KR100759966B1 - liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

제1 절연 기판, 제2 절연 기판 및 제3 절연 기판이 나란하게 정렬되어 있고, 제2 기판 윗면 위에 박막 트랜지스터와 제1 화소 전극이 형성되어 있으며, 제2 기판 아랫면 위에 제2 화소 전극이 형성되어 있다. 제1 화소 전극과 제2 화소 전극은 제2 기판에 뚫려 있는 구멍을 통해 서로 연결되어 있다. 제1 기판 위에 제1 공통 전극이 형성되어 있으며, 제3 기판 아래에 색 필터와 블랙 매트릭스 및 제2 공통 전극이 형성되어 있다. 제1 기판 위와 제3 기판 아래에는 각각 수평 배향막이 형성되어 있고, 제2 기판의 위와 아래에는 각각 수직 배향막이 형성되어 있어서 기판 사이에 주입되어 있는 액정층이 각각 하이브리드 배향을 나타내며, 각 액정층은 90°만큼 비틀려 있을 수도 있다. 여기서, 하이브리드 배향을 갖는 두 액정층은 OCB 방식의 액정 표시 장치와 유사하며, 고전압을 인가하지 않고도 구동할 수 있고, 하이브리드 배향 방식의 액정 표시 장치가 가지고 있는 고속 응답 효과를 얻을 수 있다. 또한, 두 액정층이 각각 90°비틀려 있어 3차원적으로 액정 분자가 서로 상호 보상을 하게 되어 광시야각을 얻을 수 있으며, 기판 근처의 액정 분자와 수직한 방향을 이루는 일축성 필름이 부착된 경우에 기판의 수직 방향의 화이트 휘도가 증가하여 넓은 광시야각을 확보할 수 있다.The first insulating substrate, the second insulating substrate and the third insulating substrate are arranged side by side, the thin film transistor and the first pixel electrode are formed on the upper surface of the second substrate, and the second pixel electrode is formed on the lower surface of the second substrate. have. The first pixel electrode and the second pixel electrode are connected to each other through a hole formed in the second substrate. A first common electrode is formed on the first substrate, and a color filter, a black matrix, and a second common electrode are formed under the third substrate. Horizontal alignment films are formed on the first substrate and below the third substrate, respectively, and vertical alignment films are formed on the top and the bottom of the second substrate, respectively, so that the liquid crystal layers injected between the substrates exhibit hybrid alignment. It may be twisted by 90 °. Here, the two liquid crystal layers having the hybrid alignment are similar to those of the OCB type liquid crystal display, can be driven without applying a high voltage, and the high speed response effect of the hybrid alignment type liquid crystal display can be obtained. In addition, the two liquid crystal layers are twisted by 90 °, so that the liquid crystal molecules are mutually compensated in three dimensions to obtain a wide viewing angle, and when a uniaxial film is formed which is perpendicular to the liquid crystal molecules near the substrate. The white luminance in the vertical direction of the substrate is increased to ensure a wide wide viewing angle.

배향막, 하이브리드 배향, 광시야각, 응답 속도, 일축성 필름Alignment film, hybrid orientation, wide viewing angle, response speed, uniaxial film

Description

액정 표시 장치{liquid crystal display}Liquid crystal display

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,2 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,3 is a cross-sectional view schematically illustrating a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,4 is a cross-sectional view schematically illustrating a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 전압 인가 시의 액정의 배향을 도시한 도면이고,FIG. 5 is a diagram illustrating an alignment of liquid crystals when voltage is applied in the liquid crystal display according to the fourth exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에서 Ⅵ 방향에서의 액정의 배향을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating the alignment of liquid crystals in the VI direction in FIG. 5.

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속 응답 속도를 가지며 저전압 구동을 할 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having a high speed response speed and capable of low voltage driving.                         

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중의 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 유리 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층 및 두 기판의 바깥쪽에 각각 부착되어 있는 편광판으로 이루어져 있으며, 두 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자의 배열을 변경시키고 이를 통해 빛의 투과량을 조절함으로써 화상을 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 having electrodes formed thereon, a liquid crystal layer interposed therebetween, and a polarizing plate attached to the outside of the two substrates. It is a device for displaying an image by changing the arrangement of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer by applying a voltage to the electrode and thereby controlling the amount of light transmitted.

이러한 액정 표시 장치 중에서 비틀린 네마틱(twisted nematic) 방식의 액정 표시 장치는 주입되어 있는 액정층이 90°로 비틀어져 있으며, 입사 편광판을 통과한 빛의 편광 방향이 액정이 회전하는 방향으로 회전하도록 하여 전기장이 인가되지 않았을 때 빛이 액정층을 통과하면서 입사광의 편광 방향과 수직인 편광빛이 되고 이 빛은 입사 편광판과 편광축이 수직을 이루도록 놓여진 후면 편광판을 통과하게 된다. 전기장이 인가되었을 때는 액정 분자가 전기장 방향으로 배열하여 액정의 광축이 빛의 진행 방향으로 놓이므로 편광을 변화시키지 못한다. 따라서 빛은 후면 편광판에 의하여 차단된다. 이와 같이 전기장이 인가되지 않았을 때 빛이 통과하는 상태를 노멀리 화이트(normally white)라 하며, 후면 편광판을 입사 편광판과 같은 방향으로 배치하면 전압을 인가하지 않았을 때 빛이 통과하지 못하게 되는데 이를 노멀리 블랙(normally black)이라 한다. 한편, 이러한 비틀린 네마틱 방식의 액정 표시 장치는 시야각이 좁고 응답 속도가 느린 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 수직 배향 방식, OCB(optically compensated birefrigence) 방식 또는 IPS(in plane switching) 방식의 액정 표시 장치가 개발되었으나, 어느 방식도 광시야각, 고속 응답 및 저전압 구동 등의 조건을 모두 만족시키지는 못하고 있다. In the liquid crystal display device of the twisted nematic type, the injected liquid crystal layer is twisted by 90 °, and the polarization direction of the light passing through the incident polarizer is rotated in the direction in which the liquid crystal rotates. When it is not applied, the light passes through the liquid crystal layer and becomes polarized light perpendicular to the polarization direction of the incident light, and the light passes through the rear polarizer placed so that the incident polarizer and the polarization axis are perpendicular to each other. When the electric field is applied, the liquid crystal molecules are arranged in the direction of the electric field so that the optical axis of the liquid crystal is placed in the direction of light propagation so that polarization cannot be changed. Thus, light is blocked by the rear polarizer. In this way, the state that light passes when no electric field is applied is called normally white, and if the rear polarizer is arranged in the same direction as the incident polarizer, light does not pass when no voltage is applied. It is called normally black. On the other hand, such a twisted nematic liquid crystal display has a problem that the viewing angle is narrow and the response speed is slow. To solve this problem, liquid crystal displays of vertical alignment, optically compensated birefrigence (OCB), or in plane switching (IPS) methods have been developed, but none of them satisfy the conditions of wide viewing angle, fast response, and low voltage driving. have.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광시야각 및 고속 응답 속도를 가지며 저전압 구동을 하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a liquid crystal display device having a wide viewing angle and a high response speed and driving a low voltage.

