KR100658061B1 - 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100658061B1
KR100658061B1 KR1020000036905A KR20000036905A KR100658061B1 KR 100658061 B1 KR100658061 B1 KR 100658061B1 KR 1020000036905 A KR1020000036905 A KR 1020000036905A KR 20000036905 A KR20000036905 A KR 20000036905A KR 100658061 B1 KR100658061 B1 KR 100658061B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
fringe field
crystal molecules
alignment layer
counter electrode
Prior art date
Application number
KR1020000036905A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020002668A (ko
Inventor
박태규
김향율
이승희
Original Assignee
비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 filed Critical 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사
Priority to KR1020000036905A priority Critical patent/KR100658061B1/ko
Publication of KR20020002668A publication Critical patent/KR20020002668A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100658061B1 publication Critical patent/KR100658061B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134372—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for fringe field switching [FFS] where the common electrode is not patterned
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/028—Improving the quality of display appearance by changing the viewing angle properties, e.g. widening the viewing angle, adapting the viewing angle to the view direction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

본 발명은 다수번의 러빙없이 중간 계조 상태에서도 컬러 쉬프트 현상을 방지할 수 있는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치 및 그 제조방법을 개시한다. 본 발명의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치는, 이격해서 배치되며 단위 화소가 한정된 상부 기판과 하부 기판; 상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재되는 수개의 액정 분자를 포함하는 액정층; 상기 하부 기판의 단위 화소에 각각 형성되는 카운터 전극; 상기 카운터 전극과 함께 프린지 필드를 발생시켜 단위 화소내 대부분의 액정 분자를 동작시키는 화소 전극; 상기 하부 기판의 내측 표면에 형성되는 하부 배향막; 및 상기 상부 기판의 내측 표면에 형성되며, 상기 하부 배향막의 배향축과 비병렬한 배향축을 갖는 상부 배향막;을 포함하며, 상기 카운터 전극 및 화소 전극은 단위 화소내에 대칭되는 두 방향의 제 1 프린지 필드 및 제 2 프린지 필드가 형성되도록 배치되고, 상기 제 1 프린지 필드가 형성되는 영역의 하부 및 상부 배향막은 러빙 방향과 액정 분자의 장축을 일치하도록 배열시키는 수평 배향막이고, 상기 제 2 프린지 필드가 형성되는 영역의 하부 및 상부 배향막은 러빙 방향과 액정 분자의 장축이 수직이 되도록 배열시키는 수평 배향막인 것을 특징으로 한다.

