KR20090073868A - In plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

An in plane switching mode liquid crystal display device and a method of manufacturing the same are provided to reduce light leakage of a diagonal direction by 75% in a dark state, thereby improving contrast of a diagonal viewing angle. An LCD(Liquid Crystal Display) panel comprises an array substrate(101a), a color filter substrate(101b) and a liquid crystal layer(180) formed between the array substrate and the color filter substrate. The liquid crystal layer is classified into the first liquid crystal layer(180a) and the second liquid crystal layer(180b). A pre-tilt angle of an alignment film of upper and lower parts is adjusted by making the first and second liquid crystal layers opposite each other. The LCD panel has an alignment direction of an anti-parallel structure to compensate for light leakage in a diagonal direction.

Description

횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법{IN PLANE SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}Transverse electric field type liquid crystal display device and manufacturing method thereof {IN PLANE SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}

본 발명은 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상하 좌우 및 대각방향의 명암 대비비를 향상시키는 동시에 컬러 쉬프트를 개선한 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transverse electric field type liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a transverse electric field type liquid crystal display device and a method for manufacturing the same in which the contrast ratio in the up, down, left, right and diagonal directions is improved and color shift is improved. It is about.

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, with increasing interest in information display and increasing demand for using a portable information carrier, a lightweight flat panel display (FPD), which replaces a conventional display device, a cathode ray tube (CRT), is used. The research and commercialization of Korea is focused on. In particular, the liquid crystal display (LCD) of the flat panel display device is an image representing the image using the optical anisotropy of the liquid crystal, is excellent in resolution, color display and image quality, and is actively applied to notebooks or desktop monitors have.

상기 액정표시장치는 크게 제 1 기판인 컬러필터(color filter) 기판과 제 2 기판인 어레이(array) 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.The liquid crystal display 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, 상기 컬러필터 기판은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터와 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix), 그리고 상기 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어져 있다.In this case, the color filter substrate is formed between a color filter composed of a plurality of sub-color filters that implements red (R), green (G), and blue (B) colors and the sub-color filter. A black matrix for dividing and blocking light passing through the liquid crystal layer, and a transparent common electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer.

또한, 상기 어레이 기판은 종횡으로 배열되어 다수개의 화소영역을 정의하는 다수개의 게이트라인과 데이터라인, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 상기 화소영역 위에 형성된 화소전극으로 이루어져 있다.The array substrate may include a plurality of gate lines and data lines arranged vertically and horizontally to define a plurality of pixel regions, thin film transistors (TFTs), which are switching elements formed at intersections of the gate lines and data lines, and the The pixel electrode is formed on the pixel region.

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

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

이에 액정분자를 기판에 대해 수평한 방향으로 구동시켜 시야각을 170도 이상으로 향상시킨 횡전계(In Plane Switching; IPS)방식 액정표시장치가 있으며, 이 하 도면을 참조하여 상기 횡전계방식 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다.Accordingly, there is an in-plane switching (IPS) type liquid crystal display device in which a liquid crystal molecule is driven in a horizontal direction with respect to a substrate to improve the viewing angle to 170 degrees or more. Hereinafter, the transverse field type liquid crystal display device will be described with reference to the accompanying drawings. It will be described in detail.

도 1은 일반적인 횡전계방식 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도로써, 실제의 액정표시장치에서는 N개의 게이트라인과 M개의 데이터라인이 교차하여 MxN개의 화소가 존재하지만 설명을 간단하게 하기 위해 도면에는 한 화소를 나타내고 있다.1 is a plan view schematically illustrating a portion of an array substrate of a general transverse electric field type liquid crystal display device. In an actual liquid crystal display device, N gate lines and M data lines intersect to present MxN pixels, but the description will be simplified. For the sake of illustration, one pixel is shown.

또한, 도 2는 도 1에 도시된 어레이 기판의 I-I'선에 따른 단면을 나타내는 예시도로써, 도 1에 도시된 어레이 기판과 상기 어레이 기판에 대응하여 합착된 컬러필터 기판을 함께 나타내고 있다.FIG. 2 is an exemplary view illustrating a cross section taken along line II ′ of the array substrate illustrated in FIG. 1, and illustrates the array substrate illustrated in FIG. 1 and the color filter substrate bonded together corresponding to the array substrate. .

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 투명한 어레이 기판(10)에는 상기 어레이 기판(10) 위에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인(16)과 데이터라인(17)이 형성되어 있으며, 상기 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 the transparent array substrate 10 to be arranged on the array substrate 10 vertically and horizontally to define a pixel area. The thin film transistor T, which is a switching element, is formed at the intersection of the gate line 16 and the data line 17.

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

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

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

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

그리고, 투명한 컬러필터 기판(5)에는 상기 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, the transparent color filter substrate 5 implements the black matrix 6 and red, green and blue colors that prevent light leakage from the thin film transistor T, the gate line 16 and the data line 17. The color filter 7 for this is formed.

이와 같이 구성된 상기 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(5)의 대향(對向)면에는 상기 액정분자의 초기 배향방향을 결정짓는 배향막(미도시)이 각각 형성되어 있으며, 또한 상기 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(5)의 외측 면에는 광 흡수축이 서로 수직이 되도록 편광판(미도시)이 각각 배치되어 있다.On the opposite surface of the array substrate 10 and the color filter substrate 5 configured as described above, an alignment film (not shown) for determining the initial alignment direction of the liquid crystal molecules is formed, and the array substrate ( 10) and a polarizing plate (not shown) are disposed on the outer surface of the color filter substrate 5 so that the light absorption axes are perpendicular to each other.

상기와 같은 구조를 갖는 일반적인 횡전계방식 액정표시장치는 공통전극(8)과 화소전극(18)이 동일한 어레이 기판(10) 상에 배치되어 횡전계를 발생시키고 액정분자가 상기 어레이 기판(10)에 평행한 상기 횡전계와 나란하게 배열되기 때문에 시야각을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.In the general transverse electric field type liquid crystal display device having the above structure, 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 formed on the array substrate 10. Since it is arranged in parallel with the transverse electric field parallel to the has a merit that can improve the viewing angle.

