KR100209531B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR100209531B1
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구자홍
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Abstract

횡전계 액정표시장치의 화소는 두영역으로 분할되어 신호전극과 공통전극이 각 영역에서 게이트배선의 길이방향에 대하여 EL1, EL2의 각도로 형성되어 액정 분자의 배향을 각 영역에서 서로 대칭되게 하여 상하 및 좌우 시야각 방향에서 발생하는 색변화를 방지한다. 액정층에 인가되는 전계가 불균일하게 형성되도록 신호전극과 공통전극의 간격은 액정층의 간격보다 작게 형성되어 전극이 형성된 기판 근처의 액정분자는 전계의 영향으로 회전하지만, 전극이 형성되어 않은 기판 근처의 액정분자는 원래의 상태를 유지하여 액정층 전체에 걸쳐서 액정분자가 트위스트된다. 액정층의 보상값은 다음과 같은 식으로 표현되며,
/2Δnd ≤
여기서 Δn은 액정의 굴절율이방성, d는 액정층의 두께,

Description

액정표시장치
제1도는 종래의 횡전계방식 액정표시장치의 화소를 나타내는 도면.
제2도는 종래의 횡전계방식 액정표시장치의 측방향을 나타내는 도면.
제3도는 종래의 횡전계방식 액정표시장치를 나타내는 도면.
제4도는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 부분 평면도.
제5도는 제4도의 B-B'선 단면도.
제6도는 본 발명의 제1실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치의 광학측방향을 나타내는 도면.
제7도는 본 발명의 제1실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치의 작동을 나타내는 도면.
제8(a)도는 종래의 횡전계방식 액정표시장치의 그레이반전영역을 나타내는 도면.
제8(b)도는 본 발명의 제1실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치의 그레이반전영역을 나타내는 도면.
제9도는 본 발명의 제1실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치의 구동전압파형도.
제10도는 제2실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치의 화소를 나타내는 도면.
제11도는 제2실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치의 광학측방향을 나타내는 도면.
제12도는 제3실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치의 액정표시장치의 화소를 나타내는 도면.
제13도는 제3실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치의 광학측방향을 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 표시부 22 : 금속프레임
23 : 주사선구동회로 24 : 데이터선구동회로
25 : 하우징 26 : 제2기판
27 : 제1기판 31 : 백라이트
32 : 액정패널 41,141,241 : 게이트배선
42,142,242 : 데이터배선 43,153,253 : 공통배선
48,148,248 : 데이터전극 49,149,249 : 공통전극
51 : 블랙매트릭스 55 : 박막트랜지스터
59,62 : 배향층 60 : 액정층
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 시야각방향에 따른 색변환을 방지하여 화질을 향상시킨 횡전계방식 액정표시장치에 관한 것이다.
최근, 휴대용 텔레비젼이나 노트북 컴퓨터에 많이 사용되는 박막트랜지스터 액정표시장치(TFT LCD)에서 대면적화가 강력하게 요구되고 있지만 상기한 TFT LCD에는 시야각에 따라 콘트라스트비(contrast ratio)가 변하는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 광보상판이 장착된 트위스트네마틱(twisted nematic) 액정표시장치, 멀티도메인(multi-domain) 액정표시장치 등과 같은 여러 가지 액정표시장치가 제안되고 있다. 그러나, 이러한 여러 가지 액정표시장치로는 시야각에 따라 콘트라스트비가 저하되고 색상이 변하는 문제를 해결하기 힘든 실정이다.
광시야각을 실현하기 위해 제안되는 다른 방식의 액정표시장치인 횡전계방식(in plane switching mode)의 액정표시장치가 JAPAN DISPLAY 92 P547, 일본특허 특개평7-36058, 일본특허 특개평7-225538, ASIA DISPALY 95 P707 등에 제안되고 있다. 상기한 종래의 횡전계방식 액정표시장치에서는 제1도 및 제2도에 나타낸바와 같이 러빙방향( R)을 기판에 형성된 게이트배선의 길이방향(0)에 대하여 90 R180로 하여 액정층(12)을 소정의 방향으로 배향하고, 제1기판(1)에 부착된 편광판(9)의 편광투과측방향( PL1)을 게이트배선의 길이방향에 대하여 0 PL1 로, 제2기판(5)에 부착된 검광판(10)의 편광투과측방향( PL2 R EL 로 한다. 따라서, 전압이 인가되지 않는 경우에 제1(a)도 및 제(b)도와 같이 전극의 연장방향( EL R EL 일 때 최대의 광투과율을 나타내기 위해서 보상값(Δnd)이 약/2(0.21~0.36)로 설정되어 있다.
