KR100824060B1 - Bistable chiral splay nematic(bcsn) lcd having four terminal electrode - Google Patents

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Abstract

A BCSN(Bi-stable Chiral Splay Nematic) LCD(Liquid Crystal Display) having four terminal electrodes is provided to have the same driving characteristics regardless of kinds and thickness of an insulation layer. An upper substrate(300) is located oppositely to a lower substrate(100). A lower electrode(102) is formed on the lower substrate. An insulation layer is formed on a lower electrode. A plus grid electrode(106b) and a minus grid electrode(106a) are formed separately on the insulation layer and apply the electric field horizontally to the lower substrate. A liquid crystal layer is formed between the upper and lower substrates. An upper electrode(302) is formed on the upper plate and oppositely located against the lower substrate and applies the vertical electric field by means of the lower electrode. A lower alignment layer is also formed on the plus grid electrode, minus grid electrode and the insulation layer. An upper alignment layer is also formed on the upper electrode.

Description

4개의 단자 전극을 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치{Bistable Chiral Splay Nematic(BCSN) LCD having four terminal electrode}Bistable Chiral Splay Nematic (BCSN) LCD having four terminal electrode}

도 1은 종래 기술에 의한 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 구성 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a bistable chiral splay nematic liquid crystal display according to the prior art.

도 2 내지 도 6은 종래의 3개의 단자 전극을 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 구동 방법 및 액정상의 변화를 개략적으로 도시한 단면도들이다.2 to 6 are cross-sectional views schematically illustrating a driving method and a liquid crystal phase of a conventional bistable chiral splay nematic liquid crystal display having three terminal electrodes.

도 7은 종래의 3 단자 전극 구조의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 전압의 인가에 따른 액정 배향 분포를 시뮬레이션한 결과를 도시한 그래프이다. FIG. 7 is a graph illustrating simulation results of liquid crystal alignment distribution according to application of a voltage of a bistable chiral splay nematic liquid crystal display of a conventional three terminal electrode structure.

도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 의한 4단자 전극 구조를 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 구성 단면도 및 사시도이다. 8 and 9 are cross-sectional views and a perspective view of a bistable chiral splay nematic liquid crystal display having a four-terminal electrode structure according to the present invention, respectively.

도 10 내지 도 14는 본 발명의 4 단자 전극을 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 구동 방법 및 액정상의 변화를 개략적으로 도시한 단면도들이다.10 to 14 are cross-sectional views schematically illustrating a method of driving a bistable chiral splay nematic liquid crystal display device having a 4-terminal electrode and a change in a liquid crystal phase.

도 15는 본 발명의 4 단자 전극 구조의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 전압의 인가에 따른 액정 배향 분포를 시뮬레이션한 결과를 도시한 그 래프이다.FIG. 15 is a graph showing a result of simulating the liquid crystal alignment distribution according to the application of the voltage of the bistable chiral splay nematic liquid crystal display of the 4-terminal electrode structure of the present invention.

도 16 내지 도 18은 본 발명의 4 단자 전극 구조를 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 셀이 구동될 때 각각의 액정상을 나타낸 도면들이다.16 to 18 are views showing respective liquid crystal phases when the cells of the bistable chiral splay nematic liquid crystal display device having the 4-terminal electrode structure of the present invention are driven.

도 19는 본 발명의 4단자 전극 구조를 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치를 구동할 때 전압에 따른 전이 속도를 나타낸 그래프이다. 19 is a graph showing a transition rate according to voltage when driving a bistable chiral splay nematic liquid crystal display having a four-terminal electrode structure of the present invention.

본 발명은 액정 표시 장치(LCD : Liquid crystal display)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱(BCSN : Bistable Chiral Splay Nematic) 액정 표시 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display (LCD), and more particularly, to a bistable chiral splay nematic (BCSN) liquid crystal display.

쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 능동 매트릭스(Active Matrix)구조나 수동 매트릭스(Passive Matrix) 구조가 모두 가능하다. 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 한번 정보를 표시한 후 변화가 많이 없는 전자책이나 개인 휴대 단말기와 같이 저소비전력 표시 장치로 사용할 수 있고, 반사형 액정 표시 장치와 함께 사용할 경우 소비전력을 최저 수준으로 낮출 수 있어 관심이 고조되고 있다. The bistable chiral splay nematic liquid crystal display can have either an active matrix structure or a passive matrix structure. The bi-stable chiral splay nematic liquid crystal display can be used as a low power consumption display device such as an e-book or a personal portable device that does not change much after displaying information once, and when used with a reflective liquid crystal display device, the power consumption is lowest. Attention is rising as it can be lowered to the level.

도 1은 종래 기술에 의한 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 구성 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a bistable chiral splay nematic liquid crystal display according to the prior art.

구체적으로, 하부 기판(10), 예컨대 유리 기판 상에 하부 전극(12)이 형성되 어 있다. 하부 전극(12) 상에 절연층(14)이 형성되어 있다. 절연층(14) 상에 플러스 그리드(plus grid) 전극(16)이 형성되어 있다. 그리고, 플러스 그리드 전극(16) 및 절연층(14) 상에 하부 배향층(18)이 형성되어 있다. 하부 전극(12) 및 플러스 그리드 전극(16)은 ITO(indium Tin Oxide)막으로 구성한다. Specifically, the lower electrode 12 is formed on the lower substrate 10, for example, the glass substrate. The insulating layer 14 is formed on the lower electrode 12. A positive grid electrode 16 is formed on the insulating layer 14. The lower alignment layer 18 is formed on the plus grid electrode 16 and the insulating layer 14. The lower electrode 12 and the plus grid electrode 16 are made of an indium tin oxide (ITO) film.

