KR100455237B1 - 벤트 라인을 따라 스프레이 패턴과 같이 덜 배열된 액정분자를 갖는 능동 매트릭스형 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치내의 액정 (20) 은, 액정층의 스프레이 변형과 벤트 변형에 각각 관계되는 탄성 계수들 (K11및 K33) 을 갖고, 탄성 계수들 (K11및 K33) 중 하나의 탄성 계수는 6 pN 내지 25 pN 또는 5 pN 내지 20 pN 의 범위내에 부합되고, 한편, 탄성 계수들 (K11및 K33) 간의 곱의 제곱근은 6 pN 내지 25 pN 의 범위에 부합되므로, 스프레이 변형 및/또는 벤트 변형을 제한함으로써 휘도를 향상시키게 된다.

Description

벤트 라인을 따라 스프레이 패턴과 같이 덜 배열된 액정 분자를 갖는 능동 매트릭스형 액정표시장치{ACTIVE MATRIX LIQUID CRYSTAL DISPLAY UNIT HAVING LIQUID CRYSTAL MOLECULES LESS ARRANGED LIKE SPRAY PATTERN AND ALONG BENT LINE}
본 발명은, 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에 관한 것이다.
풀-컬러 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치는, 한 쌍의 기판 구조물과 그 기판 구조물간의 갭을 채우는 액정으로 분류된다. 화소 전극과 공통 전극은, 기판 구조물들 중 하나에서 패터닝되며, 화소 전극은 기판들에 평행한 방향으로 빗과 같이 공통 전극으로부터 오프셋된다. 각 화소 전극과 관련된 공통 전극 부분은 함께 그 위에 액정으로 화소를 형성하고, 흑광은 이 기판 구조물, 액정층, 및 다른 기판 구조물 중 하나를 통해 방사된다. 화소 전극들 중 선택된 화소 전극들과 관련된 공통 전극들의 부분간에 전위차가 인가되면, 그 위의 액정내에 유효 로컬 전계가 생성되며, 액정층내의 기판들에 거의 평행하게 지향된다. 이러한 이유로, 액정 분자들은 기판들에 평행한 수직면상에서 회전하며, 시각 화상은 화소의 매트릭스 상에 생성된다. 사용자는 항시 이 시각 화상을 액정의 마이너축에 평행한 방향으로 보고, 넓은 시야각을 달성한다.
넓은 시야각은 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치의 이점이다. 그러나, 종래 기술에서는 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치는 휘도가 낮다는 문제가 있었다. 낮은 휘도는 낮은 구경비로부터 일어나고, 비투과성의 빗형상 전극은 낮은 구경비의 원인이다. 빗형상 전극들이 비투과성 재료 상에 형성되는 이유는, 빗형상 전극들이 디스크리에이션 라인을 시야에서 벗어나게 하기 때문이다.
웨이브 화소 전극은, 일본국 특개평 11-030784 호에 개시되어 있다. 이 일본국 특개평에 개시된 화소 전극은 3배 내지 11배의 웨이브 티스 벤트를 갖는다. 이 웨이브 티스는 광학 경로에 흑광을 제공하고, 종래 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치의 구경비는, 화소 전극의 웨이브 티스에 의해 향상된다. 그러나, 웨이브 화소 전극은 제조 공정을 복잡하게 만든다.
따라서, 본 발명의 중요한 목적은, 상기 일본국 공개 공보에 제안된 접근 방법과 다른 접근 방법을 통해 휘도가 향상되는 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치을 제공하는 것이다.
본 발명자는, 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에 관한 연구와 개발을 진행하였고, 낮은 휘도가, 낮은 구경비 뿐만 아니라 액정층의 굴절률 △n 의 이방성에도 기인한다는 것을 발견하였다. 본 발명자는 화소의 액정에 있어서 로컬 전계를 조사하였다. 이 로컬 전계는 부분적으로 기판들에 평행하게 지향되었지만, 액정이 로컬 전계의 수직 성분에 의해 지배되는 영역이 있었다. 이 영역내의 액정 분자가 굴절률 △n 의 이방성을 약하게 만든다. 따라서, 낮은 휘도는, 낮은 구경비 뿐만 아니라 굴절류 △n 의 약한 이방성으로부터도 기인한다.
굴절률 △n 의 약한 이방성은 도 1 및 도 2 를 참조하여 상세하게 설명된다. 종래 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치은 기판 구조물들 (300 및 400) 간에 액정 (70) 을 갖는다. 기판 구조물 (300) 은 투명 기판 (51) 을 포함하고, 공통 전극 (53) 은 투명 기판 (51) 의 주표면 상에 패터닝된다. 공통 전극 (53) 은 정전압원(도시안함)에 접속된다. 공통 전극 (53) 은 절연층 (54) 으로 피복되고, 화소 전극 (58) 은 절연층 (54) 상에 패터닝된다. 도 1 및 도 2 에 도시되지 않았지만, 박막 트랜지스터는 투명 기판 (51) 상에서 제조되고, 화소 전극 (58) 은 데이터선에 선택적으로 접속된다. 화소 전극 (58), 박막 트랜지스터 및 데이터선은 패시베이션층 (60) 으로 피복되고, 배향층 (61) 은 패시베이션층 (60) 상에 적층된다. 다른 기판 구조물 (400) 도 투명 기판 (71) 을 갖는다. 투명 기판 (71) 은 도전층 (490) 과 컬러 필터 (73) 사이에 삽입되고, 절연층 (74) 은 컬러 필터 (73) 와 배향층 (61) 사이에 삽입된다. 화소 전극 (58) 및 공통 전극의 부분은 화소내에 병합되고, 적, 녹 청 컬러 필터 (73) 중 하나와 얼라인된다. 기판 구조물 (300) 은 스페이서 및 실링층에 의해 다른 기판 구조물 (400) 로부터 분리되고, 액정 (70) 은 기판 구조물들 (300 및 400) 간의 공간에 한정된다. 결과로서 생성된 구조물은 편광판들 (380 및 480) 간에 삽입된다. 액정 분자 (70) 는 컬럼에 의해 나타낸다.
