KR100695296B1 - liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
하판 위에는 각 화소 영역마다 제1 개구 패턴과 제2 개구 패턴이 번갈아 형성되어 있는 화소 전극이 형성되어 있다. 하판과 마주하는 상판 위에는 색 필터와 블랙 매트릭스가 형성되어 있으며, 이들을 덮는 공통 전극이 전면에 형성되어 있다. 여기서, 제1 개구 패턴과 제2 개구 패턴은 제1 사선부와 제2 사선부, 제3 사선부와 제4 사선부가 만나서 각각 이루어지며, 이때 각 사선부가 만나는 부분의 꺾인 각도가 90°내지 120°이고, 제1 사선부와 제4 사선부 및 제2 사선부와 제3 사선부는 각각 90°를 이루고 있다. 이렇게 하면, 화소 전극과 공통 전극에 전압을 인가했을 때 각 화소 영역의 액정 분자가 4 방향으로 배향되며, 인접한 화소 영역의 액정 분자와 함께 8 방향으로 배향되어 어느 방향에서 보아도 시야각을 균일하게 얻을 수 있다. 또한, 꺾인 각도가 90°인 경우보다 액정 분자 배향의 불균일 영역이 좁아지게 되어 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 이때, 화소 전극에 제1 및 제2 개구 패턴을 형성하는 대신 개구 패턴과 동일한 모양으로 돌기 패턴을 형성할 수도 있다. On the lower plate, a pixel electrode in which the first opening pattern and the second opening pattern are alternately formed in each pixel area is formed. On the upper plate facing the lower plate, a color filter and a black matrix are formed, and a common electrode covering them is formed on the entire surface. Here, the first opening pattern and the second opening pattern are each formed by meeting the first diagonal line portion and the second diagonal line portion, the third diagonal line portion and the fourth diagonal line portion, wherein the angles at which the respective diagonal lines meet are 90 ° to 120 degrees. The first diagonal portion, the fourth diagonal portion, the second diagonal portion, and the third diagonal portion constitute 90 °, respectively. In this case, when voltage is applied to the pixel electrode and the common electrode, the liquid crystal molecules of each pixel region are oriented in four directions, and the liquid crystal molecules of the adjacent pixel regions are aligned in eight directions so that the viewing angle is uniformly obtained in any direction. have. In addition, the nonuniformity region of the liquid crystal molecular alignment becomes narrower than the case where the angle of inclination is 90 °, so that the response speed can be improved. In this case, instead of forming the first and second opening patterns on the pixel electrode, the protrusion pattern may be formed in the same shape as the opening pattern.
시야각, 응답 속도, 배향, 개구 패턴, 돌기 패턴Viewing angle, response speed, orientation, aperture pattern, protrusion pattern
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극의 패턴을 나타낸 평면도이고,1 is a plan view illustrating a pattern of a pixel electrode of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 상판 및 하판과 그 사이의 액정의 배향을 도시한 단면도이고,FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the top and bottom plates of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention and the alignment of liquid crystals therebetween;
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 상판 및 하판과 그 사이의 액정의 배향을 도시한 단면도이고, 3 is a cross-sectional view illustrating an alignment of an upper plate and a lower plate of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention with liquid crystals between them;
도 4a는 액정 표시 장치의 상판 및 하판에 전압을 인가한 후의 액정과 편광판의 투과축(또는 흡수축)을 함께 도시한 것이고,FIG. 4A illustrates the transmission axis (or absorption axis) of the liquid crystal and the polarizing plate after voltage is applied to the upper and lower plates of the liquid crystal display device.
도 4b는 액정 표시 장치의 상판 및 하판에 전압을 인가하지 않았을 때의 액정과 편광판의 투과축(또는 흡수축)을 함께 도시한 것이고,4B illustrates the transmission axis (or absorption axis) of the liquid crystal and the polarizing plate when no voltage is applied to the upper and lower plates of the liquid crystal display device.
도 5a 및 도 5b는 공통 전극의 패턴 모양에 따른 액정의 배향을 도시한 것이고,5A and 5B illustrate an alignment of liquid crystals according to a pattern shape of a common electrode.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극의 패턴을 나타낸 평면도이다.6 is a plan view illustrating a pattern of a pixel electrode of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 응답 속도를 향상시키는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device for improving a response speed.