제3(a)도는 상기한 횡전계방식이 채택된 액정표시장치를 나타내는 도면이고, 제3(b)도는 제3(a)도의 A-A'선 단면도이다. 액정패널(32)의 표시부(21)영역 이외의 부분은 금속프레임(22)에 의해 보호되고 프레임(22) 내부에는 주사선 구동회로(23), 데이터선구동회로(24) 및 백라이트(31)를 포함하는 백라이트하우징(25)등이 배치되어 있다. 표시부(21)에는 뒤쪽에 광학산판을 가지는 노광판(75), 편광판(63) 및 액정패널(32)을 구성하는 제1기판(27)과 제2기판(26) 및 검광판(64)이 순차적으로 배치되어 있다. 이때, 콘트라스트비를 개선하기 위해 광보상판을 편광판(29)과 제1기판(27)사이, 또는 제2기판(26)과 검광판(64)사이에 배치할 수도 있다.
상기한 바와 같은 액정표시장치에서, 제1기판(27)에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)가, 제2기판(26)에는 컬러필터가 형성되어 있는 TFT형이 일반적이지만, TFT 대신에 다이오드(diode)를 사용하는 다이오드형이나 단순 매트릭스기판을 사용하는 단순 매트릭스형도 적용될 수 있다. 또한, TFT가 제2기판에 형성되고 컬러필터가 제1기판에 형성될 수도 있고 컬러필터층이 형성되지 않은 모노크롬형을 사용할 수도 있다.
그런데, 종래의 횡전계방식 액정표시장치에서는 시야각방향에 따라 색상이 변하는 문제가 있었다. 제1도에 나타낸바와 같이, 제1기판(1) 근처의 액정분자(7)는 수평전기장(13)에 의해 게이트배선의 길이방향과 평행하게 배향되며 제2기판(5) 근처의 액정분자(8)는 게이트배선의 길이방향에 대하여 90보다 크고 180보다 작은 각도로 배향되어 트위스트되어 있으므로, 제1(d)도에 나타낸 바와 같이 X,Y의 시야각방향에서 각각 파란색(BLUE)과 노란색(YELLOW)으로 시야방향에 따라 색변환이 발생하여 화질이 저하된다.
본 발명은 상기한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 시야각특성이 향상되고 색변화를 작게하여 화질이 향상된 횡전계방식 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시장치는 기판과, 종횡으로 형성되어 매트릭스형상을 이루는 게이트배선 및 데이터배선과, 상기한 게이트배선 및 데이터배선에 의해 정의되는 복수의 영역으로 분할된 화소와, 상기한 화소의 각 영역내에 형성된 데이터전극 및 공통전극과, 상기한 기판 위에 형성된 배향층으로 구성된다.
화소의 각 영역에 형성된 전극이 게이트전극의 길이방향에 대하여 서로 대칭이 되도록 소정의 각도로 형성되어 각 영역에서의 액정분자가 동일한 각도만큼 반대방향으로 회전하여 색변화가 보상된다.
또한, 화소 전체의 전극방향을 동일한 방향으로 한 후, 러빙을 각 영역에서 게이트배선의 길이방향에 대하여 서로 대칭되는 방향으로 하여 각 영역에서의 액정분자가 반대방향으로 회전하게 하여 색변화가 발생하는 것을 보정한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 가장 큰 특징은 화소를 복수의 영역으로 분할하여 각 영역의 액정 분자의 배향방향을 다르게 하여 색상이 변하는 것을 보상해 주는 것이다.
제4도는 본 발명의 제1실시예에 따른 횡전계방식 액정표시장치의 표시부의 한 화소를 나타내는 평면도이고, 제5도는 제4도의 B-B'선 단면도이며, 제6도는 광학측방향을 나타내는 도면이다.
