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KR101361971B1 - Liquid Crystal Display and Viewing Angle Controlling Method thereof - Google Patents

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KR101361971B1
KR101361971B1 KR1020060137759A KR20060137759A KR101361971B1 KR 101361971 B1 KR101361971 B1 KR 101361971B1 KR 1020060137759 A KR1020060137759 A KR 1020060137759A KR 20060137759 A KR20060137759 A KR 20060137759A KR 101361971 B1 KR101361971 B1 KR 101361971B1
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twisted nematic
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Abstract

본 발명은 액정패널에 일체화되는 협시야각층을 가지며 협시야각 성능을 높이도록 한 액정표시장치와 그 시야각 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device having a narrow viewing angle layer integrated into a liquid crystal panel and to improving the narrow viewing angle performance, and a method of controlling the viewing angle thereof.

이 액정표시장치는 상부기판 상에 부착되는 상부 편광판과, 상부기판과 합착되는 하부기판 배면에 부착되는 하부 편광판을 포함하는 액정패널을 구비하고; 상기 상부 편광판과 상기 하부 편광판 중 적어도 어느 하나는 슈퍼 트위스트 네마틱(STN) 액정층을 포함한다. The liquid crystal display device includes a liquid crystal panel including an upper polarizing plate attached to an upper substrate and a lower polarizing plate attached to a rear surface of the lower substrate bonded to the upper substrate; At least one of the upper polarizer and the lower polarizer includes a super twisted nematic (STN) liquid crystal layer.

Description

액정표시장치와 그 시야각 제어방법{Liquid Crystal Display and Viewing Angle Controlling Method thereof}Liquid Crystal Display and Viewing Angle Control Method

도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 단면도. 1 is a cross-sectional view showing a conventional liquid crystal display device.

도 2는 도 1에 도시된 시야각 조절 필름의 탈부착 동작을 나타내는 도면. FIG. 2 is a view illustrating a detachment operation of the viewing angle control film illustrated in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view of an LCD device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 상부 편광판의 제1 실시 예를 상세히 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view illustrating in detail a first embodiment of the upper polarizer illustrated in FIG. 3.

도 5는 도 3에 도시된 상부 편광판의 제2 실시 예를 나타내는 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a second embodiment of the upper polarizer illustrated in FIG. 3. FIG.

도 6은 도 3에 도시된 하부 편광판의 제1 실시 예를 상세히 나타내는 단면도.6 is a cross-sectional view illustrating in detail a first embodiment of the lower polarizer illustrated in FIG. 3.

도 7은 도 3에 도시된 하부 편광판의 제2 실시 예를 나타내는 단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a second embodiment of the lower polarizer illustrated in FIG. 3. FIG.

도 8은 270°트위스트된 STN 층을 가지는 편광판의 실험 결과를 보여 주는 시야각 대 투과율 그래프.FIG. 8 is a graph of viewing angle vs. transmittance showing experimental results of a polarizer having a 270 ° twisted STN layer. FIG.

도 9는 360°트위스트된 STN 층을 가지는 편광판의 실험 결과를 보여 주는 시야각 대 투과율 그래프.FIG. 9 is a graph of viewing angle versus transmittance showing experimental results of a polarizer with a 360 ° twisted STN layer. FIG.

도 10은 측면 시야각에서 본 발명과 종래의 액정표시장치의 투과율을 비교한 결과를 보여 주는 그래프.10 is a graph showing a result of comparing the transmittance of the present invention and a conventional liquid crystal display at a side viewing angle.

도 11은 본 발명과 종래의 액정표시장치의 시야각을 비교한 결과를 보여 주는 화이트 컨투어 플롯(white contour plot).FIG. 11 is a white contour plot showing a result of comparing a viewing angle of the present invention and a conventional liquid crystal display. FIG.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

102 : 램프 104 : 램프 하우징102 lamp 104 lamp housing

106 : 반사판 108 : 도광판106: reflector 108: light guide plate

110 : 광학 시트들 122 : 상판110: optical sheets 122: top plate

124 : 하판 126 : 액정124: lower plate 126: liquid crystal

128 : 실런트 150, 170 : 편광판128: sealant 150, 170: polarizer

152, 172 : 접착층152, 172: adhesive layer

154, 158, 166, 162, 174, 178, 182, 186 : TAC막154, 158, 166, 162, 174, 178, 182, 186: TAC film

160, 180 : STN 층 164, 156, 176, 184 : PVA막160, 180: STN layer 164, 156, 176, 184: PVA film

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정패널에 일체화되는 협시야각층을 가지며 협시야각 성능을 높이도록 한 액정표시장치와 그 시야각 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having a narrow viewing angle layer integrated with a liquid crystal panel, and to improving the narrow viewing angle performance.

일반적으로, 액정표시장치는 소형일 경우 소수의 사용자가 한정된 각도에서 액정 표시 장치를 바라볼 경우가 많겠지만, 액정 표시 장치가 대형화되어감에 따라 다수의 사용자가 여러 각도에서 액정 표시 장치를 바라볼 가능성이 높아지게 되고, 이에 따라 액정 표시 장치의 제한적인 시야각(viewing angle) 특성이 중요한 문제가 되고 있다.In general, when the LCD is small, a small number of users often look at the LCD from a limited angle, but as the LCD becomes larger, many users may view the LCD from different angles. As the possibility increases, the limited viewing angle characteristic of the liquid crystal display becomes an important problem.

