KR101293564B1

KR101293564B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR101293564B1
Application number: KR1020050068554A
Authority: KR
Inventors: 김상일; 홍왕수; 최정예
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2013-08-06
Also published as: US20070024780A1; KR20070013889A; CN1904683A; TW200706976A; US7724331B2; CN100504531C; JP2007034308A

Abstract

본발명은 액정표시장치에 관한 것이다. 본발명에 따른 액정표시장치는 박막트랜지스터가 형성되어 있는 제1기판, 상기 제1기판에 대향하는 제2기판 그리고 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 형성되어 있는 수직배향 액정층을 포함하는 투과형 액정표시패널과; 상기 제1기판의 외부에 순차적으로 부착되어 있는 제1위상차필름 및 제1편광필름과; 상기 제2기판의 외부에 순차적으로 부착되어 있는 제2위상차필름과 제2편광필름을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 시야각이 개선된 투과형 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이고,

도 2는 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 분해사시도이고,

도 3은 액정층의 위상지연값과 투과율의 관계를 나타내는 그래프이고,

도 4는 TN모드 액정표시장치에서 시야각에 따른 계조별 투과율을 나타낸 그래프이고,

도 5는 종래 VA모드 액정표시장치에서 시야각에 따른 계조별 투과율을 나타낸 그래프이고,

도 6은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 시야각에 따른 계조별 투과율을 나타낸 그래프이고,

도 7 내지 도 10은 각각 본발명의 제2실시예 내지 제5실시예에 따른 액정표시장치의 개략 단면도이다.

* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *

21 : 제1λ/4필름 30 : 제1편광판

41 : 제2λ/4필름 42 : C-플레이트

50 : 제2편광판 100 : 박막트랜지스터 기판

200 : 컬러필터 기판 300 : 액정층

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 위상차필름을 사용하여 시야각이 향상된 투과형 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판과 컬러필터층이 형성되어 있는 컬러필터 기판, 그리고 이들 사이에 액정층이 위치하고 있는 액정표시패널을 포함한다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다. 또한 각 기판의 외부에는 서로 직교하는 투과축을 가지는 편광판이 부착되어 있다.

이와 같은 액정표시장치는 액정층의 굴절율 이방성 효과를 이용하여 화면을 표시한다. 액정층의 액정 분자는 인가 전압에 따라 그 광축이 회전하게 되며, 이에 따라 광의 위상차를 조절하여 투과 광량을 조절한다.

액정분자는 장축방향의 굴절율과 단축방향의 굴절율이 서로 다른 복굴절성을 갖는데, 이 복굴절성에 의해 액정표시장치를 보는 위치에 따라 정면에서 벗어난 위치에서 볼 때의 빛의 양과 색특성이 정면에서 볼 경우와 달라진다. 따라서 액정 물질을 이용하는 액정표시장치는 시야각에 따라 대비비(contrast ratio)의 변화, 색상 변이(color shift), 계조반전(gray inversion) 등의 현상이 발생한다.

최근 중소형 모바일 제품의 표시장치 중에서 패널을 90도로 회전시키는 모 델이 개발되고 있어 액정표시장치의 시야각이 중요해지고 있다.

액정표시장치 중 비틀림 네마틱(twisted nematic, TN)모드 액정표시장치의 경우 좌우시야각은 양호하지만 상하측 계조반전이 문제된다. TN모드 액정표시장치에서는 광시야각필름(wide view film)을 사용하면 시야각은 넓어지지만 하측 및 대각선 방향 계조반전을 제거하기는 용이하지 않다.

수직배향(vertical alignment, VA)모드 액정표시장치는 TN모드 액정표시장치의 문제점인 시야각과 응답속도를 개선하기 위해 개발되었다. VA 모드에서는 시야각을 향상시키기 위하여 전극을 패터닝하거나(patterned vertical alignment, PVA), 한 화소를 여러 도메인으로(multi-domain vertical alignment, MVA) 분할하는데 이로 인해 공정이 복잡해지는 문제가 있다.