그런데, 이러한 횡전계방식 액정표시장치는 암(black) 상태를 표시할 때 대각방향에서 빛의 누설이 발생하여, 낮은 명암 대비비(contrast ratio)를 나타내는 문제가 있다.However, such a transverse electric field type liquid crystal display has a problem in that light leakage occurs in a diagonal direction when displaying a black state, thereby showing a low contrast ratio.

도 3a는 일반적인 횡전계방식 액정표시장치에 있어서, 암 상태의 휘도 시야각 특성을 시뮬레이션(simulation)한 결과를 나타내는 도면이며, 도 3b는 암 상태의 휘도 시야각 특성을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.3A is a diagram illustrating a result of simulating a luminance viewing angle characteristic in a dark state in a general transverse electric field type liquid crystal display device, and FIG. 3B is a diagram illustrating a result of measuring luminance viewing angle characteristics in a dark state.

이때, 상기 도 3a 및 도 3b는 편광판의 PVA(polyvinyl acetate)층과 액정층 사이에 0-RT(Rth가 0nm에 근접한 TAC(Tri-acetyl cellulose)) 필름이 적용되며, 액정표시패널의 배향막이 2도의 각도로 프리틸트(pre-tilt)된 경우의 암 상태의 휘도 시야각 특성을 예를 들어 나타내고 있다.3A and 3B illustrate a 0-RT (TAC (Tri-acetyl cellulose) film in which Rth is close to 0 nm) is applied between the PVA (polyvinyl acetate) layer and the liquid crystal layer of the polarizer, and the alignment layer of the liquid crystal display panel is The luminance viewing angle characteristic of the dark state in the case of pre-tilting at an angle of 2 degrees is shown, for example.

또한, 하부 편광판과 상부 편광판은 광 흡수축이 서로 직교하도록 배열되며, 액정층의 광축은 상기 하부 편광판의 광 흡수축과 평행한 상태이다.In addition, the lower polarizer and the upper polarizer are arranged such that the light absorption axes are perpendicular to each other, and the optical axis of the liquid crystal layer is in a state parallel to the light absorption axis of the lower polarizer.

도면에 도시된 바와 같이, 암 상태일 때 액정표시패널의 대각방향에 해당하는 45도, 135도, 225도 및 315도에서 큰 빛샘이 발생하여 휘도가 증가하게 되고, 이에 따라 액정표시장치의 명암 대비비가 저하되는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 대각방향의 휘도는 경사각과 동경각이 (60, 45)일 때 약 8nit로 측정이 되고, 암 상태에서의 대각 시야각의 최대 투과율은 약 0.009232에 해당함을 알 수 있다.As shown in the drawing, in the dark state, large light leakage occurs at 45 degrees, 135 degrees, 225 degrees, and 315 degrees corresponding to the diagonal direction of the liquid crystal display panel, thereby increasing the brightness, and accordingly the contrast of the liquid crystal display device. It can be seen that the contrast ratio is lowered. For example, the luminance in the diagonal direction is measured to be about 8 nits when the tilt angle and the tilt angle are (60, 45), and the maximum transmittance of the diagonal viewing angle in the dark state corresponds to about 0.009232.

그런데, 이러한 문제는 횡전계방식 액정표시장치 자체의 문제가 아니라 일반적으로 사용되는 편광판에 기인하는 문제이다. 즉, 일반적으로 대각 빛샘은 액정층에 기인한 효과보다 편광판에 의한 효과가 크며, 횡전계방식 액정표시장치와 같이 횡전계 모드는 전 방위에서 액정에 영향을 받지 않도록 초기 배향 상태를 결정할 수 있으므로 이런 경우 빛샘은 전적으로 편광판에 기인하게 된다.However, such a problem is not a problem of the transverse electric field type liquid crystal display itself but a problem due to a polarizing plate which is generally used. That is, in general, diagonal light leakage has a greater effect due to the polarizing plate than the effect due to the liquid crystal layer. Like the transverse electric field type liquid crystal display, the transverse electric field mode can determine the initial alignment state so as not to be affected by the liquid crystal in all directions. In this case, light leakage is entirely due to the polarizer.

이는 편광판의 광 흡수축이 서로 직교하는 편광판일지라도, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 시야각 방향에 따라 두 편광판의 직교(直交)성이 깨지는 현상이 나타나기 때문이다. 이때, 도 4a 및 4b에 도시된 실선은 예를 들어 상부 편광판의 광 흡수축 방향을 나타내며, 점선은 하부 편광판의 광 흡수축 방향을 나타낸다.This is because even if the light absorption axes of the polarizing plates are orthogonal to each other, as shown in FIGS. 4A and 4B, the orthogonality of the two polarizing plates is broken along the viewing angle direction. At this time, the solid lines shown in FIGS. 4A and 4B represent, for example, the light absorption axis direction of the upper polarizing plate, and the dotted line represents the light absorption axis direction of the lower polarizing plate.

도 4a에 도시된 바와 같이, 정면에서 액정표시패널을 바라보는 경우에는 상, 하부 편광판의 광 흡수축이 90도를 이루게 되어 암 상태를 구현하지만, 도 4b에 도시된 바와 같이 대각방향에서 액정표시패널을 바라보는 경우에는 상, 하부 편광판의 광 흡수축이 90도 이상이 되어 두 편광판의 직교성이 깨지기 때문에 빛샘이 발생하게 된다.As shown in FIG. 4A, when the LCD panel is viewed from the front, the light absorption axes of the upper and lower polarizers form 90 degrees to realize a dark state. However, as shown in FIG. 4B, the LCD displays in a diagonal direction. When looking at the panel, light leakage occurs because the light absorption axis of the upper and lower polarizers is 90 degrees or more, and the orthogonality of the two polarizers is broken.

이와 같이 횡전계방식 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 광축이 수직 상태가 깨지는 대각방향에서는 빛샘이 발생하여 화질 저하를 야기하게 된다.As described above, the transverse electric field type liquid crystal display device 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 is small according to voltage and the optical axis of the upper and lower polarizers is vertical in the up, down, left, and right directions. Although excellent in the optical axis of the upper and lower polarizers, light leakage occurs in a diagonal direction in which the vertical state is broken, causing deterioration of image quality.