Description

프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 및 그 제조방법{FRINGE FIELD SWICHING MODE LCD AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
도 1은 종래의 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2a는 종래의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에서, 전계가 형성되지 않았을때 액정 분자의 배열을 보여주는 도면.
도 2b는 종래의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에서, 중간 계조 상태의 액정 분자의 배열을 보여주는 도면.
도 2c는 종래의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에서, 전계가 형성되었을때, 액정 분자의 배열을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하부 기판 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배향막의 평면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 수평 배향막의 구조식을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제 2 수평 배향막의 구조식을 나타낸 도면.
도 7a는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에서, 전계가 형성되지 않았을때 액정 분자 및 편광 상태를 보여주는 도면.
도 7b는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 중간 계조 상태 에서 액정 분자 및 편광 상태를 보여주는 도면.
도 7c는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에서, 전계가 형성되었을때, 액정 분자 및 편광 상태를 보여주는 도면.
-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-
20 - 카운터 전극 25 - 화소 전극
25a - 제 1 브렌치 25b - 제 2 브렌치
30 - 제 1 수평 배향막 31 - 제 2 수평 배향막
본 발명은 프린지 필드 구동 액정 표시 장치(Fringe field switching mode LCD: 이하, FFS-LCD) 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 대칭된 시야각을 가지는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 FFS-LCD는 일반적인 IPS(in-plane switching)모드 LCD의 낮은 개구율 및 투과율을 개선시키기 하여 제안된 것으로, 이에 대하여 대한민국 특허출원 제98-9243호로 출원되었다.
이러한 FFS-LCD는 소정 셀갭을 가지고 이격된 상하 기판, 상하 기판 사이에 개재된 액정 및 하부 기판의 내측면에 형성된 카운터 전극 및 화소 전극을 포함한다. 카운터 전극 및 화소 전극은 투명 전도체로 형성되고, 카운터 전극과 화소 전극과의 간격을 셀갭보다 좁다. 이에따라, 전극들 사이 및 전극 상부에 프린지 필드 가 형성되어, 전극들 사이 및 전극들 상부에 위치하는 액정 분자들을 동작시킨다.
이러한 FFS-LCD는 단위 화소에 있는 대부분의 액정 분자이 동작되어, 고개구율 및 고투과율을 달성할 수 있었다. 하지만, 카운터 전극과 화소 전극 사이에 전계가 형성되면, 굴절율 이방성을 갖는 액정 분자들이 동일한 방향으로 일제히 동작되므로, 극각이 0°근처이고 방위각이 0°,90°,180°,270° 부근에서는 화이트 상태인데도 불구하고 소정의 색상이 나타난다. 이러한 현상을 컬러 쉬프트라 하며, 컬러 쉬프트는 다음의 식1에 의하여 더 자세히 설명된다.
T≒T0 sin2(2χ)·sin2(π·Δnd/λ)..............(식 1)
T: 투과율
T0 : 참조(reference)광에 대한 투과율
χ: 액정 분자의 광축과 편광자의 편광축이 이루는 각
Δn : 굴절율 이방성
d : 상하 기판사이의 거리 또는 갭(액정층의 두께)
λ: 입사되는 광 파장
식 1에 의하면, 최대 투과율(T)을 얻기 위하여, χ가 π/4이든지, Δnd/λ가 π/2이 되어야 한다. 이때, Δnd가 변화되면(액정 분자의 굴절율 이방성값이 보는 방향에 따라 변화되기 때문이다.), λ값이 π/2를 만족시키기 위하여 변화된다. 이에따라, 변화된 광파장(λ)에 해당하는 색상이 화면에 나타내어진다.
따라서, 액정 분자(9)의 단축을 바라보는 방향(α)에서는, Δn이 상대적으로 감소됨에 따라, 최대 투과율에 이르기 위한 입사광의 파장이 상대적으로 짧아진다. 이에 따라, 사용자는 화이트의 파장보다 더 짧은 파장을 갖는 파란색을 보게 된다.
한편, 액정 분자(9)의 장축을 바라보는 방향(β)에서는, Δn이 상대적으로 증대됨에따라, 입사광의 파장이 상대적으로 길어진다. 이에따라, 사용자는 화이트의 파장보다 더 긴 파장을 갖는 노란색을 보게된다. 이로 인하여, 화이트 상태의 화질 특성이 저하된다.