박막 트랜지스터(도시안함)가 관련된 데이터선으로부터 화소 전극 (58) 을 격리하는 동안, 액정 분자 (70) 는 도 1 에 도시된 바와 같이 초기 배향각에 평행하게 균일하게 배향되고, 흑광이 통과하지 않도록 한다. 따라서, 화소는 흑색으로 보인다. 박막 트랜지스터가 턴온되면, 관련된 데이터선 상의 전위 레벨이 화소 전극 (58) 으로 전달되고, 공통 전극 (53) 과 화소 전극 (58) 간에 전위차가발생한다. 로컬 전계는 액정 (70) 내에서 생성되며, 도 2 의 굵은 실선으로 나타낸 바와 같이 지향된다. 액정은 그들의 자세를 도 2 에 도시된 바와 같이 변화시킨다. 공통/화소 전극 (53/58) 의 주변 근방의 로컬 전계는 투명 기판 (51) 과 평행하지 않고, 수직 성분이 지배적이다. 이러한 이유로, 액정 분자 (70) 는, 공통 전극 (53) 의 주변과 화소 전극 (58) 의 주변 근방에서 상승된다.
IDW'99 페이지 187 의 식 1 에 의해 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에 대한 투과율이 표현된다.
T/T0 = sin2(2α)sin2(πd△n/λ) 식 1
여기서, T/T 는 투과율이고, α는 액정 분자가 편광판의 축으로부터 회전되는 각도이며, d 는 유효 셀 갭이고, △n 은 굴절률의 이방성이며, λ는 입사각의 파장이다. 수직 성분으로 인해 상승된 액정 분자는 굴절률 △n 의 이방성을 낮게 한다. 따라서, 휘도가 낮아진다.
전극 (53/58) 의 중심 영역 상의 액정 (70) 은 투명 기판 (51/71) 에 평행하게 지향된 전계로 인해 투명 기판 (51/71) 에 평행한 수직면내에서 비틀림되지만, 전극 (53/58) 주변 근방의 액정 분자 (370) 는 스프레이 패턴으로 배열되고, 액정 분자 (370) 의 주요축은 파선(BL1; 도 2 참조)을 따라 지향된다. 이들 액정 분자들은 휘도에 영향을 미친다. 그러나, 파선 (BL1) 을 따라 스프레이 패턴으로 배열된 액정 분자 (370) 는 종래 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에서 고려되지 않았다. 예를 들어, 한계 전압 Ec 는 일본국 특개평 11-030784 에서 다음과 같이 표현된다.
Ec = π/d×√〔 K22/(ε0＊△ε)〕 식 2
여기서, Ec 는 한계 전압이고, d 는 유효 셀 갭이며, ε0 는 진공중 유전율이고, △ε는 액정의 유전율의 이방성이며, K22는 비틀림 탄성 계수이다. 비틀림 탄성 계수와 이방성 △ε이 고려되고, 적합한 범위내에 부합하는 것으로 추천된다. 일본국 특개평 7-306417 에 개시된 비틀림 탄성 계수의 범위의 일 예는, K22/△ε＜ 9.0 ×10-8(dyn) 으로 표현된다. 투명 기판에 평행한 로컬 전계는 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치내의 투명 기판에 평행한 수직면상의 액정 분자의 턴옵을 일으킨다. 비틀림된 네마틱 액정표시장치에 대한 한계 전압 (VTH) 은, 다음과 같이 표현된다.
VTH= π√{〔 K11+ (K33- 2K22)/4〕/(ε0＊△ε)} 식 3
식 3 은, 탄성 계수 (K11및 K33) 가 제거된 식형태를 갖는다. 따라서, 인-플레인 스위칭형 액정표시장치에서는 파선 (BL1) 을 따라 스프레이 패턴과 배향을 고려하지 않는 것을 알 수 있다. 본 발명자는, 인-플레인 스위칭형 액정표시장치에서의 휘도 감소 원인을 조사하였다. 그러나, 본 발명자는, 휘도 감소의 원인으로 스프레이 패턴과 배향을 규정한 어떠한 문헌도 발견할 수 없었다. 이하, 스프레이 패턴과 같은 배열은 액정층의 "스프레이 변형" 으로 지칭되고, 파선 (BL1) 을 따른 배향은 액정층의 "벤트 변형" 으로 지칭된다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 스프레이 변형과 벤트 변형을제한하는 것을 제안한다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 그 기판 구조물들 중 하나의 기판 구조물 상에 적어도 복수의 화소 전극들 및 공통 전극들을 갖는 한 쌍의 기판 구조물, 및 상기 기판 구조물들 간에 삽입된 액정층으로서, 스프레이 패턴과 같은 변형에 관한 제 1 탄성 계수를 갖고, 6 pN ＜ 제 1 탄성 계수 ＜ 25 pN 으로 표현되는 범위에 부합되는, 상기 액정층을 구비한 인-플레인 스위칭형 액정표시장치이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 그 기판 구조물들 중 하나의 기판 구조물 상에 적어도 복수의 화소 전극들 및 공통 전극들을 갖는 한 쌍의 기판 구조물, 및 상기 기판 구조물들 간에 삽입된 액정층으로서, 벤트 라인과 같은 변형에 관한 제 1 탄성 계수를 갖고, 5 pN ＜ 제 1 탄성 계수 ＜ 20 pN 으로 표현되는 범위에 부합되는, 상기 액정층을 구비한 인-플레인 스위칭형 액정표시장치이 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 그 기판 구조물들 중 하나의 기판 구조물 상에 적어도 복수의 화소 전극들 및 공통 전극들을 갖는 한 쌍의 기판 구조물, 및 상기 기판 구조물들 간에 삽입된 액정층으로서, 스프레이 패턴과 같은 변형에 관한 제 1 탄성 계수 및 벤트 라인과 같은 변형에 관한 제 2 탄성 계수를 갖고, 제 1 탄성 계수와 제 2 탄성 계수간의 곱의 제곱근이 5 pN ＜ SQRT(여기서, SQRT 는 제 1 탄성 계수와 제 2 탄성 계수간의 곱의 제곱근이다) ＜ 20 pN 으로 표현되는 범위에 부합되는, 상기 액정층을 구비한 인-플레인 스위칭형 액정표시장치이 제공된다.
