KR101818448B1 - In-plane switching mode liquid crystal display having the compensation film - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치의 빛샘을 방지할 수 있고 화질의 품위를 향상시킬 수 있는 보상 필름을 가지는 수평 전계형 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정층을 포함하는 액정 표시 패널과; 상기 액정 표시 패널의 배면에 위치하며 상부 편광층을 포함하는 상부 편광판과; 상기 액정 표시 패널의 전면에 위치하며 하부 편광층을 포함하는 하부 편광판을 구비하며, 상기 상부 편광판 및 하부 편광판 중 어느 하나는 이축성 제1 보상 필름을 구비하며, 상기 제1 보상 필름은 상기 제1 보상 필름의 면내 방향에서의 x방향의 굴절률이 nx, 상기 제1 보상 필름의 면내 방향에서의 y방향의 굴절률이 ny, 상기 제1 보상 필름의 두께 방향의 굴절율이 nz일 때, nx>nz>ny의 굴절율을 가지며, 0<Nz(제1 보상 필름의 이축성 정도)<1인 것을 특징으로 한다.The present invention provides a horizontal electric field type liquid crystal display device having a compensation film capable of preventing light leakage of a liquid crystal display device and improving the quality of image quality.
A liquid crystal display device according to the present invention includes: a liquid crystal display panel including a liquid crystal layer; An upper polarizer disposed on a rear surface of the liquid crystal display panel and including an upper polarizer; And a lower polarizer plate disposed on a front surface of the liquid crystal display panel and including a lower polarizer layer, wherein one of the upper polarizer plate and the lower polarizer plate includes a biaxial first compensation film, When the refractive index in the x direction in the in-plane direction of the compensation film is nx, the refractive index in the y direction in the in-plane direction of the first compensation film is ny, and the refractive index in the thickness direction of the first compensation film is nz, ny, and 0 &lt; Nz (degree of biaxiality of the first compensation film) &lt; 1.

Description

보상 필름을 가지는 수평 전계형 액정 표시 장치{IN-PLANE SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE COMPENSATION FILM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a horizontal electric field type liquid crystal display device having a compensation film,

본 발명은 액정 표시 장치의 빛샘을 방지할 수 있고 화질의 품위를 향상시킬 수 있는 보상 필름을 가지는 수평 전계형 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a horizontal electric field type liquid crystal display device having a compensation film capable of preventing light leakage of a liquid crystal display device and improving quality of picture quality.

통상, 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. In general, a liquid crystal display device displays an image by adjusting the light transmittance of a liquid crystal having dielectric anisotropy using an electric field. Such a liquid crystal display device displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal using an electric field.

액정 표시 장치 중 수평 전계형 액정 표시 장치는 하부 기판에 나란하게 배치된 화소 전극과 공통 전극 간의 수평 전계에 의해 인 플레인 스위치 모드의 액정을 구동하게 된다. In a horizontal electric field type liquid crystal display device of a liquid crystal display device, a liquid crystal of an in plane switching mode is driven by a horizontal electric field between a pixel electrode and a common electrode which are arranged side by side on a lower substrate.

이러한 수평 전계 인가형 액정 표시 장치는 서로 대향하여 합착된 박막 트랜지스터 기판 및 칼러 필터 기판과, 두 기판 사이에서 셀갭을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서와, 그 셀갭에 채워진 액정을 구비한다.Such a horizontal electric field-applied liquid crystal display device comprises a thin film transistor substrate and a color filter substrate which are adhered to each other, a spacer for keeping the cell gap constant between the two substrates, and a liquid crystal filled in the cell gap.

칼러 필터 기판은 칼러 구현을 위한 칼라 필터 및 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스와, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 배향막으로 구성된다.The color filter substrate is composed of a color filter for color implementation and a black matrix for preventing light leakage, and an alignment film applied thereon for liquid crystal alignment.

박막 트랜지스터 기판은 화소 단위의 수평 전계 형성을 위해 기판 상에 나란하게 형성된 화소 전극 및 공통 전극과, 화소 전극과 접속된 박막 트랜지스터와, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 배향막으로 구성된다.The thin film transistor substrate is composed of a pixel electrode and a common electrode formed in parallel on a substrate for forming a pixel electric field, a thin film transistor connected to the pixel electrode, and an alignment film coated thereon for liquid crystal alignment.

이러한 칼러 필터 기판의 외측면에는 상부 편광판이 배치되며, 박막트랜지스터 기판의 외측면에는 상부 편광판과 광투과축이 서로 수직이 되는 하부 편광판이 배치된다.An upper polarizer is disposed on an outer surface of the color filter substrate, and a lower polarizer is disposed on an outer surface of the thin film transistor substrate, the upper polarizer and the light transmission axis being perpendicular to each other.

이러한 수평 전계 인가형 액정 표시 장치는 도 1a에 도시된 바와 같이 정면에서 바라보는 경우, 상부 편광판 및 하부 편광판의 광흡수축이 90도를 이루게 되어 암상태를 구현한다. 그러나, 수평 전계 인가형 액정 표시 장치는 도 1b에 도시된 바와 같이 사선 방향으로 바라보는 경우, 상부 편광판 및 하부 편광판의 광흡수축이 90도 이상이 되어 두 편광판의 직교성이 깨지기 때문이 빛샘이 발생하여 화질이 저하되는 문제점이 있다.As shown in FIG. 1A, when the liquid crystal display device of the horizontal electric field is viewed from the front, the optical absorption axes of the upper polarizer and the lower polarizer are 90 degrees to realize a dark state. However, in the horizontal electric field application type liquid crystal display device, as shown in Fig. 1B, when the light polarized light is viewed in a diagonal direction, the light absorption axes of the upper and lower polarizers are 90 degrees or more, Thereby deteriorating the image quality.

이에 대해, 도 2a 및 도 2b에 도시된 푸앙카레 구(Poincare Sphere)를 이용하여 구체적으로 설명하기로 한다.In this regard, the Poincare Sphere shown in Figs. 2A and 2B will be described in detail.

도 2a는 종래 액정 표시 장치를 정면에서 바라본 경우에서의 푸앙카레 구를 나타내는 도면이며, 도 2b는 종래 액정 표시 장치를 사선에서 바라본 경우에서의 푸앙카레 구를 나타내는 도면이다. 도 2a 및 도 2b에서, 적도선 위의 모든 점들은 선편광을, 북극점인 S3지점은 우편광, 남극점 -S3 지점은 좌원 편광을, 나머지 영역의 북반구는 우타원편광으로, 남반구는 좌타원편광을 나타낸다.FIG. 2A is a view showing a Fujian curry sphere in a case where the conventional liquid crystal display device is viewed from the front, and FIG. 2B is a view showing a Fujian curry sphere in a case where the conventional liquid crystal display device is viewed from a diagonal direction. In FIGS. 2A and 2B, all points on the equatorial line are linearly polarized light, the polar point S3 is the postal light, the south pole is the left polarized light, and the southern pole is the right circular polarized light. .

도 2a에 도시된 바와 같이 액정 표시 장치를 정면에서 바라보았을 때, A지점은 하부 편광판의 흡수축을, A'지점은 상부 편광판의 투과축을, B지점은 하부 편광판의 투과축을, B'지점은 상부 편광판의 흡수축을 나타낸다. 이러한 상부 편광판과 하부 편광판의 편광상태는 푸앙카레 구의 중심(O)을 기준으로 대칭을 이루어 직교하게 되므로 우수한 블랙 상태를 나타낸다.2A, the point A is the absorption axis of the lower polarizer, the point A 'is the transmission axis of the upper polarizer, the point B is the transmission axis of the lower polarizer, and the point B' Represents the absorption axis of the polarizing plate. The polarization states of the upper polarizer and the lower polarizer are symmetrical with respect to the center O of the Pouinc curry sphere and are orthogonal to each other.

