KR100994232B1 - Liquid crystal display of in-plane-switching mode and method of driving the same - Google Patents
Liquid crystal display of in-plane-switching mode and method of driving the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100994232B1 KR100994232B1 KR1020040021985A KR20040021985A KR100994232B1 KR 100994232 B1 KR100994232 B1 KR 100994232B1 KR 1020040021985 A KR1020040021985 A KR 1020040021985A KR 20040021985 A KR20040021985 A KR 20040021985A KR 100994232 B1 KR100994232 B1 KR 100994232B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal layer
- ferroelectric liquid
- electric field
- polarity
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1396—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
Abstract
본 발명은 화질을 향상시킬 수 있는 면내 스위칭 모드의 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 그 액정표시장치는 상부기판에 형성되고 제1 극성의 전계와 동일한 방향의 자발분극을 가지는 제1 강유전성 액정층; 상기 상부기판과 대향하는 하부기판에 형성되어 제2 극성의 전계와 동일한 방향의 자발분극을 가지는 제2 강유전성 액정층; 상기 제1 강유전성 액정층과 상기 제2 강유전성 액정층 사이에 협지된 네마틱계 액정층; 및 상기 상부기판과 상기 하부기판 각각에 형성되어 상기 제1 및 제2 강유전성 액정층에 전기장을 인가하기 위한 제1 및 제2 전극을 구비한다. 상기 제1 강유전성 액정층은 상기 제2 극성의 전계에만 반응하여 상기 네마틱계 액정층의 면내 구동을 유도하고, 상기 제2 강유전성 액정층은 상기 제1 극성의 전계에만 반응하여 상기 네마틱계 액정층의 면내 구동을 유도한다. 이웃하는 액정셀들에 인가되는 극성이 상반되도록 상기 제1 및 제2 강유전성 액정층들과 상기 네마틱계 액정층에는 상기 제1 및 제2 전극을 통해 도트 인버젼 방식으로 극성이 반전되는 전계가 인가된다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an in-plane switching mode liquid crystal display device and a driving method thereof, wherein the liquid crystal display device is formed on an upper substrate and has a first ferroelectric property having spontaneous polarization in the same direction as an electric field of a first polarity. Liquid crystal layer; A second ferroelectric liquid crystal layer formed on the lower substrate facing the upper substrate and having spontaneous polarization in the same direction as an electric field of a second polarity; A nematic liquid crystal layer sandwiched between the first ferroelectric liquid crystal layer and the second ferroelectric liquid crystal layer; And first and second electrodes formed on each of the upper substrate and the lower substrate to apply an electric field to the first and second ferroelectric liquid crystal layers. The first ferroelectric liquid crystal layer reacts only with the electric field of the second polarity to induce in-plane driving of the nematic liquid crystal layer, and the second ferroelectric liquid crystal layer reacts only with the electric field of the first polarity of the nematic liquid crystal layer. Induces in-plane drive. An electric field whose polarity is reversed is applied to the first and second ferroelectric liquid crystal layers and the nematic liquid crystal layer in a dot inversion manner through the first and second electrodes so that polarities applied to neighboring liquid crystal cells are opposite to each other. do.
Description
도 1은 종래 면내 스위칭 모드의 액정표시패널을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display panel of a conventional in-plane switching mode.
도 2는 본 발명에 따른 면내 스위칭 모드의 액정표시장치를 나타내는 블럭도이다.2 is a block diagram illustrating an LCD in an in-plane switching mode according to the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 면내 스위칭 모드의 액정표시장치를 나타내는 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the liquid crystal display of the in-plane switching mode shown in FIG. 2.
도 4는 도 2에 도시된 면내 스위칭 모드의 액정표시장치의 다른 형태를 나타내는 단면도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of the in-plane switching mode liquid crystal display shown in FIG. 2.
도 5a 내지 도 5d는 도 3에 도시된 면내 스위칭 모드의 액정표시패널의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도들이다. 5A through 5D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display panel in an in-plane switching mode illustrated in FIG. 3.
도 6은 도 5a 내지 도 5d의 상전이 과정에서 단안정 상태로 안정되는 강유전성 액정을 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a ferroelectric liquid crystal stabilized in a monostable state in the phase transition process of FIGS. 5A to 5D.
도 7a 내지 도 7d는 도 4에 도시된 면내 스위칭 모드의 액정표시장치의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도들이다. 7A through 7D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device in an in-plane switching mode illustrated in FIG. 4.
도 8은 도 7a 내지 도 7d의 상전이 과정에서 단안정 상태로 안정되는 강유전성 액정을 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a ferroelectric liquid crystal stabilized in a monostable state in the phase transition process of FIGS. 7A to 7D.