액정표시장치의 게이트배선(41)의 길이방향(0)에 대하여, EL1은 제1영역(I)에서의 전극연장방향, PL1은 편광판(63)의 편광투과방향, EL2는 제2영역(II)에서의 전극연장방향, PL2 R LC1 LC2 R PL2 PL2 PL1
제4도 및 제5도에서 액정패널은 TFT(55), 컬러필터층(61), 기판 표면에 각각 형성된 배향층(59),(62) 기판 사이에 산포되어 상기한 기판 사이를 일정하게 유지해 주는 스페에서(65) 및 액정층(60)으로 구성되며, 상기한 액정패널의 양 표면에는 편광판이 부착되어 있다.
제1기판(27)에는 TFT(55)가 서로 수직으로 형성된 게이트배선(41)과 데이터배선(42)의 교차점에 형성되며, 상기한 게이트배선(41) 및 데이터배선(42)에 의해 매트릭스형상으로 배열된 화소의 중앙에는 상기한 게이트배선(41)과 평행한 공통배선(43)이 형성되어 있다. 공통전극(49)은 상기한 공통배선(43)에 연결되어 화소내부에 형성되며, 데이터전극(48)은 TFT(55)의 드레인전극(47)에 연결되어 상기한 공통전극(49)과 평행하고 화소내부에 형성된다.
화소는 공통배선(43)을 중심으로 제1영역(I)과 제2영역(II)으로 분할되어 있으며, 상기한 제1영역(I) 및 제2영역(II)에서 전극은 게이트전극의 길이방향에 대하여 비스듬하게 형성된다.
제1영역(I)과 제2영역(II)의 전극연장방향( EL1), ( EL2)은 EL1=- EL2로, 제1영역(I) 및 제2영역(II)의 각도는 공통배선(43)에 대하여 서로 대칭된다.
게이트배선(41)과 공통배선(43) 및 공통전극(49)은 스퍼터링법으로 적층한 막두께 0.3의 A1Ta 박막(Ta 함유량 : 3%)을 포토에칭(photoetching)하여 형성한다. 전극표면의 절연성을 높이고 막두께방향의 단락을 방지하기 위해서, AlTa 박막표면을 양극산화하여 AlTa산화막(52)을 0.1형성한 후, 막두께 0.3의 SiNx인 게이트절연막(57)과 0.2의 비정질실리콘(a-Si)막(44) 및 n+-Si막을 플라즈마 CVD(plasma Chemical Vapor Deposition)법으로 연속적으로 적층하고 포토에칭하여 TFT(55)를 형성한다. 이후, 스퍼터링법에 의해 막두께 0.1의 Cr 박막을 적층하고, 이를 포토에칭하여 신호선(42), TFT(55)의 소오스전극(46)과 드레인전극(47), 데이터전극(48)을 패터닝한다. TFT(55) 채널부의 n+실리콘층은 소오스전극(46)과 드레인전극(47)을 마스크로 해서 드라이에칭법으로 제거하여 체널부에 a-Si 막만이 남게 한다. 이 상태에서 저면에 막두께 0.2의 SiNx인 모호막(58)을 플라즈마 CVD법에 의해 적층하고, 단자처리하여 TFT(55), 게이트배선(41), 데이터배선(42)등이 완성된다. 공통배선(43)과 신호전극(48)이 겹치는 부분에는 스토리지 캐패시터(storage capacitor)(53)가 형성되어 있어 각 화소에서 신호전압의 전하가 유지되는 것을 보조한다.
제2기판(26)에는 블랙매트릭스(Black Matrix)(51)와 컬러필터층(61)이 형성되어 있다. 상기한 블랙매트릭스(51)와 컬러필터층(61)위에는 표면의 안정성을 높이고 평탄성을 향상시키기 위해 오버코트층(overcoat layer)을 형성하는 것도 가능하다. 블랙매트릭스(51)는 게이트배선(41)근처, 데이터배선(42)근처, 공통배선(43) 근처 및 TFT(55) 근처로 빛이 새는 것을 방지하기 위한 것으로, 각 영역에서 폭이 약 10이내, 막두께가 0.1정도인 Cr/CrOx박막으로 형성된다. 컬러필터층(61)에는 R, G, B층이 화소마다 반복 형성되어 있다.
상기한 구성에서 데이터전극(48)의 폭은 5, 공통전극(49)의 폭은 5이고 이들 사이의 간격은 5이다.