하부 기판(10)과 마주 보는 상부 기판(30), 예컨대 유리 기판 상에는 상부 전극(32) 및 상부 배향층(34)이 순차적으로 형성되어 있다. 상부 전극(32)은 ITO막으로 구성한다. 하부 기판(10)과 상부 기판(30) 사이에는 액정(52)을 포함하는 액정층(50)이 위치하며 액정층(50)을 구획하는 스페이서(54)가 형성되어 있다. The upper electrode 32 and the upper alignment layer 34 are sequentially formed on the upper substrate 30 facing the lower substrate 10, for example, the glass substrate. The upper electrode 32 is composed of an ITO film. The liquid crystal layer 50 including the liquid crystal 52 is positioned between the lower substrate 10 and the upper substrate 30, and a spacer 54 partitioning the liquid crystal layer 50 is formed.

이와 같이 구성되는 종래의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 하부 전극(12), 플러스 그리드 전극(16), 상부 전극(32)을 구비하여 3개의 단자 전극(3 단자 전극)을 구비한다. 특히, 종래의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 하부 기판(10) 측의 구조는 FFS(Field Fringe Switching)소자와 동일한 형태이다. The conventional bistable chiral splay nematic liquid crystal display configured as described above is provided with a lower electrode 12, a positive grid electrode 16, and an upper electrode 32, and includes three terminal electrodes (three terminal electrodes). In particular, the structure of the lower substrate 10 side of the conventional bistable chiral splay nematic liquid crystal display device is the same as that of a field fringe switching (FFS) element.

도 2 내지 도 6은 종래의 3개의 단자 전극을 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 구동 방법 및 액정상의 변화를 개략적으로 도시한 단면도들이다. 도 2에서, 도 1과 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타내며, 구동 방법에 필요한 구성요소들만 표시한다. 2 to 6 are cross-sectional views schematically illustrating a driving method and a liquid crystal phase of a conventional bistable chiral splay nematic liquid crystal display having three terminal electrodes. In FIG. 2, the same reference numerals as in FIG. 1 denote the same members, and only the components necessary for the driving method are shown.

구체적으로, 도 2는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 초기 스플레이 상태(splay state)의 안정 상태로써 액정(52)이 스플레이 형태로 배열되어 있다. 도 3은 화살표로 표시한 바와 같이 하부 전극(12)과 상부 전극(32) 사이에 수직 방향으로 수직 전계(수직 전기장)를 인가한 상태이다. 수직 전계를 인가하면 액정(52)의 배향 상태는 도 3에 도시한 밴드상태(bend state)로 전이된다. 도 4는 밴드 상태에서 수직 방향의 전계를 제거한 상태로, 다이나믹 백 플로우(dynamic back flow) 효과에 의해 액정(52)이 180도 트위스트된 트위스트 상태(twist state)이며, 이 또한 안정상태이다. Specifically, FIG. 2 illustrates that the liquid crystals 52 are arranged in a splay form as a stable state of the initial splay state of the bistable chiral splay nematic liquid crystal display. 3 is a state in which a vertical electric field (vertical electric field) is applied between the lower electrode 12 and the upper electrode 32 in the vertical direction as indicated by the arrow. When a vertical electric field is applied, the alignment state of the liquid crystal 52 transitions to the bend state shown in FIG. 3. 4 is a twisted state in which the liquid crystal 52 is twisted 180 degrees by the dynamic back flow effect with the electric field in the vertical direction removed from the band state, which is also a stable state.

도 5는 트위스트 상태를 다시 스플레이 상태로 변환하려고 수평방향으로 수평 전계를 인가한 경우로써, 밴드 및 스플레이 혼합상태(bend and splay mixed state)이다. 도 6은 도 5의 밴드 및 스플레이 혼합 상태에서 수평 전계를 제거하여 트위스트 및 스플레이 혼합 상태(twist and splay mixed state)이다. 도 6의 트위스트 및 스플레이 혼합 상태를 완화시키면 도 2의 스플레이 상태로 돌아간다. FIG. 5 illustrates a case in which a horizontal electric field is applied in the horizontal direction to convert the twisted state into the splay state again, and is a bend and splay mixed state. FIG. 6 is a twist and splay mixed state by removing the horizontal electric field in the band and splay mixed state of FIG. 5. Relaxing the twisted and splay mixed state of FIG. 6 returns to the splayed state of FIG.

그런데, 도 5의 수평 전계를 인가할 때, 화살표로 표시한 바와 같이 플러스 그리드 전극(16)에 플러스 전압을 인가하고 하부 전극(12)을 공통(common) 전극, 즉 마이너스 전극으로 사용하는 FFS(Field Fringe Switching) 방식이 사용된다. 그러나, FFS 방식의 3 단자 전극 구조는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 구동을 할 수 있으나 구동하기 위해서는 다음과 같은 구조의 제약이 있다. However, when applying the horizontal electric field of FIG. 5, as indicated by the arrow, the FFS is applied to the positive grid electrode 16 and the lower electrode 12 is used as a common electrode, that is, a negative electrode. Field Fringe Switching) is used. However, the FFS three-terminal electrode structure can drive a bistable chiral splay nematic liquid crystal display device, but there are limitations in the following structure.

우선, 종래의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 절연층(14)의 두께가 증가하면 수평 전계가 효과적으로 인가되지 않아 구동이 제대로 되지 않는다. 따라서, 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치에 제대로 수평 전계가 인가되기 위해서는 절연층(14)의 두께와 종류가 크게 제한된다. First, in the conventional bistable chiral splay nematic liquid crystal display, when the thickness of the insulating layer 14 is increased, the horizontal electric field is not effectively applied and driving is not performed properly. Therefore, the thickness and type of the insulating layer 14 are greatly limited in order to properly apply a horizontal electric field to the bistable chiral splay nematic liquid crystal display.

