KR100839761B1

KR100839761B1 - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR100839761B1
Application number: KR1020060102946A
Authority: KR
Inventors: 김재훈; 이유진; 이태희
Original assignee: 한양대학교 산학협력단
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2008-06-19
Also published as: KR20080036401A

Abstract

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로서, 특히 PVA 영역과 IPS 영역이 하나의 서브 픽셀에 동시에 구비하여 시야각이 개선된 In-Plane Hybrid Display 형 액정 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 다수개의 서브 픽셀이 매트릭스를 이루며, 하나의 서브 픽셀 내에 PVA(Patterned Vertical Alignment)모드로 동작하는 PVA 영역과 IPS(In-Plane Switching) 모드로 동작하는 IPS 영역이 동시에 구비되고, 상기 PVA 영역의 액정과 IPS 영역의 액정이 동일한 층에 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치에 구비되는 다수개의 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀에 형성되는 전극 구조를 도시하는 평면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 I-I'선을 따라 절취하여 얻어진 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치와 기존의 PVA 모드 액정 표시 장치의 명암 대비비를 도시한 그래프이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치에 구비되는 다수개의 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀에 형성되는 전극 구조를 도시하는 평면도이다.

5는 도 4에 도시된 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절취하여 얻어진 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치와 기존의 PVA 모드 액정 표시 장치의 명암 대비비를 도시한 그래프이다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치에 구비되는 다수개의 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀에 형성되는 전극 구조를 도시하는 평면도이다.

도 8은 도 7에 도시된 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치를 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절취하여 얻어진 단면도이다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치와 기존의 PVA 모드 액정 표시 장치의 명암 대비비를 도시한 그래프이다.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.

도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 서브 픽셀의 구조를 도시하는 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110, 210, 310, 410, 510 : PVA 영역

120, 220, 520 : IPS 영역

320, 420 : IPS 모드 전극

111, 211, 311, 411, 511 : 제1 기판

112, 212, 312, 412, 512 : 제2 기판

113, 121, 213, 221, 313, 413, 513 : 액정

114, 123, 214, 223, 314, 414, 514 : 화소 전극

115, 124, 215, 224, 315, 415, 515 : 공통 전극

116 : 절연막

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로서, 특히 PVA 영역과 IPS 영역이 하 나의 서브 픽셀에 동시에 구비하여 시야각이 개선된 In-Plane Hybrid Display 형 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판과 칼라필터가 형성되어 있는 칼라필터 기판을, 액정을 양 기판 사이에 두고 합착한 구조를 가진다. 그리고 박막 트랜지스터 기판에 형성되어있는 화소전극과 박막 트랜지스터 기판 또는 칼라 필터 기판에 형성되어 있는 공통전극에 전압을 인가하여 양 전극 사이에 전기장을 형성한다. 이 전기장에 의해 액정을 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 광투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.

이러한 액정 표시 장치는 그 응용 범위가 다양화되면서 각 응용분야에 적합한 액정 모드를 적용하기 위하여 다양한 액정 모드에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

액정 표시 장치에 사용되는 액정 모드로서, 가장 널리 사용되는 모드가 TN(Twisted Nematic) 모드이다. 이 TN 모드는 상하로 걸리는 전기장에 의하여 액정을 구동하므로 시야각 특성이 우수하지 못한 단점이 있다.

이러한 TN 모드의 단점을 극복하기 위하여 PVA 모드와 IPS 모드가 제안되었다. PVA 모드는 Patterned Vertical Alignment 모드로서, 박막 트랜지스터 기판과 칼라 필터 기판에 패턴된 전극을 일정하게 배치하고, 각 전극에 전압을 인가하여 전기장 왜곡을 일으킨다. 이렇게 형성되는 전기장에 의하여 다중 배향 구조를 얻고, 시야각 특성을 향상시키는 것이다.