도 1 은 화소 전극과 공통 전극간에 어떠한 전위차도 없는 경우, 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에 있어서 종래 기술에 병합된 화소의 구조를 나타낸 단면도.
도 2 는 화소 전극과 공통 전극간에 전위차가 있는 경우, 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에 있어서 종래 기술에 병합된 화소의 구조를 나타낸 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치내에 병합된 전극들의 레이아웃을 나타낸 평면도.
도 4 는 도 3 의 A-A' 선을 따라 절취한 단면도로서, 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치의 구조를 나타낸 도면.
도 5 는 탄성 계수 (K11) 에 대해 투과율의 피크를 나타낸 그래프.
도 6 은 응답 시간과 탄성 계수 (K11) 간의 관계를 나타낸 그래프.
도 7 은 피크 투과율에서의 전위차와 탄성 계수 (K11) 간의 관계를 나타낸 그래프.
도 8 은 본 발명에 따른 다른 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에 있어서, 투과율의 피크와 탄성 계수 (K11) 간의 관계를 나타낸 그래프.
도 9 는 응답 시간과 탄성 계수 (K11) 간의 관계를 나타낸 그래프.
도 10 은 피크 투과율에서의 전위차와 탄성 계수 (K33) 간의 관계를 나타낸 그래프.
도 11 은 본 발명에 따른 또 다른 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에 있어서, 투과율의 피크와, 탄성 계수들 (K11및 K33) 간의 곱의 제곱근 간의 관계를 나타낸 그래프.
도 12 는 본 발명에 따른 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치들 중 어느 하나에 병합된 액정 분자와 편광판의 배향을 나타낸 평면도.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20, 70 : 액정 51, 71 : 투명 기판
53 : 공통 전극 54, 74 : 절연층
58 : 화소 전극 60 : 패시베이션층
61 : 배향층 73 : 컬러 필터
300, 400 : 기판 구조물 380, 480 : 편광판들
제 1 실시예
도면들 중 도 3 및 도 4 를 참조하면, 본 발명을 구현하는 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치은, 주로 한 쌍의 기판 구조물 (100/200), 스페이서(도시안함), 실링층(도시안함) 및 액정 (20) 을 구비한다. 이 기판 구조물 (100) 은 스페이서(도시안함) 및 실링층(도시안함)에 의해 다른 기판 구조물 (200) 로부터 분리되고, 이 기판 구조물들 (100 및 200) 간에 내부 공간이 존재한다. 실링층은 기판 구조물 (100 및 200) 의 주변을 따라 연장되고, 스페이서는 실링층의 내부에 분산된다. 이 스페이서는 셀 갭 또는 액정층을 약 4.5 미크론의 두께로 한다. 이와 같은 경우, 액정 (20) 은 탄성 계수 (K11) 을 갖고, 이는 6 pN 내지 25 pN 의 범위와 부합된다. 단위 pN 은 "피코-뉴튼" 을 나타낸다.
복수의 화소들은 기판 구조물 (100/200) 의 집합에 매트릭스 형상으로 배열되고, 시각 화상 또는 화상은 화소의 매트릭스 상에 생성된다. 화소의 전극은 도 3 에 도시되어 있다. 간단히 하기 위해, 화소에 설명의 초점을 맞추고 있다. 로컬 전계는 박막 트랜지스터와 함께 기판 구조물 (100) 에서 패터닝된 빗형상 전극들간의 전위차의 존재하에서 화소의 액정 (20) 내에서 생성되고, 컬러 필터는 다른 기판 구조물 (200) 에서 형성된다.
기판 구조물 (100) 은 투명 기판 (1) 을 포함하고, 게이트 전극 (2) 과 공통 전극 (3) 은 투명 기판 (1) 의 주표면 상에 패터닝된다. 공통 전극 (3) 은 약 400 nm 두께로 된다. 일 예로서, 투명 기판 (1) 은 유리 상에 형성되고, 약 0.7 mm 두께이다. 편광판 (130) 은 투명 기판 (1) 의 후면에 부착되고, 약 0.2 mm 이다. 게이트 전극 (2) 과 공통 전극 (3) 은 약 500 nm 두께의 절연층 (4)으로 피복되고, 비결정성 실리콘층은 게이트 전극 (2) 의 부분상의 절연층 (4) 상에 패터닝된다. 이와 같은 경우, 절연층 (4) 은 SiNx 로 표현되는 질화실리콘으로 형성된다. 데이터선 (5), 소스 전극 (6), 드레인 전극 (7) 및 화소 전극 (8) 은, 절연층 (4) 상에서 패터닝된다. 데이터선 (5) 및 화소 전극 (8) 은 약 200 nm 의 두께이다. 소스 전극 (6), 드레인 전극 (7) 및 데이터선 (5) 은 크롬 등의 비투명 재료로 형성되고, 화소 전극 (8) 은 인듐 산화주석 등의 전도성 투명 재료로 형성된다. 화소 전극 (8) 은 이와 같은 방법으로 배열되어, 공통 전극 (3) 의 관련된 부분으로부터 오프셋된다. 화소 전극 (8) 과 공통 전극 (3) 의 부분간의 거리는 약 7 미크론 정도이다. 소스 전극 (6) 은 비결정성 실리콘층내의 소스 영역과 접촉을 유지하고, 드레인 전극 (7) 은 비결정성 실리콘층내의 드레인 영역과 접촉을 유지한다. 소스 전극 (6) 은 화소 전극 (3) 과 복합되고, 드레인 전극 (7) 은 데이터선 (5) 과 복합된다. 게이트 전극 (2), 절연층 (4), 비결정성 실리콘층, 소스 전극 (6) 및 드레인 전극 (7) 은 전체로서 박막 트랜지스터를 구성한다. 데이터선 (5), 소스 전극 (6), 드레인 전극 (7) 및 화소 전극 (8) 은 패시베이션층 (10) 으로 피복되고, 배향층 (11) 은 패시베이션층 (10) 상에 적층된다. 이와 같은 경우, 패시베이션층 (10) 은 SiNx 의 질화실리콘으로 형성되고, 약 300 nm 두께 정도로 된다. 배향층 (11) 은 약 50 nm 두께 정도로 된다.