일반적으로 액정 표시 장치에서 적용 가능한 절연층은 무기물로 1000~2000 Å의 두께를 가진다. 또한, 플렉시블(flexible)한 액정 표시 장치의 경우에는 절연층이 유기물이다. 유기 절연층은 일반적으로 수 um의 두께를 가지므로 3 단자 전극 구조의 플렉시블한 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치에는 적용하기에는 한계가 있다.In general, the insulating layer applicable to the liquid crystal display is an inorganic material and has a thickness of 1000 to 2000 GPa. In the case of a flexible liquid crystal display device, the insulating layer is an organic material. Since the organic insulating layer generally has a thickness of several um, there is a limit to application to a flexible bistable chiral splay nematic liquid crystal display having a three-terminal electrode structure.

도 7은 종래의 3 단자 전극 구조의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 전압의 인가에 따른 액정 배향 분포를 시뮬레이션한 결과를 도시한 그래프이다. FIG. 7 is a graph illustrating simulation results of liquid crystal alignment distribution according to application of a voltage of a bistable chiral splay nematic liquid crystal display of a conventional three terminal electrode structure.

구체적으로, 도 7은 3.5um 두께의 유기 절연막을 사용할 경우 3 단자 전극 구조로 제작된 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치에 다양한 전압의 인가에 따른 액정 배향 분포를 시뮬레이션한 결과이다. x축은 하부 배향층부터 상부 배향층까지 셀 갭(cell gap)위치이며, y축은 각 위치에 대한 액정의 배향 분포 각도이다. 도 7에 보듯이 액정 방향의 변화가 하부 기판 쪽만 일부 움직이며 나머지는 거의 움직이지 않음을 알 수 있다. Specifically, FIG. 7 illustrates a result of simulating liquid crystal alignment distribution according to application of various voltages to a bistable chiral splay nematic liquid crystal display device having a three-terminal electrode structure when using an organic insulating layer having a thickness of 3.5 μm. The x axis is the cell gap position from the lower alignment layer to the upper alignment layer, and the y axis is the orientation distribution angle of the liquid crystal with respect to each position. As shown in FIG. 7, it can be seen that the change in the liquid crystal direction is only partially moved to the lower substrate side and the rest is hardly moved.

이상과 같이 종래의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 3단자 전극 구조를 갖기 때문에 절연층의 종류 및 두께에 따라 구동이 크게 제약을 받는다. 특히, 종래의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 플렉시블 표시 장치의 적용에도 제한적이다.As described above, since the conventional bistable chiral splay nematic liquid crystal display has a three-terminal electrode structure, the driving is greatly limited depending on the type and thickness of the insulating layer. In particular, the conventional bistable chiral splay nematic liquid crystal display device is also limited in the application of the flexible display device.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 절연층의 종류와 두께에 상관없이 동일한 구동 특성을 가지며, 플레시플한 표시 장치에도 적용 가능하고 수평 방향으로도 전계 인가도 가능한 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is a bistable chiral splay nematic liquid crystal display which has the same driving characteristics regardless of the type and thickness of the insulating layer, and which is applicable to a flexible display device and which can also be applied to an electric field in the horizontal direction. To provide a device.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 하부 기판과 상부 기판 사이에 액정층을 구비하는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치를 제공한다. 하부 기판 상에는 하부 전극 및 절연층이 순차적으로 형성되어 있고 절연층 상에는 서로 이격되어 플러스 그리드 전극 및 마이너스 그리드 전극이 형성되어 있다. 마이너스 그리드 전극 및 플러스 그리드 전극은 절연층 상에서 수평방향으로 교대로 배열되어 있을 수 있다. In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a bistable chiral splay nematic liquid crystal display device having a liquid crystal layer between the lower substrate and the upper substrate. The lower electrode and the insulating layer are sequentially formed on the lower substrate, and the plus grid electrode and the negative grid electrode are spaced apart from each other on the insulating layer. The negative grid electrode and the plus grid electrode may be alternately arranged in the horizontal direction on the insulating layer.

하부 기판과 마주 보는 상기 상부 기판 상에는 상부 전극이 형성되어 있다. 따라서, 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 4개의 단자 전극(4단자 전극 구조)을 갖는다. 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치에 있어서, 하부 기판에는 마이너스 그리드 전극 및 플러스 그리드 전극이 형성되어 인 플레인 스위칭(IPS, In Plane Switching) 소자가 구현되어 있다.An upper electrode is formed on the upper substrate facing the lower substrate. Therefore, the bistable chiral splay nematic liquid crystal display device of the present invention has four terminal electrodes (four terminal electrode structure). In the bistable chiral splay nematic liquid crystal display device of the present invention, a negative grid electrode and a positive grid electrode are formed on a lower substrate to implement an in-plane switching (IPS) device.