일반적으로 액정 표시 장치는 공통 전극 및 색 필터 등이 형성되어 있는 상부 기판과 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 형성되어 있는 하부 기판 사이에 액정 물질을 주입하고 화소 전극과 공통 전극 사이에 전압을 인가하여 그 둘 사이에 전기장을 형성하여 액정 분자의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과량을 조절함으로써 화상을 표시하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device injects a liquid crystal material between an upper substrate on which a common electrode and a color filter are formed, and a lower substrate on which a thin film transistor and a pixel electrode are formed, and applies a voltage between the pixel electrode and the common electrode. It is an apparatus that displays an image by forming an electric field therebetween to change the arrangement of liquid crystal molecules, and thereby control the amount of light transmitted therethrough.
이러한 액정 표시 장치는 소형의 모니터를 갖는 휴대용 기기에서부터 컴퓨터의 모니터나 텔레비전 등에 적용되고 있으며, 이와 같이 액정 표시 장치가 다양한 분야에서 성공적으로 적용되기 위해서는 가격을 낮추고 좁은 시야각 및 느린 응답 속도를 개선해야 한다. Such liquid crystal displays are applied to portable devices having small monitors, to monitors and televisions of computers, and the like. In order to successfully apply liquid crystal displays in various fields, it is necessary to lower prices and improve narrow viewing angles and slow response speeds. .
시야각을 넓히기 위해서 제시된 방법 중의 하나로서 다중 영역을 가지는 수직 배향 방식을 들 수 있으며, 이는 화소 전극과 공통 전극에 개구 패턴 또는 돌기를 형성하여 이들로 인해 형성되는 프린지 필드(fringe field)를 이용하여 액정 분자들의 기우는 방향을 네 방향으로 분산시킴으로써 광시야각을 확보하는 것이다. One of the methods proposed to widen the viewing angle is a vertical alignment method having multiple regions, which uses a fringe field formed by forming opening patterns or protrusions on the pixel electrode and the common electrode. By dispersing the tilting direction of the molecules in four directions to secure a wide viewing angle.
그러나, 이러한 액정 표시 장치에서는 공통 전극을 패터닝할 때 색 필터가 손상되는 것을 방지하기 위해 색 필터 위에 유기 절연막(overcoat막)을 코팅하는데, 이는 오버코트 막의 가격이 비싼 문제점이 있다. 또한, 오버코트막을 형성하면 공통 전극이 크롬 등으로 형성되는 블랙 매트릭스와 직접 접촉하지 못하므로 저 항이 증가하여 플리커 불량이 심해지는 등의 문제가 발생한다. .However, in such a liquid crystal display, an organic insulating film (overcoat film) is coated on the color filter to prevent the color filter from being damaged when the common electrode is patterned, which causes a problem that the overcoat film is expensive. In addition, when the overcoat film is formed, the common electrode does not directly contact the black matrix formed of chromium or the like, which causes problems such as increased resistance and severe flicker defects. .
한편, 다중 영역을 형성하기 위한 종래 기술의 한 예로서, 개구 패턴의 꺾인 각도를 90°로 하는 방법이 있는데 꺾인 부분에서 액정 분자의 회전 방향이 반대인 두 영역이 만나는 부분에서 휘도가 감소하며 응답 속도가 느려지는 문제점이 있다.On the other hand, as an example of the prior art for forming a multi-region, there is a method of setting the angle of bending of the opening pattern to 90 °, the luminance is reduced and the response is reduced in the area where the two regions of the opposite direction of rotation of the liquid crystal molecules meet There is a problem that the speed is slow.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 응답 속도를 개선하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to improve the response speed.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 시야각을 개선하는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to improve the viewing angle.
이러한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 화소 전극에 꺾인 각도가 90°내지 120°인 개구 패턴 또는 돌기 패턴을 형성한다. In order to achieve the above object, the present invention forms an opening pattern or a projection pattern having an angle of 90 ° to 120 ° at the pixel electrode.
