KR100508059B1 - Vertical alignment mode liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치에 있어서, 하부 기판 위에 화소 전극이 형성되어 있고, 상부 기판의 아래면에 제1 전압이 인가되는 제1 공통 전극이 형성되어 있고, 제1 공통 전극 아래에 형성되어 있는 절연막 위에 제2 및 제3 공통 전극이 형성되어 있다. 이 때, 제2 공통 전극과 제3 공통 전극의 본선은 교대로 데이터선과 중첩되어 있고, 가지선이 화소 전극을 다수의 영역으로 분할하고 있고, 상하부 기판 사이에는 액정 물질이 주입되어 수직 배향되어 있다. 여기서, 제2 공통 전극에는 제1 공통 전극보다 1V 정도 높은 전압을 인가하고, 제3 공통 전극에는 제1 공통 전극보다 1V 정도 낮은 전압을 인가한다. 이렇게 하면, 액정 표시 장치의 시야각을 넓힘과 동시에 저전압에서의 전압-투과도 곡선의 기울기 변화를 완만하게 하여 계조 분할을 용이하게 할 수 있다.In a liquid crystal display, a pixel electrode is formed on a lower substrate, a first common electrode to which a first voltage is applied is formed on a lower surface of the upper substrate, and a second electrode is formed on an insulating film formed under the first common electrode. And a third common electrode. At this time, the main lines of the second common electrode and the third common electrode alternately overlap the data lines, the branch lines divide the pixel electrode into a plurality of regions, and a liquid crystal material is injected and vertically aligned between the upper and lower substrates. . Here, a voltage about 1V higher than the first common electrode is applied to the second common electrode, and a voltage about 1V lower than the first common electrode is applied to the third common electrode. This makes it possible to widen the viewing angle of the liquid crystal display device and to smooth the gradient change of the voltage-transmission curve at low voltage, thereby facilitating gradation division.

Description

수직 배향 모드 액정 표시 장치Vertical alignment mode liquid crystal display

이 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더 자세하게는 공통 전극을 다수 개 배치함으로써 도메인 분할의 효과를 얻는 수직 배향 모드 액정 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a vertical alignment mode liquid crystal display in which the effect of domain division is obtained by arranging a plurality of common electrodes.

액정 표시 장치에 있어서 광시야각을 얻기 위한 수단의 하나인 수직 배향 모드(vertically aligned mode)는 대비비가 높은 점, 빠른 응답 속도, 러빙(rubbing)할 필요가 없는 점 등 많은 장점이 있다. 그러나 시야각이 좁고, 저전압에서 전압-투과도(voltage-transmission) 곡선의 기울기가 급변하여 계조 분할을 어렵게 하는 등의 문제점이 있다. In the liquid crystal display, a vertically aligned mode, which is one of means for obtaining a wide viewing angle, has many advantages such as high contrast ratio, fast response speed, and no need for rubbing. However, there is a problem that the viewing angle is narrow and the slope of the voltage-transmission curve changes rapidly at low voltage, making it difficult to divide the gray scale.

이러한 시야각 문제를 해결하기 위해서는 화소의 영역(domain)을 분할하여 하나의 화소 영역 내에서도 액정 분자가 분할된 각 영역별로 서로 다른 기울기를 가지고 배열되도록 하여야 한다. 화소 영역을 분할하는 종래의 방법으로는 ITO 패턴(pattern)법, 돌기법 등 다양한 방법이 있다. 그러나 이러한 종래의 화소 영역 분할 방법에서는 광시야각을 얻을 수는 있으나, 저전압에서 전압-투과도(voltage-transmission) 곡선의 기울기가 급변하여 계조 분할을 어렵게 하는 문제점을 해소하지는 못한다. In order to solve the viewing angle problem, the domains of the pixels must be divided so that the liquid crystal molecules are arranged with different inclinations for each of the divided regions within one pixel region. Conventional methods for dividing the pixel region include various methods such as an ITO pattern method and a projection method. However, in the conventional pixel region dividing method, although a wide viewing angle can be obtained, the slope of the voltage-transmission curve changes rapidly at low voltages and thus does not solve the problem of difficulty in gray scale division.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수직 배향 모드의 액정 표시 장치의 시야각을 넓히고, 동시에 저전압에서의 전압-투과도 곡선의 기울기 변화를 완만하게 하여 계조 분할을 용이하게 하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to widen the viewing angle of the liquid crystal display in the vertical alignment mode, and at the same time to smooth the gradient change of the voltage-transmission curve at low voltage to facilitate the gray level division.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 공통 전극을 여러 개로 분리 형성하고, 각 공통 전극에 서로 다른 전압을 인가함으로써 다중 도메인 효과를 얻는 다음과 같은 구조의 액정 표시 장치를 제안한다.In order to solve the above problems, the present invention proposes a liquid crystal display having the following structure in which a plurality of common electrodes are separated and a multi-domain effect is obtained by applying different voltages to each common electrode.