본발명의 목적은 시야각이 개선된 투과형 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 제1기판, 상기 제1기판에 대향하는 제2기판 그리고 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 형성되어 있는 수직배향 액정층을 포함하는 투과형 액정표시패널과; 상기 제1기판의 외부에 순차적으로 부착되어 있는 제1위상차필름 및 제1편광필름과; 상기 제2기판의 외부에 순차적으로 부착되어 있는 제2위상차필름과 제2편광필름을 포함하는 액정표시장치에 의하여 달성될 수 있다.

상기 제1기판과 상기 제2기판은 각각 상기 액정층을 배향하는 제1수직배향 막과 제2수직배향막을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1수직배향막과 제2수직배향막은 러빙되어 있는 것이 바람직하다.

상기 제1수직배향막과 상기 제2수직배향막은 서로 반대방향으로 평행하게(anti-parellel) 러빙되어 있는 것이 바람직하다.

상기 액정층의 위상지연값(Δnd)은 약 250nm 내지 350nm인 것이 바람직하다.

상기 제1위상차필름 및 상기 제2위상차필름 중 어느 하나는 λ/4 필름과 C-플레이트를 포함하며 다른 하나는 λ/4 필름을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1위상차필름 및 상기 제2위상차필름은 각각 λ/4 필름과 C-플레이트를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1위상차필름 및 상기 제2위상차필름은 각각 이축성(biaxial) λ/4 필름을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 이축성 λ/4필름의 두께 위상차(R_th)는 100내지 140nm인 것이 바람직하다.

상기 제1위상차필름은 이축성 λ/4 필름을 포함하며, 상기 이축성 λ/4 필름의 지상축(slow axis)과 상기 제1편광판의 투과축은 45도를 이루는 것이 바람직하다.

상기 제2위상차필름은 이축성 λ/4 필름을 포함하며, 상기 이축성 λ/4 필름의 지상축(slow axis)과 상기 제2편광판의 투과축은 45도를 이루는 것이 바람직 하다.

상기 제1위상차필름은 제1이축성 λ/4 필름을 포함하고 상기 제2위상차필름은 제2이축성 λ/4필름을 포함하며, 상기 제1이축성 λ/4필름의 지상축과 상기 제 2이축성 λ/4필름의 지상축은 직교하는 것이 바람직하다.

상기 제1위상차필름은 λ/4 필름을 포함하며, 상기 λ/4 필름의 지상축(slow axis)과 상기 제1편광판의 투과축은 45도를 이루는 것이 바람직하다.

상기 제2위상차필름은 λ/4 필름을 포함하며, 상기 λ/4 필름의 지상축(slow axis)과 상기 제2편광판의 투과축은 45도를 이루는 것이 바람직하다.

상기 제1위상차필름과 제2위상차필름은 각각 λ/4 필름을 포함하며, 상기 λ/4 필름의 면내위상차(R_o)는 100nm 내지 140nm 인 것이 바람직하다.

상기 제1위상차필름은 제1 λ/4 필름을 포함하고 상기 제2위상차필름은 제2 λ/4필름을 포함하며, 상기 제1 λ/4필름의 지상축과 상기 제 λ/4필름의 지상축은 직교하는 것이 바람직하다.

상기 제1위상차필름과 상기 제2위상차필름 중 적어도 어느 하나는 C-플레이트를 포함하며, 상기 C-플레이트의 총 두께 위상차(R_{th, total})는 100nm 내지 340nm인 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본발명을 더욱 상세히 설명하겠다.

도 1은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다. 액정표시장치(1)는 액정표시패널(10), 액정표시패널(10)의 일면에 순차적으로 부착되어 있는 제1 λ/4 필름(21) 및 제1편광판(30), 액정표시패널(10)의 타면에 순차적으로 부착되어 있는 C-플레이트(42), 제2 λ/4필름(41) 및 제2편광판(50)을 포함한다. 여기서 액정표시패널(10)은 박막트랜지스터 기판(100)과, 박막트랜지스터 기판(100)에 대향하여 결합되어 있는 컬러필터 기판(200), 그리고 박막트랜지스터 기판(100)과 컬러필터 기판(200) 사이에 위치하는 액정층(300)을 포함한다.