한편 IPS 모드는 In-Plane Switching 모드로서, 박막 트랜지스터 기판에 화 소 전극과 공통 전극을 교번적으로 형성하고, 각 전극에 전압을 인가하여 수평 전기장을 발생시킨다. 이렇게 하여 형성되는 수평 전기장에 의하여 다중 배향 구조를 얻고, 시야각 특성을 향상시키는 것이다.

그러나 PVA 모드나 IPS 모드 양자 모두 4 도메인 이상의 다양한 배향 구조를 가지지 못하여, 시야각 특성의 향상에 한계가 있다. 또한 PVA 모드는 0° 근처에서 IPS 모드 보다 뛰어난 시야각 특성을 나타내지만, 각도가 점차 커질수록 IPS 모드 보다 시야각 특성이 떨어진다. 따라서 양 모드 모두 취약점을 가지고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 하나의 서브 픽셀 내에 PVA 영역과 IPS 영역을 모두 형성하여 시야각 특성을 개선할 수 있는 IHD형 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 다수개의 서브 픽셀이 매트릭스를 이루며, 하나의 서브 픽셀 내에 PVA(Patterned Vertical Alignment)모드로 동작하는 PVA 영역과 IPS(In-Plane Switching) 모드로 동작하는 IPS 영역이 동시에 구비되고, 상기 PVA 영역의 액정과 IPS 영역의 액정이 동일한 층에 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 상기 하나의 서브 픽셀을 다수개의 가상 영역으로 나누고, 각 가상 영역에 PVA 영역 또는 IPS 영역을 배치하되, 상기 PVA 영역과 IPS 영역이 번갈아 배치되는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 가상 영역은, 상기 서브 픽셀의 장변 또는 단변에 대하여 기울어지게 형성되는 것이, 보다 우수한 시야각 특성을 얻을 수 있어서 바람직하다.

구체적으로 상기 IPS 영역이 서브 픽셀의 중앙에 배치되고, 상기 PVA 영역이 상기 IPS 영역의 양 측에 각각 배치되는 구조일 수도 있고,

상기 PVA 영역이 서브 픽셀의 중앙에 배치되고, 상기 IPS 영역이 상기 PVA 영역의 양 측에 각각 배치되는 구조일 수도 있다.

그리고 상기 PVA 영역은, 박막 트랜지스터가 형성되는 제1 기판; 칼라필터가 형성되는 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재되는 액정; 상기 제1 기판 상에 다수개가 형성되며, 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 화소 전극; 상기 제2 기판 상에 다수개가 형성되며, 상기 화소 전극과 엇갈리게 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 공통 전극;을 포함한다.

한편 상기 IPS 영역은, 박막 트랜지스터가 형성되는 제1 기판; 칼라필터가 형성되는 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재되는 액정; 상기 제1 기판 상에 다수개가 형성되며, 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 화소 전극; 상기 제1 기판 상에 다수개가 형성되며, 상기 화소 전극 사이에 교번적으로 배치되는 공통 전극; 상기 제1 기판 및 제2 기판에 형성되어 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 액정을 수평 방향으로 배향하는 수평 배향막;을 포함한다.

그리고 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 의한 액정 표시 장치는, 다수개의 서브 픽셀이 매트릭스를 이루며, 하나의 서브 픽셀 내에 PVA 모드로 동작하는 다수개의 PVA 영역이 배치되며, 각 PVA 영역은 서로 일정간격 이격되어 배치되고, 각 PVA 영역 사이에 IPS 모드 전극이 배치되는 것을 특징으로 한다.

여기에서 상기 PVA 영역은, 박막 트랜지스터가 형성되는 제1 기판; 컬러 필터가 형성되는 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재되는 액정; 상기 제1 기판 상에 다수개가 형성되며, 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 화소 전극; 상기 제2 기판 상에 다수개가 형성되며, 상기 화소 전극과 엇갈리게 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 공통 전극;을 포함한다.

그리고 상기 IPS 모드 전극에는 상기 공통 전극과 동일한 전압이 인가되는 것이, 다양한 배향 구조를 얻을 수 있어서 바람직하다.

