KR100670037B1 - Liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

적, 녹, 청색 단위 화소의 개구 면적을 다르게 하여 각 화소의 투과율을 조절한다. 즉, 적, 녹, 청색의 세 가지 색 화소 중 가장 낮은 투과율을 갖는 화소가 최대의 개구 면적을 갖도록 하고 가장 낮은 투과율을 갖는 화소를 기준으로 화소별 투과율의 차이에 따라 다른 화소의 개구 면적을 정한다. 블랙 매트릭스의 패턴을 화소별로 다른 개구 면적을 갖도록 형성함으로써 이러한 액정 표시 장치를 구현할 수 있다. 블랙 매트릭스의 개구부의 폭을 고정시킨 채로 개구부의 길이만을 변화시켜 개구 면적을 조절할 수 있다. The transmittance of each pixel is adjusted by changing the opening area of the red, green, and blue unit pixels. That is, the pixel having the lowest transmittance among the three color pixels of red, green, and blue has the maximum opening area, and the opening area of the other pixel is determined according to the difference in the transmittance of each pixel based on the pixel having the lowest transmittance. . Such a liquid crystal display may be implemented by forming a black matrix pattern to have a different opening area for each pixel. The opening area can be adjusted by changing only the length of the opening while keeping the width of the opening of the black matrix fixed.

Description

액정 표시 장치Liquid crystal display

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device.

일반적으로 액정 표시 장치는 양 기판 또는 한 기판의 내면에 전극을 가지고 있으며, 광학적 스위칭 매개체로서 두 전극 사이에 액정 물질층을 둔 표시 장치로서, 양 전극에 전위차를 주면 그 전위차로 인하여 액정 분자들이 재배열되고, 재배열된 액정 분자들이 빛을 산란시키거나 빛의 투과 특성을 변화시킨다. 그리고 두 기판의 바깥면에는 편광판을 부착하여 편광판을 통과하는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시한다.In general, a liquid crystal display device has electrodes on both substrates or an inner surface of one substrate, and is an optical switching medium having a liquid crystal material layer between two electrodes. When a potential difference is applied to both electrodes, liquid crystal molecules are re-used due to the potential difference. Arranged and rearranged liquid crystal molecules scatter light or change light transmission properties. Polarizers are attached to the outer surfaces of the two substrates to adjust the amount of light passing through the polarizers to display an image.

종래의 액정 표시 장치의 한 예로서, 아래 위 두 기판의 내면에 각각 형성되어 있는 위 전극과 아래 전극 사이에 네마틱형 액정 물질이 삽입되어 있으며, 액정 분자들은 기판에 평행하게 비틀려 배향되어 있는 미국 특허 제5,576,861호에 개시된 비틀린 네마틱형 액정 표시 장치를 들 수 있다. 이 액정 표시 장치에서는 아래 위 전극에 전압을 인가하여 전위차를 주면 양 기판에 수직한 전기장이 형성되고, 액정 분자의 장축 방향을 전기장의 방향과 평행하게 배열시키려는 토크(torque)(이 토크의 크기는 전기장의 세기에 의존함), 즉 유전율 이방성으로 인한 토크와 러빙 등의 배향 처리를 통하여 발생하며 액정 분자의 장축 방향을 특정한 방향을 향하도록 배열시키려는 탄성 토크가 평형을 이루도록 액정 분자들이 재배열된다. 이 때 두 기판 사이의 액정 물질이 한쪽 기판에서 다른 기판에 이르기까지 그 장축의 비틀림 방향이 90도 바뀌도록 형성하고, 두 기판의 바깥면에 편광판의 투과축이 서로 직교하도록 두 개의 편광판을 부착하게 되면 두 전극에 전압을 인가하지 않은 상태에서는 빛이 액정층을 통과하면서 편광 방향이 바뀌어 반대쪽 편광판을 대부분 통과하여 명상태(white state)가 되고, 두 전극에 충분한 전압을 인가하면 직교하는 편광판에 의해 빛이 차단되어 암상태(black state)가 된다.As an example of a conventional liquid crystal display device, a nematic liquid crystal material is inserted between upper and lower electrodes formed on the inner surfaces of two lower and upper substrates, respectively, and the liquid crystal molecules are twisted and oriented parallel to the substrate. And a twisted nematic liquid crystal display disclosed in Patent No. 5,576,861. In this liquid crystal display, when a voltage is applied to the upper and lower electrodes to give a potential difference, an electric field perpendicular to both substrates is formed, and a torque for arranging the long axis direction of the liquid crystal molecules in parallel with the direction of the electric field (the magnitude of this torque is Depending on the strength of the electric field), ie, torque and rubbing due to the dielectric anisotropy, and the liquid crystal molecules are rearranged so as to balance the elastic torque for arranging the long axis direction of the liquid crystal molecules in a specific direction. At this time, the liquid crystal material between the two substrates is formed so that the twist direction of its major axis is changed by 90 degrees from one substrate to the other substrate, and the two polarizers are attached to the outer surfaces of the two substrates so that the transmission axes of the polarizers are perpendicular to each other. When the voltage is not applied to the two electrodes, the light passes through the liquid crystal layer and the polarization direction is changed to pass through most of the opposite polarizer to become a white state. When sufficient voltage is applied to the two electrodes, the polarizing plate is orthogonal. Light is blocked and goes to a black state.

종래의 액정 표시 장치의 또다른 예로는, 한쪽 기판 위에 줄 모양의 두 전극을 서로 평행하게 배치하고 그 사이에 액정 물질층을 두며, 액정 분자들은 기판에 평행하게 배향한 미국 특허 제5,598,285호에 개시되어 있는 액정 표시 장치(이하 "평면 구동 방식 액정 표시 장치"라 한다)를 들 수 있다. 이 액정 표시 장치에서는 전극 사이에 전위차를 주어, 본질적으로 기판에 평행하고 두 전극에 수직한 방향으로 전기장을 형성하고, 액정 물질의 유전율 이방성으로 인한 토크와 배향 처리로 인한 탄성 토크가 평형을 이루도록 액정 분자들이 재배열한다. 이 때, 두 기판의 바깥면에 편광판의 투과축이 서로 직교하도록 두 개의 편광판을 부착하게 되면 두 전극에 전압을 인가하지 않은 상태에서는 직교하는 편광판에 의해 빛이 차단되어 암상태(black state)가 되고, 두 전극에 충분한 전압을 인가하면 빛이 액정층을 통과하면서 편광 방향이 바뀌어 반대쪽 편광판을 대부분 통과하여 명상태(white state)가 된다.Another example of a conventional liquid crystal display device is disclosed in US Pat. No. 5,598,285, in which two rows of electrodes are arranged in parallel on one substrate with a liquid crystal material layer between them, and the liquid crystal molecules are oriented parallel to the substrate. The liquid crystal display device (henceforth "plane drive type liquid crystal display device") is mentioned. In this liquid crystal display device, an electric potential is applied between electrodes to form an electric field essentially parallel to the substrate and perpendicular to the two electrodes, and the liquid crystal is balanced so that the torque due to the dielectric anisotropy of the liquid crystal material and the elastic torque due to the alignment treatment are balanced. The molecules rearrange. At this time, if the two polarizers are attached to the outer surfaces of the two substrates so that the transmission axes of the polarizers are perpendicular to each other, the light is blocked by the orthogonal polarizers when no voltage is applied to the two electrodes. When a sufficient voltage is applied to the two electrodes, light passes through the liquid crystal layer and the polarization direction is changed, and most of the light passes through the opposite polarizer to become a white state.