종래에는 이와같은 컬러 쉬프트 현상을 방지하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 카운터 전극(10) 및 화소 전극(11)을 "〈" 형태로 절곡시키는 방법(대한민국 특허 출원번호 1998-19607) 및 도면에는 제시되지 않았지만, 화소의 일부분에서는 카운터 전극 및 화소 전극이 가로 방향으로 형성되고 나머지 부분에서는 카운터 전극 및 화소 전극이 세로 방향으로 배치하는 방법(대한민국 특허 출원 번호1999-19608) 제안되었다. 이에 카운터 전극(10) 및 화소 전극(11)을 "〈" 형태로 절곡시키는 기술에 대하여 설명하기로 하고, 여기에서는 카운터 전극(10) 및 화소 전극(11)의 구조만을 개략적으로 설명하도록 한다.
도 1을 참조하여, 카운터 전극(10) 및 화소 전극(11)이 하부 기판(1) 상부에 서로 나란하게 "<"자 형태로 소정 간격을 두고 형성된다. 이때, 카운터 전극(10) 및 화소 전극(11)은 그 사이에 프린지 필드가 발생될 수 있도록, 셀갭보다는 좁은 간격으로 배치되며, 투명한 물질로 형성된다. 아울러, 전극(10,11)이 형성된 기판 상부에 형성되는 배향막(도시되지 않음)은 게이트 버스 라인(또는 데이타 버스 라인)이 연장되는 방향으로 러빙되고, 편광자(도시되지 않음)의 편광축(P)은 러빙축(R)과 평행하게 부착된다. 아울러, 분해자(도시되지 않음)는 그 흡수축(A)이 편광축(P)과 수직이 되도록 부착된다. 이와같이, 전극(10,11)을 구성함에 따라, 카운터 전극(10) 및 화소 전극(11) 사이에 발생되는 전계는 전극(10,11)의 절곡면에 수직의 형태로 형성되어, 단위 화소내에 대칭되는 두 방향의 전계가 형성된다. 이에따라, 액정 분자들(15)은 유전율 이방성 특성이 음인 경우, 도 1에서와 같이, 두 방향의 전계와 자신의 단축이 평행이 되도록 재배열된다. 따라서, 액정층내에는 이중 도메인(D1,D2)이 형성되어, 액정 분자들의 굴절율 이방성이 보상되므로써, 컬러 쉬프트 현상이 해결된다.
그러나, 절곡 형태로 FFS-LCD의 전극(10,11)을 형성하게 되면, 화이트 상태에서의 컬러 쉬프트는 완전히 제거할 수 있으나, 중간 계조 상태의 컬러 쉬프트는 완벽하게 개선하기 어렵다.
이를 보다 자세히 설명하면, 도 2a에 도시된 바와 같이, 전계가 형성되지 않을때에는, 단위 화소내의 모든 액정 분자(15a)는 배향축과 장축이 평행하게 배열된다.
그후, 화소 전극(11)에 소정 전압이 인가되어, 카운터 전극(10)과 화소 전극(11) 사이에 프린지 필드가 발생되면, 액정 분자(15b)는 단위 화소에 발생되는 프린지 필드와 자신의 단축이 평행하도록 트위스트되어, 도 2c에 도시된 바와 같이, 서로 90°대칭을 이루며 배열된다. 여기서, 미설명 도면 부호 15b-1은 도 1의 제 1 도메인 영역(D1)의 액정 분자 배열을 보인것이고, 15b-2는 도 1의 제 2 도메 인 영역(D2)의 액정 분자 배열을 보인 것이다.
도 2b는 중간 계조 상태의 액정 분자(15b)의 배열을 보인 것으로, 액정 분자들(15b)이 프린지 필드와 평행하도록 트위스트되는 중간 과정을 나타낸 것이다. 여기서, 도 2b는 액정 분자(15b)가 약 ±10.5°만큼 트위스트된 상태를 예를들어 나타낸다. 이때, 도 2c에 도시된 바와 같이, 화소 전극에 온전압이 인가되어, 액정 분자들이 단축과 전계가 평행하게 배열되는 경우에는, 도메인 별 액정 분자들이 정확히 90°대칭이 되어, 액정 분자의 굴절율 이방성이 보상된다. 하지만, 도 2b에 도시된 바와 같이, 즉, 액정 분자들이 전계와 완전하게 평행하게 배열되도록 움직이는 중간 계조 상태에서는 도메인 별 액정 분자들이 정확히 90°대칭을 이루지 않는다. 이로 인하여, 중간 계조 상태에서는 여전히 컬러 쉬프트 현상이 발생된다.
종래의 다른 방법으로는 이러한 중간 계조 상태의 컬러 쉬프트를 제거하기 위하여, 단위 화소를 영역별로 나누어 러빙을 실시하는 방법이 제안되었다. 그러나, 이와같이 단위 화소를 영역별로 나누어 러빙을 실시하면, 다수의 러빙 공정으로 인하여 배향막에 손상이 발생되기 쉽고, 공정이 복잡해진다.
따라서, 본 발명의 목적은 다수번의 러빙없이 중간 계조 상태에서도 컬러 쉬프트 현상을 방지할 수 있는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 이격해서 배치되며 단위 화소가 한정된 상부 기판과 하부 기판; 상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재되는 수개의 액정 분자를 포함하는 액정층; 상기 하부 기판의 단위 화소에 각각 형성되는 카운터 전극; 상기 카운터 전극과 함께 프린지 필드를 발생시켜 단위 화소내 대부분의 액정 분자를 동작시키는 화소 전극; 상기 하부 기판의 내측 표면에 형성되는 하부 배향막; 및 상기 상부 기판의 내측 표면에 형성되며, 상기 하부 배향막의 배향축과 비병렬한 배향축을 갖는 상부 배향막;을 포함하며, 상기 카운터 전극 및 화소 전극은 단위 화소내에 대칭되는 두 방향의 제 1 프린지 필드 및 제 2 프린지 필드가 형성되도록 배치되고, 상기 제 1 프린지 필드가 형성되는 영역의 하부 및 상부 배향막은 러빙 방향과 액정 분자의 장축을 일치하도록 배열시키는 수평 배향막이고, 상기 제 2 프린지 필드가 형성되는 