특히, 최근에는 액정표시장치 등이 개인적인 공간에서만 사용되는 것이 아니고 공공장소에서도 빈번히 사용되기 때문에, 개인의 사적인 정보보호를 위해 필요에 따라 협시야각 모드의 필요성이 대두되고 있다. 예를 들어, 은행의 CD기 화면을 사용할 경우 사용자의 선택에 따라 협시야각을 갖게 할 필요가 있다. In particular, recently, since the liquid crystal display device is used not only in a private space but also frequently in a public place, the necessity of a narrow viewing angle mode is emerging as necessary for the protection of personal privacy. For example, when using the bank's CD screen, it is necessary to have a narrow viewing angle according to the user's selection.

이에 따라, 액정표시장치의 시야각을 광시야각에서 협시야각 모드로 상호전환할 수 있는 연구들이 진행중이며, 그 중에서 액정패널 상에서 시야각을 전환시키는 시야각 조절 필름(Veiwing Angle Control Film)이 제안된 바 있다.Accordingly, studies are being conducted to convert the viewing angle of the liquid crystal display device from the wide viewing angle to the narrow viewing angle mode, and among them, a viewing angle control film for switching the viewing angle on the liquid crystal panel has been proposed.

도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 액정패널(40)과, 상기 액정패널(40)의 아래에 배치되어 액정패널(40)에 광을 조사하는 백라이트 유닛(20)과, 액정패널(40) 위에 배치되어 시야각을 조절하는 시야각 조절 필름(50)을 구비한다.Referring to FIG. 1, a conventional liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 40, a backlight unit 20 disposed under the liquid crystal panel 40 to irradiate light to the liquid crystal panel 40, and a liquid crystal panel ( 40) and a viewing angle adjustment film 50 disposed above to adjust the viewing angle.

액정패널(40)은 컬러필터가 형성되는 상판(22)과, 박막트랜지스터(TFT)가 형성되는 하판(24)과, 상판(22)과 하판(24) 사이에 주입되는 액정(26)과, 상판(22) 상측에 부착되는 상부 편광판(30)과, 하판(24) 하측에 부착되는 하부 편광판(32)과, 액정패널(40)의 외곽 가장자리를 따라 상판(22)과 하판(24)을 합착시키는 실런트(28)로 구성된다.The liquid crystal panel 40 includes an upper plate 22 on which a color filter is formed, a lower plate 24 on which a thin film transistor (TFT) is formed, a liquid crystal 26 injected between the upper plate 22 and a lower plate 24, The upper polarizing plate 30 attached to the upper side of the upper plate 22, the lower polarizing plate 32 attached to the lower side of the lower plate 24, and the upper plate 22 and the lower plate 24 are formed along the outer edge of the liquid crystal panel 40. It consists of a sealant 28 to be bonded.

백라이트 유닛(20)은 램프(2)와, 램프(2)로부터의 광을 도광판(8)으로 반사시키는 램프 하우징(4)과, 램프(2)로부터 입사된 광을 면광원으로 변환하는 도광판(8)과, 도광판(8) 배면에 부착되어 도광판(8) 배면으로 진행하는 광을 액정패널(40) 쪽으로 반사사키는 반사판(6)과, 도광판(8) 상에 배치되어 액정패널(40) 쪽으로 입사되는 광의 효율을 높이기 위한 광학 시트들(10)로 구성된다. 여기서, 백라이트 유닛(20)은 에지형 백라이트 유닛에 대해 설명하지만, 직하형 백라이트 유닛을 사용할 수도 있다. The backlight unit 20 includes a lamp 2, a lamp housing 4 for reflecting light from the lamp 2 to the light guide plate 8, and a light guide plate for converting light incident from the lamp 2 into a surface light source ( 8), a reflector 6 which is attached to the light guide plate 8 back surface and reflects light traveling toward the light guide plate 8 back toward the liquid crystal panel 40, and disposed on the light guide plate 8 and is disposed on the light guide plate 8; It is composed of optical sheets 10 for increasing the efficiency of the light incident toward. Here, the backlight unit 20 will be described with respect to the edge-type backlight unit, it is also possible to use a direct backlight unit.

시야각 조절 필름(50)은 상부기판(52)과 하부기판(54) 사이에 수직으로 설치되는 다수의 로버 필름(louver film, 56)으로 구성된다.The viewing angle adjusting film 50 is composed of a plurality of rover films 56 installed vertically between the upper substrate 52 and the lower substrate 54.

상부기판(52)과 하부기판(54)은 액정패널(40)로부터 출사하는 광을 투과시키는 PET 필름으로 형성된다. 로버 필름(56)은 액정패널(40)로부터 출사하는 광을 투과시키지 않는다. The upper substrate 52 and the lower substrate 54 are formed of a PET film that transmits light emitted from the liquid crystal panel 40. The rover film 56 does not transmit light emitted from the liquid crystal panel 40.

이에 따라, 시야각 조절 필름(50)은 광축을 기준으로 ±30°사이에서만 광을 출사시키도록 하여 협시야각을 구현한다. Accordingly, the viewing angle control film 50 emits light only within ± 30 ° based on the optical axis to implement the narrow viewing angle.

이러한 구성을 가지는 시야각 조절 필름(50)을 액정패널(40) 상에 장착하면 협시야각이 구현되고, 시야각 조절 필름(50)을 액정패널(40) 상에서 탈착시키면 광시야각이 구현된다. When the viewing angle control film 50 having such a configuration is mounted on the liquid crystal panel 40, a narrow viewing angle is realized, and when the viewing angle control film 50 is detached from the liquid crystal panel 40, a wide viewing angle is realized.