이러한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 세 개의 기판 사이에 하이브리드 배향을 하는 두 액정층이 각각 주입되어 있다.In order to achieve the above object, in the present invention, two liquid crystal layers having a hybrid orientation are injected between three substrates.

본 발명에 따르면, 서로 평행하며 아래에서부터 차례대로 제1 절연 기판, 제2 절연 기판 및 제3 절연 기판이 배열되어 있고, 제1 기판 위에 제1 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제1 화소 전극이 형성되어 있다. 제2 기판 위에 제2 박막 트랜지스터가 형성되어 있고, 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제2 화소 전극이 형성되어 있다. 제2 및 제3 기판 아래에 각각 제1 및 제2 투명 전극이 형성되어 있다. 제1 화소 전극 위와 제2 투명 전극 아래에 각각 수평 배향막이 형성되어 있으며, 제2 화소 전극 위와 제1 투명 전극 아래에 각각 수직 배향막이 형성되어 있다. 제1 기판과 제2 기판 사이에는 제1 액정층이 하이브리드 배향을 하고 있고, 제2 기판과 제3 기판 사이에는 제2 액정층이 하이브리드 배향을 하고 있다.According to the present invention, the first insulating substrate, the second insulating substrate and the third insulating substrate are arranged in parallel with each other and sequentially from below, the first thin film transistor is formed on the first substrate, and is connected to the first thin film transistor. The first pixel electrode is formed. A second thin film transistor is formed on the second substrate, and a second pixel electrode connected to the second thin film transistor is formed. First and second transparent electrodes are formed under the second and third substrates, respectively. The horizontal alignment layer is formed on the first pixel electrode and the second transparent electrode, respectively, and the vertical alignment layer is formed on the second pixel electrode and the first transparent electrode, respectively. The first liquid crystal layer is hybridly aligned between the first substrate and the second substrate, and the second liquid crystal layer is hybridly aligned between the second substrate and the third substrate.

여기서, 제1 및 제2 액정층은 각각 시계 방향으로 90°비틀어져 있을 수 있고, 제3 기판의 바깥쪽에 일축성 필름이 부착되어 있는 것이 바람직하며 제1 기판의 바깥쪽에도 일축성 필름이 부착되어 있을 수 있다.Here, each of the first and second liquid crystal layers may be twisted 90 ° clockwise, and the uniaxial film is preferably attached to the outside of the third substrate, and the uniaxial film is also attached to the outside of the first substrate. Can be.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 서로 평행하며 아래에서부터 차례대로 제1 절연 기판, 제2 절연 기판 및 제3 절연 기판이 배열되어 있고, 제2 기판 위에 제1 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제1 화소 전극이 형성되어 있다. 제1 기판 위에 제1 투명 전극이 형성되어 있고, 제2 기판 아래에는 제2 기판에 뚫려 있는 구멍을 통해 제1 화소 전극과 연결되어 있는 제2 투명 전극이 형성되어 있으며, 제3 기판 아래에 제3 투명 전극이 형성되어 있다. 제1 투명 전극 위와 제3 투명 전극 아래에 각각 수평 배향막이 형성되어 있으며, 제1 화소 전극 위와 제2 투명 전극 아래에 각각 수직 배향막이 형성되어 있다. 제1 기판과 제2 기판 사이에 제1 액정층이 하이브리드 배향을 하고 있고, 제2 기판과 제3 기판 사이에 제2 액정층이 하이브리드 배향을 하고 있다.According to another embodiment of the present invention, the first insulating substrate, the second insulating substrate and the third insulating substrate are arranged in parallel with each other and sequentially from below, and the first thin film transistor is formed on the second substrate, A first pixel electrode connected to the thin film transistor is formed. A first transparent electrode is formed on the first substrate, a second transparent electrode connected to the first pixel electrode is formed under the second substrate, and is formed under the third substrate. 3 transparent electrodes are formed. Horizontal alignment layers are formed on the first transparent electrode and below the third transparent electrode, respectively, and vertical alignment layers are formed on the first pixel electrode and the second transparent electrode, respectively. The first liquid crystal layer is hybridly aligned between the first substrate and the second substrate, and the second liquid crystal layer is hybridly aligned between the second substrate and the third substrate.