도 9a 및 도 9b는 도 3에 도시된 강유전성 액정과 네마틱계 액정의 면내 스위칭 모드의 동작을 상세히 보여 주는 도면이다. 9A and 9B are detailed views illustrating the operation of the in-plane switching mode of the ferroelectric liquid crystal and the nematic liquid crystal shown in FIG. 3.
도 10은 하프 브이 스위칭 모드의 강유전성 액정층이 주입된 액정패널이 도트 인버젼 방식으로 구동된 경우를 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating a case in which a liquid crystal panel into which a ferroelectric liquid crystal layer of a half V switching mode is injected is driven in a dot inversion method.
도 11은 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이 하프 브이 스위칭 모드의 강유전성 액정층 사이에 네마틱계 액정층이 주입된 액정패널을 도트 인버젼 방식으로 구동된 경우를 나타내는 도면이다.FIG. 11 is a diagram illustrating a case in which a liquid crystal panel in which a nematic liquid crystal layer is injected between the ferroelectric liquid crystal layers of a half V switching mode is driven in a dot inversion manner as illustrated in FIG. 3 or 4.
도 12a 및 도 12b 각각은 도트 인버젼 방식으로 구동되는 도 10 및 도 11에 도시된 액정패널의 광투과율을 나타내는 도면이다.12A and 12B are diagrams illustrating light transmittances of the liquid crystal panel illustrated in FIGS. 10 and 11 driven in a dot inversion scheme.
도 13a 및 도 13b는 종래 비틀린 네마틱 모드의 액정패널과 본 발명에 따른 면내 스위칭 모드의 액정패널의 시야각을 나타내는 도면이다.13A and 13B are views illustrating viewing angles of a conventional twisted nematic mode liquid crystal panel and an in-plane switching mode liquid crystal panel according to the present invention.
도 14a 및 도 14b는 종래 비틀린 네마틱 모드의 액정패널의 계조 반전 현상을 나타내는 도면이다.14A and 14B are diagrams illustrating gradation inversion of a liquid crystal panel of a conventional twisted nematic mode.
도 15는 본 발명에 따른 면내 스위칭 모드의 액정표시장치의 색좌표를 나타내는 도면이다.
15 is a diagram illustrating color coordinates of an in-plane switching mode liquid crystal display according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for main parts of the drawings>
11, 19 : 편광판 12, 18, 21, 31, 51 : 기판
11, 19: polarizing
13,17, 23, 33, 53 : 배향막 15, 16, 22, 32, 52 : 전극13, 17, 23, 33, 53:
24, 34, 54 : 강유전성 액정층 50 : 네마틱 액정층24, 34, 54: ferroelectric liquid crystal layer 50: nematic liquid crystal layer
61 : 타이밍 제어부 62 : 데이터 구동부61: timing controller 62: data driver
63 : 게이트 구동부 64 : 액정패널63: gate driver 64: liquid crystal panel
65 : 공통전압발생부 100 : 상판65: common voltage generator 100: top plate
110 : 하판
110: bottom plate
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 화질을 향상시킬 수 있는 면내 스위칭 모드의 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an in-plane switching mode liquid crystal display device and a driving method thereof capable of improving image quality.
액정표시장치는 액정셀에 인가되는 전계를 제어하여 액정셀에 입사되는 광을 변조함으로써 화상을 표시하게 된다. 이 액정표시장치 내에 주입되는 액정은 유동성과 탄성의 성질을 함께 가지는 액체와 고체의 중간상태이다. The liquid crystal display device displays an image by controlling an electric field applied to the liquid crystal cell to modulate the light incident on the liquid crystal cell. The liquid crystal injected into the liquid crystal display is an intermediate state between a liquid and a solid having both fluidity and elasticity.
비틀린 네마틱 모드(Twisted Nematic mode, TN 모드)는 수직 전계방식으로 구동되며 현재 액정표시장치에서 가장 많이 적용되고 있는 액정 모드이다. 그런데 비틀린 네마틱 모드는 개구율이 비교적 넓은 장점이 있지만 시야각에 따라 관찰자가 느끼는 액정의 굴절율이 현저히 다르기 때문에 광시야각의 구현이 어렵고 액정의 응답속도가 느린 단점이 있다. The twisted nematic mode (TN mode) is driven by a vertical electric field method and is the most commonly used liquid crystal mode in liquid crystal displays. However, the twisted nematic mode has an advantage that the aperture ratio is relatively wide, but since the refractive index of the liquid crystal felt by the observer is significantly different according to the viewing angle, it is difficult to implement the wide viewing angle and the response speed of the liquid crystal is slow.
수평 전계방식은 동일 기판 상에 형성되는 전극들 사이에 전기장을 형성하고 그 전기장으로 액정분자들을 구동시키는 면내 스위칭 모드(In plane switching mode, IPS)가 대표적이다. In the horizontal electric field method, an in-plane switching mode (IPS) that forms an electric field between electrodes formed on the same substrate and drives liquid crystal molecules with the electric field is typical.