이렇게 광시야각 모드와 협시야각 모드를 전환하기 위해서는 액정패널(40) 상의 시야각 조절 필름(50)을 도 2와 같이 탈착하여야 하므로 불편하고 액정패널(40)과 시야각 조절 필름(50)을 따로 휴대하여야 하기 때문에 휴대성이 떨어지고 30°이상의 측면 시야각에서 시야각 조절 필름(50)의 투과율이 비교적 높으므로 협시야각 성능이 만족할 수준에 이르지 못하는 단점이 있다.Thus, in order to switch between the wide viewing angle mode and the narrow viewing angle mode, the viewing angle adjusting film 50 on the liquid crystal panel 40 needs to be detached as shown in FIG. Since the portability is poor and the transmittance of the viewing angle control film 50 is relatively high at the side viewing angle of 30 ° or more, the narrow viewing angle performance does not reach a satisfactory level.

따라서, 본 발명의 목적은 액정패널에 일체화되는 협시야각층을 가지며 협시야각 성능을 높이도록 한 액정표시장치와 그 시야각 제어방법을 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a narrow viewing angle layer integrated into a liquid crystal panel and to increase the narrow viewing angle performance, and a viewing angle control method thereof.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 상부기판 상에 부착되는 상부 편광판과, 상부기판과 합착되는 하부기판 배면에 부착되는 하부 편광판을 포함하는 액정패널을 구비하고; 상기 상부 편광판과 상기 하부 편광판 중 적어도 어느 하나는 슈퍼 트위스트 네마틱(STN) 액정층을 포함한다. In order to achieve the above object, the liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention comprises a liquid crystal panel comprising an upper polarizing plate attached to the upper substrate, and a lower polarizing plate attached to the lower substrate bonded to the upper substrate; At least one of the upper polarizer and the lower polarizer includes a super twisted nematic (STN) liquid crystal layer.

상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층의 액정분자들은 270° 트위스트된다. The liquid crystal molecules of the super twisted nematic liquid crystal layer are twisted 270 °.

상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층의 액정분자들은 360° 트위스트된다. The liquid crystal molecules of the super twisted nematic liquid crystal layer are twisted 360 degrees.

상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층은 4V로 구동된 상태에서 경화된다. The super twisted nematic liquid crystal layer is cured while being driven at 4V.

상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층은 4.5V로 구동된 상태에서 경화된다. The super twisted nematic liquid crystal layer is cured while being driven at 4.5V.

상기 상부 편광판은 제1 폴리 비닐 알콜막과, 상기 제1 폴리 비닐 알콜막의 상측에 배치되는 제1 트리아세테이트 셀루로스막과, 상기 제1 폴리 비닐 알콜막과 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층 사이에 배치되는 제2 트리아세테이트 셀루로스막과, 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층의 아래에 형성되어 상기 액정패널의 상부 기판에 부착되는 접착층을 구비한다. The upper polarizing plate is disposed between a first polyvinyl alcohol film, a first triacetate cellulose film disposed above the first polyvinyl alcohol film, the first polyvinyl alcohol film, and the super twisted nematic liquid crystal layer. And a second triacetate cellulose film, and an adhesive layer formed under the super twisted nematic liquid crystal layer and attached to an upper substrate of the liquid crystal panel.

상기 상부 편광판은 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층과 상기 접착층 사이에 형성된 제2 폴리 비닐 알콜막과, 상기 제2 폴리 비닐 알콜막과 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층 사이에 배치되는 제3 트리아세테이트 셀루로스막과, 상기 제2 폴리 비닐 알콜막과 상기 접착층 사이에 배치되는 제4 트리아세테이트 셀루로스막을 더 구비한다. The upper polarizer may include a second polyvinyl alcohol film formed between the super twisted nematic liquid crystal layer and the adhesive layer, and a third triacetate cellulose disposed between the second polyvinyl alcohol film and the super twisted nematic liquid crystal layer. And a fourth triacetate cellulose film disposed between the second polyvinyl alcohol film and the adhesive layer.

상기 하부 편광판은 제1 폴리 비닐 알콜막과, 상기 제1 폴리 비닐 알콜막과 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층 사이에 배치되는 제1 트리아세테이트 셀루로스막과, 상기 제1 폴리 비닐 알콜막의 아래에 배치되는 제2 트리아세테이트 셀루로스막과, 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층 위에 형성되어 상기 액정패널의 하부기판에 부착되는 접착층을 구비한다. The lower polarizer is disposed below a first polyvinyl alcohol film, a first triacetate cellulose film disposed between the first polyvinyl alcohol film and the super twisted nematic liquid crystal layer, and the first polyvinyl alcohol film. And a second triacetate cellulose film and an adhesive layer formed on the super twisted nematic liquid crystal layer and attached to the lower substrate of the liquid crystal panel.

상기 하부 편광판은 제2 폴리 비닐 알콜막과, 상기 제2 폴리 비닐 알콜막과 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층 사이에 배치되는 제3 트리아세테이트 셀루로스막과, 상기 제2 폴리 비닐 알콜막과 상기 접착층 층 사이에 배치되는 제4 트리아세테이트 셀루로스막을 더 구비한다. The lower polarizing plate may include a second polyvinyl alcohol film, a third triacetate cellulose film disposed between the second polyvinyl alcohol film, and the super twisted nematic liquid crystal layer, the second polyvinyl alcohol film, and the adhesive layer. A fourth triacetate cellulose film is further provided between the layers.