먼저 박막트랜지스터 기판(100)에 대하여 설명한다.

제1기판소재(111)위에 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 박막트랜지스터(T)는 게이트 전극(121), 게이트 전극(121)을 덮고 있는 게이트 절연막(131), 게이트 전극(121) 상부에 섬과 같이 형성되어 있는 반도체층(132)과 저항접촉층(133), 게이트 전극(121)을 중심으로 이격되어 채널영역을 정의하는 소스 전극(141)과 드레인 전극(142)을 포함한다.

게이트 전극(121)은 단일층으로 형성할 수도 있지만, 이중층이나 삼중층으로 형성할 수도 있다. 단일층으로 형성하는 경우에는 알루미늄이나 알루미늄-네오디늄합금으로 만들 수 있고, 이중층으로 형성하는 경우에는 크롬, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금막 등의 물리 화학적 특성이 우수한 물질로 하부층을 형성하고, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 비저항이 낮은 물질로 상부층을 형성할 수 있다.

게이트 절연막(131)은 질화규소(SiNx)등으로 이루어질 수 있다.

반도체층(132)은 수소화 비정질 규소 등의 반도체로 이루어질 수 있으며 저항 접촉층(133)은 n형 불순물로 고농도로 도핑되어 있는 n+수소화 비정질 규소 등의 물질로 만들어질 수 있다. 저항 접촉층(133)은 게이트 전극(121)을 중심으로 양 쪽으로 분리되어 있다.

소스 전극(141)과 드레인 전극(142)도 게이트 배선과 마찬가지로 단일층으로 형성될 수 있으나 이중층이나 삼중층으로 형성할 수도 있다. 단일층으로 형성하는 경우에는 알루미늄이나 알루미늄-네오디늄합금으로 만들 수 있고, 이중층으로 형성하는 경우에는 크롬, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금막 등의 물리 화학적 특성이 우수한 물질로 이루어진 하부층을 형성하고, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 비저항이 낮은 물질로 이루어진 상부층을 형성할 수 있다.

박막트랜지스터(T) 위에는 보호막(151)이 형성되어 있다. 보호막(151)은 소스 전극(141)과 드레인 전극(142)사이의 채널부를 덮어 보호하는 역할을 한다. 보호막(151)에는 드레인 전극(142)을 드러내는 접촉구(152)가 형성되어 있다.

보호막(151)의 위에는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어진 화소전극(161)이 형성되어 있다. 화소전극(161)은 접촉구(152)를 통해 드레인 전극(143)과 연결되어 있다.

화소전극(161) 상에는 제1수직배향막(homeotropic alignment film, 171)이 형성되어 있다. 제1수직배향막은(171)은 컬러필터 기판(200)의 제2수직배향막(251)과 함께 액정층(300)을 수직배향시킨다. 제1수직배향막(171)과 제2수직배향막(251)은 러빙되어 있는데 각각의 러빙방향은 서로 평행하면서 반대방향(anti-parallel)이다. 러빙된 수직배향막(171, 251)에 의해 액정층(300)은 소정의 선경사각(pre-tilt angle)을 갖게 되며 전계인가시 일정한 방향으로 눕게 된다.

다음 컬러필터 기판(200)에 대한 설명은 다음과 같다.

제2기판소재(211) 위에 블랙매트릭스(221)가 형성되어 있다. 블랙매트릭스(221)는 일반적으로 적색, 녹색, 청색 셀 사이를 구분하며, 박막트랜지스터 기판(100)에 위치하는 박막트랜지스터(T)로의 직접적인 광조사를 차단하는 역할을 한다.

블랙매트릭스(221)는 검은색 안료가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어질 수 있으며 검은색 안료로는 카본블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 사용한다.

