KR20070080731A - Polarizer and liquid crystal display - Google Patents

Abstract

A polarizing plate and an LCD(Liquid Crystal Display) having the same are provided to secure the viewing angle, by forming a negative-C-plate at least one side of an LCD panel, thereby realizing excellent display quality. An LCD comprises an LCD panel(110), and a first polarizing plate(130) and a second polarizing plate(140) formed at both sides of the LCD panel. The LCD panel includes a liquid crystal layer aligned in a twisted nematic mode. The first polarizing plate or the second polarizing plate includes a negative-C-plate(120). The negative-C-plate satisfies the following equation; nx≒nynz, wherein, the nx represents refractive index in an x-axis, the ny represents refractive index in a y-axis, and the nz represents refractive index in a z-axis.

Description

편광판 및 액정 표시 장치 {Polarizer and Liquid Crystal Display}Polarizer and Liquid Crystal Display

도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 구비되는 액정 표시 패널을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display panel provided in the liquid crystal display device according to the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 개략 단면도.2 is a schematic cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 개략 단면도.3 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 시야각을 나타낸 그래프.4 and 5 are graphs showing viewing angles of the liquid crystal display according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110 : 액정 표시 패널 120, 152 : C 플레이트 110: liquid crystal display panel 120, 152: C plate

130, 140, 150, 160 : 편광판130, 140, 150, 160: polarizer

본 발명은 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원가 절감과 동시에 시야각을 확보할 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarizing plate and a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device capable of reducing cost and securing a viewing angle.

액정 표시 장치(LCD; Liquid Crystal Display)는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절 하여 기판에 투과되는 광의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표시하는 장치이다. 이러한 액정 표시 장치는 경량, 박형, 저전력구동, 풀-칼라, 고해상도 구현 등의 특징으로 인해 그 응용 범위가 확대되고 있는 실정이다. 현재 액정 표시 장치는 컴퓨터, 노트북, PDA, 전화기, TV, 오디오/비디오 기기 등에서 사용되고 있다.A liquid crystal display (LCD) displays a desired image by applying an electric field to a liquid crystal material having an anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and controlling the amount of light transmitted through the substrate by adjusting the intensity of the electric field. Device. Such liquid crystal display devices are expanding in application range due to features such as light weight, thinness, low power driving, full color, and high resolution. Currently, liquid crystal displays are used in computers, notebooks, PDAs, telephones, TVs, and audio / video devices.

액정 표시 장치 중 광학 특성이 우수하고, 흑백 표시가 선명하며, 응답 특성이 우수한 트위스티드 네마틱(TN; Twisted Nematic) 모드의 액정 표시 장치가 주로 사용되고 있다. 액정 표시 장치는 대향하는 상하 기판과 상하 기판 대향면 표면에 각각 형성되는 액정 구동 전극과 배향막, 또는 상하 기판의 대향면 배면에 형성되는 편광판을 포함한다. TN 모드의 액정 표시 장치는 상기 상하 기판 사이에 액정 분자들이 상하 배향막의 영향으로 나선형으로 트위스트(twist) 배열되는 것으로, 액정 분자가 고도로 균일하게 배향되어 있기 때문에, 개개의 액정 분자가 갖는 굴절률 이방성에 기인한 콘트라스트(contrast) 비나 색조 등의 표시 품질이 시각에 따라 다르다는 단점이 있다. 일반적으로 액정 표시 장치에 대한 수직 입사를 중심으로 하는 좁은 시야각 내에서만 최적의 콘트라스트 비를 나타내며, 시야각이 증가할수록 급속히 저하된다. 특히, 칼라 디스플레이 장치에 있어서 콘트라스트 비를 열화시킬 뿐 아니라 칼라 또는 색조 변화에 관련된 칼라 재생 열화를 나타내는 문제점이 있다. Twisted Nematic (TN) mode liquid crystal display devices having excellent optical characteristics, clear black and white display, and excellent response characteristics are mainly used among liquid crystal display devices. The liquid crystal display device includes a liquid crystal drive electrode and an alignment layer formed on the opposing upper and lower substrates and the upper and lower substrate opposing surfaces, respectively, or a polarizing plate formed on the back of the opposing surfaces of the upper and lower substrates. In the liquid crystal display of the TN mode, liquid crystal molecules are arranged in a spiral twist between the upper and lower substrates under the influence of the vertical alignment layer, and since the liquid crystal molecules are highly uniformly aligned, the liquid crystal molecules have refractive index anisotropy. There is a disadvantage that the display quality such as contrast ratio or color tone due to it varies with time. In general, an optimal contrast ratio is shown only within a narrow viewing angle centered on a vertical incidence to the liquid crystal display, and rapidly decreases as the viewing angle increases. In particular, there is a problem in the color display device that not only degrades the contrast ratio but also exhibits deterioration of color reproduction related to color or color tone changes.