다른 기판 구조물 (200) 은 투명 기판 (21) 을 포함한다. 이 투명 기판 (21) 은, 예를 들어, 유리로 형성되고, 약 0.7 mm 두께로 된다. 투명 유리(21) 는 블랙 매트릭스/컬러 필터 (22/23) 와 전도성층 (240) 간에 삽입된다. 이 블랙 매트릭스 (22) 는 약 1 미크론 두께 정도이고, 컬러 필터 (23) 도 약 1 미크론 두께로 된다. 전도성층 (240) 은 편광판 (230) 에 의해 위에 놓이고, 블랙 매트릭스 (22) 와 컬러 필터 (23) 는 약 1 미크론 두께의 절연층 (24) 으로 피복된다. 편광판 (230) 은 약 0.2 mm 두께이고, 전도성층 (240) 은 약 50 nm 두께이다. 개구는 블랙 매트릭스 (22) 에 형성되고, 각 개구는 화소 전극 (8) 과 공통 전극 (3) 의 부분과 얼라인된다. 개구는 컬러 필터 (23) 로 닫힌다. 컬러 필터 (23) 는 적, 녹 또는 청이다. 블랙 매트릭스 (22) 및 컬러 필터 (23) 는 절연층 (24) 으로 피복되고, 이 절연층 (24) 은 SiNx 의 질화실리콘으로 형성된다. 교대로, 절연층 (24) 은 약 50 nm 두께의 배향층 (11) 으로 피복된다.
배향층 (11) 은 오프셋 프린팅을 이용하여 형성되고, 러빙 처리된다. 이와 같은 경우, 기판 구조물 (100) 내의 배향층의 분자들은 화살표 (P) 에 의해 배향되고, 다른 기판 구조물 (200) 내의 배향층 (11) 의 분자들은 화살표 (Q) 에 의해 배향된다. 액정 분자 (20) 는 러빙 방향 (P/Q) 에 평행하게 지향되고, 편광판 (130) 은 액정 분자 (20) 의 배향에 평행한 방향으로 광이 통과하는 것을 허용한다. 한편, 편광판 (230) 은 다른 기판 구조물 (100) 의 광흡수 방향에 수직인 광흡수 방향을 갖는다.
적, 녹 청 필터 (23) 와 각각 얼라인되는 3개의 화소들은 화소군과 조합하여형성된다. 3개의 화소 전극들과 공통 전극 (3) 간에 전위차를 선택적으로 인가하는 경우, 흑색으로부터 흰색으로의 도트 변수는 화소군 상에서 생성된다.
본 발명자는, 다음과 같이 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치을 평가하였다. 우선, 본 발명자는 도 3 및 도 4 에 도시된 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치의 샘플들을 제조하였다. 이 샘플들은 구조면에서는 동일하지만, 이 샘플내의 액정의 탄성 계수 (K11) 는 서로 다르다. 적당한 구동 회로와 흑광 소스를 각 샘플에 접속하고, 본 발명자는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치 패널 샘플들의 광학 특성을 측정하였다.
액정 (20) 은 다음과 같은 특성들을 가졌다. 굴절율 △n 의 이방성은 0.075 이었다. 유전율 △ε의 이방성은 8.1 이었다. 점도는 90 mPa.S 이었다. 탄성 계수 (K11) 은 스프레이 변형에 관한 것이다. 한편, 탄성 계수들 (K22및 K33) 은, 각각 파선 (BL1) 을 따른 비틀림 및 벤드에 관한 것이다. 액정 (20) 은 2.2 pN 내지 17.8 pN 내에 부합되는 탄성 계수 (K11) 를 가졌다. 액정의 탄성 계수들 (K22및 K33) 은, 각각 6.1 pN 내지 13.6 pN 이었다.
우선, 본 발명자는 피크 투과율에 대한 탄성 계수 (K11) 의 영향을 조사하였다. 본 발명자는, 화소 전극과 공통 전극간의 전위차를 변화시키고, 샘플들의 투과율을 측정하였다. 본 발명자는 도 5 에 도시된 샘플들의 피크 투과율을 플롯하였다. 본 발명자는 피크 투과율이 6 pN 내지 25 pN 의 범위내에서 향상되었음을 발견하였다. 피크 투과율의 증가는 스프레이 변형의 제한으로부터 일어나고, 이는 큰 탄성 계수 (K33) 를 갖는 액정이 스프레이 변형에 대해 효과적이었기 때문이다.
다음으로, 본 발명자는 응답 시간 (Ton/Toff) 을 측정하였다. 응답 시간 Ton 은 화소 전극과 공통 전극간의 전위차의 인가로부터 흑색에서 흰색으로의 화소의 변화까지의 시간 기간이었다. 한편, 응답 시간 Toff 는 전위차의 제거로부터 흰색에서 흑색으로의 화소의 변화까지의 시간 기간이었다. 전위차는 2 볼트, 5 볼트 및 8 볼트이었다.
인-플레인 스위칭형 액정표시패널의 샘플들을 이용하여, 본 발명자는 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 을 측정하였다. 우선, 2 볼트의 전위차를 화소 전극 및 공통 전극에 인가하고, 본 발명자는 응답 시간들 (Ton/Toff) 을 측정하였다. 2 볼트에서의 응답 시간 (Ton) 은 흑색 사각형으로 표시된 바와 같이 플롯되고, 2 볼트에서의 응답 시간 (Toff) 은 흑색 삼각형으로 표시된 바와 같이 플롯된다. 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 은 상대적으로 길지만, 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 은 탄성 계수 (K11) 에 관계 없이 거의 일정하였다.