도 1은 종래 면내 스위칭 모드의 액정표시장치를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device of a conventional in-plane switching mode.
도 1을 참조하면, 종래 면내 스위칭 모드의 액정표시장치는 실재에 의해 합착된 상/하부기판(12,18)과; 상/하부기판(12,18) 배면에 각각 위치하는 상/하부 편광판(11,19)을 구비한다.Referring to FIG. 1, a liquid crystal display of a conventional in-plane switching mode includes upper and
상부기판(12) 상에는 컬러필터 및 블랙매트릭스 등이 형성된다. 하부기판(18) 상에는 화소전극(16)과 공통전극(15)이 나란하게 형성되고 그 전극들(15, 16) 사이에 인가되는 전압차에 의해 수평방향의 전기장(20)이 형성된다. 이 수평방향의 전기장(20)에 의해 액정분자(14)는 기판의 면방향 내에서 회전하여 액정층을 통과하는 광의 편광성분을 변조한다. The color filter, the black matrix, and the like are formed on the
상/하부 편광판(11,19)은 광투과축이 서로 직교한다. 즉, 액정층을 통과하는 광이 액정층에 의해 그 선편광이 변하게 되면 상부 편광판(11)을 통과하여 관찰자 쪽으로 진행한다. 반면에 액정층을 통과하는 광의 편광성분이 액정층을 통과할 때 변하지 않으면 상부 편광판(11)을 통과하지 못한다.The upper and lower polarizing
이와 같이, 도 1에 도시된 면내 스위칭 모드는 시야각에 따라 관찰자가 느끼는 액정의 굴절율 변화가 심하지 않으므로 광시야각 구현에 유리하다. 그런데 면내 스위칭 모드는 화소전극(16)과 공통전극(15) 상에서 액정분자들(14)에 인가되는 전기장이 굽어지기 때문에 그 전극들(15, 16) 상에서 광 스위칭이 정상적으로 이루 어지지 못하고, 그로 인하여 개구율이 낮은 단점이 있다.
As described above, the in-plane switching mode illustrated in FIG. 1 is advantageous in implementing a wide viewing angle because the change in refractive index of the liquid crystal felt by the observer is not severe according to the viewing angle. However, in the in-plane switching mode, since the electric field applied to the
본 발명은 화질을 향상시킬 수 있는 면내 스위칭 모드의 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공한다. The present invention provides an in-plane switching mode liquid crystal display device and a driving method thereof capable of improving image quality.
본 발명의 액정표시장치는 상부기판에 형성되고 제1 극성의 전계와 동일한 방향의 자발분극을 가지는 제1 강유전성 액정층; 상기 상부기판과 대향하는 하부기판에 형성되어 제2 극성의 전계와 동일한 방향의 자발분극을 가지는 제2 강유전성 액정층; 상기 제1 강유전성 액정층과 상기 제2 강유전성 액정층 사이에 협지된 네마틱계 액정층; 및 상기 상부기판과 상기 하부기판 각각에 형성되어 상기 제1 및 제2 강유전성 액정층에 전기장을 인가하기 위한 제1 및 제2 전극을 구비한다. 상기 제1 강유전성 액정층은 상기 제2 극성의 전계에만 반응하여 상기 네마틱계 액정층의 면내 구동을 유도하고, 상기 제2 강유전성 액정층은 상기 제1 극성의 전계에만 반응하여 상기 네마틱계 액정층의 면내 구동을 유도한다. 이웃하는 액정셀들에 인가되는 극성이 상반되도록 상기 제1 및 제2 강유전성 액정층들과 상기 네마틱계 액정층에는 상기 제1 및 제2 전극을 통해 도트 인버젼 방식으로 극성이 반전되는 전계가 인가된다.
상기 제1 및 제2 강유전성 액정층들 각각은 하프 브이 스위칭 모드로 동작한다.
상기 액정표시장치는 상기 상부기판 상에 형성된 제1 배향막과; 상기 하부기판 상에 형성된 제2 배향막을 추가로 구비한다.
상기 제1 및 제2 배향막 중 적어도 어느 하나는 극성 매질 및 비극성 매질 중 어느 하나이다.
상기 제1 강유전성 액정층의 자발분극은 상기 제1 배향막쪽으로 향하며, 상기 제2 강유전성 액정층의 자발분극은 상기 제2 배향막쪽으로 향한다.
상기 제1 강유전성 액정층의 자발분극은 상기 제2 배향막쪽으로 향하며, 상기 제2 강유전성 액정층의 자발분극은 상기 제1 배향막쪽으로 향한다.