도 2b에 도시된 바와 같이 액정 표시 장치를 사선방향에서 바라보았을 때, 상부 편광판의 투과축(A')과 하부 편광판의 투과축(B)은 S2축을 향해 소정 거리 이동하고, 상부 편광판의 흡수축(B')과 하부 편광판의 흡수축(A)는 -S2축 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라, 하부 편광판의 흡수축(A)과 상부 편광판의 흡수축(B')이 푸앙카레 구의 중심(O)을 기준으로 대칭을 이루지 않는다. 이에 따라, 상부 편광판 및 하부 편광판의 편광상태는 서로 수직하지 않게 되므로 빛샘현상이 발생된다.2B, the transmission axis A 'of the upper polarizer and the transmission axis B of the lower polarizer plate move a predetermined distance toward the S2 axis when the liquid crystal display device is viewed in oblique direction, (B ') and the absorption axis A of the lower polarizer plate move in the -S2 axis direction. Thus, the absorption axis A of the lower polarizer and the absorption axis B 'of the upper polarizer are not symmetrical with respect to the center O of the Pouinc curry sphere. Accordingly, the polarization states of the upper polarizer and the lower polarizer are not perpendicular to each other, so that light leakage occurs.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 액정 표시 장치의 빛샘을 방지할 수 있고 화질의 품위를 향상시킬 수 있는 보상 필름을 가지는 수평 전계형 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention provides a horizontal electric field type liquid crystal display device having a compensation film capable of preventing light leakage of a liquid crystal display device and improving the quality of image quality.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정층을 포함하는 액정 표시 패널과; 상기 액정 표시 패널의 배면에 위치하며 상부 편광층을 포함하는 상부 편광판과; 상기 액정 표시 패널의 전면에 위치하며 하부 편광층을 포함하는 하부 편광판을 구비하며, 상기 상부 편광판 및 하부 편광판 중 어느 하나는 이축성 제1 보상 필름을 구비하며, 상기 제1 보상 필름은 상기 제1 보상 필름의 면내 방향에서의 x방향의 굴절률이 nx, 상기 제1 보상 필름의 면내 방향에서의 y방향의 굴절률이 ny, 상기 제1 보상 필름의 두께 방향의 굴절율이 nz일 때, nx>nz>ny의 굴절율을 가지며, 0<Nz(제1 보상 필름의 이축성 정도)<1인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a liquid crystal display panel including a liquid crystal layer; An upper polarizer disposed on a rear surface of the liquid crystal display panel and including an upper polarizer; And a lower polarizer plate disposed on a front surface of the liquid crystal display panel and including a lower polarizer layer, wherein one of the upper polarizer plate and the lower polarizer plate includes a biaxial first compensation film, When the refractive index in the x direction in the in-plane direction of the compensation film is nx, the refractive index in the y direction in the in-plane direction of the first compensation film is ny, and the refractive index in the thickness direction of the first compensation film is nz, ny, and 0 &lt; Nz (degree of biaxiality of the first compensation film) &lt; 1.

상기 제1 보상 필름은 상기 상부 편광층과 상기 액정 표시 패널 사이에 형성되며, 상기 상부 편광판의 흡수축에 수평 또는 수직한 광축을 가지며, 상기 제1 보상 필름의 면내 위상 지연값(Rin)은 약 100~300nm이며, 상기 하부 편광판의 흡수축과 상기 액정층의 러빙 방향이 평행한 것을 특징으로 한다.Wherein the first compensating film is formed between the upper polarizing layer and the liquid crystal display panel and has an optical axis that is horizontal or vertical to the absorption axis of the upper polarizer, and the in-plane retardation value Rin of the first compensating film is about 100 to 300 nm, and the absorption axis of the lower polarizer plate and the rubbing direction of the liquid crystal layer are parallel.

상기 제1 보상 필름은 상기 하부 편광층과 상기 액정 표시 패널 사이에 형성되며, 상기 하부 편광판의 흡수축에 수평 또는 수직한 광축을 가지며, 상기 제1 보상 필름의 면내 위상 지연값(Rin)은 약 100~300nm이며, 상기 하부 편광판의 흡수축과 상기 액정층의 러빙 방향이 수직한 것을 특징으로 한다.Wherein the first compensating film is formed between the lower polarizing layer and the liquid crystal display panel and has an optical axis that is horizontal or perpendicular to the absorption axis of the lower polarizing plate, and the in-plane retardation value Rin of the first compensating film is about 100 to 300 nm, and the absorption axis of the lower polarizer plate and the rubbing direction of the liquid crystal layer are perpendicular to each other.

상기 상부 편광층과 상기 액정 표시 패널 사이에 형성되며, 두께 방향의 위상 지연값이 20~80nm인 제2 보상 필름을 추가로 구비하며, 상기 제1 보상 필름은 상기 제2 보상 필름과 상기 액정 표시 패널 사이에 형성되며, 상기 상부 편광판의 흡수축에 수직한 광축을 가지며, 상기 제1 보상 필름의 면내 위상 지연값(Rin)은 약 100~300nm이며, 상기 하부 편광판의 흡수축과 상기 액정층의 러빙 방향이 수직한 것을 특징으로 한다.And a second compensating film formed between the upper polarizing layer and the liquid crystal display panel and having a retardation value in the thickness direction of 20 to 80 nm, the first compensating film being disposed between the second compensating film and the liquid crystal display panel Plane retardation value (Rin) of the first compensation film is about 100 to 300 nm, and the absorption axis of the lower polarizer plate and the liquid crystal layer And the rubbing direction is vertical.

상기 하부 편광층과 상기 액정 표시 패널 사이에 형성되며, 두께 방향의 위상 지연값이 30~80nm인 제2 보상 필름을 추가로 구비하며, 상기 제1 보상 필름은 상기 제2 보상 필름과 상기 액정 표시 패널 사이에 형성되며, 상기 상부 편광판의 흡수축에 수평한 광축을 가지며, 상기 제1 보상 필름의 면내 위상 지연값(Rin)은 약 100~300nm이며, 상기 하부 편광판의 흡수축과 상기 액정층의 러빙 방향이 수직한 것을 특징으로 한다.And a second compensating film formed between the lower polarizing layer and the liquid crystal display panel and having a retardation value in the thickness direction of 30 to 80 nm, wherein the first compensating film is disposed between the second compensation film and the liquid crystal display panel Plane retardation value (Rin) of the first compensation film is about 100 to 300 nm, and the absorption axis of the lower polarizer plate and the liquid crystal layer And the rubbing direction is vertical.

상기 하부 편광판은 상기 하부 편광층과 상기 액정 표시 패널 사이에 형성되는 위상 지연이 없는 보호 필름을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.The lower polarizer further comprises a protective film formed between the lower polarizer layer and the liquid crystal display panel and having no phase delay.

상기 상부 편광판은 상기 상부 편광층과 상기 액정 표시 패널 사이에 형성되는 위상 지연이 없는 보호 필름을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.And the upper polarizer further comprises a protective film formed between the upper polarizer layer and the liquid crystal display panel and having no phase delay.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 보상 필름의 제조 방법은 연신 방법에 따른 위상차 특성이 서로 다른 2종 이상의 재료를 혼합하는 단계와; 상기 혼합된 서로 다른 2종 이상의 재료를 필름 형태로 압출하는 단계와; 상기 압출된 필름을 종방향 및 횡방향 중 적어도 어느 한 방향으로 연신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a compensation film, comprising: mixing two or more materials having different retardation characteristics according to a stretching method; Extruding the mixed two or more different materials into a film form; And stretching the extruded film in at least one of a longitudinal direction and a transverse direction.