본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 시야각 제어방법은 상기 상부 편광판과 상기 하부 편광판 중 적어도 어느 하나에 슈퍼 트위스트 네마틱(STN) 액정층을 형성하는 단계; 상기 액정패널을 구동하여 상기 액정패널을 투과하는 빛을 주시야각과 측면 시야각으로 진행하게 하는 단계; 및 상기 슈퍼 트위스트 네마틱(STN) 액정층을 이용하여 상기 측면 시야각으로 진행하는 빛의 투과율을 낮추는 단계를 포함한다. According to one or more exemplary embodiments, a method of controlling a viewing angle of a liquid crystal display includes: forming a super twisted nematic (STN) liquid crystal layer on at least one of the upper polarizer and the lower polarizer; Driving the liquid crystal panel to propagate light passing through the liquid crystal panel at a viewing angle and a side viewing angle; And lowering transmittance of light traveling to the side viewing angle by using the super twisted nematic (STN) liquid crystal layer.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 도 3 내지 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 11.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 협시야각 액정표시장치는 상부 편광판(150)과 하부 편광판(170) 중 적어도 어느 하나의 편광판에 형성되며 협시야각을 구현하기 위한 슈퍼 트위스트 네마틱(Super Twisted Nematic, 이하 "STN"이라 함) 층을 포함하는 액정패널(140)과, 상기 액정패널(140) 아래에 위치하여 액정패널(140)에 광을 조사하는 백라이트 유닛(120)을 구비한다. Referring to FIG. 3, the narrow viewing angle liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention is formed on at least one polarizing plate of the upper polarizing plate 150 and the lower polarizing plate 170 and implements a super twist nematic for implementing a narrow viewing angle. A liquid crystal panel 140 including a Super Twisted Nematic (“STN”) layer, and a backlight unit 120 positioned under the liquid crystal panel 140 to irradiate light to the liquid crystal panel 140. .

액정패널(140)은 컬러필터가 형성되는 상판(122)과, 박막트랜지스터(TFT)가 형성되는 하판(124)과, 상판(122)과 하판(124) 사이에 주입되는 액정(126)과, 상판(122) 상측에 부착되는 상부 편광판(150)과, 하판(124) 하측에 부착되는 하부 편광판(170)과, 액정패널(140)의 외곽 가장자리를 따라 상판(122)과 하판(124)을 합착시키기 위한 실런트(128)로 구성된다. 하판(124)에서, 하부 유리기판 상에는 다수의 데이터라인들과 게이트라인들이 상호 교차되도록 형성되고 데이터라인들과 게이트라인들에 의해 정의된 셀영역들에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인으로부터의 스캔펄스에 응답하여 데이터라인으로부터의 데이터전압을 액정셀에 공급한다. 이를 위하여, 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극은 게이트라인에 접속되 며, 소스전극은 데이터라인에 접속된다. 박막트랜지스터(TFT)의 드레인전극은 액정셀의 화소전극에 접속된다. 화소전극과 대향하는 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 공급된다. 상판(122)에서, 상부 유리기판 상에는 이웃한 액정셀들 사이에 형성되어 셀 영역을 정의하는 블랙매트릭스와, 컬러를 구현하기 위한 R, G 및 B 컬러필터가 형성된다. 액정셀의 화소전극과 대향하는 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상판(122)에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하판(124)에 형성된다. 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터는 하판(124)에 형성되며, 게이트라인과 액정셀의 화소전극의 중첩으로 형성될 수 있고 또한, 별도의 공통라인과 화소전극의 중첩으로 형성될 수도 있다. The liquid crystal panel 140 includes an upper plate 122 on which a color filter is formed, a lower plate 124 on which a thin film transistor (TFT) is formed, a liquid crystal 126 injected between the upper plate 122, and a lower plate 124, An upper polarizer 150 attached to an upper side of the upper plate 122, a lower polarizer 170 attached to a lower side of the lower plate 124, and an upper plate 122 and a lower plate 124 along the outer edge of the liquid crystal panel 140. It consists of a sealant 128 for bonding. In the lower plate 124, a plurality of data lines and gate lines are formed to cross each other on the lower glass substrate, and liquid crystal cells are arranged in a matrix form in cell regions defined by the data lines and the gate lines. The thin film transistor TFT formed at the intersection of the data lines and the gate lines supplies the data voltage from the data line to the liquid crystal cell in response to the scan pulse from the gate line. To this end, the gate electrode of the thin film transistor TFT is connected to the gate line, and the source electrode is connected to the data line. The drain electrode of the thin film transistor TFT is connected to the pixel electrode of the liquid crystal cell. A common voltage (Vcom) is supplied to the common electrode facing the pixel electrode. In the upper plate 122, a black matrix formed between adjacent liquid crystal cells to define a cell area on the upper glass substrate, and R, G, and B color filters for implementing color are formed. The common electrode facing the pixel electrode of the liquid crystal cell is formed on the top plate 122 in a vertical electric field driving method such as twisted nematic (TN) mode and vertical alignment (VA) mode, and is in an in plane switching (IPS) mode and a fringe (FFS). It is formed on the lower plate 124 together with the pixel electrode in a horizontal electric field driving method such as a field switching mode. The storage capacitor for maintaining the voltage of the liquid crystal cell is formed on the lower plate 124, and may be formed by overlapping the gate line and the pixel electrode of the liquid crystal cell, or may be formed by overlapping the common line and the pixel electrode. .

