빛은 상기 이축성 TAC 필름과 상기 포지티브 C 플레이트에 의해 편광상태가 U의 위치로 이동할 수 있다.
전술한 바와 같은 편광상태를 얻기 위한 각 필름의 조건은 아래와 같다.
본 발명에 적용되는 포지티브 C 플레이트의 위상차 Δnd는
"
Figure 112004028204138-pat00004
"의 값을 가지도록 형성한다.
또한, 본 발명에 적용되는 이축성 TAC 필름의 Rth (=((nx+ny)/2-n z)d)는
"
Figure 112004028204138-pat00005
"의 값을 가지도록 형성한다.
도 9는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 측면시야각에서의 빛샘 현상을 나타낸 분포도이다.
도시한 바와 같이, 패널의 상.하.좌.우의 45도 방향으로 종래와 달리 어두운 특성을 보이고 있는데 이것으로 측면시야각에서 빛샘이 관찰되지 않고 있음을 알 수 있다.
이하, 제 2 실시예를 통해 본 발명의 제 1 실시예의 변형예를 설명한다.
-- 제 2 실시예 --
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 횡전계 방식 액정표시장치(400)는 공통 전극 및 화소 전극과 어레이 배선과 스위칭 소자가 구성된 제 1 기판(410)과, 제 1 기판(410)의 상부에는 액정층(420)을 구성하고, 상기 액정층(420)의 상부에는 제 2 기판(430)을 구성한다.
상기 제 1 기판(410)의 하부에는 하부 포지티브 C 필름(412)과 하부 편광판(414)을 구성하고, 상기 제 2 기판(430)의 상부에는 상부 포지티브 C 필름(432)과 상부 편광판(434)을 구성한다.
전술한 구성은 전술한 제 1 실시예의 구성에서 포지티브 C 필름과 PVA편광필름 사이에 이축성 TAC 필름을 구성하였으나, 제 2 실시예의 구성에서는 상기 이축 성필름을 일반적인 TAC 필름으로 구성하고 대신, 액정층(420)의 하부에 상기 포지티브 C 플레이트(412)를 더욱 구성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상부와 하부의 포지티브 C 필름(432,412)의 위상차 Δnd 는
"
Figure 112004028204138-pat00006
"의 값을 가지도록 형성한다.
전술한 구성으로 본 발명의 제 2 실시예에 따른 횡전계 방식 액정표시장치를 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치는 측면 시야각 보상필름으로, 편광판과 액정층의 사이에 포지티브 C 플레이트를 구성하고, 상기 포지티브 C 플레이트에 근접하여 구성된 상기 편광판의 보호필름(TAC 필름)에 이축성을 부여하여 보상필름으로 사용함으로써, 많은 비용을 들이지 않고도 보상필름을 제작할 수 있어 제품의 가격경쟁력을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 시약각 보상이 가능하여 블랙 모드시 측면 시야각에서 빛샘현상이 발생하지 않기 때문에 고화질의 횡전계 방식 액정표시장치를 제작할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 편광필름과, 편광필름의 양측에 일축성 보호필름(uniaxial TAC 필름)이 구성된 하부 편광판과;
    상기 하부 편광판의 상부에 위치하고, 게이트 배선 및 데이터 배선과, 스위칭 소자와, 공통 전극과 화소 전극이 구성된 제 1 기판과;
    상기 제 1 기판의 상부에 구성된 액정층과;
    상기 액정층의 상부에 구성된 제 2 기판과;
    상기 제 2 기판의 상부에 구성된 포지티브 C 플레이트(positive c plate)와;
    상기 포지티브 C 플레이트의 상부에 구성되고 편광필름과, 상기 편광필름의 일측과 상기 포지티브 C 플레이트 사이에 위치한 이축성 보호필름(biaxial TAC 필름)을 포함하는 상부 편광판
    을 포함하는 횡전계 방식 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 편광판의 편광필름과 하부 편광판의 편광필름은 투과축이 서로 직교하도록 구성된 횡전계 방식 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 포지티브 C 플레이트의 위상차 Δnd는
    Figure 112004028204138-pat00007
    의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이축성 보호필름의 Rth (=((nx+ny)/2-nz)d )는 "
    Figure 112004028204138-pat00008
    "의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정표시장치.
  5. 하부 편광판과;
    상기 하부 편광판의 상부에 위치한 하부 포지티브 C 플레이트와;
    상기 하부 포지티브 C 플레이트의 상부에 위치하고, 게이트 배선 및 데이터 배선과, 스위칭 소자와, 공통 전극과 화소 전극이 구성된 제 1 기판과;
    상기 제 1 기판의 상부에 구성된 액정층과;
    상기 액정층의 상부에 구성된 제 2 기판과;
    상기 제 2 기판의 상부에 구성된 포지티브 C 플레이트(positive c plate)와;
    상기 상부 포지티브 C 플레이트의 상부에 위치한 상부 편광판
    을 포함하는 횡전계 방식 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 편광판과 상기 하부 편광판은 투과축이 서로 직교하도록 구성된 횡전계 방식 액정표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 포지티브 C 플레이트의 위상차 Δnd는
    Figure 112004028204138-pat00009
    의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정표시장치.
KR1020040049013A 2004-06-28 2004-06-28 횡전계 방식 액정표시장치 KR101062696B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040049013A KR101062696B1 (ko) 2004-06-28 2004-06-28 횡전계 방식 액정표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040049013A KR101062696B1 (ko) 2004-06-28 2004-06-28 횡전계 방식 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060000280A KR20060000280A (ko) 2006-01-06
KR101062696B1 true KR101062696B1 (ko) 2011-09-06