다음으로, 5 볼트의 전위차를 화소 전극 및 공통 전극에 인가하고, 본 발명자는 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 을 측정하였다. 5 볼트에서의 응답 시간 (Ton) 은 흰색 원으로 표시되고, 5 볼트에서의 응답 시간 (Toff) 은 흰색 삼각형으로 표시되었다. 전위차는 250 % 증가하였다. 또한, 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 은 36 내지 29 % 감소하였다. 그러나, 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 은 탄성 계수 (K11) 에 관계 없이 거의 일정하였다.
본 발명자는, 전위차를 8 볼트로 증가시키고, 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 을 측정하였다. 8 볼트에서의 응답 시간 (Ton) 은 흰색 사각형으로 표시되고, 8 볼트에서의 응답 시간 (Toff) 은 흑색 원으로 표시되었다. 전위차는 160 % 증가하였지만, 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 은 약 70 % 만 감소하였다. 그러나, 응답 시간 (Ton) 은 탄성 계수 (K11) 에 관계 없이 거의 일정하였고, 응답 시간 (Toff) 는 약간 증가하였다.
따라서, 본 발명자는, 상술한 범위 대부분에서 탄성 계수 (K11) 의 고려 없이 화소 전극과 공통 전극간의 전위차에 기초하여 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 을 설계자가 결정할 수 있음을 확인하였다.
그 후, 본 발명자는 피크 투과율에서 전위차에 대한 탄성 계수 (K11) 의 의존성을 조사하였다. 본 발명자는, 각 샘플에서 화소 전극과 공통 전극간의 전위차를 변화시키고, 그 투과율을 측정하였다. 본 발명자는 도 7 에 나타낸 바와 같이 피크 투과율에서의 전위차를 플롯하였다. 이 피크 투과율에서의 전위차는, 탄성 계수 (K11) 가 상대적으로 작다면, 충분히 일정하였다. 현재 도 7 과 함께 도 5 를 참조하면, 탄성 계수가 14 pN 이하이면 화소 전극과 공통 전극간의 전위차의 증가 없이, 탄성 계수 (K11) 와 함께 피크 투과율을 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다. 따라서, 탄성 계수 (K11) 가 6 pN 내지 14 pn 의 범위인 경우, 전력 소비의 증가 없이, 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치의 휘도가 증가되었다.
상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치는 6 pN 내지 25 pN 의 범위의 탄성 계수 (K11) 를 갖는 액정을 갖는다. 이 액정은 스프레이 변형에 대해 효과적이다. 따라서, 스프레이 변형은, 본 발명에 따른 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에서 제한된다. 이 액정층은, 화소 전극과 공통 전극간의 전위차에 의해 생성된 로컬 전계에서 고투과율을 달성한다. 이로 인해, 고휘도를 얻을 수 있게 된다.
제 2 실시예
본 발명을 구현하는 다른 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치는, 그 탄성 계수 (K33) 가 3.9 pN 내지 27.2 pN 의 범위에 부합된다. 이 탄성 계수 (K33) 는 액정층의 벤트 변형에 관한 것이다. 다른 탄성 계수들 (K11및 K22) 은 각각 8.9 pN 내지 6.1 pN 이다.
제 2 실시예를 구현하는 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치는 도 3 및 도 4 에 도시된 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치와 동일한 구조를 갖는다. 이러한 이유로, 이하, 상기 구조에 대해서는 더 설명하지 않는다. 그러나, 제 2 실시예를 구현하는 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치의 전극과 층들은, 상술한 설명에서 도 3 및 도 4 에 도시된 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에 병합된 전극들 및 층들을 가리키는 참조부호들로 라벨링된다.
본 발명자는 제 2 실시예를 구현하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치의 샘플들을 제조하였다. 이 샘플들은 탄성 계수 (K33) 가 서로 다르다. 이 샘플들을 이용하여, 본 발명자는 제 2 실시예를 구현하는 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치를 평가하였다.
본 발명자는 적당한 구동 회로 및 백라이트 소스를 갖는 샘플들을 집합하였다. 본 발명자는 화소 전극 (8) 과 공통 전극 (3) 간의 전위차를 변화시키고, 액정층 (20) 의 피크 투과율을 측정하였다. 그 투과율은 도 8 에 도시된 바와 같이 탄성 계수 (K33) 에 대해 플롯하였다. 피크 투과율은 샘플들에서 현저하게 증가하지만, 그 액정은 약 5 pN 정도의 탄성 계수 (K33) 를 가졌다. 피크 투과율은 9 pN 근방의 탄성 계수 (K33) 까지 증가하지 않았지만, 그 후 피크 투과율은 탄성 계수 (K33) 와 함께 증가되었다. 본 발명자는 변화율이 20 pN 까지 큰 것을 확인하였다. 실험 데이터는, 벤트 변형이 액정층에서 제한되는 것을 알려주었다.
그 후, 본 발명자는 응답 시간들 (Ton/Toff) 을 측정하였다. 각 샘플의 화소 전극 (8) 과 공통 전극 (3) 에는 2 볼트, 5 볼트 및 8 볼트의 전위차가 인가된다. 우선, 2 볼트의 전위차가 화소 전극 (8) 과 공통 전극 (3) 에 인가되고, 본 발명자는 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 을 측정하였다. 2 볼트에서의 응답 시간 (Ton) 은 도 9 에서, 2 볼트에서의 응답 시간 (Ton) 은 흑색 사각형으로 표시된바와 같이 플롯되고, 2 볼트에서의 응답 시간 (Toff) 은 흑색 삼각형으로 표시된 바와 같이 플롯된다. 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 은 상대적으로 길지만, 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 은 탄성 계수 (K11) 에 관계 없이 거의 일정하였다.
