KR101210396B1 - Wide viewing angle compensation method of in-plane switching liquid crystal cell and structure of the same - Google Patents

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KR101210396B1 KR1020100070368A KR20100070368A KR101210396B1 KR 101210396 B1 KR101210396 B1 KR 101210396B1 KR 1020100070368 A KR1020100070368 A KR 1020100070368A KR 20100070368 A KR20100070368 A KR 20100070368A KR 101210396 B1 KR101210396 B1 KR 101210396B1
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Abstract

본 발명은 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 방법 및 그 구조에 관한 것으로, 횡전계(IPS) 액정 셀과 상판 편광판 사이에 이축 필름(Biaxial film)이 배치된 횡전계 액정 모드 구조에서 IPS 액정 셀과 상판 및 하판 편광판 사이에 상판에 배치된 이축 필름과 광축 및 파라미터

Figure 112012056704357-pat00077
의 값이 다른 2장의 이축 필름(Biaxial film)을 사용하여 다크(dark) 상태에서 대각방향에서 발생하는 빛 샘 현상을 제거할 수 있다.
본 발명에 의한 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조는, IPS 액정 셀과; 상기 IPS 액정 셀의 상판 및 하판에 설치되는 상판 및 하판 편광판; 및 상기 IPS 액정 셀과 상기 상판 및 하판 편광판 사이에 조합으로 설치되며, 광축과 파라미터
Figure 112012056704357-pat00078
의 값이 서로 다른 3장의 이축 필름(Biaxial film);을 포함한다.The present invention relates to a wide viewing angle compensation method and structure thereof in a transverse electric field liquid crystal mode, and includes an IPS liquid crystal cell in a transverse electric field liquid crystal mode structure in which a biaxial film is disposed between a transverse electric field (IPS) liquid crystal cell and an upper polarizing plate. Biaxial film, optical axis and parameters disposed on the top plate between the top plate and the bottom plate polarizer
Figure 112012056704357-pat00077
By using two biaxial films having different values of, the light leakage phenomenon occurring in the diagonal direction in the dark state can be eliminated.
The wide viewing angle compensation structure of the transverse electric field liquid crystal mode according to the present invention comprises: an IPS liquid crystal cell; An upper plate and a lower plate polarizer installed on upper and lower plates of the IPS liquid crystal cell; And a combination between the IPS liquid crystal cell and the upper and lower polarizing plates, the optical axis and the parameters.
Figure 112012056704357-pat00078
It includes; three biaxial film (different value);

Description

횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 방법 및 그 구조{WIDE VIEWING ANGLE COMPENSATION METHOD OF IN-PLANE SWITCHING LIQUID CRYSTAL CELL AND STRUCTURE OF THE SAME} Wide viewing angle compensation method and structure of the transverse electric field liquid crystal mode {WIDE VIEWING ANGLE COMPENSATION METHOD OF IN-PLANE SWITCHING LIQUID CRYSTAL CELL AND STRUCTURE OF THE SAME}

본 발명은 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 방법 및 그 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2장의 이축 필름(Biaxial film)을 사용하여 다크(dark) 상태(또는, 블랙(black) 상태)에서 대각방향에서 발생하는 빛 샘 현상을 제거할 수 있는 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 방법 및 그 구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a wide view angle compensation method and structure thereof in a transverse electric field liquid crystal mode, and more specifically, to a diagonal in a dark state (or black state) using two biaxial films. The present invention relates to a wide viewing angle compensation method of a transverse electric field liquid crystal mode capable of removing light leakage occurring in a direction, and a structure thereof.

일반적으로, 횡전계방식(IPS 모드) 액정표시소자는 액정화합물의 방향자가 기판에 대해 수평 상태에서 액정화합물이 구동되는 소자로서, 액정층이 횡전계에 의해 수평으로 스위칭 되므로 소자의 시야각이 우수하다. 상기 횡전계방식 액정표시소자는 컬러 필터층이 구비된 컬러 필터층 어레이 기판과 박막 트랜지스터가 구비된 박막 트랜지스터 어레이 기판과 두 기판 사이에 개재된 액정층으로 구성되며, 상기 컬러 필터층 어레이 기판과 박막 트랜지스터 어레이 기판의 내측 면에 상기 액정층의 초기배향 방향을 결정하는 배향막이 구비되어 있다.In general, the transverse electric field type (IPS mode) liquid crystal display device is a device in which the liquid crystal compound is driven when the director of the liquid crystal compound is horizontal with respect to the substrate. . The transverse electric field type liquid crystal display device includes a color filter layer array substrate having a color filter layer, a thin film transistor array substrate having a thin film transistor, and a liquid crystal layer interposed between the two substrates, and the color filter layer array substrate and the thin film transistor array substrate. An alignment film for determining the initial alignment direction of the liquid crystal layer is provided on the inner side of the substrate.

상기 횡전계방식 액정표시소자에 전압이 인가되지 않는 경우에는 액정층 내에 액정화합물이 기판의 대향 면에 도포 된 배향막의 러빙 방향을 따라 배열되어 화면이 블랙(black) 상태로 나타난다. 즉, 전극에 전압이 인가되지 않을 때에는 하부의 편광판(Polarizer)을 통과한 빛이 상기 편광판(Polarizer)의 편광 축과 동일한 광축을 가지는 IPS 액정 셀은 통과하지만, 상기 IPS 액정 셀의 편광 축과 직교한 광축을 가지는 상부의 편광판(Analyzer)은 통과하지 못하여 화면이 블랙 상태로 표시된다.When no voltage is applied to the transverse electric field type liquid crystal display device, the liquid crystal compound is arranged in the liquid crystal layer along the rubbing direction of the alignment layer coated on the opposite surface of the substrate, so that the screen appears in a black state. That is, when no voltage is applied to the electrode, light passing through the lower polarizer passes through the IPS liquid crystal cell having the same optical axis as that of the polarizer, but is orthogonal to the polarization axis of the IPS liquid crystal cell. The upper polarizer having one optical axis does not pass and the screen is displayed in a black state.

한편, 상기 횡전계방식 액정표시소자에 전압이 인가되면, 액정화합물이 편광판의 투과 축과 45도 되는 방향으로 배열되어 빛이 투과되는 것에 의해 화면이 화이트(white) 상태로 나타난다. 즉, 전극에 전압이 인가되면 하부의 편광판(Polarizer)을 통과한 빛이 전계로 인해 45°회전한 액정 셀을 통과하면서 위상지연 값인 λ/2만큼 회전하여 상부의 편광판(Analyzer)을 통과함으로써, 화면이 화이트 상태로 표시된다.On the other hand, when a voltage is applied to the transverse electric field type liquid crystal display device, the liquid crystal compounds are arranged in a direction that is 45 degrees with the transmission axis of the polarizing plate, so that light is transmitted and the screen appears in a white state. That is, when a voltage is applied to the electrode, the light passing through the lower polarizer passes through the liquid crystal cell rotated by 45 ° due to the electric field and rotates by a phase delay value of λ / 2 to pass through the upper polarizer. The screen is displayed in white.

도 1은 일반적인 IPS 모드 구조를 나타낸 단면 구성도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 IPS 모드 구조를 정상 방향(도 2a)과 사각 방향(도 2b)에서 바라본 뽀앙카레 구상의 편광상태를 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional configuration diagram showing a general IPS mode structure, Figures 2a and 2b shows a state of polarization of the Poang Cure spherical view of the IPS mode structure of Figure 1 in the normal direction (Fig. 2a) and the square direction (Fig. 2b) Drawing.

