KR100542306B1 - 광시야각 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화이트 상태시 색띰 현상을 방지하면서 광시야각을 얻을 수 있는 광시야각 액정표시장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 광시야각 액정표시장치는, 액정층을 사이에 두고 대향하는 상하부기판; 상기 하부기판 상에 매트릭스 형태로 수직으로 교차 배열되어 단위 화소 공간을 한정하는 게이트버스라인과 데이터버스 라인; 상기 게이트버스라인 및 데이터버스라인의 교차점 부근에 각각 구비되는 스위칭소자; 상기 하부기판 상에 스위칭소자와 접속되게 형성되어 상기 스위칭소자의 동작시 데이터버스라인 신호가 전달되는 화소전극; 및 상기 하부기판 상에 형성되어 화소전극과 함께 전계를 형성하는 카운터전극;을 포함하며, 상기 단위 화소 공간의 2분의 1에 해당하는 공간에서는 화소전극과 카운터전극이 대향 대치되어 있고, 나머지 단위 화소 공간에서는 화소전극과 카운터전극이 동일 기판에 번걸아가면서 형성되어 있는 것을 특징으로 하며, 이러한 구성에 따라, 본 발명의 광시야각 액정표시장치는 상기 스위칭소자 동작하지 않을 때에는 액정층내의 분자들이 트위스트 된 상태로 배열되고, 상기 스위칭소자의 동작할 때에는 상기 단위 화소 공간의 일부에서는 하부기판면에 대하여 수직인 전계가 형성되고, 상기 단위 화소 공간의 나머지 부분에서는 하부기판면에 대하여 수평인 전계가 동시에 형성된다.

Description

광시야각 액정표시장치{Liquid crystal display having wide viewing angle}
본 발명은 광시야각 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 단위 화소 공간내에 기판면에 대하여 수직인 전계와 수평인 전계가 동시에 형성되도록 하여, 광시야각을 실현할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
IPS(In Plane Switching) 모드의 액정표시장치는 TN(Twisted Nematic) 모드 액정표시장치의 시야각 특성을 보상하기 위하여 일본국 히다찌사에서 개발된 횡전계 구동용 액정표시장치이다. (Principle and characteristic of electro-optical behaviour with in-plane switching mode, Asia display 95, p577∼580)
이러한 IPS 모드의 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 액정을 구동시키는 전극들(2a,2b)이 모두 동일기판, 즉, 하부기판(1)에 일정 간격 이격된 상태로 배치된다. 이 전극들(2a,2b)이 형성된 하부기판(1)면의 최상부에는 수평배향막(도시되지 않음)이 형성되어 있다. 이 수평배향막은 전극들(2a,2b)과 소정 각도, 예를들어, 약 ±45° 정도의 각을 이루도록 러빙된다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 하부기판(1)의 뒷면에는 러빙방향(A)과 동일한 편광축을 갖는 제1편광판이 구비되고, 이 하부기판(1)과 대향하는 상부기판에는 제1편광판의 편광축과 평행한 제2편광판이 구비된다.
이러한 IPS 모드의 액정표시장치는 다음과 같은 동작을 한다.
먼저, 전극들(2a,2b)에 전압이 인가되지 않을때에는, 액정분자(3)는 배향막의 러빙방향과 액정분자의 장축이 평행하도록 배열된다. 이에따라, 화면은 다크가 된다.
한편, 전극들(2a,2b)에 소정 전압이 인가되면, 전극들(2a,2b) 사이에 전계(E)가 형성된다. 이때, 전극들(2a,2b)이 모두 동일한 기판면에 배치되어 있으므로, 전계(E)는 기판면과 평행한 형태를 갖는다. 이에따라, 배향막의 러빙방향으로 배열되어 있던 액정분자들은, 예를들어, 유전율이방성이 양인 경우에 전계와 액정분자의 장축이 평행하게 되도록 시계 방향으로 틀어진다. 따라서, 화면은 화이트 상태가 된다.
그러나, 상기와 같은 IPS 모드 액정표시장치는 전계가 형성되었을 때, 즉, 화이트 상태일 때, 액정분자의 굴절율이방성으로 인하여 보는 방향에 따라 다른 색상이 보여지는 색띰(color shift) 현상이 일어나게 된다.