상기 보상 필름은 COP(cyclo olephine polymer), PS(polystyrene), PMMA(Polymethylmethacrylaye), PC(Polycarbonate) 또는 주쇄(main chain) 위에 측쇄(side chain)로 벤젠고리(benzene ring)을 포함하는 치환기를 가지는 폴리머 등으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The compensation film may have a substituent including a cycloolefin polymer, a polystyrene (PS), a polymethylmethacrylate (PMMA), a polycarbonate (PC), or a benzene ring in a side chain on a main chain Polymer or the like.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 nx>nz>ny의 굴절율을 가지며, 0<Nz<1인 보상 필름을 구비함으로써 사선 방향으로 액정 표시 장치를 바라보았을때 빛샘 발생을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 1매형 보상 필름을 이용하여 빛샘을 방지할 수 있으므로 일축성(uniaxail) 보상 필름과 이축성(biaxial) 필름의 조합으로 이루어진 종래 보상 필름에 비해 비용을 절감할 수 있음과 아울러 박형 구현이 가능해진다.The liquid crystal display device according to the present invention has a refractive index of nx> nz> ny and has a compensation film of 0 <Nz <1, so that it is possible to prevent the occurrence of light leakage when the liquid crystal display device is viewed in an oblique direction. Further, the liquid crystal display device according to the present invention can prevent light leakage by using a one-piece compensation film, thereby reducing the cost compared to a conventional compensation film formed of a combination of a uniaxial compensation film and a biaxial film And it is possible to realize a thin shape.

도 1a 및 도 1b는 정면과 사선에서 수평 전계 인가형 액정 표시 장치를 바라보는 경우 직교하는 상부 편광판 및 하부 편광판의 광투과축을 나타내는 도면이다.
도 2a는 종래 액정 표시 장치를 정면에서 바라본 경우에서의 푸앙카레 구를 나타내는 도면이며, 도 2b는 종래 액정 표시 장치를 사선에서 바라본 경우에서의 푸앙카레 구를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 보상 필름의 광축에 따른 위상 지연값을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 액정 표시 장치를 대각 방향에서 바라볼 경우, 광의 편광 상태를 나타내는 푸앙카레 구를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 액정 표시 장치를 대각 방향에서 바라볼 경우, 광의 편광 상태를 나타내는 푸앙카레 구를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 액정 표시 장치를 대각 방향에서 바라볼 경우, 광의 편광 상태를 나타내는 푸앙카레 구를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 액정 표시 장치를 대각 방향에서 바라볼 경우, 광의 편광 상태를 나타내는 푸앙카레 구를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 내지 제4 실시 예에 따른 보상 필름의 제조 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 13은 도 12에 도시된 제조 장치에 의해 형성된 다층 구조의 보상 필름을 나타내는 도면이다.
도 14a 내지 도 14e는 종래와 본 발명의 액정 표시 장치의 블랙 휘도 시야각 특성 및 블랙 컬러 시야각 특성을 나타내는 도면이다.
도 15는 종래와 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 다방향으로 바라보았을 때의 시야각, 블랙과 화이트 상태에서의 휘도를 측정한 도면이다.FIGS. 1A and 1B are views showing light transmission axes of an upper polarizer and a lower polarizer, which are orthogonal to each other when the horizontal electric field application type liquid crystal display is viewed from the front and the oblique line.
FIG. 2A is a view showing a Fujian curry sphere in a case where the conventional liquid crystal display device is viewed from the front, and FIG. 2B is a view showing a Fujian curry sphere in a case where the conventional liquid crystal display device is viewed from a diagonal direction.
3 is a view showing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 4A and 4B are views for explaining the phase delay value along the optical axis of the compensation film shown in FIG.
Fig. 5 is a view showing a Pujiang curry sphere showing the polarization state of light when the liquid crystal display shown in Fig. 3 is viewed from a diagonal direction. Fig.
6 is a view illustrating a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a view showing a Pujiang curry sphere showing the polarization state of light when the liquid crystal display shown in Fig. 6 is viewed from a diagonal direction. Fig.
8 is a view illustrating a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a view showing a Pujiang curry sphere showing the state of polarization of light when the liquid crystal display shown in Fig. 8 is viewed from a diagonal direction. Fig.
10 is a view illustrating a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
Fig. 11 is a view showing a Pujiang curry sphere showing the state of polarization of light when the liquid crystal display shown in Fig. 10 is viewed from a diagonal direction. Fig.
12 is a block diagram showing an apparatus for producing a compensation film according to the first to fourth embodiments of the present invention.
13 is a view showing a compensation film of a multilayer structure formed by the manufacturing apparatus shown in Fig.
Figs. 14A to 14E are diagrams showing black luminance viewing angle characteristics and black color viewing angle characteristics of a conventional and a liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 15 is a view showing the viewing angle and the luminance in the black and white states when the liquid crystal display according to the present invention is viewed in many directions.

이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.3 is a view showing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(110)과, 상부 편광판(130) 및 하부 편광판(120)을 구비한다.The liquid crystal display device shown in FIG. 3 includes a liquid crystal display panel 110, an upper polarizer 130 and a lower polarizer 120.

액정 표시 패널(110)은 액정층(114)과, 그 액정층(114)을 사이에 두고 대향하는 박막트랜지스터 기판(116)과 컬러필터 기판(112)을 구비한다.The liquid crystal display panel 110 includes a liquid crystal layer 114 and a thin film transistor substrate 116 and a color filter substrate 112 facing each other with the liquid crystal layer 114 interposed therebetween.

박막트랜지스터 기판(110)은 게이트 라인 및 데이터 라인에 의해 정의된 각 서브 화소 영역마다 형성되는 화소 전극과, 그 화소 전극과 수평 전계를 이루는 공통 전극과, 그 화소 전극과 접속된 박막트랜지스터와, 액정층(114)의 배향을 위해 도포되는 하부 배향막(도시하지 않음)을 구비한다.The thin film transistor substrate 110 includes a pixel electrode formed in each sub pixel region defined by a gate line and a data line, a common electrode having a horizontal electric field with the pixel electrode, a thin film transistor connected to the pixel electrode, (Not shown) that is applied for the orientation of the layer 114. [

컬러필터 기판(112)은 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스와, 칼러 구현을 위한 컬러 필터와, 평탄화를 위한 오버코트층과, 액정층(114)의 배향을 위해 도포되는 상부 배향막(도시하지 않음)을 구비한다.The color filter substrate 112 includes a black matrix for preventing light leakage, a color filter for color implementation, an overcoat layer for planarization, and an upper alignment layer (not shown) applied for alignment of the liquid crystal layer 114 do.

액정층(114)은 화소 전극 및 공통 전극 간의 수평 전계에 의해 회전하게 되며, 액정층(114)의 회전 정도에 따라서 광투과량이 결정된다. 이 액정층(114)은 전압 무인가시 하부 편광판(120)의 흡수축과 배향방향이 평행한 O-mode구조로 형성된다.The liquid crystal layer 114 is rotated by the horizontal electric field between the pixel electrode and the common electrode, and the light transmission amount is determined according to the degree of rotation of the liquid crystal layer 114. The liquid crystal layer 114 is formed in an O-mode structure in which the absorption axis of the visible lower polarizer 120 is parallel to the alignment direction.

상부 편광판(130) 및 하부 편광판(120)은 입사되는 광에 대하여 자신의 투과축과 나란한 선편광된 광을 투과시킨다. The upper polarizer 130 and the lower polarizer 120 transmit linearly polarized light parallel to the transmission axis with respect to the incident light.

하부 편광판(120)은 하부 지지체(122)와, 하부 편광층(124)과, 보호 필름(126)으로 이루어진다.The lower polarizer 120 includes a lower support 122, a lower polarizer 124, and a protective film 126.

하부 지지체(122)는 하부 편광층(124)의 일측에 트리아세틸셀롤로오스(tri-acetatecellulose; TAC)로 형성된다. 이러한 하부 지지체(122)는 하부 편광층(124)을 지지 및 보호하면서 하부 편광층(124)의 연신 상태를 유지시키는 역할을 한다.The lower support 122 is formed of triacetylcellulose (TAC) on one side of the lower polarizing layer 124. The lower support 122 supports and protects the lower polarizing layer 124 while maintaining the lower polarizing layer 124 in a stretched state.