Family

ID=37103600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040049013A KR101062696B1 (ko) 2004-06-28 2004-06-28 횡전계 방식 액정표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101062696B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101236244B1 (ko) * 2009-12-11 2013-02-22 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR102101195B1 (ko) * 2013-09-26 2020-04-16 엘지디스플레이 주식회사 투명디스플레이장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060000280A (ko) 2006-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7502084B2 (en) Liquid crystal device and electronic apparatus
JP2019074745A (ja) 液晶表示装置
US7940358B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
US7570335B2 (en) In-plane switching liquid crystal display device and method
US10788711B2 (en) Display device comprising a liquid crystal display panel having at least two optical compensation films including a positive biaxial film and a negative biaxial film
US20120038870A1 (en) Liquid crystal display device
CN103135293A (zh) 横向电场液晶显示装置及其制造方法
US7499126B2 (en) Polarizing film and display device having the same
US8179507B2 (en) Liquid crystal display device
KR20060046180A (ko) 액정 표시 장치 및 전자기기
US7599036B2 (en) In-plane switching active matrix liquid crystal display apparatus
KR20150010042A (ko) 액정 표시 장치
US6734939B2 (en) Array substrate for liquid crystal display device
KR101062696B1 (ko) 횡전계 방식 액정표시장치
US8384866B2 (en) Liquid crystal display device comprising first and second organic alignment films having slow axes arranged to cross each other by aligning polymer chains
US7692742B2 (en) Transflective liquid crystal display
KR100759966B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20050000958A (ko) 횡전계형 액정 표시 장치
KR20050082414A (ko) 와이드 뷰 액정 표시 패널
KR100368988B1 (ko) 고개구율및고투과율액정표시장치
KR101113782B1 (ko) 액정표시장치용 광보상필름 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR101879714B1 (ko) 액정표시장치 및 그 구동방법
KR101688593B1 (ko) 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치
KR20090070054A (ko) 광학 보상필름을 포함하는 횡전계방식 액정표시장치
KR20050014245A (ko) 반사-투과형 액정 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140630

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150728

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160712

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170713

Year of fee payment: 7