상기 액정표시장치의 구동방법은 상부기판에 제1 극성의 전계와 동일한 방향의 자발분극을 가지는 제1 강유전성 액정층을 형성하는 단계; 상기 상부기판과 대향하는 하부기판에 형성되어 제2 극성의 전계와 동일한 방향의 자발분극을 가지는 제2 강유전성 액정층을 형성하는 단계; 상기 상부기판과 상기 하부기판 각각에 형성되어 상기 제1 및 제2 강유전성 액정층에 전기장을 인가하기 위한 제1 및 제2 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 강유전성 액정층과 상기 제2 강유전성 액정층 사이에 협지된 네마틱계 액정층을 형성하는 단계; 및 이웃하는 액정셀들에 인가되는 극성이 상반되도록 상기 제1 및 제2 강유전성 액정층들과 상기 네마틱계 액정층에 도트 인버젼 방식으로 극성이 반전되는 전계를 인가하는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 들어나게 될 것이다. The liquid crystal display of the present invention comprises: a first ferroelectric liquid crystal layer formed on the upper substrate and having spontaneous polarization in the same direction as the electric field of the first polarity; A second ferroelectric liquid crystal layer formed on the lower substrate facing the upper substrate and having spontaneous polarization in the same direction as an electric field of a second polarity; A nematic liquid crystal layer sandwiched between the first ferroelectric liquid crystal layer and the second ferroelectric liquid crystal layer; And first and second electrodes formed on each of the upper substrate and the lower substrate to apply an electric field to the first and second ferroelectric liquid crystal layers. The first ferroelectric liquid crystal layer reacts only with the electric field of the second polarity to induce in-plane driving of the nematic liquid crystal layer, and the second ferroelectric liquid crystal layer reacts only with the electric field of the first polarity of the nematic liquid crystal layer. Induces in-plane drive. An electric field whose polarity is reversed is applied to the first and second ferroelectric liquid crystal layers and the nematic liquid crystal layer in a dot inversion manner through the first and second electrodes so that polarities applied to neighboring liquid crystal cells are opposite to each other. do.
Each of the first and second ferroelectric liquid crystal layers operates in a half V switching mode.
The liquid crystal display device includes a first alignment layer formed on the upper substrate; A second alignment layer formed on the lower substrate is further provided.
At least one of the first and second alignment layers is any one of a polar medium and a nonpolar medium.
The spontaneous polarization of the first ferroelectric liquid crystal layer is directed toward the first alignment layer, and the spontaneous polarization of the second ferroelectric liquid crystal layer is directed toward the second alignment layer.
The spontaneous polarization of the first ferroelectric liquid crystal layer is directed toward the second alignment layer, and the spontaneous polarization of the second ferroelectric liquid crystal layer is directed toward the first alignment layer.
The method of driving the liquid crystal display device includes forming a first ferroelectric liquid crystal layer having spontaneous polarization in the same direction as an electric field of a first polarity on an upper substrate; Forming a second ferroelectric liquid crystal layer formed on a lower substrate facing the upper substrate and having a spontaneous polarization in the same direction as an electric field of a second polarity; Forming first and second electrodes formed on each of the upper substrate and the lower substrate to apply an electric field to the first and second ferroelectric liquid crystal layers; Forming a nematic liquid crystal layer sandwiched between the first ferroelectric liquid crystal layer and the second ferroelectric liquid crystal layer; And applying an electric field whose polarity is inverted in a dot inversion manner to the first and second ferroelectric liquid crystal layers and the nematic liquid crystal layer such that polarities applied to neighboring liquid crystal cells are opposite to each other.
Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent through the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
이하, 도 2 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 15.
도 2는 본 발명에 따른 면내 스위칭 모드의 액정표시장치를 나타내는 블럭도이다.2 is a block diagram illustrating an LCD in an in-plane switching mode according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 면내 스위칭 모드의 액정표시장치는 강유전성 액정층 사이에 네마틱계 액정이 협지된 액정패널(64)과, 액정패널(64)의 데이터라인(D)을 구동시키기 위한 데이터 구동부(62)와, 액정패널(64)의 게이트라인(G)을 구동시키기 위한 게이트구동부(63)와, 데이터구동부(62) 및 게이트구동부(63)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(61)와, 액정패널(64)의 공통전극에 공통전압(Vcom)을 공급하기 위한 공통전압발생부(65)를 구비한다.Referring to FIG. 2, in the in-plane switching mode liquid crystal display according to the present invention, a
타이밍제어부(61)는 외부로부터 입력되어진 화소데이터 신호(R,G,B Data)를 데이터 구동부(62)에 공급한다. 또한, 타이밍 제어부(61)는 외부로부터 입력된 제어신호(H,V,DE,CLK)에 응답하여 게이트 구동부(63) 및 데이터 구동부(62) 각각을 제어하기 위한 게이트제어신호(GDC), 데이터제어신호(DDC)를 발생한다. The
게이트 제어신호들(GDC)에는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭신호(GSC), 게이트 출력 이네이블 신호(GOE) 등이 포함된다. 데이터 제어신호들(DDC)에는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭신호(SSC), 소스 출력 이네이블 신호(SOE), 극성제어신호(POL) 등이 포함된다. The gate control signals GDC include a gate start pulse GSP, a gate shift clock signal GSC, a gate output enable signal GOE, and the like. The data control signals DDC include a source start pulse SSP, a source shift clock signal SSC, a source output enable signal SOE, a polarity control signal POL, and the like.