컬러필터층(231)은 블랙매트릭스(221)를 경계로 하여 RGB가 반복되어 형성된다. 컬러필터층(231)은 백라이트 유닛(도시하지 않음)으로부터 조사되어 액정층(300)을 통과한 빛에 색상을 부여하는 역할을 한다.

컬러필터층(231) 상에는 공통전극(241)이 형성되어 있다. 공통전극(241)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전물질로 이루어진다. 공통전극(241)은 박막트랜지스터 기판의 화소전극(161)과 함께 액정층(300)에 직접 전압을 인가한다.

공통전극(241) 상에는 제2수직배향막(251)이 형성되어 있다. 제2수직배향막(251)은 박막트랜지스터 기판(100)의 제1수직배향막(171)과 함께 액정층(300)을 수직배향시킨다.

액정층(300)은 박막트랜지스터 기판(100)과 컬러필터 기판(200) 사이에 위치한다. 액정층(300)의 액정분자는 유전율 이방성이 음이며 수직배향막(171, 251)에 의해 전압이 가해지지 않은 상태에서 장축이 기판(100, 200)과 수직을 이루는 수직배향(vertical alignment) 모드이다. 액정층(300)의 액정분자는 수직배향막(171, 251)의 러빙에 의해 소정의 선경사각이 부여되어 있으며 이에 의해 전계인가시 일정한 방향으로 눕는다. 액정층(300)의 액정분자가 양 기판(100, 200)에 대하여 실질적으로 수직으로 배향하고 있기 때문에 시야각이 넓다.

액정층(300)의 위상지연값(Δn*d, Δn은 유전율 이방성, d는 셀갭)은 250nm 내지 350nm인 것이 바람직하다. 액정층(300)의 위상지연값이 250nm이하이면 투과율이 저하되며 위상지연값이 350nm이상이면 역시 투과율이 저하되면서 화면이 노랗게(yellowish) 될 우려가 있다. 액정층(300)의 위상지연값과 투과율의 관계는 도 3에 도시되어 있다.

이상 설명한 액정표시패널(10)의 특징은 다음과 같다.

첫째 박막트랜지스터 기판(100)에는 반사막(reflecting layer)이 형성되어 있지 않아 액정표시패널(10)은 투과형(transmission type)이 된다. 반사막은 주로 알루미늄과 같은 반사율이 우수한 금속으로 만들어져 컬러필터 기판의 바깥에서 입사되는 빛을 반사하는 역할을 한다. 반사막을 사용하면 액정표시패널은 반사형(reflectance type) 또는 반투과형(trans-transmission type)이 된다. 반사형 또는 반투과형 액정표시패널에는 반사효율을 높이기 위해 상부가 렌즈형상으로 되어 있는 유기막을 형성하여야 한다. 본발명에서는 액정표시패널(10)을 투과형으로 마련하여, 반사막 형성공정과 유기막 형성 공정을 생략한다. 따라서 제조공정이 간단해진다.

둘째 본발명에서는 화소전극(161)과 공통전극(241)에 절개패턴을 형성하거나 화소전극(161)과 공통전극(241) 상에 돌기를 형성하는 공정이 없다. PVA모드 액 정표시패널에서는 액정에 선경사각을 부여하기 위하여 화소전극과 공통전극에 절개패턴을 형성한다. MVA 모드에서는 다중 도메인 형성을 위하여 화소전극과 공통전극 상에 돌기를 형성한다. 본발명에서는 수직배향막(171, 251)을 러빙하는 간단한 공정으로 액정층(300)의 액정분자에 선경사각을 부여하며 절개패턴이나 돌기를 형성하지 않는다.

이하 액정표시패널(10)의 양면에 부착되어 있는 위상차 필름(21, 41, 42)와 편광판(30, 50)을 설명한다.

액정표시패널의 표면에 대해 수직인 방향을 z축으로, x축과 y축은 액정표시패널의 표면과 같은 평면상에 있는 것으로 하고, 위상차 필름을 구성하는 분자의 x, y, z 방향으로의 굴절율을 각각 nx, ny, nz라 할 때 λ/4필름은nx > ny=nz인 경우를 말하며, C 플레이트는 nx = ny >nz인 경우를 말한다.