다음으로, 전위차를 5 볼트로 증가시키고, 본 발명자는 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 을 측정하였다. 5 볼트에서의 응답 시간 (Ton) 은 흰색 원으로 표시되고, 5 볼트에서의 응답 시간 (Toff) 은 흰색 삼각형로 표시되었다. 전위차는 250 % 증가하였다. 또한, 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 은 36 내지 31 % 감소하였다. 그러나, 응답 시간 (Ton) 을 5 pN 까지 변화시키는 경우에도, 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 은 탄성 계수 (K11) 에 관계 없이 거의 일정하였다.
본 발명자는, 전위차를 8 볼트로 증가시키고, 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 을 측정하였다. 8 볼트에서의 응답 시간 (Ton) 은 흰색 사각형으로 표시되고, 8 볼트에서의 응답 시간 (Toff) 은 흑색 원으로 표시되었다. 전위차는 160 % 증가하였지만, 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 은 약 70 내지 90 % 만 감소하였다. 응답 시간 (Ton) 을 5 pN 까지 변화시키는 경우에도, 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 은 탄성 계수 (K33) 에 관계 없이 거의 일정하였다. 따라서, 본 발명자는, 상술한 범위 대부분에서 탄성 계수 (K33) 의 고려 없이 화소 전극 (8) 과 공통 전극 (3) 간의 전위차에 기초하여 응답 시간들 (Ton 및 Toff) 을 설계자가 결정할 수 있음을 확인하였다.
그 후, 본 발명자는 피크 투과율에서 전위차에 대한 탄성 계수 (K33) 의 의존성을 조사하였다. 본 발명자는, 각 샘플에서 화소 전극 (8) 과 공통 전극 (3) 간의 전위차를 변화시키고, 그 투과율을 측정하였다. 본 발명자는 도 10 에 나타낸 바와 같이 피크 투과율에서의 전위차를 플롯하였다. 이 피크 투과율에서의 전위차는, 탄성 계수 (K33) 가 상대적으로 작다면, 충분히 일정하였다. 현재 도 7 과 함께 도 5 를 참조하면, 탄성 계수가 13.5 pN 이하이면 화소 전극과 공통 전극간의 전위차의 증가 없이, 탄성 계수 (K33) 와 함께 피크 투과율을 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명자는, 탄성 계수 (K33) 가 5 pN 내지 13.5 pN 의 범위인 경우, 전력 소비의 증가 없이, 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치의 휘도를 증가시킬 수 있음을 발견하였다.
상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치는 5 pN 내지 20 pN 의 범위의 탄성 계수 (K33) 를 갖는 액정을 갖는다. 이 범위의 탄성 계수 (K33) 는 액정층의 벤트 변형에 대해 효과적이다. 즉, 벤트 변형은, 본 발명에 따른 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에서 제한된다. 따라서, 액정층의 투과율이 향상되므로, 액정층에 의해 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치의 휘도가 향상된다.
제 3 실시예
본 발명을 구현하는 또 다른 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치는 액정을 포함하고, 이 액정의 탄성 계수들 (K11및 K33) 은 본 발명에 따른 범위내와 부합한다. 탄성 계수들 (K11및 K33) 간의 곱의 제곱근은, 예를 들어, 5 pN ＜ SQRT(K11＊K33) ＜ 20 pN 과 같이, 5 pN 내지 20 pN 의 범위와 부합한다. "제곱근" 연산은 "SQRT" 로 약칭된다. 다른 탄성 계수 (K22) 는 6.1 pN 이다.
제 3 실시예를 구현하는 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치는 도 3 및 도 4 에 도시된 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치의 구조와 동일한 구조를 갖는다. 이러한 이유로, 이하에서는 상기 구조에 대해 더 이상 설명하지 않는다. 그러나, 다음 설명에서, 제 3 실시예를 구현하는 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치의 전극들과 층들은, 도 3 및 도 4 에 도시된 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에 병합된 전극들과 층들을 나타내는 참조부호들로 명시된다.
본 발명자는, 제 3 실시예를 구현하는 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치의 샘플들을 제조하였다. 이 샘플들내의 액정은 탄성 계수들 (K11및 K33) 간의 곱의 제곱근에서 다르다. 본 발명자는 구동 회로와 백라이트 소스로 샘플들을 집합하였다. 본 발명자는 화소 전극과 공통 전극 (3) 간의 전위차를 변화시키고, 액정층의 투과율을 측정하였다. 본 발명자는 각 샘플의 피크 투과율을 결정하고, 도 11 에 도시된 탄성 계수들 (K11및 K33) 간의 곱의 제곱근에 대해 피크 투과율을 플롯하였다. 이 피크 투과율은 탄성 계수들 (K11및 K33) 간의 곱의 제곱근에 따라 증가하였다. 본 발명자는, 변화율이 5 pN 내지 20 pN 에서 크다는 것을 확인하였다. 이 실험 데이터로부터, 스프레이 변형과 벤트 변형 모두 이 범위내에 부합되는 액정 (20) 에 의해 제한된다는 것을 알 수 있었다.
제 1 내지 제 3 실시예들에서, 액정 (20) 은, 그 탄성 계수들 (K11및 K33) 의 하나 또는 모두가 이 범위내에 부합되는 것으로 선택되었다. 본 발명자는, 탄성 계수들 (K11및 K33) 이 다음과 같은 부등식을 만족할 때 조절이 용이하다는 것을 발견하였다.
0.5 ＜ (√(K11×K33)/K22) ＜ 2.0
인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치의 동작
관련된 도면들을 참조하여 3개의 실시예들을 설명하였지만, 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치내의 액정 분자들은 다음과 같이 동작한다. 도 12 는 화소 전극과 공통 전극을 나타낸다. 공통 전극과 화소 전극은, 각각 참조부호 53' 과 58' 로 명시된 영역내에 위치한다. 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에서 액정 (70) 을 이용하는 경우, 수직 단면은 도 1 및 도 2 에 도시된 수직 단면들과 유사하다. 박막 트랜지스터, 데이터선, 화소 전극 및 공통 전극이 형성되는 기판 구조물을, 이하 "박막 트랜지스터 구조물" 로 지칭하고, 블랙 매트릭스 및 컬러 필터들이 형성되는 다른 기판 구조물을 "컬러 필터 기판 구조물" 로 지칭한다.