한편 상기 IPS 모드 전극은 상기 화소 전극과 동일한 층에 형성될 수도 있고, 상기 화소 전극과 상이한 층에 형성될 수도 있다. 상기 화소 전극과 IPS 모드 전극이 상이한 층에 형성되는 경우에는, 상기 화소 전극과 IPS 전극이 절연층에 의하여 절연되어야 하며, 절연층은 이산화 규소(SiO₂)인 것이 바람직하다.

그리고 상기 PVA 영역은 상기 서브 픽셀의 두 장변의 중점을 있는 가상선을 기준으로 양 측이 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들, 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

< 실시예 1 >

본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에 구비되는 다수개의 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀에 형성되는 전극 구조를 도시하는 평면도이다. 그리고 도 2는 도 1에 도시된 본 실시예에 따른 액정 표시 장치를 I-I'선을 따라 절취하여 얻어진 단면도이다.

본 실시예에 따른 액정 표시 장치에는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 하나의 서브 픽셀 내에 PVA 영역(110)과 IPS 영역(120)이 모두 구비된다. 액정 표시 장치는 수많은 서브 픽셀들이 매트릭스 형태를 이룬다. 이때 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 각 서브 픽셀에는 PVA(Patterned Vertical Alignment)모드로 동작하는 PVA 영역(110)과 IPS(In-Plane Switching) 모드로 동작하는 IPS 영역(120)이 동시에 구비된다. 그리고 상기 PVA 영역의 액정(113)과 IPS 영역의 액정(121)이 동일한 층에 배치된다. 따라서 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 PVA 모드와 IPS 모드가 동일한 평면에 형성되므로, In-plane Hybrid Display(IHD)형 액정 표시 장치로 명명하는 것이다.

이때 상기 PVA 영역(110)과 IPS 영역(120)이 배치되는 방식은 다양하게 변화될 수 있다. 먼저 각 서브 픽셀을 다수개의 가상 영역으로 나누고, 각 가상 영역에 PVA영역 또는 IPS 영역을 배치하되, PVA 영역과 IPS 영역이 교번적으로 배치되게 한다.

그리고 상기 가상 영역은 서브 픽셀의 장변 또는 단변과 평행하지 않도록 기울어지게 형성하는 것이 바람직하다. 도 1을 참조하면, 서브 픽셀의 두 장변의 중점을 연결하는 선분을 중심으로 하여 양 측이 대칭을 이루도록 PVA 영역과 IPS 영역을 배치한다. 이때 각 영역은 서브 픽셀의 장변 또는 단변과 빗변을 이룬다.

구체적으로 상기 PVA 영역(110)은 제1 기판(111), 제2 기판(112), 액정(113), 화소 전극(114) 및 공통 전극(115)을 포함하여 구성된다. 먼저 제1 기판(111)에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(도면에 미도시)가 형성된다. 이 박막 트랜지스터는, 서로 절연된 상태로 교차되는 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성된다. 게이트 라인은 게이트 드라이버에 연결되어 스캔신호를 박막 트랜지스터에 전달하며, 데이터 라인은 데이터 드라이버에 연결되어 화소신호를 박막 트랜지스터에 전달한다. 그리고 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 활성층, 오믹 컨택층, 소스/드레인 전극을 포함하여 구성된다.

한편 제2 기판(112)에는 다양한 색상을 표현하기 위한 칼라 필터(도면에 미도시)가 형성된다. 그리고 각 칼라 필터를 각 서브 픽셀 별로 구분하기 위한 블랙 매트릭스 패턴(도면에 미도시)이 형성된다.

그리고 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에는, 전계를 형성하기 위한 화소 전극(114)과 공통 전극(115)이 구비된다. 먼저 화소 전극(114)은 제1 기판(111) 상에 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극(도면에 미도시)과 접속된 상태로 구비된다. 이 화소 전극(114)은 다수개의 가지 전극(114a, 114b, 114c)으로 나뉘어서 평행하게 배열된다. 그리고 화소 전극의 각 가지 전극(114a, 114b, 114c)은 서로 일 정한 간격 이격된 상태로 배열된다. 한편 공통 전극(115)은 상기 제2 기판(112) 상에 형성된다.