한편, 이러한 표시 장치로 컬러 화상을 표시하기 위해서는 백색 광원을 사용하고, 액정 분자들의 배열을 변화시켜 빛의 투과 특성을 조절함과 동시에, 적, 녹, 청의 빛의 3원색 필터를 사용하여 가법 혼색을 한다. 이를 위해 액정 표시 장치의 두 기판 중 하나에 적, 녹, 청 3색의 컬러 필터를 형성하고, 컬러 필터 사이에는 누설광을 차단하기 위한 블랙 매트릭스를 형성한다.On the other hand, in order to display a color image with such a display device, a white light source is used, and the arrangement of liquid crystal molecules is changed to adjust the light transmission characteristics, and at the same time, a three-color filter of red, green, and blue light is used for additive mixing. Do it. To this end, red, green, and blue color filters are formed on one of two substrates of the liquid crystal display, and a black matrix is formed between the color filters to block leakage light.

그런데, 광원으로부터 나온 빛이 액정층을 통과하면서 그 특성이 바뀌게 되어 동일한 개구부를 가지는 단위 화소에 대하여 적, 녹, 청색 화소간의 투과율의 차이가 발생하게 된다. 또한 이 투과율의 차이는 액정 표시 장치의 구동 방법에 따라 달라진다.However, as the light emitted from the light source passes through the liquid crystal layer, its characteristics are changed, so that a difference in transmittance between red, green, and blue pixels occurs for a unit pixel having the same opening. The difference in transmittance also depends on the driving method of the liquid crystal display.

도 1 내지 도 2에는 종래 기술에 따른 비틀린 네마틱형 액정 표시 장치와 평면 구동 방식 액정 표시 장치를 정면에서 보았을 때의 투과율 그래프가 나타나 있다.1 to 2 show graphs of transmittance when the twisted nematic liquid crystal display and the planar drive type liquid crystal display according to the prior art are seen from the front.

도 1에 나타난 바와 같이, 비틀린 네마틱형 액정 표시 장치의 경우 전압을 인가하지 않은 상태에서 적색과 녹색 필터의 투과율은 0.24 정도인데 비해, 청색 필터의 투과율은 0.22 정도로 10 % 정도의 차이가 있다. 평면 구동 방식 액정 표시 장치의 경우는 더 차이가 커서, 도 2에 나타난 바와 같이, 5 V의 전압을 인가하였을 때 적색 필터의 투과율은 0.15, 녹색 필터의 투과율은 0.13, 청색 필터의 투과율은 0.8 정도로 40% 이상의 차이를 보이고 있다.As shown in FIG. 1, in the case of the twisted nematic liquid crystal display, the transmittance of the red and green filters is about 0.24 while no voltage is applied, whereas the transmittance of the blue filter is about 0.22 and about 10%. As shown in FIG. 2, when the voltage of 5 V is applied, the transmittance of the red filter is 0.15, the transmittance of the green filter is 0.13, and the transmittance of the blue filter is 0.8 as shown in FIG. 2. The difference is more than 40%.

이러한 투과율의 차이를 조절하기 위하여 종래에는 각 장치별로 필요한 특성을 갖는 후면광과 구동 회로를 사용하거나, 적, 녹, 청색의 컬러 필터의 높이를 조절함으로써 셀 간격을 색상별로 다르게 하여 투과율을 보정하는 방법을 주로 사용하였다. 그러나, 장치별로 다른 후면광과 구동 회로를 사용하는 경우, 비용의 증가나 공정의 증가를 가져오게 된다. 또한, 컬러 필터의 높이를 조절하는 방법의 경우에도 비용의 증가 및 공정의 증가를 가져오게 된다.In order to control such a difference in transmittance, the transmittance is corrected by using a backlight and a driving circuit having required characteristics for each device or by adjusting the heights of red, green, and blue color filters to vary cell spacing for each color. The method was mainly used. However, the use of different back light and driving circuits for each device results in an increase in cost or an increase in process. In addition, the method of adjusting the height of the color filter also leads to an increase in cost and process.

본 발명의 목적은 액정 표시 장치의 적, 녹, 청 단위 화소가 동일한 투과율을 갖도록 하는 것이다.An object of the present invention is to make red, green, and blue pixel of a liquid crystal display device have the same transmittance.

본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 적, 녹, 청색의 각 화소의 개구 면적을 다르게 한다. 즉, 적, 녹, 청색의 세 가지 색 화소 중 하나의 화소를 기준으로 하고, 화소별 투과율의 차이를 기준으로 화소의 개구 면적을 정한다. 따라서, 투과율이 높은 화소는 상대적으로 좁은 개구 면적을 갖고, 투과율이 낮은 화소는 상대적으로 넓은 개구 면적을 갖게 된다.In the liquid crystal display according to the present invention, the opening areas of the red, green, and blue pixels are different. That is, the aperture area of the pixel is determined based on one pixel among three color pixels of red, green, and blue, and based on the difference in transmittance for each pixel. Therefore, pixels with high transmittance have a relatively narrow opening area, and pixels with low transmittance have a relatively large opening area.

블랙 매트릭스의 개구 면적을 화소별로 달리 형성하여 이러한 액정 표시 장치를 구현할 수 있다. 블랙 매트릭스의 개구 면적을 달리 하기 위해서는 블랙 매트릭스의 개구부의 폭을 고정시킨 채로 개구부의 길이를 가변시킬 수 있다. The opening area of the black matrix may be differently formed for each pixel to implement such a liquid crystal display. In order to change the opening area of the black matrix, the length of the opening may be varied while the width of the opening of the black matrix is fixed.

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

도 3에는 본 발명의 실시예에 따른 블랙 매트릭스의 평면도가 나타나 있다. 이와 같은 블랙 매트릭스는 액정 표시 장치의 위 아래 두 기판 중 어느 쪽에도 형성될 수 있다. 도 3의 블랙 매트릭스는 비틀린 네마틱형 액정 표시 장치에 적용되는 것이다.3 is a plan view of a black matrix according to an embodiment of the present invention. Such a black matrix may be formed on either of the two substrates above and below the liquid crystal display. The black matrix of FIG. 3 is applied to a twisted nematic liquid crystal display.