하부 편광층(124)은 특정 방향으로 연신된 폴리비닐알코올(Poly Vinyl Alcohol; PVA)층에 요오드나 이색성 염료를 흡착하여 형성된다. 이 때, 연신된 방향으로 흡수축이, 흡수축에 수직한 방향으로 투과축이 형성된다. 이 하부 편광층(124)은 흡수축에 평행한 성분의 빛을 흡수하며 투과축에 평행한 성분의 빛을 투과한다. 이 하부 편광층(124)은 액정층(114)의 광축과 평행하고 하부 편광층(124)의 투과축에 한 수직한 투과축이 형성되어 그 투과축에 평행한 성분의 빛이 선택적으로 투과된다. The lower polarizing layer 124 is formed by adsorbing iodine or a dichroic dye to a polyvinyl alcohol (PVA) layer stretched in a specific direction. At this time, the absorption axis in the stretched direction and the transmission axis in the direction perpendicular to the absorption axis are formed. The lower polarizing layer 124 absorbs light of a component parallel to the absorption axis and transmits light of a component parallel to the transmission axis. The lower polarizing layer 124 has a transmission axis parallel to the optical axis of the liquid crystal layer 114 and perpendicular to the transmission axis of the lower polarizing layer 124 so that light having a component parallel to the transmission axis is selectively transmitted .

보호 필름(126)은 하부 편광층(124)을 보호하기 위해 위상지연이 없는 필름으로 형성된다. 예를 들어, 보호 필름은 0-RT(Rth가 0nm에 근접하는 변형된 TAC를 의미하며, 0-TAC라고도 함)나 COP등으로이루어진다. 여기서, 위상지연이 없다는 것은 Re가 0인 것을 의미하며, TAC는 Re가 0이고, Rth가 0이 아닌 보호 필름익, 0-RT는 Re가 0이고, Rth가 0에 근접하는 보호 필름에 해당한다.The protective film 126 is formed of a film having no phase delay to protect the lower polarizing layer 124. [ For example, the protective film comprises 0-RT (modified TAC with Rth approaching 0 nm, also referred to as 0-TAC), COP, and the like. Here, the absence of a phase delay means that Re is 0, TAC is a protective film of Re, 0 and Rth is not 0, 0-RT corresponds to a protective film having Re of 0 and Rth close to 0 do.

상부 편광판(130)은 상부 지지체(132)와, 상부 편광층(134)과, 보상 필름(140)으로 이루어진다.The upper polarizer 130 includes an upper support 132, an upper polarizer 134, and a compensation film 140.

상부 지지체(132)는 상부 편광층(134)의 일측에 트리아세틸셀롤로오스(tri-acetatecellulose; TAC)로 형성된다. 이러한 상부 지지체(132)는 상부 편광층(134)을 지지 및 보호하면서 상부 편광층(134)의 연신 상태를 유지시키는 역할을 한다.The upper support 132 is formed of triacetylcellulose (TAC) on one side of the upper polarizing layer 134. The upper support 132 supports and protects the upper polarizing layer 134 while maintaining the upper polarizing layer 134 in a stretched state.

상부 편광층(134)은 특정 방향으로 연신된 폴리비닐알코올(Poly Vinyl Alcohol; PVA)층에 요오드나 이색성 염료를 흡착하여 형성된다. 이 때, 연신된 방향으로 흡수축이, 흡수축에 수직한 방향으로 투과축이 형성된다. 이 상부 편광층(134)은 흡수축에 평행한 성분의 빛을 흡수하며 투과축에 평행한 성분의 빛을 투과한다. 이 상부 편광층(134)은 액정층(114)의 광축과 수직하고 하부 편광층(124)의 투과축에 수직한 투과축이 형성되어 투과축에 평행한 성분의 빛이 선택적으로 투과된다. The upper polarizing layer 134 is formed by adsorbing iodine or a dichroic dye to a polyvinyl alcohol (PVA) layer stretched in a specific direction. At this time, the absorption axis in the stretched direction and the transmission axis in the direction perpendicular to the absorption axis are formed. The upper polarizing layer 134 absorbs light of a component parallel to the absorption axis and transmits light of a component parallel to the transmission axis. The upper polarizing layer 134 has a transmission axis perpendicular to the optical axis of the liquid crystal layer 114 and perpendicular to the transmission axis of the lower polarizing layer 124 so that light having a component parallel to the transmission axis is selectively transmitted.

보상 필름(140)은 수학식 1과 같은 굴절율을 가지는 이축성(biaxial) 필름으로 형성된다.The compensation film 140 is formed of a biaxial film having a refractive index as shown in Equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

nx>nz>nynx> nz> ny

Nz=(nx-nz)/(nx-ny)Nz = (nx-nz) / (nx-ny)

수학식 1에서 nx는 보상필름(140) 면내의 x방향의 굴절율을, ny는 보상필름(140) 면내의 y방향의 굴절율을, z는 보상필름(140)의 두께 방향에서의 굴절율을, 이축성 정도(Nz)를 나타낸다. In the equation (1), nx represents the refractive index in the x direction within the compensation film 140, ny represents the refractive index in the y direction within the compensation film 140, z represents the refractive index in the thickness direction of the compensation film 140, (Nz). &Lt; / RTI &gt;

또한, 단층 구조의 보상 필름(140) 면내의 위상지연값(Rin)은 약 100~300nm, 바람직하게는 200~280nm로 형성되며, 보상 필름의 이축성 정도(Nz)는 0<Nz<1이며, 바람직하게는 0.4<Nz<0.6이다. 또한, 다층 구조의 보상 필름 면내의 위상지연값(Rin)은 약 100~300nm, 바람직하게는 120~180nm로 형성되며, 보상 필름의 이축성 정도(Nz)는 0<Nz<1이다. 단층 구조의 보상 필름과 다층 구조의 보상 필름은 서로 각각의 위상 지연 최적값이 다르다.The retardation value Rin in the plane of the compensating film 140 of the single layer structure is about 100 to 300 nm, preferably 200 to 280 nm, and the degree of biaxiality Nz of the compensating film is 0 < Nz < 1 , Preferably 0.4 < Nz < 0.6. The phase retardation value Rin in the compensation film plane of the multilayer structure is about 100 to 300 nm, preferably 120 to 180 nm, and the degree of biaxiality Nz of the compensation film is 0 < Nz < 1. The compensating film of the single layer structure and the compensating film of the multi-layer structure have different phase delay optimum values.

이러한 보상 필름(140)은 상부 편광판(134)의 흡수축에 수평 또는 수직한 방향의 광축을 가지도록 형성된다. 구체적으로, 도 4a에 도시된 바와 같이 보상 필름(140)이 상부 편광판(134)의 흡수축에 수평한 방향의 광축을 가지는 경우, 보상 필름(140)의 최적 이축성 정도(Nz)는 0.5이며, 면내 최적 위상 지연값(Rin)은 230~280nm이다. 도 4b에 도시된 바와 같이 보상 필름(140)이 상부 편광판(134)의 흡수축에 수직한 방향의 광축을 가지는 경우, 보상 필름(140)의 최적 이축성 정도(Nz)는 0.5이며, 면내 최적 위상 지연값(Rin)은 230~280nm이다.The compensation film 140 is formed to have an optical axis in a horizontal or vertical direction to the absorption axis of the upper polarizer 134. 4A, when the compensation film 140 has an optical axis in a horizontal direction with respect to the absorption axis of the upper polarizer 134, the optimum degree of divergence (Nz) of the compensation film 140 is 0.5 Plane optimum phase retardation value Rin is 230 to 280 nm. 4B, when the compensation film 140 has an optical axis in a direction perpendicular to the absorption axis of the upper polarizer 134, the optimum degree of nystagmus Nz of the compensation film 140 is 0.5, The phase delay value Rin is 230 to 280 nm.

이에 따라, 보상 필름(140)은 상부 편광판(130) 및 하부 편광판(120)의 직교성이 깨지는 것을 보상함으로써 사선 방향의 시야각에서의 빛샘 현상을 방지하게 된다.Accordingly, the compensating film 140 compensates for the breakage of the orthogonality of the upper polarizer 130 and the lower polarizer 120, thereby preventing the light leakage phenomenon at oblique viewing angles.