이와 같은 대각방향의 화질 저하를 개선하기 위해서는 보상필름(compensation film)을 적용하여야 하는데, 이러한 보상필름을 적용한 보상 구조는 비용이 증가 한다는 단점이 있다.In order to improve such deterioration of the image quality in the diagonal direction, a compensation film should be applied. However, the compensation structure using the compensation film has a disadvantage in that the cost increases.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 별도의 보상필름 없이 암 상태에서 대각방향의 빛샘을 방지하도록 한 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.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 transverse electric field type liquid crystal display device and a manufacturing method thereof to prevent light leakage in a diagonal direction in a dark state without a separate compensation film.

본 발명의 다른 목적은 별도의 보상필름 없이 컬러 쉬프트 현상을 개선시키도록 한 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same to improve a color shift phenomenon without a separate compensation film.

본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in the configuration and claims of the invention described below.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 횡전계방식 액정표시장치는 컬러필터 기판과 어레이 기판으로 이루어진 액정표시패널; 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 형성되며, 상, 하부에서 서로 대칭이 되도록 배열된 제 1 액정층 및 제 2 액정층으로 이루어진 액정층; 및 상기 액정표시패널의 외측 면에 위치하는 편광판을 포함한다.In order to achieve the above object, a transverse electric field type liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal display panel consisting of a color filter substrate and an array substrate; A liquid crystal layer formed between the color filter substrate and the array substrate, the liquid crystal layer comprising a first liquid crystal layer and a second liquid crystal layer arranged to be symmetrical with each other on and below the color filter substrate; And a polarizer disposed on an outer surface of the liquid crystal display panel.

본 발명의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법은 컬러필터 기판과 어레이 기판을 준비하는 단계; 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판의 대향면에 배향방향이 비 평행 구조를 가지도록 각각 배향막을 형성하는 단계; 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 액정층을 형성하되, 상기 배향막의 배향방향에 따라 상, 하부에서 서로 대칭이 되도록 제 1 액정층 및 제 2 액정층을 형성하는 단계; 및 상기 컬 러필터 기판과 어레이 기판의 외측 면에 각각 편광판을 형성하는 단계를 포함한다.Method of manufacturing a transverse electric field type liquid crystal display device of the present invention comprises the steps of preparing a color filter substrate and an array substrate; Forming alignment layers on opposite surfaces of the color filter substrate and the array substrate such that the alignment directions have non-parallel structures; Forming a liquid crystal layer between the color filter substrate and the array substrate, and forming a first liquid crystal layer and a second liquid crystal layer to be symmetrical with each other in the upper and lower sides according to the alignment direction of the alignment layer; And forming polarizing plates on outer surfaces of the color filter substrate and the array substrate, respectively.

본 발명의 횡전계방식 액정표시장치의 다른 제조방법은 컬러필터 기판과 어레이 기판을 준비하는 단계; 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판의 대향면에 배향막을 형성하는 단계; 상기 배향막에 열처리를 하여 상기 배향막의 프리틸트 각을 1.0도 미만으로 조절하는 단계; 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계; 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판의 외측 면에 각각 편광판을 형성하는 단계를 포함한다.Another manufacturing method of the transverse electric field type liquid crystal display device of the present invention comprises the steps of preparing a color filter substrate and an array substrate; Forming an alignment layer on an opposite surface of the color filter substrate and the array substrate; Heat-treating the alignment layer to adjust the pretilt angle of the alignment layer to less than 1.0 degree; Forming a liquid crystal layer between the color filter substrate and the array substrate; And forming polarizing plates on outer surfaces of the color filter substrate and the array substrate, respectively.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법은 암 상태에서 대각방향의 빛샘이 75% 수준으로 감소하여 대각 시야각의 명암 대비비가 향상되는 효과를 제공한다.As described above, the transverse electric field type liquid crystal display device and the method of manufacturing the same according to the present invention provide the effect that the contrast ratio of the diagonal viewing angle is improved by reducing the light leakage in the diagonal direction to 75% level in the dark state.

또한, 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법은 시야각에 따른 컬러 쉬프트가 개선되는 한편 암 상태에서 상하 좌우 대칭성이 증가됨으로써 화질이 개선되는 효과를 제공한다.In addition, the transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same according to the present invention provide an effect of improving image quality by improving color shift according to a viewing angle and increasing symmetry in the dark state.

또한, 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법은 보상필름을 적용하지 않음으로써 비용을 절감시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the transverse electric field type liquid crystal display device and the manufacturing method thereof according to the present invention provides an effect that can reduce the cost by not applying a compensation film.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치를 개략적으로 나 타내는 단면도로써, 배향막의 프리틸트 각을 줄여 줌으로써 별도의 보상필름 없이 대각방향의 시야각 특성을 향상시킨 본 발명의 실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치를 나타내고 있다.5 is a cross-sectional view schematically illustrating a transverse electric field type liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention. An embodiment of the present invention improves the viewing angle characteristic in a diagonal direction without a separate compensation film by reducing the pretilt angle of the alignment layer. The transverse electric field liquid crystal display device according to the present invention is shown.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치(100)는 영상을 출력하는 액정표시패널(110)과 상기 액정표시패널(110)의 하부에 위치하는 제 1 편광판(105) 및 상기 액정표시패널(110)의 상부에 위치하는 제 2 편광판(115)으로 이루어져 있다. 여기서, 상기 액정표시패널(110)의 상부와 하부는 특정 위치를 한정하는 것은 아니며, 따라서 상기 액정표시패널(110)의 상부에 제 1 편광판(105)이 위치하고 상기 액정표시패널(110)의 하부에 제 2 편광판(115)이 위치할 수도 있다.As shown in the figure, the transverse electric field type liquid crystal display device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel 110 for outputting an image and a first polarizing plate disposed under the liquid crystal display panel 110. And a second polarizing plate 115 positioned on the liquid crystal display panel 110. Here, the upper and lower portions of the liquid crystal display panel 110 do not limit a specific position. Therefore, the first polarizing plate 105 is positioned on the upper portion of the liquid crystal display panel 110 and the lower portion of the liquid crystal display panel 110. The second polarizer 115 may be located.