도 1에 도시된 종래의 IPS 모드는 투과 축이 서로 직교하는 상?하판 편광판(12)(14)과

Figure 112010047019411-pat00001
위상지연 값을 가지는 횡전계 스위칭 액정으로 이루어진 일반적인 IPS(In-plane switching) 모드 구조이다.The conventional IPS mode shown in FIG. 1 includes upper and lower polarizing plates 12 and 14 whose transmission axes are perpendicular to each other.
Figure 112010047019411-pat00001
It is a general IPS (In-plane switching) mode structure composed of transverse electric field switching liquid crystal having a phase delay value.

도 1에 도시된 종래의 일반적인 IPS 모드 구조는 측면에서 바라보았을 때 측면 시야에 따른 상?하판 편광판(12)(14)의 투과 축 이동으로 인해 빛이 하판 편광판(12)을 통과했을 때의 편광상태인 A와 상판 편광판(14)의 흡수 축 편광상태인 E지점이 벌어져 있기 때문에 다크(dark) 상태(또는, 블랙(black) 상태)에서 빛 샘 현상이 발생한다.The conventional general IPS mode structure shown in FIG. 1 is polarized when light passes through the lower polarizer 12 due to the transmission axis movement of the upper and lower polarizers 12 and 14 according to the side view when viewed from the side. Since the point A and the point E of the absorption axis polarization state of the upper polarizing plate 14 are opened, light leakage occurs in a dark state (or a black state).

도 13은 일반적인 IPS 모드 구조의 블랙(black) 상태에서 시야각별 투과특성을 보여주는 실험 결과 화면으로, 수평 및 수직 방향에서는 빛 샘 현상이 발생하지 않으나 양쪽 측면 방향에서 빛 샘 현상이 발생함을 알 수 있다.FIG. 13 is an experimental result screen showing transmission characteristics for each viewing angle in a black state of a general IPS mode structure. In FIG. 13, light leakage does not occur in the horizontal and vertical directions, but light leakage occurs in both side directions. have.

도 3은 종래의 IPS 액정 셀과 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)를 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 나타낸 단면 구성도이고, 도 4는 도 3의 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 측면(

Figure 112010047019411-pat00002
=70°,
Figure 112010047019411-pat00003
=45°)에서 바라본 뽀앙카레 구상의 편광상태를 나타낸 도면이다. 여기서,
Figure 112010047019411-pat00004
는 Z축을 기준으로 70°의 각(angle)을,
Figure 112010047019411-pat00005
는 X축을 기준으로 45°의 각을 갖는 것을 나타낸다. FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a positive A-plate, and FIG. 4 is a side view of the fast response transverse electric field liquid crystal mode structure of FIG. 3. (
Figure 112010047019411-pat00002
= 70 °,
Figure 112010047019411-pat00003
= 45 °) shows the polarization state of the Poangcurry sphere. here,
Figure 112010047019411-pat00004
Is an angle of 70 ° with respect to the Z axis,
Figure 112010047019411-pat00005
Denotes an angle of 45 ° with respect to the X axis.

도 3에 도시된 횡전계 액정 모드 구조는,

Figure 112010047019411-pat00006
이상의 동일한 위상지연 값을 가지는 IPS 액정 셀(23)과 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)(24)를 사용하여 위상지연(effective retardation) 값이
Figure 112010047019411-pat00007
가 되게끔 액정의 방향자(director)가 회전하여 화이트(White) 상태를 구현하는 고속응답 횡전계 액정 모드 구조이다.The transverse electric field liquid crystal mode structure shown in FIG.
Figure 112010047019411-pat00006
By using the IPS liquid crystal cell 23 and the positive A-plate 24 having the same phase delay value as described above, the effective retardation value is reduced.
Figure 112010047019411-pat00007
It is a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure in which a director of the liquid crystal rotates to realize a white state.

도 3에 도시된 종래의 횡전계 액정 모드 구조는 측면에서 바라보았을 때 측면 시야에 따른 상?하판 편광판(22)(25)의 투과축 이동과 IPS 액정 셀(23)과 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)(24)의 위상지연 값 변화로 인해 최종적으로 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)(24)를 통과했을 때의 빛의 편광상태인 C와 상판 편광판(25)의 흡수축 편광지점인 E가 일치하지 않아 다크(dark) 상태(또는, 블랙(black) 상태)에서 빛 샘 현상이 발생한다.In the conventional transverse electric field liquid crystal mode structure shown in FIG. 3, the transmission axis shift of the upper and lower polarizing plates 22 and 25 according to the side view and the IPS liquid crystal cell 23 and the positive A-plate when viewed from the side are shown. Absorption axis polarization of the upper polarizing plate 25 and C, which is the polarization state of the light when it finally passed through the positive A-plate 24 due to the change in the phase delay value of the A-plate 24. Since the point E does not match, light leakage occurs in the dark state (or black state).

도 14는 종래의 IPS 액정 셀과 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)를 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조의 블랙(black) 상태에서 시야각별 투과특성을 보여주는 실험 결과 화면으로, 수평 및 수직 방향에서는 빛 샘 현상이 발생하지 않으나 양쪽 측면 방향에서 빛 샘 현상이 발생함을 알 수 있다.FIG. 14 is an experimental result screen showing transmission characteristics for each viewing angle in a black state of a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a positive A-plate. FIG. The light leakage phenomenon does not occur at, but the light leakage phenomenon occurs in both side directions.

도 5는 종래의 IPS 액정 셀과 이축 필름(Biaxial film)을 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 나타낸 단면 구성도이고, 도 6은 도 5의 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 측면(

Figure 112010047019411-pat00008
=70°,
Figure 112010047019411-pat00009
=45°)에서 바라본 뽀앙카레 구상의 편광상태를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a biaxial film, and FIG. 6 is a side view of the fast response transverse electric field liquid crystal mode structure of FIG. 5.
Figure 112010047019411-pat00008
= 70 °,
Figure 112010047019411-pat00009
= 45 °) shows the polarization state of the Poangcurry sphere.

도 5에 도시된 횡전계 액정 모드 구조는,

Figure 112010047019411-pat00010
이상의 동일한 위상지연 값을 가지는 IPS 액정 셀(23)과
Figure 112010047019411-pat00011
=0.5인 이축 필름(Biaxial film)(34)을 사용하여 위상지연(effective retardation) 값이
Figure 112010047019411-pat00012
가 되게끔 액정의 방향자(director)가 회전하여 화이트(White) 상태를 구현하는 고속응답 횡전계 액정 모드 구조이다.The transverse electric field liquid crystal mode structure shown in FIG.
Figure 112010047019411-pat00010
IPS liquid crystal cell 23 having the same phase delay value as above
Figure 112010047019411-pat00011
A biaxial film 34 of = 0.5 is used to achieve an effective retardation value.
Figure 112010047019411-pat00012
It is a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure in which a director of the liquid crystal rotates to realize a white state.

