KR102227211B1 - Liquid crystal display device having optical compensation film and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정분산 특성을 갖는 포지티브 2축 필름(positive biaxial film)과 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트(+A plate)를 적용하여 암(dark) 상태에서 대각방향의 명암 대비비를 향상시키고 색감을 개선한 광학 보상필름을 포함하는 평판표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 광학 보상필름을 포함하는 평판표시장치 및 그 제조방법은 포지티브 2축 필름과 포지티브 A 플레이트를 인-셀(in cell)화 함으로써 편광판의 휨을 개선하는 동시에 편광판의 가격 경쟁력을 확보하는 것을 특징으로 한다.The present invention applies a positive biaxial film having positive dispersion characteristics and a positive A plate (+A plate) having inverse dispersion characteristics to improve the contrast ratio in the diagonal direction in the dark state, and It relates to a flat panel display device including an optical compensation film having improved and a method of manufacturing the same.
The flat panel display device including the optical compensation film of the present invention and its manufacturing method improve the warpage of the polarizing plate by making the positive biaxial film and the positive A plate in-cell, and at the same time secure the price competitiveness of the polarizing plate. It is characterized.

Description

광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING OPTICAL COMPENSATION FILM AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}A liquid crystal display device including an optical compensation film and its manufacturing method {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING OPTICAL COMPENSATION FILM AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}

본 발명은 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대각방향의 명암 대비비를 향상시키기 위한 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device including an optical compensation film and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a liquid crystal display device including an optical compensation film for improving the contrast ratio in a diagonal direction, and a manufacturing method thereof. .

최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.Recently, as interest in information display has increased and the demand to use portable information media has increased, it has become a lightweight thin-film flat panel display (FPD) that replaces the existing display device, Cathode Ray Tube (CRT). Research and commercialization of Korea are being focused. In particular, among these flat panel display devices, a liquid crystal display (LCD) is a device that expresses an image by using the optical anisotropy of liquid crystal, and has excellent resolution, color display, and image quality, so it is actively applied to laptops and desktop monitors. have.

액정표시장치는 크게 제 1 기판인 컬러필터(color filter) 기판과 제 2 기판인 어레이(array) 기판 및 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.A liquid crystal display device is largely composed of a color filter substrate as a first substrate, an array substrate as a second substrate, and a liquid crystal layer formed between the color filter substrate and the array substrate.

이때, 컬러필터 기판은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터와 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix), 그리고 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어져 있다.At this time, the color filter substrate distinguishes between a color filter composed of a plurality of sub-color filters implementing colors of red (R), green (G), and blue (B) and a sub-color filter. It consists of a black matrix that blocks light passing through the liquid crystal layer, and a transparent common electrode that applies a voltage to the liquid crystal layer.

어레이 기판은 종횡으로 배열되어 다수의 화소영역을 정의하는 다수의 게이트라인과 데이터라인, 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 화소영역 위에 형성된 화소전극으로 이루어져 있다.The array substrate is arranged vertically and horizontally to define a plurality of pixel regions, a plurality of gate lines and data lines, a thin film transistor (TFT), which is a switching element formed in an intersection region between the gate line and the data line, and pixels formed on the pixel region. It consists of electrodes.

이와 같이 구성된 컬러필터 기판과 어레이 기판은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널을 구성하며, 컬러필터 기판과 어레이 기판의 합착은 컬러필터 기판 또는 어레이 기판에 형성된 합착키를 통해 이루어진다.The color filter substrate and the array substrate configured as described above are bonded to each other by a sealant formed on the outer edge of the image display area to form a liquid crystal panel, and the bonding of the color filter substrate and the array substrate is performed on the color filter substrate or the array substrate. It is done through a bonding key.

이때, 전술한 액정표시장치는 네마틱상의 액정분자를 기판에 대해 수직한 방향으로 구동시키는 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN) 방식의 액정표시장치를 나타내며, TN 방식의 액정표시장치는 시야각이 90도 정도로 좁다는 단점을 가지고 있다. 이것은 액정분자의 굴절률 이방성(refractive anisotropy)에 기인하는 것으로 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 액정패널에 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직방향으로 배향되기 때문이다.At this time, the above-described liquid crystal display device represents a twisted nematic (TN) liquid crystal display device that drives nematic liquid crystal molecules in a direction perpendicular to the substrate, and the TN liquid crystal display device has a viewing angle of 90 It has the disadvantage of being narrow enough to be too narrow. This is due to the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules, and this is because liquid crystal molecules aligned horizontally with the substrate are aligned in a substantially vertical direction with the substrate when a voltage is applied to the liquid crystal panel.

이에 액정분자를 기판에 대해 수평한 방향으로 구동시켜 시야각을 170도 이상으로 향상시킨 인-플레인 스위칭(In Plane Switching; IPS) 방식의 액정표시장치가 있으며, 이하 도면을 참조하여 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다.Accordingly, there is an in-plane switching (IPS) liquid crystal display device in which the viewing angle is improved to 170 degrees or more by driving liquid crystal molecules in a horizontal direction with respect to the substrate. The liquid crystal display device of will be described in detail.

도 1은 일반적인 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 예를 들어 보여주는 평면도로써, 실제의 액정표시장치에서는 N개의 게이트라인과 M개의 데이터라인이 교차하여 MxN개의 화소가 존재하지만 설명을 간단하게 하기 위해 도면에는 하나의 화소를 보여주고 있다.1 is a plan view showing a part of an array substrate of a general in-plane switching type liquid crystal display as an example. In an actual liquid crystal display device, N gate lines and M data lines cross each other, so that MxN pixels exist. For simplicity, one pixel is shown in the drawing.

그리고, 도 2는 도 1에 도시된 어레이 기판의 I-I'선에 따른 단면을 개략적으로 보여주는 도면으로써, 도 1에 도시된 어레이 기판에 대응하여 합착된 컬러필터 기판을 함께 보여주고 있다.In addition, FIG. 2 is a schematic view showing a cross-section of the array substrate shown in FIG. 1 along the line I-I', and shows a color filter substrate bonded to correspond to the array substrate shown in FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 투명한 어레이 기판(10)에는 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인(16)과 데이터라인(17)이 형성되어 있으며, 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있다.1 and 2, a gate line 16 and a data line 17 are formed on a transparent array substrate 10 and arranged vertically and horizontally to define a pixel region, and a gate line 16 and a data line ( A thin film transistor T, which is a switching element, is formed in the cross region of 17).

이때, 박막 트랜지스터(T)는 게이트라인(16)에 연결된 게이트전극(21), 데이터라인(17)에 연결된 소오스전극(22) 및 화소전극라인(18l)을 통해 화소전극(18)과 연결된 드레인전극(23)으로 구성된다. 또한, 박막 트랜지스터는 게이트전극(21)과 소오스/드레인전극(22, 23) 사이의 절연을 위한 제 1 절연막(15a) 및 게이트전극(21)에 공급되는 게이트전압에 의해 소오스전극(22)과 드레인전극(23) 간에 전도채널(conductive channel)을 형성하는 액티브패턴(24)을 포함한다.In this case, the thin film transistor T is a drain connected to the pixel electrode 18 through the gate electrode 21 connected to the gate line 16, the source electrode 22 connected to the data line 17, and the pixel electrode line 18l. It consists of an electrode 23. In addition, the thin film transistor is connected to the source electrode 22 by the gate voltage supplied to the gate electrode 21 and the first insulating film 15a for insulation between the gate electrode 21 and the source/drain electrodes 22 and 23. It includes an active pattern 24 forming a conductive channel between the drain electrodes 23.

참고로, 도면부호 25는 액티브패턴(24)의 소오스/드레인영역과 소오스/드레인전극(22, 23) 사이를 오믹-콘택(ohmic contact)시키는 오믹-콘택층을 나타낸다.For reference, reference numeral 25 denotes an ohmic-contact layer that makes ohmic contact between the source/drain regions of the active pattern 24 and the source/drain electrodes 22 and 23.

이때, 화소영역 내에는 게이트라인(16)에 대해 평행한 방향으로 공통라인(8l)과 스토리지전극(18s)이 배열되고, 화소영역 내에 횡전계(90)를 발생시켜 액정분자(미도시)를 스위칭(switching)하는 다수의 공통전극(8)과 화소전극(18)이 데이터라인(17)에 대해 평행한 방향으로 배열되어 있다.At this time, in the pixel region, the common line 8l and the storage electrode 18s are arranged in a direction parallel to the gate line 16, and a lateral electric field 90 is generated in the pixel region to generate liquid crystal molecules (not shown). A plurality of switching common electrodes 8 and pixel electrodes 18 are arranged in a direction parallel to the data line 17.

이때, 스토리지전극(18s)은 제 1 절연막(15a)을 사이에 두고 그 하부의 공통라인(8l)의 일부와 중첩되어 스토리지 커패시터(storage capacitor)(Cst)를 형성하게 된다.At this time, the storage electrode 18s overlaps with a part of the common line 8l below the first insulating layer 15a to form a storage capacitor Cst.

그리고, 투명한 컬러필터 기판(5)에는 박막 트랜지스터(T)와 게이트라인(16) 및 데이터라인(17)으로 빛이 새는 것을 방지하는 블랙매트릭스(6)와 적, 녹 및 청색의 컬러를 구현하기 위한 컬러필터(7)가 형성되어 있다.In addition, on the transparent color filter substrate 5, a black matrix 6 that prevents light from leaking to the thin film transistor T, the gate line 16, and the data line 17, and red, green, and blue colors are implemented. The color filter 7 for this is formed.

이와 같이 구성된 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(5)의 대향(對向)면에는 액정분자의 초기 배향방향을 결정짓는 배향막(미도시)이 각각 형성되어 있으며, 또한 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(5)의 외측면에는 광투과축(또는 광흡수축)이 서로 수직이 되도록 편광판(미도시)이 각각 배치되어 있다.Alignment films (not shown) for determining the initial alignment direction of liquid crystal molecules are formed on opposite surfaces of the array substrate 10 and the color filter substrate 5 configured as described above, and the array substrate 10 and Polarizing plates (not shown) are disposed on the outer surface of the color filter substrate 5 so that the light transmission axes (or light absorption axes) are perpendicular to each other.

일반적인 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치는 공통전극(8)과 화소전극(18)이 동일한 어레이 기판(10) 상에 배치되어 횡전계를 발생시키고 액정분자가 어레이 기판(10)에 평행한 횡전계(90)와 나란하게 배열되기 때문에 시야각을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.In a general in-plane switching type liquid crystal display, the common electrode 8 and the pixel electrode 18 are disposed on the same array substrate 10 to generate a transverse electric field, and the liquid crystal molecules are parallel to the array substrate 10. Since it is arranged in parallel with the electric field 90, it has the advantage of improving the viewing angle.

그런데, 이러한 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치는 암(black) 상태를 표시할 때 대각방향에서 빛의 누설이 발생하여, 낮은 명암 대비비(contrast ratio)를 나타내는 단점이 있다.However, the liquid crystal display of such an in-plane switching method has a disadvantage in that light leakage occurs in a diagonal direction when displaying a black state, resulting in a low contrast ratio.

도 3a는 일반적인 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치에 있어서, 암 상태의 휘도 시야각 특성의 시뮬레이션(simulation) 결과를 보여주는 도면이며, 도 3b는 암 상태의 휘도 시야각 특성의 측정 결과를 보여주는 도면이다.3A is a diagram showing a simulation result of a luminance viewing angle characteristic in a dark state in a general in-plane switching type liquid crystal display device, and FIG. 3B is a diagram showing a measurement result of a luminance viewing angle characteristic in a dark state.

이때, 도 3a 및 도 3b는 편광판의 PVA(polyvinyl alcohol)층과 액정층 사이에 0-RT(Rth가 0nm에 근접한 TAC(Tri-acetyl cellulose)) 필름이 적용된 경우의 암 상태의 휘도 시야각 특성을 예를 들어 보여주고 있다.At this time, FIGS. 3A and 3B show the luminance viewing angle characteristics in a dark state when a 0-RT (Tri-acetyl cellulose (TAC) film with Rth close to 0 nm) is applied between the PVA (polyvinyl alcohol) layer and the liquid crystal layer of the polarizing plate. An example is shown.

또한, 하부 편광판과 상부 편광판은 광흡수축이 서로 직교하도록 배열되며, 액정층의 광축은 하부 편광판의 광흡수축과 평행한 상태이다.Further, the lower polarizing plate and the upper polarizing plate are arranged so that their light absorption axes are orthogonal to each other, and the optical axis of the liquid crystal layer is parallel to the light absorption axis of the lower polarizing plate.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 암 상태일 때 액정패널의 대각방향에 해당하는 45도, 135도, 225도 및 315도에서 큰 빛샘이 발생하여 휘도가 증가하게 되고, 이에 따라 액정표시장치의 명암 대비비가 저하되는 것을 알 수 있다.3A and 3B, when in a dark state, a large light leakage occurs at 45 degrees, 135 degrees, 225 degrees, and 315 degrees corresponding to the diagonal direction of the liquid crystal panel, thereby increasing the brightness. It can be seen that the contrast ratio decreases.

그런데, 이러한 단점은 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치 자체에 기인한다기보다는 일반적으로 사용되는 편광판에 기인하는 것이다. 즉, 일반적으로 대각 빛샘은 액정층에 기인한 효과보다 편광판에 의한 효과가 크며, 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치와 같이 횡전계 모드는 전 방위에서 액정에 영향을 받지 않도록 초기 배향 상태를 결정할 수 있으므로 이런 경우 빛샘은 전적으로 편광판에 기인하게 된다.However, this drawback is not due to the in-plane switching type liquid crystal display itself, but rather due to the generally used polarizing plate. That is, in general, diagonal light leakage is more effective by the polarizing plate than by the liquid crystal layer, and the transverse electric field mode, like the in-plane switching type liquid crystal display, determines the initial alignment state so that it is not affected by the liquid crystal in all directions. In this case, the light leakage is entirely due to the polarizer.

도 4a는 정면에서 바라보는 경우에 있어, 직교하는 상, 하부 편광판의 광투과축을 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 4b는 대각방향에서 바라보는 경우에 있어서, 직교하는 상, 하부 편광판의 광투과축을 개략적으로 보여주는 도면이다.4A is a view schematically showing the light transmission axes of the upper and lower polarizing plates that are orthogonal when viewed from the front, and FIG. 4B is a schematic view of the light transmission axes of the upper and lower polarizing plates that are orthogonal when viewed from a diagonal direction. It is a drawing shown as.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 이는 편광판의 광흡수축이 서로 직교하는 편광판일지라도 시야각 방향에 따라 두 편광판의 직교(直交)성이 깨지는 현상이 나타나기 때문이다. 이때, 도 4a 및 4b에 도시된 실선은 예를 들어 상부 편광판의 광흡수축 방향을 나타내며, 점선은 하부 편광판의 광흡수축 방향을 나타낸다.Referring to FIGS. 4A and 4B, this is because a phenomenon in which the orthogonality of the two polarizing plates is broken according to the viewing angle direction occurs even if the polarizing plates have light absorption axes that are orthogonal to each other. In this case, the solid lines shown in FIGS. 4A and 4B indicate, for example, the direction of the light absorption axis of the upper polarizing plate, and the dotted line indicates the direction of the light absorption axis of the lower polarizing plate.