게이트 구동부(63)는 타이밍 제어부(61)로부터의 게이트 제어신호들(GDC)에 응답하여 게이트라인들(G1 내지 Gm)에 순차적으로 게이트 하이전압(VGH)을 공급한다. 이에 따라, 게이트 구동부(63)는 게이트라인(G1 내지 Gm)에 접속된 박막트랜지스터(TFT)가 게이트라인(GL) 단위로 구동되게 한다.
The
데이터 구동부(62)는 타이밍 제어부(61)로부터의 데이터 제어신호들(DDC)에 응답하여 수평기간(H1, H2, ...)마다 1 수평라인분씩의 화소신호를 데이터라인들(D1 내지 Dn)에 공급한다. 특히, 데이터 구동부(62)는 타이밍 제어부(61)로부터의 디지털 화소데이터(R, G, B)를 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터의 감마전압을 이용하여 아날로그 화소신호로 변환하여 공급한다. The
액정패널(64)은 도 3에 도시된 바와 같이 실재에 의해 합착된 상판(100) 및 하판(110)과, 상판(100)과 하판(110) 상에 형성된 제1 및 제2 강유전성 액정층(24,34)과, 제1 및 제2 강유전성 액정층(24,34) 사이에 주입되는 네마틱계 액정(50)을 구비한다. As shown in FIG. 3, the
상판(46)은 상부기판(21)과, 칼라 구현을 위한 칼라필터와, 빛샘을 방지하기 위한 블랙매트릭스와, 공통전압발생부(65)에서 생성된 공통전압(Vcom)이 인가되는 공통전극(22)과, 그들 위에 제1 강유전성 액정 분자(24)의 배향을 위해 도포된 상부배향막(23)으로 구성된다.The upper plate 46 includes a common electrode to which the
하판(48)은 데이터신호가 공급되는 데이터라인들과, 게이트신호가 공급되는 게이트라인들과, 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부에 액정셀들을 스위칭하기 위한 박막트랜지스터와, 박막트랜지스터에 접속되어 액정셀을 구동하는 화소전극(32)과, 그들 위에 제2 강유전성 액정 분자(34)의 배향을 위해 도포된 하부배향막(33)으로 구성된다.The lower plate 48 is connected to data lines to which data signals are supplied, gate lines to which gate signals are supplied, thin film transistors for switching liquid crystal cells at intersections of the data lines and gate lines, and thin film transistors. A
하부 기판(31)의 광입사면과 상부 기판(21)의 광출사면 상에는 광투과축이 직교하는 도시하지 않은 편광판이 각각 부착된다.
On the light incidence surface of the
제1 및 제2 강유전성 액정층(24,34)은 하프 브이 스위칭 모드로 동작하며 자발분극 방향이 서로 다르다. The first and second ferroelectric liquid crystal layers 24 and 34 operate in a half V switching mode and have different spontaneous polarization directions.
예를 들어, 제1 강유전성 액정층(24)이 도 3에 도시된 바와 같이 부극성의 전계 방향과 동일한 자발 분극 방향을 가지면, 제2 강유전성 액정층(34)은 정극성의 전계 방향과 동일한 자발 분극 방향을 가지게 된다. 이 때, 제1 강유전성 액정층(24)은 정극성 전계에 반응하여 제1 강유전성 액정(24)의 자발 분극 방향이 정극성 전계 방향과 동일한 방향으로 바뀌면서 면내 구동되고, 제2 강유전성 액정층(34)은 부극성 전계에 반응하여 제2 강유전성 액정(34)의 자발 분극 방향이 부극성 전계 방향과 동일한 방향으로 바뀌면서 면내 구동된다.For example, when the first ferroelectric
또는, 제1 강유전성 액정층(24)이 도 4에 도시된 바와 같이 정극성 전계 방향과 동일한 자발 분극 방향을 가지면, 제2 강유전성 액정층(34)은 부극성 전계 방향과 동일한 자발 분극 방향을 가지게 된다. 이 때, 제1 강유전성 액정층(24)은 부극성 전계에 반응하여 제1 강유전성 액정(24)의 자발 분극 방향이 부극성 전계 방향과 동일한 방향으로 바뀌면서 면내 구동되고, 제2 강유전성 액정층(34)은 정극성 전계에 반응하여 제2 강유전성 액정의 자발 분극 방향이 정극성 전계 방향과 동일한 방향으로 바뀌면서 면내 구동된다. Alternatively, when the first ferroelectric
네마틱계 액정층(50)은 스위칭각이 90도이며 제1 및 제2 강유전성 액정층(24, 34)과 계면을 형성한다. 이러한 네마틱계 액정층(50)은 자발 분극 방향이 전계 방향과 동일한 방향으로 바뀌면서 면내 구동되는 제1 및 제2 강유전성 액정층(24, 34) 중 어느 하나에 의해 면내 구동이 유도된다.