이러한 액정패널(140)은 주시야각과 측면 시야각 쪽으로 빛을 투과시켜 화상을 표시한다. The liquid crystal panel 140 transmits light toward a viewing field angle and a side viewing angle to display an image.

백라이트 유닛(120)은 램프(102)와, 램프(102)로부터의 광을 도광판(108)으로 반사시키는 램프하우징(104)과, 램프(102)로부터 입사된 광을 면광원으로 변환하는 도광판(108)과, 도광판(108) 배면에 부착되어 도광판(108) 배면으로 진행하는 광을 액정패널(140) 쪽으로 반사사키는 반사판(106)과, 도광판(108) 상에 배치되어 액정패널(140) 쪽으로 입사되는 광의 효율을 높이기 위한 광학 시트들(110)로 구성된다. 램프(102)는 외부로부터 전원을 공급받아 광을 발생시키며, 주로 냉음극형광램프가 이용된다. 램프 하우징(104)은 램프(102)를 감쌈과 아울러 도광판(108) 의 입사면을 감싸는 형태로 제작되어 램프(102)에서 출사하는 광을 도광판(108)으로 진행시킨다. 이러한 램프 하우징(104)은 내면에 반사면이 있어 램프(102)로부터의 광을 도광판(108)의 입사면 쪽으로 반사시킨다. 도광판(108)은 경사진 배면과 수평인 출사면을 가지며 도광판(108)의 입사면과 출사면이 직각을 이루도록 제작된다. 도광판(108)은 일반적으로 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않으며 투과율이 좋은 아크릴수지(PMMA)로 형성된다. 반사판(106)은 도광판(108)의 배면을 통해 자신에게 입사되는 광을 도광판(108) 쪽으로 재반사시킴으로써 광손실을 줄이는 역할을 한다. 광학 시트들(110)은 도광판(108)을 경유하여 출사된 광을 확산시키는 확산 시트와, 그 광이 액정패널에 대해 수직으로 입사되도록 하는 프리즘 시트를 포함한다. The backlight unit 120 includes a lamp 102, a lamp housing 104 that reflects light from the lamp 102 to the light guide plate 108, and a light guide plate that converts light incident from the lamp 102 into a surface light source ( 108, a reflector 106 which is attached to the light guide plate 108 and reflects light traveling toward the light guide plate 108 back toward the liquid crystal panel 140, and is disposed on the light guide plate 108 and disposed on the light guide plate 108. It is composed of optical sheets 110 for increasing the efficiency of the light incident toward. The lamp 102 receives power from the outside to generate light, and a cold cathode fluorescent lamp is mainly used. The lamp housing 104 is formed in such a manner as to wrap the lamp 102 and surround the incident surface of the light guide plate 108 to advance light emitted from the lamp 102 to the light guide plate 108. The lamp housing 104 has a reflecting surface on its inner surface to reflect light from the lamp 102 toward the incident surface of the light guide plate 108. The light guide plate 108 has an exit surface that is horizontal to the inclined back surface, and is formed such that the entrance surface and the exit surface of the light guide plate 108 form a right angle. The light guide plate 108 is generally formed of an acrylic resin (PMMA) having high strength and not easily being deformed or broken and having good transmittance. The reflector 106 serves to reduce light loss by reflecting light incident to itself through the rear surface of the light guide plate 108 toward the light guide plate 108. The optical sheets 110 include a diffusion sheet for diffusing light emitted through the light guide plate 108, and a prism sheet for allowing the light to be incident perpendicularly to the liquid crystal panel.

백라이트 유닛(120)은 실시예에서 에지형 백라이트 유닛을 예시하였지만, 직하형 백라이트 유닛으로도 구현될 수 있다. 직하형 백라이트 유닛은 도광판이 없고 램프들이 액정패널 아래에 배치되며, 램프들과 광학시트들 사이에 배치된 확산판을 포함한다. Although the backlight unit 120 exemplifies the edge type backlight unit in the embodiment, it may also be implemented as a direct backlight unit. The direct backlight unit has no light guide plate, and lamps are disposed under the liquid crystal panel, and include a diffuser plate disposed between the lamps and the optical sheets.

도 4 및 도 5는 상부 편광판(150)에 STN 층이 형성되는 실시예들을 나타낸다. 4 and 5 illustrate embodiments in which an STN layer is formed on the upper polarizer 150.

도 4를 참조하면, 상부 편광판(150)은 편광막인 폴리 비닐 알콜(Poly Vinyl Alcohol, 이하 "PVA"라 함)막(164)과, PVA막(164)의 상측과 하측에 위치하여 PVA막(164)을 지지하는 상부 및 하부 트리아세테이트 셀루로스(TriAcetyl Cellulose, 이하 "TAC"라 함)막(166, 162)과, 하부 TAC막(162) 하부에 위치하여 협시야각을 구 현하는 STN 층(160)과, STN 층(160) 배면에 형성되어 액정패널(160)의 상부기판(122)에 부착되기 위한 접착층(152)으로 구성된다. 접착층(152)과 하부 TAC막(162)에는 STN 층의 액정분자들을 균일하게 배향하기 위한 배향막이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the upper polarizing plate 150 is a polyvinyl alcohol (PVA) film 164 as a polarizing film, and a PVA film located above and below the PVA film 164. Upper and lower Triacetyl Cellulose (TAC) films 166 and 162 supporting 164 and an STN layer positioned below the lower TAC film 162 to implement a narrow viewing angle. And an adhesive layer 152 formed on the rear surface of the STN layer 160 and attached to the upper substrate 122 of the liquid crystal panel 160. An alignment layer may be formed on the adhesive layer 152 and the lower TAC layer 162 to uniformly align the liquid crystal molecules of the STN layer.