이때 이 공통 전극(115)은 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 전극으로 나뉘어서 서로 평행하게 배열된다. 특히 각 공통 전극의 중심선은 상기 화소 전극의 각 가지 전극 사이에 형성되는 이격 공간에 대응되도록 배치된다. 따라서 공통 전극(115)과 화소 전극(114)들은 서로 엇갈리는 위치 상에 배치된다. 따라서 화소 전극(114)과 공통 전극(115)에 전압이 인가되면, 형성되는 전계가 상기 제1, 2 기판(111, 112)과 수직을 이루지 않고, 약간 기울어진 각을 이루게 된다. 따라서 제1, 2 기판(111, 112) 사이에 개재되어 있는 액정(113)은 전압이 인가되지 아니한 상태에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 기판에 수직인 상태로 배향되어 있지만, 전압이 인가되면, 전계의 형성 방향에 따라 다양한 각도로 배열되어 다중 도메인을 형성하는 것이다.

한편 IPS 영역(120)도 PVA 영역(110)과 마찬가지로 제1, 2 기판(111, 112) 및 액정(121) 그리고 화소 전극(123)과 공통 전극(124)을 가진다. 여기에서 제1, 2 기판(111, 112) 및 여기에 형성되는 박막 트랜지스터(도면에 미도시)와 칼라 필터(도면에 미도시) 등은 전술한 PVA 영역(110)의 그것과 실질적으로 동일하다. 따라서 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.

그러나 IPS 영역(120)에 구비되는 화소 전극(123)과 공통 전극(124)은 PVA 영역(110)의 그것과는 상이하다. IPS 영역에 배치되는 화소 전극(123)은 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 다수개가 형성되되, 서로 일정 간격 이격되도록 배치된다. 그리 고 그 사이 사이에 공통전극(124)이 교번적으로 배치된다. 따라서 IPS 영역(120)에서는 PVA 영역(110)과 달리 화소 전극(123)과 공통 전극(124)이 모두 제1 기판(111)에 형성되는 것이다. 이렇게 화소 전극(123)과 공통 전극(124)이 동일한 기판에 평행하게 배치되면, 각 전극에 전압이 인가되었을 수평 전계가 형성된다. 따라서 액정(121)이 이 수평 전계에 의하여 구동되며, 화면을 표시하게 된다. 이때 IPS 영역(120)에서는 액정(121)을 도 2에 도시된 바와 같이, 수평 방향으로 배향시킨다. 이를 위해 IPS 영역(120)에는 PVA 영역(110)과 달리 수평 배향막(도면에 미도시)이 형성된다.

본 실시예에서는 하나의 서브 픽셀 내에 미세한 형상으로 수평 배향막을 형성하기 위하여 마이크로-컨택트 인쇄(micro-contact printing) 방식을 사용한다. 마이크로-컨택트 인쇄 방식이란, 기판 상에 형성될 수평 배향막 패턴과 상보적인 패턴이 형성되어 있는 몰드에 배향막을 도포하고, 이 몰드를 기판과 접촉하여 몰드에 도포되어 있는 배향막을 기판으로 전사하는 방식을 말한다.

본 실시예에서와 같이, 하나의 서브 픽셀에 PVA 영역(110)과 IPS 영역(120)이 모두 구비됨으로써, 전압 인가 시 단일 서브 픽셀 내부에 영역별로 다중 배향 구조가 구현된다. 따라서 단일 서브 픽셀 입장에서는 하나의 IPS 모드 또는 하나의 PVA 모드가 구현된 구조보다 더 다양한 배향 구조를 얻을 수 있다.

