KR100623986B1 - a liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
박막 트랜지스터 기판에는 게이트선과 데이터선의 교차로 이루어지는 화소 영역에 화소 전극이 형성되어 있으며, 이에 대응하는 색 필터 기판에는 공통 전극이 형성되어 있다. 두 기판에는 게이트선과 평행한 방향으로 러빙되어 있는 배향막이 형성되어 있어서 두 기판 사이의 액정층이 구부러짐 구조로 배열된다. 이때, 화소 영역은 가로 길이가 세로 길이와 같거나 크게 형성되어 있어 액정 분자의 배향이 깨지는 영역을 줄일 수 있으므로 화질이 향상된다. 또한, 배향막이 게이트선과 평행하게 러빙되어 있어 시야각이 최대로 된다. 보상판 지지체의 연신축이 인접해 있는 편광판의 투과축과 일치하여 시야각이 최대로 되며, WV판 지지체의 연신축이 인접해 있는 편광판의 투과축 또는 흡수축과 일치하여 우수한 블랙 상태를 얻을 수 있다. In the thin film transistor substrate, a pixel electrode is formed in a pixel region formed by an intersection of a gate line and a data line, and a common electrode is formed in a color filter substrate corresponding thereto. The two substrates are provided with an alignment film which is rubbed in a direction parallel to the gate lines, so that the liquid crystal layer between the two substrates is arranged in a bent structure. In this case, the pixel area has a horizontal length equal to or greater than the vertical length, thereby reducing an area where the alignment of the liquid crystal molecules is broken, thereby improving image quality. In addition, the alignment film is rubbed in parallel with the gate line, so that the viewing angle is maximized. The viewing angle is maximized by the stretching axis of the compensating plate support body coinciding with the transmission axis of the adjacent polarizing plate, and the excellent black state can be obtained by the stretching axis of the WV plate support body coinciding with the transmission axis or absorption axis of the adjacent polarizing plate. .
배향막, 러빙, 구부러짐, 보상판, WV판, 편광판, 시야각Alignment film, rubbing, bending, compensation plate, WV plate, polarizing plate, viewing angle
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판을 개략적으로 도시한 도면이고,1 is a schematic view of a thin film transistor substrate of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 2a는 도 1에서 Q 부분을 마주하는 색 필터 기판과 함께 도시한 단면도로서 전기장을 인가하기 전의 액정 분자의 배열 상태를 도시한 도면이고,FIG. 2A is a cross-sectional view showing the color filter substrate facing the Q portion in FIG. 1, illustrating an arrangement of liquid crystal molecules before applying an electric field. FIG.
도 2b는 도 2a에서 전기장을 인가한 후의 액정 분자의 배열 상태를 도시한 도면이고,FIG. 2B is a diagram illustrating an arrangement state of liquid crystal molecules after applying an electric field in FIG. 2A;
도 3a 내지 도 3c는 화소 전극의 형태를 도시한 도면이고,3A to 3C are diagrams illustrating the shape of a pixel electrode;
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판을 개략적으로 도시한 도면이고,4 is a schematic view of a thin film transistor substrate of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 액정 표시 장치의 화면에서의 시야각에 대한 대비비를 도시한 그래프이고,5 is a graph illustrating a contrast ratio with respect to a viewing angle on a screen of a liquid crystal display device;
도 6a는 러빙 방향에서의 시야각 변화에 대한 휘도 변화를 도시한 그래프이고,6A is a graph showing a change in luminance with respect to a change in viewing angle in the rubbing direction,
도 6b는 러빙 방향과 수직한 방향에서의 시야각 변화에 대한 휘도 변화를 도시한 그래프이고,6B is a graph showing a change in luminance with respect to a change in viewing angle in a direction perpendicular to the rubbing direction,
도 7은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 기판의 바 깥쪽에 부착되는 편광판, 보상판 및 WV판을 함께 도시한 도면이다.FIG. 7 is a view illustrating a polarizer, a compensation plate, and a WV plate attached to an outer side of a substrate in the liquid crystal display according to the first and second embodiments of the present invention.