본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제1 절연 기판 위에 다수의 화소 영역마다 제1 개구 패턴과 제2 개구 패턴이 반복적으로 다수의 화소 전극이 형성되어 있고, 제1 기판과 대향하고 있는 제2 절연 기판 위의 전면에는 공통 전극이 형성되어 있다. 제1 기판과 제2 기판 사이에는 액정층이 주입되어 있다. 여기서, 제1 개구 패턴은 제1 방향으로 형성되어 있는 제1 개구부와 제1 개구부와 연결되어 있으며 제1 방향과 90°내지 120°를 이루는 제2 방향으로 형성되어 있는 제2 개구부를 포함하고, 제2 개구 패턴은 제3 방향으로 형성되어 있는 제3 개구부와 제3 개구부와 연결되어 있으며 제3 방향과 90°내지 120°를 이루는 제4 방향으로 형성되어 있는 제4 개구부를 포함한다. On the first insulating substrate of the liquid crystal display according to the present invention, a plurality of pixel electrodes are repeatedly formed in the first opening pattern and the second opening pattern for each of the plurality of pixel regions, and the second insulating substrate faces the first substrate. The common electrode is formed on the front surface. The liquid crystal layer is injected between the first substrate and the second substrate. Here, the first opening pattern includes a first opening formed in the first direction and a second opening connected to the first opening and formed in a second direction forming 90 ° to 120 ° with the first direction. The second opening pattern includes a third opening formed in the third direction and a fourth opening connected to the third opening and formed in the fourth direction forming 90 ° to 120 ° with the third direction.
이때, 제1 개구부와 제4 개구부가 이루는 각도 및 제2 개구부와 제3 개구부 가 이루는 각도는 각각 90°이며, 제1 방향은 화소 전극의 변에 대하여 사선 방향인 것이 바람직하다.In this case, the angle formed by the first opening portion and the fourth opening portion and the angle formed by the second opening portion and the third opening portion are each 90 °, and the first direction is oblique to the sides of the pixel electrode.
이러한 구조를 갖는 액정 표시 장치의 화소 전극과 공통 전극에 전압을 인가했을 때 하나의 화소 영역은 4개의 소 도메인으로 분할되며 4개의 도메인은 그 도메인 내의 액정 분자의 평균 장축 방향에 의하여 구분되며, 이웃하는 두 개의 화소 영역은 8개의 소 도메인으로 분할된다.When voltage is applied to the pixel electrode and the common electrode of the liquid crystal display having such a structure, one pixel region is divided into four small domains, and the four domains are divided by the average long axis direction of the liquid crystal molecules in the domain. The two pixel areas are divided into eight small domains.
여기서, 제1 기판과 제2 기판의 바깥쪽에는 각각 제1 및 제2 편광판이 형성되어 있고, 제1 및 제2 편광판의 투과축이 서로 수직을 이루고 제1 및 제2 편광판의 흡수축이 서로 수직을 이루는 것이 바람직하다.Here, first and second polarizing plates are formed outside the first and second substrates, respectively, and transmission axes of the first and second polarizing plates are perpendicular to each other, and absorption axes of the first and second polarizing plates are mutually different. It is preferable to make it vertical.
한편, 제1 개구 패턴 및 제2 개구 패턴과 번갈아 형성되어 있는 다수의 돌기 패턴을 더 포함할 수도 있으며, 돌기 패턴의 꺾인 각도는 90°내지 120°인 것이 바람직하다.On the other hand, it may further include a plurality of projection patterns alternately formed with the first opening pattern and the second opening pattern, the angle of bending of the projection pattern is preferably 90 ° to 120 °.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 절연 기판 위에 다수의 화소 영역마다 제1 돌기 패턴과 제2 돌기 패턴이 반복적으로 다수의 화소 전극이 형성되어 있고, 제1 기판과 대향하고 있는 제2 절연 기판 위의 전면에는 공통 전극이 형성되어 있다. 제1 기판과 제2 기판 사이에는 액정층이 주입되어 있다. 여기서, 제1 돌기 패턴은 제1 방향으로 형성되어 있는 제1 돌기부와 제1 돌기부와 연결되어 있으며 제1 방향과 90°내지 120°를 이루는 제2 방향으로 형성되어 있는 제2 돌기부를 포함하고, 제2 돌기 패턴은 제3 방향으로 형성되어 있는 제3 돌기부와 제3 돌기부와 연결되어 있으며 제3 방향과 90°내지 120°를 이루는 제4 방향으로 형성되어 있는 제4 돌기부를 포함한다. According to another exemplary embodiment of the present invention, a plurality of pixel electrodes having a plurality of pixel electrodes repeatedly formed on the first insulating substrate and having a first protrusion pattern and a second protrusion pattern on each pixel area and facing the first substrate may include second insulation. The common electrode is formed on the front surface of the substrate. The liquid crystal layer is injected between the first substrate and the second substrate. Here, the first protrusion pattern includes a first protrusion formed in the first direction and a second protrusion connected to the first protrusion and formed in a second direction forming 90 ° to 120 ° with the first direction. The second protrusion pattern includes a third protrusion formed in the third direction and a fourth protrusion connected to the third protrusion and formed in a fourth direction forming 90 ° to 120 ° with the third direction.