그 결과 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치가 PVA 모드 액정 표시 장치보다 시야각 특성인 명암 대비비가 15 % 가량 향상되는 것을 알 수 있다.

< 실시예 2 >

본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 4와 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에 구비되는 다수개의 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀에 형성되는 전극 구조를 도시하는 평면도이다. 그리고 도 5는 도 4에 도시된 본 실시예에 따른 액정 표시 장치를 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절취하여 얻어진 단면도이다. 본 실시예에 따른 액정 표시 장치도 전술한 실시예 1에 따른 그것과 마찬가지로, 하나의 서브 픽셀 내에 PVA 영역(210)과 IPS 영역(220)이 함께 구비된다. 다만, 본 실시예에서는 실시예 1과 달리 PVA 영역(210)이 중앙에 배치되고, 그 양 측에 IPS 영역(220)이 배치된다. 이때 PVA 영역(210)과 IPS 영역(220)의 각 세부 구성요소들은 실시예 1의 그것과 실질적으로 동일하다. 따라서 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.

이렇게 본 실시예에서와 같이, 하나의 서브 픽셀 내에서 PVA 영역(210)이 중앙에 배치되고, IPS 영역(220)이 그 양측에 배치되는 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이, PVA 모드 액정 표시 장치보다 시야각 특성이 10 % 정도 향상되는 것을 알 수 있다.

< 실시예 3 >

본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 7과 도 8을 참조하여 설명한다. 도 7은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에 구비되는 다수개의 서브 픽셀 중 하나의 서 브 픽셀에 형성되는 전극 구조를 도시하는 평면도이다. 그리고 도 8은 도 7에 도시된 본 실시예에 따른 액정 표시 장치를 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절취하여 얻어진 단면도이다. 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 다수개의 서브 픽셀이 매트릭스를 이루며, 하나의 서브 픽셀 내에 PVA 모드로 동작하는 다수개의 PVA 영역이 배치되며, 각 PVA 영역은 서로 일정간격 이격되어 배치되고, 각 PVA 영역 사이에 IPS 모드 전극이 배치되는 구조를 가진다.

본 실시예에서의 PVA 영역(310)은 제1, 2 기판(311, 312)과 액정(313) 그리고 화소 전극(314) 및 공통 전극(315)으로 구성된다. 이때 제1, 2 기판(311, 312)와 액정(313) 그리고 화소 전극(314) 및 공통 전극(315)은 전술한 실시예 1의 그것들과 실질적으로 동일하므로, 반복하여 설명하지 않는다.

본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 하나의 서브 픽셀 내에 PVA 영역과 IPS 영역이 동시에 형성되는 것은 아니지만, PVA 영역(310)이 다수개의 영역으로 분할되고, 각 PVA 영역(310) 사이에 IPS 모드 전극(320)이 배치된다. 그리고 IPS 영역과 달리 수평 배향막이 형성되지 않으며, 액정도 수평 방향으로 배향되지 않는다. 즉, 서브 픽셀 내의 모든 액정(313)이 도 8에 도시된 바와 같이, 수직 방향으로 배행된다. 상기 IPS 모드 전극(120)에는 공통 전극(315)과 동일한 전압이 인가된다. 따라서 이 IPS 모드 전극(320)은 공통 전극으로 볼 수도 있다. 다만, 이 IPS 모드 전극(320)은 IPS 모드에서와 같이, 화소 전극(314)과 동일한 기판에 화소 전극과 나란하게 형성된다. 따라서 이 IPS 모드 전극(320)과 인접한 화소 전극(314)에 의하여 수평 전계가 형성된다.

결과적으로 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 각 서브 픽셀 내에서는 주로 PVA 모드에서 처럼 액정이 다중 배향된다. 또한 상기 IPS 모드 전극과 이와 인접한 화소 전극 사이에 발생하는 수평 전계에 의하여 IPS 모드 전극 상측에 배치된 액정이 일반적인 PVA 모드에서의 액정과 다른 방향으로 구동된다. 따라서 단순히 PVA 모드 만이 구비된 액정 표시 장치와 달리 보다 다양한 다중 배향 구조를 얻을 수 있다.