영역의 하부 및 상부 배향막은 러빙 방향과 액정 분자의 장축이 수직이 되도록 배열시키는 수평 배향막인 것을 특징으로 하는 FFS-LCD를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 견지에 의하면, 단위 화소가 한정되어 있으며 액정 분자를 구동시키는 대칭되는 두 방향의 프린지 필드를 형성하는 구동 전극이 구비된 하부 기판을 제공하는 단계; 상기 하부 기판중 일방향의 프린지 필드가 형성되는 영역에 러빙 방향과 액정 분자의 장축을 일치하도록 배열시키는 제 1 수평 배향막을 형성하는 단계; 상기 하부 기판의 일방향의 프린지 필드와 대칭되는 방향의 프린지 필드가 형성되는 영역에 러빙 방향과 액정 분자의 장축이 수직을 이루도록 배열시키는 제 2 수평 배향막을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 수평 배향막을 러빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FFS-LCD의 제조방법을 제공한다.
(실시예)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
첨부한 도면 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하부 기판 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배향막의 평면도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 수평 배향막의 구조식이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제 2 수평 배향막의 구조식이다. 또한, 도 7a는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에서, 전계가 형성되지 않았을때 액정 분자 및 편광 상태를 보여주는 도면이고, 도 7b는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 중간 계조 상태에서 액정 분자 및 편광 상태를 보여주는 도면이며, 도 7c는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에서, 전계가 형성되었을때, 액정 분자 및 편광 상태를 보여주는 도면이다. 여기서, 도 3에서는 액티브 매트릭스 타입 FFS-LCD의 카운터 전극 및 화소 전극만을 개략적으로 나타낸 것으로, 상부 기판 구조물, 게이트 버스 라인, 데이타 버스 라인, 박막 트랜지스터 및 공통 전극선의 배열은 종래의 액티브 매트릭스 타입 FFS-LCD와 동일하므로, 이들에 대한 설명은 배제하도록 한다. 또한, 도 3에서는 다수개의 단위 화소중 하나의 단위 화소만을 나타낸다.
도 3을 참조하여, 카운터 전극(20)은 하부 기판(100) 상부에 단위 화소당 하나씩 플레이트(plate) 형태로 형성된다. 이때, 단위 화소는 도면에 제시되지 않았지만, 한쌍의 게이트 버스 라인과 한쌍의 데이타 버스 라인에 의하여 한정되며, 게이트 버스 라인은 단위 화소의 단축 방향, 즉 도면의 x축과 평행하게 연장되고, 데 이타 버스 라인은 단위 화소의 장축 방향, 즉 도면의 y축과 평행하게 연장될 수 있다. 아울러, 카운터 전극(20)은 투명 도전 물질, 예를들어, ITO(indium tin oxide) 물질로 형성된다.
화소 전극(25)은 카운터 전극(20) 상부에 오버랩된다. 화소 전극(25)은 단위 화소내에 x축 방향의 프린지 필드(이하, 가로 프린지 필드) 및 y축 방향의 프린지 필드(이하, 세로 프린지 필드)가 동시에 발생되도록, x축과 평행하는 다수개의 제 1 브렌치(25a)와, 제 1 브렌치(25a)와 실질적으로 수직하는 다수개의 제 2 브렌치(25b)를 포함한다. 이때, 제 1 브렌치들(25a) 및 제 2 브렌치들(25b)은 각각 등간격으로 이격되고, 브렌치들간의 간격에 대한 폭의 비가 1 이하가 되도록 함이 바람직하다. 여기서, 제 1 브렌치들(25a)은 카운터 전극(20)의 2분의 1에 해당하는 영역(B1: 이하, 제 1 영역)에 배치되고, 제 2 브렌치들(25b)은 카운터 전극(20)의 나머지 부분에 해당하는 영역(B2: 이하, 제 2 영역)에 배치된다. 또한, 화소 전극(25)은 카운터 전극과 마찬가지로, 투명 도전 물질로 형성되고, 화소 전극(25)과 카운터 전극(20) 사이에는 절연막이 개재되어, 서로를 절연시킨다.
카운터 전극(20) 및 화소 전극(25)이 형성된 하부 기판(100) 상부에는 본 발명에 따른 하부 배향막(300)이 형성된다. 본 실시예에서, 제 1 영역(B1)에는 러빙 방향과 평행하게 액정 분자(40-1)의 장축을 러빙시키는 제 1 수평 배향막(30)이 형성되고, 제 2 영역(B2)에는 러빙 방향과 수직으로 액정 분자(40-2)의 장축을 러빙시키는 제 2 수평 배향막(31)이 형성된다. 그 다음, 한 방향으로 제 1 및 제 2 수평 배향막(30,31)이 러빙된다. 그러면, 제 1 및 제 2 수평 배향막(30,31)은 비록 한 방향으로 러빙되었다 하더라도, 제 1 및 제 2 수평 배향막(30,31)의 특성이 서로 상이하기 때문에, 제 1 수평 배향막(30)이 형성된 영역의 액정 분자(40-1)와 제 2 수평 배향막(31)이 형성된 영역의 액정 분자(40-2)는 서로 90도 대칭을 이루면서 배열된다. 여기서, 제 1 수평 배향막(30)은 예를들어, 도 5에 도시된 구조식을 갖는 물질이 이용될수 있고, 제 2 수평 배향막(31)은 예를들어, 도 6에 도시된 구조식을 갖는 물질 즉, 폴리스틸렌(polystyrene) 물질이 이용될 수 있다.