여기서, 제1 돌기부와 제4 돌기부가 이루는 각도 및 제2 돌기부와 제3 돌기부가 이루는 각도는 각각 90°이며, 제1 방향은 화소 전극의 변에 대하여 사선 방향인 것이 바람직하다.Here, the angle formed by the first and fourth protrusions and the angle formed by the second and third protrusions are 90 °, respectively, and the first direction is oblique to the sides of the pixel electrode.
이때, 화소 전극과 공통 전극에 전압을 인가했을 때 하나의 화소 영역은 4개의 소 도메인으로 분할되며, 4개의 도메인은 그 도메인 내의 액정 분자의 평균 장축 방향에 의하여 구분되고 이웃하는 두 개의 화소 영역은 8개의 소 도메인으로 분할된다. In this case, when a voltage is applied to the pixel electrode and the common electrode, one pixel region is divided into four small domains, and the four domains are divided by the average major axis direction of the liquid crystal molecules in the domain, and two neighboring pixel regions are It is divided into eight small domains.
이러한 본 발명에서는 화소 전극과 공통 전극에 전압을 인가했을 때 각 화소 영역의 액정 분자가 4 방향으로 배향되며, 인접한 화소 영역의 액정 분자와 함께 8 방향으로 배향되어 어느 방향에서 보아도 시야각을 균일하게 얻을 수 있다. 또한, 꺾인 각도가 90°인 경우보다 액정 분자 배향의 불균일 영역이 좁아지게 되어 응답 속도를 향상시킬 수 있다. In the present invention, when a voltage is applied to the pixel electrode and the common electrode, the liquid crystal molecules of each pixel region are aligned in four directions, and the liquid crystal molecules of the adjacent pixel regions are aligned in eight directions to obtain a uniform viewing angle in any direction. Can be. In addition, the nonuniformity region of the liquid crystal molecular alignment becomes narrower than the case where the angle of inclination is 90 °, so that the response speed can be improved.
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.
먼저, 도 1 내지 도 5b를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조에 대하여 상세히 설명한다.First, the structure of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5B.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극의 패턴을 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 상판 및 하 판과 그 사이의 액정의 배향을 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 상판 및 하판과 그 사이의 액정의 배향을 도시한 단면도이다. 여기서, 화소 전극은 두 개의 화소 영역에 해당하는 부분을 나타내었다.1 is a plan view illustrating a pattern of pixel electrodes of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a top and bottom plates of the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention and alignment of liquid crystals therebetween. 3 is a cross-sectional view illustrating the top and bottom plates of the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention and the alignment of the liquid crystal therebetween. Here, the pixel electrode has shown portions corresponding to two pixel regions.