제1 기판에 화소 전극이 형성되어 있고, 제1 기판과 마주보고 있는 제2 기판에 제1 전압이 인가되는 제1 공통 전극과 제1 전압과는 다른 제2 전압이 인가되며, 절연막에 의하여 제1 공통 전극과 분리되어 있는 제2 공통 전극이 형성되어 있으며, 제1 기판과 제2 기판 사이에는 액정 물질이 주입되어 수직 배향되어 있다.The pixel electrode is formed on the first substrate, the first common electrode to which the first voltage is applied, and a second voltage different from the first voltage are applied to the second substrate facing the first substrate. A second common electrode separated from the first common electrode is formed, and a liquid crystal material is injected and vertically aligned between the first substrate and the second substrate.

이 때, 제1 공통 전극과 화소 전극간의 전압차가 제2 공통 전극과 화소 전극간의 전압차보다 0.5에서 1.5V 더 클 수 있고, 제2 공통 전극은 6각 고리가 연속적으로 연결되어 있는 모양으로 화소 전극을 대칭적으로 분할하도록 형성할 수 있으며, 제2 공통 전극은 ITO 또는 크롬으로 형성할 수 있다. 또, 제2 기판과 제1 공통 전극 사이에 화소 전극과 중첩되도록 형성되어 있는 컬러 필터와 이 컬러 필터를 고립시키는 블랙 매트릭스를 더 포함할 수도 있다.In this case, the voltage difference between the first common electrode and the pixel electrode may be 0.5 to 1.5V greater than the voltage difference between the second common electrode and the pixel electrode, and the second common electrode has a shape in which hexagonal rings are continuously connected. The electrode may be formed to be symmetrically divided, and the second common electrode may be formed of ITO or chromium. In addition, the present invention may further include a color filter formed between the second substrate and the first common electrode to overlap the pixel electrode, and a black matrix for isolating the color filter.

또한, 제1 공통 전극 아래의 절연막 아래에, 화소 전극을 분할하며, 제1 및 제2 전압과는 다른 제3 전압이 인가되는 제3 공통전극을 더 형성할 수 있다. In addition, a third common electrode may be further formed under the insulating layer under the first common electrode, and the pixel electrode may be divided and a third voltage different from the first and second voltages may be applied.

이 때, 제1 공통 전극과 화소 전극간의 전압차에 대하여 제2 공통 전극과 화소 전극간의 전압차는 0.5에서 1.5V 더 크고, 제3 공통 전극과 화소 전극간의 전압차는 0.5에서 1.5V 더 작게 할 수 있다. 제2 공통 전극과 제3 공통 전극의 본선은 교대로 게이트선 또는 데이터선과 중첩되도록 하고 가지선이 화소 전극을 다수의 영역으로 분할하도록 형성할 수 있고, 제2 및 제3 공통 전극은 ITO 또는 크롬으로 형성할 수 있다. 또, 제3 공통 전극과 제2 공통 전극은 절연막에 의하여 분리된 서로 다른 층에 형성할 수도 있다.In this case, the voltage difference between the second common electrode and the pixel electrode is greater than 0.5 to 1.5V and the voltage difference between the third common electrode and the pixel electrode is smaller than 0.5 to 1.5V with respect to the voltage difference between the first common electrode and the pixel electrode. have. The main line of the second common electrode and the third common electrode may be formed to alternately overlap the gate line or the data line, and the branch line may divide the pixel electrode into a plurality of regions, and the second and third common electrodes may be formed of ITO or chromium. It can be formed as. In addition, the third common electrode and the second common electrode may be formed in different layers separated by an insulating film.

이렇게 하면, 영역 분할 패터닝(patterning)된 제2 또는 제3 공통 전극에 의해 시야각을 넓힘과 동시에 저전압에서의 전압-투과도 곡선의 기울기 변화를 완만하게 하여 계조 분할을 용이하게 할 수 있다.In this way, the division of the gray level can be facilitated by widening the viewing angle by the region-dividing patterned second or third common electrode, and smoothing the change of the slope of the voltage-transmission curve at low voltage.