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 시야각을 최대로 하고 화질을 향상시키는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and to a liquid crystal display device for maximizing the viewing angle and improving image quality.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중의 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 유리 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져 있으며, 두 전극에 인가하는 전압을 변화시켜 액정층의 액정 분자들의 배열을 변화시킴으로써 빛의 투과량을 조절하여 화면을 표시하는 장치이다.The liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal display includes two glass substrates on which electrodes are formed and a liquid crystal layer interposed therebetween. It is a device that displays a screen by controlling the amount of light transmitted by changing the arrangement of liquid crystal molecules.
이러한 액정 표시 장치 중에서 응답 속도 및 시야각을 개선하기 위해서 다양한 방법이 제시되었으며, 그 예로 OCB(optically compensated bend) 방식의 액정 표시 장치를 들 수 있다. Various methods have been proposed to improve the response speed and the viewing angle among the liquid crystal displays, and examples thereof include an OCB (optically compensated bend) type liquid crystal display.
OCB 방식의 액정 표시 장치는 마주하는 두 기판에 각각 형성되어 있는 전극과 기판 사이에 주입되어 있는 액정층 및 두 기판에 각각 형성되어 있으며 액정 분자를 기판과 수평하게 배향하기 위한 배향막을 포함한다. 이러한 OCB 방식의 액정 표시 장치에서는 두 기판에 전기장이 인가되었을 때 액정 분자가 두 기판의 중심면에 대하여 대칭이면서 기판에서 중심면에 이르기까지 수평 배열에서 수직 배열 구조를 취하고 있으므로 넓은 시야각을 얻을 수 있으며, 이러한 액정 분자의 배열을 얻기 위해서는 두 기판의 배향막을 같은 방향으로 러빙 처리하고 처음에 고전압을 인가하여 구부러짐(bend) 배열로 한다.The OCB type liquid crystal display device includes an electrode formed on two opposite substrates, a liquid crystal layer injected between the substrates, and formed on two substrates, respectively, and an alignment layer for aligning liquid crystal molecules horizontally with the substrate. In the OCB type liquid crystal display device, when an electric field is applied to two substrates, the liquid crystal molecules are symmetrical with respect to the center plane of the two substrates and take a vertical arrangement in a horizontal arrangement from the substrate to the center plane, thereby obtaining a wide viewing angle. In order to obtain such an arrangement of liquid crystal molecules, the alignment layers of the two substrates are rubbed in the same direction, and a high voltage is first applied to form a bend array.
이러한 구부러짐 배열을 갖는 액정 표시 장치에서 상판의 전면에 형성되어 있는 공통 전극과 하판의 화소 영역마다 형성되어 있는 화소 전극 사이에는 전기장이 형성되는데, 화소 전극 사이의 영역에서는 휘어진 형태로 프린지 필드가 형성된다. 이때, 프린지 필드는 화소 영역의 배향이 시작되는 부분에서 액정 분자의 구부러짐과 반대 방향이 되어 액정 분자의 구부러짐 배열에 영향을 미치게 되고, 화소 영역의 배향이 끝나는 부분에서 액정 분자의 구부러짐과 유사한 방향이므로 액정 분자의 구부러짐 배열에 큰 영향을 미치지 않는다. 따라서, 화소 영역의 배향이 시작되는 부분은 프린지 필드의 영향으로 액정 분자의 구부러짐 배열이 깨지게 되어 화면이 불량해진다.(도 2b 및 도 3a 참조) In the liquid crystal display having such a bent arrangement, an electric field is formed between the common electrode formed on the front surface of the upper plate and the pixel electrode formed for each pixel region of the lower plate, and a fringe field is formed in the curved region between the pixel electrodes. . In this case, the fringe field is in a direction opposite to the bending of the liquid crystal molecules at the portion where the alignment of the pixel region begins, affecting the bending arrangement of the liquid crystal molecules, and is similar to the bending of the liquid crystal molecules at the end of the alignment of the pixel region. It does not significantly affect the bending arrangement of the liquid crystal molecules. Therefore, the bent alignment of the liquid crystal molecules is broken at the portion where the alignment of the pixel region starts due to the influence of the fringe field, resulting in a poor screen (see FIGS. 2B and 3A).
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정의 구부러짐 배열이 깨지는 영역을 최소화하여 화질 불량을 개선하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to minimize the area where the bending arrangement of the liquid crystal is broken to improve the poor image quality.