종래에는 시야각을 보상하기 위하여 광시야각(WV; Wide View) 보상 필름을 상하 기판의 대향면 배면, 즉 상하 기판과 편광판 사이에 구비하였다. 광시야각 보상 필름은 투명한 필름 상에 러빙 처리한 배향막을 형성한 후, 배향막 상에 액정 폴리머 등을 도포하여 열처리 또는 자외선 경화 등을 실시하여 제조되는 것으로, 그 제조 공정이 복잡하고 가격이 비싸기 때문에 액정 표시 장치의 원가 상승을 야기하는 단점이 있다.Conventionally, in order to compensate for the viewing angle, a wide view (WV) compensation film is provided between the opposite back surface of the upper and lower substrates, that is, between the upper and lower substrates and the polarizing plate. The wide viewing angle compensation film is manufactured by forming a rubbing treatment alignment film on a transparent film, and then applying a liquid crystal polymer or the like on the alignment film to perform heat treatment or ultraviolet curing, and the manufacturing process is complicated and expensive. There is a disadvantage in that the cost of the display device is increased.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시야각을 확보하여 양호한 표시 품질을 실현하고, 동시에 원가를 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있는 편광판 및 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a polarizing plate and a liquid crystal display device capable of securing a viewing angle to realize good display quality, and at the same time reducing costs and improving productivity.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여 트위스티드 네마틱(TN; Twisted Nematic) 모드로 배향된 액정층을 포함하는 액정 표시 패널 및 상기 액정 표시 패널의 양측에 형성된 제 1 및 제 2 편광판을 포함하고, 상기 제 1 또는 제 2 편광판은

(여기서, nx는 x축의 광굴절률, ny는 y축의 광굴절률, nz는 z축의 광굴절률)를 만족하는 네가티브 C 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치를 제공한다. The present invention includes a liquid crystal display panel including a liquid crystal layer oriented in a twisted nematic (TN) mode and first and second polarizing plates formed on both sides of the liquid crystal display panel to achieve the above object, The first or second polarizing plate

(Nx is an optical refractive index on the x-axis, ny is an optical refractive index on the y-axis, and nz is an optical refractive index on the z-axis).

상기 C 플레이트는 수직 배향된 액정 필름, 이축 연신된 폴리카보네이트 필름, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름, 고리형 올레핀계 공중합 필름 또는 UV 경화형 짧은 피치 콜레스테릭 액정 필름을 포함할 수 있다. 상기 C 플레이트는 두께 방향의 리타데이션 값(Rth=((nx+ny)/2-nz)× d)이 120 내지 160㎚의 범위인 것이 바람직하다. The C plate may include a vertically oriented liquid crystal film, a biaxially stretched polycarbonate film, a triacetyl cellulose (TAC) film, a cyclic olefinic copolymer film or a UV curable short pitch cholesteric liquid crystal film. The C plate preferably has a retardation value (Rth = ((nx + ny) / 2-nz) × d) in the thickness direction in a range of 120 to 160 nm.

상기 제 1 또는 제 2 편광판은, 입사광을 편광시키기 위한 폴리 비닐 알코올 (PVA) 편광 필름, 상기 편광 필름의 양측면에 부착된 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 보호 필름 및 상기 보호 필름의 액정 표시 패널을 향하는 측면에 형성된 상기 C 플레이트를 포함할 수 있다. The first or second polarizing plate has a polyvinyl alcohol (PVA) polarizing film for polarizing incident light, a triacetyl cellulose (TAC) protective film attached to both sides of the polarizing film, and a side facing the liquid crystal display panel of the protective film. It may include the C plate formed in.

또한 상기 제 1 또는 제 2 편광판은, 입사광을 편광시키기 위한 폴리 비닐 알코올(PVA) 편광 필름, 상기 편광 필름의 액정 표시 패널을 향하는 일면에 부착된 상기 C 플레이트 및 상기 편광 필름의 타면에 부착된 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 보호 필름을 포함할 수 있다. In addition, the first or second polarizing plate is a polyvinyl alcohol (PVA) polarizing film for polarizing the incident light, the C plate attached to one surface facing the liquid crystal display panel of the polarizing film and a tree attached to the other surface of the polarizing film Acetyl cellulose (TAC) protective film.

상기 액정 표시 패널은, 블랙 매트릭스층, 칼라 필터층 및 공통 전극을 포함하는 제 1 기판, 박막 트랜지스터, 게이트라인, 데이터라인 및 화소 전극을 포함하고, 상기 제 1 기판과 대향하여 결합되는 제 2 기판 및 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 봉입된 상기 액정층을 포함하는 것을 특징으로 한다. The liquid crystal display panel includes a first substrate including a black matrix layer, a color filter layer, and a common electrode, a second substrate including a thin film transistor, a gate line, a data line, and a pixel electrode and coupled to the first substrate, and And the liquid crystal layer encapsulated between the first substrate and the second substrate.

상기 제 1 및 제 2 기판은 상기 기판 사이에 위치되는 액정층의 배향 방향을 정의하기 위하여 러빙 처리된 제 1 및 제 2 배향막을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 배향막은 서로 90°의 각도를 이루는 것을 특징으로 할 수 있다. The first and second substrates include rubbing treated first and second alignment layers to define an alignment direction of the liquid crystal layer positioned between the substrates, and the first and second alignment layers have an angle of 90 ° to each other. It can be characterized in that.