이제 첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극에 대한 공통 전극의 배치도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 구동할 때의 액정 분자들의 배열을 나타내는 도면이고, 도 3a와 도 3b는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 공통 전압 반전 구동법과 공통 전압 일정 구동법에 의하여 구동하는 경우에 있어서 제1 및 제2 공통 전극에 인가되는 전압의 파형을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 전압-투과도 곡선이다.1 is a layout view of a common electrode with respect to a pixel electrode of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an arrangement of liquid crystal molecules when driving the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention. 3A and 3B illustrate the first and second common electrodes when the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention is driven by the common voltage inversion driving method and the common voltage constant driving method, respectively. 4 is a diagram illustrating a waveform of an applied voltage, and FIG. 4 is a voltage-transmission curve of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention.

도 1과 도 2를 보면, 액정 표시 장치의 하부 기판(9) 위에 화소 전극(1)과 박막 트랜지스터(도시하지 않음) 등이 형성되어 있고, 상부 기판(5) 아래면에 컬러 필터(color filter)(6)와 컬러 필터(6)를 고립시키고 있는 블랙 매트릭스(black matrix)(7)가 형성되어 있고, 블랙 매트릭스(7)와 컬러 필터(6)의 아래에 제1 공통 전극(2)이 상부 기판(5) 전면에 걸쳐 형성되어 있으며, 제1 공통 전극(2)의 아래에는 절연막(4)을 사이에 두고 ITO(indium tin oxide)나 크롬 등으로 이루어진 제2 공통 전극(3)이 형성되어 있다. 상부 기판(5)과 하부 기판(9)은 일정한 간격을 사이에 두고 마주보고 있고, 상하부 기판(5, 9) 사이에는 액정 물질(8)이 주입되어 밀봉되어 있다. 이 때, 상하부 기판(5, 9)은 컬러 필터(6)가 화소 전극(1)과 중첩되도록 정렬한다. 제2 공통 전극(3)은 6각형의 고리가 연속적으로 연결되어 있는 그물 모양으로 형성되어 있고, 액정 표시 장치를 정면에서 바라볼 때 제2 공통 전극(3)에 의하여 화소 전극(1)이 대칭적으로 분할되도록 정렬되어 있다. 여기서, 제2 공통 전극(3)의 모양은 반드시 6각형의 고리가 연속적으로 연결되어 있는 그물 모양일 필요는 없고, 화소 전극(1)을 대칭적으로 분할할 수 있는 모양이면 어떠한 모양, 예를 들어 사각형 등이라도 무방하다. 액정 물질(8)은 음의 유전율 이방성을 가지는 물질을 사용하여 화소 전극(1)과 공통 전극(2, 3) 사이에 전계가 인가되지 않았을 때 상하부 기판(5, 9)에 대하여 수직을 이루도록 배향한다.1 and 2, a pixel electrode 1, a thin film transistor (not shown), and the like are formed on a lower substrate 9 of a liquid crystal display, and a color filter is disposed on a lower surface of the upper substrate 5. (6) and a black matrix (7) isolating the color filter (6) is formed, the first common electrode (2) is formed below the black matrix (7) and the color filter (6) A second common electrode 3 formed of ITO (indium tin oxide) or chromium is formed under the first common electrode 2 with an insulating film 4 interposed therebetween. It is. The upper substrate 5 and the lower substrate 9 face each other with a predetermined interval therebetween, and a liquid crystal material 8 is injected and sealed between the upper and lower substrates 5 and 9. At this time, the upper and lower substrates 5 and 9 are aligned so that the color filter 6 overlaps the pixel electrode 1. The second common electrode 3 is formed in a net shape in which hexagonal rings are continuously connected, and the pixel electrode 1 is symmetrical by the second common electrode 3 when the liquid crystal display is viewed from the front. It is arranged to be divided into two. Here, the shape of the second common electrode 3 does not necessarily have to be a net shape in which hexagonal rings are continuously connected, and any shape, for example, may be provided as long as the pixel electrode 1 can be symmetrically divided. For example, it may be a square. The liquid crystal material 8 is oriented so as to be perpendicular to the upper and lower substrates 5 and 9 when no electric field is applied between the pixel electrode 1 and the common electrodes 2 and 3 using a material having negative dielectric anisotropy. do.