이러한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 화소 영역의 가로 길이가 세로 길이와 같거나 크게 형성되어 있고, 기판 위의 배향막이 게이트선과 평행한 방향으로 러빙되어 있다. In order to achieve this problem, in the present invention, the horizontal length of the pixel region is equal to or larger than the vertical length, and the alignment film on the substrate is rubbed in a direction parallel to the gate line.
본 발명에 따르면, 제1 기판에는 제1 방향으로 게이트선이 형성되어 있고 게이트선과 절연되어 교차하며 제2 방향으로 형성되어 있는 데이터선이 형성되어 있으며, 게이트선 및 데이터선이 교차하여 정의되는 다수의 화소 영역에는 다수의 제1 전극이 형성되어 있다. 제1 기판과 마주하는 제2 기판에는 제2 전극이 전면에 형성되어 있다. 제1 기판과 제2 기판 사이에는 수평 배향되어 있는 액정 분자를 포함하며, 액정 분자가 제1 및 제2 전극 사이에 전압이 인가되었을 때 제1 및 제2 기판의 중심면에 대하여 대칭을 이루며 배향 방향으로 구부러짐 배열을 이루고 있는 액정층이 주입되어 있다. 이때, 액정층의 배향은 제1 방향이고, 제1 전극의 제1 방향의 길이에 대한 제2 방향의 길이의 비율이 1 이상인 것이 바람직하다.According to the present invention, a gate line is formed in a first direction, a data line is formed insulated from and crosses the gate line, and is formed in a second direction, and a plurality of gate lines and data lines are defined to intersect. A plurality of first electrodes are formed in the pixel region of. On the second substrate facing the first substrate, a second electrode is formed on the entire surface. A liquid crystal molecule that is horizontally aligned between the first substrate and the second substrate, and the liquid crystal molecules are symmetrically aligned with respect to the center plane of the first and second substrates when a voltage is applied between the first and second electrodes. The liquid crystal layer forming the bending arrangement in the direction is injected. At this time, it is preferable that the orientation of a liquid crystal layer is a 1st direction, and the ratio of the length of a 2nd direction with respect to the length of a 1st direction of a 1st electrode is 1 or more.
여기서, 게이트선, 데이터선 및 제1 전극에는 박막 트랜지스터가 연결되어 있으며, 제1 및 제2 기판 위에는 배향막이 더 형성되어 있을 수 있다. The thin film transistor may be connected to the gate line, the data line, and the first electrode, and an alignment layer may be further formed on the first and second substrates.
제1 기판 및 제2 기판의 바깥쪽에는 각각 투과축 또는 흡수축이 서로 수직을 이루고 있는 제1 및 제2 편광판이 부착되어 있고, 제1 기판과 제1 편광판 사이 및 제2 기판과 제2 편광판 사이에는 각각 제1 및 제2 WV판이 부착되어 있다. 이때, 제1 WV판의 배향축은 제1 기판의 러빙 방향과 0°를 이루고, 제2 WV 기판의 배향축은 제2 기판의 러빙 방향과 0°를 이루는 것이 바람직하다.First and second polarizing plates having transmission axes or absorption axes perpendicular to each other are attached to the outer side of the first substrate and the second substrate, respectively, between the first substrate and the first polarizing plate, and between the second substrate and the second polarizing plate. First and second WV plates are attached therebetween. At this time, it is preferable that the alignment axis of the first WV plate is 0 ° with the rubbing direction of the first substrate, and the alignment axis of the second WV substrate is 0 ° with the rubbing direction of the second substrate.
제1 및 제2 WV판에는 제1 및 제2 지지체가 부착되어 있으며, 제1 및 제2 지지체의 연신축은 각각 제1 및 제2 편광판의 투과축과 일치하는 것이 바람직하다.The first and second WV plates are attached to the first and second supports, and the stretching axes of the first and second supports preferably coincide with the transmission axes of the first and second polarizing plates, respectively.
제1 편광판과 제1 WV판 사이 및 제2 편광판과 제2 WV판 사이에는 각각 제1 및 제2 보상판이 부착되어 있으며, 이때 제1 및 제2 보상판의 연신축은 제 1 및 제2 편광판의 투과축 또는 흡수축과 평행한 것이 바람직하다. First and second compensation plates are attached between the first polarizing plate and the first WV plate and between the second polarizing plate and the second WV plate, respectively, wherein the stretching axes of the first and second compensation plates are the first and second polarizing plates. It is preferable to be parallel to the transmission axis or absorption axis of.