본 발명은 입사광을 편광시키기 위한 폴리 비닐 알코올(PVA) 편광 필름, 상기 편광 필름의 일면에 부착되어

(여기서, nx는 x축의 광굴절률, ny는 y축의 광굴절률, nz는 z축의 광굴절률)를 만족하는 네가티브 C 플레이트 및 상기 편광 필름의 타면에 부착된 보호 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판을 제공한다. 상기 C 플레이트는 수직 배향된 액정 필름, 이축 연신된 폴리카보네이트 필름, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름, 고리형 올레핀계 공중합 필름 또는 UV 경화형 짧은 피치 콜레스테릭 액정 필름을 포함할 수 있다.The present invention is attached to a polyvinyl alcohol (PVA) polarizing film for polarizing the incident light, one surface of the polarizing film

(Nx is the optical refractive index of the x-axis, ny is the optical refractive index of the y-axis, nz is the optical refractive index of the z-axis) and a polarizing plate comprising a protective film attached to the other surface of the polarizing film to provide. The C plate may include a vertically oriented liquid crystal film, a biaxially stretched polycarbonate film, a triacetyl cellulose (TAC) film, a cyclic olefin copolymer film or a UV curable short pitch cholesteric liquid crystal film.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you.

도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상부에 또는 위에 있다고 표현되는 경우는 각 부분이 다른 부분의 바로 상부 또는 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 각 부분과 다른 부분의 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., may be exaggerated for clarity, and like reference numerals designate like elements. In addition, when a part such as a layer, a film, an area, or a plate is expressed as being on or above another part, not only when each part is directly above or directly above the other part but also another part between each part and another part This includes cases.

도 1은 본 발명의 액정 표시 장치에 구비되는 액정 표시 패널을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display panel included in the liquid crystal display device of the present invention.

도 1을 참조하면, 액정 표시 패널(110)은 복수개의 칼라 필터가 구비되는 제 1 기판(111), 복수개의 박막 트랜지스터가 구비되고 상기 제 1 기판(111)과 대향하여 결합되는 제 2 기판(112), 실란트(114)를 통해 결합된 상기 제 1 기판(111)과 제 2 기판(112) 사이에 봉입된 액정(113)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the liquid crystal display panel 110 includes a first substrate 111 including a plurality of color filters, a second substrate including a plurality of thin film transistors and coupled to the first substrate 111. 112, the liquid crystal 113 encapsulated between the first substrate 111 and the second substrate 112 coupled through the sealant 114.

상기 제 1 기판(111)은 유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어진 절연 기판의 아래 면에 셀 영역들 사이의 광 간섭을 방지하기 위한 블랙 매트릭스와 적색, 녹색, 청색의 칼라 필터가 형성되고, 칼라 필터 위에는 유기 물질로 이루어진 오버코 트막이 형성되고, 오버코트막 위에는 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어진 공통 전극이 형성된다. The first substrate 111 has a black matrix and a red, green, and blue color filter formed on a lower surface of an insulating substrate made of a transparent insulating material such as glass to prevent optical interference between cell regions. An overcoat film made of an organic material is formed thereon, and a common electrode made of a transparent conductive material such as ITO or IZO is formed on the overcoat film.

상기 제 2 기판(112)은 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되어 있는 다수개의 게이트 라인과, 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열된 다수개의 소스 라인과, 상기 게이트 라인과 소스 라인이 교차하여 정의된 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성된 다수의 화소 전극과, 상기 게이트 라인 신호에 의해 스위칭되어 소스 라인 신호를 각 화소 전극에 전달하는 다수의 박막 트랜지스터가 형성된다. 상기의 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 게이트 절연막, 활성층 및 오믹 접촉층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함한다. 상기의 박막 트랜지스터와 화소 전극 간을 절연시키기 위한 보호층을 포함한다. The second substrate 112 has a plurality of gate lines arranged in one direction at regular intervals, a plurality of source lines arranged at regular intervals in a direction perpendicular to the gate line, and the gate lines and the source lines intersect each other. A plurality of pixel electrodes formed in a matrix form in a defined pixel area and a plurality of thin film transistors that are switched by the gate line signal to transfer a source line signal to each pixel electrode are formed. The thin film transistor includes a gate electrode, a gate insulating film, an active layer and an ohmic contact layer, a source electrode and a drain electrode. And a protective layer for insulating between the thin film transistor and the pixel electrode.

이와 같은 액정 표시 패널(110)은 상기 제 1 기판(111)과 상기 제 2 기판(112)을 결합하고 그 사이에 액정층(113)을 형성하여 이루어지며, 상기 제 2 기판(112)에 형성된 박막 트랜지스터를 구동하여 상기 액정(113)을 배향함으로써, 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표시한다. The liquid crystal display panel 110 is formed by combining the first substrate 111 and the second substrate 112 and forming a liquid crystal layer 113 therebetween, and formed on the second substrate 112. By driving the thin film transistor to orient the liquid crystal 113, the transmittance of light is adjusted to display an image.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 개략 단면도이다. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(110)과, 상기 액정 표시 패널(110)의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부 및 하부 편광판(140, 130)과, 상기 액정 표시 패널(110)과 하부 편광판(130) 사이에 형성된 C 플레이트(120)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the liquid crystal display includes a liquid crystal display panel 110, upper and lower polarizers 140 and 130 formed on upper and lower portions of the liquid crystal display panel 110, and the liquid crystal display panel 110. And a C plate 120 formed between the lower polarizer 130.