또한, 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 하부 기판과 하부 기판과 마주보는 상부 기판을 포함한다. 하부 기판 상에는 하부 전극이 형성되어 있고, 하부 전극 상에는 절연층이 형성되어 있다. 상기 절연층 상에 서로 이격되어 하부 기판의 수평 방향으로 전계를 인가할 수 있는 플러스 그리드 전극 및 마이너스 그리드 전극이 형성되어 있다. 하부 기판과 상부 기판 사이에 액정층이 형성되어 있다. 상부 기판 상에는 하부 기판과 마주보게 형성되고 하부 전극을 이용하여 수직 전계를 인가할 수 있는 상부 전극이 형성되어 있다. 따라서, 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 4개의 단자 전극(4단자 전극 구조)을 갖는다.In addition, the bistable chiral splay nematic liquid crystal display of the present invention includes a lower substrate and an upper substrate facing the lower substrate. A lower electrode is formed on the lower substrate, and an insulating layer is formed on the lower electrode. A positive grid electrode and a negative grid electrode are formed on the insulating layer to be spaced apart from each other to apply an electric field in a horizontal direction of the lower substrate. The liquid crystal layer is formed between the lower substrate and the upper substrate. An upper electrode is formed on the upper substrate to face the lower substrate and to apply a vertical electric field using the lower electrode. Therefore, the bistable chiral splay nematic liquid crystal display device of the present invention has four terminal electrodes (four terminal electrode structure).

이상과 같은 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 4 단자 전극을 구비하여 절연층의 종류와 두께에 상관없이 동일한 구동 특성을 가질 수 있다.The bistable chiral splay nematic liquid crystal display of the present invention as described above may have the same driving characteristics regardless of the type and thickness of the insulating layer provided with a four-terminal electrode.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 종래와 같이 3단자 전극 구조가 아닌 4단자 전극(4개의 단자 전극) 구조를 갖는다. 이에 따라, 본 발명은 절연층의 종류와 두께에 상관없이 동일한 구동 특성을 가지며, 플레시플한 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치에도 적용 가능하고 수평 방향으로도 전계 인가도 가능하게 된다. 이와 같이 4 단자 전극 구조를 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치를 아래에서 자세히 설명한다. The bistable chiral splay nematic liquid crystal display of the present invention has a four-terminal electrode (four terminal electrodes) structure instead of a three-terminal electrode structure as in the prior art. Accordingly, the present invention has the same driving characteristics irrespective of the type and thickness of the insulating layer, and can be applied to a flexible bistable chiral splay nematic liquid crystal display device, and also an electric field can be applied in the horizontal direction. Thus, a bistable chiral splay nematic liquid crystal display having a four terminal electrode structure will be described in detail below.

도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 의한 4단자 전극 구조를 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 구성 단면도 및 사시도이다. 8 and 9 are cross-sectional views and a perspective view of a bistable chiral splay nematic liquid crystal display having a four-terminal electrode structure according to the present invention, respectively.

구체적으로, 하부 기판(100), 예컨대 유리 기판 상에 하부 전극(102)이 형성되어 있다. 하부 전극(102) 상에 절연층(104)이 형성되어 있다. 절연층(104) 상에 그리드 전극(106)이 형성되어 있다. 본 발명의 그리드 전극(106)은 서로 이격되어 형성된 마이너스 그리드 전극(106a, minus grid electrode) 및 플러스 그리드 전극(106b, plus grid electrode)을 포함한다. Specifically, the lower electrode 102 is formed on the lower substrate 100, for example, the glass substrate. The insulating layer 104 is formed on the lower electrode 102. The grid electrode 106 is formed on the insulating layer 104. The grid electrode 106 of the present invention includes a minus grid electrode 106a and a plus grid electrode 106b formed to be spaced apart from each other.

마이너스 그리드 전극(106a) 및 플러스 그리드 전극(106b)은 절연층(104) 상에서 수평방향으로 교대로 형성되어 있다. 도 8에서는 절연층(104) 상에 수평 방향으로써 가로 방향으로 마이너스 그리드 전극(106a) 및 플러스 그리드 전극(106b)이 교대로 형성되어 있으나, 절연층(104) 상에서 세로 방향으로 마이너스 그리드 전극(106a) 및 플러스 그리드 전극(106b)이 교대로 형성되어 있을 수 있다. 마이너스 그리드 전극(106a), 플러스 그리드 전극(106b) 및 절연층(104) 상에 하부 배향층(108)이 형성되어 있다. 하부 전극(102) 및 그리드 전극(106)은 ITO막으로 구성한다. The negative grid electrode 106a and the plus grid electrode 106b are alternately formed on the insulating layer 104 in the horizontal direction. In FIG. 8, the negative grid electrode 106a and the positive grid electrode 106b are alternately formed in the horizontal direction in the horizontal direction on the insulating layer 104, but the negative grid electrode 106a in the vertical direction on the insulating layer 104. ) And plus grid electrodes 106b may be alternately formed. The lower alignment layer 108 is formed on the negative grid electrode 106a, the positive grid electrode 106b, and the insulating layer 104. The lower electrode 102 and the grid electrode 106 are composed of an ITO film.

하부 기판(100)과 마주 보는 상부 기판(300), 예컨대 유리 기판 상에는 상부 전극(302) 및 상부 배향층(304)이 순차적으로 형성되어 있다. 상부 전극(302)은 ITO막으로 구성한다. 하부 기판(100)과 상부 기판(300) 사이에는 액정(502)을 포함하는 액정층(500)이 위치하며, 액정층(500)을 구획하는 스페이서(504)가 형성되어 있다. The upper electrode 302 and the upper alignment layer 304 are sequentially formed on the upper substrate 300 facing the lower substrate 100, for example, the glass substrate. The upper electrode 302 is made of an ITO film. The liquid crystal layer 500 including the liquid crystal 502 is positioned between the lower substrate 100 and the upper substrate 300, and a spacer 504 partitioning the liquid crystal layer 500 is formed.