그 결과 도 9에 도시된 바와 같이, 기존의 PVA 모드의 액정 표시 장치보다 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 시야각 특성이 약 8 % 정도 향상되는 것을 알 수 있다.

< 실시예 4 >

본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에 구비되는 다수개의 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀에 형성되는 전극 구조를 도시하는 평면도이다. 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 전술한 실시예 3의 그것과 마찬가지로, 전체적으로 PVA 모드 구조를 가지되, 각 PVA 영역 사이에 IPS 모드 전극이 형성된다. 따라서 전술한 실시예 3과 실질적으로 동일한 내용에 대한 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에서는 이 IPS 모드 전극(420)이 실시예 3의 그것(320)과 달리, 화소 전극(414)과 다른 층에 형성된다.

즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 IPS 모드 전극(420)이 상기 화소 전극(414)과 동일한 기판(411)에 형성되기는 하지만, IPS 모드 전극(420)이 화소 전 극(414)과 동일한 층에 형성되지는 않는다. 따라서 제1 기판(411) 상에 먼저 일정한 간격으로 IPS 모드 전극(420)이 형성되고, 그 상부에 절연막(416)이 형성된다. 그리고 나서 이 절연막(416) 상에 화소 전극(414)이 배치된다. 단, 화소 전극(414)은 서로 일정한 간격 이격되어 배치되되, IPS 모드 전극(420)이 배치된 부분에서는 그렇지 않는 부분에서 보다 약 1. 5 배 정도 더 넓게 이격시킨다. 그리고 본 실시예에서는 상기 절연막(416)을 SiO₂를 이용하여 형성시킨다.

이렇게 PVA 영역(410) 사이에 IPS 모드 전극(420)이 배치되면, PVA 모드와 달리 IPS 모드 전극과 화소 전극에 의하여 다양한 배향 구조를 얻을 수 있다. 따라서 기존의 PVA 모드 액정 표시 장치보다 우수한 시야각을 얻을 수 있다.

< 실시예 5 >

본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 서브 픽셀의 구조를 도시하는 단면도이다. 본 실시예에 따른 액정 표시 장치도 전술한 실시예 1에 따른 그것과 마찬가지로, 하나의 서브 픽셀 내에 PVA 영역(510)과 IPS 영역(520)이 함께 구비된다. 다만, 본 실시예에서는 실시예 1과 달리 PVA 영역(510)과 IPS 영역(520)에 배치되는 액정(513) 모두 수평 배향된다. 따라서 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 PVA 영역(510)과 IPS 영역(520) 모두에 수평 배향막(도면에 미도시)이 구비된다. 또한 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 IPS 영역(520)이 PVA 영역(510)보다 넓은 면 적을 차지한다. 다만, 서브 픽셀의 양 단에는 PVA 영역(510)이 배치되어, 다양한 배향 구조를 얻는다. 즉, 전압이 인가되는 경우 서브 픽셀의 중앙 영역에는 IPS 모드로 액정이 구동되고, 서브 픽셀의 양 단 영역에서는 수평으로 배향된 액정이 PVA 전계에 의하여 수직으로 배향된다. 다만, 수평으로 배행된 액정이기 때문에 완벽하게 수직으로 배향되지는 않고, 수평 배향과 수직 배향의 중간 정도의 각을 가지게 된다. 따라서 다양한 배향 구조를 얻을 수 있고, 이에 의하여 다중 도메인이 형성되는 것이다.

이때 PVA 영역(510)과 IPS 영역(520)의 각 세부 구성요소들은 실시예 1의 그것과 실질적으로 동일하다. 따라서 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.