λ/4필름은 투과광에 1/4파장(140±40nm)의 위상차(retardation)를 부여하는 위상차 필름(retardation film)이며 λ/4필름의 x 축은 지상축(slow axis)이라 한다. λ/4필름은 원편광(circularly polarized light)을 선편광으로 변환시키고, 선편광을 원편광으로 변환시킨다.

박막트랜지스터 기판(100)의 외부면에는 제1 λ/4필름(21)과 제1편광판(30)이 순차적으로 부착되어 있다.

제1 λ/4필름(21)의 지상축은 제1편광판(30)의 투과축과 45도를 이루고 있는데 이는 블랙상태에서의 빛샘을 막기 위함이다.

컬러필터 기판(200)의 외부면에는 C플레이트(42), 제2 λ/4필름(41) 그리고 제2편광판(50)이 순차적으로 부착되어 있다.

C플레이트(42)의 두께 위상차(R_th)는 100내지 340nm인 것이 바람직하다. R_th는 [(n_x+n_y)/2- n_z]×d로 정의되며 d는 C 플레이트(42)의 두께이다. C플레이트(42)의 두께 위상차가 100nm이하이면 투과율이 저하되며 340nm이상이면 시야각이 불량해지면서 화면이 노랗게(yellowish) 될 우려가 있다.

제2 λ/4필름(41)의 지상축은 제2편광판(50)의 투과축과 45도를 이루고 있는데 이는 블랙상태에서의 빛샘을 막기 위함이다. 이와 함께 제1 λ/4필름(21)의 지상축과 제2 λ/4필름(41)의 지상축은 서로 직교하고 있는데 이 역시 블랙상태에서의 빛샘을 막기 위함이다. 제1편광판(30)과 제2편광판(50)의 투과축은 서로 직교한다.

여기서 제1 λ/4필름(21)과 제2 λ/4필름(41)의 면내 위상차(R_o)는 각각100nm 내지 140nm인 것이 바람직하다. 여기서 R_o는 (n_x _-n_y)×d이며 d는 λ/4필름(21, 41)의 두께이다. λ/4필름 (21, 41)의 면내 위상차가100nm이하이면 투과율이 저하되며 140nm이상이면 시야각이 불량해지면서 화면이 노랗게(yellowish) 될 우려가 있다.

이하 여러 액정표시장치에 대하여 시야각에 따른 계조별 투과율을 도 4내지 도 6에 도시한 시뮬레이션 결과를 통해 알아본다.

도 4는 TN모드 액정표시장치에서 시야각에 따른 계조별 투과율을 나타낸 그래프, 도 5는 종래 VA모드 액정표시장치에서 시야각에 따른 계조별 투과율을 나타 낸 그래프, 도 6은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 시야각에 따른 계조별 투과율을 나타낸 그래프이다.

도 4는 원반상형(discotic) 액정을 포함하는 광시야각 필름(wide view film)을 적용한 TN모드의 액정표시장치에 관한 것으로 액정층의 Δnd는 360nm이고 전계가 형성되지 않은 상태에서 90도 비틀려 있다. 배향막의 러빙은 컬러필터 기판측은270도이고 박막트랜지스터 기판측은 180도로 90도를 이루고 있다. 양 기판의 외부에 부착된 편광판의 투과축은 컬러필터 기판측이 0도 박막트랜지스터 기판측이 90도로서 양 편광판의 투과축은 90도를 이루고 있다.

도 4에서 별도로 표시된 부분은 계조반전이 발생한 부분이며 수직방향 수평방향 모두 계조반전이 발생함을 알 수 있다.