이러한 본 발명에서는 화소 영역의 가로 길이가 세로 길이와 같거나 크게 형성되어 있고 게이트선과 평행한 방향으로 배향막이 러빙되어 있어서 액정 분자의 배향이 깨지는 영역을 줄일 수 있고 시야각이 최대로 된다. 또한, 보상판 지지체의 연신축이 인접해 있는 편광판의 투과축과 일치하여 시야각이 최대로 되며, WV판 지지체의 연신축이 인접해 있는 편광판의 투과축 또는 흡수축과 일치하여 우수한 블랙 상태를 얻을 수 있다. In the present invention, the horizontal length of the pixel area is equal to or larger than the vertical length, and the alignment layer is rubbed in a direction parallel to the gate line, thereby reducing the area where the alignment of the liquid crystal molecules is broken and the viewing angle is maximized. In addition, the viewing angle is maximized by the stretching axis of the compensating plate supporter coinciding with the transmission axis of the adjacent polarizing plate, and the excellent black state is obtained by the stretching axis of the WV plate supporter coinciding with the transmission axis or absorption axis of the adjacent polarizing plate. Can be.
그러면, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.Next, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the same.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2a는 도 1에서 Q 부분을 마주하는 색 필터 기판과 함께 도시한 단면도로서 전기장을 인가하기 전의 액정 분자의 배열 상태를 도시한 도면이고, 도 2b는 도 2a에서 전기장을 인가한 후의 액정 분자의 배열 상태를 도시한 도면이다. 이때, 도 2a 및 도 2b에서 화살표 방향은 러빙 방향을 나타낸다.FIG. 1 is a schematic view of a thin film transistor substrate of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2A is a cross-sectional view showing a color filter substrate facing a Q portion in FIG. 1 to apply an electric field. FIG. 2B is a view showing the arrangement state of the liquid crystal molecules before, and FIG. 2B is a view showing the arrangement state of the liquid crystal molecules after applying an electric field in FIG. 2A. At this time, the arrow direction in Figures 2a and 2b indicates the rubbing direction.
도 1 및 도 2a에서와 같이, 액정 표시 장치는 서로 마주보는 하부 기판(11)과 상부 기판(12)을 포함하며, 하부 기판(11)을 박막 트랜지스터 기판이라고 하고 상부 기판(12)을 색 필터 기판이라고 한다. As shown in FIGS. 1 and 2A, the liquid crystal display includes a
먼저, 박막 트랜지스터 기판(11)에는 외부로부터 인가되는 신호를 전달하는 배선이 가로 및 세로 방향으로 형성되어 있는데, 가로 방향의 배선이 게이트선(1), 세로 방향의 배선이 데이터선(2)이다. 또한, 배선(1, 2)과 연결되어 외부로부터 인가된 신호를 제어하는 박막 트랜지스터(31)가 형성되어 있고, 배선(1, 2)이 교차되어 이루는 다수의 화소 영역(P1)에는 박막 트랜지스터(31)와 전기적으로 연결되 어 신호를 전달받는 화소 전극(21)이 형성되어 있다. 여기서, 화소 영역(P1)은 도 1에서와 같이 가로 길이와 세로 길이의 비율이 1:1 이상으로 가로 길이가 세로 길이와 같거나 더 길게 되어 있고, 이러한 화소 영역(P1)이 세 개씩 모여서 이루어진 영역이 화면에서 하나의 색으로 표시된다. First, wirings for transmitting a signal applied from the outside are formed in the horizontal and vertical directions in the thin
색 필터 기판(12)에는 색 필터(도시하지 않음)와 블랙 매트릭스(도시하지 않음)가 형성되어 있으며, 이들을 덮고 있는 공통 전극(22)이 기판(12) 전면에 형성되어 있다. A color filter (not shown) and a black matrix (not shown) are formed on the