이때, 도면에는 자세히 도시하지 않았지만, 상기 액정표시패널(110)은 크게 컬러필터 기판과 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.In this case, although not shown in detail in the drawing, the liquid crystal display panel 110 is largely composed of a color filter substrate and an array substrate and a liquid crystal layer formed between the color filter substrate and the array substrate.

이때, 상기 액정층은 전계가 존재하지 않는 상태에서 균질하게(homogeneous) 배향된 네마틱 액정을 포함할 수 있으며, 이러한 액정층은 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.In this case, the liquid crystal layer may include a homogeneous oriented homogeneous liquid crystal in the absence of an electric field, and the liquid crystal layer may exhibit a refractive index distribution of nx> ny = nz (in-plane The refractive index is set to nx and ny, and the refractive index in the thickness direction is set to nz). At this time, in this specification, ny = nz includes not only the case where ny and nz are completely the same, but also the case where ny and nz are substantially the same.

이러한 굴절률 분포를 나타내는 액정층을 사용하는 구동 모드로는, 예를 들어 횡전계방식이나 프린지 필드 스위칭(Fringe Field Switching; FFS)모드 등을 들 수 있다.As a drive mode which uses the liquid crystal layer which shows such refractive index distribution, a transverse electric field system, a fringe field switching (FFS) mode, etc. are mentioned, for example.

상기 횡전계방식은 전압 제어 복굴절(Electrically Controlled Birefringence; ECB) 효과를 이용하여, 전계가 존재하지 않는 상태에서 균질하게 배향된 네마틱 액정을 화소전극과 공통전극으로 형성한 횡전계를 통해 구동시키는 방식이다.The transverse electric field method uses a voltage controlled birefringence (ECB) effect to drive a homogeneously oriented nematic liquid crystal in the absence of an electric field through a transverse electric field formed of a pixel electrode and a common electrode. to be.

또한, 상기 FFS모드는 상기 횡전계방식과 동일한 방식으로 구동되는데, FFS모드의 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 FFS mode is driven in the same manner as the transverse electric field method. The lateral electric field of the FFS mode is called a fringe field, and the fringe field has a gap between the upper and lower substrates between the pixel electrode and the common electrode formed of a transparent conductive material. It can form by setting narrower than the space | interval.

여기서, 본 발명의 제 1 실시예의 경우에는 횡전계방식 액정표시장치를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 상기 FFS모드 액정표시장치에도 적용될 수 있다.In the case of the first embodiment of the present invention, a transverse electric field type liquid crystal display device is described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to the FFS mode liquid crystal display device.

상기 컬러필터 기판은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터 및 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)로 이루어져 있다.The color filter substrate distinguishes between a color filter composed of a plurality of sub-color filters for implementing red (R), green (G), and blue (B) colors and the sub-color filter. It consists of a black matrix (blocking light) passing through the liquid crystal layer (black matrix).

또한, 상기 어레이 기판은 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트라인과 데이터라인, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터 및 상기 화소영역 위에 형성되어 횡전계를 발생하는 화소전극과 공통전극으로 이루어져 있다.The array substrate may include a plurality of gate lines and data lines arranged vertically and horizontally to define a plurality of pixel regions, a thin film transistor which is a switching element formed at an intersection of the gate lines and data lines, and a transverse electric field formed on the pixel region. It consists of a pixel electrode and a common electrode for generating a.

이와 같이 구성된 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판의 대향(對向)면에는 상기 액정층의 액정분자의 초기 배향방향을 결정짓는 배향막(미도시)이 각각 형성되어 있으며, 이때 본 발명의 경우에는 상기 배향막의 프리틸트 각이 1.0도 미만이 되도록 배향되는 것을 특징으로 한다.An alignment film (not shown) for determining the initial alignment direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is formed on opposite surfaces of the array substrate and the color filter substrate configured as described above. It is characterized by being oriented so that the pretilt angle of will be less than 1.0 degree.

상기 제 1 편광판(105)은 제 1 지지체(102)와 제 2 지지체(104) 및 상기 제 1 지지체(102)와 제 2 지지체(104) 사이에 위치한 제 1 편광소자(103)를 포함한다. 그리고, 상기 제 2 편광판(115)은 제 3 지지체(112)와 제 4 지지체(114) 및 상기 제 3 지지체(112)와 제 4 지지체(114) 사이에 위치한 제 2 편광소자(113)를 포함한다.The first polarizer 105 includes a first support 102 and a second support 104, and a first polarizer 103 disposed between the first support 102 and the second support 104. In addition, the second polarizing plate 115 includes a third support 112 and a fourth support 114, and a second polarizer 113 positioned between the third support 112 and the fourth support 114. do.

이때, 상기 제 1 편광소자(103)와 제 2 편광소자(113)는 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol; PVA)로 이루어질 수 있으며, 상기 제 1 지지체(102) 내지 제 4 지지체(114)는 상기 PVA층을 보호하기 위해 위상지연(retardation)이 없는 일반적인 보호필름(protection film)으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스(Tri-acetyl cellulose; TAC), 0-RT(Rth가 0nm에 근접하는 변형된 TAC을 의미하며, 0-TAC이라고도 함)나 COP(Cyclo-olefin-Polymer) 등으로 이루어질 수 있다.In this case, the first polarizing element 103 and the second polarizing element 113 may be made of polyvinyl alcohol (PVA), and the first support body 102 to the fourth support body 114 may be formed of the PVA. In order to protect the layer, it can be made of a general protection film without retardation, for example, tri-acetyl cellulose (TAC), 0-RT (modification in which Rth is close to 0 nm). It means the TAC, it may be made of 0-TAC) or COP (Cyclo-olefin-Polymer).

또한, 상기 제 1 편광소자(103)와 제 2 편광소자(113)는 자연광이나 편광으로부터 임의의 편광으로 변환될 수 있는 필름을 말한다. 이때, 상기 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 성 분을 흡수, 반사 및 산란시키는 기능으로부터 선택되는 적어도 1개 이상의 기능을 갖는 것이 사용될 수 있다.In addition, the first polarizing device 103 and the second polarizing device 113 refers to a film that can be converted from natural light or polarized light into any polarized light. At this time, when the incident light is divided into two orthogonal polarization components, the first polarization element 103 and the second polarization element 113 have a function of allowing one polarization component to pass therethrough, and the other polarization component. One having at least one function selected from the functions of absorbing, reflecting and scattering components can be used.