도 3에서 R, G, B는 각각 적, 녹, 청색의 화소를 나타낸다. 적, 녹, 청색 화소의 투과율을 각각 TR, TG, TB라 하고, 적, 녹, 청색 화소의 개구 면적을 각각 SR, SG, SB라 하면, TR * SR = TG * SG = TB * SB가 되도록 개구 면적을 형성하면 된다. 도 3에서는 각 화소의 개구부는 가로의 길이가 세로의 길이보다 짧은 직사각형 모양으로 되어 있고, 각 개구부의 가로 길이(X)는 동일하므로 각 개구부의 세로 길이(YR, YG, YB)를 조절하면 된다.In FIG. 3, R, G, and B represent red, green, and blue pixels, respectively. When the transmittances of the red, green, and blue pixels are T R , T G , and T B , and the opening areas of the red, green, and blue pixels are S R , S G , and S B , respectively, T R * S R = T When G * is S G = T B * is formed so that the opening area S B. In FIG. 3, the openings of each pixel have a rectangular shape whose horizontal length is shorter than the vertical length. Since the horizontal length X of each opening is the same, the vertical lengths Y R , Y G , and Y B of each opening are determined. You can adjust it.

도 3에 나타난 바와 같이, 가장 낮은 투과율을 갖는 청색 화소의 경우, 최대한의 개구 면적을 갖도록 블랙 매트릭스를 형성한다. 그리고, 이보다 높은 투과율을 갖는 적색과 녹색 화소의 경우 TR * YR = TG * YG = TB * YB 식에 의해 세로 길이를 정할 수 있다. 비틀린 네마틱형 액정 표시 장치에서 적색과 녹색 화소의 경우 거의 동일한 투과율을 나타내므로 적색과 녹색 화소의 개구부의 세로 길이 YR과 YG는 (TB / TG) * YB가 된다.As shown in FIG. 3, in the case of the blue pixel having the lowest transmittance, the black matrix is formed to have the maximum opening area. In the case of red and green pixels having a higher transmittance, the vertical length may be determined by a T R * Y R = T G * Y G = T B * Y B equation. In the twisted nematic liquid crystal display device, the red and green pixels exhibit almost the same transmittance, so that the vertical lengths Y R and Y G of the openings of the red and green pixels become (T B / T G ) * Y B.

도 4에는 본 발명의 두 번째 실시예로서 평면 구동 방식 액정 표시 장치에 적용되는 블랙 매트릭스의 패턴이 나타나 있다.4 shows a pattern of a black matrix applied to a planar driving liquid crystal display as a second embodiment of the present invention.

평면 구동 방식 액정 표시 장치의 경우도 본 발명의 첫 번째 실시예에서와 마찬가지의 식이 적용된다.In the case of the planar drive type liquid crystal display, the same equation as in the first embodiment of the present invention is applied.

평면 구동 방식 액정 표시 장치의 경우도 청색 화소가 가장 낮은 투과율을 나타내고 다음으로 녹색 화소, 적색 화소의 순서로 높은 투과율을 나타낸다. 도 4에 나타난 바와 같이, 청색 화소가 가장 큰 개구 면적을 가지며, 녹색 화소, 적색 화소의 순으로 개구 면적이 점점 줄어들도록 형성한다.In the case of the planar drive type liquid crystal display, the blue pixel shows the lowest transmittance, followed by the green pixel and the red pixel. As shown in FIG. 4, the blue pixel has the largest opening area and is formed such that the opening area gradually decreases in the order of the green pixel and the red pixel.

한편, 이러한 방식으로 투과율을 조정하는 방법은 비틀린 네마틱형 액정 표시 장치와 평면 구동 방식 액정 표시 장치 외에 다른 방식의 액정 표시 장치에서도 사용가능하다. 예를 들면 PLS(plane to line switching) 방식 액정 표시 장치에서도 동일하게 적용될 수 있다. 이하에서는 이에 대해 상세히 설명한다.On the other hand, the method of adjusting the transmittance in this manner can be used in other types of liquid crystal display device in addition to the twisted nematic liquid crystal display device and the planar drive type liquid crystal display device. For example, the same may be applied to a PLS (plane to line switching) type liquid crystal display device. This will be described in detail below.

도 5는 본 발명의 세번째 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 전극의 배치를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에서 VI - VI'선을 잘라 도시한 단면도로서 위 기판과 아래 기판 모두를 도시한 것이며 전기력선 및 등전위선을 함께 도시하였다.FIG. 5 is a diagram illustrating an arrangement of electrodes in a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI ′ of FIG. 5, showing both the upper substrate and the lower substrate. Electric field lines and equipotential lines are shown together.

먼저, 전극이 형성되어 있는 아래 기판의 구조에 대하여 설명한다.First, the structure of the lower substrate in which an electrode is formed is demonstrated.

유리나 석영 따위의 투명한 절연 물질로 이루어진 아래 기판(10) 안쪽 면 위에 ITO(indium tin oxide) 따위의 투명한 도전 물질로 이루어져 있으며 일정 폭을 가지는 면형 전극(2)이 가로 방향으로 길게 형성되어 있다. 면형 전극(2) 위를 절연막(3)이 덮고 있으며, 그 위에는 폭이 좁은 다수의 줄무늬 전극(1)이 세로 방향으로 서로 평행하게 형성되어 있다. 줄무늬 전극(1)은 투명 또는 불투명 물질로 사용될 수 있으며, 그 폭은 줄무늬 전극(1) 사이의 간격, 즉 인접한 두 줄무늬 전극(1)의 인접 경계선 사이의 거리보다 작다. 줄무늬 전극(1)의 위에는 폴리이미드(polyimide) 따위의 물질로 만들어진 배향막(30)이 도포되어 있다. 한편, 아래 기판(10)의 바깥면에는 편광판(20)이 부착되어 있다.The planar electrode 2 is formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) on the inner surface of the lower substrate 10 made of a transparent insulating material such as glass or quartz, and has a long width in the horizontal direction. The insulating film 3 covers the planar electrode 2, and many stripe electrodes 1 which are narrow in width are formed in parallel with each other in the vertical direction. The stripe electrode 1 can be used as a transparent or opaque material, the width of which is smaller than the distance between the stripe electrodes 1, that is, the distance between adjacent border lines of two adjacent stripe electrodes 1. An alignment layer 30 made of a material such as polyimide is coated on the stripe electrode 1. On the other hand, a polarizing plate 20 is attached to the outer surface of the lower substrate 10.

유리나 석영 따위의 투명한 절연 물질로 이루어진 위 기판(11) 안쪽 면에는 폴리이미드 따위의 물질로 만들어진 배향막(31)이 형성되어 있고, 바깥면에는 편광판(21)이 부착되어 있다.An alignment layer 31 made of a material such as polyimide is formed on the inner surface of the substrate 11 made of a transparent insulating material such as glass or quartz, and a polarizing plate 21 is attached to the outer surface thereof.

마지막으로, 두 기판(10, 11)의 배향막(30, 31) 사이에는 광학 이방성을 가지는 액정 물질층이 삽입되어 있다.Finally, a liquid crystal material layer having optical anisotropy is inserted between the alignment layers 30 and 31 of the two substrates 10 and 11.