도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 횡전계 방식의 액정 표시 장치를 대각 방향에서 바라볼 경우, 광의 편광 상태를 나타내는 푸앙카레 구를 도시한 도면이다.5 is a view showing a Pujiang curry sphere showing a state of polarization of light when the liquid crystal display of the lateral electric field system according to the first embodiment of the present invention is viewed from a diagonal direction.

도 5를 참조하면, 백라이트 유닛(도시하지 않음)으로부터 입사광이 A지점에 흡수축이 위치하는 하부 편광판(120)을 통과하면, 입사광은 흡수축에 수직한 방향으로 선편광되어 B지점에 위치하게 된다. 그리고, 하부 편광판(124)에 의해 선편광된 광이 액정층(114)을 통과하게 되면, 액정층(114)의 배열 방향이 선편광된 빛의 편광 방향과 수직하기 때문에 선편광된 빛은 액정층(114) 내에서 위상 변화가 없게 된다. 따라서, 액정층(114)을 통과한 빛은 동일한 선편광 상태를 유지하여 B지점에 해당하는 편광상태를 가지게 된다. 액정층(114)을 통과한 광이 보상 필름(140)을 통과하게 되면, ①의 경로를 따라 B'지점으로 이동하게 된다. 따라서, 상부 편광층(134)에 도달하는 빛의 편광 상태는 상부 편광층(134)의 흡수축(B')과 일치하게 되므로 빛은 차단되어 우수한 블랙 상태를 나타낸다.Referring to FIG. 5, when the incident light from the backlight unit (not shown) passes through the lower polarizer 120 where the absorption axis is located at the point A, the incident light is linearly polarized in the direction perpendicular to the absorption axis and positioned at the point B . When the linearly polarized light passes through the liquid crystal layer 114 by the lower polarizer 124, the alignment direction of the liquid crystal layer 114 is perpendicular to the polarization direction of the linearly polarized light, so that the linearly polarized light passes through the liquid crystal layer 114 ). &Lt; / RTI &gt; Therefore, the light passing through the liquid crystal layer 114 maintains the same linearly polarized light state and has a polarization state corresponding to the point B. When the light having passed through the liquid crystal layer 114 passes through the compensation film 140, it moves to the point B 'along the path of (1). Therefore, the polarized state of the light reaching the upper polarizing layer 134 coincides with the absorption axis B 'of the upper polarizing layer 134, so that the light is blocked and exhibits an excellent black state.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다. 6 is a view illustrating a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 액정표시 장치는 액정 표시 패널(110)과, 상부 편광판(130) 및 하부 편광판(120)을 구비한다.6 includes a liquid crystal display panel 110, an upper polarizer plate 130 and a lower polarizer plate 120. The liquid crystal display panel 110 shown in FIG.

액정 표시 패널(110)의 액정층(114)은 화소 전극 및 공통 전극 간의 수평 전계에 의해 회전하게 되며, 액정층(114)의 회전 정도에 따라서 광투과량이 결정된다. 이 액정층(114)은 전압 무인가시 하부 편광판의 흡수축과 배향방향이 수직한 E-mode구조로 형성된다.The liquid crystal layer 114 of the liquid crystal display panel 110 is rotated by the horizontal electric field between the pixel electrode and the common electrode and the amount of light transmission is determined according to the degree of rotation of the liquid crystal layer 114. The liquid crystal layer 114 is formed in an E-mode structure in which the absorption axis of the visible-light lower polarizing plate is perpendicular to the alignment direction.

상부 편광판(130)은 상부 지지체(132)와, 상부 편광층(134)과, 위상 지연이 없는 보호 필름(136)으로 이루어진다.The upper polarizer 130 comprises an upper support 132, an upper polarizer 134, and a protective film 136 without phase retardation.

상부 편광층(134)은 액정층(114)의 광축과 평행하고 하부 편광층(124)의 투과축에 수직한 투과축이 형성되어 투과축에 평행한 성분의 빛이 선택적으로 투과된다. The upper polarizing layer 134 has a transmission axis parallel to the optical axis of the liquid crystal layer 114 and perpendicular to the transmission axis of the lower polarizing layer 124 so that light having a component parallel to the transmission axis is selectively transmitted.

하부 편광판(120)은 하부 지지체(122)와, 하부 편광층(124)과, 보상 필름(140)으로 이루어진다.The lower polarizer 120 includes a lower support 122, a lower polarizer 124, and a compensation film 140.

하부 편광층(124)은 액정층(114)의 광축과 수직하고 상부 편광층(124)의 투과축에 수직한 투과축이 형성되어 그 투과축에 평행한 성분의 빛이 선택적으로 투과된다. The lower polarizing layer 124 has a transmission axis perpendicular to the optical axis of the liquid crystal layer 114 and perpendicular to the transmission axis of the upper polarizing layer 124 so that light of a component parallel to the transmission axis is selectively transmitted.

보상 필름(140)은 수학식 1과 같은 굴절율(nx>nz>ny)을 가지는 이축성(biaxial) 필름으로 형성된다. 또한, 보상 필름(140) 면내의 위상지연값(Rin)은 약 100~300nm, 바람직하게는 230~280nm로 형성된다. 또한, 보상 필름의 이축성 정도(Nz)는 0~1이며, 바람직하게는 0.4~0.6이다.The compensation film 140 is formed of a biaxial film having a refractive index (nx > nz > ny) as shown in Equation (1). Also, the phase retardation value Rin in the plane of the compensation film 140 is about 100 to 300 nm, preferably 230 to 280 nm. The degree of biaxiality (Nz) of the compensation film is 0 to 1, preferably 0.4 to 0.6.

이러한 보상 필름(140)은 상부 편광판(134)의 흡수축에 수평 또는 수직한 방향의 광축을 가지도록 형성된다. 이에 따라, 보상 필름(140)은 상부 편광판(130) 및 하부 편광판(120)의 직교성이 깨지는 것을 보상함으로써 사선 방향의 시야각에서의 빛샘 현상을 방지하게 된다.The compensation film 140 is formed to have an optical axis in a horizontal or vertical direction to the absorption axis of the upper polarizer 134. Accordingly, the compensating film 140 compensates for the breakage of the orthogonality of the upper polarizer 130 and the lower polarizer 120, thereby preventing the light leakage phenomenon at oblique viewing angles.

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 횡전계 방식의 액정 표시 장치를 대각 방향에서 바라볼 경우, 광의 편광 상태를 나타내는 푸앙카레 구를 도시한 도면이다.Fig. 7 is a diagram showing a Pujiang curry sphere showing the state of polarization of light when the liquid crystal display of the transverse electric field system according to the second embodiment of the present invention is viewed from the diagonal direction. Fig.

도 7을 참조하면, 백라이트 유닛(도시하지 않음)으로부터 입사광이 A지점에 흡수축이 위치하는 하부 편광층(124)을 통과하면, 입사광은 흡수축에 수직한 방향으로 선편광되어 B지점에 위치하게 된다. 그리고, 하부 편광층(124)에 의해 선편광된 광이 보상 필름(140)을 통과하게 되면, ①의 경로를 따라 B'지점으로 이동하게 된다. 그런 다음, 보상 필름(140)을 통과한 광이 액정층(114)을 통과하게 되면, 액정층(114)의 배열 방향이 선편광된 빛의 편광 방향과 수직하기 때문에 선편광된 빛은 액정층(114) 내에서 위상 변화가 없게 된다. 따라서, 액정층(114)을 통과한 빛은 동일한 선편광 상태를 유지하여 B'지점에 해당하는 편광상태를 유지하게 된다. 따라서, 상부 편광판(130)에 도달하는 빛의 편광 상태는 상부 편광판(130)의 흡수축(B'지점)과 일치하게 되므로 빛은 차단되어 우수한 블랙 상태를 나타낸다.Referring to FIG. 7, when the incident light from the backlight unit (not shown) passes through the lower polarizing layer 124 where the absorption axis is located at the point A, the incident light is linearly polarized in the direction perpendicular to the absorption axis, do. When the linearly polarized light passes through the compensation film 140 by the lower polarizing layer 124, the light is moved to the point B 'along the path (1). Then, when the light passing through the compensation film 140 passes through the liquid crystal layer 114, since the arrangement direction of the liquid crystal layer 114 is perpendicular to the polarization direction of the linearly polarized light, the linearly polarized light passes through the liquid crystal layer 114 ). &Lt; / RTI &gt; Therefore, the light passing through the liquid crystal layer 114 maintains the same linearly polarized light state and maintains the polarization state corresponding to the point B '. Therefore, the polarized state of the light reaching the upper polarizer 130 is aligned with the absorption axis (point B ') of the upper polarizer 130, so that the light is blocked to exhibit an excellent black state.