본 실시예의 액정 표시 패널(110)은 칼라 필터가 구비되는 제 1 기판과 박막 트랜지스터가 구비되는 제 2 기판 사이에 액정층을 포함하고, 상기 액정층은 트위스티드 네마틱(TN; Twisted Nematic) 모드로 배향되는 것을 특징으로 한다. 즉, 액정층에서의 액정 분자들이 제 1 기판과 제 2 기판 사이에서 소정 각도로 트위스트(twist)되어 배향된다. The liquid crystal display panel 110 according to the present exemplary embodiment includes a liquid crystal layer between a first substrate including a color filter and a second substrate including a thin film transistor, and the liquid crystal layer is in a twisted nematic (TN) mode. Orientated. That is, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are twisted and oriented at a predetermined angle between the first substrate and the second substrate.

이를 위해 제 1 기판과 제 2 기판의 내측면에 배향막이 형성되며, 제 1 기판과 제 2 기판의 배향막은 소정 각도를 이루도록 러빙된다. 이 때, 소정 각도는 90°인 것이 바람직하다. 이와 같이 러빙된 배향막들을 갖는 제 1 기판과 제 2 기판은 액정 분자들이 트위스트되도록 합착된다. To this end, an alignment layer is formed on inner surfaces of the first and second substrates, and the alignment layers of the first and second substrates are rubbed to form a predetermined angle. At this time, the predetermined angle is preferably 90 degrees. The first and second substrates having the rubbed alignment layers are bonded to each other so that the liquid crystal molecules are twisted.

상기 액정층은 양의 유전율 이방성을 갖는, 즉 길이 방향의 유전율보다 두께 방향의 유전율이 더 작은 액정 분자를 포함하는 수평배향형 액정층으로 이루어진다. 수평배향형 액정층은 전계가 인가되지 않는 경우에 액정 분자가 그 분자의 장축을 기판면에 대하여 평행으로 배향하는 액정층을 의미한다. The liquid crystal layer comprises a horizontally oriented liquid crystal layer having liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy, that is, having a smaller dielectric constant in the thickness direction than the dielectric constant in the longitudinal direction. The horizontally oriented liquid crystal layer refers to a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules align the long axis of the molecules in parallel to the substrate surface when no electric field is applied.

상기 상부 및 하부 편광판(140, 130)은 선편광된 빛의 진동 방향이 각각의 기판에서 접촉된 배향층의 방향에 평행하도록 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 외측면에 형성된다. 즉, 상부 및 하부 편광판(140, 130)은 투과축으로 진동하는 광만을 투과시키는 투과축을 포함하며, 제 1 기판의 외측면에 형성된 상부 편광판(140)은 상기 제 1 기판의 배향층의 방향과 평행한 투과축을 포함하고, 제 2 기판의 외측면에 형성된 하부 편광판(130)은 상기 제 2 기판의 배향층의 방향과 평행한 투과축을 포함한다. 따라서, 상기 한 쌍의 편광판(140, 130)의 투과축은 서로 직교하도록 구 성된다. The upper and lower polarizers 140 and 130 are formed on outer surfaces of the first substrate and the second substrate such that the vibration directions of the linearly polarized light are parallel to the directions of the alignment layers in contact with each substrate. That is, the upper and lower polarizers 140 and 130 include a transmission axis that transmits only the light oscillating in the transmission axis, and the upper polarizer 140 formed on the outer surface of the first substrate has the direction of the alignment layer of the first substrate. The lower polarizer 130 including a parallel transmission axis and formed on an outer surface of the second substrate includes a transmission axis parallel to the direction of the alignment layer of the second substrate. Therefore, the transmission axes of the pair of polarizing plates 140 and 130 are configured to be perpendicular to each other.

일반적으로 편광판(140, 130)은 편광 특성을 갖는 폴리 비닐 알코올(PVA; poly-vinyl alcohol film) 편광 필름(141, 131)과, 상기 PVA 편광 필름(141, 131)을 보호하기 위해 상, 하면에 부착된 트리아세틸 셀룰로오스(TAC; Tri-acetyl cellulose) 보호 필름(142, 143, 132, 133)으로 구성된다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 편광 필름(141, 131)을 보호하기 위한 보호 필름(142, 143, 132, 133)으로 투명성, 기계적 강도, 열안정성 등이 우수한 다양한 재질의 필름을 사용할 수 있다.In general, the polarizing plates 140 and 130 have upper and lower surfaces to protect the polyvinyl alcohol film (PVA) polarizing films 141 and 131 having polarization characteristics and the PVA polarizing films 141 and 131. And tri-acetyl cellulose (TAC) protective films 142, 143, 132, and 133 attached thereto. Of course, the present invention is not limited thereto, and as the protective films 142, 143, 132, and 133 for protecting the polarizing films 141 and 131, films of various materials having excellent transparency, mechanical strength, and thermal stability may be used.