도 3a와 도 3b에서 실선은 제1 공통 전극 전압의 파형을 나타내고, 점선은 제2 공통 전극 전압의 파형을 나타낸다.3A and 3B, the solid line represents the waveform of the first common electrode voltage, and the dotted line represents the waveform of the second common electrode voltage.

도 3a와 도 3b에 나타낸 바와 같은 전압을 제1 및 제2 공통 전극에 인가하면, 제2 공통 전극(3)과 화소 전극(1) 사이의 전압차가 항상 제1 공통 전극(2)과 화소 전극(1) 사이의 전압차보다 일정량만큼 크게 된다. 이렇게 하면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 전기력선이 제2 공통 전극(3)을 중심으로 하여 양편으로 퍼져나가는 형태로 형성되고, 이로 인해 화소 영역 전체에서 전기력선이 제2 공통 전극(3)쪽으로 기우는 형태로 형성된다. 따라서, 전기력선에 대하여 수직을 이루려는 성질이 있는 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 분자(8)들이 제2 공통 전극(3)을 중심으로 하여 서로 반대 방향으로 기울어지게 되어 제2 공통 전극(3)의 중심선을 기준으로 화소 영역이 분할된다. 이 때, 컬러 필터(6)의 두께는 1㎛ 이상이므로 컬러 필터(6)로 인해 상부 기판(5)에 발생하는 단차도 전기력선을 제2 공통 전극(3)쪽으로 기울도록 하는데 도움을 준다.When a voltage as shown in FIGS. 3A and 3B is applied to the first and second common electrodes, the voltage difference between the second common electrode 3 and the pixel electrode 1 is always the first common electrode 2 and the pixel electrode. It becomes larger by a certain amount than the voltage difference between (1). In this case, as shown in FIG. 2, the lines of electric force are formed to spread on both sides with respect to the second common electrode 3, whereby the lines of electric force are tilted toward the second common electrode 3 in the entire pixel region. It is formed in the form. Accordingly, the liquid crystal molecules 8 having negative dielectric anisotropy having a property of being perpendicular to the electric line of force are inclined in opposite directions with respect to the second common electrode 3 to form the second common electrode 3. The pixel area is divided based on the center line. At this time, since the thickness of the color filter 6 is 1 μm or more, the step difference generated in the upper substrate 5 due to the color filter 6 helps to incline the electric force line toward the second common electrode 3.

도 4의 전압-투과도 곡선에서 전압축은 제1 공통 전극(2)과 화소 전극(1) 사이의 전압차를 나타내고, 투과도축은 액정 표시 장치의 화면 외부로 나오는 빛의 양을 나타낸다. In the voltage-transmittance curve of FIG. 4, the voltage axis represents the voltage difference between the first common electrode 2 and the pixel electrode 1, and the transmittance axis represents the amount of light emitted from the outside of the screen of the liquid crystal display.

제1 공통 전극(2)만 있는 경우에는 화소 전극(1)과 제1 공통 전극(2) 사이의 전압차가 증가해도 거의 투과도 변화가 없다가 일정 전압차(약 2V 정도) 이상에서부터 투과도가 급격하게 증가한다. 급격하게 증가하던 투과도 증가율은 일정 전압차에 이르러 다시 둔화된다. 그런데 제2 공통 전극(3)과 화소 전극(1) 사이의 전압차는 제1 공통 전극(2)과 화소 전극(1) 사이의 전압차보다 항상 일정량만큼 크므로 제2 공통 전극(3)에 의한 전압-투과도 곡선은 제1 공통 전극(2)에 의한 전압-투과도 곡선보다 앞선 지점에서 상승하기 시작하고, 최고 투과도가 제1 공통 전극(2)에 의한 투과도보다 낮으므로 더 완만한 상승 곡선을 이룬다. 따라서, 제1 공통 전극(2)과 제2 공통 전극(3)에 의한 영향을 합친 전압-투과도 곡선은 제1 공통 전극(2)만에 의한 전압-투과도 곡선보다 더 앞선 지점에서부터 상승하기 시작하고, 상승하기 시작하는 지점 부근의 상승세가 완만하다. 이렇게 되면, 저전압에서의 계조 분할이 용이해 진다.In the case where only the first common electrode 2 is present, even if the voltage difference between the pixel electrode 1 and the first common electrode 2 increases, there is almost no change in transmittance, but the transmittance rapidly increases from a predetermined voltage difference (about 2V) or more. Increases. The rate of increase in permeability, which has been rapidly increasing, is slowed again by reaching a constant voltage difference. However, since the voltage difference between the second common electrode 3 and the pixel electrode 1 is always greater than a voltage difference between the first common electrode 2 and the pixel electrode 1, the voltage difference between the second common electrode 3 and the pixel electrode 1 is determined by the second common electrode 3. The voltage-transmission curve begins to rise at a point earlier than the voltage-transmission curve by the first common electrode 2 and forms a more gentle rise curve since the highest transmittance is lower than the transmission by the first common electrode 2. . Therefore, the voltage-transmission curve combining the influences of the first common electrode 2 and the second common electrode 3 starts to rise from a point earlier than the voltage-transmission curve by the first common electrode 2 alone. The uptrend near the point where it starts to rise is modest. This makes it easier to divide the gradation at low voltage.