이때, 제1 및 제2 액정층은 각각 시계 방향으로 90°비틀어져 있을 수 있고, 제3 기판의 바깥쪽에 일축설 필름이 부착되어 있는 것이 바람직하며 제1 기판의 바깥쪽에도 일축성 필름이 부착되어 있을 수 있다.In this case, each of the first and second liquid crystal layers may be twisted in a clockwise direction by 90 °, and the uniaxial film may be attached to the outside of the third substrate, and the uniaxial film may also be attached to the outside of the first substrate. Can be.

이러한 본 발명에서는 세 개의 기판 사이에 각각 하이브리드 배향을 갖는 두 액정층이 주입되어 있어 OCB 방식의 액정 표시 장치와 유사하며, 고전압을 인가하지 않고도 구동할 수 있고, 고속 응답 속도를 얻을 수 있다. 또한, 두 액정층이 각각 90°비틀려 있어 3차원적으로 액정 분자가 서로 상호 보상을 하게 되어 광시야각을 얻을 수 있으며, 기판 근처의 액정 분자와 수직한 방향을 이루는 일축성 필름이 부착된 경우에 기판의 수직 방향에서도 빛이 투과될 수 있다.In the present invention, two liquid crystal layers each having a hybrid orientation are injected between three substrates, which is similar to an OCB type liquid crystal display device, and can be driven without applying a high voltage, thereby obtaining a fast response speed. In addition, the two liquid crystal layers are twisted by 90 °, so that the liquid crystal molecules are mutually compensated in three dimensions to obtain a wide viewing angle, and when a uniaxial film is formed which is perpendicular to the liquid crystal molecules near the substrate. In the vertical direction of the substrate can also transmit light.

그러면, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실 시할 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 practice the present invention.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조에 대하여 상세히 설명한다.First, the structure of the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically illustrating a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

도 1에서와 같이, 제1 절연 기판(10), 제2 절연 기판(20) 및 제3 절연 기판(30)이 정렬되어 있다. 제1 기판(10) 위에 화소 영역마다 제1 박막 트랜지스터(11)가 형성되어 있고, 제1 박막 트랜지스터(11)와 연결되어 있으며 ITO와 같은 투명 도전 물질로 이루어진 제1 화소 전극(12)이 형성되어 있다. 제1 화소 전극(12) 위에는 배향막(15)이 형성되어 있다. 제2 기판(20) 위에는 제1 기판(10)의 제1 박막 트랜지스터(11)와 동일한 위치에 제2 박막 트랜지스터(21)가 형성되어 있고, 제2 박막 트랜지스터(21)와 연결되어 있으며 ITO와 같은 투명 도전 물질로 이루어진 제2 화소 전극(22)이 형성되어 있다. 제2 기판(20)의 아랫면에는 ITO와 같은 투명 도전 물질로 이루어진 투명 전극(24)이 형성되어 있다. 제2 화소 전극(22) 위에는 배향막(25)이 형성되어 있으며, 투명 전극(24) 아래에도 배향막(26)이 형성되어 있다. 제2 기판(20)과 마주하는 제3 기판(30) 아랫면에는 ITO와 같은 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극(33)이 전면에 형성되어 있으며, 공통 전극(33) 아래에 배향막(35)이 형성되어 있다. 여기서 도시하지는 않았지만, 제3 기판(30) 위에는 적, 녹, 청의 색 필터와 블랙 매트릭스가 형성되어 있다. As shown in FIG. 1, the first insulating substrate 10, the second insulating substrate 20, and the third insulating substrate 30 are aligned. The first thin film transistor 11 is formed on each of the pixel regions on the first substrate 10, and the first pixel electrode 12 connected to the first thin film transistor 11 and made of a transparent conductive material such as ITO is formed. It is. An alignment layer 15 is formed on the first pixel electrode 12. The second thin film transistor 21 is formed on the second substrate 20 at the same position as the first thin film transistor 11 of the first substrate 10, and is connected to the second thin film transistor 21 and connected to ITO. The second pixel electrode 22 made of the same transparent conductive material is formed. The lower surface of the second substrate 20 is formed with a transparent electrode 24 made of a transparent conductive material such as ITO. An alignment layer 25 is formed on the second pixel electrode 22, and an alignment layer 26 is formed under the transparent electrode 24. A common electrode 33 made of a transparent conductive material such as ITO is formed on the entire surface of the lower surface of the third substrate 30 facing the second substrate 20, and an alignment layer 35 is formed under the common electrode 33. It is. Although not shown here, red, green, and blue color filters and a black matrix are formed on the third substrate 30.

제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이, 제2 기판(20)과 제3 기판(30) 사이에는 각각 액정(100, 200)이 주입되어 있다.Liquid crystals 100 and 200 are injected between the first substrate 10 and the second substrate 20 and between the second substrate 20 and the third substrate 30, respectively.

여기서, 제1 기판(10) 윗면과 제3 기판(30) 아랫면에 각각 형성되어 있는 배향막(15, 35)은 수평 배향막이고, 제2 기판(20)의 윗면과 아랫면에 각각 형성되어 있는 배향막(25, 26)은 수직 배향막인데, 이러한 배향막(15, 35, 25, 26)에 의해 세 기판(10, 20, 30) 사이에 주입되어 있는 각각의 액정층(100, 200)은 하이브리드 배향을 나타낸다. 즉, 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이의 액정 분자(100)는 제1 기판(10) 근처에서는 제1 기판(10)에 수평하게 배향되어 있으나 제2 기판(20)으로 갈수록 액정 분자(100)의 왼쪽 끝이 일어서고 제2 기판(20) 근처에서는 제2 기판(20)에 수직하게 배향되어 있으며, 제2 기판(20)과 제3 기판(30) 사이의 액정 분자(200)는 제3 기판(30) 근처에서는 제3 기판(30)에 수평하게 배향되어 있으나 제2 기판(20)으로 갈수록 액정 분자(200)의 왼쪽 끝이 일어서고 제2 기판(20) 근처에서는 제2 기판(20)에 수직하게 배향되어 있다. Here, the alignment layers 15 and 35 respectively formed on the upper surface of the first substrate 10 and the lower surface of the third substrate 30 are horizontal alignment films, and the alignment films formed on the upper and lower surfaces of the second substrate 20, respectively. 25 and 26 are vertical alignment layers, and each of the liquid crystal layers 100 and 200 injected between the three substrates 10, 20, and 30 by the alignment layers 15, 35, 25, and 26 exhibits hybrid alignment. . That is, the liquid crystal molecules 100 between the first substrate 10 and the second substrate 20 are oriented horizontally with respect to the first substrate 10 near the first substrate 10, but the second liquid crystal molecules 100 are horizontally aligned with the second substrate 20. Increasingly, the left end of the liquid crystal molecules 100 rises and is oriented perpendicular to the second substrate 20 near the second substrate 20, and between the second substrate 20 and the third substrate 30. Although the 200 is oriented horizontally to the third substrate 30 near the third substrate 30, the left end of the liquid crystal molecules 200 rises toward the second substrate 20 and near the second substrate 20. Is orthogonal to the second substrate 20.