제1기판(27)과 제2기판(26)에 형성되는 배향막(59),(62)은 닛산화학사(NISSAN CHEMICAL)제품 RN1024를 0.8두께로 성막하여 소성하며, 제1기판(27)의 배향막(59)은 -90방향으로, 제2기판(26)의 배향막(62)은 90방향으로 러빙하여 배향 처리한다. 스페이서(65)는 액정층(60)의 두께가 평균 6.2로 되도록 직경 6.4의 미크로팔(SEKISUI FINE CHEMICAL사 제품)을 사용하며, 액정은 CHISSO사 제품 ZGS 5025(Δn=0.067, Δε=6.0)를 사용한다. 이때, 액정의 프리틸트각은 4.8이고, 보상값은 Δnd=0.41이다.
제1기판(27)에 부착되는 편광판(63)의 광투과측방향( PL1 PL2
데이터전극(48)과 공통전극(49)사이의 간격은 액정층의 두께 이하이며, 액정층의 보상값(Δnd)는 다음식을 만족한다.
여기서, Δn은 액정굴절율 이방성, d는 액정층의 두께,는 파장이다.
제1영역(I) 및 제2영역(II)의 전극은 공통배선(43)에 대하여 각각 EL1및 EL2의각도로 형성되어 서로 대칭된다.
제7도는 본 발명의 횡전계방식 액정표시장치의 구동을 나타내는 도면으로, 제7(a)도 및 (b)는 각각 표시전압 무인가시의 단면도와 평면도이고, 제7(c)도 및 (d)는 각각 표시전압인가시의 단면도와 평면도이다.
도면에 나타낸 바와 같이, 전극의 연장방향은 종래의 전극이 게이트배선의 길이방향(0)에 대하여 90인데 반하여, 제1영역(I) 및 제2영역(II)에서 게이트전극의 길이방향에 대하여 EL1및 EL2의 각도로 형성되어 상기한 제1영역(I) 및 제2영역(II)의 전극이 서로 대칭된다. 이때, 0 EL190, -90 EL20이며, EL1 =-EL2이다.
우선, 제7(a)도 및 (b)에 나타낸 바와 같이 표시전압이 인가되지 않을 때에는 제1기판(27)과 제2기판(26)의 중간에 있는 액정층의 모든 액정분자는 배향층(29), (62)에 의해 그 광학측이 기판과 거의 평행상태가 되도록 배향된다. 이때, 기판사이에 주입된 액정으로는 카이랄도판트(chiral dopant)가 첨가되지 않은 네마틱액정을 사용한다. 제1기판(27)의 방향에서 입사된 빛(11)은 편광판(63)에 의해 선편광되어 액정층(60)을 투과하여 그대로 검광판(64)에 도달한다. 그러나, 검광판(64)의 투과측방향은 편광판(63)의 투과측방향과 수직이므로, 빛(11)이 검광판(64)을 투과하지 못하게 되어 흑색바탕모드(nomally black mode)가 된다.
표시전압인가시에는 데이터전극(72)과 공통전극(49)사이의 신호전압에 의해 액정층(60) 내부에 평행전계(13)가 인가된다. 이 평행전계(13)는 제1기판(27)의 배향층(59) 표면에서는 최대값(E1)이고, 제2기판(26)의 배향층(62) 표면에서 거의 액정문턱값(E )이며, 액정층(60)의 중앙에는 그 중간값(EM=(E1+E2)/2)이 되어 제1기판(27)에서 제2기판(26)쪽으로 그 세기가 서서히 작아지는 분균일한 전계를 형성한다. 이러한 액정층(60) 내부의 불균일한 전계는 전극간격보다 액정층(60)의 두께를 크게 함으로써 만들 수 있다. 이 불균일한 전계에 의해 제1기판(27)의 제1영역(I) 배향층(59) 표면 근처의 액정분자(77a)는 강한 전계의 영향을 받아 그 광학측방향( LC1) 이 전극의 연장방향( EL1 LC2 EL2
제1영역(I)에서는 액정분자(77a),(78a)가 러빙방향( R)과 평행방향, 즉 게이트배선(41)의 길이방향과 90의 상태에서 LC1까지 시계반대방향으로 트위스트되며, 제2영역(II)에서는 액정분자(77b),(78b)가 게이트배선의 길이방향과 90인 상태에서 LC2까지 시계방향으로 트위스트되어, 결국 제1영역(I)의 액정분자와 제2영역(II)의 액정분자가 서로 반대방향으로 회전한다. 이때, 편광판(63)에 의해 선편광된 빛(II)이 트위스트상태인 액정층(60)을 투과할 때, 그 편광방향이 트위스트되어 있는 액정층(60)에 의해 회전하여 검광판(64)에서는 그 광학측방향이 상기한 검광판(64)의 투과측방향과 일치하게 된다. 그 결과, 편광판(63)에 의해 선편광되어 액정층(60)을 투과한 빛(II)이 검광판을 그대로 투과하게 되어 화면이 휜상태가 된다.