이 액정 표시 장치는 아래 기판(10)의 하부에 위치하는 백라이트 유닛(backlight unit)(도시하지 않음)으로부터의 빛의 투과율을 조절하여 표시 동작을 할 수도 있지만, 위 기판(11)의 상부로부터 들어오는 자연광을 이용하여 표시 동작을 할 수도 있으며 이 경우에는 아래 편광판(20)은 필요하지 않다. 자연광을 이용한 반사형 액정 표시 장치의 경우에는 줄무늬 전극(1)과 면형 전극(2) 모두를 불투명하고 반사율이 높은 물질, 예를 들면 알루미늄(Al) 등의 물질로 만드는 것이 바람직하다.The liquid crystal display device may perform a display operation by adjusting the transmittance of light from a backlight unit (not shown) positioned below the lower substrate 10, but may enter the upper portion of the upper substrate 11. The display operation may be performed using natural light, and in this case, the lower polarizer 20 is not necessary. In the case of a reflective liquid crystal display device using natural light, it is preferable to make both the striped electrode 1 and the planar electrode 2 made of a material having a high opacity and high reflectance, for example, aluminum (Al).

그러면, 이러한 액정 표시 장치의 전기장의 개괄적인 형태에 대하여 도 6을 통하여 상세히 설명한다.Next, the general shape of the electric field of the liquid crystal display will be described in detail with reference to FIG. 6.

두 전극(1, 2)에 전압을 인가하여 두 전극(1, 2) 사이에 전위차를 주면 도 6에 도시한 바와 같은 전기장이 생성된다. 도 6에 실선으로 도시한 것은 등전위선을 나타낸 것이고, 점선으로 도시한 것은 전기력선을 나타낸 것이다.When a voltage is applied to the two electrodes 1 and 2 to give a potential difference between the two electrodes 1 and 2, an electric field as shown in FIG. 6 is generated. The solid line in FIG. 6 represents an equipotential line, and the dotted line represents an electric force line.

도 6에서 알 수 있듯이, 전기장의 형태는 줄무늬 전극(1) 위의 좁은 영역(NR)의 세로 방향 중앙선(C)(실제로는 면에 해당함) 및 줄무늬 전극(1) 사이의 넓은 영역(WR)의 세로 방향 중앙선(B)(실제로는 면에 해당함)에 대하여 대칭이다. 좁은 영역(NR)의 중앙선(C)으로부터 넓은 영역(WR)의 중앙선(B)까지의 영역에는 좁은 영역(NR)과 넓은 영역(WR)의 경계선(A)(실제로는 면에 해당함)에 정점을 두고 있는 반타원 모양 또는 포물선 모양(이하에서는 편의상 반타원 모양인 것으로 설명한다)의 전기력선 형태를 가지는 전기장이 생성된다. 전기력선의 접선은 좁은 영역(NR)과 넓은 영역(WR)의 경계선(A) 상에서 기판(10)에 대하여 거의 평행하고, 좁은 영역(NR) 및 넓은 영역(WR)의 중앙 위치에서는 기판(10)에 대하여 거의 수직이 된다. 또한, 타원의 중심 및 세로 방향 정점은 좁은 영역(NR)과 넓은 영역(WR)의 경계선(A) 상에 위치하고, 가로 방향의 두 정점은 각각 넓은 영역(WR) 및 좁은 영역(NR)에 위치한다. 이때, 좁은 영역(NR)에 위치하는 가로 방향 정점은 넓은 영역(WR)에 위치하는 가로 방향 정점에 비하여 타원의 중심으로부터의 거리가 짧기 때문에 타원은 경계선(A)에 대하여 대칭을 이루지 않는다. 또한, 전기력선의 밀도가 위치에 따라 달라지고 전기장의 세기도 이에 비례하여 달라진다. 따라서, 좁은 영역(NR)과 넓은 영역(WR) 사이의 경계선(A-A) 상에서 전기장의 세기가 가장 크고, 좁은 영역(NR) 및 넓은 영역(WR)의 중앙선(C-C, B-B)으로 갈수록, 그리고 위 기판(11)으로 갈수록 작아진다.As can be seen in FIG. 6, the shape of the electric field is a longitudinal center line C (actually a plane) of the narrow region NR above the striped electrode 1 and a wide area WR between the striped electrode 1. It is symmetric with respect to the longitudinal center line B (actually corresponding to the face). In the region from the centerline C of the narrow region NR to the centerline B of the large region WR, the vertex is at the boundary line A (actually a plane) between the narrow region NR and the large region WR. An electric field having an electric field line shape having a half ellipse shape or parabolic shape (hereinafter, referred to as a half ellipse shape for convenience) having a shape is generated. The tangent of the electric line of force is almost parallel to the substrate 10 on the boundary line A between the narrow region NR and the large region WR, and the substrate 10 at the central position of the narrow region NR and the large region WR. It is almost perpendicular to. In addition, the center and longitudinal vertices of the ellipse are located on the boundary line A between the narrow region NR and the wide region WR, and the two vertices of the horizontal direction are positioned in the large region WR and the narrow region NR, respectively. do. At this time, the horizontal vertex located in the narrow area NR has a shorter distance from the center of the ellipse than the horizontal vertex located in the wide area WR. Thus, the ellipse does not have symmetry with respect to the boundary line A. FIG. In addition, the density of electric field lines varies with position, and the strength of the electric field varies proportionally thereto. Thus, the intensity of the electric field is greatest on the boundary line AA between the narrow region NR and the large region WR, and toward the centerline CC, BB of the narrow region NR and the large region WR, and above. It becomes smaller toward the board | substrate 11.

그러면, 이러한 전기장에 의하여 액정 분자가 재배열된 상태를 기판에 수평인 성분과 이에 수직인 성분으로 나누어 살펴본다.Then, the state in which the liquid crystal molecules are rearranged by the electric field is divided into components that are horizontal to the substrate and components that are perpendicular thereto.

먼저, 초기 상태를 설명한다.First, the initial state will be described.

두 배향막(30, 31)은 러빙 또는 자외선 조사법으로 배향 처리되어, 액정 분자들이 모두 한 방향으로 배열하되, 기판(10, 11)에 대하여 약간의 선경사각을 가지지만 거의 수평이 되고, 기판(10, 11)에 평행한 면상에서 볼 때 줄무늬 전극(1) 방향 및 이에 수직인 방향에 대하여 일정 각을 이루도록 배열되어 있다. 편광판(20, 21)의 편광축은 서로 직교하도록 배치하며, 아래 편광판(20)의 편광축은 러빙 방향과 거의 일치한다. 두 배향막(30, 31) 사이에 들어 있는 액정 물질은 유전율 이방성이 양인 네마틱 액정이다.The two alignment layers 30 and 31 are aligned by rubbing or ultraviolet irradiation, so that the liquid crystal molecules are all aligned in one direction, but have a slight pretilt angle with respect to the substrates 10 and 11 but are substantially horizontal. , 11) are arranged at a predetermined angle with respect to the direction of the striped electrode 1 and the direction perpendicular thereto. The polarization axes of the polarizing plates 20 and 21 are arranged to be orthogonal to each other, and the polarization axes of the lower polarizing plate 20 substantially coincide with the rubbing direction. The liquid crystal material contained between the two alignment layers 30 and 31 is a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy.