이와같이 전극들(20,25)이 배치된 하부 기판 및 하부 기판(도시되지 않음)과 소정 거리를 두고 대향되는 상부 기판(도시되지 않음) 사이에는 수개의 액정 분자(40-1, 40-2)를 갖는 액정층(도시되지 않음)이 개재된다. 상부 기판의 내측 표면에는 상부 배향막이 형성된다. 이때, 상부 배향막 역시 하부 배향막과 마찬가지로 제 1 영역(B1)과 대향하는 부분에는 제 1 수평 배향막(30)이 형성되고, 제 2 영역(B2)과 대향하는 부분에는 제 2 수평 배향막(31)이 형성되고, 하부 배향막과 비병렬하는 방향으로 한번의 러빙을 실시한다. 여기서, 도 4의 미설명 도면 부호 R1은 하부 배향막의 러빙 방향을 나타내고, R2는 상부 배향막의 러빙 방향을 나타낸다. 이에따라, 상부 배향막(도시되지 않음) 및 하부 배향막(300)은 각각 한 화소내에서 대칭되는 두 방향의 러빙축을 갖는 효과가 있다.
하부 기판의 외측면에는 편광자(도시되지 않음)가 배치되고, 상부 기판의 외측면에는 분해자(도시되지 않음)가 배치된다. 이때, 편광자의 편광축(P)은 제 1 수평 배향막의 러빙축과 평행하고, 분해자의 흡수축(A)은 편광축(P)과 수직을 이룬다.
이러한 본 발명의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 동작에 대하여, 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명한다.
먼저, 카운터 전극(20)과 화소 전극(25) 사이에 전계가 형성되지 않으면, 제 1 영역(B1)에 있는 액정 분자(40-1)는 제 1 수평 배향막(30)의 러빙축(R1,R2)과 장축이 나란하게 배열되고, 제 2 영역(B2)에 있는 액정 분자(40-2)는 제 1 수평 배향막(R1)과 수직을 이루는 방향(r1)과 장축이 평행하게 배치된다. 제 2 및 제 4 배향축(R2,r2)과 장축이 나란하게 배열된다. 그러면, 도 7a에서와 같이, 편광자의 편광축(P)은 예를들어, 제 1 수평 배향막의 러빙축(R1)과 평행하게 배열되고, 분해자의 흡수축(A)은 편광축(P)과 수직을 이루도록 배열되어 있으므로, 백라이트로 부터 편광자, 액정층을 통과한 광은 분해자에 의하여 흡수된다.
그후, 카운터 전극(20)과 화소 전극(25) 사이에 전압차가 발생되면, 카운터 전극(20)과 화소 전극(25)의 브렌치들(25a,25b) 사이에 프린지 필드가 발생된다. 그러면, 액정 분자(40-1,40-2)는 프린지 필드와 단축(유전율 이방성이 음인 물질을 사용하였을 경우)이 평행하도록 트위스트되어지는데, 본 도면은 액정 분자(40-1,40-2)가 소정 각도(45°이하의 각)만큼 움직였을경우, 즉, 중간 계조를 나타낸 것이다. 이때, 제 1 영역(B1)의 액정 분자(40-1)는 프린지 필드와 단축이 평행하도록 반시계 방향으로 소정 각도, 예를들어 10.5° 만큼 트위스트되고, 제 2 영역(B2)의 액정 분자(40-2)는 시계 방향으로 소정각도, 예를들어, 10.5°만큼 트위스트 된다. 여기서, 제 1 영역(B1)과 제 2 영역(B2)은 서로 대칭되도록 러빙되었으므로, 전계 인가시 중간 계조 상태에서도 동일한 각도로 트위스트되어, 도 7b에 서와 같이, 중간 계조에서도 완벽한 90° 대칭을 이룬다. 이때, 액정 분자들(40-1,40-2)의 광축은 편광자의 편광축(P) 및 분해자의 흡수축(A)과 소정 각도를 이루므로, 백라이트로 부터 편광축(P), 액정층을 통과한 광은 흡수축(A)을 통과한다.
다음으로, 액정 분자들(40-1,40-2)이 프린지 필드(E)와 단축이 완전히 평행하도록 배열되면, 제 1 영역(B1)과 제 2 영역(B2)에 있는 액정 분자들은 도 7c와 같이 서로 대칭을 이루면서, 편광축(P) 및 흡수축(A)과 각각 45°만큼 트위스트된다. 이에따라, 백라이트로 부터 입사된 광은 편광축(P), 액정층 및 흡수축(A)을 통과하게 된다.
본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서는 단위 화소에 가로 방향(게이트 버스 라인 방향) 및 세로 방향(데이타 버스 라인 방향)이 동시에 형성되는 액정 표시 장치에 대하여 설명하였지만, 이에 국한하지 않고, 하나의 단위 화소에 대칭되는 두 방향의 전계가 형성되는 액정 표시 장치에는 모두 적용할 수 있다.
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에 있어서, 단위 화소의 일부분에는 액정 분자의 장축이 러빙 방향과 평행하게 배열되는 배향막을 설치하고, 나머지 부분에는 액정 분자의 장축이 러빙 방향과 수직으로 배열되는 배향막을 설치한다. 이에따라, 한번의 러빙 공정으로 전계 인가전 액정 분자를 대칭되는 두방향으로 배열시킬수 있어, 중간 계조시에도 액정 분자들이 90°대칭을 이루면서 트위스트되어, 중간 계조 상태에서도 컬러 쉬프 트 현상을 방지할 수 있다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (3)