The nematic
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 면내 스위칭 모드의 액정표시소자의 제조방법을 단계적으로 나타낸다. 여기서, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 제조방법으로 도 3에 도시된 상판과 하판이 제작된다. 5A through 5D are steps of a method of manufacturing a liquid crystal display device in an in-plane switching mode according to the present invention. Here, the upper and lower plates shown in FIG. 3 are manufactured by the manufacturing method shown in FIGS. 5A to 5D.
먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이 기판(51) 상에 전극(52)과 극성 배향막(53)이 형성된다. 전극(52)은 인듐 틴 옥사이드(Indium-Tin-Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로 형성된다. 극성 배향막(53)은 폴리아믹 산(Polyamic acid)과 같이 전기적 음성도(Electric negativity)를 가지므로 전기적으로 극성을 띄며 액정 배향이 가능한 유기 배향물질로 이루어진다. 이 극성 배향막(53)은 강유전성 액정분자들의 배향방향을 설정하기 위하여 러빙처리된다. First, as shown in FIG. 5A, an
이어서, 도 5b에 도시된 바와 같이 전기적인 극성이 거의 없는 비극성 매질(Amphipobic medium)에 기판(51)을 노출시킨 상태에서 강유전성 액정과 유기 용매가 균일하게 혼합된 혼합물을 도포하고 기판(51)의 온도를 140℃∼160℃ 사이의 온도까지 상승시켜 유기용매를 기화시킨다. 그 결과, 기판(51) 상에는 등방상의 강유전성 액정층(54)이 형성된다. 여기서, 비극성 매질은 그 일예로 공기 또는 질소(N2) 분위기로 선택될 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 5B, a mixture of ferroelectric liquid crystals and an organic solvent is uniformly applied in a state in which the
그런 다음, 기판(51)의 온도를 110℃∼85℃ 사이의 상전이 온도로 낮춰 도 5c에 도시된 바와 같이 등방상의 강유전성 액정층(54)을 네마틱상(N*)으로 상전이시킨다. 이 네마틱상(N*)의 강유전성 액정층(54)을 도 5d와 같이 스메틱 C상(Sm C*)으로 상전이시키기 위하여, 기판(51)의 온도를 80℃∼50℃ 사이의 상전이 온도 로 낮춘다. 이 때, 스메틱 C상(Sm C*)으로 상전이되는 과정 중에 도 6에 도시된 바와 같이 강유전성 액정층(54)의 액정분자들에는 자발분극(Ps)이 발현되며 그 자발분극(Ps)의 방향이 극성 배향막(53) 쪽으로 향하게 된다. 즉, 강유전성 액정층(54)의 액정분자들은 스메틱 C상(Sm C*)으로 상전이되면서 외부 전계 없이도 자발분극(Ps)의 방향이 단안정 상태(monostable state)로 일정하게 배열된다. Then, the temperature of the
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 면내 스위칭 모드의 액정표시소자의 제조방법을 단계적으로 나타낸다. 여기서, 도 7a 내지 도 7d에 도시된 제조방법으로 도 4에 도시된 상판과 하판이 제작된다. 7A to 7D illustrate a method of manufacturing a liquid crystal display device in an in-plane switching mode according to another exemplary embodiment of the present invention. Here, the upper and lower plates shown in FIG. 4 are manufactured by the manufacturing method shown in FIGS. 7A to 7D.
먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이 기판(51)에 전극(52)과 배향막(53)을 형성한다. 전극(52)은 인듐틴옥사이드와 같은 투명 도전성 물질로 이루어진다. 배향막(53)은 폴리 아믹산이나 폴리이미드(Polyimide)와 같은 유기 배향물질로 이루어지며 강유전성 액정분자들의 배향방향을 설정하기 위하여 러빙처리된다. First, as shown in FIG. 7A, the
이어서, 도 7b에 도시된 바와 같이 배향막(53)에 비하여 전기적인 음성도가 큰 매질(또는 극성 큰 매질) 예컨대, 물(H2O)나 산소(O2) 분위기 하에 기판(51)을 노출시킨 상태에서 강유전성 액정과 유기 용매가 균일하게 혼합된 혼합물을 도포하고 기판(51)의 온도를 140℃∼160℃ 사이의 온도까지 상승시켜 유기용매를 기화시킨다. 그 결과, 기판(51) 상에는 등방상의 강유전성 액정층(54)이 형성된다. Subsequently, as shown in FIG. 7B, the
등방상의 강유전성 액정층(54)을 도 7c에 도시된 바와 같이 네마틱상(N*)으로 상전이시키기 위하여, 기판(51)의 온도를 110℃∼85℃ 사이의 상전이 온도로 낮 춘다. 그리고 도 7c의 네마틱상(N*)의 강유전성 액정층(54)을 도 7d에 도시된 바와 같이 스메틱 C상(Sm C*)으로 상전이시키기 위하여, 기판(51)의 온도를 80℃∼50℃ 사이의 상전이 온도로 낮춘다. 이 때 스메틱 C상(Sm C*)으로 상전이되는 과정 중에 도 8에 도시된 바와 같이 강유전성 액정층(54)의 액정분자들에는 자발분극(Ps)이 발현되며 그 자발분극(Ps)의 방향이 배향막(53)의 반대측 극성매질 쪽으로 향하게 된다. 이는 배향막(53)에 비하여 그 반대측의 극성매질의 전기적 음성도가 더 크기 때문이다. 즉, 강유전성 액정층(54)의 액정분자들은 스메틱 C상(Sm C*)으로 상전이되면서 외부 전계 없이도 자발분극(Ps)의 방향이 단안정 상태로 일정하게 배열된다.In order to phase-transfer the isotropic ferroelectric
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법을 나타내는 단면도이다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 부극성 전계(E(-))와 일치하는 방향으로 배향된 하프 브이 스위칭 모드의 강유전성 액정분자에 정극성 및 부극성의 외부 전계(E(+),E(-))가 인가될 때의 하프 브이 스위칭 모드의 강유전성 액정분자 배열 변화를 나타낸다. 9A and 9B are cross-sectional views illustrating a method of driving a liquid crystal display according to the present invention. For example, as shown in FIG. 2, an external electric field (E (+)) having a positive polarity and a negative polarity is applied to a ferroelectric liquid crystal molecule of a half-v switching mode oriented in a direction coinciding with the negative electric field (E (−)). It shows a change in the arrangement of the ferroelectric liquid crystal molecules in the half V switching mode when E (−)) is applied.
제1 및 제2 강유전성 액정(24,34)과 네마틱 액정을 가지는 액정패널에 도 9a에 도시된 바와 같이 정극성 전계가 인가되면, 제1 강유전성 액정(24)의 자발 분극 방향이 정극성 전계 방향과 동일한 방향으로 바뀌면서 면내 방향으로 구동하며, 그와 인접하는 네마틱계 액정의 면내 구동을 유도한다. 이와 아울러 정극성 전계 방향과 동일한 자발 분극 방향을 가지는 제2 강유전성 액정(34)은 전계에 반응하지 않고 초기 상태를 유지하게 된다. 이 때, 네마틱계 액정(50)은 제1 강유전성 액정(24)에 의해서 면내 스위칭되므로 수직방향에서 꼬이는 구조가 된다.When a positive electric field is applied to the liquid crystal panel having the first and second ferroelectric
또한, 제1 및 제2 강유전성 액정(24,34)과 네마틱 액정을 가지는 액정패널에 도 9b에 도시된 바와 같이 부극성 전계가 인가되면, 제2 강유전성 액정(34)의 자발 분극 방향이 부극성 전계 방향과 동일한 방향으로 바뀌면서 면내 방향으로 구동하며, 그와 인접하는 네마틱계 액정(50)의 면내 구동을 유도한다. 이와 아울러 부극성 전계 방향과 동일한 자발 분극 방향을 가지는 제1 강유전성 액정(24)은 전계에 반응하지 않고 초기 상태를 유지하게 된다. 이 때, 네마틱계 액정(50)은 제2 강유전성 액정(34)에 의해서 면내 스위칭되므로 수직방향에서 꼬이는 구조가 된다.In addition, when a negative electric field is applied to the liquid crystal panels having the first and second ferroelectric
이러한 면내 스위칭 모드의 액정표시장치는 네마틱계 액정(50)의 면내 구동에 의해 광시야각이 구현될뿐 아니라 그 액정(50)에 수직 전계방식으로 전계를 인가하여 개구율 저하를 최소화할 수 있다. 나아가, 강유전성 액정(24,34)에 의해 네마틱계 액정(50)이 빠르게 회동하므로 네마틱계 액정(50)의 응답속도가 개선될 수 있다. In the in-plane switching mode liquid crystal display device, not only a wide viewing angle is realized by in-plane driving of the nematic
도 10은 하프 브이 스위칭 모드의 강유전성 액정층이 주입된 액정패널이 도트 인버젼 방식으로 구동된 경우를 나타내는 도면이며, 도 11은 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이 하프 브이 스위칭 모드의 강유전성 액정층 사이에 네마틱계 액정층이 주입된 액정패널을 도트 인버젼 방식으로 구동된 경우를 나타내는 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating a case in which a liquid crystal panel into which a ferroelectric liquid crystal layer of a half V switching mode is injected is driven in a dot inversion manner, and FIG. 11 is a ferroelectric liquid crystal of a half V switching mode as illustrated in FIG. 3 or 4. It is a figure which shows the case where the liquid crystal panel in which the nematic liquid crystal layer was injected between layers was driven by the dot inversion system.