이러한 구조의 액정 표시 장치는 전계가 인가되지 않은 경우에, 하부 편광판(130)으로부터 선평광된 빛은 액정층을 따라 단계적으로 비틀린 구조로 편광면이 회전하고, 액정층의 상부에서 상부 편광판(140)의 투과축과 평행하게 편광되어 나오며 흰색(White)으로 표시된다.In the liquid crystal display having such a structure, when an electric field is not applied, the light linearly linearized from the lower polarizer 130 rotates in a stepwise twisted structure along the liquid crystal layer, and the upper polarizer 140 is formed on the upper part of the liquid crystal layer. It is polarized parallel to the transmission axis of) and is displayed in white.

또한 전계가 인가되는 경우에 액정층의 액정 분자는 기판면에 대하여 거의 수직으로 배향되어 비틀린 구조가 사라지고, 하부 편광판(130)으로부터 선평광된 빛의 편광 방향은 더 이상 회전하지 않으며, 액정층을 통과한 빛은 상부 편광판(140)에 의해 흡수되어 흑색(Black)으로 표시된다.In addition, when an electric field is applied, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are almost perpendicular to the substrate surface, and the twisted structure disappears, and the polarization direction of the light linearly flattened from the lower polarizer 130 does not rotate anymore. The light passing through is absorbed by the upper polarizer 140 and displayed as black.

이와 같이 전계가 인가되지 않은 경우에 빛이 투과되는 모드를 노멀리 화이트(Normally White) 모드라고 지칭한다.As described above, a mode in which light is transmitted when no electric field is applied is referred to as a normally white mode.

그러나 배향막 표면 근방에 존재하는 액정 분자는 배향막으로부터 강한 배향규제력(계류 효과; anchoring effect)이 작용하기 때문에, 전계가 인가되는 경우에 도 이들 액정 분자의 배향은 변화하지 않는다. 즉, 흑색 표시를 수행하기 위한 전압이 인가된 상태에서도 기판면에 평행하게 배향된 채로의 액정 분자가 존재한다. 이러한 액정 분자는 액정층에 수직으로 입사하는 광에 대해 리타데이션(retadation) 왜곡을 야기하며, 흑색 표시 상태에서의 광 누출의 요인이 되어 콘트라스트 비를 저하시킨다. 특히, 액정 표시 장치의 표시면의 수직으로부터 시야각이 증가할수록 광 누출에 의해 표시 품질을 저하시킨다. However, since the liquid crystal molecules present near the surface of the alignment film have a strong anchoring effect (an anchoring effect) from the alignment film, the orientation of these liquid crystal molecules does not change even when an electric field is applied. That is, even when a voltage for performing black display is applied, liquid crystal molecules remain oriented parallel to the substrate surface. Such liquid crystal molecules cause retardation distortion with respect to light incident perpendicularly to the liquid crystal layer and become a cause of light leakage in a black display state, thereby lowering the contrast ratio. In particular, as the viewing angle increases from the vertical of the display surface of the liquid crystal display device, display quality is degraded due to light leakage.

이러한 리타데이션 왜곡을 보상하기 위하여 액정 표시 패널(110)과 그 일측에 형성된 편광판(140, 130) 사이에 네가티브 C 플레이트(120, C plate)를 형성한다. C 플레이트(120)는 x축과, y축과, C 플레이트의 수직인 z축으로 각각 소정의 광굴절율(nx, ny, nz)을 가지며,

의 관계를 갖는 것을 특징으로 한다. 여기서, nx는 x축의 광굴절율, ny는 y축의 광굴절율, nz는 z축의 광굴절율이다. 상기 C 플레이트(120)는 상기 광굴절율(nx, ny, nz)에 따라 입사된 광을 굴절시키는 기능을 가진다.In order to compensate for the retardation distortion, a negative C plate 120 is formed between the liquid crystal display panel 110 and the polarizing plates 140 and 130 formed at one side thereof. C plate 120 has a predetermined optical refractive index (nx, ny, nz) in the x-axis, y-axis, and the vertical z-axis of the C plate,

It is characterized by having a relationship of. Where nx is the optical refractive index on the x-axis, ny is the optical refractive index on the y-axis, and nz is the optical refractive index on the z-axis. The C plate 120 has a function of refracting incident light according to the light refractive indices nx, ny, and nz.

상기 C 플레이트(120)의 광학 이방성은 하기 수학식 1과 하기 수학식 2로 나타나는 면내의 리타데이션 값인 Re와 두께 방향의 리타데이션 값인 Rth로 나타낼 수 있다.The optical anisotropy of the C plate 120 may be represented by Re, which is an in-plane retardation value represented by Equation 1 and Equation 2 below, and Rth, which is a retardation value in the thickness direction.

Re=(nx-ny)× dRe = (nx-ny) × d

Rth=((nx+ny)/2-nz)× dRth = ((nx + ny) / 2-nz) × d

C 플레이트(120)는 면내의 리타데이션 값인 Re가 매우 작으며, 상기 왜곡된 잔류 리타데이션을 보상하기 위하여 두께 방향의 리타데이션 값인 Rth가 120 내지 160㎚의 범위인 것이 바람직하다. C plate 120 has a very small in-plane retardation value Re, and in order to compensate for the distorted residual retardation, Rth, which is a retardation value in the thickness direction, is preferably in a range of 120 to 160 nm.