도 5에 도시된 종래의 횡전계 액정 모드 구조는 측면에서 바라보았을 때 측면 시야에 따른 상?하판 편광판(32)(35)의 투과축 이동과 IPS 액정 셀(33)과 이축 필름(Biaxial film)(34)의 위상지연 값 변화로 인해 최종적으로 이축 필름(Biaxial film)(34)을 통과했을 때의 빛의 편광상태인 C와 상판 편광판(35)의 흡수축 편광지점인 E가 일치하지 않아 다크(dark) 상태(또는, 블랙(black) 상태)에서 빛 샘 현상이 발생한다.In the conventional transverse electric field liquid crystal mode structure shown in FIG. 5, the transmission axis shift of the upper and lower polarizing plates 32 and 35 according to the side view and the IPS liquid crystal cell 33 and the biaxial film are shown when viewed from the side. Due to the change in the phase delay value of (34), C, which is the polarization state of light when finally passing through the biaxial film 34, and E, the absorption axis polarization point of the upper polarizing plate 35, do not coincide with each other. Light leakage occurs in a dark state (or a black state).

도 15는 종래의 IPS 액정 셀과 이축 필름(Biaxial film)을 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조의 블랙(black) 상태에서 시야각별 투과특성을 보여주는 실험 결과 화면으로, 수평 및 수직 방향에서는 빛 샘 현상이 발생하지 않으나 양쪽 측면 방향에서 빛 샘 현상이 발생함을 알 수 있다.FIG. 15 is an experimental result screen showing transmission characteristics for each viewing angle in a black state of a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a biaxial film, and a light leakage phenomenon in horizontal and vertical directions. FIG. Although this does not occur, it can be seen that light leakage occurs in both lateral directions.

도 7은 종래의 IPS 액정 셀과 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)를 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 나타낸 단면 구성도이고, 도 8은 도 7의 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 수평, 수직 방향(

Figure 112010047019411-pat00013
=70°,
Figure 112010047019411-pat00014
=0°)에서 바라본 뽀앙카레 구상의 편광상태를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a positive A-plate, and FIG. , In the vertical direction (
Figure 112010047019411-pat00013
= 70 °,
Figure 112010047019411-pat00014
= 0 °) showing the polarization state of the Poangcurry spherical shape.

도 7에 도시된 횡전계 액정 모드 구조는,

Figure 112010047019411-pat00015
이상의 동일한 위상지연 값을 가지는 IPS 액정 셀(43)과 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)(44)를 사용하여 위상지연(effective retardation) 값이
Figure 112010047019411-pat00016
가 되게끔 액정의 방향자(director)가 회전하여 화이트(White) 상태를 구현하는 고속응답 횡전계 액정 모드 구조이다.The transverse electric field liquid crystal mode structure shown in FIG.
Figure 112010047019411-pat00015
By using the IPS liquid crystal cell 43 and the positive A-plate 44 having the same phase delay value as described above, the effective retardation value is reduced.
Figure 112010047019411-pat00016
It is a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure in which a director of the liquid crystal rotates to realize a white state.

도 7에 도시된 종래의 횡전계 액정 모드 구조는 수평, 수직 방향 시야에 따른 IPS 액정 셀(43)과 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)(44)의 위상지연 값 변화로 인해 최종적으로 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)(44)를 통과했을 때의 빛의 편광상태인 C와 상판 편광판(45)의 흡수축 편광지점인 A가 일치하지 않아 다크(dark) 상태(또는, 블랙(black) 상태)에서 빛 샘 현상이 발생한다(도 14 참조).The conventional transverse electric field liquid crystal mode structure shown in FIG. 7 is finally positive due to the change in the phase delay value of the IPS liquid crystal cell 43 and the positive A-plate 44 according to the horizontal and vertical views. C, which is the polarization state of light when passing through the A-plate 44 and A, which is the polarization point of the absorption axis of the upper polarizing plate 45, do not coincide with each other. light leakage phenomenon occurs in a black state (see FIG. 14).

도 9는 종래의 IPS 액정 셀과 이축 필름(Biaxial film)을 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 나타낸 단면 구성도이고, 도 10은 도 9의 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 수평, 수직 방향(

Figure 112010047019411-pat00017
=70°,
Figure 112010047019411-pat00018
=0°)에서 바라본 뽀앙카레 구상의 편광상태를 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a biaxial film, and FIG. 10 illustrates the high speed transverse electric field liquid crystal mode structure of FIG.
Figure 112010047019411-pat00017
= 70 °,
Figure 112010047019411-pat00018
= 0 °) showing the polarization state of the Poangcurry spherical shape.

도 9에 도시된 횡전계 액정 모드 구조는,

Figure 112010047019411-pat00019
이상의 동일한 위상지연 값을 가지는 IPS 액정 셀(53)과
Figure 112010047019411-pat00020
=0.5인 이축 필름(Biaxial film)(54)을 사용하여 위상지연(effective retardation) 값이
Figure 112010047019411-pat00021
가 되게끔 액정의 방향자(director)가 회전하여 화이트(White) 상태를 구현하는 고속응답 횡전계 액정 모드 구조이다.The transverse electric field liquid crystal mode structure shown in FIG.
Figure 112010047019411-pat00019
IPS liquid crystal cell 53 having the same phase delay value as above
Figure 112010047019411-pat00020
The biaxial film 54 with = 0.5 gives an effective retardation value.
Figure 112010047019411-pat00021
It is a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure in which a director of the liquid crystal rotates to realize a white state.

도 9에 도시된 종래의 횡전계 액정 모드 구조와 같이, 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate) 대신에

Figure 112010047019411-pat00022
=0.5인 이축 필름(Biaxial film)(54)을 사용하게 되면 수평, 수직 방향에 따른 광축 이동이 발생하지 않게 된다. 그래서 이축 필름(Biaxial film)(54)을 통과한 빛의 편광지점인 C는 앞에서 설명한 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)를 사용하였을 때의 C 지점보다 상판 편광판(55)의 흡수축 지점인 A지점에 더 가까이 위치하게 되므로 빛 샘 현상이 덜 발생하지만, 도 15의 실험 결과 화면과 같이 양쪽 측면에 빛 샘 현상이 여전히 존재하고 있어 측면 시야각이 좋지 않은 문제점이 있다.
Instead of a positive A-plate, as in the conventional transverse liquid crystal mode structure shown in FIG.
Figure 112010047019411-pat00022
When the biaxial film 54 of 0.5 is used, optical axis movement along the horizontal and vertical directions does not occur. Therefore, the polarization point C of the light passing through the biaxial film 54 is the absorption axis point of the upper polarizing plate 55 than the C point when the positive A-plate described above is used. Since the light leakage occurs less because it is located closer to the point A, the light leakage phenomenon still exists on both sides as shown in the experiment result of FIG.

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 2장의 이축 필름(Biaxial film)을 사용하여 다크(dark) 상태(또는, 블랙(black) 상태)에서 대각방향에서 발생하는 빛 샘 현상을 제거할 수 있는 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 방법 및 그 구조를 제시하는 데 있다.The technical problem to be solved by the present invention in order to solve the above problems, the light leakage phenomenon occurring in the diagonal direction in the dark state (or black state) by using two biaxial film (biaxial film). The present invention provides a method and a structure for compensating a wide viewing angle in a transverse electric field liquid crystal mode.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 횡전계(IPS) 액정 셀과 상판 편광판 사이에 이축 필름(Biaxial film)이 배치된 횡전계 액정 모드 구조에서 IPS 액정 셀과 상판 및 하판 편광판 사이에 상판에 배치된 이축 필름과 광축 및 파라미터