도 5a와 도 5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극에 대한 공통 전극의 배치도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 구동할 때의 액정 분자들의 배열을 나타내는 도면이고, 도 7a와 도 7b는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 공통 전압 반전 구동법과 공통 전압 일정 구동법에 의하여 구동하는 경우에 있어서 제1, 제2 및 제3 공통 전극에 인가되는 전압의 파형을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 전압-투과도 곡선이다.5A and 5B are layout views of a common electrode with respect to the pixel electrode of the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a liquid crystal when driving the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention. 7A and 7B are diagrams illustrating arrangements of molecules, respectively, in FIGS. 7A and 7B, respectively, when driving a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention by a common voltage inversion driving method and a common voltage constant driving method. And a waveform of a voltage applied to the third common electrode, and FIG. 8 is a voltage-transmission curve of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention.

도 5a, 도 5b 및 도 6을 보면, 액정 표시 장치의 하부 기판(90) 위에 화소 전극(10)과 박막 트랜지스터(도시하지 않음) 등이 형성되어 있고, 상부 기판(50)의 아래면에 블랙 매트릭스(black matrix)(도시하지 않음)와 컬러 필터(color filter)(도시하지 않음), 제1 내지 제3 공통 전극(20, 31, 32)이 형성되어 있다. 이 때, 제1 공통 전극(20)은 상부 기판(50) 전면에 걸쳐 형성되어 있으며, 제1 공통 전극(20)의 아래에 절연막(40)을 사이에 두고 ITO(indium tin oxide)나 크롬 등으로 이루어진 제2 공통 전극(31)과 제3 공통 전극(32)이 형성되어 있다. 이 때, 제2 공통 전극(31)과 제3 공통 전극(32)은 절연막에 의하여 분리되는 서로 다른 층에 형성될 수도 있는데, 이렇게 하면 제2 공통 전극(31)과 제3 공통 전극(32)이 중첩되더라도 서로 단락되지 않는다. 상부 기판(50)과 하부 기판(90)은 일정한 간격을 사이에 두고 마주보고 있고, 상하부 기판(50, 90) 사이에는 액정 물질(80)이 주입되어 밀봉되어 있다. 이 때, 제2 공통 전극(31)과 제3 공통 전극(32)은 상하부 기판(50, 90)이 정렬된 상태에서 하부 기판(90)의 데이터선(게이트선일 수도 있다)과 중첩되는 본선과 본선에서 뻗어 나온 가지선으로 이루어져 있다. 제2 공통 전극(31)의 본선과 제3 공통 전극(32)의 본선은 한 줄 건너 하나씩 교대로 형성되어 있으며, 제2 공통 전극(31)의 가지선은 X자 모양으로 형성되어 있고, 제3 공통 전극(32)의 가지선은 제2 공통 전극(31)의 가지선 사이에 형성되어서 제2 공통 전극(31)의 가지선과 함께 화소 전극(10)을 다수의 영역으로 분할하고 있다. 도 5b에 나타낸 모양으로 공통 전극(20, 31, 32)을 형성하면 도 5a에 비하여 화소 전극(10)을 좀 더 대칭적으로 분할할 수 있다. 그러나 도 5b 또한 도 5a와 마찬가지로 하나의 예에 불과할 뿐이고, 공통 전극(20, 31, 32)은 이외에도 다른 여러 모양으로 형성할 수 있다.5A, 5B, and 6, a pixel electrode 10, a thin film transistor (not shown), and the like are formed on a lower substrate 90 of a liquid crystal display, and a black is formed on a lower surface of the upper substrate 50. A matrix (not shown), a color filter (not shown), and first to third common electrodes 20, 31, and 32 are formed. In this case, the first common electrode 20 is formed over the entire surface of the upper substrate 50, and indium tin oxide (ITO), chromium, or the like with the insulating film 40 interposed therebetween. The second common electrode 31 and the third common electrode 32 formed of the same are formed. In this case, the second common electrode 31 and the third common electrode 32 may be formed on different layers separated by an insulating layer. In this case, the second common electrode 31 and the third common electrode 32 may be formed. Even if they overlap, they are not shorted to each other. The upper substrate 50 and the lower substrate 90 face each other with a predetermined interval therebetween, and a liquid crystal material 80 is injected and sealed between the upper and lower substrates 50 and 90. In this case, the second common electrode 31 and the third common electrode 32 may include a main line overlapping the data line (which may be a gate line) of the lower substrate 90 with the upper and lower substrates 50 and 90 aligned. It consists of branch lines extending from the main line. The main line of the second common electrode 31 and the main line of the third common electrode 32 are alternately formed one by one, and the branch lines of the second common electrode 31 are formed in an X shape. The branch lines of the three common electrodes 32 are formed between the branch lines of the second common electrode 31 to divide the pixel electrode 10 into a plurality of regions together with the branch lines of the second common electrode 31. If the common electrodes 20, 31, and 32 are formed in the shape shown in FIG. 5B, the pixel electrode 10 may be divided more symmetrically than in FIG. 5A. However, FIG. 5B is just one example as in FIG. 5A, and the common electrodes 20, 31, and 32 may be formed in various other shapes.