이와 같이 구성되는 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 하부 전극(102), 마이너스 그리드 전극(106a), 플러스 그리드 전극(106b), 상부 전극(302)을 구비하여 4개의 단자 전극, 즉 4 단자 전극 구조를 갖는다. 또한, 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 하부 기판에는 마이너스 그리드 전극 및 플러스 그리드 전극을 구비하여 인 플레인 스위칭(IPS, In Plane Switching) 소자가 구현되어 있다. The bistable chiral splay nematic liquid crystal display of the present invention configured as described above has four terminal electrodes including a lower electrode 102, a negative grid electrode 106a, a positive grid electrode 106b, and an upper electrode 302. That is, it has a four terminal electrode structure. In addition, an in-plane switching (IPS) device is implemented on the lower substrate of the bistable chiral splay nematic liquid crystal display of the present invention by providing a negative grid electrode and a positive grid electrode.

더하여, 본 발명의 4단자 전극을 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표 시 장치는 종래의 3단자 전극 구조의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치를 제조할 때와 비교하여 동일한 공정수와 마스크수를 가지고 제조가 가능하다.In addition, the bistable chiral splay nematic liquid crystal display device having a four-terminal electrode of the present invention has the same number of steps and masks as compared to the case of manufacturing a bistable chiral splay nematic liquid crystal display device having a conventional three-terminal electrode structure. It can be manufactured with.

도 10 내지 도 14는 본 발명의 4 단자 전극을 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 구동 방법 및 액정상의 변화를 개략적으로 도시한 단면도들이다. 도 10 내지 도 14에서, 도 8 및 도 9와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타내며, 구동 방법에 필요한 구성요소들만 표시한다. 10 to 14 are cross-sectional views schematically illustrating a method of driving a bistable chiral splay nematic liquid crystal display device having a 4-terminal electrode and a change in a liquid crystal phase. 10 and 14, the same reference numerals as used in FIGS. 8 and 9 denote the same members, and only the components necessary for the driving method are shown.

구체적으로, 도 10은 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 0도의 초기 스플레이 상태(splay state)로써, 액정(502)이 스플레이 형태로 배열되며 안정 상태이다. 도 11은 화살표로 표시한 바와 같이 하부 전극(102)과 상부 전극(304) 사이에 수직 방향으로 수직 전계를 인가한 상태이다. 수직 전계를 인가하면 액정(502)의 배향 상태는 도 11에 도시한 바와 같이 밴드 상태(bend state)로 전이된다(바뀌게 된다). 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 구동에서 다이나믹(Dynamic) 구동은 스플레이 상태와 밴드 상태를 이용하게 된다. Specifically, FIG. 10 is a zero degree initial splay state of the bistable chiral splay nematic liquid crystal display, where the liquid crystals 502 are arranged in a splay form and are in a stable state. 11 is a state in which a vertical electric field is applied between the lower electrode 102 and the upper electrode 304 in the vertical direction as indicated by the arrow. When a vertical electric field is applied, the alignment state of the liquid crystal 502 is transitioned (changed) to a bend state as shown in FIG. In driving of a bistable chiral splay nematic liquid crystal display, dynamic driving uses a splay state and a band state.

도 12는 밴드 상태에서 수직 방향의 전계를 제거한 경우이다. 수직 방향의 전계를 제거하면 다이나믹 백 플로우(dynamic back flow) 효과에 의해 액정(502)이 180도 트위스트된 트위스트 상태(twist state)가 되며 이 또한 안정상태이다. 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 구동에서 메모리 구동은 스플레이 상태와 트위스트 상태를 이용한다. 따라서, 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 다이나믹 구동과 메모리 구동이 모두 가능하여 전자책이나 전자 종이에 적용하기 용이하다.12 illustrates a case in which the electric field in the vertical direction is removed in the band state. When the vertical electric field is removed, the liquid crystal 502 is twisted by 180 degrees due to the dynamic back flow effect, which is also a stable state. In driving of the bistable chiral splay nematic liquid crystal display, memory driving uses a splay state and a twist state. Accordingly, the bistable chiral splay nematic liquid crystal display device of the present invention can be used for both dynamic driving and memory driving, and is easy to apply to an e-book or electronic paper.

도 13은 트위스트 상태를 다시 스플레이 상태로 변환하려고 수평방향으로 수평 전계를 인가한 경우로써, 밴드 및 스플레이 혼합상태(bend and splay mixed state)이다. 도 14는 도 13의 밴드 및 스플레이 혼합 상태에서 수평 전계를 제거하여 트위스트 및 스플레이 혼합 상태(twist and splay mixed state)이다. 도 14의 트위스트 및 스플레이 혼합 상태를 완화시키면 도 10의 스플레이 상태로 돌아간다. 도 10 내지 도 14에서는 순차적으로 수직 전계 및 수평 전계를 순차적으로 인가하는 것을 설명하였으나, 필요에 따라서는 수직 전계 및 수평 전계를 동시 또는 교대로 인가할 수 도 있다. FIG. 13 illustrates a case in which a horizontal electric field is applied in the horizontal direction to convert the twisted state into the splay state again, and is a bend and splay mixed state. FIG. 14 is a twist and splay mixed state by removing the horizontal electric field in the band and splay mixed state of FIG. Relaxing the twisted and splay mixed state of FIG. 14 returns to the splayed state of FIG. 10 to 14 illustrate that the vertical and horizontal electric fields are sequentially applied, but the vertical and horizontal electric fields may be applied simultaneously or alternately as necessary.