Figure 112012056704357-pat00023
의 값이 다른 2장의 이축 필름(Biaxial film)을 사용하여 다크(dark) 상태에서 대각방향에서 발생하는 빛 샘 현상을 제거할 수 있는 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 방법 및 그 구조를 제시하는 데 있다.
In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an upper plate between the IPS liquid crystal cell and the upper plate and the lower plate polarizer in a transverse liquid crystal mode structure in which a biaxial film is disposed between the IPS liquid crystal cell and the upper polarizing plate. Placed biaxial film with optical axis and parameters
Figure 112012056704357-pat00023
To provide a wide-view angle compensation method and structure of the transverse liquid crystal mode that can remove light leakage phenomenon in the diagonal direction in the dark state by using two biaxial films having different values of have.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 청구항 1에 기재된 발명은, 「횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조에 있어서, IPS 액정 셀과; 상기 IPS 액정 셀의 상판 및 하판에 설치되는 상판 및 하판 편광판; 및 상기 IPS 액정 셀과 상기 상판 및 하판 편광판 사이에 조합으로 설치되며, 광축과 이축성(biaxiality:

Figure 112012056704357-pat00024
)의 값이 서로 다른 3장의 이축 필름(Biaxial film);을 포함하고, 상기 3장의 이축 필름은: 0도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00025
=0.78 값을 가지는 이축 필름과; 135도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00026
=0.5 값을 가지는 이축 필름; 및 90도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00027
=0.15 값을 가지는 이축 필름; 을 포함하되, 상기 광축의 각도는 빛이 입사되는 편광판의 편광축을 기준축으로 반시계방향으로 측정된 것이고, 상기 이축성은 수식
Figure 112012056704357-pat00028
으로 정의되고, 두께 방향의 위상차 값인 Rth와 수평 방향의 위상차 값인 Re는 수식
Figure 112012056704357-pat00029
으로 정의되며, nx, ny, nz는 각각 x축 방향의 굴절률, y축 방향의 굴절률, z축 방향의 굴절률을 나타내고, d는 이축필름의 두께를 나타내되, z축 방향은 상기 이축필름의 두께방향이며, x축은 z축에 수직한 평면상의 임의의 방향이며, y축은 xz평면에 수직한 방향인 것을 특징으로 하는 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조.」를 제공한다.
As a means for solving the above-mentioned technical problem, the invention described in claim 1 includes, "In the wide viewing angle compensation structure of the transverse electric field liquid crystal mode, an IPS liquid crystal cell; An upper plate and a lower plate polarizer installed on upper and lower plates of the IPS liquid crystal cell; And a combination between the IPS liquid crystal cell and the upper and lower polarizers, and an optical axis and biaxiality:
Figure 112012056704357-pat00024
And three biaxial films having different values of), wherein the three biaxial films include:
Figure 112012056704357-pat00025
Biaxial films having a value of = 0.78; 135 degrees optical axis
Figure 112012056704357-pat00026
Biaxial films having a value of = 0.5; And 90 degrees optical axis
Figure 112012056704357-pat00027
Biaxial films having a value of = 0.15; Including, wherein the angle of the optical axis is measured counterclockwise from the polarization axis of the polarizing plate to which light is incident, the biaxiality is
Figure 112012056704357-pat00028
Rth, which is the phase difference value in the thickness direction, and Re, which is the phase difference value in the horizontal direction,
Figure 112012056704357-pat00029
Nx, ny, and nz each represent a refractive index in the x-axis direction, a refractive index in the y-axis direction, and a refractive index in the z-axis direction, and d represents a thickness of the biaxial film, and a z-axis direction represents the thickness of the biaxial film. Direction, the x-axis is an arbitrary direction on a plane perpendicular to the z-axis, and the y-axis is a direction perpendicular to the xz-plane. &Quot;

삭제delete

청구항 3에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 광시야각 보상 구조는: 상기 IPS 액정 셀과 상기 하판 편광판 사이에 1장의 이축 필름이 설치되고, 상기 IPS 액정 셀과 상기 상판 편광판 사이에 2장의 이축 필름이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조.」를 제공한다.The invention according to claim 3, wherein "the wide viewing angle compensation structure is: 1 biaxial film is provided between said IPS liquid crystal cell and said lower polarizing plate, and between said IPS liquid crystal cell and said upper polarizing plate is 2 A long biaxial film is provided. The wide viewing angle compensation structure of the transverse electric field liquid crystal mode is provided.

청구항 4에 기재된 발명은, 「제 3 항에 있어서, 상기 하판에 설치된 이축 필름은 0도의 광축과

Figure 112012056704357-pat00030
=0.78 값을 가지고, 상기 상판에 설치된 2장의 이축 필름 중에서 하나는 135도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00031
=0.5 값을 가지며, 다른 하나는 90도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00032
=0.15 값을 가지는 것을 특징으로 하는 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조.」를 제공한다.According to the invention of claim 4, "The biaxial film provided in the said lower board of Claim 3 has an optical axis of 0 degree,
Figure 112012056704357-pat00030
With a value of = 0.78, one of the two biaxial films installed on the top plate has an optical axis of 135 degrees and
Figure 112012056704357-pat00031
= 0.5, and the other one has a 90 degree optical axis
Figure 112012056704357-pat00032
And a wide viewing angle compensation structure for the transverse electric liquid crystal mode.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 청구항 5에 기재된 발명은, 「IPS 액정 셀의 상판 및 하판에 투과축이 서로 직교하는 상판 및 하판 편광판이 설치되고, 상기 IPS 액정 셀과 상기 상판 편광판 또는 하판 편광판 사이에 제1 이축 필름(Biaxial film)이 설치된 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 방법에 있어서, 상기 IPS 액정 셀과 상기 상판 및 하판 편광판 사이에 광축 및 파라미터

Figure 112012056704357-pat00033
의 값이 서로 다른 제2 및 제3 이축 필름을 설치하여, 대각방향에서 발생하는 빛 샘 현상을 제거하고, 상기 제1 이축 필름은 0도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00034
=0.78 값을 가지며, 상기 제2 이축 필름은 135도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00035
=0.5 값을 가지며, 상기 제3 이축 필름은 90도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00036
=0.15 값을 가지되, 상기 광축의 각도는 빛이 입사되는 편광판의 편광축을 기준축으로 반시계방향으로 측정된 것이고, 이축성은 수식
Figure 112012056704357-pat00037
으로 정의되고, 두께 방향의 위상차 값인 Rth와 수평 방향의 위상차 값인 Re는 수식
Figure 112012056704357-pat00038
으로 정의되며, nx, ny, nz는 각각 x축 방향의 굴절률, y축 방향의 굴절률, z축 방향의 굴절률을 나타내고, d는 이축필름의 두께를 나타내되, z축 방향은 상기 이축필름의 두께방향이며, x축은 z축에 수직한 평면상의 임의의 방향이며, y축은 xz평면에 수직한 방향인 것을 특징으로 하는 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 방법.」을 제공한다.
As a means for solving the above-mentioned technical problem, the invention described in claim 5 is that "the upper plate and the lower plate polarizing plate having transmission axes orthogonal to each other are provided on the upper plate and the lower plate of the IPS liquid crystal cell, and the IPS liquid crystal cell and the upper plate polarizing plate or In a wide viewing angle compensation method of a transverse electric field liquid crystal mode in which a first biaxial film is provided between lower polarizers, an optical axis and a parameter between the IPS liquid crystal cell and the upper and lower polarizers.
Figure 112012056704357-pat00033
The second and third biaxial films having different values of are installed to remove light leakage occurring in the diagonal direction, and the first biaxial film has an optical axis of 0 degrees
Figure 112012056704357-pat00034
0 = 0.78, and the second biaxial film has an optical axis of 135 degrees and
Figure 112012056704357-pat00035
= 0.5, and the third biaxial film has an optical axis of 90 degrees
Figure 112012056704357-pat00036
It has a value of = 0.15, wherein the angle of the optical axis is measured counterclockwise from the polarization axis of the polarizing plate to which light is incident, and the biaxiality is
Figure 112012056704357-pat00037
Rth, which is the phase difference value in the thickness direction, and Re, which is the phase difference value in the horizontal direction,
Figure 112012056704357-pat00038
Nx, ny, and nz each represent a refractive index in the x-axis direction, a refractive index in the y-axis direction, and a refractive index in the z-axis direction, and d represents a thickness of the biaxial film, and a z-axis direction represents the thickness of the biaxial film. Direction, the x-axis is an arbitrary direction on a plane perpendicular to the z-axis, and the y-axis is a direction perpendicular to the xz-plane.