보다 구체적으로 설명하자면, 도면에서 X 방향에서 화면을 보았을 경우에는, 액정분자(3)의 단축을 보게 되어 화면은 흰색에서 파장이 짧은 블루(blue) 색상을 띠게 된다. 반면, 도면에서 Y 방향에서 화면을 보았을 경우에는, 액정분자(3b)의 장축을 보게 되어 흰색 보다 파장이 긴 옐로우(yellow) 색상을 띠게 된다. 결국, 이러한 색띰 현상으로 인해 액정 화면의 화질이 저하된다.
상기 기술은 SID′97, page 929∼932에 자세히 개지되어 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 화이트 상태시 색띰 현상을 방지하면서 광시야각을 얻을 수 있는 광시야각 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 액정층을 사이에 두고 대향하는 상하부기판; 상기 하부기판 상에 매트릭스 형태로 수직으로 교차 배열되어 단위 화소 공간을 한정하는 게이트버스라인과 데이터버스라인; 상기 게이트버스라인 및 데이터버스라인의 교차점 부근에 각각 구비되는 스위칭소자; 상기 하부기판상에 스위칭소자와 접속되게 형성되어 상기 스위칭소자의 동작시 데이터버스라인 신호가 전달되는 화소전극; 및 상기 하부기판 상에 형성되어 화소전극과 함께 전계를 형성하는 카운터전극;을 포함하며, 상기 단위 화소 공간의 2분의 1에 해당하는 공간에서는 화소전극과 카운터전극이 대향 대치되어 있고, 나머지 단위 화소 공간에서는 화소전극과 카운터전극이 동일 기판에 번갈아가면서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 액정층을 사이에 두고 대향하는 상하부기판; 상기 하부기판 상에 매트릭스 형태로 수직으로 교차 배열되어 단위 화소 공간을 한정하는 게이트버스라인과 데이터버스라인; 상기 게이트버스라인 및 데이터버스라인의 교차점 부근에 각각 구비되는 스위칭소자; 상기 하부기판의 단위 화소 공간에 사각틀 형상으로 형성되는 제1카운터전극; 상기 하부기판의 단위 화소 공간에 상기 제1카운터전극과 오버랩되도록 배치되며, 상기 단위 화소의 2분의 1에 해당하는 공간은 판 형태로 형성되고 나머지 2분의 1에 해당하는 공간은 로드(rod) 형상으로 형성되는 화소전극; 상기 상부기판의 단위 화소 공간에 형성되며, 상기 판 형태로 된 화소전극 부분과 대응되는 부분은 판 형상으로 되고 로드 형태의 화소전극과 대응되는 부분은 단위 화소 공간의 가장자리를 외주하는 틀 형상으로 된 제2카운터전극; 상기 하부기판의 대향면과 상부기판의 대향면에 각각 형성되는 수평배향막; 및 상기 하부기판 뒷면과 상부기판 뒷면에 각각 배치되는 편광판;을 포함하며, 상기 화소전극과 카운터전극 사이의 전계 인가시에는 상기 판 형태의 화소전극과 상기 판 형태의 제2카운터전극 사이에서 수직전계가 형성되고, 이와 동시에, 상기 로드 형태의 화소전극과 이 로드 형태의 화소전극과 인접한 틀 형태의 제1카운터전극 사이에서 수평전계가 형성되는 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치를 제공한다.