화소 전극(21) 및 공통 전극(22) 위에는 각각 수평 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있으며, 배향막은 화살표 방향과 같이 게이트선(1)과 평행한 방향으로 러빙되어 있다. 이에 대해서는 이후 도 5 내지 도 6b를 참조하여 상세히 설명한다.A horizontal alignment film (not shown) is formed on the
이러한 구조를 갖는 박막 트랜지스터 기판(11) 및 색 필터 기판(12) 사이에는 유전율 이방성이 양인 네마틱 액정 물질층(41)이 삽입되어 있다. 전압을 인가하지 않은 상태에서 액정 분자(42)는 도 2a에서와 같이 러빙 방향을 향하여 한쪽 끝이 일어선 형태의 선경사각(pretilt angle)을 가지고 기판(11, 12)에 대하여 수평 배향되어 있고, 따라서 액정 분자(42)의 배열은 두 기판(11, 12) 사이의 중앙을 중심으로 기판(11, 12)에 평행인 면에 대하여 대칭을 이루게 된다.A nematic liquid
이러한 액정 표시 장치에서 두 전극(21, 22)에 전압을 인가되었을 때 액정 분자는 도 2b에서와 같은 구부러짐 구조를 갖는 배열을 나타낸다. 즉, 두 전극(21, 22)에 충분한 크기의 전압이 인가되면 기판(11, 12)에 수직인 전기장(c 선)이 형성되고, 액정 분자(42)들은 양의 유전율 이방성을 가지고 있으므로 장축이 전기장에 나란하게, 즉 두 기판(11, 12)에 수직이 되도록 배열하려고 한다. 이때, 배향막에 인접한 부분에서는 가해진 전기장에 의한 힘보다는 배향막에 의한 배향력이 강하여 전압이 인가되더라도 장축이 기판(11, 12)에 평행한 상태를 유지하려고 하므로, 액정 분자(42)의 탄성력에 의해 두 배향막 사이의 액정 분자(42)들은 구부러짐 구조를 형성하게 된다. 그런데, 화소 전극(21) 사이에서는 전기장이 두 기판(11, 12)에 수직으로 형성되지 않고 a 및 b 선과 같이 휘어진 형태로 전기장이 형성된다. 이때, 전기장 a 선의 휘어짐은 액정 분자의 구부러짐과 유사한 방향이므로 액정 분자의 구부러짐 배열에 큰 영향을 미치지 않으나, 전기장 b 선의 휘어짐은 액정 분자의 구부러짐과 반대 방향이 되어 액정 분자의 구부러짐 배열에 영향을 미치게 되어 액정 분자의 배향이 깨지게 된다. 이 부분은 도 3b에서와 같이 화소 영역(P1)의 왼쪽 빗금친 부분(c1, c2, c3)이 된다. When a voltage is applied to the two
그러면, 액정 분자의 배향이 깨지는 부분(c1, c2, c3)에 대하여 종래의 화소 영역(P2)과 비교하여 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다. 배향막이 화살표 방향과 같이 왼쪽에서 오른쪽으로 러빙되었을 때, 액정 분자의 배향이 깨지는 부분은 화소 영역(P1, P2)의 왼쪽 빗금친 부분(c1, c2, c3, c4, c5, c6)이 된다. 이때, 종래의 화소 영역(P2)은 세로 길이가 가로 길이보다 길기 때문에 각 화소 영역(P2)에 대하여 배향이 깨지는 부분(c4, c5, c6)이 차지하는 비율이 크다. 반면에, 본 발명에서와 같이 화소 영역(P1)이 가로 길이가 세로 길이보다 긴 경우에는 배향이 깨지는 부분(c1, c2, c3)이 종래의 경우보다 줄어들게 되어 화질을 개선할 수 있다. Next, the portions c1, c2, and c3 where the alignment of the liquid crystal molecules are broken will be described with reference to FIGS. 3A and 3B as compared with the conventional pixel region P2. When the alignment layer is rubbed from left to right as in the direction of the arrow, the portion where the alignment of the liquid crystal molecules is broken becomes the left hatched portions c1, c2, c3, c4, c5 and c6 of the pixel regions P1 and P2. At this time, since the vertical length of the conventional pixel area P2 is longer than the horizontal length, the proportion of the portions c4, c5, and c6 where the alignment is broken with respect to the pixel area P2 is large. On the other hand, as in the present invention, when the horizontal length of the pixel area P1 is longer than the vertical length, the portions c1, c2, and c3 whose orientation is broken may be reduced than in the conventional case, thereby improving image quality.