PVA막(164)은 입사되는 광의 편광 정도에 따라 투과되는 광량을 제어한다.The PVA film 164 controls the amount of light transmitted according to the degree of polarization of incident light.

상부 및 하부 TAC막(166, 162)은 PVA막(164)을 사이에 두고 형성되어 PVA막(164)을 지지한다. The upper and lower TAC films 166 and 162 are formed with the PVA film 164 interposed therebetween to support the PVA film 164.

접착층(152)은 상부 편광판(150)을 액정패널(160)의 상부기판(122) 전면에 부착시킨다.The adhesive layer 152 attaches the upper polarizer 150 to the entire upper surface of the upper substrate 122 of the liquid crystal panel 160.

STN 층(160)는 협시야각을 구현하는 구동전압을 인가하여 STN 액정을 배열시킨 후, 광경화시킴으로써 형성된다. 이 STN 층(160)는 STN 액정분자들이 270°트위스트되었을 때 최상의 협시야각을 구현할 수 있다.The STN layer 160 is formed by arranging STN liquid crystals by applying a driving voltage for implementing a narrow viewing angle, and then photocuring the liquid crystal. The STN layer 160 can achieve the best narrow viewing angle when the STN liquid crystal molecules are twisted 270 degrees.

도 5를 참조하면, 편광성능을 강화하기 위하여 상부 편광판(150)은 STN 층(160)과 접착층(152) 사이에 PVA막(156)과, PVA막(156)의 상측과 하측에 위치하여 PVA막(156)을 지지하는 상부 및 하부 TAC막(158, 154)을 더 구비한다. TAC막(158)에는 STN 층의 액정분자들을 균일하게 배향하기 위한 배향막이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5, in order to enhance polarization performance, the upper polarizing plate 150 is positioned between the PVA film 156 and the upper and lower sides of the PVA film 156 between the STN layer 160 and the adhesive layer 152. Upper and lower TAC films 158 and 154 supporting the film 156 are further provided. An alignment film for uniformly aligning the liquid crystal molecules of the STN layer may be formed in the TAC film 158.

도 6 및 도 7은 하부 편광판(170)에 STN 층이 형성되는 실시예들을 나타낸다. 6 and 7 illustrate embodiments in which an STN layer is formed on the lower polarizer 170.

도 6을 참조하면, 하부 편광판(170)은 PVA막(184)과, PVA막(184)의 상측과 하측에 위치하여 PVA막(184)을 지지하는 상부 및 하부 TAC막(182, 186)과, 상부 TAC막(182) 상에 위치하여 협시야각을 구현하는 STN 층(180)과, STN 층(180) 상에 형성되어 액정패널(160)의 하부기판(124)에 부착되는 접착층(172)으로 구성된다. 접착층(172)과 상부 TAC막(182)에는 STN 층의 액정분자들을 균일하게 배향하기 위한 배향막이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 6, the lower polarizer 170 may include a PVA film 184, upper and lower TAC films 182 and 186 positioned above and below the PVA film 184 to support the PVA film 184. And an STN layer 180 positioned on the upper TAC layer 182 to implement a narrow viewing angle, and an adhesive layer 172 formed on the STN layer 180 and attached to the lower substrate 124 of the liquid crystal panel 160. It consists of. An alignment layer for uniformly aligning the liquid crystal molecules of the STN layer may be formed on the adhesive layer 172 and the upper TAC layer 182.

PVA막(184)은 입사되는 광의 편광 정도에 따라 투과되는 광량을 제어한다.The PVA film 184 controls the amount of light transmitted according to the degree of polarization of the incident light.

상부 및 하부 TAC막(182, 186)은 PVA막(184)을 사이에 두고 형성되어 PVA막(184)을 지지한다. The upper and lower TAC films 182 and 186 are formed with the PVA film 184 therebetween to support the PVA film 184.

접착층(172)은 하부 편광판(170)을 액정패널(160)의 하부기판(124) 배면에 부착시킨다.The adhesive layer 172 attaches the lower polarizer 170 to the bottom surface of the lower substrate 124 of the liquid crystal panel 160.

STN 층(180)은 협시야각을 구현하는 구동전압을 인가하여 STN 액정을 배열시킨 후, 광경화시킴으로써 형성된다. 이 STN 층(180)은 STN 액정분자들이 270°트위스트되었을 때 최상의 협시야각을 구현할 수 있다.The STN layer 180 is formed by arranging the STN liquid crystals by applying a driving voltage that implements a narrow viewing angle and then photocuring the liquid crystal. The STN layer 180 can realize the best narrow viewing angle when the STN liquid crystal molecules are twisted 270 degrees.

도 7을 참조하면, 하부 편광판(170)은 편광성능을 강화하기 위하여 STN 층(180)과 접착층(172) 사이에 PVA막(176)과, PVA막(176)의 상측과 하측에 위치하여 PVA막(176)을 지지하는 상부 및 하부 TAC막(174, 178)을 더 구비한다. TAC막(178)에는 STN 층의 액정분자들을 균일하게 배향하기 위한 배향막이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7, the lower polarizer 170 is positioned between the PVA film 176 and the upper and lower sides of the PVA film 176 between the STN layer 180 and the adhesive layer 172 to enhance polarization performance. Upper and lower TAC films 174 and 178 supporting the film 176 are further provided. An alignment film for uniformly aligning the liquid crystal molecules of the STN layer may be formed in the TAC film 178.