도 5는 수직배향막이 러빙된 VA모드 액정표시장치에 관한 것으로 액정층의 Δnd는 340nm이고 0도 비틀려 있다. 수직배향막 러빙은 135도로 컬러필터 기판측과 박막트랜지스터 기판측이 서로 평행하며 반대방향으로(anti-parallel) 이루어져 있다. 컬러필터 기판의 외부에만 두께 위상차(R_th)가 120nm인 C-플레이트가 부착되어 있다. 양 기판의 외부에 부착된 편광판의 투과축은 컬러필터 기판측이 0도 박막트랜지스터 기판측이 90도로서 양 편광판의 투과축은 90도를 이루고 있다.

도 5에서 별도로 표시된 부분은 계조반전이 발생한 부분이며 수직방향 수평방향 모두 계조반전이 발생함을 알 수 있다.

도 6은 본발명에 따른 수직배향막이 러빙된 VA모드 액정표시장치에 관한 것 으로 액정층의 Δnd는 340nm이고 0도 비틀려 있다. 수직배향막 러빙은 135도로 컬러필터 기판측과 박막트랜지스터 기판측이 서로 평행하며 반대방향으로(anti-parallel) 이루어져 있다.

도1 및 도 2에서 설명한 바와 같이 박막트랜지스터 기판의 외부에는 λ/4필름과 편광판이 부착되어 있으며, 컬러필터 기판의 외부에는 C-플레이트, λ/4 필름, 편광판이 순차적으로 부착되어 있다. 양 기판의 외부에 부착된 편광판의 투과축은 컬러필터 기판측이 160도이고 박막트랜지스터 기판측이 0도로서 양 편광판의 투과축은 90도를 이루고 있다. C-플레이트의 두께 위상차(R_th)는 120nm이며, 각 λ/4 필름의 면내 위상차는 120nm이다.

도 6에서 보면 수직, 수평 방향 모두에서 의미있는 계조반전이 관찰되지 않았다. 수평 방향에서 -60도 부근에서 다소의 계조반전이 관찰되나 이는 액정층의 Δnd를 조절하면 제거할 수 있다.

도 7 내지 도 10은 각각 본발명의 제2실시예 내지 제5실시예에 따른 액정표시장치의 개략 단면도이다. 액정패널(10)은 컬러필터기판이 상부에 박막트래지스터 기판이 하부에 위치하며, 러빙된 수직배향막을 가지는 투과형 VA모드이다.

도 7에 도시한 제2실시예에 따른 액정표시장치(1a)를 보면, 박막트랜지스터 기판측에는 C-플레이트(22), 제1λ/4 필름(21), 제1편광판(30)이 순차적으로 부착되어 있으며 컬러필터 기판측에는 제2λ/4 필름(41)과 제2편광판(50)이 부착되어 있다.

도 8에 도시한 제3실시예에 따른 액정표시장치(1b)를 보면, 박막트랜지스터 기판층에는 제1λ/4 필름(21), 제1편광판(30)이 부착되어 있으며 컬러필터 기판측에는 제2λ/4 필름(41)과 제2편광판(50)이 부착되어 있다.

도 9에 도시한 제4실시예에 따른 액정표시장치(1c)를 보면, 박막트랜지스터 기판층에는 제1 C 플레이트(22), 제1λ/4 필름(21), 제1편광판(30)이 부착되어 있으며 컬러필터 기판측에는 제2 C플레이트(42), 제2λ/4 필름(41)과 제2편광판(50)이 부착되어 있다. 여기서 제1C플레이트(22)와 제2C플레이트(42) 각각의 두께 위상차(R_th)를 합친 총 두께 위상차(R_{th, total})는 100내지 340nm인 것이 바람직하다. C플레이트(22, 42)의 총 두께 위상차가 100nm이하이거나 340nm이상이면 시야각이 불량해질 우려가 있다.

도 10에 도시한 제5실시예에 따른 액정표시장치(1d)를 보면, 박막트랜지스터 기판층에는 제1 양축(biaxial) λ/4 필름(23), 제1편광판(30)이 부착되어 있으며 컬러필터 기판측에는 제2 양축(biaxial) λ/4 필름(43), 제2편광판(50)이 부착되어 있다.