이와 같이 세로 길이보다 가로 길이가 같거나 큰 화소 영역(P1)으로 이루어진 액정 표시 장치에서는 배선(1, 2)의 수를 조절하여 해상도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, SXGA급의 해상도를 갖는 종래의 액정 표시 장치는 1024개의 게이트선(1)과 3840개의 데이터선(2)으로 이루어지는데, 화소 영역(P1)의 세로 길이를 종래보다 30% 감소시켜 게이트선(1)의 수를 늘리고 가로 길이를 100% 증가시켜 데이터선(2)의 수를 약간 줄이면 종래보다 1.5배 높은 해상도를 얻을 수 있다.As described above, in the liquid crystal display device including the pixel area P1 having the same or larger horizontal length than the vertical length, the resolution may be increased by adjusting the number of
한편, 이와 같은 화소 영역(P1)의 구조를 하나의 화소 전극에 적, 녹, 청의 세 가지 화상 신호를 함께 인가하여 색을 구현하는 3색 구동 방식에도 적용할 수 있다. 3색 구동 방식은 세 개의 화소 영역으로 하나의 색을 표시하는 액정 표시 장치에 비해 빠른 응답 속도가 요구되므로 액정의 배향이 깨지는 부분을 최소화하여야 한다. 이러한 3색 구동 방식의 액정 표시 장치에 대하여 도 3c 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예로 설명한다. 도 3c에서 화살표 방향은 러빙 방향을 나타낸다.Meanwhile, the structure of the pixel region P1 may also be applied to a three-color driving scheme that implements color by applying three image signals of red, green, and blue to one pixel electrode. The three-color driving method requires a faster response speed than a liquid crystal display device that displays one color in three pixel areas, thereby minimizing a portion where the alignment of the liquid crystal is broken. The liquid crystal display of the three-color driving method will be described as a second embodiment of the present invention with reference to FIGS. 3C and 4. In FIG. 3C, the arrow direction indicates the rubbing direction.
여기서는 화소 영역(P3)의 모양을 정사각형으로 만드는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 하나의 색을 표시하는데 있어서 액정 분자의 배향이 깨지는 부분이 종래에는 빗금친 부분(c4, c5, c6)이 되며 본 발명에서는 빗금친 부분(c7)으로 줄어들어 화소 불량을 감소시킬 수 있으며 해상도도 높일 수 있다. Here, it is preferable to make the shape of the pixel area P3 square. In this way, the portion where the alignment of the liquid crystal molecules is broken in the display of one color is conventionally hatched (c4, c5, c6) and in the present invention can be reduced to the hatched portion (c7) to reduce the pixel defects It can also increase resolution.
그러면, 이와 같은 액정 표시 장치에서 화질을 향상시키는 러빙 방향에 대하여 도 5 내지 도 6b를 참조하여 설명한다. 여기서, 일반적으로 화질을 결정하는 요소에는 시야각 뿐만 아니라 계조 반전이 일어나는 각도도 포함되어야 하므로 이 둘의 관점에서 모두 설명한다. 도 5는 액정 표시 장치의 화면에서의 시야각에 대한 대비비를 도시한 그래프이고, 도 6a는 러빙 방향에서의 시야각 변화에 대한 휘도 변화를 도시한 그래프이고, 도 6b는 러빙 방향과 수직한 방향에서의 시야각 변화에 대한 휘도 변화를 도시한 그래프이다.Next, a rubbing direction for improving image quality in such a liquid crystal display will be described with reference to FIGS. 5 to 6B. Here, in general, the elements for determining the image quality should include not only the viewing angle but also the angle at which gray level reversal occurs, so that both of them will be described. FIG. 5 is a graph showing a contrast ratio with respect to a viewing angle on a screen of a liquid crystal display, FIG. 6A is a graph showing a change in luminance with respect to a viewing angle change in a rubbing direction, and FIG. 6B is a direction perpendicular to the rubbing direction. Is a graph showing a change in luminance with respect to a change in viewing angle.