도 7a와 도 7b에서 실선은 제1 공통 전극 전압의 파형을 나타내고, 짧은 점선은 제2 공통 전극 전압의 파형을 나타내며, 긴 점선은 제3 공통 전극 전압의 파형을 나타낸다.7A and 7B, the solid line represents the waveform of the first common electrode voltage, the short dotted line represents the waveform of the second common electrode voltage, and the long dotted line represents the waveform of the third common electrode voltage.

도 7a와 도 7b에 나타낸 바와 같은 전압을 제1, 제2 및 제3 공통 전극에 인가하면, 제2 공통 전극(31)과 화소 전극(10) 사이의 전압차는 항상 제1 공통 전극(20)과 화소 전극(10) 사이의 전압차보다 일정량(약 1V 정도이나 변화될 수 있다)만큼 크고, 제3 공통 전극(32)과 화소 전극(10) 사이의 전압차는 항상 제1 공통 전극(20)과 화소 전극(10) 사이의 전압차보다 일정량(약 1V 정도이나 변화될 수 있다)만큼 작다. 이렇게 하면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 전기력선이 제2 공통 전극(31)을 중심으로 하여 양편으로 퍼져나가고, 제3 공통 전극(32) 하부에서는 오므라드는 형태로 형성된다. 따라서, 전기력선에 대하여 수직을 이루려는 성질이 있는 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 분자(80)들이 제2 공통 전극(31)을 중심으로 하여 서로 멀어지는 방향으로 기울어지고, 제3 공통 전극(32)을 중심으로 하여서는 가까워지는 방향으로 기울어지게 되어 제2 공통 전극(31)과 제3 공통 전극(32) 사이의 부분이 하나의 화소 영역으로 분할된다.When a voltage as shown in FIGS. 7A and 7B is applied to the first, second and third common electrodes, the voltage difference between the second common electrode 31 and the pixel electrode 10 is always the first common electrode 20. The voltage difference between the third common electrode 32 and the pixel electrode 10 is greater than the voltage difference between the pixel electrode 10 and the pixel electrode 10 by a predetermined amount (which may vary by about 1V). It is smaller than the voltage difference between the pixel electrode 10 and the pixel electrode 10 by a predetermined amount (which may vary by about 1V). In this way, as shown in FIG. 6, the electric line of force spreads on both sides about the 2nd common electrode 31, and is formed in the form of an omurade below the 3rd common electrode 32. As shown in FIG. Accordingly, the liquid crystal molecules 80 having negative dielectric anisotropy having a property of being perpendicular to the electric line of force are inclined in a direction away from each other with respect to the second common electrode 31, and the third common electrode 32 is rotated. As a center, the inclination of the second common electrode 31 and the third common electrode 32 is divided into one pixel area.