도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다.8 is a perspective view showing a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 액정 표시 장치는 도 3에 도시된 액정 표시 장치와 대비하여 상부 편광층(134)과 액정 표시 패널(110) 사이에 위치하는 제1 및 제2 보상 필름(140,150)을 구비하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The liquid crystal display device shown in FIG. 8 includes first and second compensation films 140 and 150 positioned between the upper polarizer layer 134 and the liquid crystal display panel 110 as compared with the liquid crystal display device shown in FIG. 3 The same elements are provided. Accordingly, detailed description of the same constituent elements will be omitted.

제1 보상 필름(140)은 액정 표시 패널(110) 상에 상부 편광층(134)의 흡수축에 수직한 광축을 가지도록 형성된다. 이러한 제1 보상 필름(140)의 면내 위상 지연값(Rin)은 약 100~300nm, 바람직하게는 120~250nm로 형성되며, 이축성 정도(Nz)는 0~1, 바람직하게는 0.3~0.5로 형성된다.The first compensation film 140 is formed on the liquid crystal display panel 110 so as to have an optical axis perpendicular to the absorption axis of the upper polarizing layer 134. The in-plane retardation value Rin of the first compensation film 140 is about 100 to 300 nm, preferably 120 to 250 nm, and the degree of biaxiality Nz is 0 to 1, preferably 0.3 to 0.5 .

제2 보상 필름(150)은 상부 편광층(134)과 제1 보상 필름(140) 사이에 네거티브 C필름, TAC(Triacetyl cellulose)계열, 폴리이미드(polyimide) 또는 디스코틱(discotic) 액정등으로 형성된다. 이러한 제2 보상 필름(150)의 두께 방향의 위상 지연값(Rth)은 약 20~80nm, 바람직하게는 40~60nm로 형성된다.The second compensation film 150 is formed between the upper polarizer layer 134 and the first compensation film 140 by a negative C film, a TAC (triacetyl cellulose) series, a polyimide or a discotic liquid crystal do. The retardation value Rth in the thickness direction of the second compensation film 150 is about 20 to 80 nm, preferably 40 to 60 nm.

도 9는 도 8에 도시된 액정 표시 장치를 사선 방향에서 바라볼 경우, 광의 편광 상태를 나타내는 푸앙카레 구를 도시한 도면이다.Fig. 9 is a view showing a Pujiang curry sphere showing the state of polarization of light when the liquid crystal display shown in Fig. 8 is viewed from an oblique direction. Fig.

도 9를 참조하면, 입사광이 A지점에 흡수축 방향이 위치하는 하부 편광판(120)을 통과하면, 입사광은 흡수축에 수직한 방향으로 선편광되어 B지점에 위치하게 된다. 그리고, 하부 편광판(120)에 의해 선편광된 광이 액정층(114)을 통과하게 되면, 액정층(114)의 배열 방향이 선편광된 빛의 편광 방향과 수직하기 때문에 선편광된 빛은 액정층(114) 내에서 위상 변화가 없게 된다. 따라서, 액정층(114)을 통과한 빛은 동일한 선편광 상태를 유지하여 B지점에 해당하는 편광상태를 유지하게 된다. 그런 다음, 액정층(114)을 통과한 광이 제1 보상 필름(140)을 통과하게 되면, ①의 경로를 따라 C지점으로 이동하게 되며, 제1 보상 필름(140)을 통과한 광이 제2 보상 필름(150)을 통과하게 되면, ②의 경로를 따라 C지점에서 B'지점으로 이동하게 된다. 따라서, 상부 편광층(134)에 도달하는 빛의 편광 상태는 상부 편광층(134)의 흡수축과 일치하게 되므로 빛은 차단되어 우수한 블랙 상태를 나타낸다.9, when the incident light passes through the lower polarizer 120 where the absorption axis direction is located at the point A, the incident light is linearly polarized in the direction perpendicular to the absorption axis, and is positioned at point B. When the linearly polarized light passes through the liquid crystal layer 114 by the lower polarizer 120, the alignment direction of the liquid crystal layer 114 is perpendicular to the polarization direction of the linearly polarized light. Therefore, the linearly polarized light passes through the liquid crystal layer 114 ). &Lt; / RTI &gt; Therefore, the light passing through the liquid crystal layer 114 maintains the same linearly polarized light state and maintains the polarization state corresponding to the point B. Then, when the light having passed through the liquid crystal layer 114 passes through the first compensation film 140, the light moves to the point C along the path (1), and the light passing through the first compensation film 140 2 compensation film 150, it moves from the point C to the point B 'along the path of (2). Therefore, the polarized state of the light reaching the upper polarized light layer 134 coincides with the absorption axis of the upper polarized light layer 134, so that the light is blocked to exhibit an excellent black state.

도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다.10 is a perspective view showing a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 액정 표시 장치는 도 6에 도시된 액정 표시 장치와 대비하여 하부 편광층(124)과 액정 표시 패널(110) 사이에 위치하는 제1 및 제2 보상 필름(140,150)을 구비하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.10 has first and second compensation films 140 and 150 positioned between the lower polarizing layer 124 and the liquid crystal display panel 110 as compared with the liquid crystal display shown in FIG. The same elements are provided. Accordingly, detailed description of the same constituent elements will be omitted.

제1 보상 필름(140)은 액정 표시 패널(110) 상에 상부 편광판(130)의 흡수축에 수평한 광축을 가지도록 형성된다. 이러한 제1 보상 필름(140)의 면내 위상 지연값(Rin)은 약 100~300nm, 바람직하게는 180~250nm로 형성되며, 이축성 정도(Nz)는 0~1, 바람직하게는 0.3~0.5로 형성된다.The first compensation film 140 is formed on the liquid crystal display panel 110 so as to have an optical axis that is horizontal to the absorption axis of the upper polarizer 130. The in-plane retardation value Rin of the first compensation film 140 is about 100 to 300 nm, preferably 180 to 250 nm, and the degree of biaxiality Nz is 0 to 1, preferably 0.3 to 0.5 .

제2 보상 필름(150)은 하부 편광층(124)과 제1 보상 필름(140) 사이에 네거티브 C필름, TAC(Triacetyl cellulose)계열, 폴리이미드(polyimide) 또는 디스코틱(discotic) 액정 등으로 형성된다. 이러한 제2 보상 필름(150)의 두께 방향의 위상 지연값(Rth)은 약 30~80nm, 바람직하게는 40~60nm로 형성된다.The second compensation film 150 is formed between the lower polarizing layer 124 and the first compensation film 140 by a negative C film, a TAC (triacetyl cellulose) series, a polyimide or a discotic liquid crystal do. The phase retardation value Rth in the thickness direction of the second compensation film 150 is about 30 to 80 nm, preferably 40 to 60 nm.

도 11은 도 10에 도시된 액정 표시 장치를 사선 방향에서 바라볼 경우, 광의 편광 상태를 나타내는 푸앙카레 구를 도시한 도면이다.Fig. 11 is a view showing a Pujiang curry sphere showing the state of polarization of light when the liquid crystal display shown in Fig. 10 is viewed from an oblique direction. Fig.