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본 발명에 따르면, 2장의 이축 필름(Biaxial film)을 사용하여 다크(dark) 상태(또는, 블랙(black) 상태)에서 대각방향에서 발생하는 빛 샘 현상을 제거할 수 있어, 기존의 횡전계 액정 모드 구조에 비하여 광시야각 특성이 향상되는 효과가 있다.According to the present invention, two biaxial films can be used to remove light leakage occurring in a diagonal direction in a dark state (or a black state), and thus a conventional transverse electric field liquid crystal. Compared to the mode structure, the wide viewing angle characteristic is improved.

또한, 횡전계(IPS) 액정 모드에서 시야각에 따른 위상차 값을 광학적으로 보상할 수 있어 측면 시아각에서도 정면 시야각 수준의 우수한 광학특성을 얻을 수 있다.
In addition, in the transverse electric field (IPS) liquid crystal mode, the phase difference value according to the viewing angle can be optically compensated, so that excellent optical characteristics of the front viewing angle can be obtained even at the side view angle.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 일반적인 IPS 모드 구조를 나타낸 단면 구성도
도 2a 및 도 2b는 도 1의 IPS 모드 구조를 정상 방향(도 2a)과 사각 방향(도 2b)에서 바라본 뽀앙카레 구상의 편광상태를 나타낸 도면
도 3은 종래의 IPS 액정 셀과 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)를 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 나타낸 단면 구성도
도 4는 도 3의 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 측면(

Figure 112012056704357-pat00039
=70°,
Figure 112012056704357-pat00040
=45°)에서 바라본 뽀앙카레 구상의 편광상태를 나타낸 도면
도 5는 종래의 IPS 액정 셀과 이축 필름(Biaxial film)을 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 나타낸 단면 구성도
도 6은 도 5의 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 측면(
Figure 112012056704357-pat00041
=70°,
Figure 112012056704357-pat00042
=45°)에서 바라본 뽀앙카레 구상의 편광상태를 나타낸 도면
도 7은 종래의 IPS 액정 셀과 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)를 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 나타낸 단면 구성도
도 8은 도 7의 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 수평, 수직 방향(
Figure 112012056704357-pat00043
=70°,
Figure 112012056704357-pat00044
=0°)에서 바라본 뽀앙카레 구상의 편광상태를 나타낸 도면
도 9는 종래의 IPS 액정 셀과 이축 필름(Biaxial film)을 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 나타낸 단면 구성도
도 10은 도 9의 고속응답 횡전계 액정 모드 구조를 수평, 수직 방향(=70°,
Figure 112012056704357-pat00046
=0°)에서 바라본 뽀앙카레 구상의 편광상태를 나타낸 도면
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조를 나타낸 단면 구성도
도 12는 도 11의 횡전계 액정 모드 구조를 측면(
Figure 112012056704357-pat00047
=70°,
Figure 112012056704357-pat00048
=45°)에서 바라본 뽀앙카레 구상의 편광상태를 나타낸 도면
도 13은 일반적인 IPS 모드 구조의 블랙(black) 상태에서 시야각별 투과특성을 보여주는 실험 결과 화면
도 14는 종래의 IPS 액정 셀과 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)를 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조의 블랙(black) 상태에서 시야각별 투과특성을 보여주는 실험 결과 화면
도 15는 종래의 IPS 액정 셀과 이축 필름(Biaxial film)을 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조의 블랙(black) 상태에서 시야각별 투과특성을 보여주는 실험 결과 화면
도 16은 본 발명에 의한 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조의 블랙(black) 상태에서 시야각별 투과특성을 보여주는 실험 결과 화면
도 17은 종래 및 본 발명의 횡전계 액정 모드의 광 투과 특성을 나타낸 그래프1 is a cross-sectional view showing a general IPS mode structure
2A and 2B are diagrams illustrating polarization states of a Poangcurry spherical structure viewed from the normal direction (FIG. 2A) and the square direction (FIG. 2B) of the IPS mode structure of FIG. 1.
3 is a cross-sectional configuration diagram showing a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a positive A-plate.
4 is a side view of the high-speed response transverse electric field liquid crystal mode structure of FIG.
Figure 112012056704357-pat00039
= 70 °,
Figure 112012056704357-pat00040
= Polarization state of Poangcurry spherical surface viewed from (45 °)
5 is a cross-sectional configuration diagram showing a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a biaxial film.
6 is a side view of the fast response transverse electric field liquid crystal mode structure of FIG.
Figure 112012056704357-pat00041
= 70 °,
Figure 112012056704357-pat00042
= Polarization state of Poangcurry spherical surface viewed from (45 °)
7 is a cross-sectional configuration diagram showing a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a positive A-plate.
FIG. 8 illustrates the fast response transverse electric field liquid crystal mode structure of FIG.
Figure 112012056704357-pat00043
= 70 °,
Figure 112012056704357-pat00044
Diagram showing the polarization state of the Poangcurry spherical body viewed from 0 °)
9 is a cross-sectional configuration diagram showing a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a biaxial film.
FIG. 10 illustrates the fast response transverse electric field liquid crystal mode structure of FIG. = 70 °,
Figure 112012056704357-pat00046
Diagram showing the polarization state of the Poangcurry spherical body viewed from 0 °)
11 is a cross-sectional view showing a wide viewing angle compensation structure of the transverse electric field liquid crystal mode according to a preferred embodiment of the present invention
12 is a side view of the transverse electric field liquid crystal mode structure of FIG.
Figure 112012056704357-pat00047
= 70 °,
Figure 112012056704357-pat00048
= Polarization state of Poangcurry spherical surface viewed from (45 °)
13 is an experimental result screen showing transmission characteristics for each viewing angle in a black state of a general IPS mode structure
14 is an experimental result screen showing transmission characteristics for each viewing angle in a black state of a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a positive A-plate.
15 is an experimental result screen showing transmission characteristics for each viewing angle in a black state of a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a biaxial film.
16 is an experimental result screen showing transmission characteristics for each viewing angle in a black state of the wide viewing angle compensation structure of the transverse electric field liquid crystal mode according to the present invention.
17 is a graph showing the light transmission characteristics of the transverse electric field liquid crystal mode of the prior art and the present invention

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by similar reference numerals throughout the specification.