도 4a에 도시된 바와 같이, 정면에서 액정패널을 바라보는 경우에는 상, 하부 편광판의 광흡수축이 90도를 이루게 되어 암 상태를 구현하지만, 도 4b에 도시된 바와 같이 대각방향에서 액정패널을 바라보는 경우에는 상, 하부 편광판의 광흡수축이 90도 이상이 되어 두 편광판의 직교성이 깨지기 때문에 빛샘이 발생하게 된다.As shown in FIG. 4A, when the liquid crystal panel is viewed from the front, the light absorption axis of the upper and lower polarizing plates is 90 degrees, thereby implementing a dark state. However, as shown in FIG. 4B, the liquid crystal panel is placed in a diagonal direction. When looking, the light absorption axis of the upper and lower polarizing plates is 90 degrees or more, and the orthogonality of the two polarizing plates is broken, causing light leakage.

이와 같이 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치는 액정층에 횡전계가 인가되는 방식으로 전압에 따른 액정의 위상지연(retardation) 변화가 작고 상하 좌우방향에서 상, 하부 편광판의 광축이 수직 상태를 유지하기 때문에 시야각이 우수하지만 상, 하부 편광판의 광축의 수직 상태가 깨지는 대각방향에서는 빛샘이 발생하여 화질 저하를 야기하게 된다.In this way, the in-plane switching type liquid crystal display is a method in which a transverse electric field is applied to the liquid crystal layer, so that the change in phase retardation of the liquid crystal according to the voltage is small, and the optical axes of the upper and lower polarizing plates are maintained in a vertical state in the vertical and horizontal directions. Therefore, the viewing angle is excellent, but light leakage occurs in a diagonal direction in which the vertical state of the optical axes of the upper and lower polarizing plates is broken, resulting in deterioration of image quality.

또한, 이를 개선하기 위해 필름 타입(film type)의 시야각 보상필름을 적용하는 경우에도 보상필름의 파장 분산성으로 인해 파장별로 대각방향의 빛샘 보상 수준이 달라지게 되어 대각 시야각에서 색깔을 띠게 된다.In addition, even when a film-type viewing angle compensation film is applied to improve this, the level of compensation for light leakage in the diagonal direction varies for each wavelength due to wavelength dispersion of the compensation film, resulting in a color at a diagonal viewing angle.

즉, 기존의 시야각 보상필름은 파장에 따른 분산성으로 인해 전 파장에 대한 빛샘을 완전히 차단할 수는 없으며, 휘도에 영향이 큰 550nm(녹색)에 대한 보상 설계를 통해 빛샘을 저감시키게 된다. 이 경우 단파장(청색) 및 장파장(적색)의 빛이 일부 투과됨에 따라 시야각에서 장, 단파장의 빛샘이 발생하게 되어 색상을 띠는 특성을 가지게 된다.That is, the conventional viewing angle compensation film cannot completely block light leakage for all wavelengths due to dispersion according to wavelength, and light leakage is reduced through a compensation design for 550nm (green), which has a large influence on luminance. In this case, as the light of short wavelength (blue) and long wavelength (red) is partially transmitted, light leakage of long and short wavelengths occurs at the viewing angle, resulting in a color characteristic.

또한, 시야각 보상필름을 아웃-셀(out cell) 형태로 사용하는 경우 편광판 자체의 휨 특성에 더하여 시야각 보상필름의 영향으로 인해 경시변화에 따른 휨 제어가 어려워지게 된다.In addition, when the viewing angle compensation film is used in the form of an out-cell, it becomes difficult to control warpage according to changes with time due to the influence of the viewing angle compensation film in addition to the bending characteristics of the polarizing plate itself.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 암 상태에서 정면 및 대각방향의 빛샘을 방지하도록 한 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a liquid crystal display device including an optical compensation film and a method of manufacturing the same to prevent light leakage in the front and diagonal directions in a dark state.

본 발명의 다른 목적은 빛샘을 저감하는 동시에 색감 및 파장 분산성을 개선하도록 한 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including an optical compensation film and a method of manufacturing the same to reduce light leakage and improve color and wavelength dispersion.

본 발명의 또 다른 목적은 광학 보상필름을 인-셀(in cell)화 함으로써 편광판의 휨을 개선하도록 한 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including an optical compensation film and a method of manufacturing the same to improve the warpage of a polarizing plate by making the optical compensation film in-cell.

기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.In addition, other objects and features of the present invention will be described in the configuration and claims of the invention to be described later.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치는 어레이 기판과 컬러필터 기판 및 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정패널, 어레이 기판의 외측면에 위치하는 제 1 편광판, 컬러필터 기판의 외측면에 위치하는 제 2 편광판 및 컬러필터 기판의 내면에 위치하며, 포지티브 A 플레이트로 이루어진 제 1 인-셀-리타더와 포지티브 2축 필름으로 이루어진 제 2 인-셀-리타더를 포함하여 구성될 수 있다.In order to achieve the above object, a liquid crystal display device including an optical compensation film according to an embodiment of the present invention includes an array substrate and a color filter substrate, and a liquid crystal panel including a liquid crystal layer interposed between the array substrate and the color filter substrate. , A first polarizing plate positioned on the outer surface of the array substrate, a second polarizing plate positioned on the outer surface of the color filter substrate, and a first in-cell-retarder made of a positive A plate and a positive polarizing plate positioned on the inner surface of the color filter substrate. It may be configured to include a second in-cell-retarder made of a biaxial film.

본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 인-셀-리타더와 제 2 인-셀-리타더는 컬러필터 기판과 액정층 사이에 위치하며, 제 1 인-셀-리타더는 컬러필터 기판과 제 2 인-셀-리타더 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.The first in-cell-retarder and the second in-cell-retarder according to an embodiment of the present invention are positioned between the color filter substrate and the liquid crystal layer, and the first in-cell-retarder is disposed between the color filter substrate and the It characterized in that it is located between the second in-cell-retarder.

이때, 제 1 편광소자의 흡수축은 제 2 편광소자의 흡수축과 수직을 이루며, 제 2 편광소자의 흡수축은 액정층의 광축과 수직을 이룰 수 있다.In this case, the absorption axis of the first polarizing element may be perpendicular to the absorption axis of the second polarizing element, and the absorption axis of the second polarizing element may be perpendicular to the optical axis of the liquid crystal layer.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치는 컬러필터 기판과 제 1 인-셀-리타더 사이에 위치한 제 1 배향막과 제 1 인-셀-리타더와 제 2 인-셀-리타더 사이에 위치한 제 2 배향막을 추가로 포함할 수 있다.In addition, a liquid crystal display device including an optical compensation film according to an embodiment of the present invention includes a first alignment layer, a first in-cell-retarder, and a second alignment layer positioned between the color filter substrate and the first in-cell-retarder. A second alignment layer positioned between the in-cell and retarder may be additionally included.

제 1 인-셀-리타더는 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트 타입의 반응성 메조겐(Reactive Mesogen; RM)으로 이루어질 수 있다.The first in-cell-retarder may be made of a positive A plate type reactive mesogen (RM) having inverse dispersion characteristics.

이때, 제 1 인-셀-리타더는 Nz가 1.2로 면상의 위상지연 값(Rin)이 80 ~ 150nm의 값을 가지는 포지티브 A 플레이트 타입의 RM으로 이루어질 수 있다.In this case, the first in-cell-retarder may be formed of a positive A plate type RM having an Nz of 1.2 and a plane phase delay value Rin of 80 to 150 nm.

제 2 인-셀-리타더는 Nz가 7.5 ~ 8.5로 면상의 위상지연 값(Rin)이 0 ~ 20nm의 값을 가지는 포지티브 2축 필름 타입의 RM으로 이루어질 수 있다.The second in-cell-retarder may be formed of a positive biaxial film type RM having an Nz of 7.5 to 8.5 and a phase delay value Rin of 0 to 20 nm.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법은 컬러필터 기판 위에 포지티브 A 플레이트로 이루어진 제 1 인-셀-리타더를 형성하는 단계, 제 1 인-셀-리타더가 형성된 컬러필터 기판 위에 포지티브 2축 필름으로 이루어진 제 2 인-셀-리타더를 형성하는 단계, 제 2 인-셀-리타더가 형성된 컬러필터 기판 위에 블랙매트릭스와 컬러필터를 형성하는 단계, 블랙매트릭스와 컬러필터가 형성된 컬러필터 기판과 어레이 기판을 합착하는 단계, 어레이 기판의 외측에 제 1 편광판을 부착하는 단계 및 컬러필터 기판의 외측에 제 2 편광판을 부착하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention includes forming a first in-cell-retarder made of a positive A plate on a color filter substrate, and a color in which the first in-cell-retarder is formed. Forming a second in-cell-retarder made of a positive biaxial film on the filter substrate, forming a black matrix and a color filter on the color filter substrate on which the second in-cell-retarder is formed, black matrix and color It may include bonding the color filter substrate on which the filter is formed and the array substrate, attaching a first polarizing plate to the outside of the array substrate, and attaching a second polarizing plate to the outside of the color filter substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 인-셀-리타더는 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트 타입의 RM으로 형성하는 것을 특징으로 한다.The first in-cell-retarder according to an embodiment of the present invention is characterized in that it is formed of a positive A plate type RM having an inverse dispersion characteristic.

이때, 컬러필터 기판 위에 제 1 배향막을 형성한 후에 제 1 인-셀-리타더를 형성하며, 제 1 인-셀-리타더가 형성된 컬러필터 기판 위에 제 2 배향막을 형성한 후에 제 2 인-셀-리타더를 형성할 수 있다.In this case, after forming the first alignment layer on the color filter substrate, the first in-cell-retarder is formed, and after forming the second alignment layer on the color filter substrate on which the first in-cell-retarder is formed, the second alignment layer is formed. Cell-retarder can be formed.

제 1 인-셀-리타더는 Nz가 1.2로 면상의 위상지연 값(Rin)이 80 ~ 150nm의 값을 가지는 포지티브 A 플레이트 타입의 RM으로 형성할 수 있다.The first in-cell-retarder may be formed of a positive A plate type RM having an Nz of 1.2 and a phase delay value Rin of 80 to 150 nm.

제 2 인-셀-리타더는 Nz가 7.5 ~ 8.5로 면상의 위상지연 값(Rin)이 0 ~ 20nm의 값을 가지는 포지티브 2축 필름 타입의 RM으로 형성할 수 있다.The second in-cell-retarder may be formed of a positive biaxial film type RM having an Nz of 7.5 to 8.5 and a phase delay value Rin of 0 to 20 nm.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법은 포지티브 2축 필름과 포지티브 A 플레이트를 광학 보상필름으로 적용함으로써 암 상태에서 대각방향의 휘도가 감소하여 명암 대비비가 향상되는 효과를 제공한다.As described above, a liquid crystal display device including an optical compensation film according to an embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same are applied as an optical compensation film by using a positive biaxial film and a positive A plate, so that the luminance in the diagonal direction in the dark state is increased. It is reduced to provide an effect of improving the contrast ratio.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법은 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트를 적용함으로써 대각방향의 빛샘을 저감하는 동시에 색감 및 파장 분산성을 개선할 수 있게 된다. 이에 따라 화질 품위가 개선되는 효과를 제공한다.At this time, the liquid crystal display device including the optical compensation film according to an embodiment of the present invention and the manufacturing method thereof reduce light leakage in diagonal directions by applying a positive A plate having inverse dispersion characteristics, while improving color and wavelength dispersion properties. You can do it. Accordingly, it provides an effect of improving the quality of image quality.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법은 포지티브 2축 필름과 포지티브 A 플레이트를 인-셀화 함으로써 편광판의 휨을 개선할 수 있고, 편광판의 단가 하락으로 편광판의 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the liquid crystal display device including the optical compensation film according to an embodiment of the present invention and the manufacturing method thereof can improve the warpage of the polarizing plate by in-celling the positive biaxial film and the positive A plate, and reduce the cost of the polarizing plate. It provides the effect of securing the price competitiveness of the polarizing plate.

도 1은 일반적인 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 예를 들어 보여주는 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 어레이 기판의 I-I'선에 따른 단면을 개략적으로 보여주는 도면.
도 3a는 일반적인 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치에 있어서, 암 상태의 휘도 시야각 특성의 시뮬레이션(simulation) 결과를 보여주는 도면.
도 3b는 일반적인 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치에 있어서, 암 상태의 휘도 시야각 특성의 측정 결과를 보여주는 도면.
도 4a는 정면에서 바라보는 경우에 있어서, 직교하는 상, 하부 편광판의 광투과축을 개략적으로 보여주는 도면.
도 4b는 대각방향에서 바라보는 경우에 있어서, 직교하는 상, 하부 편광판의 광투과축을 개략적으로 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치의 구조를 예시적으로 보여주는 도면.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 액정패널의 구조를 예시적으로 보여주는 도면.
도 7은 파장분산 특성을 보여주는 그래프.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 광학 보상필름으로 사용되는 포지티브 2축 필름 및 포지티브 A 플레이트를 설명하기 위한 도면.
도 9a 및 도 9b는 직교좌표계에서 임의의 타원 편광과 이에 대응하는 뽀앙카레 벡터를 보여주는 도면.
도 10은 정면에서 바라보는 경우에 있어서, 각 광학소자를 통과한 빛의 편광 상태를 뽀앙카레 구를 이용하여 보여주는 도면.
도 11a 및 도 11b는 대각방향에서 바라보는 경우에 있어서, 각 광학소자를 통과한 빛의 편광 상태를 뽀앙카레 구를 이용하여 보여주는 도면.
도 12a 및 도 12b는 암 상태의 휘도 시야각 특성의 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치의 구조를 예시적으로 보여주는 도면.
도 14는 도 13에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 인-셀-리타더(in cell retarder)를 적용한 액정패널의 구조를 예시적으로 보여주는 도면.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인-셀-리타더를 포함하는 액정패널을 개략적으로 보여주는 단면도.
도 16a 및 도 16b는 대각방향에서 바라보는 경우에 있어서, 각 광학소자를 통과한 빛의 편광 상태를 뽀앙카레 구를 이용하여 보여주는 도면.
도 17은 암 상태의 휘도 시야각 특성의 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면.
도 18a 내지 도 18e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치의 제조공정을 순차적으로 보여주는 단면도.1 is a plan view illustrating a part of an array substrate of a general in-plane switching type liquid crystal display device, for example.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the array substrate shown in FIG. 1 taken along line II′.
3A is a view showing a simulation result of a luminance viewing angle characteristic in a dark state in a general in-plane switching type liquid crystal display device.
3B is a view showing measurement results of luminance viewing angle characteristics in a dark state in a general in-plane switching type liquid crystal display device.
4A is a view schematically showing light transmission axes of upper and lower polarizing plates that are orthogonal when viewed from the front.
4B is a diagram schematically showing light transmission axes of upper and lower polarizing plates that are orthogonal when viewed from a diagonal direction.
5 is a view showing an exemplary structure of a liquid crystal display device including an optical compensation film according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing an exemplary structure of a liquid crystal panel in the liquid crystal display device including the optical compensation film according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5.
7 is a graph showing wavelength dispersion characteristics.
8A and 8B are views for explaining a positive biaxial film and a positive A plate used as an optical compensation film in a liquid crystal display device including an optical compensation film according to the present invention.
9A and 9B are diagrams showing an arbitrary elliptical polarization in a Cartesian coordinate system and a Poangcare vector corresponding thereto.
10 is a view showing a polarization state of light passing through each optical element using a Poangcare sphere when viewed from the front.
11A and 11B are views showing a polarization state of light passing through each optical element using a Poangcare sphere when viewed from a diagonal direction.
12A and 12B are diagrams showing simulation results of luminance viewing angle characteristics in a dark state.
13 is a view showing an exemplary structure of a liquid crystal display device including an optical compensation film according to a second embodiment of the present invention.
14 is an exemplary structure of a liquid crystal panel to which an in-cell retarder is applied in the liquid crystal display device including the optical compensation film according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. Showing drawings.
15 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal panel including an in-cell-retarder according to a second embodiment of the present invention.
16A and 16B are views showing a polarization state of light passing through each optical element by using a Poangcare sphere when viewed from a diagonal direction.
17 is a diagram showing a simulation result of a luminance viewing angle characteristic in a dark state.
18A to 18E are cross-sectional views sequentially showing a manufacturing process of a liquid crystal display device including an optical compensation film according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a liquid crystal display device including an optical compensation film according to the present invention and a method of manufacturing the same are described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the same. Explain.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification. In the drawings, the sizes and relative sizes of layers and regions may be exaggerated for clarity of description.