상기 C 플레이트(120)로는 수직 배향된 액정 필름(Homotropic aligned liquid crystal film), 이축 연신된 폴리카보네이트 필름(bizxial stretched PC(polycarbonate) film), 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름, 고리형 올레핀(cyclo-olefin)계 공중합 필름, UV 경화형 짧은 피치 콜레스테릭 액정(UV curable short pitch cholesteric liquid crystal) 필름 등을 사용할 수 있다. The C plate 120 may include a vertically aligned liquid crystal film, a biaxially stretched polycarbonate film, a triacetyl cellulose (TAC) film, and a cyclo-olefin. olefin-based copolymer films, UV curable short pitch cholesteric liquid crystal films, and the like.

또한 상기 편광판(140, 130)의 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 보호 필름(142, 143, 132, 133)으로 일부 잔류 리타데이션의 보상 효과를 얻을 수 있다. 일반적으로 편광 필름(141, 131)의 보호 역할을 위해 사용되는 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 보호 필름(142, 143, 132, 133)은 면내의 리타데이션 값인 Re가 2 내지 5㎚이고, 두께 방향의 리타데이션 값인 Rth가 40 내지 55㎚의 범위를 포함한다. In addition, the triacetyl cellulose (TAC) protective films 142, 143, 132, and 133 of the polarizers 140 and 130 may compensate for the residual retardation. In general, the triacetyl cellulose (TAC) protective films 142, 143, 132, and 133, which are used for the protective role of the polarizing films 141 and 131, have an in-plane retardation value of Re of 2 to 5 nm. The retardation value Rth includes a range of 40 to 55 nm.

이러한 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 보호 필름(142, 143, 132, 133)의 리타데이션 값과 상기 C 플레이트(120)의 리타데이션 값으로 인해, 액정층의 잔류 리타데이션을 보상하고 광 누출을 방지할 수 있다. Due to the retardation value of the triacetyl cellulose (TAC) protective film (142, 143, 132, 133) and the retardation value of the C plate 120, to compensate for the residual retardation of the liquid crystal layer and prevent light leakage Can be.

상기 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 보호 필름의 리타데이션 값을 조절하여 잔류 리타데이션의 보상 효과를 더 크게 할 수도 있다. 예를 들어 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 보호 필름의 연신 조건을 조절하여 면내의 리타데이션 값(Re) 또는 두께 방향의 리타데이션 값(Rth)을 조절할 수 있다. The retardation value of the triacetyl cellulose (TAC) protective film may be adjusted to increase the compensation effect of the residual retardation. For example, the stretching conditions of the triacetyl cellulose (TAC) protective film may be adjusted to adjust the in-plane retardation value Re or the retardation value Rth in the thickness direction.

따라서 본 발명은 흑색 표시 상태에서 액정층의 잔류 리타데이션을 보상하고, 흑색 표시 상태에서의 광 누출을 방지할 수 있다. 특히, C 플레이트를 사용하지 않은 경우에 비해 상대적으로 넓은 시야각을 확보하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 이와 동시에 본 발명은 한 장의 C 플레이트를 사용함으로써, 종래 제조 공정이 복잡하고 가격이 비싼 광시야각 보상 필름을 사용한 경우에 비해 원가를 절감할 수 있는 이점이 있다. Therefore, the present invention can compensate for the residual retardation of the liquid crystal layer in the black display state and prevent light leakage in the black display state. In particular, the display quality can be improved by securing a relatively wide viewing angle compared with the case where the C plate is not used. At the same time, the present invention has the advantage of reducing the cost compared to the case of using a wide viewing angle compensation film, which is complicated and expensive in the conventional manufacturing process, by using a single C plate.

상기 C 플레이트는 액정 표시 패널과 일측에 형성된 편광판 사이에 형성되며, 액정 표시 패널로부터 광원을 향한 방향에 형성된 편광판의 내측, 즉 액정 표시 패널과 하부 편광판의 사이에 형성되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, C 플레이트는 액정 표시 패널과 상부 편광판의 사이에 형성될 수도 있으며, 액정 표시 패널의 양측에 형성될 수도 있다. 또한 잔류 리타데이션을 보상하기 위한 별도의 광학 보상 필름을 더 포함할 수도 있다. The C plate is formed between the liquid crystal display panel and the polarizing plate formed on one side, and is preferably formed inside the polarizing plate formed in the direction from the liquid crystal display panel toward the light source, that is, between the liquid crystal display panel and the lower polarizing plate. Of course, the present invention is not limited thereto, and the C plate may be formed between the liquid crystal display panel and the upper polarizing plate, or may be formed on both sides of the liquid crystal display panel. It may also further comprise a separate optical compensation film for compensating for the residual retardation.