도 5에서, 원(100) 내에는 대비비에 따라 색이 다르게 표시되어 있으며 원(100)의 중심에서 가장자리로 갈수록 대비비 값이 작아진다. 원(100) 내의 점선으로 이루어진 원(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80)은 각각 시야각 10°, 20°, 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80°을 나타내며, 시야각은 대비비 값이 10 이상인 경우를 말한다. 원(100) 밖의 수는 각도를 나타내며, 135°에서 315°방향(화살표 방향)은 러빙 방향을 나타낸다. 도 6a 및 도 6b에서, 가로 방향과 세로 방향은 각각 시야각 및 휘도를 나타내고 각각의 그래프는 계조 변화를 나타낸다. 여기서, 각 그래프는 64 계조를 8°의 간격으로 나누어 측정된 것이다. In FIG. 5, the color is displayed differently according to the contrast ratio in the
도 5에서와 같이, 러빙 방향에서는 중심(0°부근)에서 대비비 값이 가장 크고 중심에서 밖으로 갈수록 대비비 값이 감소하다가 60°부근에서 10 이하로 작아진다. 한편, 러빙 방향과 수직한 방향, 즉 45°에서 225°방향에서도 러빙 방향에서와 비슷한 양상을 보이는데, 대비비 값이 10 이하를 보이는 각도가 약 80°이상으로 러빙 방향에서보다 크다. 따라서, 러빙 방향에서의 시야각이 러빙 방향과 수직한 방향에서보다 더 좁아짐을 알 수 있다. As shown in FIG. 5, in the rubbing direction, the contrast ratio value is the largest at the center (near 0 °) and the contrast ratio value decreases toward the outside from the center, and becomes smaller than 10 at 60 °. On the other hand, in the direction perpendicular to the rubbing direction, that is, 45 ° to 225 ° in the direction similar to the rubbing direction, the contrast ratio value of 10 or less is about 80 ° or more than in the rubbing direction. Therefore, it can be seen that the viewing angle in the rubbing direction is narrower than in the direction perpendicular to the rubbing direction.
한편, 도 6a 및 도 6b에서와 같이 계조 변화에 따른 그래프를 보면, 러빙 방향에서의 계조 반전은 일어나지 않으나 러빙 방향과 수직한 방향에서는 50°부근에서 계조 반전이 일어난다. 따라서, 계조 반전의 관점에서는 러빙 방향과 수직한 방향에서 시야각이 좁아짐을 알 수 있다. On the other hand, as shown in the graph according to the change in the gray, as shown in Figures 6a and 6b, the grayscale inversion in the rubbing direction does not occur, but the grayscale inversion occurs near 50 ° in the direction perpendicular to the rubbing direction. Accordingly, it can be seen that the viewing angle becomes narrower in the direction perpendicular to the rubbing direction from the viewpoint of gray level inversion.
이와 같이 대비비 관점에서는 러빙 방향에서 시야각이 좁고, 계조 반전 관점에서는 러빙 방향과 수직한 방향에서의 시야각이 좁다. 그런데, 대비비 관점에서 시야각이 좁아지는 것은 공정을 통해 개선의 여지가 있고, 시야각이 좁은 쪽을 기판의 상하로 배치하는 것이 바람직하므로 러빙 방향을 게이트선(1)과 평행한 방향으로 하는 것이 좋다. As described above, the viewing angle is narrow in the rubbing direction from the contrast ratio viewpoint, and the viewing angle in the direction perpendicular to the rubbing direction is narrow from the gray level inversion viewpoint. However, narrowing the viewing angle in view of the contrast ratio has room for improvement through the process, and it is preferable that the narrower viewing angle is disposed above and below the substrate, so that the rubbing direction is in a direction parallel to the gate line 1. .
이와 같은 액정 표시 장치에서는 박막 트랜지스터 기판과 색 필터 기판 외에도 편광판과 보상판, WV(wide viewing)판이 부착되어 있는데, 시야각을 넓히고 화질을 향상시키기 위한 이들의 구조에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 박막 트랜지스터 기판 및 색 필터 기판의 바깥쪽에 부착되는 편광판, 보상판 및 WV판을 함께 도시한 도면이다.In such a liquid crystal display, in addition to the thin film transistor substrate and the color filter substrate, a polarizer, a compensation plate, and a wide viewing (WV) plate are attached. Their structures for widening the viewing angle and improving image quality will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a view illustrating a polarizer, a compensation plate, and a WV plate attached to the outside of the thin film transistor substrate and the color filter substrate in the liquid crystal display according to the first and second embodiments of the present invention.