이와 같이, 액정 분자가 두 기판 중 한 기판에 대하여는 수직하게, 다른 한 쪽 기판 면에 대하여는 평행하게 연속적으로 변해가면서 배열되어 있는 구조를 하이브리드 배향(hybrid aligned)이라 한다. 이러한 하이브리드 배향의 액정 표시 장치는 초기 액정 배향을 위해 고전압을 인가하는 OCB 방식의 액정 표시 장치에 비해 고전압을 인가할 필요가 없으므로 저전압 구동이 가능하며, 응답 속도가 빠르다. 또한, 색의 선명도가 높고, 색 얼룩이 극히 작으며 색상의 분리가 용이한 장점이 있다. In this way, a structure in which the liquid crystal molecules are continuously arranged vertically with respect to one of the two substrates and parallel with respect to the other substrate surface is called a hybrid alignment. The hybrid alignment liquid crystal display device does not need to apply a high voltage as compared to an OCB type liquid crystal display device that applies a high voltage for the initial liquid crystal alignment, and thus, low voltage driving is possible and the response speed is high. In addition, the sharpness of the color, the color unevenness is extremely small, there is an advantage that the separation of the color is easy.

그러나, 액정 분자의 방향이 다르므로 보는 각도에 따라 투과율이 크게 달라 지므로 시야각이 좁은 문제점이 있다. 이를 위해 OCB 방식의 액정 표시 장치에서 사용하는 보상판을 부착하여 광시야각을 확보할 수 있으며, 광시야각을 얻기 위해 화소 전극 또는 공통 전극을 패터닝하거나 기판 위에 돌기 패턴을 형성하는 방법을 사용하지 않으므로 개구율이 감소하는 것을 방지할 수 있다. 각각의 셀 갭을 조절하여 투과율을 자유롭게 조절할 수 있으며, OCB 방식의 액정 표시 장치에서는 전압의 온/오프에 따른 Δnd값의 변화가 작은데 반해, 셀 갭을 조절하여 Δnd값을 폭넓게 조절할 수 있다.However, since the directions of the liquid crystal molecules are different, the transmittance varies greatly depending on the viewing angle, thereby causing a narrow viewing angle. To this end, a wide viewing angle can be secured by attaching a compensation plate used in an OCB type liquid crystal display device, and the aperture ratio is not used because patterning a pixel electrode or a common electrode or forming a protrusion pattern on a substrate is not used to obtain the wide viewing angle. This can be prevented from decreasing. Transmittance can be freely adjusted by adjusting each cell gap. In the OCB type liquid crystal display device, the change in Δnd value is small due to voltage on / off, whereas the Δnd value can be adjusted widely by adjusting the cell gap.

본 발명의 제1 실시예에서는 제2 기판(20)의 배향막(25, 26)을 형성할 때 단분자를 포함하는 용액에 기판을 담근 후 빼내어 기판(20)의 양면에 단분자 막을 도포하는 양면 배향막 도포법을 이용할 수 있다.In the first embodiment of the present invention, when the alignment layers 25 and 26 of the second substrate 20 are formed, both sides of the substrate are immersed in a solution containing a single molecule and then taken out to apply the monomolecular film to both sides of the substrate 20. An alignment film coating method can be used.

세 기판(10, 20, 30)을 제조한 후 구동 시에는 제1 기판(10)의 제1 화소 전극(12)과 제2 기판(20)의 제2 화소 전극(22)에는 박막 트랜지스터(11, 21)를 구동하기 위한 신호가 인가되고, 제2 기판(20)의 투명 전극(24)과 제3 기판(30)의 공통 전극(33)에는 공통 신호가 인가된다. After manufacturing the three substrates 10, 20, and 30, the thin film transistor 11 may be formed on the first pixel electrode 12 of the first substrate 10 and the second pixel electrode 22 of the second substrate 20 during driving. , A signal for driving 21, and a common signal are applied to the transparent electrode 24 of the second substrate 20 and the common electrode 33 of the third substrate 30.

한편, 본 발명의 제1 실시예에서는 두 기판(10, 20) 위에 박막 트랜지스터(11, 21)를 형성해야 하므로 공정 수가 증가한다. 이를 해결하기 위한 방법을 도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예로 설명한다.Meanwhile, in the first embodiment of the present invention, since the thin film transistors 11 and 21 must be formed on the two substrates 10 and 20, the number of processes increases. A method for solving this will be described with reference to FIG. 2 as a second embodiment of the present invention.

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조에 대하여 설명한다.First, a structure of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 2에서와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 실시예와 거의 동일한 구조를 가지나, 제1 기판(10)과 제2 기판(20)의 구조가 다르다.As shown in FIG. 2, the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention has a structure substantially the same as that of the first embodiment, but the structure of the first substrate 10 and the second substrate 20 is different.