이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

실시 예Example

도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조를 나타낸 단면 구성도이다.11 is a cross-sectional view illustrating a wide viewing angle compensation structure of a transverse electric field liquid crystal mode according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 의한 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조는 도 11에 도시된 바와 같이, 횡전계(IPS) 액정 셀(140)과, 상기 횡전계(IPS) 액정 셀(140)과 하판 보호 필름(110) 사이에 두 개의 광축을 갖는 하판 이축 필름(Biaxial film)(130)과 하판 편광판(Polarizer)(120)이 설치되어 있고, 상기 횡전계(IPS) 액정 셀(140)과 상판 보호 필름(180) 사이에 상판 제1 이축 필름(Biaxial film)(150)과 상판 제2 이축 필름(Biaxial film)(160) 및 상판 편광판(Analyzer)(170)이 순차적으로 설치되어 있다. 이때, 상기 하판 이축 필름(120)은 0도의 광축과

Figure 112012056704357-pat00049
=0.78 값을 가지며, 상기 상판 제1 이축 필름(150)은 135도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00050
=0.5 값을 가지며, 상기 상판 제1 이축 필름(160)은 90도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00051
=0.15 값을 갖는다.As shown in FIG. 11, the wide viewing angle compensation structure of the transverse electric field liquid crystal mode according to the present invention includes a transverse electric field (IPS) liquid crystal cell 140, the transverse electric field (IPS) liquid crystal cell 140, and a lower plate protective film ( A lower plate biaxial film 130 and a lower plate polarizer 120 having two optical axes are disposed between the 110, and the transverse electric field (IPS) liquid crystal cell 140 and the upper plate protective film 180 are disposed. The first biaxial film 150, the second biaxial film 160, and the top analyzer 250 are sequentially provided between the top plates. At this time, the lower biaxial film 120 has an optical axis of 0 degrees
Figure 112012056704357-pat00049
Has a value of = 0.78 and the first biaxial film 150 has an optical axis of 135 degrees.
Figure 112012056704357-pat00050
= 0.5, and the first biaxial film 160 has an optical axis of 90 degrees
Figure 112012056704357-pat00051
It has a value of = 0.15.

여기서, 광축의 각도는 빛이 입사되는 편광판의 편광축을 기준축으로 반시계방향으로 측정된 것이다.
그리고, 이축 필름(Biaxial film)은 통상적으로 알려진 바와 같이, 두 개의 광학축을 갖는 비등방성 복굴절 필름이다. Here, the angle of the optical axis is measured counterclockwise from the polarization axis of the polarizing plate to which light is incident.
Biaxial film is an anisotropic birefringent film having two optical axes, as is commonly known.

상기

Figure 112012056704357-pat00052
는 이축 필름(Biaxial film)의 이축성(biaxiality: Nz)을 나타내며, 다음의 수학식 1과 같이 정의된다.remind
Figure 112012056704357-pat00052
Denotes the biaxiality (Nz) of the biaxial film, and is defined as in Equation 1 below.

Figure 112012056704357-pat00053
Figure 112012056704357-pat00053

여기서, Rthh는 두께 방향의 위상차 값을 나타내고, Re는 수평 방향의 위상차 값을 나타내며, 다음의 수학식 2와 같이 정의된다.Here, Rthh represents a phase difference value in the thickness direction, Re represents a phase difference value in the horizontal direction, and is defined as in Equation 2 below.

Figure 112012056704357-pat00054
Figure 112012056704357-pat00054

여기서, nx, ny, nz는 각각 x축 방향의 굴절률, y축 방향의 굴절률, z축 방향의 굴절률을 나타내고, d는 이축필름의 두께를 나타낸다. z축 방향은 상기 이축필름의 두께방향이며, x축은 z축에 수직한 평면상의 임의의 방향이며, y축은 xz평면에 수직한 방향이다.Here, nx, ny, and nz represent the refractive index of an x-axis direction, the refractive index of ay-axis direction, and the refractive index of az-axis direction, respectively, and d represents the thickness of a biaxial film. The z-axis direction is the thickness direction of the biaxial film, the x axis is an arbitrary direction on a plane perpendicular to the z axis, and the y axis is a direction perpendicular to the xz plane.

상기 수학식 1 및 2의 정의에 의해, 음성 이축 필름은 Nz≥1이고, 양성 이축 필름은 Nz≤0으로 되며, z축 연신 이축 필름은 0<Nz<1이 된다. By the definition of the above formulas (1) and (2), the negative biaxial film is Nz ≧ 1, the positive biaxial film is Nz ≦ 0, and the z-axis stretched biaxial film is 0 <Nz <1.

본 발명에 의한 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조는 횡전계(IPS) 액정 셀(140)과 상판 편광판(170) 사이에 1장의 이축 필름(Biaxial film)(150)이 배치된 횡전계(IPS) 액정 모드 구조에서, 상기 상판에 배치된 이축 필름(150)과 광축 및 파라미터

Figure 112012056704357-pat00055
의 값이 다른 2장의 이축 필름(Biaxial film)(130,160)을 상기 IPS 액정 셀(140)과 상판 및 하판 편광판(170,120) 사이에 설치하여 다크(dark) 상태에서 대각방향에서 발생하는 빛 샘 현상을 제거하도록 설계하였다.The wide viewing angle compensation structure of the transverse electric field liquid crystal mode according to the present invention is a transverse electric field (IPS) in which one biaxial film 150 is disposed between the IPS liquid crystal cell 140 and the upper polarizing plate 170. In the liquid crystal mode structure, the biaxial film 150 and the optical axis and parameters disposed on the upper plate.
Figure 112012056704357-pat00055
Two biaxial films 130 and 160 having different values of are installed between the IPS liquid crystal cell 140 and the upper and lower polarizers 170 and 120 to prevent light leakage from dark. Designed to be removed.

도 12는 도 11의 횡전계 액정 모드 구조를 측면(

Figure 112012056704357-pat00056
=70°,
Figure 112012056704357-pat00057
=45°)에서 바라본 뽀앙카레 구상의 편광상태를 나타낸 도면이다. 여기서,
Figure 112012056704357-pat00058
는 Z축을 기준으로 70°의 각(angle)을,
Figure 112012056704357-pat00059
는 X축을 기준으로 45°의 각을 갖는 것을 나타낸다. 12 is a side view of the transverse electric field liquid crystal mode structure of FIG.
Figure 112012056704357-pat00056
= 70 °,
Figure 112012056704357-pat00057
= 45 °) shows the polarization state of the Poangcurry sphere. here,
Figure 112012056704357-pat00058
Is an angle of 70 ° with respect to the Z axis,
Figure 112012056704357-pat00059
Denotes an angle of 45 ° with respect to the X axis.

도 11 및 도 12를 참조하여 설명하면, 측면 시야에 따라 S1에 위치하던 하판 편광판(120)의 투과 축이 A지점으로 이동하게 되고, 상판 편광판(170)의 흡수 축은 S1에서 E지점으로 이동하게 된다. 따라서, 제안구조의 빛의 편광상태 시작점은 A지점이고, 최종적으로 도달해야 할 편광지점은 E지점이 된다.Referring to FIGS. 11 and 12, the transmission axis of the lower polarizing plate 120 positioned at S1 moves to the point A according to the side view, and the absorption axis of the upper polarizing plate 170 moves from the S1 point to the E point. do. Therefore, the start point of the polarization state of the light of the proposed structure is point A, and the point to be finally reached is the point E.