도 8은 제1 내지 제3 공통 전극(20, 31, 32) 각각에 의한 전압-투과도 곡선과 제1 내지 제3 공통 전극(20, 31, 32)의 영향을 모두 합친 전압-투과도 곡선을 나타내고 있는데, 도 4에서와 마찬가지로, 제1 내지 제3 공통 전극(20, 31, 32)의 영향을 모두 합친 전압-투과도 곡선이 제1 공통 전극(20)만에 의한 전압-투과도 곡선보다 더 앞선 지점에서부터 상승하기 시작하고, 상승하기 시작하는 지점 부근의 상승세가 완만하다.FIG. 8 shows a voltage-transmission curve in which both the voltage-transmittance curves of each of the first to third common electrodes 20, 31, and 32 are combined with the influences of the first to third common electrodes 20, 31, and 32. As in FIG. 4, the voltage-transmittance curve in which all the influences of the first to third common electrodes 20, 31, and 32 are summed is earlier than the voltage-transmission curve by the first common electrode 20 alone. It starts to ascend from the beginning, and slowly rises near the point where it starts to ascend.

본 발명과 같이 공통 전극을 2 또는 3개로 형성하여 각 공통 전극에 조금씩 다른 전압을 인가하여 액정 표시 장치를 구동하면, 시야각을 넓힘과 동시에 저전압에서의 전압-투과도 곡선의 기울기 변화를 완만하게 하여 계조 분할을 용이하게 할 수 있으며, 동일한 기판 위에 형성되는 다수의 공통 전극을 이용하여 화소 영역을 분할하므로 ITO 패턴법에서와 같은 정렬 마진(align margin) 문제는 발생하지 않는다.When the liquid crystal display is driven by forming two or three common electrodes and applying a slightly different voltage to each common electrode as in the present invention, the viewing angle is widened, and the gradient of the voltage-transmission curve at a low voltage is smoothly changed. Since the division can be easily performed and the pixel region is divided using a plurality of common electrodes formed on the same substrate, an alignment margin problem as in the ITO pattern method does not occur.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극에 대한 공통 전극의 배치도이고,1 is a layout view of a common electrode with respect to a pixel electrode of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 구동할 때의 액정 분자들의 배열을 나타내는 도면이고,2 is a diagram illustrating an arrangement of liquid crystal molecules when driving a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 3a와 도 3b는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 공통 전압 반전 구동법과 공통 전압 일정 구동법에 의하여 구동하는 경우에 있어서 제1 및 제2 공통 전극에 인가되는 전압의 파형을 나타내는 도면이고,3A and 3B are waveforms of voltages applied to the first and second common electrodes when the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention is driven by the common voltage inversion driving method and the common voltage constant driving method, respectively. Is a diagram representing

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 전압-투과도 곡선이고,4 is a voltage-transmission curve of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention;

도 5a와 도 5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극에 대한 공통 전극의 배치도이고,5A and 5B are layout views of a common electrode with respect to a pixel electrode of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 구동할 때의 액정 분자들의 배열을 나타내는 도면이고,6 is a diagram illustrating an arrangement of liquid crystal molecules when driving a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 7a와 도 7b는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 공통 전압 반전 구동법과 공통 전압 일정 구동법에 의하여 구동하는 경우에 있어서 제1, 제2 및 제3 공통 전극에 인가되는 전압의 파형을 나타내는 도면이고,7A and 7B are applied to the first, second and third common electrodes when driving the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention by the common voltage inversion driving method and the common voltage constant driving method, respectively. It is a figure which shows the waveform of a voltage,

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 전압-투과도 곡선이다.8 is a voltage-transmission curve of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention.

Claims (10)