소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.When an element or layer is another element or referred to as “on” or “on”, it includes not only directly above the other element or layer, but also a case in which another layer or other element is interposed in the middle. do. On the other hand, when a device is referred to as "directly on" or "directly on", it indicates that no other device or layer is interposed therebetween.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.The terms "below, beneath", "lower", "above", and "upper", which are spatially relative terms, refer to one element or component as shown in the drawing. It can be used to easily describe the correlation between the and other devices or components. Spatially relative terms should be understood as terms including different directions of the device during use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, if an element shown in the figure is turned over, an element described as “below” or “beneath” another element may be placed “above” another element. Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments, and therefore, are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, "comprise" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, actions and/or elements in which the recited component, step, operation and/or element Or does not preclude additions.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치의 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다.5 is a diagram illustrating a structure of a liquid crystal display device including an optical compensation film according to a first embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 액정패널의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.6 is a view schematically showing a structure of a liquid crystal panel in the liquid crystal display device including the optical compensation film according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5.

그리고, 도 7은 파장분산 특성을 보여주는 그래프이다.And, Figure 7 is a graph showing the wavelength dispersion characteristics.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 영상을 출력하는 액정패널(110)과 액정패널(110)의 하부에 위치하는 제 1 편광판(105) 및 액정패널(110)의 상부에 위치하는 제 2 편광판(115)으로 이루어져 있다.Referring to FIG. 5, the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel 110 that outputs an image, a first polarizing plate 105 and a liquid crystal positioned below the liquid crystal panel 110. It consists of a second polarizing plate 115 positioned above the panel 110.

여기서, 액정패널(110)의 상부와 하부는 특정 위치를 한정하는 것은 아니며, 액정패널(110)의 상부에 제 1 편광판(105)이 위치하고 액정패널(110)의 하부에 제 2 편광판(115)이 위치할 수도 있다.Here, the upper and lower portions of the liquid crystal panel 110 are not limited to a specific position, and the first polarizing plate 105 is positioned above the liquid crystal panel 110 and the second polarizing plate 115 is positioned under the liquid crystal panel 110. This may be located.

이때, 제 1 편광판(105)은 제 1 지지체(102)와 제 2 지지체(104) 및 제 1 지지체(102)와 제 2 지지체(104) 사이에 위치한 제 1 편광소자(103)를 포함한다. 그리고, 제 2 편광판(115)은 제 3 지지체(112)와 제 1, 제 2 광학 보상필름(120, 130) 및 제 3 지지체(112)와 제 1, 제 2 광학 보상필름(120, 130) 사이에 위치한 제 2 편광소자(113)를 포함한다.In this case, the first polarizing plate 105 includes a first support 102 and a second support 104 and a first polarizing element 103 positioned between the first support 102 and the second support 104. In addition, the second polarizing plate 115 includes the third support 112 and the first and second optical compensation films 120 and 130 and the third support 112 and the first and second optical compensation films 120 and 130. It includes a second polarizing element 113 positioned therebetween.

제 1 편광소자(103)와 제 2 편광소자(113)는 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol; PVA)로 이루어질 수 있으며, 제 1 지지체(102)와 제 3 지지체(112)는 위상지연(retardation)이 없는 일반적인 보호필름(protection film)으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스(Tri-acetyl cellulose; TAC)로 이루어질 수 있다. 또한, 제 2 지지체(104)는 PVA를 보호하기 위해 위상지연이 없는 일반적인 보호필름으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 0-RT(Rth가 0nm에 근접하는 변형된 TAC을 의미하며, 0-TAC이라고도 함)나 COP(Cyclo-olefin-Polymer) 등으로 이루어질 수 있다.The first polarizing element 103 and the second polarizing element 113 may be made of polyvinyl alcohol (PVA), and the first support 102 and the third support 112 have a retardation. It may be made of a general protective film (protection film) without, for example, may be made of tri-acetyl cellulose (TAC). In addition, the second support 104 may be made of a general protective film without a phase delay to protect the PVA, for example, 0-RT (means a modified TAC with Rth approaching 0nm, also referred to as 0-TAC). ) Or COP (Cyclo-olefin-Polymer).

제 1 편광소자(103)와 제 2 편광소자(113)는 자연광이나 편광으로부터 임의의 편광으로 변환될 수 있는 필름을 말한다. 이때, 제 1 편광소자(103)와 제 2 편광소자(113)로는 입사되는 빛을 직교하는 2개의 편광 성분으로 나누었을 때, 그 중 일방의 편광 성분을 통과시키는 기능을 갖고, 타방의 편광 성분을 흡수, 반사 및 산란시키는 기능으로부터 선택되는 적어도 1개 이상의 기능을 갖는 것이 사용될 수 있다.The first polarizing element 103 and the second polarizing element 113 refer to a film that can be converted from natural light or polarized light into arbitrary polarized light. At this time, when the incident light is divided into two polarization components that are orthogonal to the first polarizing device 103 and the second polarizing device 113, it has a function of passing one of the polarization components, and the other polarization component Those having at least one or more functions selected from functions of absorbing, reflecting, and scattering may be used.

그리고, 제 1 편광소자(103)와 제 2 편광소자(113)에 사용되는 광학 필름으로는 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 요오드 또는 2색성 염료를 함유하는 PVA계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름의 연신 필름, 2색성물질과 액정성 화합물을 함유하는 액정성 조성물을 일정 방향으로 배향시킨 O형 편광소자 및 리오트로픽(lyotropic) 액정을 일정 방향으로 배향시킨 E형 편광소자 등을 들 수 있다.In addition, the optical film used for the first polarizing element 103 and the second polarizing element 113 is not particularly limited, but, for example, a polymer film containing iodine or a PVA-based resin containing a dichroic dye as a main component. A oriented film, an O-type polarizing element in which a liquid crystal composition containing a dichroic material and a liquid crystal compound are oriented in a predetermined direction, and an E-type polarizing element in which a lyotropic liquid crystal is oriented in a predetermined direction.

이와 같은 제 1 편광소자(103)는 그 흡수축(또는 투과축)이 대향하는 제 2 편광소자(113)의 흡수축(또는 투과축)과 실질적으로 직교하도록 배치된다. 이때, 액정축의 광축은 제 1 편광소자(103)의 광흡수축과 평행(또는 제 2 편광소자(113)의 광흡수축과 수직)한 상태이다. 반면에 전술한 바와 같이 액정패널(110) 상부에 제 1 편광판(105)이 위치하고 액정패널(110) 하부에 제 2 편광판(115)이 위치하는 경우에는 액정축의 광축은 제 2 편광소자(113)의 광흡수축과 평행한 상태가 된다.The first polarizing element 103 is disposed so that its absorption axis (or transmission axis) is substantially orthogonal to the absorption axis (or transmission axis) of the second polarizing element 113 opposite. At this time, the optical axis of the liquid crystal axis is parallel to the light absorption axis of the first polarizing element 103 (or perpendicular to the light absorption axis of the second polarizing element 113). On the other hand, as described above, when the first polarizing plate 105 is positioned above the liquid crystal panel 110 and the second polarizing plate 115 is positioned below the liquid crystal panel 110, the optical axis of the liquid crystal axis is the second polarizing element 113 It is in a state parallel to the light absorption axis of.

다음으로, 도 6을 참조하면, 액정패널(110)은 크게 어레이 기판(101)과 컬러필터 기판(111) 및 어레이 기판(101)과 컬러필터 기판(111) 사이에 형성된 액정층(150)으로 구성된다.Next, referring to FIG. 6, the liquid crystal panel 110 includes an array substrate 101 and a color filter substrate 111 and a liquid crystal layer 150 formed between the array substrate 101 and the color filter substrate 111. It is composed.

액정층(150)은 전계가 존재하지 않는 상태에서 균질하게(homogeneous) 배향된 네마틱 액정을 포함할 수 있으며, 이러한 액정층(150)은 nx > ny = nz의 굴절률 분포를 나타낼 수 있다(단, 면내의 굴절률을 nx와 ny로 하고, 두께 방향의 굴절률을 nz로 한다). 이때, 본 명세서에 있어서, ny = nz란 ny와 nz가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, ny와 nz가 실질적으로 동일한 경우도 포함한다.The liquid crystal layer 150 may include a nematic liquid crystal that is homogeneous in the absence of an electric field, and the liquid crystal layer 150 may exhibit a refractive index distribution of nx> ny = nz (however, , In-plane refractive indices are set to nx and ny, and the refractive index in the thickness direction is set to nz). At this time, in the present specification, ny = nz includes not only a case where ny and nz are completely identical, but also a case where ny and nz are substantially the same.

이러한 굴절률 분포를 나타내는 액정층(150)을 사용하는 구동 모드로는, 예를 들어 인-플레인 스위칭(In Plane Switching; IPS) 방식이나 프린지-필드 스위칭(Fringe Field Switching; FFS) 방식 등을 들 수 있다.As a driving mode using the liquid crystal layer 150 showing such a refractive index distribution, for example, an in-plane switching (IPS) method or a fringe-field switching (FFS) method may be mentioned. have.

이때, 인-플레인 스위칭 방식은 전압 제어 복굴절(Electrically Controlled Birefringence; ECB) 효과를 이용하여, 전계가 존재하지 않는 상태에서 균질하게 배향된 네마틱 액정을 화소전극과 공통전극으로 형성한 횡전계를 통해 구동시키는 방식이다.At this time, the in-plane switching method uses a voltage-controlled birefringence (ECB) effect, and uses a horizontal electric field formed by forming a nematic liquid crystal homogeneously oriented in the absence of an electric field as a pixel electrode and a common electrode. It is a driving method.

또한, 프린지-필드 스위칭 방식은 인-플레인 스위칭 방식과 동일한 방식으로 구동되는데, 프린지-필드 스위칭 방식의 횡전계를 프린지 필드라 하며, 이 프린지 필드는 투명 도전물질로 형성된 화소전극과 공통전극의 간격을 상, 하부 기판 사이의 간격보다 좁게 설정함으로써 형성시킬 수 있다.In addition, the fringe-field switching method is driven in the same manner as the in-plane switching method. The lateral electric field of the fringe-field switching method is called a fringe field, and the fringe field is the distance between the pixel electrode and the common electrode formed of a transparent conductive material. Can be formed by setting the gap between the upper and lower substrates to be narrower.

이때, 도 6에서는 화소전극과 공통전극의 형상이 도시되지 않았으나, 도 1에서는 화소전극과 공통전극이 직선 형상(straight shape)을 가지나, 본 발명의 화소전극과 공통전극은 지그재그 형상(zigzag shape)으로 하는 것도 가능하다. 또는, 화소전극과 공통전극 중 하나는 직선 형상으로 하고 다른 하나는 지그재그 형상으로 하는 것도 가능하다. 또는, 화소전극과 공통전극 중 하나는 직선 또는 지그재그 형상으로 하고, 다른 하나는 판형상(rectangular shape)으로 하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명에서는 이러한 화소전극과 공통전극의 형상에 제한되는 것은 아니다.In this case, the shape of the pixel electrode and the common electrode is not shown in FIG. 6, but in FIG. 1, the pixel electrode and the common electrode have a straight shape, but the pixel electrode and the common electrode of the present invention have a zigzag shape. It is also possible to do it. Alternatively, one of the pixel electrode and the common electrode may have a linear shape and the other may have a zigzag shape. Alternatively, one of the pixel electrode and the common electrode may have a linear or zigzag shape, and the other may have a rectangular shape. That is, in the present invention, the shape of the pixel electrode and the common electrode is not limited.

그리고, 화소전극과 공통전극은 투명 도전물질로 형성하는 것도 가능하나, 화소전극과 공통전극 중 적어도 하나는 불투명 도전물질, 예를 들면 구리(Cu), 또는 구리 합금(Cu alloy) 등으로 형성하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명에서는 화소전극과 공통전극의 형성물질에 제한되는 것은 아니다.In addition, the pixel electrode and the common electrode may be formed of a transparent conductive material, but at least one of the pixel electrode and the common electrode is formed of an opaque conductive material such as copper (Cu) or a copper alloy. It is also possible. That is, in the present invention, the material for forming the pixel electrode and the common electrode is not limited.

여기서, 본 발명의 경우에는 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 FFS 방식, Super-IPS 방식, reverse TN IPS 방식의 액정표시장치에도 적용될 수 있다.Here, in the case of the present invention, a liquid crystal display of an in-plane switching method is described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the present invention is a liquid crystal display of the FFS method, Super-IPS method, and reverse TN IPS method. It can also be applied to the device.

이때, 편의를 위해 도시하지 않았지만, 컬러필터 기판(111)은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터 및 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층(150)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)로 이루어져 있다.At this time, although not shown for convenience, the color filter substrate 111 is a color composed of a plurality of sub-color filters implementing colors of red (R), green (G), and blue (B). It consists of a black matrix that divides the filter and the sub-color filter and blocks light that passes through the liquid crystal layer 150.