  1. 이격해서 배치되며, 단위 화소가 한정된 상부 기판과 하부 기판;
    상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재되는 수개의 액정 분자를 포함하는 액정층;
    상기 하부 기판의 단위 화소에 각각 형성되는 카운터 전극;
    상기 카운터 전극과 함께 프린지 필드를 발생시켜 단위 화소내 대부분의 액정 분자를 동작시키는 화소 전극;
    상기 하부 기판의 내측 표면에 형성되는 하부 배향막; 및
    상기 상부 기판의 내측 표면에 형성되며, 상기 하부 배향막의 배향축과 비병렬한 배향축을 갖는 상부 배향막;을 포함하며,
    상기 카운터 전극 및 화소 전극은 단위 화소내에 대칭되는 두 방향의 제 1 프린지 필드 및 제 2 프린지 필드가 형성되도록 배치되고,
    상기 제 1 프린지 필드가 형성되는 영역의 하부 및 상부 배향막은 러빙 방향과 액정 분자의 장축을 일치하도록 배열시키는 수평 배향막이고,
    상기 제 2 프린지 필드가 형성되는 영역의 하부 및 상부 배향막은 러빙 방향과 액정 분자의 장축이 수직이 되도록 배열시키는 수평 배향막인 것을 특징으로 하는 FFS-LCD.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 카운터 전극은 플레이트 형태로 형성되고, 상기 화소 전극은 상기 카운터 전극에 오버랩되며 단위 화소의 장축 방향과 평행하는 수개의 브렌치 및 단위 화소의 단축 방향과 평행하는 수개의 브렌치를 포함하는 것을 특징으로 하는 FFS-LCD.
  3. 단위 화소가 한정되어 있으며, 액정 분자를 구동시키는 대칭되는 두 방향의 프린지 필드를 형성하는 구동 전극이 구비된 하부 기판을 제공하는 단계;
    상기 하부 기판중 일방향의 프린지 필드가 형성되는 영역에 러빙 방향과 액정 분자의 장축을 일치하도록 배열시키는 제 1 수평 배향막을 형성하는 단계;
    상기 하부 기판의 일방향의 프린지 필드와 대칭되는 방향의 프린지 필드가 형성되는 영역에 러빙 방향과 액정 분자의 장축이 수직을 이루도록 배열시키는 제 2 수평 배향막을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 수평 배향막을 러빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FFS-LCD의 제조방법.
KR1020000036905A 2000-06-30 2000-06-30 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 및 그 제조방법 KR100658061B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000036905A KR100658061B1 (ko) 2000-06-30 2000-06-30 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000036905A KR100658061B1 (ko) 2000-06-30 2000-06-30 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020002668A KR20020002668A (ko) 2002-01-10
KR100658061B1 true KR100658061B1 (ko) 2006-12-15