상술한 바와 같이, 편광판들은, 각각 기판 구조물들의 외부면 상에 형성되고, 배향층들은 기판 구조물들의 내부면 상에 적층된다. 이 배향층들은 러빙처리되고, 액정층과 배향층들 간의 경계에서 액정 분자들에 영향을 주게 된다. 이 액정은 양의 이방성 유전율을 갖는다.
박막 트랜지스터 기판 구조물 상의 편광판은, Φp1 방향으로 편광된 광을 흡스하도록 배열되고, 컬러 필터 기판 구조물 상의 다른 편광판은, Φp2 방향으로 편광된 광을 흡수하도록 배열된다. 방향 Φp1 은 방향 Φp2 에 거의 수직이다. 액정층과 박막 트랜지스터 기판 구조물간의 경계에서 액정 분자들은, 주축 또는 ΦLC1 에 평행인 방향의 광학 방향을 갖는다. 한편, 액정층과 컬리 필터 기판 구조물간의 경계에 있는 액정 분자들은 ΦLC2 에 평행인 방향의 주축을 갖는다. 따라서, 이 경계들에 있는 액정 분자들은 역평행, 즉 ΦLC1 = ΦLC2 로 된다.
영역 (58') 에 있는 화소 전극과 영역 (53') 에 있는 공통 전극간에 소정의 전위차가 인가된다고 가정하면, 액정 분자들은 전극의 세로 방향에 대해 일정 각도로 지향된다. 이 일정 각도는 45 도 이상 90 도 이하로 된다. 액정 분자들의 자세는 도 1 에 도시된 것과 유사하다.
화소 전극과 공통 전극간에 전위차가 인가되는 경우, 로컬 전계는 액정층내에 생성되고, 라인 (EF) 은 로컬 전계의 방향을 나타낸다. 액정 분자들은 ΦLC1 = ΦLC2 으로부터 방향 ΦP2 로 방향을 변화시킨다. 따라서, 액정층은 투과율을 변화시킨다.
상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 범위와 부합되는 탄성 계수들 (K11및 K33) 중 적어도 하나는 스프레이 변형 및/또는 벤트 변형에 대해 효과적이다. 본 발명에 따른 인-플레인 스위칭형 액정표시장치는, 스프레이 변형 및/또는 벤트 변형이 제한되도록 상기 범위와 부합되는 탄성 계수들 (K11및 K33) 중 적어도 하나를 갖는 액정을 포함한다.
로컬 전계의 수직 성분이 전극 주변 근방에 있는 액정 분자들에 영향을 주지만, 탄성 계수들 (K11및/또는 K33) 은, 스프레이 패턴과 같이 및/또는 파선(BL1; 도 2 참조)을 따라 액정층을 변형시키는 수직 성분을 허용하지 않는다. 이러한 이유로, 액정표시장치가 굴절율 △n 의 이방성을 완전히 나타내므로, 휘도가 확실히 향상된다.
본 발명의 특정 실시예들을 나타내고 설명하였지만, 당해 기술분야에서 숙련된 당업자들은, 본 발명의 정신 및 범위로부터 일탈함이 없이 여러 변화 및 변형을 실행할 수 있다는 것을 명백하게 알 수 있다.
응답 시간 (Ton) 이 향상되는 경우, 양의 유전율의 이방성을 갖는 액정을 이용하는 것이 바람직하다. 그러나, 응답 시간 (Toff) 은, 다른 인-플레인 스위칭형 능동 매트릭스형 액정표시장치에서 향상될 수도 있다.
상술한 실시예들에서, 셀 갭 및 화소 전극과 공통 전극간의 거리는, 각각 4.5 미크론 및 7 미크론으로 조절된다. 본 발명자는, 본 발명에 따른 액정은, 셀 갭 및 전극들간의 거리 범위가 각각 1.0 미크론 내지 6.0 미크론 및 2 미크론 내지 15 미크론인 조건에서 고휘도를 달성할 수 있음을 확인하였다.
본 발명에 따라 조절되는 액정은, 인-플레인 스위칭형 액정표시장치에서 스프레이 변형 및/또는 벤트 변형에 대해 효과적이다. 이 실시예들은 결코 본 발명을 한정하려는 것은 아니다. 본 발명에 따른 액정을 다른 형태의 인-플레인 스위칭형 액정표시장치에서 이용할 수도 있다. 예를 들어, 컬러 필터와 블랙 매트릭스를 박막 트랜지스터, 화소 전극 등과 함께 기판 구조물에 병합할 수도 있다. 이 컬러 필터를, 본 발명에 따른 인-플레인 스위칭형 액정표시장치로부터 삭제할 수도 있다.