도 11을 참조하면, 백라이트 유닛(도시하지 않음)으로부터의 입사광이 A지점에 흡수축 방향이 위치하는 하부 편광층(124)을 통과하면, 입사광은 흡수축에 수직한 방향으로 선편광되어 B지점에 위치하게 된다. 그리고, B지점에 위치한 광이 제2 보상 필름(150)을 통과하게 되면, ①의 경로를 따라 C지점으로 이동하게 된다. 그런 다음, C지점에 위치한 광이 제1 보상 필름(140)을 통과하게 되면, ②의 경로를 따라 B'지점으로 이동하게 된다. B'지점에 위치한 광이 액정층(114)을 통과하게 되면, 액정층(114)의 배열 방향이 선편광된 빛의 편광 방향과 수직하기 때문에 선편광된 빛은 액정층(114) 내에서 위상 변화가 없게 된다. 따라서, 액정층(114)을 통과한 빛은 동일한 선편광 상태를 유지하여 B'지점에 해당하는 편광상태를 가지게 된다. 따라서, 상부 편광판(130)에 도달하는 빛의 편광 상태는 상부 편광판(130)의 흡수축과 일치하게 되므로 빛은 차단되어 우수한 블랙 상태를 나타낸다.11, when the incident light from the backlight unit (not shown) passes through the lower polarizing layer 124 where the absorption axis direction is located at the point A, the incident light is linearly polarized in the direction perpendicular to the absorption axis, . When the light located at the point B passes through the second compensation film 150, the light is moved to point C along the path of (1). Then, when the light located at the point C passes through the first compensation film 140, the light is moved to the point B 'along the path of (2). Since the alignment direction of the liquid crystal layer 114 is perpendicular to the polarization direction of the linearly polarized light when the light located at the point B 'passes through the liquid crystal layer 114, the linearly polarized light has a phase change in the liquid crystal layer 114 I will not. Accordingly, the light passing through the liquid crystal layer 114 maintains the same linearly polarized light state, and thus has a polarization state corresponding to the point B '. Accordingly, since the polarization state of the light reaching the upper polarizer 130 is aligned with the absorption axis of the upper polarizer 130, the light is blocked and exhibits an excellent black state.

도 12는 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 보상 필름과 제3 및 제4 실시 예에 따른 제1 보상 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.12 is a view for explaining a compensation film according to the first and second embodiments of the present invention and a method for manufacturing the first compensation film according to the third and fourth embodiments.

도 12를 참조하면, 멀티 다이부(172)에 연신 방향에 따른 위상차 특성이 서로 다른 2종 이상의 재료물질이 공급되면, 멀티 다이부(172)를 통한 압출 공정을 통해 다층 재료층으로, 예를 들어 도 13에 도시된 제1 내지 제3 재료층으로 이루어진 필름이 형성된다. 여기서, 다층 재료층 각각은 COP(cyclo olephine polymer), PS(polystyrene), PMMA(Polymethylmethacrylaye), PC(Polycarbonate) 또는 화학식 1과 같이 주쇄(main chain) 위에 측쇄(side chain)로 벤젠고리(benzene ring)을 포함하는 치환기를 가지는 폴리머 등의 단일층 또는 혼합층으로 형성된다. 12, when two or more kinds of material materials having different retardation characteristics according to the stretching direction are supplied to the multi-die portion 172, a multilayer material layer is formed through an extrusion process through the multi-die portion 172, A film composed of the first to third material layers shown in Fig. 13 is formed. Here, each of the multilayer material layers may be formed of a material selected from the group consisting of cycloolefin polymer (COP), polystyrene (PS), polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), benzene ring ), Or the like.

Figure 112010054127037-pat00001
Figure 112010054127037-pat00001

이 다층 구조의 필름은 연신부(174)에서 롤간 연신 방법, 압축 연신 방법 또는 텐터를 사용한 연신 방향을 통해 횡방향 또는/및 종방향으로 연신됨으로써 보상 필름(140)이 완성된다. 여기서, 횡방향 및 종방향으로 연신되는 경우, 동시에 또는 개별적으로 진행된다. 또한, 연신 공정시 다층 재료층 각각의 원래 길이에 대해 총 연신 비율은 0.2~20배의 범위 내에서 정해진다. 또한, 연신 공정시 유리 전이 온도 이상의 50~250도의 고온 조건에서 연신됨으로써 추가적인 접착제 없이 다층 재료층이 접착된다. 또한, 연신 공정시 다층 재료층으로 이루어진 필름에 폴리머(polymer)가 접착되거나 프라이머(primer) 처리가 가능하다.The film of this multi-layer structure is stretched in the transverse direction and / or the longitudinal direction through the stretching direction using the roll-to-roll stretching method, the compression stretching method, or the tenter in the stretching section 174 to complete the compensation film 140. Here, when stretching in the transverse direction and the longitudinal direction, they proceed simultaneously or individually. Further, the total draw ratio is set within a range of 0.2 to 20 times the original length of each of the multi-layer material layers in the drawing step. Further, in the stretching step, the multilayer material layer is adhered without further adhesive by being stretched at a high temperature of 50 to 250 DEG C above the glass transition temperature. Further, in the stretching process, a polymer made of a multilayer material layer may be bonded or primer treated.

완성된 보상 필름(140)은 횡연신되는 경우, 보상 필름(140)의 nx굴절율값이 증가하는 재료층의 위상차 성분이 발현되며, 종연신되는 경우, 보상 필름(140)의 ny굴절율값이 증가하는 재료층의 위상차 성분이 발현된다. In the case where the compensating film 140 is transversely stretched, the retardation component of the material layer in which the nx refractive index value of the compensating film 140 is increased is expressed, and when the longitudinal stretching is performed, the ny refractive index value of the compensating film 140 increases The phase difference component of the material layer is expressed.

여기서, 횡연신시 nx굴절율이 증가하는 재료층으로는 COP(cyclo olephine polymer), PMMA(Polymethylmethacrylaye), PC(Polycarbonate) 또는 PS(polystyrene)가 주로 이용되며, 종연신시 ny굴절율이 증가하는 재료층으로는 PS(polystyrene)+PMMA(Polymethylmethacrylaye) 또는 PS(polystyrene)가 주료 이용된다.Here, as the material layer in which the nx refractive index increases in the transverse direction, COE (cycloolefin polymer), PMMA (polymethylmethacrylate), PC (Polycarbonate) or PS (polystyrene) are mainly used and ny refractive index is increased Polystyrene (PS) + polymethylmethacrylate (PMMA) or polystyrene (PS).

이와 같은 연신 방법이외에도 코팅 방법을 통해 보상 필름(140)을 형성할 수 있다.In addition to such a stretching method, the compensation film 140 may be formed by a coating method.

즉, 용액 캐스팅(casting)법, 와이어 바 코팅법, 리버스 코팅법, 그라비아 코팅 등의 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 파운틴 코팅법, 딥핑법, 스프레이법 등을 이용하여 베이스필름 상에 다수의 재료층들을 순차적으로 코팅한 후 경화 전후 또는 중에 물리적 전단력(shear force)을 가해 보상 필름(140)을 형성한다. 여기서, 다수의 재료층들은 폴리이미드(polyimide), 로드 라이크(rod-like) 액정, 디스코틱(discotic)액정, 셀룰로스(cellulose)계열, 방향족 폴리에스터(polyester)등이 이용된다.That is, a plurality of materials (for example, a material) may be formed on a base film by a roll coating method such as a solution casting method, a wire bar coating method, a reverse coating method, or a gravure coating method, a spin coating method, a fountain coating method, a dipping method, Layers are sequentially coated, and a compensating film 140 is formed by applying a physical shear force before or after the curing. Here, the plurality of material layers may be polyimide, rod-like liquid crystal, discotic liquid crystal, cellulose series, aromatic polyester, or the like.