제1 기판(10) 위에는 박막 트랜지스터가 형성되어 있지 않고 ITO와 같은 투명 도전 물질로 이루어진 제1 공통 전극(12)이 전면에 형성되어 있고, 그 위에 배향막(15)이 형성되어 있다. 제2 기판(20)은 화소 영역의 중간 부분에 구멍(28)이 뚫려 있으며, 제2 기판(20) 위의 화소 영역에는 박막 트랜지스터(21)가 형성되어 있고, 이와 연결되어 있으며 ITO와 같은 투명 도전 물질로 이루어진 제1 화소 전극(22)이 형성되어 있다. 제2 기판(20)의 아랫면에는 구멍(28)을 통해 제1 화소 전극(22)과 연결되어 있으며 ITO와 같은 투명 도전 물질로 이루어진 제2 화소 전극(24)이 형성되어 있다. The thin film transistor is not formed on the first substrate 10, and the first common electrode 12 made of a transparent conductive material such as ITO is formed on the entire surface, and the alignment layer 15 is formed thereon. The second substrate 20 has a hole 28 formed in the middle of the pixel area, and the thin film transistor 21 is formed in the pixel area on the second substrate 20, and is connected to the second substrate 20. The first pixel electrode 22 made of a conductive material is formed. A second pixel electrode 24 formed of a transparent conductive material such as ITO is formed on the bottom surface of the second substrate 20 through the hole 28 and connected to the first pixel electrode 22.

여기서 도시하지는 않았지만, 두 화소 전극(22, 24) 사이에 형성될 수 있는 절연막에도 제2 기판(20)에 형성되어 있는 구멍(28)과 동일한 위치에 구멍을 형성하여 제1 화소 전극(22)과 제2 화소 전극(24)이 연결될 수 있도록 한다. 제1 화소 전극(22) 위에 배향막(25)이 형성되어 있으며, 제2 기판(20)의 제2 화소 전극(24) 아래에도 배향막(26)이 형성되어 있다. 제3 기판(30) 아랫면에는 제2 공통 전극(33)이 전면에 형성되어 있고, 제2 공통 전극(33) 아래에 배향막(35)이 형성되어 있다.Although not illustrated here, the first pixel electrode 22 may be formed in the same position as the hole 28 formed in the second substrate 20 in the insulating film that may be formed between the two pixel electrodes 22 and 24. And the second pixel electrode 24 may be connected. An alignment layer 25 is formed on the first pixel electrode 22, and an alignment layer 26 is formed under the second pixel electrode 24 of the second substrate 20. The second common electrode 33 is formed on the entire surface of the lower surface of the third substrate 30, and the alignment layer 35 is formed under the second common electrode 33.

여기서, 제1 기판(10)과 제3 기판(30) 위에 형성되어 있는 배향막(15, 35)은 수평 배향막이고, 제2 기판(20)의 윗면과 밑면 위에 형성되어 있는 배향막(25, 26) 은 수직 배향막으로, 액정 분자(100, 200)의 배향이 제1 실시예와 동일한 하이브리드 배향을 나타낸다.Here, the alignment layers 15 and 35 formed on the first substrate 10 and the third substrate 30 are horizontal alignment layers, and the alignment layers 25 and 26 formed on the top and bottom surfaces of the second substrate 20. Is a vertical alignment film, in which the alignment of the liquid crystal molecules 100 and 200 exhibits the same hybrid alignment as in the first embodiment.

제2 기판(20)의 구멍(28)은 레이저를 이용하여 형성하거나, 제2 기판(20)이 플라스틱으로 이루어진 경우에는 사진 식각 공정으로 형성할 수 있다. The hole 28 of the second substrate 20 may be formed using a laser, or when the second substrate 20 is made of plastic, it may be formed by a photolithography process.

이때, 제2 기판(20)을 제조할 때 기판(20)에 구멍(28)을 뚫은 후 기판(20)의 밑면에 제2 화소 전극(24)을 먼저 형성하고, 후속 공정으로부터 제2 화소 전극(24)을 보호할 수 있는 보호층(도시하지 않음)을 도포한다. 다음, 기판(20)의 윗면에 박막 트랜지스터(21)와 제1 화소 전극(22)을 형성한 후, 보호층을 제거하고 기판(20)의 윗면과 아랫면에 배향막(25, 26)을 형성한다.At this time, when the second substrate 20 is manufactured, a hole 28 is formed in the substrate 20, and then a second pixel electrode 24 is first formed on the bottom surface of the substrate 20. (24) The protective layer (not shown) which can protect is apply | coated. Next, after the thin film transistor 21 and the first pixel electrode 22 are formed on the upper surface of the substrate 20, the protective layer is removed and the alignment layers 25 and 26 are formed on the upper and lower surfaces of the substrate 20. .

세 기판(10, 20, 30)을 제조한 후 구동 시에는 제2 기판(20)의 제1 및 제2 화소 전극(22, 24)에는 박막 트랜지스터(21)를 구동하기 위한 신호가 인가되고, 제1 기판(10)의 제1 공통 전극(12)과 제3 기판(30)의 제2 공통 전극(33)에는 공통 신호가 인가된다. After manufacturing the three substrates 10, 20, and 30, a signal for driving the thin film transistor 21 is applied to the first and second pixel electrodes 22 and 24 of the second substrate 20 during driving. The common signal is applied to the first common electrode 12 of the first substrate 10 and the second common electrode 33 of the third substrate 30.

이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서는 박막 트랜지스터(21)를 한 기판에만 형성하고도 두 액정층(100, 200)을 모두 구동시킬 수 있다. 따라서, 제1 실시예에 비하여 제조 공정 수가 대폭 감소된다. As described above, in the second embodiment of the present invention, both the liquid crystal layers 100 and 200 may be driven even if the thin film transistor 21 is formed on only one substrate. Therefore, the number of manufacturing processes is greatly reduced as compared with the first embodiment.