이때, 광투과량은 액정분자의 트위스트각도의 함수로서, 상기한 트위스트각도가 커질수록 광투과량도 커진다. 다시 말해서, 액정장치의 계조표시(grey level)는 액정분자를 트위스트시키는 신호전압에 따라 제어할 수 있게 된다.
전극에 인가되는 전압은 1V-5V로서, 중간계조표시시의 제1영역(I)의 액정분자와 제2영역(II)의 액정분자는 각 영역의 전계에 의해 서로 대칭된 배열을 하게된다. 따라서, X, Y의 시야각방향에서 발생하는 색샹의 변화가 상기한 제1영역(I)과 제2영역(II)에서 서로 다르게 된다. 즉, 제1영역(I)에서는 X의 시야각방향에서 파란색으로의 색변화가 발생하며, Y의 시야각방향에서 노란색으로의 색변화가 발생한다. 또한, 제2영역(II)에서는 X의 시야각방향에서 노란색의 색변화가 발생하며 Y의 시야각방향에서 파란색의 색변화가 발생하게 된다. 따라서, 상기한 액정분자의 복굴절율에 의한 색변화가 제1영역(I) 및 제2영역(II)에서 서로 보상되어 화소전체에서는 원하는 색상을 얻을 수 있데 된다.
최대표시전압 인가시에 액정층(60)의 광투과율이 최대로 되기 위해서 액정층(60)의 보상값(Δnd)이
Δnd=0.74
가 되도록 액정의 굴절율 이방성(Δn)과 액정층의 두께(d)를 한정한다. 일반적으로 사용되는 트위스트네마틱용 액정은 굴절용 이방성((Δn)이 0.06~0.09 정도이며, 빛의 파장()을 0.56로 하면 액정층의 두께(d)는 6.0~8.8로 하면 된다.
제8도는 시야각에 따른 액정표시장치의 시야각특성을 나타내는 도면으로, 제8(a)도는 종래 횡전계방식 액정표시장치의 시야각특성을 나타내는 도면이고, 제8(b)도는 본 실시예에 따라 제작된 횡전계방식 액정표시장치의 시야각특성을 나타내는 도면이다. 도면에서, 사선영역은 콘트라스트비가 10:1 이하의 시야각영역이다. 종래의 액정표시장치에서는 제8(a)도에 나타낸 바와 같이 4영역의 경사방향에 콘트라스트비가 낮은 영역이 존재한다. 본 발명의 액정표시장치에서도 제8(b)도에 나타낸 바와 같이 4영역의 경사방향에 콘트라스트비가 낮은 부분이 존재하지만, 이 영역은 종래의 기술에 비해서 더 작다. 즉, 본 발명의 액정표시장치는 콘트라스트비가 10:1 이상의 영역이 종래의 기술에 비해서 확대되고, 상하 및 좌우의 시야각특성이 개선되는 것을 알 수 있다. 그 이유는 시야각에 따른 색변화가 작게 되고 화면 전체의 콘트라스트비가 향상되기 때문이다.
제9도는 본 발명의 제1실시예에 따라 제작된 화면크기가 12.1인치, 화소수가 480×640(×R·G·B)인 액정표시장치의 구동전압파형을 나타내는 도면으로, 게이트전압(VG),(71)은 VGH=20V, 펄스폭=31㎲, VGL=0V(그라운드:ground)이고, 공통전압(VCO),(72)은 8V의 직류전압이다. 데이터전압(VD),(73)은 공통전압(72)에 대해 최대 +6V, 최소 +1V이고 신호영역에서 5V의 제어가 가능한 31㎲의 단형파 신호로 한다. 또한, 화소의 공통전극(49)과 데이터전극(48) 사이에는 교류전압성분만이 인가되도록 공통전압(72)을 미세조정한다.