이러한 컬러필터와 블랙매트릭스가 형성된 컬러필터 기판(111) 위에는 염료의 유출을 방지하는 한편, 컬러필터 표면의 평탄화를 위해 소정의 유기물질로 이루어진 오버코트층이 형성될 수 있다. 또는, 컬러필터 기판(111) 위에 컬러필터와 오버코트층을 형성하고 블랙매트릭스를 형성하는 것도 가능하다.An overcoat layer made of a predetermined organic material may be formed on the color filter substrate 111 on which the color filter and the black matrix are formed to prevent the dye from leaking and to planarize the surface of the color filter. Alternatively, a color filter and an overcoat layer may be formed on the color filter substrate 111 and a black matrix may be formed.

그리고, 컬러필터와 블랙매트릭스도 지그재그 형상으로 하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에서는 컬러필터와 블랙매트릭스 형상에 제한되는 것은 아니다.Also, the color filter and the black matrix can be formed in a zigzag shape. That is, the present invention is not limited to the shape of the color filter and the black matrix.

그리고, 어레이 기판(101)은 종횡으로 배열되어 다수의 화소영역을 정의하는 다수의 게이트라인과 데이터라인, 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터 및 화소영역 위에 형성되어 횡전계를 발생하는 화소전극과 공통전극으로 이루어져 있다.In addition, the array substrate 101 is formed on a plurality of gate lines and data lines that are arranged vertically and horizontally to define a plurality of pixel areas, a thin film transistor, which is a switching element formed in an intersection area between the gate line and the data line, and a horizontal electric field. It consists of a pixel electrode and a common electrode for generating a.

이러한 어레이 기판(101)과 컬러필터 기판(111)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널(110)을 구성하며, 이때 어레이 기판(101)과 컬러필터 기판(111)의 내면에는 액정층(150)의 배향을 위한 배향막(미도시)이 형성되어 있다.The array substrate 101 and the color filter substrate 111 are bonded to face each other by a sealant (not shown) formed outside the image display area to constitute the liquid crystal panel 110. At this time, the array substrate 101 and the color filter An alignment layer (not shown) for aligning the liquid crystal layer 150 is formed on the inner surface of the substrate 111.

이와 같이 구성되는 액정패널(110)의 하부 및 상부에는 전술한 바와 같이 제 1 편광판(105) 및 제 2 편광판(115)이 각각 부착되게 된다.As described above, the first polarizing plate 105 and the second polarizing plate 115 are attached to the lower and upper portions of the liquid crystal panel 110 configured as described above.

이때, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 액정패널(110)과 제 2 편광소자(113) 사이에 차례대로 제 1 광학 보상필름(120)과 제 2 광학 보상필름(130)이 위치하는 것을 특징으로 한다.At this time, in the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment of the present invention, the first optical compensation film 120 and the second optical compensation film ( 130) is located.

본 발명의 경우에는 대각방향의 시야각 특성을 향상시키기 위해서 제 2 편광소자(113)와 액정패널(110) 사이에 제 1 광학 보상필름(120)과 제 2 광학 보상필름(130)을 배치된다. 이때, 제 1 광학 보상필름(120)은 포지티브 2축 필름(positive biaxial film)으로 형성하고, 제 2 광학 보상필름(130)은 포지티브 A 플레이트(+A plate)로 형성하는 것을 특징으로 한다.In the case of the present invention, the first optical compensation film 120 and the second optical compensation film 130 are disposed between the second polarizing element 113 and the liquid crystal panel 110 in order to improve the viewing angle characteristic in the diagonal direction. In this case, the first optical compensation film 120 is formed of a positive biaxial film, and the second optical compensation film 130 is formed of a positive A plate.

특히, 본 발명에서는 전술한 포지티브 A 플레이트에 역분산 필름을 적용하여 적색과 청색 빛의 분산을 제한함으로써 색감 및 파장 분산성을 개선시킬 수 있다.In particular, in the present invention, by applying an inverse dispersion film to the above-described positive A plate to limit dispersion of red and blue light, it is possible to improve color sensation and wavelength dispersion.

즉, △n(450nm) < △n(550nm) < △n(650nm)인 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트를 포함하는 액정표시장치의 경우에는 정분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트를 포함하는 액정표시장치에 비해 적, 녹 및 청색의 파장별로 경로 차이가 모아지게 되어 대각 시야각에서의 색변이(color shift)가 감소하는 것을 알 수 있다.In other words, in the case of a liquid crystal display including a positive A plate having inverse dispersion characteristics of △n (450nm) <△n (550nm) <△n (650nm), a liquid crystal display including a positive A plate having positive A plate having positive dispersion characteristics Compared to the device, it can be seen that the path difference is collected for each wavelength of red, green, and blue, so that the color shift in the diagonal viewing angle is reduced.

참고로, 역분산 필름의 특성에 대해서 도 7을 참조하면, 정분산과 반대로 파장이 감소할수록 위상지연 값이 작아지며, 파장별로 위상지연 값의 변화가 정분산에 비해 적은 것을 알 수 있다.For reference, referring to FIG. 7 for the characteristics of the inverse dispersion film, as opposed to the normal dispersion, as the wavelength decreases, the phase delay value decreases, and it can be seen that the change in the phase delay value for each wavelength is less than that of the normal dispersion.

이하, 광학 보상필름인 위상차 필름으로 사용되는 포지티브 2축 필름(120) 및 포지티브 A 플레이트(130)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the positive biaxial film 120 and the positive A plate 130 used as a retardation film, which is an optical compensation film, will be described in detail with reference to the drawings.

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 광학 보상필름으로 사용되는 포지티브 2축 필름 및 포지티브 A 플레이트를 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 8a 및 도 8b는 각각 포지티브 2축 필름 및 포지티브 A 플레이트에 대한 굴절률을 설명하기 위한 도면이다.8A and 8B are views for explaining a positive biaxial film and a positive A plate used as an optical compensation film in a liquid crystal display device including an optical compensation film according to the present invention. That is, FIGS. 8A and 8B are views for explaining refractive indices of a positive biaxial film and a positive A plate, respectively.

위상차 필름은 광학축의 개수에 따라 일축성 및 2축성으로 나뉘며, 광축방향의 굴절률과 그 외 방향의 굴절률의 크기 차이에 따라 포지티브 및 네거티브로 나뉜다. 예를 들어, 광학축이 1개인 경우 일축성, 2개인 경우 2축성으로 분류되며, 광축방향의 굴절률이 그 외 방향의 굴절률보다 클 경우 포지티브, 광축방향의 굴절률이 그 외 방향의 굴절률보다 작을 경우 네거티브로 분류된다.The retardation film is divided into uniaxial and biaxial according to the number of optical axes, and is divided into positive and negative according to the difference in the size of the refractive index in the optical axis direction and the refractive index in the other direction. For example, if there is one optical axis, it is classified as uniaxial, and if there is two, it is classified as biaxial.If the refractive index in the optical axis direction is greater than the refractive index in other directions, positive, if the refractive index in the optical axis direction is less than the refractive index in other directions Classified as negative.

이러한 위상차 필름은 xyz 좌표계에서 각 방향의 굴절률로 표현할 수 있다. 예를 들어, 위상차 필름이 xy 평면에 존재한다고 할 경우, x축 및 y축은 위상차 필름의 평면방향을 의미하며, x축, y축 및 z축에 따라 각각 nx, ny 및 nz의 굴절률(refractive index)을 가진다.Such a retardation film can be expressed as a refractive index in each direction in the xyz coordinate system. For example, if the retardation film exists in the xy plane, the x-axis and y-axis refer to the plane direction of the retardation film, and the refractive indexes of nx, ny, and nz, respectively, along the x-axis, y-axis, and z-axis. ).

이때, Re(또는 Rin)는 면상의 위상지연(또는 면상의 위상차) 값을 의미하며, Rth는 두께방향의 위상지연(또는 두께방향의 위상차) 값을 의미한다. 또한, Nz는 2축성 위상차 필름의 2축성(biaxiality) 정도를 나타내는 지수를 의미하며, 다음의 수학식1과 같다.At this time, Re (or Rin) means a phase delay (or phase difference on a plane) value on a plane, and Rth means a phase delay (or phase difference in a thickness direction) in the thickness direction. In addition, Nz denotes an index indicating the degree of biaxiality of the biaxial retardation film, and is expressed in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Re = (nx - ny)·dRe = (nx-ny) d

Rth = (nx - nz)·dRth = (nx-nz) d

Nz = Rth / ReNz = Rth / Re

이때, d는 필름의 두께를 나타낸다.In this case, d represents the thickness of the film.

포지티브 2축 필름(또는 +B 플레이트)은 Nz가 0보다 작은 광학 필름으로 nz > nx > ny의 관계를 가지게 됨에 따라 광축이 nz와 ny 사이에 위치하게 된다.The positive biaxial film (or +B plate) is an optical film whose Nz is less than 0, and has an optical axis between nz and ny as it has a relationship of nz> nx> ny.

일 예로, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포지티브 2축 필름은 Nz가 약 7.5 ~ 8.5로 면상의 위상지연 값(Rin)이 약 10±3nm의 값을 가지며, 두께방향의 위상지연 값(Rth)은 약 -80 ~ -90nm의 값을 가지는 것을 특징으로 한다.As an example, the positive biaxial film according to the first embodiment of the present invention has an Nz of about 7.5 to 8.5, a phase delay value Rin of about 10±3 nm, and a phase delay value in the thickness direction (Rth ) Is characterized by having a value of about -80 ~ -90nm.

포지티브 2축 필름으로 사용 가능한 필름으로는 일축 연신된 TAC(Uniaxial stretched TAC), 일축 연신된 PNB(Polynorbonene), 2축 연신된 PC(Polycarbonate), 2축 연신된 COP, 2축성 액정 필름(Biaxial LC film) 등이 있다.Films that can be used as positive biaxial films include uniaxial stretched TAC (Uniaxial stretched TAC), uniaxially stretched PNB (polynorbonene), biaxially stretched PC (polycarbonate), biaxially stretched COP, and biaxial liquid crystal film (Biaxial LC). film).

nx > ny = nz일 때, 포지티브 A 플레이트라 하며, 면상에 놓인 두 굴절률 차와 필름의 두께를 이용하여 면상의 위상지연 값(Rin)을 정의할 수 있다.When nx> ny = nz, it is referred to as a positive A plate, and the phase delay value (Rin) on the plane can be defined by using the difference in the two refractive indexes placed on the plane and the thickness of the film.

일 예로, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트는 면상의 위상지연 값(Rin)이 약 148±3nm의 값을 가지며, 두께방향의 위상지연 값(Rth)은 약 81±3nm의 값을 가져 Nz가 0.55 정도의 값을 가지는 것을 특징으로 한다.For example, the positive A plate having inverse dispersion characteristics according to the first embodiment of the present invention has a phase delay value Rin of about 148±3 nm on a plane, and a phase delay value Rth in the thickness direction of about It is characterized by having a value of 81±3 nm and having a value of about 0.55 Nz.

여기서, 본 발명에 적용되는 모든 필름의 위상지연 값은 공정이 변동되거나 외부의 영향 등으로 인해 소정의 오차를 가질 수 있다.Here, the phase delay values of all films applied to the present invention may have a predetermined error due to a process change or external influence.

이러한 광학 조건을 가지는 본 발명에 따른 포지티브 2축 필름과 포지티브 A 플레이트는 대각방향에서의 제 1, 제 2 편광판의 직교성이 깨지는 것을 보상함으로써 대각방향에서의 빛샘을 감소시킬 수 있게 되는데, 이를 뽀앙카레 구(Poincare sphere) 표현을 사용하여 상세히 설명한다.The positive biaxial film and the positive A plate according to the present invention having such optical conditions can reduce light leakage in the diagonal direction by compensating for the orthogonality of the first and second polarizing plates in the diagonal direction to be broken. Explain in detail using the expression Poincare sphere.

액정과 같이 투명한 매질의 광학적 특성을 기하학적으로 해석하기 위해 편광상태의 뽀앙카레 구 표현을 이용한다.In order to geometrically analyze the optical properties of a transparent medium such as a liquid crystal, the expression of the point of polarization is used.

우선, 존즈벡터는 완전편광만 나타낼 수 있으며, 좀더 일반적인 부분편광을 표현하는 데는 아래의 수학식 2와 같이 정의되는 스토크스 변수(Stokes parameter)를 사용한다.First, the Jones vector can represent only full polarization, and to express more general partial polarization, a Stokes parameter defined as in Equation 2 below is used.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112014111119946-pat00001
Figure 112014111119946-pat00001

Figure 112014111119946-pat00002
Figure 112014111119946-pat00002

Figure 112014111119946-pat00003
Figure 112014111119946-pat00003

Figure 112014111119946-pat00004
Figure 112014111119946-pat00004

이때,

Figure 112014111119946-pat00005
는 시간평균을 나타내며, 이 네 변수 사이에는
Figure 112014111119946-pat00006
의 부등식이 성립하는데, 등식은 완전편광에서만 적용된다.At this time,
Figure 112014111119946-pat00005
Represents the time average, and between these four variables
Figure 112014111119946-pat00006
The inequality of is established, which applies only to perfectly polarized light.

완전편광의 경우 S1, S2 및 S3을 빛의 밝기 S0으로 나눈 규격화된 변수 s1, s2 및 s3 사이에는 다음의 수학식 3의 관계가 성립한다.In the case of fully polarized light, the relationship of the following equation (3) is established between the normalized variables s 1 , s 2 and s 3 obtained by dividing S 1 , S 2 and S 3 by the brightness S 0 of the light.

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112014111119946-pat00007
Figure 112014111119946-pat00007

이것은 3차원 공간에서 반지름 1인 구의 방정식으로, (s1, s2, s3)를 직교좌표로 하는 점들로 이루어진 구가 뽀앙카레 구를 의미한다.This is the equation of a sphere with radius 1 in 3D space, and a sphere consisting of points with (s 1 , s 2 , s 3 ) as Cartesian coordinates means a Poencaré sphere.

이때, 뽀앙카레 구에서 적도선 위의 모든 점들은 선편광에 대응되고 북극점은 오른손 원 편광, 남극점은 왼손 원 편광에 대응된다. 그리고, 북반구의 모든 점은 오른손 타원 편광에 대응되며, 남반구의 모든 점은 왼손 타원 편광에 대응된다.At this time, all points on the equator line in the Poangcare sphere correspond to linearly polarized light, the north pole to the right-handed circular polarization, and the south pole to the left-handed circularly polarized light. And, all points in the northern hemisphere correspond to the right-handed elliptical polarization, and all points in the southern hemisphere correspond to the left-handed elliptical polarization.

도 9a 및 도 9b는 직교좌표계에서 임의의 타원 편광과 이에 대응하는 뽀앙카레 벡터를 나타내는 도면이다.9A and 9B are diagrams showing an arbitrary elliptical polarization and a corresponding point of interest vector in a Cartesian coordinate system.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 편광 타원의 장축의 방위각이 Ψ이고 타원 각도가 χ인 타원 편광에 대응되는 뽀앙카레 벡터 P의 위도각은 2χ이고 방위각은 2Ψ이며 직교좌표는

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이다. 이 점이 북반구에 있으면 전기장 벡터의 회전방향이 시계방향이고 남반구에 있으면 반시계방향이다. 뽀앙카레 구 위의 대척점들은 서로 직교하는 편광 상태를 나타낸다.9A and 9B, the latitude angle of the Poangcare vector P corresponding to the elliptical polarization of the major axis of the polarization ellipse is Ψ and the ellipse angle is χ is 2χ, the azimuth angle is 2Ψ, and the Cartesian coordinate is
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to be. If this point is in the northern hemisphere, the direction of rotation of the electric field vector is clockwise; if it is in the southern hemisphere, it is counterclockwise. The opposite points on the Poencaré sphere represent polarization states that are orthogonal to each other.