도 7에서와 같이, 박막 트랜지스터 기판(11)과 색 필터 기판(12)에서 배향막은 화살표 방향(53, 54)과 같이 왼쪽에서 오른쪽으로 러빙되어 있고, 기판(11, 12) 사이에는 액정층(41)이 있으며, 액정층(41) 내의 액정 분자(42)는 구부러짐 배열 구조를 하고 있다. 기판(11, 12)의 바깥쪽에는 각각 WV판(61, 62)이 있으며, WV판(61, 62)은 TAC(triacetyl cellulose) 따위로 이루어진 지지체(도시하지 않음) 위에 각 배향축(63, 64)에 따라 액정층(65, 66)이 배향되어 있는 것이다. 여기서, 배향축(63, 64)은 평균 광축 방향을 나타내며, WV판(61, 62)의 배향축(63, 64)은 인접한 기판(11, 12)의 배향 방향(53, 54)과 0°를 이루고 있다. 따라서, 액정층(65)은 박막 트랜지스터 기판(11)에 인접해 있는 액정 분자(43)와 반대 방향으로 틀어져 있고, 액정층(66)은 색 필터 기판(12)에 인접해 있는 액정 분자(44)와 반대 방향으로 틀어져 있어서 서로 보상 관계를 이루어 휘도를 높일 수 있다. 각 WV판(61, 62)의 바깥쪽에는 보상판(71, 72)이 부착되어 있으며, 보상판(71, 72)은 TAC 따위로 이루어진 지지체(도시하지 않음)로 이루어져 있다. 각 보상판(71, 72)의 바깥쪽에는 투과축(83, 84)(또는 흡수축)이 수직을 이루는 편광판(81, 82)이 있다. As shown in FIG. 7, in the thin
이때, 시야각을 최대로 하기 위해서는 각 보상판(71, 72) 지지체의 연신축(slow axis)(73, 74)이 편광판(81, 82)의 투과축(83. 84)과 각각 일치하는 것이 바람직하다. At this time, in order to maximize the viewing angle, it is preferable that the
또한, WV판(61, 62)의 배향축(63, 64)이 편광판(81, 82)의 투과축(83. 84)과 45°만큼의 각을 이루고 있는데, WV판(61, 62) 지지체의 연신축(도시하지 않음)이 배향축(63, 64)과 일치하면 편광판(81, 82)의 투과축(83, 84)(또는 흡수축)과 45°를 이루어 블랙 상태에서 빛이 샌다. 이러한 빛샘을 방지하기 위해 WV판(61, 62) 지지체의 연신축을 편광판(81, 82)의 투과축(83, 84)(또는 흡수축)과 일치시켜 우수한 블랙 상태를 얻는다.In addition, the alignment axes 63 and 64 of the
이와 같이 본 발명에서는 배향막이 게이트선과 평행하게 러빙되어 있어 시야각을 최대로 할 수 있으며, 화소 영역의 가로 길이가 세로 길이와 같거나 크게 형성되어 있어 액정 분자의 배향이 깨지는 영역을 최소화하여 화질을 향상시킬 수 있다. 또한, 보상판 지지체의 연신축이 인접해 있는 편광판의 투과축과 일치되어 시 야각이 최대로 되며, WV판 지지체의 연신축이 인접해 있는 편광판의 투과축 또는 흡수축과 일치되어 우수한 블랙 상태를 얻을 수 있다. As described above, in the present invention, the alignment layer is rubbed in parallel with the gate line to maximize the viewing angle, and the horizontal length of the pixel region is equal to or greater than the vertical length, thereby minimizing the region where the alignment of the liquid crystal molecules is broken, thereby improving image quality. You can. In addition, the viewing axis of the compensating plate support body coincides with the transmission axis of the adjacent polarizing plate to maximize the viewing angle, and the stretching axis of the WV plate supporting body coincides with the transmission axis or the absorption axis of the adjoining polarizing plate. You can get it.
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