그리고, 상기 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.The optical film used for the first polarizing element 103 and the second polarizing element 113 is not particularly limited, but is, for example, a polymer film containing, as a main component, a PVA-based resin containing iodine or a dichroic dye. The O type polarizing element which orientated the oriented film, the liquid crystalline composition containing a dichroic substance, and a liquid crystalline compound to a fixed direction, and the E type polarizing element which orientated a lyotropic liquid crystal to a fixed direction, etc. are mentioned.

이와 같은 상기 제 1 편광소자(103)는 그 흡수축이 대향하는 상기 제 2 편광소자(113)의 흡수축과 실질적으로 직교하도록 배치되게 되며, 상기 액정축의 광축은 상기 제 1 편광소자(103)의 광 흡수축과 평행한 상태이다. 이때, 전술한 바와 같이, 상기 액정표시패널(110) 상부에 제 1 편광판(105)이 위치하고 상기 액정표시패널(110) 하부에 제 2 편광판(115)이 위치하는 경우에는 상기 액정축의 광축은 상기 제 2 편광소자(113)의 광 흡수축과 평행한 상태가 되게 된다.The first polarization element 103 is disposed such that its absorption axis is substantially orthogonal to the absorption axis of the second polarization element 113 facing each other, and the optical axis of the liquid crystal axis is the first polarization element 103. It is in a state parallel to the light absorption axis of. In this case, as described above, when the first polarizing plate 105 is positioned above the liquid crystal display panel 110 and the second polarizing plate 115 is positioned below the liquid crystal display panel 110, the optical axis of the liquid crystal axis is It becomes a state parallel to the light absorption axis of the second polarizing element 113.

도 6a 내지 도 6d는 프리틸트 각이 각각 1.5도, 1.0도, 0.5도 및 0.0도인 경우의 횡전계방식 액정표시장치에 있어서, 암 상태의 휘도 시야각 특성을 나타내는 도면이다.6A to 6D are diagrams showing luminance viewing angle characteristics in a dark state in a transverse electric field type liquid crystal display device in which the pretilt angles are 1.5 degrees, 1.0 degrees, 0.5 degrees, and 0.0 degrees, respectively.

즉, 상기 도 6a 내지 도 6d는 상기 본 발명의 실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치에 있어서, 액정표시패널 내 배향막의 프리틸트 각을 각각 1.5도, 1.0도, 0.5도 및 0.0도로 하였을 경우의 암 상태의 휘도 시야각 특성을 나타내고 있다.6A to 6D illustrate the pretilt angles of the alignment layers in the liquid crystal display panel of 1.5 degrees, 1.0 degrees, 0.5 degrees, and 0.0 degrees, respectively, in the transverse electric field type liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention. The luminance viewing angle characteristic of the dark state is shown.

도 6a 내지 도 6d에 도시된 바와 같이, 배향막의 프리틸트 각에 따라 정면 블랙은 변함이 없으나 대각방향의 블랙 특성에 차이가 있음을 알 수 있다.As shown in FIGS. 6A to 6D, the frontal black does not change according to the pretilt angle of the alignment layer, but the black characteristic in the diagonal direction is different.

먼저, 프리틸트 각이 1.5도인 경우에 암 상태에서의 대각 시야각의 최대 투과율은 약 0.008599에 해당하며, 프리틸트 각이 1.0도인 경우에 암 상태에서의 대각 시야각의 최대 투과율은 약 0.007999에 해당함을 알 수 있다.First, when the pretilt angle is 1.5 degrees, the maximum transmittance of the diagonal viewing angle in the dark state corresponds to about 0.008599, and when the pretilt angle is 1.0 degree, the maximum transmittance of the diagonal viewing angle in the dark state corresponds to about 0.007999. Can be.

또한, 프리틸트 각이 0.5도인 경우에 암 상태에서의 대각 시야각의 최대 투과율은 약 0.007431에 해당하며, 프리틸트 각이 0.0도인 경우에 암 상태에서의 대각 시야각의 최대 투과율은 약 0.006895에 해당함을 알 수 있다.In addition, when the pretilt angle is 0.5 degree, the maximum transmittance of the diagonal viewing angle in the dark state corresponds to about 0.007431, and when the pretilt angle is 0.0 degree, the maximum transmittance of the diagonal viewing angle in the dark state corresponds to about 0.006895. Can be.

이와 같이 프리틸트 각이 줄어들수록 대각 시야각의 최대 투과율이 줄어듦을 알 수 있으며, 이는 프리틸트 각이 0.0도에 가까워질수록 대각방향의 블랙 휘도가 감소하는 것을 의미한다. 이때, 프리틸트 각이 0.0도인 경우에 기준조건(전술한 도 3a에 도시된 프리틸트 각이 2.0도인 경우)대비 암 상태에서 대각방향의 빛샘이 75% 수준으로 감소하여 대각 시야각의 명암 대비비가 향상되는 효과를 제공한다.As the pretilt angle decreases as described above, the maximum transmittance of the diagonal viewing angle decreases, which means that as the pretilt angle approaches 0.0 degrees, the black luminance in the diagonal direction decreases. At this time, when the pretilt angle is 0.0 degrees, the light leakage in the diagonal direction is reduced to 75% in the dark state compared to the reference condition (when the pretilt angle shown in FIG. 3a is 2.0 degrees), and the contrast ratio of the diagonal viewing angle is improved. To be effective.

또한, 도 7a 내지 도 7e는 프리틸트 각이 각각 2.0도, 1.5도, 1.0도, 0.5도 및 0.0도인 경우의 횡전계방식 액정표시장치에 있어서, 암 상태의 컬러 쉬프트 시야각 특성을 나타내는 도면이다.7A to 7E are diagrams showing the color shift viewing angle characteristics in the dark state in the transverse electric field type liquid crystal display device when the pretilt angles are 2.0 degrees, 1.5 degrees, 1.0 degrees, 0.5 degrees, and 0.0 degrees, respectively.