또한, 빛이 투명한 매질을 지나올 때의 편광상태의 변화를 기술하는 유니타리 존즈행렬은 뽀앙카레 구 위에서 회전변환으로 해석할 수 있다.In addition, the Unitary Jones matrix, which describes the change in the polarization state when light passes through a transparent medium, can be interpreted as a rotational transformation on the Poancaré sphere.

도 10은 정면에서 바라보는 경우에 있어서, 각 광학소자를 통과한 빛의 편광 상태를 뽀앙카레 구를 이용하여 보여주는 도면이다.FIG. 10 is a diagram showing a polarization state of light passing through each optical device using a Poangcare sphere when viewed from the front.

그리고, 도 11a 및 도 11b는 대각방향에서 바라보는 경우에 있어서, 각 광학소자를 통과한 빛의 편광 상태를 뽀앙카레 구를 이용하여 보여주는 도면으로써, 본 발명의 제 1 실시예에 따라 포지티브 2축 필름과 포지티브 A 플레이트의 광학 보상필름을 아웃-셀(out cell) 형태로 적용한 경우를 예를 들고 있다.In addition, FIGS. 11A and 11B are views showing the polarization state of light passing through each optical element using a Poangcare sphere when viewed from a diagonal direction. According to the first embodiment of the present invention, a positive two-axis An example is the case where the film and the optical compensation film of the positive A plate are applied in an out-cell form.

이때, 도 11b는 도 11a에 도시된 뽀앙카레 구를 사용하여 광 경로가 보상되는 메커니즘을 2차원적으로 설명하는 도면이다. 즉, 도 11b는 도 11a에 도시된 뽀앙카레 구를 정면에서 바라보는 도면에 해당한다. 도 11b는 비록 2차원적으로 표현된 도 11b가 도면에서 화살표를 사용하여 편광 상태에서의 각 변화 전후의 이동을 나타내더라도, 각 광학 특성에 대응하여 결정되는 특정 축 주변의 특정 각으로의 회전에 의해 뽀앙카레 구 상에 표현될 수 있다.In this case, FIG. 11B is a two-dimensional view illustrating a mechanism for compensating an optical path using the Poangcare sphere shown in FIG. 11A. That is, FIG. 11B corresponds to a view of the Poangcare sphere shown in FIG. 11A viewed from the front. FIG. 11B shows that even though FIG. 11B expressed in two dimensions shows movement before and after each change in the polarization state using arrows in the drawing, the rotation at a specific angle around a specific axis determined corresponding to each optical characteristic It can be expressed on the Poencaré sphere.

이때, 전술한 바와 같이 뽀앙카레 구는 빛의 모든 편광 상태를 구면 상에 표현한 것으로, 광학소자의 광축과 위상지연 값을 알면 뽀앙카레 구를 이용하여 편광 상태를 쉽게 예측할 수 있으므로 보상필름 설계 시 사용된다.At this time, as described above, the Poangcare sphere is a representation of all polarization states of light on a spherical surface, and if the optical axis and phase delay values of the optical device are known, the polarization state can be easily predicted using the Poancare sphere, so it is used when designing a compensation film. .

이러한 뽀앙카레 구에서 적도선 위의 모든 점들은 선편광을 나타내고, 북극점 S3인 지점은 오른손 원 편광, 남극점 -S3인 지점은 왼손 원 편광을 나타낸다. 또한, 나머지 영역의 북반구는 오른손 타원 편광을 나타내며, 남반구는 왼손 타원 편광을 나타낸다.In this Poencaré sphere, all points on the equator line represent linearly polarized light , the point at the north pole S 3 represents the right-hand circular polarization, and the point at the south pole -S 3 represents the left hand circular polarization. In addition, the northern hemisphere of the rest area represents the right-handed elliptical polarization, and the southern hemisphere represents the left-handed elliptical polarization.

이때, 도 10에 도시된 바와 같이, A지점 및 A'지점은 액정표시장치를 정면에서 바라보았을 때 하부 편광판의 흡수축 및 상부 편광판의 투과축을 나타내고, B지점 및 B'지점은 하부 편광판의 투과축 및 상부 편광판의 흡수축을 나타낸다. 이러한 상부 편광판과 하부 편광판의 편광 상태는 뽀앙카레 구의 중심(O)에 대해 대칭을 이루어, 서로 수직이 되므로 우수한 암 상태를 표시한다. 즉, 전술한 바와 같이 뽀앙카레 구 위의 대척점(A, B')들은 서로 직교하는 편광 상태를 나타낸다.At this time, as shown in FIG. 10, points A and A'represent the absorption axis of the lower polarizing plate and the transmission axis of the upper polarizing plate when the liquid crystal display is viewed from the front, and points B and B'are the transmission of the lower polarizing plate. It represents the axis and the absorption axis of the upper polarizing plate. The polarization states of the upper polarizing plate and the lower polarizing plate are symmetrical with respect to the center (O) of the Poancaré sphere and are perpendicular to each other, thereby indicating an excellent dark state. That is, as described above, the counterpoints A and B'on the Poangcare sphere represent polarization states that are orthogonal to each other.

그런데, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 액정표시장치를 대각방향에서 바라볼 경우, 상부 편광판의 투과축(A')과 하부 편광판의 투과축(B)은 S2축을 향해 소정거리 이동하고, 상부 편광판의 흡수축(B')과 하부 편광판의 흡수축(A)은 -S2축을 향해 소정거리 이동하게 된다. 이때, A지점과 B'지점은 중심(O)에 대해 대칭을 이루지 않으므로, 상부 편광판과 하부 편광판의 편광 상태는 서로 수직하지 않게 된다.However, as shown in FIGS. 11A and 11B, when the liquid crystal display is viewed from a diagonal direction, the transmission axis A'of the upper polarizing plate and the transmission axis B of the lower polarizing plate move a predetermined distance toward the S 2 axis. And, the absorption axis B'of the upper polarizing plate and the absorption axis A of the lower polarizing plate move a predetermined distance toward the -S 2 axis. At this time, since the points A and B'are not symmetric with respect to the center (O), the polarization states of the upper polarizing plate and the lower polarizing plate are not perpendicular to each other.

따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 보상필름을 이용하여 상부 편광판에 도달하는 빛의 광축이 상부 편광판의 흡수축과 일치하게 되도록 하여야 한다. 여기서, 하부 편광판을 통과한 입사광의 편광 상태는 B지점에 해당하고, 상부 편광판의 흡수축에 의해 흡수되어 차단된 빛의 편광 상태는 B'지점에 해당한다.Therefore, by using the optical compensation film according to the first embodiment of the present invention, the optical axis of light reaching the upper polarizing plate must be aligned with the absorption axis of the upper polarizing plate. Here, the polarization state of the incident light passing through the lower polarizing plate corresponds to the point B, and the polarization state of the light absorbed and blocked by the absorption axis of the upper polarizing plate corresponds to the point B'.

즉, 입사광이 뽀앙카레 구 상의 A지점에 흡수축 방향이 위치한 하부 편광판을 통과하고 나면 선편광 되어 B지점에 위치하게 된다. 그리고, 선편광된 광은 균질한(homogeneous) 액정층을 통과하게 된다. 액정층의 배향방향이 선편광된 빛의 편광방향과 수직(orthogonal)하기 때문에 선편광된 빛은 액정층 내에서 위상의 변화가 없게 된다. 따라서, 액정층을 통과한 빛은 동일한 선편광 상태를 유지하여 B지점에 해당하는 편광 상태를 가지게 된다.That is, after the incident light passes through the lower polarizing plate in which the absorption axis direction is located at point A on the Point A, the point B is linearly polarized and positioned at point B. Then, the linearly polarized light passes through a homogeneous liquid crystal layer. Since the alignment direction of the liquid crystal layer is orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized light, the linearly polarized light does not have a phase change in the liquid crystal layer. Accordingly, the light passing through the liquid crystal layer maintains the same linearly polarized state and has a polarization state corresponding to point B.

다만, 실제로는 파장별로 분산이 이루어짐에 따라 액정층을 통과한 모든 파장의 빛이 정확하게 B지점에 위치하는 것은 아니며, 적, 녹 및 청색의 파장별로 B지점 근처에 분산 위치하게 된다.However, in practice, as the wavelength is dispersed, light of all wavelengths that have passed through the liquid crystal layer is not accurately located at point B, and is dispersed near point B for each wavelength of red, green, and blue.

이와 같이 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치에 있어서, 대각방향에서의 축을 벗어난 빛샘은 지점 B와 B' 사이의 불일치에 기인한다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 보상필름은 액정층의 편광 상태의 변화를 포함하여 B지점에서 B'지점으로의 입사광의 편광 상태의 변화를 야기하는데 이용된다.As described above, in the liquid crystal display of the in-plane switching method, the light leakage out of the axis in the diagonal direction is due to a discrepancy between the points B and B'. Accordingly, the optical compensation film according to the first embodiment of the present invention is used to cause a change in the polarization state of incident light from the point B to the point B'including the change in the polarization state of the liquid crystal layer.

따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치를 대각방향에서 바라볼 경우, 각 광학소자를 통과하는 빛의 편광 상태는, 먼저 제 1 광학 보상필름인 포지티브 2축 필름(PB)에 의해 B지점에서 C지점으로 이동하게 되고, 제 2 광학 보상필름인 포지티브 A 플레이트(+A)에 의해 C지점에서 B'지점으로 이동하게 된다. 따라서, 상부 편광판에 도달하는 빛의 편광 상태(B'지점)는 상부 편광판의 흡수축과 일치하게 되고, 이에 빛이 차단되어 우수한 암 상태를 나타낸다.Therefore, when the liquid crystal display device of the in-plane switching method according to the first embodiment of the present invention is viewed from a diagonal direction, the polarization state of light passing through each optical element is, first, a positive two-axis film, which is the first optical compensation film. The film PB moves from point B to point C, and moves from point C to point B'by the positive A plate (+A), which is the second optical compensation film. Accordingly, the polarization state of the light reaching the upper polarizing plate (point B') coincides with the absorption axis of the upper polarizing plate, and the light is blocked thereby indicating an excellent dark state.

이때, 빛은 파장별로 상이한 위상지연 값을 가지며, 따라서 기존에는 휘도에 영향이 큰 550nm(녹색)에 대한 보상 설계를 통해 빛샘을 저감시키게 된다. 이 경우 단파장(청색) 및 장파장(적색)의 빛이 일부 투과됨에 따라 시야각에서 장, 단파장의 빛샘이 일부 발생하게 되어 색상을 띠는 특성을 가지게 된다.At this time, light has a different phase delay value for each wavelength, and thus light leakage is reduced through compensation design for 550 nm (green), which has a large influence on luminance. In this case, as some of the short wavelength (blue) and long wavelength (red) light is transmitted, some light leakage of the long and short wavelengths occurs at the viewing angle, thereby having a color characteristic.

이에 본 발명에서는 제 2 광학 보상필름인 포지티브 A 플레이트(+A)에 정분산에 비해 파장별로 위상지연 값의 변화가 적은 역분산 필름을 적용함으로써 적, 녹 및 청색의 파장별로 경로 차이가 B'지점 근처에서 모아지게 되어 대각 시야각에서의 색변이가 감소하게 된다.Accordingly, in the present invention, by applying an inverse dispersion film with a small change in phase delay value for each wavelength compared to the positive A plate (+A), which is the second optical compensation film, the path difference for each wavelength of red, green, and blue is B'. As they are collected near the point, the color shift in the diagonal viewing angle is reduced.

구체적으로, 선편광된 적색, 녹색 및 청색의 빛은 광축이 nz와 ny 사이의 소정 영역에 위치한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포지티브 2축 필름(PB)을 통과하게 되면, 선편광된 적색, 녹색 및 청색의 빛은 포지티브 2축 필름(PB)의 광축을 기준으로 포지티브 2축 필름(PB)의 유효 위상지연 값을 각 파장별로 450nm, 550nm 및 650nm로 나눈 값의 2π배로 반시계방향으로 회전함으로써 C지점 근처에 타원 편광된 빛으로 변화하게 된다. 타원 편광된 빛은 두 번째 광학 보상필름인 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트(+A)를 만나게 된다.Specifically, when the linearly polarized red, green, and blue light passes through the positive biaxial film PB according to the first embodiment of the present invention, the optical axis is located in a predetermined region between nz and ny, the linearly polarized red, green And the blue light is rotated counterclockwise by 2π times the effective phase delay value of the positive biaxial film (PB) divided by 450nm, 550nm and 650nm for each wavelength based on the optical axis of the positive biaxial film (PB). It changes into elliptical polarized light near point C. The elliptically polarized light meets the second optical compensation film, the positive A plate (+A) having inverse dispersion characteristics.

포지티브 A 플레이트(+A)는 광축이 nx의 소정 영역에 위치하여, 타원 편광된 적색, 녹색 및 청색의 빛은 포지티브 A 플레이트(+A)의 광축을 중심으로 포지티브 A 플레이트(+A)의 유효 위상지연 값을 각 파장별로 450nm, 550nm 및 650nm로 나눈 값의 2π배로 반시계방향으로 회전함으로써 B'지점 근처에 선편광된 빛으로 변화하게 된다. 이때, B'지점은 상부 편광판의 흡수축을 나타내며, 녹색을 기준으로 하는 경우 입사광은 상부 편광판에 의해 완전히 흡수되게 되어 우수한 암 상태를 나타내게 된다.The positive A plate (+A) has an optical axis located in a predetermined area of nx, and the elliptically polarized red, green and blue light is effective of the positive A plate (+A) around the optical axis of the positive A plate (+A). The phase delay value is rotated counterclockwise by 2π times the value divided by 450nm, 550nm, and 650nm for each wavelength to change into linearly polarized light near the point B'. At this time, the point B'represents the absorption axis of the upper polarizing plate, and when green is used as the reference, the incident light is completely absorbed by the upper polarizing plate, indicating an excellent dark state.

또한, 적색 및 청색의 빛 역시 최종 이동 경로가 광학 보상필름으로 정분산 특성을 갖는 포지티브 2축 필름(PB)과 정분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트(+A)를 사용한 경우에 비해 작아지는 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 색변이 및 색감이 개선되는 것을 알 수 있다.In addition, it was confirmed that the final movement path of red and blue light is also smaller than that of the case of using a positive biaxial film (PB) having a positive dispersion characteristic and a positive A plate (+A) having a positive dispersion characteristic as an optical compensation film. It can be seen that the color shift and color sense are improved accordingly.