그런데, 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 구동을 위해 도 13의 수평 전계를 인가할 때, 화살표로 표시한 바와 같이 본 발명은 마이너스 그리드 전극(106a) 및 플러스 그리드 전극(106b) 사이에 IPS 소자와 같이 전압을 인가한다. 이렇게 본 발명은 수평 전계를 동일 선상의 두 전극(106a, 106b)에서 인가하여 절연층(104)의 두께에 상관없이 수평 구동이 가능하다. 또한, 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 절연층(104)을 유기 절연막으로 구성한 플렉시블 표시 장치를 구현할 때 도 본 발명은 절연층(104)에 구애되지 않고 동일한 구동 특성을 얻을 수 있다. However, when the horizontal electric field of FIG. 13 is applied to drive the bistable chiral splay nematic liquid crystal display of the present invention, as shown by the arrow, the present invention provides a negative grid electrode 106a and a positive grid electrode 106b. In between, the voltage is applied like the IPS element. Thus, in the present invention, a horizontal electric field is applied from two electrodes 106a and 106b on the same line, so that horizontal driving is possible regardless of the thickness of the insulating layer 104. In addition, when the flexible display device in which the insulating layer 104 of the bistable chiral splay nematic liquid crystal display is formed of an organic insulating layer is implemented, the present invention can obtain the same driving characteristics without being limited to the insulating layer 104.

도 15는 본 발명의 4 단자 전극 구조의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 전압의 인가에 따른 액정 배향 분포를 시뮬레이션한 결과를 도시한 그래프이다. FIG. 15 is a graph illustrating a result of simulating liquid crystal alignment distribution according to application of a voltage of a bistable chiral splay nematic liquid crystal display of the 4-terminal electrode structure of the present invention.

구체적으로, 도 15는 3.5um 두께의 유기 절연막을 사용할 경우 3 단자 전극 구조로 제작된 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 다양한 전압의 인가에 따른 액정 배향 분포를 시뮬레이션한 결과이다. x축은 하부 배향층부터 상부 배향층까지 셀 갭(cell gap)위치이며, y축은 각 위치에 대한 액정 방향자의 배향 분포 각도이다. 도 15에 보듯이 액정 방향의 변화가 하부 기판 쪽 및 상부 기판 쪽이 같이 움직이는 것을 알 수 있다. 도 15에 보듯이 액정 표시 장치의 셀 갭(cell gap)은 7.9um 이다. 본 발명에서 시뮬레이션 결과, 7.9um 셀 갭을 구성할 때 플러스 그리드 전극과 마이너스 그리드 전극간의 간격은 10um일 때가 가장 적절함을 알 수 있었다. Specifically, FIG. 15 illustrates a result of simulating liquid crystal alignment distribution according to application of various voltages of a bistable chiral splay nematic liquid crystal display device having a three-terminal electrode structure when using an organic insulating layer having a thickness of 3.5 μm. The x axis is the cell gap position from the lower alignment layer to the upper alignment layer, and the y axis is the orientation distribution angle of the liquid crystal director for each position. As shown in FIG. 15, it can be seen that the change in the liquid crystal direction moves together with the lower substrate side and the upper substrate side. As shown in FIG. 15, the cell gap of the liquid crystal display is 7.9 μm. As a result of simulation in the present invention, it was found that the interval between the positive grid electrode and the negative grid electrode is most appropriate when the 7.9um cell gap is configured.

도 16 내지 도 18은 본 발명의 4 단자 전극 구조를 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 셀이 구동될 때 각각의 액정상을 나타낸 도면들이다. 16 to 18 are views showing respective liquid crystal phases when the cells of the bistable chiral splay nematic liquid crystal display device having the 4-terminal electrode structure of the present invention are driven.

구체적으로, 도 16 내지 도 18은 실제로 제작된 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 셀이 4단자 전극 구조로 구동될 때의 각각의 상을 나타낸다. 제작된 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치의 상하부에 상부 및 하부 편광판을 러빙 방향과 ±45도 방향으로 부착한 것을 가지고 구동하였다. 이렇게 되면, 도 16의 스플레이 상태는 마젠타(Magenta, M) 색을 띄게 되며, 도 17의 밴드 상태는 흑색(Black, B), 도 18의 트위스트 상태는 녹색(Green, G)을 띄게 된다. Specifically, FIGS. 16 to 18 show respective images when a cell of a actually produced bistable chiral splay nematic liquid crystal display device is driven with a four-terminal electrode structure. The upper and lower polarizers were attached to the upper and lower portions of the produced bistable chiral splay nematic liquid crystal display with the rubbing direction and the ± 45 degree direction. In this case, the splay state of FIG. 16 is magenta (M), the band state of FIG. 17 is black (B, B), and the twist state of FIG. 18 is green (G).

도 19는 본 발명의 4단자 전극 구조를 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치를 구동할 때 전압에 따른 전이 속도를 나타낸 그래프이다. 19 is a graph showing a transition rate according to voltage when driving a bistable chiral splay nematic liquid crystal display having a four-terminal electrode structure of the present invention.

구체적으로, 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치에서 스플레이 상태에 밴드 상태로 전이할 경우나 트위스트 상태에서 스플레이 상태로 전이할 경우 는 결점핵에 의해서 전이하는 메커니즘을 갖는다. 도 19에 보듯이, 플러스 그리드 전극과 마이너스 그리드 전극간의 폭이 10um일 경우가 20um인 경우보다 전이 속도가 약간 빠른 것으로 나타난다. Specifically, in the bistable chiral splay nematic liquid crystal display, when the transition from the splay state to the band state or the transition from the twist state to the splay state has a mechanism to transition by the defect nucleus. As shown in FIG. 19, the transition speed between the plus grid electrode and the minus grid electrode is slightly faster than that of the case of 20 μm.