본 발명의 액정표시장치에서는 제1기판과 제2기판에 형성되는 배향막을 동일한 물질로 할 필요가 없다. 예를 들면, 제1기판의 배향막으로는 상기한 제1기판에서의 구동전압이 낮기 때문에 앵커링에너지가 작은 재료로 러빙의 밀도를 작게하여 액정분자의 회전을 용이하게 할 수 있는 배향막을 사용하고, 제2기판의 배향막으로는 시야각특성을 향상시키기 위해 프리틸트각이 작고 잔상을 없애기 위해 액정중의 불순물을 잘 흡착하는 폴리아믹산계열의 배향막을 사용할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 화소가 제1 및 제2의 2영역으로 나누어져 있지만, 상기한 화소를 2개 이상의 영역으로 나누어 제1영역과 제2영역을 교대로 배치함으로써 더욱 효율적인 액정표시장치를 제작하는 것도 가능하다.
제10도 및 제11도는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 도면으로, 제10도는 액정표시장치의 한 화소를 나타내는 도면이고, 제11도는 그 광학측방향을 나타내는 도면이다. 도면에 나타낸 바와 같이 본 실시예에서 화소는 제1영역(I)과 제2영역(II)으로 분할되며 각 영역 사이에는 공통배선(253)이 형성되어 있고, 제2영역(II)의 공통전극(248)은 박막트랜지스터의 소스 전극(247)에 접속된다. 제1영역(I)의 전극연장방향은 게이트배선의 길이방향(0)에 대하여 EL1=90이고, 제2영역(II)의 전극연장방향은 90 EL1180이며, 배향막의 러빙방향은 게이트배선의 길이방향에 대하여 R이다. 배향막의 러빙방향( R)은 제1영역(I)의 전극연장방향( EL1)보다는 크고, 제2영역(II)의 전극연장방향( EL2 EL1 R EL2 .
제12도 및 제13도는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 도면으로, 제12도는 액정표시장치의 한 화소를, 제13도는 그 광학측방향을 나타내는 도면이다. 본 실시예의 가장 큰 특징은 제1실시예와 제2실시예에서 전극연장방향을 복수의 영역으로 분할하여 화소를 만드는 반면에 화소전체의 전극연장방향을 동일한 방향으로 하고 러빙방향을 각 영역에서 서로 다르게 하여 실질적으로 각 영역에서의 액정분자의 배향상태를 제어하는 것이다. 제1영역(I)과 제2영역(II)에 형성되어 있는 전극(248),(249)의 전극연장방향( EL1),( EL2)은 게이트배선의 길이방향(0)에 대하여 각각 EL1=90 EL2=90이며, 그 러빙방향은 제1영역(I)에서는 0 R190, -90 R20이다. 또한 상기한 제1영역(1)의 러빙방향( R1)과 제2영역(II)의 러빙방향( R2)은 R1=- R2이기 때문에 전압인가시 중간계조표시에서 제1영역(I)과 제2영역(II)의 액정분자가 시계방향 및 시계반대방향으로, 즉 서로 반대방향으로 회전하여 게이트배선의 길이방향에 대하여 서로 대칭되어 있기 때문에 시야각에 따른 색변화가 보정된다.
상기한 각 실시예에서는 배향층에 배향방향을 결정하기 위해 러빙방법을 사용하고 있지만, 배향층을 광배향물질을 사용하여 자외선을 조사함으로써 배향방향을 결정할 수도 있다.
본 발명에 따른 횡전계방식의 액정표시장치는 상기한 바와 같이 화소를 복수의 영역으로 분할하여 각 영역의 신호전극 및 공통전극이 게이트배선의 길이방향에 대하여 서로 대칭이 되도록 구성하거나 전극을 게이트배선의 길이방향에 대하여 일정한 방향으로 형성하고 러빙을 각 영역에 따라 다르게 실행하였으므로, 액정의 복굴절율에 의해 기인하는 색변화를 방지할 수 있게된다. 더욱이, 트위스트상태의 액정분자의 회전각도를 크게 할 수 있으므로, 액정층의 두께를 크게 할 수 있으며, 최대투과율을 유지하도록 낮은 구동전압을 사용하므로 가격이 낮은 구동IC를 사용할 수 있게 된다. 또한, 액정층을 통과하는 빛이 선편광상태를 유지하므로 색보정을 위한 광보상판이 필요없게 되어 제조비용이 절감될 뿐만 아니라, 종래의 트위스트네마틱액정을 사용할 수 있으므로 신뢰성이 높은 액정표시장치를 제조할 수 있게된다.