한편, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에서는 OCB 방식의 액정 표시 장치와 유사한 구동을 하기 때문에 제1 기판(10)과 제3 기판(30)의 바깥쪽에 다수의 보상판을 부착하여야 한다. Meanwhile, in the first and second embodiments of the present invention, since the driving is similar to that of the OCB type liquid crystal display, a plurality of compensation plates must be attached to the outer side of the first substrate 10 and the third substrate 30.

다음에서는 다수의 보상판을 사용하지 않고도 광시야각을 확보할 수 있는 액 정 표시 장치에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제3 및 제4 실시예로 설명한다.Next, a liquid crystal display device capable of securing a wide viewing angle without using a plurality of compensation plates will be described with reference to FIGS. 3 and 4 as the third and fourth embodiments of the present invention.

먼저, 도 3을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조에 대하여 설명한다.First, a structure of a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.

도 3에서와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조는 액정(100, 200)의 배향을 제외하면 제1 실시예와 동일한 구조를 갖는다. As shown in FIG. 3, the structure of the liquid crystal display according to the third exemplary embodiment has the same structure as that of the first exemplary embodiment except for the alignment of the liquid crystals 100 and 200.

즉, 액정(100, 200)의 배향이 하이브리드 배향을 하고 있으나, 제3 기판(30)에서 보았을 때 제1 기판(10) 근처에서 액정 분자(100)는 수평하게 배향되어 있고 시계 방향으로 비틀리면서 액정 분자(100)의 한쪽 끝이 일어나다가 제2 기판(20) 근처에서 액정 분자(100)는 제2 기판(20)에 수직하게 배향되는 90°비틀림 배향을 하고 있다. 또한, 제3 기판(30) 근처에서의 액정 분자(200)는 수평하게 배향되어 있고 시계 방향으로 비틀리면서 액정 분자(200)의 한쪽 끝이 일어나다가 제2 기판(20) 근처에서 액정 분자(200)는 제2 기판(20)에 수직하게 배향되는 90°비틀림 배향을 하고 있다. 따라서, 두 액정층(100, 200)을 거시적으로 보면 연속하여 180°비틀림 배향을 하고 있다. 이러한 비틀린 하이브리드 배향을 얻기 위해서는 카이랄 도펀트(chiral dopant)를 첨가하며, 제1 기판(10)의 윗면과 제3 기판(30)의 아랫면의 배향막(15, 35)은 수평 배향막으로 형성하고, 제2 기판(20)의 윗면과 아랫면의 배향막(25, 26)은 수직 배향막으로 형성한다.That is, although the alignment of the liquid crystals 100 and 200 is in a hybrid alignment, the liquid crystal molecules 100 are horizontally aligned and twisted in a clockwise direction near the first substrate 10 when viewed from the third substrate 30. One end of the liquid crystal molecules 100 occurs, and the liquid crystal molecules 100 are in a 90 ° twisted orientation that is perpendicular to the second substrate 20 near the second substrate 20. In addition, the liquid crystal molecules 200 near the third substrate 30 are horizontally oriented and twisted in a clockwise direction so that one end of the liquid crystal molecules 200 occurs and the liquid crystal molecules 200 near the second substrate 20. ) Has a 90 ° twist orientation that is oriented perpendicular to the second substrate 20. Therefore, when the two liquid crystal layers 100 and 200 are viewed macroscopically, they are continuously twisted 180 degrees. In order to obtain such a twisted hybrid orientation, a chiral dopant is added, and the alignment layers 15 and 35 on the top surface of the first substrate 10 and the bottom surface of the third substrate 30 are formed as horizontal alignment layers. The alignment layers 25 and 26 on the upper and lower surfaces of the two substrates 20 are formed as vertical alignment layers.

세 기판(10, 20, 30)을 제조한 후 구동 시에는 제1 기판(10)의 제1 화소 전극(12)과 제2 기판(20)의 제2 화소 전극(22)에는 박막 트랜지스터(11, 21)를 구동 하기 위한 신호가 인가되고, 제2 기판(20)의 투명 전극(24)과 제3 기판(30)의 공통 전극(33)에는 공통 신호가 인가된다. After manufacturing the three substrates 10, 20, and 30, the thin film transistor 11 may be formed on the first pixel electrode 12 of the first substrate 10 and the second pixel electrode 22 of the second substrate 20 during driving. , A signal for driving 21, and a common signal are applied to the transparent electrode 24 of the second substrate 20 and the common electrode 33 of the third substrate 30.

이러한 비틀린 하이브리드 배향을 갖는 액정 분자에서는 전압을 인가했을 때 액정 분자의 회전이 상부 액정층(200)과 하부 액정층(100)이 반대 방향으로 회전하게 되어 3차원적으로 액정 분자가 서로 상호 보상을 하게 된다. 따라서, 보상판을 사용하지 않고도 광시야각을 얻을 수 있다. In the liquid crystal molecules having such a twisted hybrid orientation, the rotation of the liquid crystal molecules when the voltage is applied causes the upper liquid crystal layer 200 and the lower liquid crystal layer 100 to rotate in opposite directions so that the liquid crystal molecules compensate each other in three dimensions. Done. Therefore, a wide viewing angle can be obtained without using a compensation plate.

한편, 본 발명의 제2 실시예와 같은 구조를 갖는 액정 표시 장치도 제3 실시예에서와 같이 비틀린 하이브리드 배향을 갖도록 할 수 있다.On the other hand, the liquid crystal display device having the same structure as the second embodiment of the present invention can also have a twisted hybrid orientation as in the third embodiment.