Claims (27)

  1. 인-플레인 스위칭형 액정표시장치로서,
    상기 액정표시장치의 기판 구조물들 (100/200) 중 하나의 기판 구조물 (100) 상에 적어도 복수의 화소 전극들 (8; 58') 및 공통 전극들 (3; 53') 을 갖는 한 쌍의 기판 구조물 (100/200); 및
    상기 기판 구조물들 (100/200) 사이에 삽입되고, 스프레이 패턴 (370) 과 같은 변형에 관한 제 1 탄성 계수 (K11) 를 갖는 액정층 (20) 을 구비하고,
    상기 제 1 탄성 계수 (K11) 는, 6 pN ＜ 상기 제 1 탄성 계수 ＜ 25 pN 으로 표현되는 범위와 부합되는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정층의 액정 (20) 은 양의 유전율의 이방성을 갖는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정은, 벤드 라인 (BL1) 과 같은 변형에 관한 제 2 탄성 계수 (K33) 및 비틀림 변형에 관한 제 3 탄성 계수 (K22) 를 더 갖고, 상기 제 1 탄성 계수 (K11), 상기 제 2 탄성 계수 (K33) 및 상기 제 3 탄성 계수 (K22) 는 다음과 같이 표현되는 부등식을 만족하고,
    0.5 ＜ (√(K11×K33)/K22) ＜ 2.0
    여기서, K11은 상기 제 1 탄성 계수이고, K33은 상기 제 2 탄성 계수이며, K22는 상기 제 3 탄성 계수인 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 구조물 (100/200) 은 1.0 미크론 내지 6.0 미크론 범위의 거리만큼 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계는 상기 복수의 화소 전극들 (8; 58') 각각과 상기 공통 전극 (3; 53') 의 부분간에서 그 사이에서의 전위차의 인가에 의해 생성되고, 상기 복수의 화소 전극들 (8; 58') 각각은 2 미크론 내지 15 미크론 범위의 거리만큼 상기 기판 구조물 (100/200) 의 내부면에 평행한 방향으로 상기 공통 전극 (3; 53') 의 상기 부분으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 구조물 (100/200) 은 1.0 미크론 내지 6.0 미크론 범위의 제 1 거리만큼 서로 이격되고, 상기 복수의 화소 전극들 (8; 58') 각각과 상기 공통 전극 (3; 53') 의 관련된 부분은 2 미크론 내지 15 미크론 범위의 제 2 거리만큼 상기 기판 구조물 (100/200) 의 내부면에 평행한 방향으로 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 전극들 (8; 58'), 상기 복수의 화소 전극들과 각각 관련된상기 공통 전극 (3; 53') 의 부분들 및 상기 복수의 화소 전극들 (8; 58') 과 상기부분들의 결합과 각각 중첩되는 상기 액정층 (20) 의 조각들은, 매트릭스로 배열된 결합 복수 화소들을 형성하는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    각각, 주요한 3가지 컬러들에 선택적으로 놓여지며 상기 복수의 화소들에 포함되는 컬러 필터 (23) 를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 전극들 (8; 58') 및 상기 공통 전극 (3; 53') 은, 데이터선 (5) 및 상기 데이터선 (5) 과 상기 화소 전극 (8; 58') 간에 선택적으로 접속되는 박막 트랜지스터 (2/4/6/7) 와 함께 상기 하나의 기판 구조물 (100) 상에 형성되고, 상기 컬러 필터 (23) 는 블랙 매트릭스 (22) 와 함께 다른 하나의 기판 구조물 (200) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
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  19. 인-플레인 스위칭형 액정표시장치로서,
    상기 액정표시장치의 기판 구조물들 (100/200) 중 하나의 기판 구조물 (100) 상에 적어도 복수의 화소 전극들 (8; 58') 및 공통 전극들 (3; 53') 을 갖는 한 쌍의 기판 구조물 (100/200); 및
    상기 기판 구조물들 (100/200) 사이에 삽입되고, 스프레이 패턴 (370) 과 같은 변형에 관한 제 1 탄성 계수 (K11) 및 벤트 라인 (BL1) 과 같은 변형에 관한 제 2 탄성 계수 (K33) 를 갖는 액정층 (20) 을 구비하고,
    상기 제 1 탄성 계수 (K11) 와 상기 제 2 탄성 계수 (K33) 의 곱의 제곱근은, 다음과 같이 표현되는 범위와 부합하고,
    5 pN ＜ SQRT ＜ 20 pN
    여기서, SQRT 는 상기 제 1 탄성 계수 (K11) 와 상기 제 2 탄성 계수 (K33) 의 곱의 제곱근인 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 액정층의 액정 (20) 은 양의 유전율의 이방성을 갖는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 액정은, 비틀림 변형에 관한 제 3 탄성 계수 (K22) 를 더 갖고, 상기 제 1 탄성 계수 (K11), 상기 제 2 탄성 계수 (K33) 및 상기 제 3 탄성 계수 (K22) 는 다음과 같이 표현되는 부등식을 만족하고,
    0.5 ＜ (√(K11×K33)/K22) ＜ 2.0
    여기서, K11은 상기 제 1 탄성 계수이고, K33은 상기 제 2 탄성 계수이며, K22는 상기 제 3 탄성 계수인 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 기판 구조물 (100/200) 은 1.0 미크론 내지 6.0 미크론 범위의 거리만큼 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 전계는 상기 복수의 화소 전극들 (8; 58') 각각과 상기 공통 전극 (3; 53') 의 부분간에서 그 사이에서의 전위차의 인가에 의해 생성되고, 상기 복수의 화소 전극들 (8; 58') 각각은 2 미크론 내지 15 미크론 범위의 거리만큼 상기 기판 구조물 (100/200) 의 내부면에 평행한 방향으로 상기 공통 전극 (3; 53') 의 상기 부분으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 기판 구조물 (100/200) 은 1.0 미크론 내지 6.0 미크론 범위의 제 1 거리만큼 서로 이격되고, 상기 복수의 화소 전극들 (8; 58') 각각과 상기 공통 전극 (3; 53') 의 관련된 부분은 2 미크론 내지 15 미크론 범위의 제 2 거리만큼 상기 기판 구조물 (100/200) 의 내부면에 평행한 방향으로 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 전극들 (8; 58'), 상기 복수의 화소 전극들과 각각 관련된상기 공통 전극 (3; 53') 의 부분들 및 상기 복수의 화소 전극들 (8; 58') 과 상기부분들의 결합과 각각 중첩되는 상기 액정층 (20) 의 조각들은, 매트릭스로 배열된 결합 복수 화소들을 형성하는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    각각, 주요한 3가지 컬러들에 선택적으로 놓여지며 각각 상기 복수의 화소들에 포함되는 컬러 필터 (23) 를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 전극들 (8; 58') 및 상기 공통 전극 (3; 53') 은, 데이터선 (5) 및 상기 데이터선 (5) 과 상기 화소 전극 (8; 58') 간에 선택적으로 접속되는 박막 트랜지스터 (2/4/6/7) 와 함께 상기 하나의 기판 구조물 (100) 상에 형성되고, 상기 컬러 필터 (23) 는 블랙 매트릭스 (22) 와 함께 다른 하나의 기판 구조물 (200) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 인-플레인 스위칭형 액정표시장치.
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