다음, 줄무늬 전극(1) 및 면형 전극(2)에 각각 전압을 인가하되, 줄무늬 전극(1)에 높은 전압을 인가한다. 이 때 액정 분자의 배열은 전기장에 의한 힘(전기장의 방향과 세기에 의존)과 배향 처리로 인하여 발생하는 탄성 복원력이 평형을 이룸으로써 결정된다.Next, a voltage is applied to the striped electrode 1 and the planar electrode 2, respectively, and a high voltage is applied to the striped electrode 1. At this time, the arrangement of the liquid crystal molecules is determined by equilibrium between the force due to the electric field (depending on the direction and intensity of the electric field) and the elastic restoring force generated by the alignment process.

이러한 액정 분자의 재배열 상태를 기판에 평행한 성분과 수직인 성분으로 나누어 살펴본다. 설명의 편의상 기판에 수직인 방향을 z축, 기판에 수직이고 줄무늬 전극(1) 방향에도 수직인 방향을 x축, 줄무늬 전극(1)의 방향에 평행한 방향을 y축으로 잡자. 즉, 도 5에서 왼쪽에서 오른쪽을 향하는 방향을 x축, 줄무늬 전극(1)을 따라 아래에서 위로 향하는 방향을 y축, 도 2에서 아래 기판(11)에서 위 기판(10)을 향하는 방향을 z축으로 잡자.The rearrangement state of the liquid crystal molecules is divided into components parallel to the substrate and perpendicular to the substrate. For convenience of explanation, the direction perpendicular to the substrate is z-axis, the direction perpendicular to the substrate and also perpendicular to the direction of the stripe electrode 1 is the x-axis, and the direction parallel to the direction of the stripe electrode 1 is taken as the y-axis. That is, the x-axis direction from left to right in FIG. 5, the y-axis direction from bottom to top along the stripe electrode 1, and the z-direction direction from the lower substrate 11 to the upper substrate 10 in FIG. 2. Let's grab the axis.

먼저, 액정 분자의 비틀림각, 즉, x축 또는 초기 배열 방향에 대하여 액정 분자의 장축이 기판에 평행한 면, 즉 xy 평면 위에서 이루는 각의 변화를 도 7, 도 8 및 도 9를 참고로 설명한다.First, a change in the angle of the torsion angle of the liquid crystal molecules, that is, the plane of the long axis of the liquid crystal molecules with respect to the x-axis or the initial arrangement direction, that is, on the xy plane, will be described with reference to FIGS. 7, 8, and 9. do.

도 7에 도시한 바와 같이, 러빙 방향은 벡터 vec R 로, 전기장의 x-y 평면 성분은 벡터{vec E} sub xy 로, 아래 편광판(20)의 광축은 벡터 vec P 로 나타내었으며, 러빙 방향이 x축과 이루는 각은 ψR로, 액정 분자의 장축이 x축과 이루는 각을 ψLC로 나타내었다. 그런데 여기에서 아래 편광판(20)의 광축은 러빙 방향과 일치하므로 아래 편광판(20)의 광축이 x축과 이루는 각 ψPR이다.As shown in FIG. 7, the rubbing direction is represented by the vector vec R, the xy plane component of the electric field is represented by the vector {vec E} sub xy, and the optical axis of the lower polarizer 20 is represented by the vector vec P, and the rubbing direction is represented by x The angle formed by the axis is represented by ψ R and the angle formed by the major axis of the liquid crystal molecule by the x axis is represented by ψ LC . By the way, since the optical axis of the lower polarizing plate 20 coincides with the rubbing direction, the optical axis of the lower polarizing plate 20 is the angle ψ P = ψ R forming the x axis.

전기장의 x-y 평면 성분({vec E} sub xy )의 방향은 경계선(A)으로부터 넓은 영역(WR)의 중앙선(B)에 이르기까지는 양의 x 방향이고, 넓은 영역(WR)의 중앙선(B)으로부터 다음 경계선(D)까지는 음의 x 방향이다. 전기장 성분의 세기는 경계선(A, D) 상에서 가장 크고 중앙선(B-B) 쪽으로 갈수록 작아져 중앙선(B-B) 상에서는 0이 된다.The direction of the xy plane component {vec E} sub xy of the electric field is in the positive x direction from the boundary line A to the center line B of the wide area WR, and the center line B of the wide area WR. From to the next boundary D in the negative x direction. The intensity of the electric field component is largest on the border lines A and D and becomes smaller toward the center line B-B and becomes zero on the center line B-B.

배향 처리에 의한 탄성적 복원력의 크기는 xy 평면상에서는 위치에 관계없이 일정하다.The magnitude of the elastic restoring force by the orientation treatment is constant regardless of the position on the xy plane.

액정 분자들은 이러한 두 가지 힘이 평형을 이루도록 배열하여야 하므로, 도 8에 도시한 바와 같이, 경계선(A, D)에서는 액정 분자의 장축 방향이 전기장 성분({vec E} sub xy )에 대하여 거의 평행하고 러빙 방향에 대해서는 큰 각도를 가지지만, 영역(NR, WR)의 중심선(C, B)으로 갈수록 액정 분자의 장축이 러빙 방향에 대하여 이루는 각( vert psi sub R - psi sub LC vert )이 작아지고, 중심선(B, C)에서는 액정 분자의 장축과 러빙 방향이 동일해진다. 아래 편광판(20)의 광축은 러빙 방향과 평행하므로, 아래 편광판(20)의 광축과 액정 분자의 장축이 이루는 각도도 이와 동일한 분포를 가지며, 이 값은 빛의 투과율과 밀접한 관련이 있다.Since the liquid crystal molecules should be arranged such that these two forces are in equilibrium, as shown in FIG. 8, in the boundary lines A and D, the long axis direction of the liquid crystal molecules is determined by the electric field component {vec E} sub xy. It is almost parallel to) and has a large angle with respect to the rubbing direction, but the angle along which the long axis of the liquid crystal molecules forms with respect to the rubbing direction (vert psi sub R-psi sub toward the center line (C, B) of the regions (NR, WR) LC vert) becomes smaller, and the major axis and the rubbing direction of the liquid crystal molecules become the same at the center lines B and C. Since the optical axis of the lower polarizing plate 20 is parallel to the rubbing direction, the angle formed between the optical axis of the lower polarizing plate 20 and the long axis of the liquid crystal molecules also has the same distribution, and this value is closely related to the transmittance of light.