이러한 구성을 가지는 STN 층을 실험한 결과에 따르면, STN 액정이 270°이상으로 트위스트된 경우 협시야각이 우수하게 나타나는 것을 알 수 있다.As a result of experimenting with the STN layer having such a configuration, it can be seen that the narrow viewing angle is excellent when the STN liquid crystal is twisted at 270 ° or more.

STN 층의 액정분자들이 270°로 트위스트된 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 측면 시야각 40°이상의 각도에서는 액정패널(140, 160)의 화면을 볼 수 없게 된다. 이 실험에서, STN 층의 셀 갭은 30㎛로 하였고 STN 층의 액정분자들을 4V로 구동하여 광경화시켰다. When the liquid crystal molecules of the STN layer are twisted at 270 °, the screens of the liquid crystal panels 140 and 160 may not be viewed at an angle greater than or equal to 40 ° as shown in FIG. 8. In this experiment, the cell gap of the STN layer was set to 30 占 퐉 and photocured by driving the liquid crystal molecules of the STN layer at 4V.

STN 층의 액정분자들이 300°로 트위스트된 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 측면 시야각 30°이상의 각도에서는 액정패널(140, 160)의 화면을 거의 볼 수 없게 된다. 이 실험에서, STN층의 셀 갭은 30㎛이고, STN 층의 액정분자들을 4. 5V로 구동하여 광경화시켰다. When the liquid crystal molecules of the STN layer are twisted at 300 °, as shown in FIG. 9, the screens of the liquid crystal panels 140 and 160 are hardly seen at an angle of 30 ° or more. In this experiment, the cell gap of the STN layer was 30 μm, and the liquid crystal molecules of the STN layer were driven at 4.5 V to photocuring.

이와 같은 실험 결과에서 살펴본 바와 같이 STN 층의 STN 액정이 270°로 트위스트된 경우 최상의 협시야각이 구현된다.As shown in the experimental results, the best narrow viewing angle is realized when the STN liquid crystal of the STN layer is twisted to 270 °.

이러한 실험 결과를 이용하여 선정된 STN 층을 적용한 액정패널(140, 160)의 측면 시야각에 따른 투과율을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the transmittance according to the side viewing angle of the liquid crystal panel (140, 160) applying the selected STN layer by using the experimental results as follows.

도 10에 도시된 바와 같이, STN 층을 적용한 액정패널(140, 160)은 동일한 측면 시야각에서 볼 때 종래의 협시야각 액정패널보다 더 낮은 투과율을 보인다. 결국, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 종래보다 우수한 협시야각을 나타낸다.As shown in FIG. 10, the liquid crystal panels 140 and 160 to which the STN layer is applied have a lower transmittance than the conventional narrow viewing angle liquid crystal panel when viewed from the same side viewing angle. As a result, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention exhibits a better narrow viewing angle than the prior art.

또한, 도 11의 화이트 컨투어 플롯(white contour plot)에서 알 수 있는 바, 본 발명은 종래의 액정패널에 비하여 우수한 협시야각을 구현하고 있는 것을 알 수 있다. In addition, as can be seen from the white contour plot of FIG. 11, it can be seen that the present invention implements an excellent narrow viewing angle compared to the conventional liquid crystal panel.

전술한 실시예들에서, STN 층은 STN 액정분자들과 함께 광경화가 가능하도록 광개시제와 광중합제를 포함할 수 있다. In the above-described embodiments, the STN layer may include a photoinitiator and a photopolymerizer to enable photocuring with the STN liquid crystal molecules.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 협시야각 액정표시장치는 편광판에 STN 층을 형성하여 협시야각 제어층과 액정패널을 일체화할 수 있고, 협시야각 성능을 높일 수 있다. As described above, the narrow viewing angle liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention may form an STN layer on the polarizing plate to integrate the narrow viewing angle control layer and the liquid crystal panel, thereby increasing the narrow viewing angle performance.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

Claims (12)