본 발명에 따르면 한 픽셀 내에 PVA 영역과 IPS 영역을 모두 구비하거나, PVA영역과 IPS 모드 전극을 구비하여, 다중 액정 배향 모드를 형성하고, 이에 따라 광시야각 액정 표시 장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims

다수개의 서브 픽셀이 매트릭스를 이루며, 하나의 서브 픽셀 내에 PVA(Patterned Vertical Alignment)모드로 동작하는 PVA 영역과 IPS(In-Plane Switching) 모드로 동작하는 IPS 영역이 동시에 구비되고, 상기 PVA 영역의 액정과 IPS 영역의 액정이 동일한 층에 배치되는 IHD(In-plane Hybrid Display)형 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 서브 픽셀을 다수개의 가상 영역으로 나누고, 각 가상 영역 별로 상기 PVA 영역과 IPS 영역이 번갈아 배치되는 것을 특징으로 하는 IHD형 액정 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 가상 영역은,

상기 서브 픽셀의 장변 또는 단변에 대하여 기울어지게 형성되는 것을 특징으로 하는 IHD형 액정 표시 장치.
제3항에 있어서,

상기 IPS 영역이 서브 픽셀의 중앙에 배치되고, 상기 PVA 영역이 상기 IPS 영역의 양 측에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 IHD형 액정 표시 장치.
제3항에 있어서,

상기 PVA 영역이 서브 픽셀의 중앙에 배치되고, 상기 IPS 영역이 상기 PVA 영역의 양 측에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 IHD형 액정 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 PVA 영역은,

박막 트랜지스터가 형성되는 제1 기판;

칼라필터가 형성되는 제2 기판;

상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재되어 수직으로 배향되는 액정;

상기 제1 기판 상에 다수개가 형성되며, 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 화소 전극;

상기 제2 기판 상에 다수개가 형성되며, 상기 화소 전극과 엇갈리게 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 공통 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 IHD형 액정 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 IPS 영역은,

박막 트랜지스터가 형성되는 제1 기판;

칼라필터가 형성되는 제2 기판;

상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재되어 수평으로 배향되는 액정;

상기 제1 기판 상에 다수개가 형성되며, 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 화소 전극;

상기 제1 기판 상에 다수개가 형성되며, 상기 화소 전극 사이에 교번적으로 배치되는 공통 전극;

상기 제1 기판 및 제2 기판에 형성되어 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 액정을 수평 방향으로 배향하는 수평 배향막;을 포함하는 것을 특징으로 하는 IHD형 액정 표시 장치.
다수개의 서브 픽셀이 매트릭스를 이루며, 하나의 서브 픽셀 내에 PVA 모드로 동작하는 다수개의 PVA 영역이 서로 일정간격 이격되어 배치되고,

상기 PVA 영역은 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되어 수직으로 배향되는 액정, 상기 제1 기판 상에 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 다수개의 화소 전극 및 상기 제2 기판 상에 상기 화소 전극과 엇갈리게 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 다수개의 공통 전극을 포함하며,

상기 PVA 영역 사이에 상기 화소 전극과 함께 수평 전계를 형성하는 IPS 모드 전극이 배치되는 IHD형 액정 표시 장치.
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제8항에 있어서,

상기 IPS 모드 전극에는 상기 공통 전극과 동일한 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 IHD형 액정 표시 장치.
제10항에 있어서,

상기 IPS 모드 전극은 상기 화소 전극과 동일한 층에 형성되는 것을 특징으로 하는 IHD형 액정 표시 장치.
제10항에 있어서,

상기 IPS 모드 전극은 상기 화소 전극과 상이한 층에 형성되는 것을 특징으로 하는 IHD형 액정 표시 장치.
제10항에 있어서, 상기 PVA 영역은,

상기 서브 픽셀의 장변 또는 단변에 대하여 기울어지게 형성되는 것을 특징으로 하는 IHD형 액정 표시 장치.
제13항에 있어서, 상기 PVA 영역은,

상기 서브 픽셀의 두 장변의 중점을 있는 가상선을 기준으로 양 측이 대칭되 게 형성되는 것을 특징으로 하는 IHD형 액정 표시 장치.
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