게다가, 본 발명은, 액정층을 사이에 두고 대향하는 상하부기판; 상기 하부기판 상에 매트릭스 형태로 수직으로 교차 배열되어 단위 화소 공간을 한정하는 게이트버스라인과 데이터버스라인; 상기 게이트버스라인 및 데이터버스라인의 교차점 부근에 각각 구비되는 스위칭소자; 상기 하부기판의 단위 화소 공간에 사각틀 형태로 형성되며, 단위 화소 공간의 2분의 1 정도의 영역에서는 틀 내부로 연장하는 적어도 하나 이상의 브렌치를 구비한 제1카운터전극; 상기 하부기판의 단위 화소 공간에 상기 제1카운터전극과 오버랩되도록 형성되며, 상기 틀 형태로 된 제1카운터전극과 대응되는 부분은 판 형태로 형성되고, 브렌치가 형성된 공간에 대응해서는 상기 브렌치와 틀 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 로드 형상으로 형성되는 화소전극; 상기 상부기판의 단위 화소 공간에 형성되며, 상기 판 형태로 된 화소전극 부분과 대응되는 부분은 판 형상으로 되고, 로드 형태의 화소전극과 대응되는 부분은 단위 화소 공간의 가장자리를 외주하는 틀 형상으로 된 제2카운터전극; 상기 하부기판의 대향면과 상부기판의 대향면 각각에 형성되는 수평배향막; 및 상기 하부기판 뒷면과 상부기판 뒷면 각각에 배치되는 편광판;을 포함하며, 상기 화소전극과 카운터전극 사이에 전계 인가시에는 상기 판 형태의 화소전극과 상기 판 형태의 제2카운터전극 사이에서 수직전계가 형성되고, 이와 동시에, 상기 로드 형태의 화소전극과 이 로드 형태의 화소전극과 인접한 틀 형태의 제1카운터전극 사이에서 수평전계가 형성되는 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 단위 화소내의 전압 인가시 수직전계 및 수평전계가 동시에 형성됨으로써 색띰을 방지할 수 있음은 물론 광시야각을 구현할 수 있다.
또한, 수직전계가 단위 화소의 일부 영역에 형성됨에 따라 기존의 IPS 모드보다 응답 속도를 개선시킬 수 있다.
더욱이, 상부기판에 전극이 존재하므로 상부기판에서 발생되는 정전기를 용이하게 제거할 수 있다.
(실시예)
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
첨부한 도면 도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 하부기판 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 상부기판의 평면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 사시도이다.
먼저, 도 2를 참조하여, 하부기판 구조를 설명하기로 한다.
도면에서와 같이, 하부기판(10) 상부에 수 개의 게이트버스라인(11)과 데이터버스라인(15)이 매트릭스 형태로 교차 배열되어 단위 화소 공간을 한정한다. 본 도면에서는 하나의 단위 화소 공간을 설명하기 위하여, 한 쌍의 게이트버스라인(11)과 한 쌍의 데이터버스라인(15)만을 도시하였다. 여기서, 게이트버스라인(11)과 데이터버스라인(15)은 게이트 절연막(도시되지 않음)을 사이에 두고 절연되어 있고, 게이트버스라인(11)은 하부기판(10) 표면에 배치되며, 데이터버스라인(15)은 게이트 절연막 상부에 배치된다. 상기 게이트버스라인(11)과 데이터버스라인(15)은 비교적 전도 특성이 우수한 MoW 또는 알루미늄 합금막 등이 이용될 수 있다.
또한, 게이트버스라인(11)과 데이터버스라인(15)의 교차점 각각에는 게이트버스라인(11)의 선택시 턴온되는 박막 트랜지스터(TFT)가 구비된다.
한정된 단위 화소 공간내에는 소정의 틀 형상, 바람직하게는, 사각 틀 형상의 제1카운터전극(12)이 배치된다. 여기서, 제1카운터전극(12)은 해당 단위 화소를 한정하는 게이트버스라인(11)과 데이터버스라인(15)들과는 각각 소정 거리만큼 이격,배치된다. 또한, 각 단위 화소 공간에 배치된 각각의 제1카운터전극(12)은 모두 동일 신호를 인가받아야 하므로, 인접하는 다른 단위 화소 공간의 제1카운터전극(12)과 묶여진다. 제1카운터전극(12)은 게이트버스라인(11)과 동일 물질로, 게이트버스라인(11)과 동시에 형성된다. 도면에서 X1으로 표시된 영역은 단위 화소를 단축 방향으로 이분하였을 때 하측 영역(이하, 제1영역)이고, X2로 표시된 영역은 단위 화소를 단축 방향으로 이분하였을 때 상측 영역(이하, 제2영역)이다.