이상과 같이 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 4단자 전극 구조를 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 절연층의 종류 및 두께에 따라 구동에 제약을 받지 않는다. 특히, 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 플렉시블 표시 장치에도 적용을 용이하게 할 수 있다.As described above, the bistable chiral splay nematic liquid crystal display device of the present invention has a four-terminal electrode structure. Accordingly, the bistable chiral splay nematic liquid crystal display device of the present invention is not limited to driving depending on the type and thickness of the insulating layer. In particular, the bistable chiral splay nematic liquid crystal display device of the present invention can be easily applied to a flexible display device.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시예가 가능할 것이다. On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the invention claimed in the claims. will be.

상술한 바와 같이 본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 4 단자 전극을 구비하여 절연층의 종류와 두께에 상관없이 동일한 구동 특성을 가지며, 플렉시블 표시 장치에도 적용 가능하고 수평 방향으로 전계 인가도 가능하다. As described above, the bistable chiral splay nematic liquid crystal display device of the present invention is provided with four terminal electrodes and has the same driving characteristics regardless of the type and thickness of the insulating layer, and is applicable to a flexible display device and applies an electric field in the horizontal direction. It is also possible.

본 발명의 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치는 4단자 전극을 구비하여 절연층의 두께와 종류에 상관없이 수평 전계가 일정하게 인가될 수 있어 플렉시블 표시 장치에 용이하게 적용 가능하다. The bistable chiral splay nematic liquid crystal display device of the present invention is provided with four terminal electrodes so that a horizontal electric field can be constantly applied regardless of the thickness and type of the insulating layer, and thus can be easily applied to a flexible display device.

또한, 본 발명의 4 단자 전극을 갖는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표 시 장치는 종래의 3단자 전극 구조를 제조할 때와 비교하여 동일한 공정수 및 마스크 개수로 제고가 가능하다. In addition, the bistable chiral splay nematic liquid crystal display device having a four-terminal electrode of the present invention can be improved by the same number of steps and masks as compared to when manufacturing a conventional three-terminal electrode structure.

Claims (10)