좁은 영역(NR)과 넓은 영역(WR)의 폭의 비를 변화시켜 다양한 형태의 전기장을 만들어 낼 수 있다. 줄무늬 전극(1)을 불투명 전극으로 하는 경우에는 줄무늬 전극(1) 위의 좁은 영역(NR)을 표시 영역으로 사용할 수 없으나, 투명한 물질로 만드는 경우에는 좁은 영역(NR) 또한 표시 영역으로 사용할 수 있다.By varying the ratio of the width of the narrow area NR to the wide area WR, various types of electric fields can be generated. When the stripe electrode 1 is used as an opaque electrode, the narrow area NR on the stripe electrode 1 cannot be used as the display area. However, when the stripe electrode 1 is made of a transparent material, the narrow area NR can also be used as the display area. .

한편, 전기장의 xy 평면 성분({vec E} sub xy )은 아래 배향막(30)으로부터 위 배향막(31)에 이르기까지, 즉 z축을 따라가며 점점 작아지며, 배향에 의한 탄성적 복원력은 배향막(30, 31)의 표면에서 가장 크고, 두 배향막(30, 31) 사이 액정층의 중앙으로 갈수록 점점 작아진다.Meanwhile, the xy plane component {vec E} sub xy of the electric field decreases gradually from the lower alignment layer 30 to the upper alignment layer 31, that is, along the z axis, and the elastic restoring force due to the alignment is obtained by the alignment layer 30. And 31, the largest on the surface, and gradually smaller toward the center of the liquid crystal layer between the two alignment films 30, 31.

아래 배향막(30)으로부터 위 배향막(31)에 이르는 위치에서, 즉 z축을 따라가며 액정 분자의 장축 방향이 x축과 이루는 비틀림각을 도시하면, 도 9와 같이 나타나는데, 두 배향막 사이의 간격, 즉 셀 간격이 d인 경우를 도시한 것이다. 여기에서 가로축은 아래 배향막(30)으로부터의 높이를 뜻하고, 세로축은 비틀림각을 나타낸다.9 shows a torsion angle at the position from the lower alignment layer 30 to the upper alignment layer 31, that is, along the z axis and in which the long axis direction of the liquid crystal molecules forms the x axis, as shown in FIG. 9. The case where the cell spacing is d is shown. Here, the horizontal axis means the height from the lower alignment layer 30, and the vertical axis indicates the twist angle.

도 9에서 보면, 비틀림각은 배향막(30, 31)의 표면에서는 배향력에 의한 힘이 강하기 때문에 크고, 액정층의 중앙으로 갈수록 작아져 전기장의 방향에 가깝게 되는 것을 알 수 있으며, 배향막(30, 31) 바로 위에서는 액정 분자의 장축이 러빙 방향과 동일한 방향으로 배열한다. 여기에서 인접한 액정 분자의 비틀림각의 차이를 비틀림(twist)이라고 하면, 도 9에서 비틀림은 곡선의 기울기에 해당되고, 이는 배향막(30, 31)의 표면에서는 크고 액정층의 중앙으로 갈수록 작아진다.9, it can be seen that the torsion angle is large because the force due to the alignment force is strong on the surfaces of the alignment layers 30 and 31, and becomes smaller toward the center of the liquid crystal layer, thereby becoming closer to the direction of the electric field. 31) Immediately above, the long axes of the liquid crystal molecules are arranged in the same direction as the rubbing direction. Here, when the difference in the twist angles of adjacent liquid crystal molecules is called twist, the twist in FIG. 9 corresponds to the slope of the curve, which is larger on the surfaces of the alignment layers 30 and 31 and smaller toward the center of the liquid crystal layer.

다음, 액정 분자의 경사각, 즉, x축 또는 초기 배열 방향에 대하여 액정 분자의 장축이 기판에 수직인 면, 예를 들면 zx 평면 위에서 이루는 각의 변화를 도 10, 도 11 및 도 12를 참고로 설명한다. 도 10에서는 편의상 기판(10, 11)만을 도시한 것이며, 도 7에서 도시한 러빙 방향을 나타내는 벡터 vec R 의 zx 평면에 대한 성분을 벡터 {vec R} sub zx 로, 전기장의 zx 평면 성분은 벡터{vec E} sub zx 로 나타내었으며, 전기장의 zx 평면 성분{vec E} sub zx 가 x축과 이루는 각은 θE로, 액정 분자의 장축이 x축과 이루는 경사각을 θLC로 나타내었다. 그런데, 여기에서 벡터 vec R은 xy 평면상에 존재하므로(선경사각은 무시) {vec R} sub zx 는 x 방향이 된다.Next, referring to FIGS. 10, 11, and 12, the angle of inclination of the liquid crystal molecules, that is, the plane of the liquid crystal molecules perpendicular to the substrate with respect to the x-axis or the initial arrangement direction, for example, on the zx plane is described with reference to FIGS. Explain. In FIG. 10, only the substrates 10 and 11 are illustrated for convenience, and the component of the zx plane of the vector vec R representing the rubbing direction illustrated in FIG. 7 is a vector {vec R} sub zx, and the zx plane component of the electric field is a vector. {vec E} sub zx, and the angle of the zx plane component of the electric field {vec E} sub zx to the x-axis is θ E , and the inclination angle of the long axis of the liquid crystal molecules to the x-axis is represented by θ LC . By the way, since the vector vec R exists on the xy plane (ignore the pretilt angle), {vec R} sub zx becomes the x direction.

전기장의 zx 평면 성분({vec E} sub zx )의 크기는 아래 기판(10)에서 위 기판(11)으로 갈수록 작아지고, 각도 θE 또한 아래 기판(10)에서 위 기판(11)으로 갈수록 작아진다.The magnitude of the zx plane component (vec E} sub zx) of the electric field is smaller as it goes from the lower substrate 10 to the upper substrate 11, and the angle θ E is also smaller as it goes from the lower substrate 10 to the upper substrate 11. Lose.

앞서 설명한 것처럼 배향 처리에 의한 탄성적 복원력의 크기는 두 기판(10, 11)의 표면에서 가장 크고, 액정층의 중앙으로 갈수록 작아진다.As described above, the magnitude of the elastic restoring force due to the alignment treatment is the largest on the surfaces of the two substrates 10 and 11 and decreases toward the center of the liquid crystal layer.

액정 분자들은 이러한 두 가지 힘이 평형을 이루도록 배열하여야 한다. 도 11에 나타낸 것처럼, 아래 기판(10) 표면에서는 배향력이 강하므로 액정 분자들이 x축과 평행하게 배열하지만, 위로 올라갈수록 전기장에 의한 힘이 상대적으로 커지므로 경사각(θLC)의 크기가 어느 정도 지점까지는 계속해서 증가하다가 다시 감소하여 위 기판(11) 표면에서는 다시 x축과 평행하게 배열한다. 이때, 곡선의 정점은 아래 기판(10)에 가까운 위치에서 나타난다.The liquid crystal molecules must be arranged such that these two forces are in equilibrium. As shown in FIG. 11, since the alignment force is strong on the surface of the lower substrate 10, the liquid crystal molecules are arranged parallel to the x-axis, but as the upward force increases relative to the x-axis, the magnitude of the inclination angle θ LC is increased. It continues to increase until the point, and then decreases again to be aligned parallel to the x-axis on the upper substrate 11 surface. At this time, the peak of the curve appears at a position close to the lower substrate 10.