상부기판 상에 부착되는 상부 편광판과, 상부기판과 합착되는 하부기판 배면에 부착되는 하부 편광판을 포함하는 액정패널을 구비하고; A liquid crystal panel comprising an upper polarizing plate attached to the upper substrate and a lower polarizing plate attached to a rear surface of the lower substrate bonded to the upper substrate; 상기 상부 편광판과 상기 하부 편광판 중 적어도 어느 하나는 슈퍼 트위스트 네마틱(STN) 액정층을 포함하고,At least one of the upper polarizer and the lower polarizer includes a super twisted nematic (STN) liquid crystal layer, 상기 상부 편광판은,The upper polarizing plate, 제1 폴리 비닐 알콜막과,The first polyvinyl alcohol film, 상기 제1 폴리 비닐 알콜막의 상측에 배치되는 제1 트리아세테이트 셀루로스막과, A first triacetate cellulose film disposed above the first polyvinyl alcohol film, 상기 제1 폴리 비닐 알콜막과 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층 사이에 배치되는 제2 트리아세테이트 셀루로스막과, A second triacetate cellulose film disposed between the first polyvinyl alcohol film and the super twisted nematic liquid crystal layer; 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층의 하부에 형성된 제2 폴리 비닐 알콜막과, A second polyvinyl alcohol film formed under the super twisted nematic liquid crystal layer; 상기 제2 폴리 비닐 알콜막과 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층 사이에 배치되는 제3 트리아세테이트 셀루로스막과, A third triacetate cellulose film disposed between the second polyvinyl alcohol film and the super twisted nematic liquid crystal layer, 상기 제2 폴리 비닐 알코올막 하부에 배치되는 제4 트리아세테이트 셀루로스막과,A fourth triacetate cellulose film disposed under the second polyvinyl alcohol film; 상기 제4 트리아세테이트 셀루로스막의 아래에 형성되어 상기 액정패널의 상부기판에 부착되는 상부 접착층을 구비하고,An upper adhesive layer formed under the fourth triacetate cellulose film and attached to an upper substrate of the liquid crystal panel; 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층의 액정분자들은 270° 트위스트된 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The liquid crystal molecules of the super twisted nematic liquid crystal layer are twisted 270 °. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층은 4V로 구동된 상태에서 경화된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And the super twist nematic liquid crystal layer is cured while being driven at 4V. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 편광판은,The lower polarizer is, 제3 폴리 비닐 알콜막과,A third polyvinyl alcohol film, 상기 제3 폴리 비닐 알콜막과 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층 사이에 배치되는 제5 트리아세테이트 셀루로스막과, A fifth triacetate cellulose film disposed between the third polyvinyl alcohol film and the super twisted nematic liquid crystal layer, 상기 제3 폴리 비닐 알콜막의 아래에 배치되는 제6 트리아세테이트 셀루로스막과, A sixth triacetate cellulose film disposed under the third polyvinyl alcohol film; 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층 위에 형성되어 상기 액정패널의 하부기판에 부착되는 하부 접착층을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a lower adhesive layer formed on the super twisted nematic liquid crystal layer and attached to the lower substrate of the liquid crystal panel. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 하부 편광판은,The lower polarizer is, 제4 폴리 비닐 알콜막과, A fourth polyvinyl alcohol film, 상기 제4 폴리 비닐 알콜막과 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층 사이에 배치되는 제7 트리아세테이트 셀루로스막과,A seventh triacetate cellulose film disposed between the fourth polyvinyl alcohol film and the super twisted nematic liquid crystal layer, 상기 제4 폴리 비닐 알콜막과 상기 접착층 층 사이에 배치되는 제8 트리아세테이트 셀루로스막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And an eighth triacetate cellulose film disposed between the fourth polyvinyl alcohol film and the adhesive layer layer. 상부기판 상에 부착되는 상부 편광판과, 상부기판과 합착되는 하부기판 배면에 부착되는 하부 편광판을 포함하는 액정패널을 가지는 액정표시장치의 시야각 제어방법에 있어서, A method of controlling a viewing angle of a liquid crystal display device, comprising: a liquid crystal panel having an upper polarizer attached to an upper substrate and a lower polarizer attached to a rear surface of the lower substrate bonded to the upper substrate; 상기 상부 편광판과 상기 하부 편광판 중 적어도 어느 하나에 슈퍼 트위스트 네마틱(STN) 액정층을 형성하는 단계; Forming a super twisted nematic (STN) liquid crystal layer on at least one of the upper polarizer and the lower polarizer; 상기 액정패널을 구동하여 상기 액정패널을 투과하는 빛을 주시야각과 측면 시야각으로 진행하게 하는 단계; 및 Driving the liquid crystal panel to propagate light passing through the liquid crystal panel at a viewing angle and a side viewing angle; And 상기 슈퍼 트위스트 네마틱(STN) 액정층을 이용하여 상기 측면 시야각으로 진행하는 빛의 투과율을 낮추는 단계를 포함하고,Using the super twisted nematic (STN) liquid crystal layer to lower the transmittance of light traveling to the side viewing angle, 상기 상부 편광판은,The upper polarizing plate, 제1 폴리 비닐 알콜막과,The first polyvinyl alcohol film, 상기 제1 폴리 비닐 알콜막의 상측에 배치되는 제1 트리아세테이트 셀루로스막과, A first triacetate cellulose film disposed above the first polyvinyl alcohol film, 상기 제1 폴리 비닐 알콜막과 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층 사이에 배치되는 제2 트리아세테이트 셀루로스막과, A second triacetate cellulose film disposed between the first polyvinyl alcohol film and the super twisted nematic liquid crystal layer; 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층과 하부에 형성된 제2 폴리 비닐 알콜막과, A second polyvinyl alcohol film formed below the super twisted nematic liquid crystal layer; 상기 제2 폴리 비닐 알콜막과 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층 사이에 배치되는 제3 트리아세테이트 셀루로스막과, A third triacetate cellulose film disposed between the second polyvinyl alcohol film and the super twisted nematic liquid crystal layer, 상기 제2 폴리 비닐 알코올막 하부에 배치되는 제4 트리아세테이트 셀루로스막과,A fourth triacetate cellulose film disposed under the second polyvinyl alcohol film; 상기 제4 트리아세테이트 셀루로스막의 아래에 형성되어 상기 액정패널의 상부기판에 부착되는 상부 접착층을 구비하고,An upper adhesive layer formed under the fourth triacetate cellulose film and attached to an upper substrate of the liquid crystal panel; 상기 슈퍼 트위스트 네마틱 액정층의 액정분자들은 270° 트위스트된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 시야각 제어방법.The liquid crystal molecules of the super twisted nematic liquid crystal layer are twisted by 270 °. 삭제delete 삭제delete
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