도 7a 내지 도 7e에 도시된 바와 같이, 배향막의 프리틸트 각에 따라 컬러 쉬프트에 차이가 있음을 알 수 있다.As shown in FIGS. 7A to 7E, it can be seen that there is a difference in color shift depending on the pretilt angle of the alignment layer.

즉, 횡전계방식 액정표시장치의 경우, 액정의 분산(dispersion) 특성에 기인하여 시야각에 따른 컬러 쉬프트(color shift) 현상이 발생하게 되는데 프리틸트 각이 0.0도에 가까워질수록 컬러 쉬프트가 개선되어 화질이 개선되는 것을 알 수 있다.That is, in the case of the transverse electric field type liquid crystal display device, color shift phenomenon according to the viewing angle occurs due to dispersion characteristics of the liquid crystal. As the pretilt angle approaches 0.0 degrees, the color shift is improved. It can be seen that the image quality is improved.

그리고, 도 8a 내지 도 8e는 프리틸트 각이 각각 2.0도, 1.5도, 1.0도, 0.5도 및 0.0도인 경우의 횡전계방식 액정표시장치에 있어서, 암 상태의 상하 좌우 대칭성을 나타내는 도면이다.8A to 8E are diagrams showing vertical and horizontal symmetry of the dark state in the transverse electric field type liquid crystal display device in which the pretilt angles are 2.0 degrees, 1.5 degrees, 1.0 degrees, 0.5 degrees, and 0.0 degrees, respectively.

이때, 상기 도 8a 내지 도 8e에 도시된 실선은 극각에 따른 좌우의 블랙 휘도를 나타내며, 점선은 극각에 따른 상하의 블랙 휘도를 나타내고 있다.In this case, the solid lines illustrated in FIGS. 8A to 8E represent black luminances at left and right sides according to polar angles, and dashed lines represent black luminances at upper and lower sides corresponding to polar angles.

도 8a 내지 도 8e에 도시된 바와 같이, 배향막의 프리틸트 각이 0.0도에 가까워질수록 상하 및 좌우에 대한 블랙 휘도의 대칭 특성이 좋아지는 것을 알 수 있다.As shown in FIGS. 8A to 8E, it can be seen that as the pretilt angle of the alignment layer approaches 0.0 degrees, the symmetry characteristic of the black luminance with respect to the top, bottom, left and right is improved.

먼저, 프리틸트 각이 2.0도인 경우에 암 상태에서의 좌우의 최대 투과율은 약 0.000299이고 상하의 최대 투과율은 약 0.000098에 해당하며, 프리틸트 각이 1.5도인 경우에 암 상태에서의 좌우의 최대 투과율은 약 0.000207이고 상하의 최대 투과율은 약 0.000098에 해당함을 알 수 있다.First, when the pretilt angle is 2.0 degrees, the maximum transmittance of the left and right in the dark state is about 0.000299, and the upper and lower maximum transmittances correspond to about 0.000098. When the pretilt angle is 1.5 degree, the maximum transmittance of the left and right in the cancer state is about It can be seen that the maximum transmittance above and below 0.000207 is about 0.000098.

또한, 프리틸트 각이 1.0도인 경우에 암 상태에서의 좌우의 최대 투과율은 약 0.000145이고 상하의 최대 투과율은 약 0.000098에 해당하며, 프리틸트 각이 0.5도인 경우에 암 상태에서의 좌우의 최대 투과율은 약 0.000109이고 상하의 최대 투과율은 약 0.000098에 해당함을 알 수 있다.In addition, when the pretilt angle is 1.0 degree, the maximum transmittance of left and right in the dark state is about 0.000145 and the maximum transmittance of the upper and lower sides is about 0.000098, and when the pretilt angle is 0.5 degree, the maximum transmittance of right and left in the cancer state is about It can be seen that the maximum transmittance of 0.000109 and up and down corresponds to about 0.000098.

그리고, 프리틸트 각이 0.0도인 경우에 암 상태에서의 좌우의 최대 투과율은 약 0.000099이고 상하의 최대 투과율은 약 0.000098에 해당하여 상하 및 좌우에 대 한 블랙 휘도의 대칭 특성이 가장 좋은 것을 알 수 있다.When the pretilt angle is 0.0 degrees, the maximum transmittance of the left and right in the dark state is about 0.000099 and the maximum transmittance of the top and bottom correspond to about 0.000098.

이와 같이 액정표시패널 내 배향막의 프리틸트 각이 0.0도에 가까워질수록 대각방향의 블랙 휘도 특성 및 컬러 쉬프트가 개선되는 것을 알 수 있으며, 상기 프리틸트 각이 0.0도에 가까워질수록 상하 및 좌우에 대한 상기 블랙 휘도의 대칭 특성이 향상되는 것을 알 수 있다.As the pretilt angle of the alignment layer in the liquid crystal display panel approaches 0.0 degrees, the black luminance characteristic and color shift in the diagonal direction are improved. As the pretilt angle approaches 0.0 degrees, the vertical tilt angle increases and decreases in the vertical direction. It can be seen that the symmetry characteristic of the black luminance is improved.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 비 평행(anti-parallel) 구조의 배향방향을 가지는 횡전계방식 액정표시패널을 개략적으로 나타내는 단면도로써, 프리틸트 각을 0.0도로 조절할 수 있는 방법을 예를 들어 나타내고 있다.9 is a cross-sectional view schematically illustrating a transverse electric field type liquid crystal display panel having an alignment direction of an anti-parallel structure according to an embodiment of the present invention. It is shown.

도면에 도시된 바와 같이, 액정표시패널은 크게 어레이 기판(101a)과 컬러필터 기판(101b) 및 상기 어레이 기판(101a)과 컬러필터 기판(101b) 사이에 형성된 액정층(180)으로 구성된다.As shown in the figure, the liquid crystal display panel is largely composed of an array substrate 101a and a color filter substrate 101b and a liquid crystal layer 180 formed between the array substrate 101a and the color filter substrate 101b.

이때, 도면에는 자세히 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터 기판(101b)은 적, 녹 및 청의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터 및 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층(180)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스로 이루어져 있다.In this case, although not shown in detail, the color filter substrate 101b distinguishes between the color filter and the sub-color filter composed of a plurality of sub-color filters for implementing red, green, and blue colors, and the liquid crystal layer 180. It consists of a black matrix that blocks light that passes through).