한편, 전기장의 zx 평면 성분({vec E} sub zx )이 x축에 대하여 이루는 각 θE는 경계선(A, D) 상에서는 0에 가깝고 중앙선(B-B) 쪽으로 갈수록 커지며, 전기장의 zx 평면 성분({vec E} sub zx )의 크기는 경계선(A, D) 상에서 가장 크고 중앙선(B-B) 쪽으로 갈수록 작아진다.On the other hand, the angle θ E formed by the zx plane component (vec E} sub zx) of the electric field with respect to the x axis is closer to zero on the boundary lines A and D and becomes larger toward the center line BB, and the zx plane component of the electric field ({ vec E} sub zx) is the largest on boundaries A and D and decreases toward the center line BB.

배향 처리에 의한 탄성적 복원력의 크기는 x 축 상에서는 위치에 관계없이 일정하다.The magnitude of the elastic restoring force by the orientation treatment is constant regardless of position on the x axis.

따라서, 도 12에 도시한 바와 같이, 경계선(A, D)에서는 액정 분자의 경사각이 거의 0에 가깝지만 중심선(C, B)으로 갈수록 커져 전기장의 zx 평면 성분({vec E} sub zx )이 x축과 이루는 각(θE)과 유사한 분포를 가진다. 그러나, θE보다는 완만하게 변화한다.Accordingly, as shown in FIG. 12, the inclination angle of the liquid crystal molecules is almost zero at the boundary lines A and D, but increases toward the center lines C and B so that the zx plane component ({vec E} sub zx) of the electric field is x. It has a distribution similar to the angle θ E with the axis. However, it changes more slowly than θ E.

이와 같이 두 전극(1, 2)에 전압이 인가되면 액정 분자들은 비틀림각 및 경사각을 가지며 재배열하는데, 그 비틀림각 및 경사각의 변화로 인하여 빛의 투과율이 변화한다. 경계선(A, D) 상에서는 z축을 따라 볼 때 경사각의 변화는 거의 없지만 비틀림각의 변화는 크다. 반면에, 중앙선(B, C) 상에서는 z축을 따라 볼 때 비틀림각의 변화는 거의 없지만 경사각은 약간 변화한다. 따라서, 경계선(A, D)과 중앙선(B, C) 사이의 영역에서는 비틀림각과 경사각이 모두 변화하는 영역이 된다. 결국, 위치에 따른 투과율 곡선은 전기력선의 형태와 유사한 형태가 된다.As such, when voltage is applied to the two electrodes 1 and 2, the liquid crystal molecules are rearranged at a torsion angle and an inclination angle, and the transmittance of light is changed due to a change in the torsion angle and the inclination angle. On the boundary lines A and D, there is little change in the inclination angle when viewed along the z axis, but the change in the torsion angle is large. On the other hand, on the center lines B and C, there is little change in the torsion angle when viewed along the z axis, but the inclination angle is slightly changed. Therefore, in the area between the boundary lines A and D and the center lines B and C, the torsion angle and the inclination angle are both changed. As a result, the transmittance curve according to the position becomes a shape similar to that of the electric field lines.

이와 같이 형성한 PLS 방식 액정 표시 장치는 평면 구동 방식 액정 표시 장치와 유사한 표시 특성을 나타낸다.The PLS type liquid crystal display device formed as described above exhibits display characteristics similar to those of a flat drive type liquid crystal display device.

도 13에는 PLS 방식 액정 표시 장치를 정면에서 보았을 때의 투과율 그래프가 나타나 있으며, 도 14는 본 발명의 세 번째 실시예인 PLS 방식 액정 표시 장치에 적용되는 블랙 매트릭스를 나타내는 평면도이다. FIG. 13 is a graph illustrating a transmittance when the PLS type liquid crystal display is viewed from the front, and FIG. 14 is a plan view illustrating a black matrix applied to the PLS type liquid crystal display, which is a third embodiment of the present invention.

도 13에 나타난 바와 같이, PLS 방식 액정 표시 장치의 경우 5 V의 전압을 인가했을 때, 적색과 녹색 화소의 경우 투과율은 각각 0.1 정도로 비슷한 정도의 높은 투과율을 나타내고, 청색 화소는 이에 비해 20% 정도 낮은 0.08 정도의 투과율을 나타낸다. 따라서, 블랙 매트릭스의 개구부는, 도 14에 나타난 바와 같이, 청색 화소에서 최대의 면적을 갖도록 형성하고, 적색 및 녹색 화소의 경우는 세로 길이가 (TB / TG) * YB가 되도록 형성한다.As shown in FIG. 13, when the voltage of 5 V is applied in the PLS type liquid crystal display, the transmittance of the red and green pixels is about 0.1%, and the blue pixels are about 20% higher. It has a low transmittance of about 0.08. Therefore, as shown in FIG. 14, the opening of the black matrix is formed to have the largest area in the blue pixel, and in the case of the red and green pixels, the vertical length is formed to be (T B / T G ) * Y B. .

본 발명의 실시예에서는 블랙 매트릭스의 개구부가 세로 방향으로 긴 직사각형 모양으로 형성되는 경우만을 설명하였지만, 그밖에 블랙 매트릭스가 다른 모양의 개구부를 갖더라도 개구부의 전체 면적과 투과율의 곱이 일정하도록 개구부를 형성하면 본 발명의 실시예에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다. In the embodiment of the present invention, only the case in which the openings of the black matrix are formed in a long rectangular shape in the vertical direction has been described. The same effect as in the embodiment of the present invention can be obtained.

본 발명의 실시예에서와 같이, 각 화소의 개구부의 면적을 투과율에 따라 다르게 형성함으로써 적, 녹, 청색의 단위 화소가 동일한 투과율을 갖도록 할 수 있고, 이에 따라 동일한 후면광과 구동 회로를 여러 가지 구동 방식을 갖는 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.As in the embodiment of the present invention, the area of the opening of each pixel is formed differently according to the transmittance so that the red, green, and blue unit pixels may have the same transmittance, and thus, the same back light and the driving circuit may be different. It is applicable to the liquid crystal display device which has a drive system.

도 1은 종래 기술에 따른 비틀린 네마틱형 액정 표시 장치의 적, 녹, 청색 화소별 투과율을 나타낸 그래프이고,1 is a graph illustrating transmittances of red, green, and blue pixels of a twisted nematic liquid crystal display according to the related art.

도 2는 종래 기술에 따른 평면 구동 방식 액정 표시 장치의 적, 녹, 청색 화소별 투과율을 나타낸 그래프이고, FIG. 2 is a graph illustrating transmittances of red, green, and blue pixels of a planar driving liquid crystal display according to the related art.