또한, 제1카운터전극(12)이 형성된 단위 화소 공간 각각에는 상기 박막 트랜지스터와 콘택되어, 디스플레이 신호(데이터버스라인 신호)를 인가받는 화소전극(16)이 배치된다. 이때, 상기 화소전극(16)은 피스톤-로드(piston-rod) 형상으로, 제1영역(X1)에는 화소전극(16)이 사각판 형태로 되고, 제2영역(X2)에는 화소전극(16)이 데이터버스라인과 평행한 로드 형태로 되어 있다. 여기서, 사각판 형태 부분을 제1화소전극부(16a)라 하고, 로드 형태 부분을 제2화소전극부(16b)라 한다. 바람직하게는, 해당 단위 화소를 선택하는 박막트랜지스터(TFT)와 인접한 부분에 제1화소전극부(16a)가 배치되도록 한다. 상기 화소전극(16)은 투명한 전도체, 예를 들어, ITO(indium tin oxide) 물질로 형성된다.
이와 대향하는 상부기판 구조는, 도 3에 도시된 바와 같이, 일주면에 컬러 필터(도시되지 않음)가 구비된 상부기판(20) 상부에 제2카운터전극(22)이 형성된다. 이때, 제2카운터전극(22)은 전체적으로 판 형태를 취하되, 하부기판(10)의 제2영역(X2)에 해당하는 부분에는 개구부(AP)가 구비된다. 여기서, 상기 제2카운터전극(22) 역시 개구율을 고려하여 투명한 물질로 형성된다. 또한, 제1 및 제2카운터전극(12,22)은 동일한 공통신호(common signal)가 인가된다.
상하 기판(20,10) 결과물 상면에는 이후 봉입될 액정의 초기 배향을 결정하는 배향막(도시되지 않음)이 각각 형성된다. 상기 배향막은 소정의 프리틸트각을 갖는 수평배향막으로서, 그중 하부기판(10)의 결과물 상부에 형성되는 배향막(이하 제1배향막)은 데이터버스라인(15)과 소정 각도 예를들어, 약 ±45°정도로 러빙된다. 또한, 상부기판(20)의 결과물 상부에 형성되는 배향막(이하 제2배향막)은 제1배향막의 러빙방향과 직교하되는 방향으로 러빙된다.
상하 기판(20,10) 뒷면에는 광원으로부터 입사된 빛을 일정 방향만 필터링하는 편광판이 각각 부착된다. 이때, 하부기판(10) 뒷면에 부착되는 편광판(이하, 제1편광판)의 편광축은 상기 제1배향막의 러빙축과 동일하도록 부착된다. 한편, 상부기판(20) 뒷면에 부착되는 편광판(이하, 제2편광판)의 편광축은 제1편광판의 편광축과 동일한 방향으로 부착된다.
이러한 상하 기판을 대향하도록 합착시키고, 액정을 봉입한 액정표시장치의 구조가 도 4에 도시되었다.
먼저, 화소전극(16), 제1 및 제2카운터전극(12,22)에 전압이 인가되지 않을때에는 크로스된 배향막의 러빙축에 의하여 액정분자들은 트위스트하게 배열된다. 이때, 제1 및 제2편광판의 편광축이 평행하게 배열되어 있으므로, 하부기판 저면으로부터 입사되는 빛은 제2편광판을 통과하지 못하게 되어 화면은 다크 상태가 된다.
한편, 화소전극(16)에 디스플레이 신호가 인가되고, 제1 및 제2카운터전극(12,22)에 공통신호가 인가되면, 화소전극(16)과 카운터전극(12,22) 사이에 전계가 형성된다. 이때, 제1영역(X1)에서는 화소전극(16), 즉, 제1화소전극부(16a)와 제2카운터전극(22) 사이에서 기판면에 수직인 전계(E1)가 형성되고, 제2영역(X2)에서는 화소전극(16), 즉, 제2화소전극부(16b)와 제1카운터전극(12) 사이에서 기판면과 거의 평행하는 수평인 전계(E2)가 형성된다. 따라서, 하나의 단위 화소 공간에 기판면에 대하여 수직인 전계(E1)와 수평인 전계(E2)가 동시에 형성되는 것이다. 그렇게 되면, 유전율이방성이 양인 액정을 사용할 때, 제1영역(X1)에 존재하는 액정분자들은 수직전계(E1)와 장축이 평행하도록 배열되고, 제2영역(X2)에 존재하는 액정분자들은 수평전계(E2)와 장축이 평행하도록 배열되어 이중 도메인이 형성된다. 이와같은 액정분자의 3차원적 배열에 따라. 액정분자의 굴절율이방성이 보상되어 색띰 현상이 없어지고, 더불어 광시야각을 실현하게 된다.