Claims (28)

  1. 평행하게 배치된 제1기판 및 제2기판과, 상기한 제1기판에 종횡으로 교차하는 복수의 게이트배선 및 데이터배선과, 상기한 게이트배선 및 데이터배선 사이에 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소와, 상기한 화소내에 게이트배선과 평행하게 배치된 적어도 한 개의 공통배선과, 상기한 공통배선을 중심으로 게이트배선의 길이방향(0)에 대하여 EL1및 EL2의 각도로 각각 형성된 적어도 한쌍의 평행전극과, 상기한 제2기판 위에 형성된 컬러필터층과, 제1기판 및 제2기판 위에 형성된 R의 배향방향을 보유하는 배향층과, 상기한 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층과, 상기한 제1기판 및 제2기판에 부착된 편광판 및 검광판으로 구성된 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 한쌍의 전극 사이의 간격이 액정층의 두께 보다 작은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 액정층의 보상값(Δnd)이/2 Δnd ≤(Δn:액정의 굴절율이방성, d: 액정층의 두께,: 파장)인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 상기한 액정층의 보상값이 0.74인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기한 제1기판에 형성된 배향층이 제2기판에 형성된 배향층보다 작은 앵커링에너지를 갖는 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기한 제2기판에 형성된 배향막이 폴리아믹산계열인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제1항에 있어서, 배향층의 러빙방향과 검광판의 편광방향이 서로 평행하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기한 편광판과 검광판의 편광방항이 서로 수직한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기한 전극의 각도가 각각 0 EL190, -90 EL20인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제9항에 있어서, EL1= - EL2인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제9항에 있어서, 배향층의 배향방향이 게이트배선의 길이 방향에 대하여 R1 인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기한 전극의 각도가 각각 EL1=90, 90 EL2180인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제12항에 있어서, 배향층의 배향방향이 EL1 R EL2인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기한 전극의 방향이 각각 EL1=90, EL2=90인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제14항에 있어서, 배향층의 배향방향이 공통배선을 중심으로 해서 각각 0 R190, -90 R0인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제15항에 있어서, R1= R2인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기한 편광판 및 제1기판 사이에 광보상판이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제1항에 있어서, 상기한 제2기판 및 검광판 사이에 광보상판이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 기판과, 상기한 기판에 형성된 복수의 게이트배선 및 데이터배선에 의해 한정된 매트릭스형상으로 배열되며, 게이트배선의 길이방향(0)에 대하여 평행하게 형성된 복수의 공통배선에 의해 두 영역으로 분할된 복소의 화소와, 게이트배선의 길이방향에 대하여 EL1의 각도로 형성된 적어도 한쌍의 전극을 포함하는 화소의 제1영역과, 게이트 배선의 길이방향에 대하여 EL2의 각도로 형성된 적어도 한쌍의 전극을 포함하는 화소의 제2영역과, 상기한 화소내의 게이트배선 및 데이터배선의 교차점에 형성된 복수의 박막트랜지스터와, 상기한 기판 전체에 걸쳐서 형성된 R의 배향방향을 보유하는 배향층올 구성된 액정표시장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기한 제1영역 및 제2영역이 교대로 반복형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 제19항에 있어서, 상기한 제1영역의 전극과 제2영역의 전극의 방향이 각각 0≤ EL1 , -90≤ EL2 인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  22. 제21항에 있어서, EL1=- EL2인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  23. 제21항에 있어서, 상기한 배향층의 배향방향이 게이트배선의 길이방향에 대하여 R=90인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  24. 제19항에 있어서, 상기한 제1영역의 전극 및 제2영역의 전극의 방향이 각각 EL1=90, 90 EL2180인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기한 배향층의 배향방향이 EL1 R EL2인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  26. 제19항에 있어서, 상기한 제1영역의 전극 및 제2영역의 전극의 방향이 각각 EL1=90, EL2=90인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기한 배향층의 배향방향이 공통배선을 중심으로 해서 각각 0 R190, -90 R0인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  28. R1 R2
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