또한, 상기 어레이 기판(101a)은 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트라인과 데이터라인, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터 및 상기 화소영역 위에 형성되어 횡전계를 발생하는 화소전극과 공통전극으로 이루어져 있다.In addition, the array substrate 101a is formed on the pixel region and the thin film transistor, which is a switching element formed in a cross region of the gate line and the data line, the plurality of gate lines and data lines arranged vertically and horizontally. And a pixel electrode and a common electrode for generating a transverse electric field.

이와 같이 구성된 상기 어레이 기판(101a)과 컬러필터 기판(101b)의 대향(對 向)면에는 상기 액정층(180)의 액정분자의 초기 배향방향을 결정짓는 배향막(미도시)이 각각 형성되어 있으며, 또한 상기 어레이 기판(101a)과 컬러필터 기판(101b)의 외측 면에는 광 흡수축이 서로 수직이 되도록 제 1 편광판(미도시)과 제 2 편광판(미도시)이 각각 배치되어 있다.Alignment films (not shown) for determining the initial alignment direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 180 are formed on opposite surfaces of the array substrate 101a and the color filter substrate 101b configured as described above. Further, a first polarizing plate (not shown) and a second polarizing plate (not shown) are disposed on the outer surfaces of the array substrate 101a and the color filter substrate 101b so that the light absorption axes are perpendicular to each other.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치는 배향막의 프리틸트 각을 0.0도로 만드는 것과 같은 동일한 효과를 주기위해 상기 액정층(180)을 상부의 제 1 액정층(180a) 및 하부의 제 2 액정층(180b)으로 구분하는 한편, 상기 제 1 액정층(180a) 및 제 2 액정층(180b)이 서로 대칭이 되는 방향으로 배향이 되도록 상, 하부 배향막의 프리틸트 각을 조절하는 것을 특징으로 한다.In this case, in the transverse electric field type liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the liquid crystal layer 180 is disposed on the upper liquid crystal layer 180a and the lower liquid crystal layer 180 to give the same effect as to make the pretilt angle of the alignment layer 0.0. The second liquid crystal layer 180b of the second liquid crystal layer 180b, and adjusts the pretilt angle of the upper and lower alignment layers such that the first liquid crystal layer 180a and the second liquid crystal layer 180b are aligned in a symmetrical direction. It is characterized by.

즉, 일반적인 배향막을 적용하는 대신에 러빙 방향을 비 평행(anti-parallel) 구조를 가지도록 함으로써 대각 방향에서의 빛샘을 보상할 수 있게 된다.That is, the light leakage in the diagonal direction can be compensated by having the anti-parallel structure in the rubbing direction instead of applying the general alignment layer.

한편, 프리틸트 각을 0.0도로 조절할 수 있는 다른 방법으로는 일반적인 배향막에 후처리 공정을 추가함으로써 프리틸트 각을 1.0도 미만으로 감소시킬 수 있는 방법이 있다.On the other hand, another method of adjusting the pretilt angle to 0.0 degree is a method of reducing the pretilt angle to less than 1.0 degree by adding a post-treatment process to a general alignment layer.

즉, 경화된 폴리이미드 배향막에 열처리 공정을 추가함으로써 고분자 체인(chain)이 이완(relaxation)되어 프리 용적(free volume)이 감소하여 프리틸트 각을 낮추는 효과가 있다.That is, by adding a heat treatment process to the cured polyimide alignment layer, the polymer chain is relaxed to reduce the free volume, thereby lowering the pretilt angle.

이때, 상기 열처리 공정 온도는 배향막 경화온도보다 낮은 230도 미만으로 할 수 있으며, 열처리 시간은 5시간 미만으로 할 수 있다.In this case, the heat treatment process temperature may be less than 230 degrees lower than the alignment film curing temperature, the heat treatment time may be less than 5 hours.

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.Many details are set forth in the foregoing description but should be construed as illustrative of preferred embodiments rather than to limit the scope of the invention. Therefore, the invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the claims and their equivalents.

도 1은 일반적인 횡전계방식 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.1 is a plan view schematically illustrating a portion of an array substrate of a general transverse electric field type liquid crystal display device;

도 2는 도 1에 도시된 어레이 기판의 I-I'선에 따른 단면을 나타내는 예시도.FIG. 2 is an exemplary view showing a cross section taken along line II ′ of the array substrate shown in FIG. 1. FIG.

도 3a는 일반적인 횡전계방식 액정표시장치에 있어서, 암 상태의 휘도 시야각 특성을 시뮬레이션(simulation)한 결과를 나타내는 도면.FIG. 3A is a view showing a result of simulating a luminance viewing angle characteristic in a dark state in a general transverse electric field type liquid crystal display device. FIG.

도 3b는 일반적인 횡전계방식 액정표시장치에 있어서, 암 상태의 휘도 시야각 특성을 측정한 결과를 나타내는 도면.3B is a view showing the results of measuring luminance viewing angle characteristics in a dark state in a general transverse electric field liquid crystal display device;

도 4a는 정면에서 바라보는 경우에 있어서, 직교하는 상, 하부 편광판의 광 흡수축을 개략적으로 나타내는 예시도.4A is an exemplary diagram schematically showing the light absorption axes of the upper and lower polarizing plates that are perpendicular to each other when viewed from the front.

도 4b는 대각방향에서 바라보는 경우에 있어서, 직교하는 상, 하부 편광판의 광 흡수축을 개략적으로 나타내는 예시도.4B is an exemplary view schematically showing light absorption axes of upper and lower polarizing plates that are perpendicular to each other when viewed in a diagonal direction.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도.5 is a cross-sectional view schematically showing a transverse electric field type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6d는 프리틸트 각이 각각 1.5도, 1.0도, 0.5도 및 0.0도인 경우의 횡전계방식 액정표시장치에 있어서, 암 상태의 휘도 시야각 특성을 나타내는 도면.6A to 6D are diagrams showing luminance viewing angle characteristics in a dark state in a transverse electric field type liquid crystal display device in which the pretilt angles are 1.5 degrees, 1.0 degrees, 0.5 degrees, and 0.0 degrees, respectively.