더욱이, 제1영역(X1)에서는 TN 모드로 동작되고, 제2영역(X2)에서는 IPS 모드로 동작되므로, TN 모드가 갖는 빠른 응답 특성을 달성할 수 있으며, IPS 모드의 광시야각을 얻을 수 있다.
게다가, 상부기판(20)에도 전극이 존재하므로, 상부기판에서 발생되는 정전기를 용이하게 제거할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 상기 도 5a 및 도 5b에 제시된 액정표시장치는 상기 도 4의 액정표시장치 보다 더 낮은 구동 전압이 요구될 때 사용된다.
이 낮은 구동 전압을 요하는 액정표시장치는, 게이트버스라인, 데이터버스라인, 배향막, 제2카운터전극 및 편광판 구조는 상기 일실시예와 동일하고, 제2영역(X2)에서의 제1카운터전극과 화소전극만을 변형하였다.
즉, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1카운터전극(12)의 제2영역(X2)에 데이터버스라인과 평행하도록 수 개의 브랜치(12a), 예를들어, 2개의 브렌치(12a)가 등간격으로 설치된다.
이어, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1카운터전극(12)과 브렌치(12a) 사이의 공간 및 브렌치(12a)들 간의 공간 각각에 수 개, 바람직하게는, 상기 제1카운터전극(12)의 브렌치의 수 보다 하나가 더 많은 수의 제2화소전극부(16b)가 삽입 설치된다. 이때, 제1카운터전극(12)의 브렌치와 제2화소전극부(16b)는 소정거리 이격 배치된다.
이와같이 하면, 상기 일실시예 보다 전극간의 거리가 좁아지므로써 전계의 세기가 커지게 되어 구동 전압을 낮출 수 있다.
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 단위 화소내에 전압 인가시 수직전계 및 수평전계가 동시에 형성됨으로써 색띰을 제거함과 아울러 광시야각을 구현할 수 있다.
또한, 수직전계가 단위 화소의 일부 영역에 형성됨에 따라 기존의 IPS 모드보다 응답 속도를 개선시킬 수 있다.
도 1은 종래의 IPS 액정표시장치의 구동 원리를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 하부기판 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 상부기판의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 사시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 다른 실시예따른 광시야각 액정표시장치를 나타낸 도면.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10 - 하부기판 11 - 게이트버스라인
12 - 제1카운터전극 15 - 데이터버스라인
16 - 화소전극 16a - 제1화소전극부
16b - 제2화소전극부 20 - 상부기판
22 - 제2카운터전극

Claims (12)

  1. 액정층을 사이에 두고 대향하는 상하부기판;
    상기 하부기판 상에 매트릭스 형태로 수직으로 교차 배열되어 단위 화소 공간을 한정하는 게이트버스라인과 데이터버스라인;
    상기 게이트버스라인 및 데이터버스라인의 교차점 부근에 각각 구비되는 스위칭소자;
    상기 하부기판 상에 스위칭소자와 접속되게 형성되어 상기 스위칭소자의 동작시 데이터버스라인 신호가 전달되는 화소전극; 및
    상기 하부기판 상에 형성되어 화소전극과 함께 전계를 형성하는 카운터전극;을 포함하며,
    상기 단위 화소 공간의 2분의 1에 해당하는 공간에서는 화소전극과 카운터전극이 대향 대치되어 있고, 나머지 단위 화소 공간에서는 화소전극과 카운터전극이 동일 기판에 번갈아가면서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 하부기판 및 상부기판의 결과물 상부에 각각 배향막이 형성되고, 상기 하부기판에 형성되는 배향막은 상기 데이터버스라인과 소정 각도를 이루도록 러빙되고, 상기 상부기판에 형성되는 배향막은 하부기판에 형성되는 배향막이 러빙되는 방향과 직교하는 방향으로 러빙된 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 하부기판에 형성되는 배향막의 러빙방향과 상기 데이터버스라인이 이루는 각은 ±45°인 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 하부기판과 상부기판의 뒷면 각각에 편광판이 부착되며, 상기 하부기판에 부착되는 편광판의 편광축은 상기 하부기판 배향막의 러빙방향과 일치하고, 상기 상부기판에 부착되는 편광판의 편광축은 상기 하부기판에 부착된 편광판의 편광축과 평행한 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치.