도 12a 및 도 12b는 암 상태의 휘도 시야각 특성의 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면으로써, 편각(polar angle)과 방위각(azimuthal angel)이 각각 60°와 45°인 대각에서의 휘도 시야각 특성을 예를 들어 보여주고 있다.12A and 12B are diagrams showing simulation results of luminance viewing angle characteristics in a dark state, and show luminance viewing angle characteristics at diagonal angles of 60° and 45°, respectively, with polar angles and azimuthal angels. Are giving.

이때, 도 12a는 정분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트를 사용한 경우의 암 상태의 휘도 시야각 특성을 예를 들어 보여주고 있으며, 도 12b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트를 사용한 경우의 암 상태의 휘도 시야각 특성을 예를 들어 보여주고 있다.At this time, FIG. 12A shows, for example, a luminance viewing angle characteristic in a dark state when a positive A plate having a positive A plate having a positive dispersion characteristic is used, and FIG. 12B is a positive A having an inverse dispersion characteristic according to the first embodiment of the present invention. The luminance and viewing angle characteristics in a dark state in the case of using a plate are shown as an example.

이때, 하부 편광판과 상부 편광판은 광흡수축이 서로 직교하도록 배열되며, 액정층의 광축은 하부 편광판의 광흡수축과 평행한 상태이다.At this time, the lower polarizing plate and the upper polarizing plate are arranged so that their light absorption axes are orthogonal to each other, and the optical axis of the liquid crystal layer is parallel to the light absorption axis of the lower polarizing plate.

도 12a 및 도 12b를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트를 사용한 경우에는 정분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트를 사용한 경우에 비해 대각방향에서의 빛샘이 감소한 것을 알 수 있다.12A and 12B, in the case of using the positive A plate having inverse dispersion characteristics according to the first embodiment of the present invention, the light leakage in the diagonal direction is reduced compared to the case of using the positive A plate having positive dispersion characteristics according to the first embodiment of the present invention. I can see that.

한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 광학 보상필름, 즉 위상차 필름이 액정패널의 외측, 구체적으로 액정패널과 편광소자 사이에 위치하는 아웃-셀 형태로 적용한 경우를 예를 들고 있으며, 이 경우 상온 방치 시 광학 보상필름을 포함하는 편광판이 연상방향으로 휘어지는 현상이 발생할 수 있다.On the other hand, the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention takes an example in which an optical compensation film, that is, a retardation film, is applied in an out-cell form positioned outside the liquid crystal panel, specifically between the liquid crystal panel and the polarizing element. In this case, when left at room temperature, the polarizing plate including the optical compensation film may be bent in an associative direction.

즉, 편광소자 자체도 휨이 발생하는데, 위상차 필름이 액정패널과 편광소자 사이에 위치하여 외부로 노출됨에 따라 연신방향의 휨이 증가하게 된다. 이러한 영향으로 인해 경시변화에 따른 휨 제어가 어려워진다.That is, the polarizing element itself also generates warpage. As the retardation film is positioned between the liquid crystal panel and the polarizing element and exposed to the outside, the warpage in the stretching direction increases. Due to this effect, it becomes difficult to control the warpage according to the change over time.

이에 본 발명의 제 2 실시예에서는 광학 보상필름을 인-셀(in cell)화 함으로써 편광판의 휨을 개선하는 동시에 편광판의 가격 경쟁력을 확보하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, in the second embodiment of the present invention, the optical compensation film is made in-cell, thereby improving the warpage of the polarizing plate and securing the price competitiveness of the polarizing plate.

즉, 전술한 광학보상 구조를 액정패널 내부의 인-셀-리타더로 적용함으로써 외부영향에 의한 경시변화를 방지하여 휨을 개선할 수 있다. 그리고, 기존의 연신 타입의 필름 대신에 코팅공정이 가능한 반응성 메조겐(Reactive Mesogen; RM)을 사용할 수 있는데, 이는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.That is, by applying the above-described optical compensation structure as an in-cell-retarder inside the liquid crystal panel, it is possible to improve warpage by preventing changes with time due to external influences. In addition, a reactive mesogen (RM) capable of a coating process may be used instead of the conventional stretched-type film, which will be described in detail with reference to the drawings.

도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치의 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다.13 is a diagram illustrating a structure of a liquid crystal display device including an optical compensation film according to a second embodiment of the present invention.

도 14는 도 13에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 인-셀-리타더를 적용한 액정패널의 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다.14 is a diagram illustrating a structure of a liquid crystal panel to which an in-cell-retarder is applied in the liquid crystal display device including the optical compensation film according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 13.

그리고, 도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인-셀-리타더를 포함하는 액정패널을 개략적으로 보여주는 단면도로써, 인-플레인 스위칭 방식의 액정패널을 예를 들어 보여주고 있다. 다만, 전술한 바와 같이 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.15 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal panel including an in-cell-retarder according to a second embodiment of the present invention, illustrating an in-plane switching type liquid crystal panel as an example. However, as described above, the present invention is not limited thereto.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(200)는 영상을 출력하는 액정패널(210)과 액정패널(210)의 하부에 위치하는 제 1 편광판(205) 및 액정패널(210)의 상부에 위치하는 제 2 편광판(215)으로 이루어져 있다.Referring to FIG. 13, a liquid crystal display device 200 according to a second embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel 210 that outputs an image, a first polarizing plate 205 and a liquid crystal positioned under the liquid crystal panel 210. It consists of a second polarizing plate 215 positioned above the panel 210.

이때, 제 1 편광판(205)은 제 1 지지체(202)와 제 2 지지체(204) 및 제 1 지지체(202)와 제 2 지지체(204) 사이에 위치한 제 1 편광소자(203)를 포함한다. 그리고, 제 2 편광판(115)은 제 3 지지체(212)와 제 4 지지체(214) 및 제 3 지지체(212)와 제 4 지지체(214) 사이에 위치한 제 2 편광소자(213)를 포함한다.In this case, the first polarizing plate 205 includes a first support 202 and a second support 204 and a first polarizing element 203 positioned between the first support 202 and the second support 204. In addition, the second polarizing plate 115 includes a third support 212 and a fourth support 214, and a second polarizing element 213 located between the third support 212 and the fourth support 214.

전술한 바와 같이 제 1 편광소자(203)와 제 2 편광소자(213)는 PVA로 이루어질 수 있으며, 제 1 지지체(202)와 제 3 지지체(212)는 위상지연이 없는 일반적인 보호필름으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 TAC으로 이루어질 수 있다. 또한, 제 2 지지체(204)와 제 4 지지체(214)는 PVA를 보호하기 위해 위상지연이 없는 일반적인 보호필름으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 0-RT(Rth가 0nm에 근접하는 변형된 TAC을 의미하며, 0-TAC이라고도 함)나 COP(Cyclo-olefin-Polymer) 등으로 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.As described above, the first polarizing element 203 and the second polarizing element 213 may be made of PVA, and the first support 202 and the third support 212 may be made of a general protective film without phase delay. And, for example, it may be made of TAC. In addition, the second support 204 and the fourth support 214 may be made of a general protective film without a phase delay to protect the PVA, for example, 0-RT (Rth is a modified TAC close to 0nm) It means, and may be made of 0-TAC) or COP (Cyclo-olefin-Polymer). However, the present invention is not limited thereto.

이와 같은 제 1 편광소자(203)는 그 흡수축(또는 투과축)이 대향하는 제 2 편광소자(213)의 흡수축(또는 투과축)과 실질적으로 직교하도록 배치된다. 이때, 액정축의 광축은 제 1 편광소자(203)의 광흡수축과 평행(또는 제 2 편광소자(213)의 광흡수축과 수직)한 상태이다. 반면에 전술한 바와 같이 액정패널(210) 상부에 제 1 편광판(205)이 위치하고 액정패널(210) 하부에 제 2 편광판(215)이 위치하는 경우에는 액정축의 광축은 제 2 편광소자(213)의 광흡수축과 평행한 상태가 된다.The first polarizing element 203 is disposed so that its absorption axis (or transmission axis) is substantially orthogonal to the absorption axis (or transmission axis) of the second polarizing element 213 opposite. At this time, the optical axis of the liquid crystal axis is parallel to the light absorption axis of the first polarizing element 203 (or perpendicular to the light absorption axis of the second polarizing element 213). On the other hand, as described above, when the first polarizing plate 205 is located above the liquid crystal panel 210 and the second polarizing plate 215 is located below the liquid crystal panel 210, the optical axis of the liquid crystal axis is the second polarizing element 213 It is in a state parallel to the light absorption axis of.

다음으로, 도 14 및 도 15를 참조하면, 액정패널(210)은 크게 어레이 기판(201)과 컬러필터 기판(211) 및 어레이 기판(201)과 컬러필터 기판(211) 사이에 형성된 액정층(250)으로 구성된다.Next, referring to FIGS. 14 and 15, the liquid crystal panel 210 is largely a liquid crystal layer formed between the array substrate 201 and the color filter substrate 211 and the array substrate 201 and the color filter substrate 211. 250).

액정층(250)은 전계가 존재하지 않는 상태에서 균질하게 배향된 네마틱 액정(255)을 포함할 수 있으며, 이러한 액정층(250)은 nx > ny = nz의 굴절률 분포를 나타낼 수 있다(단, 면내의 굴절률을 nx와 ny로 하고, 두께 방향의 굴절률을 nz로 한다). 이때, 본 명세서에 있어서, ny = nz란 ny와 nz가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, ny와 nz가 실질적으로 동일한 경우도 포함한다.The liquid crystal layer 250 may include a nematic liquid crystal 255 homogeneously oriented in the absence of an electric field, and the liquid crystal layer 250 may exhibit a refractive index distribution of nx> ny = nz (however, , In-plane refractive indices are set to nx and ny, and the refractive index in the thickness direction is set to nz). At this time, in the present specification, ny = nz includes not only a case where ny and nz are completely identical, but also a case where ny and nz are substantially the same.

여기서, 본 발명의 경우에는 인-플레인 스위칭 방식의 액정표시장치를 예를 들어 설명하고 있으나, 전술한 바와 같이 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 FFS 방식, Super-IPS 방식, reverse TN IPS 방식의 액정표시장치에도 적용될 수 있다.Here, in the case of the present invention, an in-plane switching type liquid crystal display is described as an example, but the present invention is not limited thereto as described above, and the present invention is an FFS method, a Super-IPS method, and a reverse TN IPS. It can also be applied to type liquid crystal display devices.

이때, 컬러필터 기판(211)은 적, 녹 및 청의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터(207a, 207b, 207c)로 구성된 컬러필터(207) 및 서브-컬러필터(207a, 207b, 207c) 사이를 구분하고 액정층(250)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(206)로 이루어져 있다.At this time, the color filter substrate 211 is a color filter 207 and sub-color filters 207a, 207b, 207c composed of a plurality of sub-color filters 207a, 207b, 207c implementing colors of red, green, and blue. It consists of a black matrix 206 that divides the space and blocks light passing through the liquid crystal layer 250.

이러한 컬러필터(207)와 블랙매트릭스(206)가 형성된 컬러필터 기판(211) 위에는 염료의 유출을 방지하는 한편, 컬러필터 기판(211) 표면의 평탄화를 위해 소정의 유기물질로 이루어진 오버코트층(209)이 형성될 수 있다. 또는, 컬러필터 위에 오버코트층을 형성하고 오버코트층 위에 블랙매트릭스를 형성하는 것도 가능하다.On the color filter substrate 211 on which the color filter 207 and the black matrix 206 are formed, the overcoat layer 209 made of a predetermined organic material is formed to prevent the dye from leaking and planarize the surface of the color filter substrate 211. ) Can be formed. Alternatively, it is possible to form an overcoat layer on the color filter and form a black matrix on the overcoat layer.

그리고, 편의를 위해 도시하지 않았지만, 어레이 기판(201)은 종횡으로 배열되어 다수의 화소영역을 정의하는 다수의 게이트라인과 데이터라인, 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터 및 화소영역 위에 형성되어 횡전계를 발생하는 화소전극과 공통전극으로 이루어져 있다.Further, although not shown for convenience, the array substrate 201 is arranged vertically and horizontally to define a plurality of pixel regions, a plurality of gate lines and data lines, a thin film transistor, which is a switching element formed in a cross region between the gate line and the data line, and A pixel electrode and a common electrode are formed on the pixel region to generate a lateral electric field.

이러한 어레이 기판(201)과 컬러필터 기판(211)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널(210)을 구성하며, 이때 어레이 기판(201)과 컬러필터 기판(211)의 내면에는 액정층(250)의 배향을 위한 배향막(미도시)이 형성되어 있다.The array substrate 201 and the color filter substrate 211 are bonded to face each other by a sealant (not shown) formed outside the image display area to form a liquid crystal panel 210, wherein the array substrate 201 and the color filter An alignment layer (not shown) for aligning the liquid crystal layer 250 is formed on the inner surface of the substrate 211.

이와 같이 구성되는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(200)는 액정패널(210) 내부, 즉 컬러필터 기판(211)과 액정층(250) 사이에 광학 보상필름으로 제 1 인-셀-리타더(230)와 제 2 인-셀-리타더(220)가 위치하는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal display 200 according to the second embodiment of the present invention configured as described above is formed as an optical compensation film inside the liquid crystal panel 210, that is, between the color filter substrate 211 and the liquid crystal layer 250. It is characterized in that the cell-retarder 230 and the second in-cell-retarder 220 are positioned.

즉, 본 발명의 제 2 실시예의 경우에는 대각방향의 시야각 특성을 향상시키며, 편광판의 휨을 개선하기 위해서 컬러필터 기판(211)과 액정층(250) 사이에 제 1 인-셀-리타더(230)와 제 2 인-셀-리타더(220)를 배치하게 되는데, 이때 제 1 인-셀-리타더(230)는 포지티브 A 플레이트 타입의 RM으로 형성하는 한편 제 2 인-셀-리타더(220)는 포지티브 2축 필름 타입의 RM으로 형성하는 것을 특징으로 한다.That is, in the case of the second embodiment of the present invention, the first in-cell retarder 230 between the color filter substrate 211 and the liquid crystal layer 250 is provided in order to improve the viewing angle characteristic in the diagonal direction and to improve the warpage of the polarizing plate. ) And a second in-cell-retarder 220 are disposed, wherein the first in-cell-retarder 230 is formed of a positive A plate type RM while a second in-cell-retarder ( 220) is characterized in that it is formed of a positive biaxial film type RM.

특히, 본 발명에서는 전술한 제 1 인-셀-리타더(230)에 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트 타입의 RM을 적용하여 적색과 청색 빛의 분산을 제한함으로써 색감 및 파장 분산성을 개선시킬 수 있게 된다.In particular, in the present invention, by applying a positive A plate type RM having an inverse dispersion characteristic to the above-described first in-cell-retarder 230, the dispersion of red and blue light is limited, thereby improving color and wavelength dispersion. You will be able to.