도 3은 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 비틀린 네마틱형 액정 표시 장치의 블랙 매트릭스를 나타낸 평면도이고, 3 is a plan view illustrating a black matrix of a twisted nematic liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 평면 구동 방식 액정 표시 장치의 블랙 매트릭스를 나타낸 평면도이고, 4 is a plan view illustrating a black matrix of a planar driving liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 세 번째 실시예에 따른 PLS 방식 액정 표시 장치의 전극을 나타내는 배치도이고,5 is a layout view illustrating an electrode of a PLS type liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에서 VI - VI'선을 잘라 도시한 단면도로서, 위 기판 및 아래 기판과 두 기판 사이의 등전위선 및 전기력선을 함께 도시한 도면이고,FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI ′ of FIG. 5, illustrating an equipotential line and an electric force line between the upper substrate, the lower substrate, and the two substrates.

도 7은 본 발명의 세 번째 실시예에서 액정 분자들의 비틀림각 변화를 설명하기 위한 도면이고,7 is a view for explaining the change in the twist angle of the liquid crystal molecules in the third embodiment of the present invention,

도 8은 본 발명의 세 번째 실시예에서 기판에 수평이고 줄무늬 전극에 수직인 선에 대한 액정 분자들의 비틀림각 변화를 도시한 그래프이고,FIG. 8 is a graph illustrating a change in the twist angle of liquid crystal molecules with respect to a line horizontal to a substrate and perpendicular to a striped electrode in a third embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 세 번째 실시예에서 기판의 수직인 선에 대한 액정 분자들의 비틀림각 변화를 도시한 그래프이고,FIG. 9 is a graph showing a change in the twist angle of liquid crystal molecules with respect to the vertical line of the substrate in the third embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 세 번째 실시예에서 액정 분자들의 경사각 변화를 설명하기 위한 도면이고,10 is a view for explaining a change in the inclination angle of the liquid crystal molecules in the third embodiment of the present invention,

도 11은 본 발명의 세 번째 실시예에서 기판의 수직인 선에 대한 액정 분자들의 비틀림각 변화를 도시한 그래프이고,FIG. 11 is a graph showing a change in the twist angle of liquid crystal molecules with respect to the vertical line of the substrate in the third embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 세 번째 실시예에서 기판에 수평이고 줄무늬 전극에 수직인 선에 대한 액정 분자들의 경사각 변화를 도시한 그래프이고,12 is a graph illustrating a change in the inclination angle of liquid crystal molecules with respect to a line horizontal to the substrate and perpendicular to the striped electrode in the third embodiment of the present invention;

도 13은 본 발명의 세 번째 실시예에 따른 PLS 방식 액정 표시 장치의 적, 녹, 청색 화소별 투과율을 나타낸 그래프이고, FIG. 13 is a graph illustrating transmittance for red, green, and blue pixels of a PLS type liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 세 번째 실시예에 따른 PLS 방식 액정 표시 장치의 블랙 매트릭스를 나타낸 평면도이다.14 is a plan view illustrating a black matrix of a PLS type liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.

Claims (5)

서로 마주 대하고 있는 제1 및 제2 기판,First and second substrates facing each other, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 면형 전극,A planar electrode formed on the first substrate, 상기 제1 기판 위에 상기 면형 전극과 절연되어 형성되어 있으며 상기 면형 전극과 적어도 일부분 중첩되어 있는 복수개의 줄무늬 전극을 포함하며,A plurality of stripe electrodes formed on the first substrate by being insulated from the planar electrode and overlapping the planar electrode at least partially; 하나의 화소는 적어도 상기 줄무늬 전극 중 하나와 면형 전극을 포함하고, 각각의 화소는 적, 녹, 청색 중 어느 하나를 표시하며, 상기 적, 녹, 청색을 표시하는 화소의 개구 면적이 서로 다른 액정 표시 장치.One pixel includes at least one of the stripe electrodes and a planar electrode, and each pixel displays any one of red, green, and blue, and liquid crystals having different opening areas of the pixels displaying red, green, and blue. Display device. 제1항에서,In claim 1, 상기 적, 녹, 청색을 표시하는 화소의 투과율을 각각 TR, TG, TB라 하고, 상기 적, 녹, 청색 화소의 개구 면적을 각각 SR, SG, SB라 할 때,When the transmittances of the pixels displaying red, green, and blue are respectively T R , T G , and T B , and the opening areas of the red, green, and blue pixels are S R , S G , and S B , respectively, 상기 적, 녹, 청색 화소의 개구 면적은 TR * SR = TG * SG = TB * SB의 식을 만족하는 액정 표시 장치.The aperture area of the red, green, and blue pixels satisfies the formula of T R * S R = T G * S G = T B * S B. 서로 마주 대하고 있는 제1 및 제2 기판,First and second substrates facing each other, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 면형 전극,A planar electrode formed on the first substrate, 상기 제1 기판 위에 상기 면형 전극과 절연되어 형성되어 있으며 상기 면형 전극과 적어도 일부분 중첩되어 있는 복수개의 줄무늬 전극을 포함하며,A plurality of stripe electrodes formed on the first substrate by being insulated from the planar electrode and overlapping the planar electrode at least partially; 하나의 화소는 적어도 상기 줄무늬 전극 중 하나와 면형 전극을 포함하고, 각각의 화소는 적, 녹, 청색 중 어느 하나를 표시하며, 상기 적, 녹, 청색을 표시하는 화소를 노출시키는 개구부의 면적이 다른 블랙 매트릭스를 포함하는 액정 표시 장치.One pixel includes at least one of the stripe electrodes and a planar electrode, and each pixel displays any one of red, green, and blue, and has an area of an opening exposing the red, green, and blue pixels. A liquid crystal display device comprising another black matrix. 제3항에서, In claim 3, 상기 적, 녹, 청색을 표시하는 화소의 투과율을 각각 TR, TG, TB라 하고, 상기 블랙 매트릭스의 상기 적, 녹, 청색 화소를 노출시키는 개구부의 면적을 각각 SR, SG, SB라 할 때,Transmittances of the pixels displaying red, green, and blue are respectively T R , T G , and T B , and areas of openings exposing the red, green, and blue pixels of the black matrix are respectively S R , S G , When S B , 상기 블랙 매트릭스의 개구부의 면적은 TR * SR = TG * SG = TB * SB의 식을 만족하는 액정 표시 장치.An area of the opening of the black matrix satisfies the formula of T R * S R = T G * S G = T B * S B. 제4항에서, In claim 4, 상기 블랙 매트릭스의 개구부는 가로의 길이가 세로의 길이보다 짧은 직사각형으로 형성되어 있으며, 상기 적, 녹, 청색 화소를 노출시키는 개구부의 가로 길이는 서로 같고, 개구부의 세로 길이를 각각 YR, YG, YB라고 할 때,The openings of the black matrix are formed in a rectangle whose horizontal length is shorter than the vertical length, and the horizontal lengths of the openings exposing the red, green, and blue pixels are the same, and the vertical lengths of the openings are Y R , Y G , respectively. , Y B , 상기 블랙 매트릭스의 개구부는 TR * YR = TG * YG = TB * YB 식을 만족하는 액정 표시 장치.The opening of the black matrix is T R * Y R = T G * Y G = T B * Y B Liquid crystal display device satisfying the formula.
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