도 14a 내지 도 14e는 종래와 본 발명의 액정 표시 장치의 블랙 휘도 시야각 특성 및 블랙 컬러 시야각 특성을 나타내는 도면이다.Figs. 14A to 14E are diagrams showing black luminance viewing angle characteristics and black color viewing angle characteristics of a conventional and a liquid crystal display device of the present invention.

도 14a에 도시된 종래 액정 표시 장치의 블랙 휘도 시야각의 최대 투과율은 0.01623인 반면에 도 14b 내지 도 14e에 도시된 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 블랙 휘도 시야각의 최대 투과율은 0.00067, 0.00067, 0.001127, 0.00123으로 종래보다 줄어들었음을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 종래에 비해 빛샘 현상이 줄어들었음을 알 수 있다.The maximum transmittance of the black luminance viewing angle of the conventional liquid crystal display device shown in FIG. 14A is 0.01623, while the maximum transmittance of the black luminance viewing angle of the liquid crystal display device of FIGS. 14B to 14E is 0.00067, 0.00067, 0.001127, 0.00123, which is smaller than the conventional one. Accordingly, it can be seen that the present invention reduces the light leakage phenomenon as compared with the conventional art.

도 15는 종래와 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 다방향으로 바라보았을 때의 시야각, 블랙과 화이트 상태에서의 휘도를 측정한 도면이다.FIG. 15 is a view showing the viewing angle and the luminance in the black and white states when the liquid crystal display according to the present invention is viewed in many directions.

도 15에 도시된 바와 같이 화이트 표시 상태에서 종래와 본 발명의 액정 표시 장치는 중심부에서 휘도가 높고 가장자리에서 휘도가 낮은 전체적으로 유사한 휘도 분포를 가진다. 반면에 블랙 표시 상태에서 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 종래 액정 표시 장치에 비해 사선 방향 빛샘이 줄어든다. 이에 따라, 블랙과 화이트 표시 상태에서의 휘도간 비(contrast)는 종래에 비해 본 발명에 높아지게 된다.As shown in FIG. 15, in the white display state, the conventional and the liquid crystal display apparatus of the present invention have a generally similar luminance distribution with a high luminance at the center portion and a low luminance at the edge portion. On the other hand, in the liquid crystal display device according to the present invention in the black display state, the light leakage in the diagonal direction is reduced as compared with the conventional liquid crystal display device. Accordingly, the contrast between the brightness in the black and white display state is higher in the present invention than in the conventional case.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.

110: 액정 표시 패널 120 : 하부 편광판
130 : 상부 편광판 140, 150 : 보상 필름110: liquid crystal display panel 120: lower polarizer plate
130: upper polarizer 140, 150: compensation film

Claims (10)

액정층을 포함하는 액정 표시 패널과;
상기 액정 표시 패널의 전면에 위치하며 상부 편광층을 포함하는 상부 편광판과;
상기 액정 표시 패널의 배면에 위치하며 하부 편광층을 포함하는 하부 편광판을 구비하며,
상기 상부 편광판 및 하부 편광판 중 어느 하나는
상기 상부 편광층 또는 하부 편광층과, 상기 액정 표시 패널 사이에 배치되는 이축성 제1 보상 필름과,
상기 제1 보상 필름을 사이에 두고 상기 액정 표시 패널과 중첩되며 네거티브 C필름으로 이루어진 제2 보상 필름을 구비하며,
상기 제1 보상 필름은 상기 제1 보상 필름의 면내 방향에서의 x방향의 굴절률이 nx, 상기 제1 보상 필름의 면내 방향에서의 y방향의 굴절률이 ny, 상기 제1 보상 필름의 두께 방향의 굴절율이 nz일 때, nx>nz>ny의 굴절율을 가지며, 0<Nz(제1 보상 필름의 이축성 정도)<1이며,
상기 제1 보상 필름은 연신 방향에 따른 위상차 특성이 서로 다른 2종 이상의 재료를 이용하여 다층 재료층으로 이루어진 1매형 보상필름이며,
상기 다층 재료층 각각은 COP(cyclo olephine polymer), PS(polystyrene), PMMA(Polymethylmethacrylaye), PC(Polycarbonate), 또는 주쇄(main chain) 위에 측쇄(side chain)로 벤젠고리(benzene ring)을 포함하는 치환기를 가지는 폴리머로 이루어지는 액정 표시 장치.A liquid crystal display panel including a liquid crystal layer;
An upper polarizer disposed on a front surface of the liquid crystal display panel and including an upper polarizer;
And a lower polarizer plate disposed on a back surface of the liquid crystal display panel and including a lower polarizer layer,
One of the upper polarizer and the lower polarizer
A biaxial first compensating film disposed between the upper polarizing layer or the lower polarizing layer and the liquid crystal display panel,
And a second compensation film which is overlapped with the liquid crystal display panel with the first compensation film therebetween and is made of a negative C film,
Wherein the first compensation film has a refractive index in the x-direction in the in-plane direction of the first compensation film is nx, a refractive index in the y-direction in the in-plane direction of the first compensation film is ny, Nz > (degree of biaxiality of the first compensation film) &lt; 1,
Wherein the first compensation film is a one-piece type compensation film made of a multilayer material layer using two or more materials having different retardation characteristics along the stretching direction,
Each of the multi-layered layers may include a cycloolefin polymer, a polystyrene (PS), a polymethylmethacrylate (PMMA), a polycarbonate (PC), or a benzene ring in a side chain on a main chain And a polymer having a substituent. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 보상 필름은 상부 편광층과 상기 액정 표시 패널 사이에 배치되며,
상기 제2 보상 필름은 두께 방향의 위상 지연값이 20~80nm이며,
상기 제1 보상 필름은 상기 상부 편광판의 흡수축에 수직한 광축을 가지며, 상기 제1 보상 필름의 면내 위상 지연값(Rin)은 100~300nm이며,
상기 하부 편광판의 흡수축과 상기 액정층의 러빙 방향이 수평한 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first and second compensation films are disposed between the upper polarizing layer and the liquid crystal display panel,
Wherein the second compensating film has a retardation value in a thickness direction of 20 to 80 nm,
Wherein the first compensation film has an optical axis perpendicular to an absorption axis of the upper polarizer, an in-plane retardation value (Rin) of the first compensation film is 100 to 300 nm,
Wherein an absorption axis of the lower polarizer plate and a rubbing direction of the liquid crystal layer are horizontal. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 보상 필름은 상기 하부 편광층과 상기 액정 표시 패널 사이에 배치되며,
상기 제2 보상 필름은 두께 방향의 위상 지연값이 30~80nm이며,
상기 제1 보상 필름은 상기 상부 편광판의 흡수축에 수평한 광축을 가지며, 상기 제1 보상 필름의 면내 위상 지연값(Rin)은 100~300nm이며,
상기 하부 편광판의 흡수축과 상기 액정층의 러빙 방향이 수직한 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first and second compensating films are disposed between the lower polarizing layer and the liquid crystal display panel,
The second compensation film has a retardation value in the thickness direction of 30 to 80 nm,
Wherein the first compensation film has an optical axis that is horizontal to the absorption axis of the upper polarizer, the in-plane retardation value (Rin) of the first compensation film is 100 to 300 nm,
Wherein an absorption axis of the lower polarizer plate and a rubbing direction of the liquid crystal layer are perpendicular to each other. 제 4 항에 있어서,
상기 하부 편광판은
상기 하부 편광층과 상기 액정 표시 패널 사이에 형성되는 위상 지연이 없는 보호 필름을 추가로 구비하는 액정 표시 장치.5. The method of claim 4,
The lower polarizer plate
And a protective film formed between the lower polarizing layer and the liquid crystal display panel and having no phase delay. 제 5 항에 있어서,
상기 상부 편광판은
상기 상부 편광층과 상기 액정 표시 패널 사이에 형성되는 위상 지연이 없는 보호 필름을 추가로 구비하는 액정 표시 장치.6. The method of claim 5,
The upper polarizer plate
And a protective film formed between the upper polarizing layer and the liquid crystal display panel and having no phase delay. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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