이때, 일 예로 제 1 인-셀-리타더(230)는 컬러필터 기판(211) 위에 제 1 배향막(215a)과 함께 포지티브 A 플레이트 타입의 RM을 코팅하여 형성할 수 있다. 그리고, 제 2 인-셀-리타더(220)는 제 1 인-셀-리타더(230) 위에 제 2 배향막(215b)과 함께 역분산 특성을 갖는 포지티브 2축 필름 타입의 RM을 코팅하여 형성할 수 있다.In this case, as an example, the first in-cell-retarder 230 may be formed by coating a positive A plate type RM together with the first alignment layer 215a on the color filter substrate 211. And, the second in-cell-retarder 220 is formed by coating a positive biaxial film type RM having inverse dispersion characteristics with the second alignment layer 215b on the first in-cell-retarder 230 can do.

이와 같은 포지티브 2축 필름 타입의 RM과 포지티브 A 플레이트 타입의 RM의 배열을 위해 제 1 배향막(215a)과 제 2 배향막(215b)을 추가하여도 전술한 아웃-셀 형태로 적용했을 때와 동등한 대각방향의 시야각 특성 및 색변이 감소효과를 얻을 수 있다.For the arrangement of the positive biaxial film type RM and the positive A plate type RM, even if the first alignment layer 215a and the second alignment layer 215b are added, the same diagonal angle as when applied in the out-cell form described above. Directional viewing angle characteristics and color shift reduction effects can be obtained.

이때, 일 예로 포지티브 2축 필름 타입의 RM은 Nz가 약 7.5 ~ 8.5로 면상의 위상지연 값(Rin)이 약 0 ~ 20nm의 값을 가지는 것을 특징으로 한다. 참고로, 포지티브 2축 필름의 면상의 위상지연 값(Rin)이 0인 경우에도 두께방향의 위상지연 값(Rth)은 0이 아닐 수 있으므로 필름으로서 적용 가능하다.In this case, as an example, the positive biaxial film type RM has an Nz of about 7.5 to 8.5, and a plane retardation value Rin of about 0 to 20 nm. For reference, even when the phase delay value Rin on the plane of the positive biaxial film is 0, the phase delay value Rth in the thickness direction may not be 0, so it can be applied as a film.

또한, 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트 타입의 RM은 Nz가 약 1.2로 면상의 위상지연 값(Rin)이 약 80 ~ 150nm의 값을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the positive A plate type RM having an inverse dispersion characteristic has an Nz of about 1.2 and a planar phase delay value Rin of about 80 to 150 nm.

여기서, 본 발명에 적용되는 모든 필름의 위상지연 값은 공정이 변동되거나 외부의 영향 등으로 인해 소정의 오차를 가질 수 있다.Here, the phase delay values of all films applied to the present invention may have a predetermined error due to a process change or external influence.

이러한 광학 조건을 가지는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포지티브 2축 필름과 포지티브 A 플레이트는 대각방향에서의 제 1, 제 2 편광판의 직교성이 깨지는 것을 보상함으로써 대각방향에서의 빛샘을 감소시킬 수 있게 되는데, 이를 뽀앙카레 구 표현을 사용하여 상세히 설명한다.The positive biaxial film and the positive A plate according to the second embodiment of the present invention having such optical conditions compensate for the breakage of the orthogonality of the first and second polarizing plates in the diagonal direction, thereby reducing light leakage in the diagonal direction. This will be described in detail using the phrase poangkare.

도 16a 및 도 16b는 대각방향에서 바라보는 경우에 있어서, 각 광학소자를 통과한 빛의 편광 상태를 뽀앙카레 구를 이용하여 보여주는 도면이다. 본 발명의 제 2 실시예에 따라 포지티브 2축 필름과 포지티브 A 플레이트의 광학 보상필름을 인-셀-리타더 형태로 적용한 경우를 예를 들고 있다.16A and 16B are views showing a polarization state of light passing through each optical element by using a Poangcare sphere when viewed from a diagonal direction. According to the second embodiment of the present invention, a case in which the positive biaxial film and the optical compensation film of the positive A plate are applied in the form of an in-cell-retarder is exemplified.

이때, 도 16b는 도 16a에 도시된 뽀앙카레 구를 사용하여 광 경로가 보상되는 메커니즘을 2차원적으로 설명하는 도면이다. 즉, 도 16b는 도 16a에 도시된 뽀앙카레 구를 정면에서 바라보는 도면에 해당하며, 비록 2차원적으로 표현된 도 16b가 도면에서 화살표를 사용하여 편광 상태에서의 각 변화 전후의 이동을 나타내더라도, 각 광학 특성에 대응하여 결정되는 특정 축 주변의 특정 각으로의 회전에 의해 뽀앙카레 구 상에 표현될 수 있다.In this case, FIG. 16B is a two-dimensional view illustrating a mechanism for compensating an optical path using the Poangcare sphere shown in FIG. 16A. That is, FIG. 16B corresponds to a view looking at the Poangcare sphere shown in FIG. 16A from the front, and although FIG. 16B, which is expressed in two dimensions, shows movement before and after each change in the polarization state using arrows in the drawing. Even if it is, it can be expressed on the Poencaré sphere by rotation at a specific angle around a specific axis that is determined corresponding to each optical characteristic.

도 16a 및 도 16b를 참조하면, 전술한 바와 같이 각 광학소자를 통과하는 빛의 편광 상태는, 먼저 제 2 인-셀-리타더인 포지티브 2축 필름(PB)의 위상지연 값에 의해 B지점에서 C지점 근처로 이동하게 된다.16A and 16B, as described above, the polarization state of light passing through each optical element is, first, point B by the phase delay value of the positive biaxial film PB, which is the second in-cell-retarder. It moves to near point C.

광축이 nz와 ny 사이의 소정 영역에 위치한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포지티브 2축 필름(PB)을 통과하게 되면, 액정층에 의해 타원 편광된 적색, 녹색 및 청색의 빛은 포지티브 2축 필름(PB)의 광축을 기준으로 포지티브 2축 필름(PB)의 유효 위상지연 값을 각 파장별로 450nm, 550nm 및 650nm로 나눈 값의 2π배로 반시계방향으로 회전함으로써 B지점에서 C지점 근처로 이동하게 된다.When the optical axis passes through the positive biaxial film PB according to the second embodiment of the present invention located in a predetermined region between nz and ny, the red, green, and blue light elliptically polarized by the liquid crystal layer is positive biaxial Based on the optical axis of the film (PB), the effective phase delay value of the positive biaxial film (PB) is rotated counterclockwise by 2π times the value divided by 450nm, 550nm and 650nm for each wavelength, moving from point B to point C. It is done.

이후, 제 1 인-셀-리타더인 포지티브 A 플레이트(+A)에 의해 C지점 근처에서 B'지점 근처로 이동하게 된다. 따라서, 상부 편광판에 도달하는 빛의 편광 상태(B'지점 근처)는 상부 편광판의 흡수축과 일치하게 되고, 이에 빛이 차단되어 우수한 암 상태를 나타낸다.Thereafter, the positive A plate (+A), which is the first in-cell-retarder, moves from the point C to the point B'. Accordingly, the polarization state of the light reaching the upper polarizing plate (near the point B') coincides with the absorption axis of the upper polarizing plate, and the light is blocked thereby indicating an excellent dark state.

즉, 포지티브 2축 필름(PB)에 의해 C지점 근처로 이동한 적색, 녹색 및 청색의 빛은 광축이 nx의 소정 영역에 위치한 포지티브 A 플레이트(+A)를 통과하게 되면, 포지티브 A 플레이트(+A)의 광축을 중심으로 포지티브 A 플레이트(+A)의 유효 위상지연 값을 각 파장별로 450nm, 550nm 및 650nm로 나눈 값의 2π배로 반시계방향으로 회전함으로써 B'지점 근처에 선편광된 빛으로 변화하게 된다. 이때, B'지점은 상부 편광판의 흡수축을 나타내며, 녹색을 기준으로 하는 경우 입사광은 상부 편광판에 의해 완전히 흡수되게 되어 우수한 암 상태를 나타내게 된다.That is, the red, green, and blue light that has moved near the point C by the positive biaxial film (PB) passes through the positive A plate (+A) located in a predetermined area of nx, and the positive A plate (+ By rotating counterclockwise by 2π times the effective phase delay value of the positive A plate (+A) divided by 450nm, 550nm and 650nm for each wavelength around the optical axis of A), it changes to linearly polarized light near the point B'. It is done. At this time, the point B'represents the absorption axis of the upper polarizing plate, and when green is used as the reference, the incident light is completely absorbed by the upper polarizing plate, indicating an excellent dark state.

또한, 적색 및 청색의 빛 역시 최종 이동 경로가 광학 보상필름으로 정분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트(+A)를 사용한 경우에 비해 작아지는 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 색변이 및 색감이 개선되는 것을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the final movement path of red and blue light is also smaller than that of the case of using the positive A plate (+A) having a positive dispersion characteristic as an optical compensation film, and accordingly, color shift and color sense are improved. Able to know.

도 17은 암 상태의 휘도 시야각 특성의 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면으로써, 편각과 방위각이 각각 60°와 45°인 대각에서의 휘도 시야각 특성을 예를 들어 보여주고 있다.17 is a diagram showing a simulation result of the luminance viewing angle characteristic in a dark state, and shows, for example, the luminance viewing angle characteristics at a diagonal angle of 60° and 45°, respectively, of a declination and azimuth angle.

이때, 도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 정분산 특성을 갖는 포지티브 2축 필름과 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트를 인-셀-리타더 형태로 적용한 경우의 암 상태의 휘도 시야각 특성을 예를 들어 보여주고 있다.In this case, FIG. 17 is a luminance viewing angle characteristic in a dark state when a positive biaxial film having positive dispersion characteristics and a positive A plate having inverse dispersion characteristics according to the second embodiment of the present invention are applied in the form of an in-cell-retarder. Is shown as an example.

이때, 하부 편광판과 상부 편광판은 광흡수축이 서로 직교하도록 배열되며, 액정층의 광축은 하부 편광판의 광흡수축과 평행한 상태이다.At this time, the lower polarizing plate and the upper polarizing plate are arranged so that their light absorption axes are orthogonal to each other, and the optical axis of the liquid crystal layer is parallel to the light absorption axis of the lower polarizing plate.

도 17(및 전술한 도 12a와 도 12b)을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 보상필름을 인-셀 형태로 적용한 경우에도 전술한 아웃-셀 형태로 적용했을 때와 동등한 대각방향의 시야각 특성 및 색변이 감소효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.Referring to Fig. 17 (and Figs. 12A and 12B described above), even when the optical compensation film according to the second embodiment of the present invention is applied in an in-cell form, a diagonal angle equivalent to that of the out-cell form is applied. It can be seen that the viewing angle characteristics and color shift of the direction can be reduced.

이하, 본 발명에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치의 제조공정을 도면을 통해 상세히 설명한다.Hereinafter, a manufacturing process of a liquid crystal display device including an optical compensation film according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 18a 내지 도 18e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치의 제조공정을 순차적으로 보여주는 단면도이다.18A to 18E are cross-sectional views sequentially showing a manufacturing process of a liquid crystal display device including an optical compensation film according to a second embodiment of the present invention.

컬러필터 기판의 제조공정을 우선 설명하면, 도 18a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 컬러필터 기판(211) 위에 순차적으로 제 1 배향막(215a)과 포지티브 A 플레이트 타입의 RM으로 이루어진 제 1 인-셀-리타더(230)를 형성한다.The manufacturing process of the color filter substrate will be described first, as shown in FIG. 18A, sequentially with a first alignment layer 215a and a positive A plate type RM on the color filter substrate 211 made of a transparent insulating material such as glass. The formed first in-cell-retarder 230 is formed.

이때, 제 1 인-셀-리타더(230)는 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트 타입의 RM으로 형성할 수 있으며, Nz가 약 1.2로 면상의 위상지연 값(Rin)이 약 80 ~ 150nm의 값을 가지는 것을 특징으로 한다.At this time, the first in-cell-retarder 230 may be formed of a positive A plate type RM having an inverse dispersion characteristic, and an Nz of about 1.2 and a phase delay value Rin of about 80 to 150 nm. It is characterized by having a value.

다음으로, 도 18b에 도시된 바와 같이, 제 1 인-셀-리타더(230)가 형성된 컬러필터 기판(211) 위에 순차적으로 제 2 배향막(215b)과 포지티브 2축 필름 타입의 RM으로 이루어진 제 2 인-셀-리타더(220)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 18B, a second alignment layer 215b and a positive biaxial film type RM are sequentially formed on the color filter substrate 211 on which the first in-cell-retarder 230 is formed. 2 In-cell-retarder 220 is formed.

이때, 제 2 인-셀-리타더(220)는 정분산 특성을 갖는 포지티브 2축 필름 타입의 RM으로 형성할 수 있으며, Nz가 약 7.5 ~ 8.5로 면상의 위상지연 값(Rin)이 약 0 ~ 20nm의 값을 가지는 것을 특징으로 한다.At this time, the second in-cell-retarder 220 may be formed of a positive biaxial film type RM having a positive dispersion characteristic, and an Nz of about 7.5 to 8.5, and a phase delay value Rin of about 0 It is characterized by having a value of ~ 20nm.

다음으로, 도 18c에 도시된 바와 같이, 제 2 인-셀-리타더(220)가 형성된 컬러필터 기판(211) 위에 불필요한 빛을 차단하기 위해 블랙매트릭스(206)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 18C, a black matrix 206 is formed on the color filter substrate 211 on which the second in-cell retarder 220 is formed to block unnecessary light.

블랙매트릭스(206)는 수지 재질의 유기막이 적용될 수 있는데, 예를 들면 카본 블랙(carbon black)이나 흑색 안료 중 어느 하나를 포함한 아크릴(acryl), 에폭시(epoxy) 또는 폴리이미드(polyimide) 수지 등의 착색된 유기계 수지 등을 적용할 수 있다.The black matrix 206 may be formed of an organic film made of a resin material, for example, acrylic, epoxy, or polyimide resin including either carbon black or black pigment. Colored organic resins and the like can be applied.

다음으로, 도 18d에 도시된 바와 같이, 블랙매트릭스(206)가 형성된 컬러필터 기판(211) 위에 적색의 서브-컬러필터(207a)를 형성한다. 이때, 적색의 서브-컬러필터(207a) 대신에 녹색의 서브-컬러필터나 청색의 서브-컬러필터를 먼저 형성할 수도 있다.Next, as shown in FIG. 18D, a red sub-color filter 207a is formed on the color filter substrate 211 on which the black matrix 206 is formed. In this case, instead of the red sub-color filter 207a, a green sub-color filter or a blue sub-color filter may be formed first.

이때, 컬러필터를 형성하는 방법은 컬러필터 제조 시 사용되는 유기 필터의 재료에 따라 염료 방식과 안료 방식이 있으며 제작 방법에 따라 염색법, 전착법, 인쇄법 등이 있으나, 현재 액정표시장치의 컬러필터 제조 시 사용되는 가장 보편적인 방법은 안료 분산법이다.At this time, the method of forming the color filter includes a dye method and a pigment method depending on the material of the organic filter used in manufacturing the color filter, and there are dyeing method, electrodeposition method, and printing method depending on the manufacturing method. The most common method used in manufacturing is the pigment dispersion method.