이에 대하여 도 4를 참조하여 본 발명의 제4 실시예로 설명한다.This will be described as a fourth embodiment of the present invention with reference to FIG.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.

도 4에서와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정의 배향을 제외하면 제2 실시예와 동일한 구조를 갖는다. 액정의 배향은 본 발명의 제3 실시예와 동일한 방법으로 카이랄 도펀트를 첨가하며, 제1 기판(10)의 윗면과 제3 기판(30)의 아랫면의 배향막(15, 35)은 수평 배향막으로 형성하고, 제2 기판(20)의 윗면과 아랫면의 배향막(25, 26)은 수직 배향막으로 형성한다.As shown in FIG. 4, the liquid crystal display according to the fourth exemplary embodiment has the same structure as the second exemplary embodiment except for the alignment of liquid crystals. The alignment of the liquid crystal is carried out in the same manner as in the third embodiment of the present invention, and the chiral dopant is added, and the alignment layers 15 and 35 on the upper surface of the first substrate 10 and the lower surface of the third substrate 30 are horizontal alignment layers. The alignment layers 25 and 26 on the upper and lower surfaces of the second substrate 20 are formed as vertical alignment layers.

세 기판(10, 20, 30)을 제조한 후 구동 시에는 제2 기판(20)의 제1 및 제2 화소 전극(22, 24)에는 박막 트랜지스터(21)를 구동하기 위한 신호가 인가되고, 제1 기판(10)의 제1 공통 전극(12)과 제3 기판(30)의 제2 공통 전극(33)에는 공통 신호가 인가된다. After manufacturing the three substrates 10, 20, and 30, a signal for driving the thin film transistor 21 is applied to the first and second pixel electrodes 22 and 24 of the second substrate 20 during driving. The common signal is applied to the first common electrode 12 of the first substrate 10 and the second common electrode 33 of the third substrate 30.                     

그러면, 본 발명의 제3 및 제4 실시예에서 중간 계조에서 광시야각을 얻을 수 있는 원리에 대하여 제4 실시예를 예로 들어 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.Next, with reference to FIGS. 5 and 6, the principle of obtaining the wide viewing angle in the intermediate gray scales in the third and fourth embodiments of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 전압을 인가하여 비틀림이 약간 풀렸을 때의 액정의 배향을 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에서 Ⅵ 방향에서의 액정의 배향을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating the alignment of liquid crystals when the twist is slightly loosened by applying a voltage in the liquid crystal display according to the fourth exemplary embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating the alignment of liquid crystals in the VI direction in FIG. 5. One drawing.

도 5에서는 세 기판(10, 20, 30)과 배향막(15, 25, 26, 35), 액정 분자(100, 200)만을 도시하였으며, 그 외의 구성 요소는 설명의 편의를 위해 도면에서 제외하였다. In FIG. 5, only three substrates 10, 20, 30, alignment layers 15, 25, 26, 35, and liquid crystal molecules 100, 200 are illustrated, and other components are omitted from the drawings for convenience of description.

제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이의 액정 분자(100)는 평균적으로 방위각 45°를 나타내고, 제2 기판(20)과 제3 기판(30) 사이의 액정 분자(200)는 평균적으로 방위각 135°를 나타낸다. 이는 도 5에서의 A 방향 및 B 방향과 같이 측면에서 보았을 때는 액정 분자에 의해 빛이 투과되지만, 기판에 수직한 방향에서는 빛이 투과되지 않는 문제가 있다. 따라서, 기판에 수직한 방향에서 빛이 투과되도록 제3 기판(30) 근처에서 제3 기판(30)과 수평하게 배향되어 있는 액정 분자와 수직을 이루는 축(301)을 갖는 일축성 필름을 제3 기판(30)의 바깥쪽에 부착한다. The liquid crystal molecules 100 between the first substrate 10 and the second substrate 20 exhibit an azimuth angle of 45 ° on average, and the liquid crystal molecules 200 between the second substrate 20 and the third substrate 30 On average, the azimuth angle is 135 °. Although light is transmitted by the liquid crystal molecules when viewed from the side as in the A and B directions in FIG. 5, the light is not transmitted in the direction perpendicular to the substrate. Accordingly, the uniaxial film having the axis 301 perpendicular to the liquid crystal molecules oriented horizontally with the third substrate 30 near the third substrate 30 to transmit light in a direction perpendicular to the substrate is third Attached to the outside of the substrate 30.

이때, 일축성 필름은 제3 기판(30)의 바깥쪽에만 부착할 수도 있고, 제1 기판(10)과 제3 기판(30)의 바깥쪽에 각각 하나씩 부착할 수도 있다.In this case, the uniaxial film may be attached only to the outer side of the third substrate 30, or may be attached to the outer side of the first substrate 10 and the third substrate 30, respectively.

이와 같이 본 발명에서는 세 개의 기판 사이에 두 액정층이 각각 하이브리드 배향을 하고 있어 OCB 방식의 액정 표시 장치와 유사하며, 고전압을 인가하지 않고도 구동할 수 있고, 고속 응답 속도를 얻을 수 있다. 또한, 두 액정층이 각각 90°비틀려 있어 3차원적으로 액정 분자가 서로 상호 보상을 하게 되어 광시야각을 얻을 수 있으며, 기판 근처의 액정 분자와 수직한 방향을 이루는 일축성 필름이 부착된 경우에 기판의 수직 방향에서도 빛의 투과도가 증가된다. As described above, in the present invention, two liquid crystal layers are hybridly aligned between three substrates, which is similar to an OCB type liquid crystal display device, and can be driven without applying a high voltage, thereby obtaining a high response speed. In addition, the two liquid crystal layers are twisted by 90 °, so that the liquid crystal molecules are mutually compensated in three dimensions to obtain a wide viewing angle, and when a uniaxial film is formed which is perpendicular to the liquid crystal molecules near the substrate. Even in the vertical direction of the substrate, light transmittance is increased.