  5. 액정층을 사이에 두고 대향하는 상하부기판;
    상기 하부기판 상에 매트릭스 형태로 수직으로 교차 배열되어 단위 화소 공간을 한정하는 게이트버스라인과 데이터버스라인;
    상기 게이트버스라인 및 데이터버스라인의 교차점 부근에 각각 구비되는 스위칭소자;
    상기 하부기판의 단위 화소 공간에 사각틀 형상으로 형성되는 제1카운터전극;
    상기 하부기판의 단위 화소 공간에 상기 제1카운터전극과 오버랩되도록 배치되며, 상기 단위 화소의 2분의 1에 해당하는 공간은 판 형태로 형성되고, 나머지 2분의 1에 해당하는 공간은 로드(rod) 형상으로 형성되는 화소전극;
    상기 상부기판의 단위 화소 공간에 형성되며, 상기 판 형태로 된 화소전극 부분과 대응되는 부분은 판 형상으로 되고 로드 형태의 화소전극과 대응되는 부분은 단위 화소 공간의 가장자리를 외주하는 틀 형상으로 된 제2카운터전극;
    상기 하부기판의 대향면과 상부기판의 대향면에 각각 형성되는 수평배향막; 및
    상기 하부기판 뒷면과 상부기판 뒷면에 각각 배치되는 편광판ㅏ을 포함하며,
    상기 화소전극과 카운터전극 사이에 전계 인가시에는 상기 판 형태의 화소전극과 상기 판 형태의 제2카운터전극 사이에서 수직전계가 형성되고, 이와 동시에, 상기 로드 형태의 화소전극과 이 로드 형태의 화소전극과 인접한 틀 형태이 제1카운터전극 사이에서 수평전계가 형성되는 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 하부기판에 형성되는 배향막은 상기 데이터버스라인과 소정 각도를 이루도록 러빙되고, 상기 상부기판에 형성되는 배향막은 하부기판에 형성되는 배향막이 러빙되는 방향과 직교하는 방향으로 러빙된 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 하부기판에 형성되는 배향막의 러빙방향과 상기 데이터버스라인이 이루는 각은 ±45°인 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 하부기판에 배치되는 편광판의 편광축은 상기 하부기판 수평배향막의 러빙방향과 일치하고, 상기 상부기판에 배치되는 편광판의 편광축은 상기 하부기판에 배치되는 편광판의 편광축과 평행한 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치.