안료 분산법은 미리 준비된 안료에 의해 조색(調色)되어 감광화된 레지스트를 기판에 도포, 노광 및 현상하는 공정을 반복함으로써 컬러필터를 형성하는 방법이다.The pigment dispersion method is a method of forming a color filter by repeating the steps of applying, exposing and developing a photosensitive resist toned by a pigment prepared in advance on a substrate.

먼저, 컬러필터 기판(211) 위에 감광성의 제 1 유기막을 형성한다. 제 1 유기막은 자외선에 의해 감광되는 컬러 안료로 구성되며, 적색, 녹색 및 청색의 컬러 레지스트 중 적색(여기서는 적색, 녹색 및 청색의 순서로 서브-컬러필터를 형성하는 것을 기준으로 설명)을 띄는 컬러 레지스트를 컬러필터 기판(211)의 전면에 도포한 후 선택적으로 노광하여 원하는 영역에 적색의 서브-컬러필터(207a)를 형성한다.First, a photosensitive first organic layer is formed on the color filter substrate 211. The first organic layer is composed of a color pigment that is photosensitive by ultraviolet rays, and a color that stands out in red (here, it is described based on forming sub-color filters in the order of red, green, and blue) among red, green, and blue color resists. The resist is applied on the entire surface of the color filter substrate 211 and then selectively exposed to form a red sub-color filter 207a in a desired area.

이때, 적색의 서브-컬러필터(207a)는 포토리소그래피공정을 이용하여 형성하며, 다른 점은 포토레지스트로 컬러 레지스트를 사용한다는 점이다.At this time, the red sub-color filter 207a is formed using a photolithography process, and the difference is that a color resist is used as a photoresist.

이후, 적색의 서브-컬러필터(207a)가 형성된 컬러필터 기판(211) 전면에 녹색의 컬러 레지스트를 도포한 후 선택적으로 노광하여 제 2 유기막인 녹색의 서브-컬러필터(207b)를 형성한다.Thereafter, a green color resist is applied on the entire surface of the color filter substrate 211 on which the red sub-color filter 207a is formed, and then selectively exposed to form a green sub-color filter 207b as a second organic layer. .

이후, 적색의 서브-컬러필터(207a)와 녹색의 서브-컬러필터(207b)가 형성된 컬러필터 기판(211) 전면에 청색의 컬러 레지스트를 도포한 후 선택적으로 노광하여 제 3 유기막인 청색의 서브-컬러필터(207c)를 형성하면 컬러필터(207)가 완성되게 된다.Thereafter, a blue color resist is applied on the entire surface of the color filter substrate 211 on which the red sub-color filter 207a and the green sub-color filter 207b are formed, and then selectively exposes the blue color resist as a third organic layer. When the sub-color filter 207c is formed, the color filter 207 is completed.

이후, 컬러필터(207)가 형성된 컬러필터 기판(211) 위에 컬러필터 기판(211) 표면의 평탄화를 위해 소정의 유기물질로 이루어진 오버코트층(209)을 형성한다.Thereafter, an overcoat layer 209 made of a predetermined organic material is formed on the color filter substrate 211 on which the color filter 207 is formed to planarize the surface of the color filter substrate 211.

다음으로, 어레이 기판(201)에 어레이공정을 진행한다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명하는 어레이공정에 한정되는 것은 아니다.Next, an array process is performed on the array substrate 201. However, the present invention is not limited to the array process described below.

어레이 기판의 제조공정을 설명하면, 도시하지 않았지만, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 어레이 기판(201)에 게이트전극과 게이트라인을 형성한다.In the description of the manufacturing process of the array substrate, although not shown, a gate electrode and a gate line are formed on the array substrate 201 made of a transparent insulating material such as glass.

이후, 게이트전극과 게이트라인이 형성된 어레이 기판(201) 위에 게이트절연막이 개재된 상태에서 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 액티브층을 형성한다.Thereafter, an active layer made of an amorphous silicon thin film is formed on the array substrate 201 on which the gate electrode and the gate line are formed with the gate insulating layer interposed therebetween.

이때, 액티브층 위에는 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 n+ 비정질 실리콘 박막패턴이 형성되게 된다.At this time, an n+ amorphous silicon thin film pattern made of an n+ amorphous silicon thin film is formed on the active layer.

이후, 액티브층이 형성된 어레이 기판(201) 위에 소오스전극과 드레인전극 및 데이터라인을 형성한다.Thereafter, a source electrode, a drain electrode, and a data line are formed on the array substrate 201 on which the active layer is formed.

이때, 액티브층 상부에는 전술한 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며, 액티브층의 소오스/드레인영역과 소오스/드레인전극 사이를 오믹-콘택시키는 오믹-콘택층이 형성되게 된다.In this case, an ohmic-contact layer is formed on the active layer made of the above-described n+ amorphous silicon thin film, and ohmic-contacts the source/drain regions of the active layer and the source/drain electrodes.

이때, 본 발명의 제 2 실시예는 액티브층과 데이터 배선(즉, 소오스전극과 드레인전극 및 데이터라인)의 형성에 2번의 마스크공정을 이용하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명에 이에 한정되는 것은 아니며, 액티브층과 데이터 배선은 하프-톤 마스크나 회절 마스크를 이용하여 한번의 마스크공정으로 형성할 수도 있다.In this case, the second embodiment of the present invention describes a case where the second mask process is used to form the active layer and the data line (ie, the source electrode, the drain electrode, and the data line), but the present invention is limited thereto. However, the active layer and the data line may be formed in a single mask process using a half-tone mask or a diffraction mask.

이후, 소오스전극 드레인전극 및 데이터라인이 형성된 어레이 기판(201) 전면에 평탄화막을 형성한다.Thereafter, a planarization film is formed on the entire surface of the array substrate 201 on which the source electrode, drain electrode and data line are formed.

이후, 어레이 기판(201) 위에 공통라인과 전기적으로 접속하는 공통전극을 형성한다.Thereafter, a common electrode electrically connected to the common line is formed on the array substrate 201.

그리고, 공통전극이 형성된 어레이 기판(201) 전면에 보호막을 증착한 후, 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극을 형성하게 된다. 이때, FFS 방식의 경우에 화소전극은 화소영역 내에서 다수의 슬릿을 가지도록 형성될 수 있다.In addition, after depositing a protective film on the entire surface of the array substrate 201 on which the common electrode is formed, a pixel electrode electrically connected to the drain electrode is formed. In this case, in the case of the FFS method, the pixel electrode may be formed to have a plurality of slits in the pixel region.

다음으로, 도 18e에 도시된 바와 같이, 어레이 기판(201)과 컬러필터 기판(211)은 컬럼 스페이서(미도시)를 통해 셀갭을 균일하게 유지한 상태에서 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널을 구성하게 된다.Next, as shown in FIG. 18E, the array substrate 201 and the color filter substrate 211 are formed on the outer edge of the image display area while maintaining the cell gap uniformly through column spacers (not shown). It is bonded so as to face each other to constitute a liquid crystal panel.

다음으로, 도시하지 않았지만, 이와 같이 구성된 액정패널의 하부에 제 1 편광판을 부착하는 한편, 액정패널의 상부에 제 2 편광판을 부착하게 된다.Next, although not shown, the first polarizing plate is attached to the lower portion of the liquid crystal panel configured as described above, while the second polarizing plate is attached to the upper portion of the liquid crystal panel.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.Although many items are specifically described in the above description, this should be interpreted as an illustration of a preferred embodiment rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be determined by the described embodiments, but should be defined by the claims and equivalents to the claims.

100,200 : 액정표시장치 101,201 : 어레이 기판
103,203, 113,213 : 편광소자 105,205, 115,215 : 편광판
106,206 : 블랙매트릭스 107,207 : 컬러필터
110,210 : 액정패널 111,211 : 컬러필터 기판
120,230 : 광학 보상필름 220,230 : 인-셀-리타더100,200: liquid crystal display device 101,201: array substrate
103,203, 113,213: polarizing element 105,205, 115,215: polarizing plate
106,206: black matrix 107,207: color filter
110,210: liquid crystal panel 111,211: color filter substrate
120,230: optical compensation film 220,230: in-cell-retarder

Claims (11)

어레이 기판과 컬러필터 기판 및 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정패널;
상기 어레이 기판의 외측면에 위치하는 제 1 편광판;
상기 컬러필터 기판의 외측면에 위치하는 제 2 편광판; 및
상기 컬러필터 기판의 내면에 위치하며, 포지티브 A 플레이트로 이루어진 제 1 인-셀-리타더와 포지티브 2축 필름으로 이루어진 제 2 인-셀-리타더를 포함하며,
상기 제 1 인-셀-리타더와 제 2 인-셀-리타더는 상기 컬러필터 기판과 상기 액정층 사이에 위치하고 상기 제 1 인-셀-리타더는 상기 컬러필터 기판과 상기 제 2 인-셀-리타더 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치.A liquid crystal panel including an array substrate and a color filter substrate, and a liquid crystal layer interposed between the array substrate and the color filter substrate;
A first polarizing plate positioned on an outer surface of the array substrate;
A second polarizing plate positioned on an outer surface of the color filter substrate; And
It is located on the inner surface of the color filter substrate, and includes a first in-cell-retarder made of a positive A plate and a second in-cell-retarder made of a positive biaxial film,
The first in-cell-retarder and the second in-cell-retarder are positioned between the color filter substrate and the liquid crystal layer, and the first in-cell-retarder is the color filter substrate and the second in-cell retarder. Liquid crystal display device comprising an optical compensation film, characterized in that located between the cell and retarder. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 편광판의 흡수축은 상기 제 2 편광판의 흡수축과 수직을 이루며, 상기 제 2 편광판의 흡수축은 상기 액정층의 광축과 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치.The optical compensation film of claim 1, wherein the absorption axis of the first polarizing plate is perpendicular to the absorption axis of the second polarizing plate, and the absorption axis of the second polarizing plate is perpendicular to the optical axis of the liquid crystal layer. Liquid crystal display. 제 1 항에 있어서, 상기 컬러필터 기판과 제 1 인-셀-리타더 사이에 위치한 제 1 배향막과 상기 제 1 인-셀-리타더와 제 2 인-셀-리타더 사이에 위치한 제 2 배향막을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치.The method of claim 1, wherein a first alignment layer disposed between the color filter substrate and a first in-cell-retarder and a second alignment layer disposed between the first in-cell-retarder and the second in-cell-retarder. Liquid crystal display device comprising an optical compensation film, characterized in that it further comprises. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 인-셀-리타더는 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트 타입의 반응성 메조겐(Reactive Mesogen; RM)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치.The liquid crystal display device of claim 1, wherein the first in-cell-retarder is made of a positive A plate type reactive mesogen (RM) having inverse dispersion characteristics. . 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 인-셀-리타더는 Nz가 1.2로 면상의 위상지연 값(Rin)이 80 ~ 150nm의 값을 가지는 포지티브 A 플레이트 타입의 RM으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치.The optical compensation according to claim 5, wherein the first in-cell-retarder is made of a positive A plate type RM having an Nz of 1.2 and a planar phase delay value Rin of 80 to 150 nm. Liquid crystal display device including a film. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 인-셀-리타더는 Nz가 7.5 ~ 8.5로 면상의 위상지연 값(Rin)이 0 ~ 20nm의 값을 가지는 포지티브 2축 필름 타입의 RM으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치.The method of claim 1, wherein the second in-cell-retarder is made of a positive biaxial film type RM having an Nz of 7.5 to 8.5 and a phase delay value Rin of 0 to 20 nm. A liquid crystal display device comprising an optical compensation film. 컬러필터 기판 위에 포지티브 A 플레이트로 이루어진 제 1 인-셀-리타더를 형성하는 단계;
상기 제 1 인-셀-리타더가 형성된 컬러필터 기판 위에 포지티브 2축 필름으로 이루어진 제 2 인-셀-리타더를 형성하는 단계;
상기 제 2 인-셀-리타더가 형성된 컬러필터 기판 위에 블랙매트릭스와 컬러필터를 형성하는 단계;
상기 블랙매트릭스와 컬러필터가 형성된 컬러필터 기판과 어레이 기판을 합착하는 단계;
상기 어레이 기판의 외측에 제 1 편광판을 부착하는 단계; 및
상기 컬러필터 기판의 외측에 제 2 편광판을 부착하는 단계를 포함하며,
상기 제 1 인-셀-리타더는 역분산 특성을 갖는 포지티브 A 플레이트 타입의 RM으로 형성하는 것을 특징으로 하는 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치의 제조방법.Forming a first in-cell-retarder made of a positive A plate on a color filter substrate;
Forming a second in-cell-retarder made of a positive biaxial film on the color filter substrate on which the first in-cell-retarder is formed;
Forming a black matrix and a color filter on the color filter substrate on which the second in-cell-retarder is formed;
Bonding the color filter substrate and the array substrate on which the black matrix and the color filter are formed;
Attaching a first polarizing plate to the outside of the array substrate; And
Including the step of attaching a second polarizing plate to the outside of the color filter substrate,
The first in-cell-retarder is a method of manufacturing a liquid crystal display device including an optical compensation film, characterized in that the positive A plate type RM having an inverse dispersion characteristic is formed. 제 8 항에 있어서, 상기 컬러필터 기판 위에 제 1 배향막을 형성한 후에 상기 제 1 인-셀-리타더를 형성하며, 상기 제 1 인-셀-리타더가 형성된 컬러필터 기판 위에 제 2 배향막을 형성한 후에 상기 제 2 인-셀-리타더를 형성하는 것을 특징으로 하는 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치의 제조방법.The method of claim 8, wherein the first in-cell-retarder is formed after the first alignment layer is formed on the color filter substrate, and a second alignment layer is formed on the color filter substrate on which the first in-cell-retarder is formed. After forming, the second in-cell-retarder is formed. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 인-셀-리타더는 Nz가 1.2로 면상의 위상지연 값(Rin)이 80 ~ 150nm의 값을 가지는 포지티브 A 플레이트 타입의 RM으로 형성하는 것을 특징으로 하는 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치의 제조방법.The optical device of claim 8, wherein the first in-cell-retarder is formed of a positive A plate type RM having an Nz of 1.2 and a planar phase delay value Rin of 80 to 150 nm. A method of manufacturing a liquid crystal display device including a compensation film. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 인-셀-리타더는 Nz가 7.5 ~ 8.5로 면상의 위상지연 값(Rin)이 0 ~ 20nm의 값을 가지는 포지티브 2축 필름 타입의 RM으로 형성하는 것을 특징으로 하는 광학 보상필름을 포함하는 액정표시장치의 제조방법.The method of claim 8, wherein the second in-cell-retarder is formed of a positive biaxial film type RM having an Nz of 7.5 to 8.5 and a plane retardation value Rin of 0 to 20 nm. A method of manufacturing a liquid crystal display device including an optical compensation film.
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