하부 기판과 상부 기판 사이에 액정층을 구비하는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치에 있어서, A bistable chiral splay nematic liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer between a lower substrate and an upper substrate, 상기 하부 기판 상에는 하부 전극 및 절연층이 순차적으로 형성되어 있고 상기 절연층 상에는 서로 이격되어 플러스 그리드 전극 및 마이너스 그리드 전극이 형성되어 있고, 상기 하부 기판과 마주 보는 상기 상부 기판 상에는 상부 전극이 형성되어 있어 4개의 단자 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치.Lower electrodes and insulating layers are sequentially formed on the lower substrate, positive grid electrodes and negative grid electrodes are spaced apart from each other on the insulating layer, and upper electrodes are formed on the upper substrate facing the lower substrate. A bistable chiral splay nematic liquid crystal display device having four terminal electrodes. 제1항에 있어서, 상기 플러스 그리드 전극, 상기 마이너스 그리드 전극 및 상기 절연층 상에 하부 배향층이 더 형성되어 있고, 상기 하부 기판과 마주보는 상부 전극 상에는 상부 배향층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치.The method of claim 1, wherein a lower alignment layer is further formed on the plus grid electrode, the negative grid electrode, and the insulating layer, and an upper alignment layer is further formed on the upper electrode facing the lower substrate. A bistable chiral splay nematic liquid crystal display. 제1항에 있어서, 상기 마이너스 그리드 전극 및 플러스 그리드 전극은 상기 절연층 상에서 수평방향으로 교대로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치.The bistable chiral splay nematic liquid crystal display according to claim 1, wherein the negative grid electrode and the positive grid electrode are alternately arranged in the horizontal direction on the insulating layer. 제3항에 있어서, 상기 플러스 그리드 전극 및 마이너스 그리드 전극은 ITO막 으로 구성하는 것을 특징으로 하는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치. The bistable chiral splay nematic liquid crystal display according to claim 3, wherein the positive grid electrode and the negative grid electrode are formed of an ITO film. 제1항에 있어서, 상기 하부 기판에는 상기 마이너스 그리드 전극 및 플러스 그리드 전극이 형성되어 인 플레인 스위칭(IPS, In Plane Switching) 소자가 구현되어 있는 것을 특징으로 하는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치. The bistable chiral splay nematic liquid crystal display according to claim 1, wherein the negative grid electrode and the positive grid electrode are formed on the lower substrate to implement an in plane switching (IPS) device. 하부 기판;Lower substrate; 상기 하부 기판과 마주보는 상부 기판;An upper substrate facing the lower substrate; 상기 하부 기판 상에 형성된 하부 전극;A lower electrode formed on the lower substrate; 상기 하부 전극 상에 형성된 절연층;An insulating layer formed on the lower electrode; 상기 절연층 상에 서로 이격되어 형성되고 상기 하부 기판의 수평 방향으로 전계를 인가할 수 있는 플러스 그리드 전극 및 마이너스 그리드 전극;A positive grid electrode and a negative grid electrode formed on the insulating layer and spaced apart from each other, and capable of applying an electric field in a horizontal direction of the lower substrate; 상기 하부 기판과 상부 기판 사이에 형성된 액정층; 및 A liquid crystal layer formed between the lower substrate and the upper substrate; And 상기 상부 기판 상에 상기 하부 기판과 마주보게 형성되고 상기 하부 전극을 이용하여 수직 전계를 인가할 수 있는 상부 전극을 포함하여 4개의 단자 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치. A bistable chiral splay nematic liquid crystal display device comprising four terminal electrodes including an upper electrode formed on the upper substrate to face the lower substrate and to which a vertical electric field is applied using the lower electrode. . 제6항에 있어서, 상기 플러스 그리드 전극, 상기 마이너스 그리드 전극 및 상기 절연층 상에 하부 배향층이 더 형성되어 있고, 상기 하부 기판과 마주보는 상부 전극 상에는 상부 배향층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치.The method of claim 6, wherein a lower alignment layer is further formed on the plus grid electrode, the negative grid electrode, and the insulating layer, and an upper alignment layer is further formed on the upper electrode facing the lower substrate. A bistable chiral splay nematic liquid crystal display. 제6항에 있어서, 상기 마이너스 그리드 전극 및 플러스 그리드 전극은 상기 절연층 상에서 수평방향으로 교대로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치.The bistable chiral splay nematic liquid crystal display according to claim 6, wherein the negative grid electrode and the positive grid electrode are alternately arranged in the horizontal direction on the insulating layer. 제8항에 있어서, 상기 플러스 그리드 전극 및 마이너스 그리드 전극은 ITO막으로 구성하는 것을 특징으로 하는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치.The bistable chiral splay nematic liquid crystal display according to claim 8, wherein the positive grid electrode and the negative grid electrode are formed of an ITO film. 제6항에 있어서, 상기 하부 기판에는 상기 마이너스 그리드 전극 및 플러스 그리드 전극이 형성되어 인 플레인 스위칭(IPS, In Plane Switching) 소자가 구현되어 있는 것을 특징으로 하는 쌍안정 키랄 스플레이 네마틱 액정 표시 장치. The bistable chiral splay nematic liquid crystal display according to claim 6, wherein the negative grid electrode and the positive grid electrode are formed on the lower substrate to implement an in plane switching (IPS) device.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110108048A (en) * 2010-03-26 2011-10-05 삼성전자주식회사 Bistable liquid crystal display device
KR20110107947A (en) * 2010-03-26 2011-10-05 삼성전자주식회사 Bistable liquid crystal display device
CN102799012A (en) * 2011-05-24 2012-11-28 乐金显示有限公司 Dual mode liquid crystal display device
KR101286004B1 (en) 2011-06-28 2013-07-15 서울대학교산학협력단 Liquid crystal panel and liquid crystal display device having the same and method of manufacturing the same
KR101336851B1 (en) * 2010-05-03 2013-12-04 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device and method of driving the same
KR101855985B1 (en) * 2010-12-24 2018-05-09 엘지디스플레이 주식회사 Bistable chiral splay nematic mode liquid crystal display device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11316383A (en) 1997-11-03 1999-11-16 Samsung Electronics Co Ltd Liquid crystal display device
KR20010015253A (en) * 1999-07-09 2001-02-26 파트릭 제이. 바렛트 Liquid crystal device
US20030112400A1 (en) 2001-11-29 2003-06-19 Minolta Co., Ltd. Liquid crystal display device
US20030128305A1 (en) 2001-03-30 2003-07-10 Tomoo Izumi Liquid crystal display apparatus
KR20050020482A (en) * 2003-08-23 2005-03-04 김재창 Bistable Chiral-Splay- Nematic Liquid Crystal Display device
KR20060086641A (en) * 2005-01-27 2006-08-01 김재창 Dual mode liquid crystal display device and method for driving the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11316383A (en) 1997-11-03 1999-11-16 Samsung Electronics Co Ltd Liquid crystal display device
KR20010015253A (en) * 1999-07-09 2001-02-26 파트릭 제이. 바렛트 Liquid crystal device
US20030128305A1 (en) 2001-03-30 2003-07-10 Tomoo Izumi Liquid crystal display apparatus
US20030112400A1 (en) 2001-11-29 2003-06-19 Minolta Co., Ltd. Liquid crystal display device
KR20050020482A (en) * 2003-08-23 2005-03-04 김재창 Bistable Chiral-Splay- Nematic Liquid Crystal Display device
KR20060086641A (en) * 2005-01-27 2006-08-01 김재창 Dual mode liquid crystal display device and method for driving the same

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110107947A (en) * 2010-03-26 2011-10-05 삼성전자주식회사 Bistable liquid crystal display device
KR20110108048A (en) * 2010-03-26 2011-10-05 삼성전자주식회사 Bistable liquid crystal display device
KR101684668B1 (en) * 2010-03-26 2016-12-09 삼성디스플레이 주식회사 Bistable liquid crystal display device
KR101665604B1 (en) 2010-03-26 2016-10-13 삼성디스플레이 주식회사 Bistable liquid crystal display device
US8823891B2 (en) 2010-05-03 2014-09-02 Lg Display Co., Ltd. Bi-stable chiral splay nematic mode liquid crystal display device and method of driving the same
KR101336851B1 (en) * 2010-05-03 2013-12-04 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device and method of driving the same
KR101855985B1 (en) * 2010-12-24 2018-05-09 엘지디스플레이 주식회사 Bistable chiral splay nematic mode liquid crystal display device
US20120300144A1 (en) * 2011-05-24 2012-11-29 Lg Display Co., Ltd. Dual Mode Liquid Crystal Display Device
CN102799012B (en) * 2011-05-24 2015-01-28 乐金显示有限公司 Dual mode liquid crystal display device
US8659736B2 (en) * 2011-05-24 2014-02-25 Lg Display Co., Ltd. Dual mode liquid crystal display device and a method of driving a dual mode liquid crystal display device
CN102799012A (en) * 2011-05-24 2012-11-28 乐金显示有限公司 Dual mode liquid crystal display device
KR101888516B1 (en) * 2011-05-24 2018-09-20 엘지디스플레이 주식회사 Dual mode liquid crystal display device
KR101286004B1 (en) 2011-06-28 2013-07-15 서울대학교산학협력단 Liquid crystal panel and liquid crystal display device having the same and method of manufacturing the same

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