  9. 액정층을 사이에 두고 대향하는 상하부기판;
    상기 하부기판 상에 매트릭스 형태로 수직으로 교차 배열되어 단위 화소 공간을 한정하는 게이트버스라인과 데이터버스라인;
    상기 게이트버스라인 및 데이터버스라인의 교차점 부근에 각각 구비되는 스위칭소자;
    상기 하부기판의 단위 화소 공간에 사각틀 형태로 형성되며, 단위 화소 공간의 2분의 1 정도의 영역에서는 틀 내부로 연장하는 적어도 하나 이상의 브렌치를 구비한 제1카운터전극;
    상기 하부기판의 단위 화소 공간에 상기 제1카운터전극과 오버랩되도록 형성되며, 상기 틀 형태로 된 제1카운터전극과 대응되는 부분은 판 형태로 형성되고, 브렌치가 형성된 공간에 대응해서는 상기 브렌치와 틀 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 로드 형상으로 형성되는 화소전극;
    상기 상부기판의 단위 화소 공간에 형성되며, 상기 판 형태로 된 화소전극 부분과 대응되는 부분은 판 형상으로 되고, 로드 형태의 화소전극과 대응되는 부분은 단위 화소 공간의 가장자리를 외주하는 틀 형상으로 된 제2카운터전극;
    상기 하부기판의 대향면과 상부기판의 대향면 각각에 형성되는 수평배향막; 및
    상기 하부기판 뒷면과 상부기판 뒷면 각각에 배치되는 편광판;을 포함하며,
    상기 화소전극과 카운터전극 사이에 전계 인가시에는 상기 판 형태의 화소전극과 상기 판 형태의 제2카운터전극 사이에서 수직전계가 형성되고, 이와 동시에, 상기 로드 형태의 화소전극과 이 로드 형태의 화소전극과 인접한 틀 형태의 제1카운터전극 사이에서 수평전계가 형성되는 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 하부기판에 형성되는 배향막은 상기 데이터버스라인과 소정 각도를 이루도록 러빙되고, 상기 상부기판에 형성되는 배향막은 하부기판에 형성되는 배향막의 러빙방향과 직교하는 방향으로 러빙된 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 하부기판에 배치되는 배향막의 러빙방향과 상기 데이터버스라인이 이루는 각은 ±45°인 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 하부기판에 배치되는 편광판의 편광축은 상기 하부기판 수평배향막의 러빙방향과 일치하고, 상기 상부기판에 배치되는 편광판의 편광축은 상기 하부기판에 배치되는 편광판의 편광축과 평행한 것을 특징으로 하는 광시야각 액정표시장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5095941B2 (ja) * 2005-12-28 2012-12-12 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 液晶表示装置
US7667809B2 (en) 2005-12-28 2010-02-23 Lg. Display Co., Ltd. FFS mode liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR101330433B1 (ko) * 2006-06-30 2013-11-15 엘지디스플레이 주식회사 시야각 제어 가능한 액정 표시 장치
TWI465817B (zh) * 2011-11-23 2014-12-21 Au Optronics Corp 顯示面板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0467127A (ja) * 1990-07-09 1992-03-03 Hitachi Ltd 液晶ディスプレイパネル
JPH0836193A (ja) * 1994-07-22 1996-02-06 Sony Corp 液晶表示パネル
JPH10221705A (ja) * 1997-02-07 1998-08-21 Hoshiden Philips Display Kk 液晶表示素子
KR19990066507A (ko) * 1998-01-30 1999-08-16 김영환 액정 표시 소자

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4691200A (en) 1984-10-01 1987-09-01 Xerox Corporation Matrix display with a fast cursor
US5268777A (en) 1987-12-23 1993-12-07 Seiko Epson Corporation Driving method of active matrix display having ferroelectric layer as active layer
US4944578A (en) 1988-07-21 1990-07-31 Telex Communications Color graphic imager utilizing a liquid crystal display
DE69026666T2 (de) 1989-09-07 1997-01-09 Hitachi Car Engineering Co.,Ltd., Hitachinaka, Ibaraki Bildanzeigegerät mit einem nichtverschachtelten Abtastsystem
GB9404741D0 (en) * 1994-03-10 1994-04-27 Domino Printing Sciences Plc Electrode assembly for a continuous ink jet printer
JPH0815677A (ja) 1994-06-29 1996-01-19 Sony Corp プラズマアドレス表示装置
JPH08314414A (ja) 1995-05-12 1996-11-29 Sony Corp プラズマアドレス表示装置
JPH08313938A (ja) 1995-05-19 1996-11-29 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JPH08335685A (ja) 1995-06-07 1996-12-17 Toshiba Corp 固体撮像装置
JPH10221715A (ja) 1997-02-10 1998-08-21 Sharp Corp 液晶表示装置及びその駆動方法
JP4364332B2 (ja) * 1998-06-23 2009-11-18 シャープ株式会社 液晶表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0467127A (ja) * 1990-07-09 1992-03-03 Hitachi Ltd 液晶ディスプレイパネル
JPH0836193A (ja) * 1994-07-22 1996-02-06 Sony Corp 液晶表示パネル
JPH10221705A (ja) * 1997-02-07 1998-08-21 Hoshiden Philips Display Kk 液晶表示素子
KR19990066507A (ko) * 1998-01-30 1999-08-16 김영환 액정 표시 소자

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