먼저, 도 1에서와 같이 왼쪽의 화소 영역(P1)과 오른쪽의 화소 영역(P2)에는 각각 화소 전극(110, 120)이 형성되어 있으며, 각각의 화소 전극(110, 120)에는 개구 패턴(150, 160)이 형성되어 있다. 이를 더욱 상세히 살펴보면, 화소 전극(110)에는 왼쪽에서 오른쪽 상부로 사선 방향으로 뻗어 있는 제1 사선부(151)와, 제1 사선부(151)에 연결되어 있으며 왼쪽에서 오른쪽 하부로 사선 방향으로 뻗어 있는 제2 사선부(152)를 포함하는 제 1개구 패턴(150)이 형성되어 있고, 화소 전극(120)에는 왼쪽에서 오른쪽 상부로 사선 방향으로 뻗어 있는 제3 사선부(161)와, 제3 사선부(161)에 연결되어 있으며 왼쪽에서 오른쪽 하부로 사선 방향으로 뻗어 있는 제4 사선부(162)를 포함하는 제2 개구 패턴(160)이 형성되어 있다. 여기서, 화소 영역(P1, P2)을 두 개만 나타내었지만, 제1 및 제2 개구 패턴(150, 160)은 모든 화소 영역에 반복적으로 형성되어 있다. First, as illustrated in FIG. 1,
이때, 제1 사선부(151) 및 제2 사선부(152)가 이루는 각도와 제3 사선부(161) 및 제4 사선부(162)가 각각 이루는 각도는 90°내지 120°이고, 제1 사선부(151)와 제4 사선부(162)가 이루는 각도 및 제2 사선부(152)와 제3 사선부(161)가 이루는 각도는 각각 90°이다.At this time, the angle formed by the first
한편, 여기서는 도시하지 않았지만 하판과 대응하는 상판에는 색 필터, 블랙 매트릭스 및 공통 전극이 형성되어 있다. 각 화소 영역에 대응하는 부분에는 적, 녹, 청의 색 필터가 형성되어 있고 색 필터 사이에는 블랙 매트릭스가 형성되어 있으며, 색 필터 및 블랙 매트릭스를 덮는 공통 전극이 상판의 전면에 형성되어 있다.In addition, although not shown here, a color filter, a black matrix, and a common electrode are formed in the upper plate corresponding to the lower plate. Red, green, and blue color filters are formed in portions corresponding to the pixel regions, and a black matrix is formed between the color filters, and a common electrode covering the color filter and the black matrix is formed on the front surface of the upper plate.
이와 같이 개구부 패턴(150, 160)을 갖는 화소 전극(110, 120)이 형성되어 있는 하판과 공통 전극이 전면에 형성되어 있는 상판을 정렬하고 두 기판 사이에 전압을 인가하면 두 기판 사이에 형성되는 프린지 필드에 의해서 액정 분자(40)의 배향이 도 1에서와 같이 된다. 이에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. As such, when the lower plate on which the
도 2는 액정 표시 장치의 상판 및 하판을 정렬한 후 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 그 절단선은 개구부 패턴(150)에 대하여 수직이다. 여기서, 각각의 상판과 하판에 형성되어 있는 구성 요소 중 본 발명의 내용과 직접 관련이 없는 것은 도면에서 생략하였다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1 after aligning the upper and lower plates of the liquid crystal display, and the cut line is perpendicular to the
도 2에서와 같이, 상판(12)에는 공통 전극(120)이 전면에 형성되어 있고, 하판(11)에는 개구 패턴(150)을 갖는 화소 전극(110)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, the
상판(12) 및 하판(11) 사이에 전압을 인가하기 전에는 액정 분자가 두 기판(11, 12)에 수직하게 배향되어 있다가 두 기판(11, 12) 사이에 전압을 인가하면 상판과 하판 사이에 전기장이 형성되고, 이때의 전기장은 하판(11)의 화소 전극에 형성되어 있는 개구 패턴(150)에 의해 휘어지게 되는데 이를 프린지 필드(f)라 한다. 액정 분자(40)는 도 2에서와 같이 프린지 필드(f)에 수직한 방향으로 배열된다. 이러한 액정 분자(40)의 배열을 상판(12)의 상부(화살표 방향)에서 보면 도 1에서와 같이 개구 패턴(150, 160)을 중심으로 액정 분자(40)가 양쪽으로 배향되어 화소 영역(P1, P2)에서 4개의 소 도메인으로 분할되며, 4개의 소 도메인은 그 도메인 내의 액정 분자의 평균 장축 방향에 의하여 구분된다. Before the voltage is applied between the
그러면, 액정 표시 장치의 상판 및 하판에 전압을 인가하기 전과 후의 액정의 배열에 대하여 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상세하게 설명한다. 도 4a는 액정 표시 장치의 상판 및 하판에 전압을 인가한 후의 액정과 편광판을 함께 도시한 것이고, 도 4b는 액정 표시 장치의 상판 및 하판에 전압을 인가하지 않았을 때의 액정과 편광판을 함께 도시한 것이다.Next, the arrangement of the liquid crystals before and after applying voltage to the upper and lower plates of the liquid crystal display will be described in detail with reference to FIGS. 4A and 4B. FIG. 4A illustrates the liquid crystal and the polarizer after applying voltage to the upper and lower plates of the liquid crystal display, and FIG. 4B illustrates the liquid crystal and the polarizer when the voltage is not applied to the upper and lower plates of the liquid crystal display. will be.