상술한 예는 별도의 C 플레이트를 포함하여 구성하였으나, 상기 상부 또는 하부 편광판의 편광 필름에 C 플레이트가 부착된 일체형 편광판을 사용할 수도 있다. 즉, 상기의 편광판은 PVA 편광 필름과, 편광 필름의 양측에 보호 필름으로 형성된 TAC 보호 필름을 포함하여 구성하였으나, 이에 한정되지 않고 상부 또는 하부 편광판의 일측의 보호 필름을 C 플레이트로 형성한 일체형 편광판을 사용할 수도 있다. 이에 대해 하기에서 설명하며, 상기 일실시예의 경우와 중복되는 설명은 생략한다. Although the above-described example is configured to include a separate C plate, an integrated polarizing plate having a C plate attached to the polarizing film of the upper or lower polarizing plate may be used. That is, the polarizing plate includes a PVA polarizing film and a TAC protective film formed of protective films on both sides of the polarizing film. However, the polarizing plate is not limited thereto. The integrated polarizing plate is formed by forming a C plate on one side of the upper or lower polarizing plate. You can also use This will be described below, and descriptions overlapping with those of the embodiment will be omitted.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 개략 단면도 이다. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(110)과, 상기 액정 표시 패널(110)의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부 및 하부 편광판(160, 150)을 포함하고, 상기 하부 편광판(150)은 C 플레이트(152)가 부착되어 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 하부 편광판(150)은 편광 특성을 갖는 PVA 편광 필름(151)과, 상기 편광 필름(151)의 액정 표시 패널(110)을 향하는 일면에 부착된 C 플레이트(152)와, 상기 편광 필름(151)의 타면에 부착된 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 보호 필름(153)을 포함한다. 여기서, C 플레이트(152)는 x축과, y축과, C 플레이트(152)의 수직인 z축으로 각각 소정의 광굴절율(nx, ny, nz)을 갖고,

를 만족하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 3, the liquid crystal display includes a liquid crystal display panel 110, upper and lower polarizers 160 and 150 formed on upper and lower portions of the liquid crystal display panel 110, respectively. ) Is characterized in that the C plate 152 is attached and formed integrally. That is, the lower polarizing plate 150 includes a PVA polarizing film 151 having polarization characteristics, a C plate 152 attached to one surface of the polarizing film 151 facing the liquid crystal display panel 110, and the polarizing film ( And a triacetyl cellulose (TAC) protective film 153 attached to the other side of 151. Here, the C plate 152 has a predetermined optical refractive index (nx, ny, nz) on the x-axis, the y-axis, and the vertical z-axis of the C plate 152, respectively.

Characterized by satisfying.

이와 같이 상기 C 플레이트를 포함하는 일체형 편광판을 하부 편광판으로 사용하여 구성하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 일체형 편광판을 상부 편광판으로 구성하거나, 상부 및 하부 편광판으로 동시에 구성가능하다. As described above, the integrated polarizer including the C plate is used as the lower polarizer, but the present invention is not limited thereto. The integrated polarizer may be configured as the upper polarizer or the upper and lower polarizers.

도 4 및 도 5는 본 발명의 액정 표시 장치를 이용하여 C 플레이트의 리타데이션(retardation)에 따른 시야각의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 4는 수직(vertical) 방향에서의 시야각을 나타낸 것이고, 도 5는 수평(horizontal) 방향에서의 시야각을 나타낸 것이다.4 and 5 are graphs showing changes in viewing angles according to retardation of a C plate using the liquid crystal display of the present invention. 4 illustrates a viewing angle in the vertical direction, and FIG. 5 illustrates a viewing angle in the horizontal direction.

도 4 및 도 5를 참조하면, C 플레이트를 포함하지 않는 경우보다 C 플레이트를 포함한 액정 표시 장치의 경우 시야각이 향상된 것을 볼 수 있다. 특히, 두께 방향의 리타데이션 값인 Rth가 120㎚ 및 140㎚인 경우에, 보다 넓은 시야각을 확보 할 수 있음을 알 수 있다.4 and 5, it can be seen that the viewing angle of the liquid crystal display including the C plate is improved compared to the case without the C plate. In particular, when the Rth which is the retardation value of the thickness direction is 120 nm and 140 nm, it turns out that a wider viewing angle can be ensured.

이와 같이 본 발명은 액정 표시 패널의 일측에 C 플레이트를 형성함으로써, 흑색 표시 상태에서의 광 누출을 방지하고, C 플레이트를 사용하지 않은 경우에 비해 상대적으로 넓은 시야각을 확보하여 양호한 표시 품질을 실현할 수 있다. 또한 본 발명은 한 장의 C 플레이트를 사용함으로써, 종래 제조 공정이 복잡하고 가격이 비싼 광시야각 보상 필름을 사용한 경우에 비해 원가를 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. As described above, the present invention forms a C plate on one side of the liquid crystal display panel, thereby preventing light leakage in a black display state, and securing a relatively wide viewing angle as compared with the case where the C plate is not used, thereby achieving good display quality. have. In addition, the present invention has the advantage of improving the productivity by reducing the cost compared to the case of using a wide viewing angle compensation film, which is complicated and expensive in the conventional manufacturing process, by using a single C plate.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable Example, the scope of the present invention is not limited to a specific Example and should be interpreted by the attached Claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

본 발명은 액정 표시 패널의 일측에 C 플레이트를 형성함으로써, 시야각을 확보하여 양호한 표시 품질을 실현할 수 있다. 이와 동시에 원가를 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, by forming a C plate on one side of the liquid crystal display panel, a viewing angle can be ensured and good display quality can be realized. At the same time, there is an advantage to improve productivity by reducing costs.