Claims (8)

서로 평행하며 아래에서부터 차례대로 배열되어 있는 제1 절연 기판, 제2 절연 기판 및 제3 절연 기판,A first insulating substrate, a second insulating substrate and a third insulating substrate which are parallel to each other and are arranged in order from below, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 박막 트랜지스터,A first thin film transistor formed on the first substrate, 상기 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제1 화소 전극,A first pixel electrode connected to the first thin film transistor, 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 제2 박막 트랜지스터,A second thin film transistor formed on the second substrate, 상기 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제2 화소 전극,A second pixel electrode connected to the second thin film transistor, 상기 제2 및 제3 기판 아래에 각각 형성되어 있는 제1 및 제2 투명 전극,First and second transparent electrodes respectively formed under the second and third substrates, 상기 제1 화소 전극 위와 상기 제2 투명 전극 아래에 각각 형성되어 있는 수평 배향막,A horizontal alignment layer formed on the first pixel electrode and under the second transparent electrode, 상기 제2 화소 전극 위와 상기 제1 투명 전극 아래에 각각 형성되어 있는 수직 배향막,A vertical alignment layer formed on the second pixel electrode and below the first transparent electrode, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 하이브리드 배향을 하고 있는 제1 액정층,A first liquid crystal layer in hybrid orientation between the first substrate and the second substrate, 상기 제2 기판과 상기 제3 기판 사이에 하이브리드 배향을 하고 있는 제2 액정층A second liquid crystal layer in hybrid orientation between the second substrate and the third substrate 을 포함하는 액정 표시 장치.Liquid crystal display comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 제1 및 제2 액정층은 각각 시계 방향으로 90°비틀어져 있는 액정 표시 장치.And the first and second liquid crystal layers are twisted by 90 ° in a clockwise direction, respectively. 제1항에서,In claim 1, 상기 제3 기판의 바깥쪽에 부착되어 있는 일축성 필름을 더 포함하는 액정 표시 장치.And a uniaxial film attached to an outer side of the third substrate. 제3항에서,In claim 3, 상기 제1 기판의 바깥쪽에 부착되어 있는 일축성 필름을 더 포함하는 액정 표시 장치.And a uniaxial film attached to an outer side of the first substrate. 서로 평행하며 아래에서부터 차례대로 배열되어 있는 제1 절연 기판, 제2 절연 기판 및 제3 절연 기판,A first insulating substrate, a second insulating substrate and a third insulating substrate which are parallel to each other and are arranged in order from below, 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 제1 박막 트랜지스터,A first thin film transistor formed on the second substrate, 상기 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제1 화소 전극,A first pixel electrode connected to the first thin film transistor, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 투명 전극, A first transparent electrode formed on the first substrate, 상기 제2 기판 아래에 형성되어 있으며, 상기 제2 기판에 뚫려 있는 구멍을 통해 상기 제1 화소 전극 각각과 연결되어 있는 제2 투명 전극, A second transparent electrode formed under the second substrate and connected to each of the first pixel electrodes through a hole formed in the second substrate; 상기 제3 기판 아래에 형성되어 있는 제3 투명 전극,A third transparent electrode formed under the third substrate, 상기 제1 투명 전극 위와 상기 제3 투명 전극 아래에 각각 형성되어 있는 수평 배향막,A horizontal alignment layer formed on the first transparent electrode and below the third transparent electrode, 상기 제1 화소 전극 위와 상기 제2 투명 전극 아래에 각각 형성되어 있는 수직 배향막,A vertical alignment layer formed on the first pixel electrode and under the second transparent electrode, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 하이브리드 배향을 하고 있는 제1 액정층,A first liquid crystal layer in hybrid orientation between the first substrate and the second substrate, 상기 제2 기판과 상기 제3 기판 사이에 하이브리드 배향을 하고 있는 제2 액정층A second liquid crystal layer in hybrid orientation between the second substrate and the third substrate 을 포함하는 액정 표시 장치.Liquid crystal display comprising a. 제5항에서,In claim 5, 상기 제1 및 제2 액정층은 각각 시계 방향으로 90°비틀어져 있는 액정 표시 장치. And the first and second liquid crystal layers are twisted by 90 ° in a clockwise direction, respectively. 제5항에서,In claim 5, 상기 제3 기판의 바깥쪽에 부착되어 있는 일축성 필름을 더 포함하는 액정 표시 장치.And a uniaxial film attached to an outer side of the third substrate. 제7항에서,In claim 7, 상기 제1 기판의 바깥쪽에 부착되어 있는 일축성 필름을 더 포함하는 액정 표시 장치.And a uniaxial film attached to an outer side of the first substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100932552B1 (en) * 2002-12-13 2009-12-17 엘지디스플레이 주식회사 Liquid Crystal Display with Variable Viewing Angle
JP2006350106A (en) * 2005-06-17 2006-12-28 Casio Comput Co Ltd Liquid crystal display device
KR101389467B1 (en) * 2007-11-27 2014-04-29 엘지디스플레이 주식회사 Multi-View Liquid Crystal Display Device
CN104155808B (en) * 2014-08-26 2017-04-19 昆山龙腾光电有限公司 Liquid crystal display device capable of achieving visual angle switching

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980060005A (en) * 1996-12-31 1998-10-07 김광호 Wide Viewing Angle Liquid Crystal Display with Self Compensating Structure
KR19990052816A (en) * 1997-12-23 1999-07-15 김영환 Liquid crystal display element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980060005A (en) * 1996-12-31 1998-10-07 김광호 Wide Viewing Angle Liquid Crystal Display with Self Compensating Structure
KR19990052816A (en) * 1997-12-23 1999-07-15 김영환 Liquid crystal display element

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