여기서는 도시하지 않았지만, 상판(12)과 하판(11)의 바깥쪽에는 각각 편광판이 위치하고 있으며, 상하 편광판의 투과축(또는 흡수축)(51, 61)은 각각 가로 방향(0°)과 세로 방향(90°) 또는 세로 방향과 가로 방향이 되도록 수직하게 배치되어 있다.Although not shown here, a polarizing plate is positioned outside the
도 4a에서와 같이, 두 편광판의 투과축(또는 흡수축)(51, 61)은 서로 수직을 이루며, 하나의 화소 영역에서 액정 분자(41)의 배향은 4개의 소 도메인으로 분하되는 4분할 배향 영역으로 형성되며, 4개의 도메인은 그 도메인 내의 액정 분자(41)의 평균 장축 방향에 의해 구분된다. 인접한 화소 영역과 함께 고려하면 두 화소 영역에는 8개의 소 도메인으로 분할되는 8분할 배향 영역으로 된다. 이때, 한 화소 영역의 액정 분자(41)의 장축은 상판의 바깥쪽에 위치한 편광판의 투과축(또는 흡수축)(61)과 ±30°를 이루며, 나머지 한 화소 영역의 액정 분자(41)의 장축은 ±60°를 이룬다. 따라서, 상판(12)과 하판(11)에 전압을 인가했을 때 어느 방향에서 보아도 화이트 상태에서 균일한 시야각을 얻을 수 있다. As shown in FIG. 4A, the transmission axes (or absorption axes) 51 and 61 of the two polarizing plates are perpendicular to each other, and the orientation of the
또한, 전기장을 인가하지 않았을 때에는 도 4b에서와 같이 액정 분자(42)가 두 기판에 대하여 수직 배향되어 편광판의 투과축(또는 흡수축)(52, 62)에 수직하므로 빛이 새지 않고 우수한 블랙 상태를 얻을 수 있다. In addition, when the electric field is not applied, as shown in FIG. 4B, the
여기서, 화소 전극의 제1 개구 패턴(150) 및 제2 개구 패턴(160)을 각각 이루고 있는 제1 사선부(151)와 제2 사선부(152) 및 제3 사선부(161)와 제4 사선부(162)가 서로 이루는 각도는 90°내지 120°인데, 이는 개구 패턴(150, 160)의 꺾인 부분에서 액정 분자의 비틀림 동작이 서로 반대로 나타나는 영역이 줄어들기 때문에 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 이에 대하여 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한다. Here, the first
도 5a는 제1 사선부(151)와 제2 사선부(152) 또는 제3 사선부(161)와 제4 사선부(162)가 이루는 각도가 90°일 때이고, 도 5b는 제1 사선부(151)와 제2 사선부(152) 또는 제3 사선부(161)와 제4 사선부(162)가 이루는 각도가 120°일 때이다. FIG. 5A illustrates an angle formed between the first
도 5a에서와 같이 제1 사선부(151)와 제2 사선부(152)가 만나는 꺾인 부분(D1)에는 액정 분자(45)의 비틀림 동작이 서로 반대이므로 한 쪽 영역의 비틀림 동작이 다른 쪽 영역의 비틀림 동작을 방해하여 액정 분자가 움직이는 속도가 느려지게 된다. 이 때문에 상판과 하판 사이에 전압을 인가했을 때와 인가하지 않았을 때, 액정이 빠르게 동작하지 못하게 되어 응답 속도가 느려지는 원인이 된다. As shown in FIG. 5A, in the curved portion D1 where the first
따라서, 이를 해결하기 위해 도 5b에서와 같이 제1 사선부(151)와 제2 사선 부(152) 및 제3 사선부(161)와 제4 사선부(162)가 각각 이루는 각도, 즉 개구 패턴(150, 160)의 꺾인 각도를 90°내지 120°로 크게 한다. 이렇게 하면, 개구 패턴(150, 160)의 꺾인 부분(D2)에서 한 쪽 영역이 다른 쪽 영역의 비틀림 동작을 방해하는 정도가 앞서 설명한 경우보다 작아지므로 액정 분자(46) 배향의 불균일 영역이 좁아지게 되어 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 그런데, 꺾인 각도를 120°이상으로 하면 전기장을 인가했을 때 액정 분자의 장축이 편광판의 투과축 또는 흡수축에 근접하게 되어 휘도가 떨어질 수 있으므로 90°내지 120°로 하는 것이 바람직하다. Accordingly, in order to solve this problem, as shown in FIG. 5B, an angle formed by the first
한편, 하판의 화소 전극(110, 120)에 개구 패턴(150, 160)을 형성하는 대신 개구 패턴(150, 160)과 동일한 모양으로 돌기를 형성하여 앞서 설명한 것과 응답 속도를 향상시키는 동일한 효과를 볼 수 있다. 이에 대하여 도 3을 참조하여 본 발명의 제2 실시예로 설명한다. Meanwhile, instead of forming the opening