서로 마주보고 있는 제1 및 제2 절연 기판,First and second insulating substrates facing each other, 상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있는 화소 전극,A pixel electrode formed on the first insulating substrate, 상기 제2 절연 기판 아래면에 형성되어 있고, 제1 전압이 인가되는 제1 공통 전극,A first common electrode formed on a bottom surface of the second insulating substrate and to which a first voltage is applied; 상기 제1 공통 전극 아래에 형성되어 있는 제1 절연막,A first insulating film formed under the first common electrode, 상기 제1 절연막 아래에 형성되어 있고, 상기 화소 전극을 다수의 영역으로 분할하며, 상기 제1 전압과는 다른 제2 전압이 인가되는 제2 공통 전극,A second common electrode formed under the first insulating film, and dividing the pixel electrode into a plurality of regions, and applying a second voltage different from the first voltage; 상기 제1 절연 기판과 제2 절연 기판 사이에 주입되어 밀봉되어 있고, 상기 제1 및 제2 절연 기판에 대하여 수직으로 배향되어 있는 액정 물질A liquid crystal material injected and sealed between the first insulating substrate and the second insulating substrate and oriented perpendicular to the first and second insulating substrates 을 포함하는 액정 표시 장치.Liquid crystal display comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 제2 전압과 상기 화소 전극에 인가되는 전압의 차이가 상기 제1 전압과 상기 화소 전극에 인가되는 전압의 차이보다 0.5V에서 1.5V 더 크게 인가되는 액정 표시 장치.And a difference between the second voltage and a voltage applied to the pixel electrode is greater than 0.5V to 1.5V than a difference between the first voltage and the voltage applied to the pixel electrode. 제1항에서,In claim 1, 상기 제2 공통 전극은 6각 고리가 연속적으로 연결되어 있는 모양이며, 상기 화소 전극을 대칭적으로 분할하도록 형성되어 있는 액정 표시 장치.The second common electrode has a shape in which hexagonal rings are continuously connected, and is formed to symmetrically divide the pixel electrode. 제3항에서, In claim 3, 상기 제2 공통 전극은 ITO 또는 크롬으로 이루어진 액정 표시 장치The second common electrode is made of ITO or chromium. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 제2 절연 기판과 제1 공통 전극 사이에 상기 화소 전극과 중첩되도록 형성되어 있는 컬러 필터와 상기 컬러 필터를 고립시키고 있는 블랙 매트릭스를 더 포함하는 액정 표시 장치.And a color filter formed between the second insulating substrate and the first common electrode to overlap the pixel electrode, and a black matrix separating the color filter. 제1항에서,In claim 1, 상기 제1 절연막 아래에 상기 제2 공통 전극과 분리되어 형성되어 있고, 상기 화소 전극을 분할하며, 상기 제1 및 제2 전압과는 다른 제3 전압이 인가되는 제3 공통 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치.A liquid crystal further comprising a third common electrode formed under the first insulating layer to be separated from the second common electrode, dividing the pixel electrode, and receiving a third voltage different from the first and second voltages; Display device. 제6항에서,In claim 6, 상기 제2 전압과 화소 전극 전압의 차이가 상기 제1 전압과 화소 전극 전압의 차이보다 0.5V에서 1.5V 더 크게 인가되며, 상기 제3 전압과 화소 전극 전압의 차이가 상기 제1 전압과 화소 전극 전압의 차이보다 0.5V에서 1.5V 더 작게 인가되는 액정 표시 장치.The difference between the second voltage and the pixel electrode voltage is greater than 0.5 V to 1.5 V than the difference between the first voltage and the pixel electrode voltage, and the difference between the third voltage and the pixel electrode voltage is greater than the difference between the first voltage and the pixel electrode voltage. A liquid crystal display device which is applied at 0.5V to 1.5V smaller than the difference in voltage. 제6항에서,In claim 6, 상기 제2 및 제3 공통 전극은 본선과 가지선으로 이루어져 있고, 상기 제2 공통 전극의 본선과 제3 공통 전극의 본선은 교대로 게이트선 또는 데이터선과 중첩되도록 형성되어 있고, 상기 제2 및 제3 공통 전극의 가지선은 상기 화소 전극을 다수의 영역으로 분할하도록 형성되어 있는 액정 표시 장치.The second and third common electrodes may include a main line and branch lines, and the main line of the second common electrode and the main line of the third common electrode may be alternately formed to overlap the gate line or the data line. 3. The liquid crystal display of claim 3, wherein branch lines of the common electrode are formed to divide the pixel electrode into a plurality of regions. 제8항에서,In claim 8, 상기 제2 및 제3 공통 전극은 ITO 또는 크롬으로 형성되어 있는 액정 표시 장치.And the second and third common electrodes are formed of ITO or chromium. 제6항 내지 제9항 중의 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 6 to 9, 상기 제2 공통 전극과 제3 공통 전극은 제2 절연막에 의하여 분리되는 서로 다른 층에 형성되어 있는 액정 표시 장치.And the second common electrode and the third common electrode are formed on different layers separated by a second insulating layer.
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