Family

ID=19675204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000036905A KR100658061B1 (ko) 2000-06-30 2000-06-30 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100658061B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200809353A (en) 2006-07-07 2008-02-16 Hitachi Displays Ltd Optically isotropic liquid crystal materials and display apparatus using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020002668A (ko) 2002-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3826214B2 (ja) 高開口率及び高透過率液晶表示装置
KR100306799B1 (ko) 액정표시장치
KR100322967B1 (ko) 프린지 필드 구동 액정 표시 장치
KR100246980B1 (ko) 액티브 매트릭스형 액정표시소자
KR100293811B1 (ko) 아이피에스모드의액정표시장치
US6512565B1 (en) Homeotropic alignment liquid crystal display having multi-domain
JP4248835B2 (ja) 液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置
US7787091B2 (en) Transverse field type liquid crystal display panel
JP2002182230A (ja) フリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置
US20020163604A1 (en) In plane fringe field switching mode LCD realizing high screen quality
KR20020080860A (ko) 프린지 필드 구동 액정표시장치
KR100448045B1 (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치
KR100648215B1 (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치
KR100293808B1 (ko) 색띰방지용액정표시장치
KR100658061B1 (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 및 그 제조방법
KR100599962B1 (ko) 프린지 필드 구동 액정표시장치
US6856367B2 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR100675928B1 (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치
KR100674233B1 (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치
KR100737571B1 (ko) 광시야각 액정표시장치
KR20010110089A (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치
KR20000027765A (ko) 광시야각 액정 표시 장치
KR20010004543A (ko) 시야각이 개선된 액정 표시 장치
KR100658070B1 (ko) 프린지 필드 구동 액정 표시 장치
KR20020002669A (ko) 인플렌 필드 스위칭 모드 액정 표시 장치 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121107

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131118

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141118

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151116

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161118

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171116

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181126

Year of fee payment: 13