Claims (9)

트위스티드 네마틱(TN; Twisted Nematic) 모드로 배향된 액정층을 포함하는 액정 표시 패널; 및A liquid crystal display panel including a liquid crystal layer oriented in a twisted nematic (TN) mode; And 상기 액정 표시 패널의 양측에 형성된 제 1 및 제 2 편광판을 포함하고, First and second polarizing plates formed on both sides of the liquid crystal display panel, 상기 제 1 또는 제 2 편광판은

(여기서, nx는 x축의 광굴절률, ny는 y축의 광굴절률, nz는 z축의 광굴절률)를 만족하는 네가티브(negative) C 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. The first or second polarizing plate

Wherein nx comprises a negative C plate that satisfies the optical refractive index of the x-axis, ny the optical refractive index of the y-axis, and nz the optical refractive index of the z-axis. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 C 플레이트는 수직 배향된 액정 필름, 이축 연신된 폴리카보네이트 필름, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름, 고리형 올레핀계 공중합 필름 또는 UV 경화형 짧은 피치 콜레스테릭 액정 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. The C plate comprises a vertically oriented liquid crystal film, a biaxially stretched polycarbonate film, a triacetyl cellulose (TAC) film, a cyclic olefin copolymer film or a UV curable short pitch cholesteric liquid crystal film. Device. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 C 플레이트는 두께 방향의 리타데이션 값(Rth=((nx+ny)/2-nz)× d)이 120 내지 160㎚의 범위인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. The C plate has a retardation value (Rth = ((nx + ny) / 2-nz) × d) in a thickness direction in a range of 120 to 160 nm. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 1 또는 제 2 편광판은, The first or second polarizing plate, 입사광을 편광시키기 위한 폴리 비닐 알코올(PVA) 편광 필름;Polyvinyl alcohol (PVA) polarizing films for polarizing incident light; 상기 편광 필름의 양측면에 부착된 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 보호 필름; 및Triacetyl cellulose (TAC) protective films attached to both sides of the polarizing film; And 상기 보호 필름의 액정 표시 패널을 향하는 측면에 형성된 상기 C 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. And the C plate formed on a side facing the liquid crystal display panel of the protective film. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 1 또는 제 2 편광판은, The first or second polarizing plate, 입사광을 편광시키기 위한 폴리 비닐 알코올(PVA) 편광 필름;Polyvinyl alcohol (PVA) polarizing films for polarizing incident light; 상기 편광 필름의 액정 표시 패널을 향하는 일면에 부착된 상기 C 플레이트; 및The C plate attached to one surface of the polarizing film facing the liquid crystal display panel; And 상기 편광 필름의 타면에 부착된 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 보호 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치. And a triacetyl cellulose (TAC) protective film attached to the other surface of the polarizing film. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 액정 표시 패널은, The liquid crystal display panel, 블랙 매트릭스층, 칼라 필터층 및 공통 전극을 포함하는 제 1 기판;A first substrate comprising a black matrix layer, a color filter layer and a common electrode; 박막 트랜지스터, 게이트라인, 데이터라인 및 화소 전극을 포함하고, 상기 제 1 기판과 대향하여 결합되는 제 2 기판; 및A second substrate including a thin film transistor, a gate line, a data line, and a pixel electrode and coupled to the first substrate; And 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 봉입된 상기 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the liquid crystal layer encapsulated between the first substrate and the second substrate. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 제 1 및 제 2 기판은 상기 기판 사이에 위치되는 액정층의 배향 방향을 정의하기 위하여 러빙 처리된 제 1 및 제 2 배향막을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 배향막은 서로 90°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The first and second substrates include rubbing treated first and second alignment layers to define an alignment direction of the liquid crystal layer positioned between the substrates, and the first and second alignment layers have an angle of 90 ° to each other. A liquid crystal display device, characterized in that. 입사광을 편광시키기 위한 폴리 비닐 알코올(PVA) 편광 필름;Polyvinyl alcohol (PVA) polarizing films for polarizing incident light; 상기 편광 필름의 일면에 부착되어

(여기서, nx는 x축의 광굴절률, ny는 y축의 광굴절률, nz는 z축의 광굴절률)를 만족하는 네가티브 C 플레이트; 및Attached to one surface of the polarizing film

A negative C plate satisfying (where nx is an optical refractive index on the x-axis, ny is an optical refractive index on the y-axis, and nz is an optical refractive index on the z-axis); And 상기 편광 필름의 타면에 부착된 보호 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판. And a protective film attached to the other surface of the polarizing film. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 C 플레이트는 수직 배향된 액정 필름, 이축 연신된 폴리카보네이트 필름, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름, 고리형 올레핀계 공중합 필름 또는 UV 경화형 짧은 피치 콜레스테릭 액정 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판. Wherein the C plate comprises a vertically oriented liquid crystal film, a biaxially stretched polycarbonate film, a triacetyl cellulose (TAC) film, a cyclic olefin copolymer film or a UV curable short pitch cholesteric liquid crystal film.

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