도 7a 내지 도 7e는 프리틸트 각이 각각 2.0도, 1.5도, 1.0도, 0.5도 및 0.0도인 경우의 횡전계방식 액정표시장치에 있어서, 암 상태의 컬러 쉬프트 시야각 특 성을 나타내는 도면.7A to 7E are diagrams showing color shift viewing angle characteristics of a dark state in a transverse electric field type liquid crystal display device having pretilt angles of 2.0 degrees, 1.5 degrees, 1.0 degrees, 0.5 degrees, and 0.0 degrees, respectively.

도 8a 내지 도 8e는 프리틸트 각이 각각 2.0도, 1.5도, 1.0도, 0.5도 및 0.0도인 경우의 횡전계방식 액정표시장치에 있어서, 암 상태의 상하 좌우 대칭성을 나타내는 도면.8A to 8E are diagrams showing up, down, left, and right symmetry of a dark state in a transverse electric field type liquid crystal display device having pretilt angles of 2.0 degrees, 1.5 degrees, 1.0 degrees, 0.5 degrees, and 0.0 degrees, respectively.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 비 평행(anti-parallel) 구조의 배향방향을 가지는 횡전계방식 액정표시패널을 개략적으로 나타내는 단면도.9 is a schematic cross-sectional view of a transverse electric field type liquid crystal display panel having an alignment direction of an anti-parallel structure according to an exemplary embodiment of the present invention.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **

100 : 액정표시장치 110 : 액정표시패널100 liquid crystal display device 110 liquid crystal display panel

101a : 어레이 기판 101b: 컬러필터 기판101a: array substrate 101b: color filter substrate

102 : 제 1 지지체 103 : 제 1 편광소자102: first support 103: first polarizer

104 : 제 2 지지체 105 : 제 1 편광판104: second support 105: first polarizing plate

112 : 제 3 지지체 113 : 제 2 편광소자112: third support 113: second polarizer

114 : 제 4 지지체 115 : 제 2 편광판114: fourth support body 115: second polarizing plate

180 : 액정층 108a : 제 1 액정층180: liquid crystal layer 108a: first liquid crystal layer

108b : 제 2 액정층108b: second liquid crystal layer

Claims (7)

컬러필터 기판과 어레이 기판으로 이루어진 액정표시패널;A liquid crystal display panel comprising a color filter substrate and an array substrate; 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 형성되며, 상, 하부에서 서로 대칭이 되도록 배열된 제 1 액정층 및 제 2 액정층으로 이루어진 액정층; 및A liquid crystal layer formed between the color filter substrate and the array substrate, the liquid crystal layer comprising a first liquid crystal layer and a second liquid crystal layer arranged to be symmetrical with each other on and below the color filter substrate; And 상기 액정표시패널의 외측 면에 위치하는 편광판을 포함하는 횡전계방식 액정표시장치.And a polarizing plate disposed on an outer surface of the liquid crystal display panel. 제 1 항에 있어서, 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판의 대향면에 형성되어 상기 제 1 액정층과 제 2 액정층의 액정분자의 초기 배향방향을 결정하는 배향막을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계방식 액정표시장치.The transversal layer of claim 1, further comprising an alignment layer formed on an opposite surface of the color filter substrate and the array substrate to determine an initial alignment direction of the liquid crystal molecules of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer. Electric field type liquid crystal display device. 제 2 항에 있어서, 상기 배향막의 배향방향이 비 평행(anti-parallel) 구조를 가짐에 따라 상기 제 1 액정층과 제 2 액정층이 상, 하부에서 서로 대칭이 되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 횡전계방식 액정표시장치.3. The transverse direction of claim 2, wherein the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are arranged to be symmetrical with each other in the upper and lower sides as the alignment direction of the alignment layer has an anti-parallel structure. Electric field type liquid crystal display device. 컬러필터 기판과 어레이 기판을 준비하는 단계;Preparing a color filter substrate and an array substrate; 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판의 대향면에 배향방향이 비 평행 구조를 가지도록 각각 배향막을 형성하는 단계;Forming alignment layers on opposite surfaces of the color filter substrate and the array substrate such that the alignment directions have non-parallel structures; 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 액정층을 형성하되, 상기 배향막 의 배향방향에 따라 상, 하부에서 서로 대칭이 되도록 제 1 액정층 및 제 2 액정층을 형성하는 단계; 및Forming a liquid crystal layer between the color filter substrate and the array substrate, and forming a first liquid crystal layer and a second liquid crystal layer to be symmetrical with each other in the upper and lower sides according to the alignment direction of the alignment layer; And 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판의 외측 면에 각각 편광판을 형성하는 단계를 포함하는 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법.And forming polarizing plates on outer surfaces of the color filter substrate and the array substrate, respectively. 컬러필터 기판과 어레이 기판을 준비하는 단계;Preparing a color filter substrate and an array substrate; 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판의 대향면에 배향막을 형성하는 단계;Forming an alignment layer on an opposite surface of the color filter substrate and the array substrate; 상기 배향막에 열처리를 하여 상기 배향막의 프리틸트 각을 1.0도 미만으로 조절하는 단계;Heat-treating the alignment layer to adjust the pretilt angle of the alignment layer to less than 1.0 degree; 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계; 및Forming a liquid crystal layer between the color filter substrate and the array substrate; And 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판의 외측 면에 각각 편광판을 형성하는 단계를 포함하는 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법.And forming polarizing plates on outer surfaces of the color filter substrate and the array substrate, respectively. 제 5 항에 있어서, 상기 열처리는 배향막의 경화온도보다 낮은 230도 미만에서 진행하는 것을 특징으로 하는 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법.The method of manufacturing a transverse electric field liquid crystal display device according to claim 5, wherein the heat treatment is performed at less than 230 degrees lower than the curing temperature of the alignment layer. 제 5 항에 있어서, 상기 열처리는 5시간 미만으로 진행하는 것을 특징으로 하는 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법.The method of manufacturing a transverse electric field type liquid crystal display device according to claim 5, wherein the heat treatment is performed for less than 5 hours.
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