먼저, 편광되지 않은 빛이 0도의 투과 축을 가지는 하판 편광판(120)을 통과하게 되어 지점 A에 위치하게 되고, 0도의 광축과 이축성(biaxiality)(Nz)이 0.78 값을 가지는 하판 이축 필름(Biaxial film)(130)을 통과한 빛의 편광상태는 지점 B에 위치하게 된다. 여기서 Nz값이 0.5일 때는 측면 시야에서도 광축이 이동하지 않지만, 0.5를 기준으로 Nz값이 0과 1에 가까워질수록 서로 반대방향으로 광축이 이동하게 된다. B지점의 편광상태는 45도의 광축을 가지는 IPS 액정 셀(140)을 통과하여 C지점에 위치하게 된다. 이때, IPS 액정 셀(140)의 광축과 바라보는 시야각

Figure 112012056704357-pat00060
=45°가 같기 때문에 측면 시야에 따른 광축이 이동하지 않게 된다. 따라서 액정의 광축을 포앙카레 구상에서 나타내게 되면 45×2=90°이므로 S2가 액정의 광축 지점이 되게 된다.First, unpolarized light passes through the lower polarizing plate 120 having a transmission axis of 0 degrees and is positioned at point A. The lower plate biaxial film (Biaxial) having an optical axis of 0 degrees and a biaxiality Nz of 0.78 has a value of 0.78. The polarization state of the light passing through the film 130 is located at the point B. When the Nz value is 0.5, the optical axis does not move even in the side view, but as the Nz value approaches 0 and 1 based on 0.5, the optical axes move in opposite directions. The polarization state at point B passes through the IPS liquid crystal cell 140 having an optical axis of 45 degrees and is positioned at point C. At this time, the optical axis and viewing angle of the IPS liquid crystal cell 140
Figure 112012056704357-pat00060
Since = 45 ° is the same, the optical axis does not move along the side view. Therefore, when the optical axis of the liquid crystal is shown in the poang curry sphere, S2 becomes the optical axis point of the liquid crystal because 45 × 2 = 90 °.

반대로, 135도의 광축과 Nz=0.5의 값을 가지는 상판 제1 이축 필름(Biaxial film)(150)의 뽀앙카레 구상에서의 광축은 H지점이 되게 된다. 액정과 바로 위의 제1 이축 필름(Biaxial film)(150)을 통과한 빛의 편광상태는 지점 D에 위치하게 된다. On the contrary, the optical axis in the Poangcurry spherical shape of the first biaxial film 150 having an optical axis of 135 degrees and a value of Nz = 0.5 becomes H point. The polarization state of the light passing through the liquid crystal and the first biaxial film 150 directly above is positioned at the point D.

마지막으로, 90도의 광축과 Nz=0.15값을 가지는 상판 제2 이축 필름(Biaxial film)(160)을 통과한 최종 빛의 편광상태는 E지점에 도달하게 되어 측면 시야에서도 빛이 차단됨으로써 완벽한 다크(dark) 상태(또는, 블랙(black) 상태)를 구현하게 된다.Finally, the polarization state of the final light passing through the top biaxial film 160 having an optical axis of 90 degrees and Nz = 0.15 reaches the point E so that the light is blocked even in the side view so that the perfect dark ( A dark state (or a black state) is implemented.

도 16은 본 발명에 의한 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조의 블랙(black) 상태에서 시야각별 투과특성을 보여주는 실험 결과 화면이다.16 is an experimental result screen showing transmission characteristics for each viewing angle in a black state of the wide viewing angle compensation structure of the transverse electric field liquid crystal mode according to the present invention.

본 발명에 의한 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조는 도 16의 실험 결과 화면에서도 볼 수 있듯이, 다크(dark) 상태(또는, 블랙(black) 상태)에서 빛 샘 현상이 전혀 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.The wide viewing angle compensation structure of the transverse electric field liquid crystal mode according to the present invention confirms that no light leakage occurs in the dark state (or the black state) as shown in the experimental result screen of FIG. 16. Can be.

도 17은 종래 및 본 발명의 횡전계 액정 모드의 광 투과 특성을 나타낸 그래프이다. 여기서, ■는 종래의 일반적인 IPS 액정 셀 구조의 광 투과 특성을 나타내고, ●는 종래의 IPS 액정 셀과 포지티브 A-플레이트(Positive A-plate)를 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조의 광 투과 특성을 나타내고, ▲는 종래의 IPS 액정 셀과 이축 필름(Biaxial film)을 사용한 고속응답 횡전계 액정 모드 구조의 광 투과 특성을 나타내며, ▼는 본 발명에 의한 횡전계 액정 모드의 광 투과 특성을 나타낸 것이다.17 is a graph showing the light transmission characteristics of the transverse electric field liquid crystal mode of the prior art and the present invention. Where denotes the light transmission characteristics of the conventional IPS liquid crystal cell structure, and denotes the light transmission characteristics of the fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using the conventional IPS liquid crystal cell and the positive A-plate. Indicates a light transmission characteristic of a fast response transverse electric field liquid crystal mode structure using a conventional IPS liquid crystal cell and a biaxial film, and indicates a light transmission characteristic of the transverse electric field liquid crystal mode according to the present invention.

여기서도 확인할 수 있듯이, 기존의 IPS 액정 셀 구조에 비해 본 발명에 의한 횡전계 액정 모드의 광 투과 특성이 크게 향상되었음을 알 수 있다.
As can be seen here, it can be seen that the light transmission characteristic of the transverse electric field liquid crystal mode according to the present invention is significantly improved compared to the conventional IPS liquid crystal cell structure.

이와 같이 구성된 본 발명의 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 방법 및 그 구조는 횡전계(IPS) 액정 셀과 상판 편광판 사이에 이축 필름(Biaxial film)이 배치된 횡전계 액정 모드 구조에서 IPS 액정 셀과 상판 및 하판 편광판 사이에 상판에 배치된 이축 필름과 광축 및 파라미터

Figure 112012056704357-pat00061
의 값이 다른 2장의 이축 필름(Biaxial film)을 사용하여 다크(dark) 상태에서 대각방향에서 발생하는 빛 샘 현상을 제거함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
The wide viewing angle compensation method of the transverse electric field liquid crystal mode of the present invention configured as described above and the structure thereof include an IPS liquid crystal cell in a transverse electric field liquid crystal mode structure in which a biaxial film is disposed between the IPS liquid crystal cell and the upper polarizing plate. Biaxial film, optical axis and parameters disposed on the top plate between the top plate and the bottom plate polarizer
Figure 112012056704357-pat00061
The technical problem of the present invention can be solved by removing the light leakage phenomenon occurring in the diagonal direction in the dark state by using two biaxial films having different values of.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed to solve the technical problem, and those skilled in the art to which the present invention pertains (man skilled in the art) various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention. It will be possible to, and such modifications, changes, etc. will be considered to be within the scope of the following claims.