양축 λ/4 필름(23, 43)은 액정표시패널(10)의 표면에 대해 수직인 방향을 z축으로, x축과 y축은 액정표시패널(10)의 표면과 같은 평면상에 있는 것으로 하고, 위상차 필름을 구성하는 분자의 x, y, z 방향으로의 굴절율을 각각 nx, ny, nz라 할 때 nx > ny > nz인 경우를 말한다. 각 양축 λ/4 필름(23, 43)의 면내 위상차는 100nm내지 140nm인 것이 바람직하다. 각 양축 λ/4 필름(23, 43)의 면내 위 상차가100nm이하이면 투과율이 저하되며 140nm이상이면 시야각이 불량해지면서 화면이 노랗게(yellowish) 될 우려가 있다

제1 양축 λ/4필름(23)의 지상축은 제1편광판(30)의 투과축과 45도를 이루고 있으며 제2 양축 λ/4필름(43)의 지상축은 제1편광판(50)의 투과축과 45도를 이루는데 이는 블랙상태에서의 빛샘을 막기 위함이다.

본발명에 따른 액정표시장치는, 이에 한정되지는 않으나, 90도회전하여 사용하는 휴대폰 등의 중소형 제품, 태블릿(tablet) 컴퓨터, 서브 노트북 등에 사용될 수 있다.

비록 본발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시야각이 개선된 투과형 액정표시장치가 제공된다.

Claims

박막트랜지스터가 형성되어 있는 제1기판, 상기 제1기판에 대향하는 제2기판 그리고 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 형성되어 있는 수직배향 액정층을 포함하는 투과형 액정표시패널과;

상기 제1기판의 외부에 순차적으로 부착되어 있는 제1위상차필름 및 제1편광판과;

상기 제2기판의 외부에 순차적으로 부착되어 있는 제2위상차필름과 제2편광판을 포함하며,

상기 제1 위상차필름과 상기 제2 위상차필름 중 하나는 λ/4필름 및 C 플레이트를 포함하며, 나머지 하나는 λ/4필름을 포함하고,

상기 제1 기판은 제1 수직 배향막을 더 포함하고, 상기 제2 기판은 제2 수직 배향막을 더 포함하며,

상기 제1 수직 배향막과 상기 제2 수직 배향막은 서로 반대방향으로 평행하게(anti-parellel) 러빙되어 있으며, 상기 수직 배향 액정층은 러빙된 상기 제1 수직 배향막과 상기 제2 수직 배향막으로 인하여 선경사각을 가지는 액정표시장치.
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제1항에 있어서,

상기 액정층의 위상지연값(Δnd)은 약 250nm 내지 350nm인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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제5항에 있어서,

상기 λ/4필름의 두께 위상차(Rth)는 100nm 내지 140nm인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제9항에 있어서,

상기 제1위상차필름은 이축성 λ/4 필름을 포함하며,

상기 이축성 λ/4 필름의 지상축(slow axis)과 상기 제1편광판의 투과축은 45도를 이루는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제10항에 있어서,

상기 제2위상차필름은 이축성 λ/4 필름을 포함하며,

상기 이축성 λ/4 필름의 지상축(slow axis)과 상기 제2편광판의 투과축은 45도를 이루는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제11항에 있어서,

상기 러빙 방향은 상기 제1 편광판의 투과축 또는 상기 제2 편광판의 투과축과 65도의 각도를 이루며,

상기 제1 편광판의 투과축과 상기 제2 편광판의 투과축은 직교하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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제10항에 있어서,

상기 제1위상차필름과 제2위상차필름은 각각 λ/4 필름을 포함하며,

상기 λ/4 필름의 면내위상차(Ro)는 100nm 내지 140nm 인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제15항에 있어서,

상기 제1위상차필름은 제1 λ/4 필름을 포함하고 상기 제2위상차필름은 제2 λ/4필름을 포함하며,

상기 제1 λ/4필름의 지상축과 상기 제 λ/4필름의 지상축은 직교하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제10항에 있어서,

상기 C-플레이트의 총 두께 위상차(Rth, total)는 100nm내지 340nm인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.