도 3에서와 같이, 상판(12)에는 공통 전극(120)이 전면에 형성되어 있고 하판(11)에는 돌기 패턴(130)이 형성되어 있고 그 위에 화소 전극(110)이 형성되어 있다. 돌기 패턴(130)은 앞서 설명한 개구 패턴(150, 160)과 동일한 평면적 모양으로 형성할 수 있다. 돌기 패턴(130)은 다양한 방법으로 형성될 수 있으며, 화소 전극(110)을 형성하기 이전의 공정에서 형성될 수 있다. 이러한 돌기 패턴(130)에 의해 상판(12)과 하판(11)에 전압이 인가되면 프린지 필드(f)가 형성되어 액정 분자(48)의 배열이 도 3에서와 같이 하나의 화소 영역에 4분할 배향 영역이 형성되며, 나머지 화소 영역에도 4분할 배향 영역이 형성되므로 두 화소 영역에는 8분할 배향 영역이 형성되어 앞서 설명한 개구 패턴(150, 160)을 형성한 경우에서와 같은 효과를 볼 수 있다.As shown in FIG. 3, the
또한, 도 6에서와 같이 하나의 화소 영역에 개구 패턴과 돌기 패턴을 동시에 형성할 수도 있다. In addition, as shown in FIG. 6, an opening pattern and a projection pattern may be simultaneously formed in one pixel area.
이때, 화소 영역(P1)에서 돌기 패턴(155, 156, 158) 사이에 개구 패턴(157)이 형성되어 있으며, 돌기 패턴(155, 156, 158)과 개구 패턴(157)의 위치가 바뀌어 형성되어 있을 수도 있다. 화소 영역(P2)에서 돌기 패턴(165, 167) 사이에 개구 패턴(166)이 형성되어 있으며, 돌기 패턴(165, 167)과 개구 패턴(166)의 위치가 바뀌어 형성되어 있을 수도 있다. 이때, 돌기 패턴(155, 156)이 이루는 각도 및 다수의 패턴(157, 158, 165, 166, 167)의 중심부의 꺾인 각도는 90°내지 120°이다.In this case, the
이와 같이 본 발명에서는 각 화소 영역마다 제1 개구 패턴과 제2 개구 패턴이 번갈아 형성되어 있는 화소 전극이 형성되어 있고, 제1 개구 패턴과 제2 개구 패턴을 각각 이루고 있는 제1 사선부와 제2 사선부 및 제3 사선부와 제4 사선부가 만나는 부분의 꺾인 각도가 90°내지 120°이고, 제1 개구 패턴과 제2 개구 패턴은 90°를 이루고 있어서, 전기장을 인가했을 때 각 화소 영역의 액정 분자가 4 방향으로 배향되며, 인접한 화소 영역의 액정 분자와 함께 8 방향으로 배향되어 어느 방향에서 보아도 균일한 시야각을 얻을 수 있다. 또한, 꺾인 각도가 90°인 경우보다 액정 분자 배향의 불균일 영역이 좁아지게 되어 응답 속도를 향상시킬 수 있다. As described above, in the present invention, a pixel electrode in which the first opening pattern and the second opening pattern are alternately formed in each pixel area is formed, and the first diagonal portion and the second forming the first opening pattern and the second opening pattern, respectively, are formed. The angle between the diagonal line portion and the portion where the third diagonal line portion and the fourth diagonal portion meet is 90 ° to 120 °, and the first opening pattern and the second opening pattern are 90 °, so that when the electric field is applied, The liquid crystal molecules are aligned in four directions, and are aligned in eight directions together with the liquid crystal molecules in adjacent pixel regions to obtain a uniform viewing angle in any direction. In addition, the nonuniformity region of the liquid crystal molecular alignment becomes narrower than the case where the angle of inclination is 90 °, so that the response speed can be improved.
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