110 : 하판 보호 필름(Protection film)
120 : 하판 편광판(Polarizar)
130 : 하판 이축 필름(Biaxial film)(P1)
140 : IPS(in-plane switching) 액정 셀(P2)
150 : 상판 제1 이축 필름(Biaxial film)(P3)
160 : 상판 제2 이축 필름(Biaxial film)(P4)
170 : 상판 편광판(Analyzer)
180 : 상판 보호 필름(Protection film)110: bottom plate protection film
120: lower plate polarizing plate (Polarizar)
130: biaxial film (P1)
140: IPS (in-plane switching) liquid crystal cell (P2)
150: upper biaxial film (Piaxial film) (P3)
160: top plate biaxial film (P4)
170: upper polarizing plate (Analyzer)
180: protection film

Claims (6)

횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조에 있어서,
IPS 액정 셀과;
상기 IPS 액정 셀의 상판 및 하판에 설치되는 상판 및 하판 편광판; 및
상기 IPS 액정 셀과 상기 상판 및 하판 편광판 사이에 조합으로 설치되며,
광축과 이축성(biaxiality:
Figure 112012056704357-pat00062
)의 값이 서로 다른 3장의 이축 필름(Biaxial film);을 포함하고,
상기 3장의 이축 필름은:
0도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00063
=0.78 값을 가지는 이축 필름과;
135도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00064
=0.5 값을 가지는 이축 필름; 및
90도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00065
=0.15 값을 가지는 이축 필름;
을 포함하되,
상기 광축의 각도는 빛이 입사되는 편광판의 편광축을 기준축으로 반시계방향으로 측정된 것이고,
상기 이축성은 수식
Figure 112012056704357-pat00066
으로 정의되고, 두께 방향의 위상차 값인 Rth와 수평 방향의 위상차 값인 Re는 수식
Figure 112012056704357-pat00067
으로 정의되며, nx, ny, nz는 각각 x축 방향의 굴절률, y축 방향의 굴절률, z축 방향의 굴절률을 나타내고, d는 이축필름의 두께를 나타내되, z축 방향은 상기 이축필름의 두께방향이며, x축은 z축에 수직한 평면상의 임의의 방향이며, y축은 xz평면에 수직한 방향인 것을 특징으로 하는 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조.
In the wide viewing angle compensation structure of the transverse electric field liquid crystal mode,
An IPS liquid crystal cell;
An upper plate and a lower plate polarizer installed on upper and lower plates of the IPS liquid crystal cell; And
It is installed in combination between the IPS liquid crystal cell and the upper and lower polarizing plates,
Optical axis and biaxiality
Figure 112012056704357-pat00062
), Three biaxial films having different values;
The three biaxial films are:
With an optical axis of 0 degrees
Figure 112012056704357-pat00063
Biaxial films having a value of = 0.78;
135 degrees optical axis
Figure 112012056704357-pat00064
Biaxial films having a value of = 0.5; And
90 degrees optical axis
Figure 112012056704357-pat00065
Biaxial films having a value of = 0.15;
Including,
The angle of the optical axis is measured counterclockwise from the polarization axis of the polarizing plate to which light is incident, the reference axis,
The biaxiality is
Figure 112012056704357-pat00066
Rth, which is the phase difference value in the thickness direction, and Re, which is the phase difference value in the horizontal direction,
Figure 112012056704357-pat00067
Nx, ny, and nz each represent a refractive index in the x-axis direction, a refractive index in the y-axis direction, and a refractive index in the z-axis direction, and d represents a thickness of the biaxial film, and a z-axis direction represents the thickness of the biaxial film. Direction, wherein the x axis is an arbitrary direction on a plane perpendicular to the z axis, and the y axis is a direction perpendicular to the xz plane.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 광시야각 보상 구조는:
상기 IPS 액정 셀과 상기 하판 편광판 사이에 1장의 이축 필름이 설치되고,
상기 IPS 액정 셀과 상기 상판 편광판 사이에 2장의 이축 필름이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조.
The method of claim 1, wherein the wide viewing angle compensation structure is:
One biaxial film is provided between the IPS liquid crystal cell and the lower plate polarizing plate,
Two biaxial films are provided between the IPS liquid crystal cell and the upper polarizing plate, the wide viewing angle compensation structure of the transverse electric field liquid crystal mode.
제 3 항에 있어서,
상기 하판에 설치된 이축 필름은 0도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00068
=0.78 값을 가지고,
상기 상판에 설치된 2장의 이축 필름 중에서 하나는 135도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00069
=0.5 값을 가지며, 다른 하나는 90도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00070
=0.15 값을 가지는 것을 특징으로 하는 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 구조.
The method of claim 3, wherein
The biaxial film installed on the lower plate has an optical axis of 0 degrees
Figure 112012056704357-pat00068
With a value of = 0.78,
One of the two biaxial films installed on the top plate has an optical axis of 135 degrees and
Figure 112012056704357-pat00069
= 0.5, and the other one has a 90 degree optical axis
Figure 112012056704357-pat00070
The wide viewing angle compensation structure of the transverse electric field liquid crystal mode characterized by having a value of = 0.15.
IPS 액정 셀의 상판 및 하판에 투과축이 서로 직교하는 상판 및 하판 편광판이 설치되고, 상기 IPS 액정 셀과 상기 상판 편광판 또는 하판 편광판 사이에 제1 이축 필름(Biaxial film)이 설치된 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 방법에 있어서,
상기 IPS 액정 셀과 상기 상판 및 하판 편광판 사이에 광축 및 파라미터
Figure 112012056704357-pat00071
의 값이 서로 다른 제2 및 제3 이축 필름을 설치하여, 대각방향에서 발생하는 빛 샘 현상을 제거하고,
상기 제1 이축 필름은 0도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00072
=0.78 값을 가지며,
상기 제2 이축 필름은 135도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00073
=0.5 값을 가지며,
상기 제3 이축 필름은 90도의 광축과
Figure 112012056704357-pat00074
=0.15 값을 가지되,
상기 광축의 각도는 빛이 입사되는 편광판의 편광축을 기준축으로 반시계방향으로 측정된 것이고,
이축성은 수식
Figure 112012056704357-pat00075
으로 정의되고, 두께 방향의 위상차 값인 Rth와 수평 방향의 위상차 값인 Re는 수식
Figure 112012056704357-pat00076
으로 정의되며, nx, ny, nz는 각각 x축 방향의 굴절률, y축 방향의 굴절률, z축 방향의 굴절률을 나타내고, d는 이축필름의 두께를 나타내되, z축 방향은 상기 이축필름의 두께방향이며, x축은 z축에 수직한 평면상의 임의의 방향이며, y축은 xz평면에 수직한 방향인 것을 특징으로 하는 횡전계 액정 모드의 광시야각 보상 방법.
In the transverse electric field liquid crystal mode in which the upper and lower polarizing plates having transmission axes perpendicular to each other are provided on the upper and lower plates of the IPS liquid crystal cell, and a first biaxial film is provided between the IPS liquid crystal cell and the upper and lower polarizing plates. In the wide viewing angle compensation method,
Optical axis and parameters between the IPS liquid crystal cell and the upper and lower polarizers
Figure 112012056704357-pat00071
By installing the second and third biaxial film having different values of, the light leakage phenomenon occurring in the diagonal direction is removed,
The first biaxial film has an optical axis of 0 degrees
Figure 112012056704357-pat00072
Has a value of = 0.78,
The second biaxial film has an optical axis of 135 degrees
Figure 112012056704357-pat00073
= 0.5,
The third biaxial film has an optical axis of 90 degrees
Figure 112012056704357-pat00074
Has a value of 0,15,
The angle of the optical axis is measured counterclockwise from the polarization axis of the polarizing plate to which light is incident, the reference axis,
Biaxiality formula
Figure 112012056704357-pat00075
Rth, which is the phase difference value in the thickness direction, and Re, which is the phase difference value in the horizontal direction,
Figure 112012056704357-pat00076
Nx, ny, and nz each represent a refractive index in the x-axis direction, a refractive index in the y-axis direction, and a refractive index in the z-axis direction, and d represents a thickness of the biaxial film, and a z-axis direction represents the thickness of the biaxial film. Direction, wherein the x-axis is an arbitrary direction on a plane perpendicular to the z-axis, and the y-axis is a direction perpendicular to the xz-plane.
삭제delete
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