도 10에 도시된 바와 같이 하프 브이 스위칭 모드의 강유전성 액정셀이 매트릭스 형태로 배열된 액정표시장치가 부극성의 전기장으로 균일하게 전계 배향되고 그 액정표시장치가 도트 인버젼 방식으로 구동된다면, 강유전성 액정셀은 정극성의 전기장에서만 빛을 투과시키므로 강유전성 액정셀들은 하나 건너 하나씩 빛을 투과시키게 된다. 즉, 기수 수평라인의 기수 액정셀들과 우수 수평라인의 우수 강유전성 액정셀들은 기수 프레임에서 정극성 전기장(+)에 응답하여 빛을 투과시키고 우수 프레임에서 부극성 전기장(-)에 응답하여 빛을 차단한다. 그리고 기수 수평라인의 우수 액정셀들과 우수 수평라인의 기수 강유전성 액정셀들은 기수 프레임에서 부극성 전기장(-)에 응답하여 빛을 차단하고 우수 프레임에서 정극성 전기장(+)에 응답하여 빛을 투과시킨다. 이 때 임의의 하나의 액정셀에는 도 12a에 도시된 바와 같이 60Hz의 데이터 즉, 한 프레임기간마다 극성이 반전되는 전기장이 인가되고 정극성의 전기장이 인가되는 기수 프레임기간(1Fr,3Fr,5Fr)에만 빛을 투과시키게 된다. 따라서, 하프 스위칭 모드의 강유전성 액정셀이 전 패널에 걸쳐 균일하게 전계 배향되고 인버젼 구동되면 관람자가 한 프레임기간마다 주기적으로 빛을 인지하게 되므로 표시화상의 휘도가 저하되고 깜박거리게 된다. As shown in FIG. 10, if a liquid crystal display device in which a ferroelectric liquid crystal cell of a half-v switching mode is arranged in a matrix form is uniformly electric field aligned with a negative electric field and the liquid crystal display device is driven in a dot inversion manner, the ferroelectric liquid crystal Since the cell transmits light only in the positive electric field, ferroelectric liquid crystal cells transmit light one by one. That is, the radix liquid crystal cells in the odd horizontal lines and the even ferroelectric liquid crystal cells in the even horizontal lines transmit light in response to the positive electric field (+) in the odd frame and emit light in response to the negative electric field (-) in the even frame. Block it. The even-numbered liquid crystal cells in the odd horizontal line and the odd-numbered ferroelectric liquid crystal cells in the even horizontal line block light in response to the negative electric field (-) in the odd frame and transmit light in response to the positive electric field (+) in the even frame. Let's do it. At this time, as shown in FIG. 12A, only one odd liquid crystal cell is applied with data of 60 Hz, that is, an odd frame period (1Fr, 3Fr, 5Fr) to which an electric field whose polarity is reversed is applied and a positive electric field is applied. It transmits light. Therefore, when the ferroelectric liquid crystal cell of the half switching mode is uniformly electric field-oriented and inversion driven over the entire panel, the viewer perceives light periodically every frame period, so that the brightness of the display image is reduced and flickers.
반면에 도 11에 도시된 바와 같이 하프 브이 스위칭 모드의 제1 및 제2 강유전성 액정층 사이에 네마틱 액정층이 협지된 액정표시장치가 도트 인버젼 방식으로 구동된다면, 제1 및 제2 강유전성 액정층 중 어느 하나는 정극성의 전기장에서 면내 스위칭되고 나머지 하나는 부극성의 전기장에서 면내 스위칭된다. 예를 들어, 제1 강유전성 액정층이 정극성 전기장에서 면내 스위칭되고, 제2 강유전성 액정층이 부극성 전기장에서 면내 스위칭된다.On the other hand, as shown in FIG. 11, if the liquid crystal display device in which the nematic liquid crystal layer is sandwiched between the first and second ferroelectric liquid crystal layers of the half-v switching mode is driven in a dot inversion manner, the first and second ferroelectric liquid crystals are driven. One of the layers is in-plane switched in the positive electric field and the other is in-plane switched in the negative electric field. For example, the first ferroelectric liquid crystal layer is in-plane switched in the positive electric field, and the second ferroelectric liquid crystal layer is in-plane switched in the negative electric field.
즉, 기수 수평라인의 기수 액정셀들과 우수 수평라인의 우수 강유전성 액정셀들은 기수 프레임에서 정극성 전기장(+)에 응답하여 빛을 투과시키고 우수 프레 임에서 부극성 전기장(-)에 응답하여 빛을 투과한다. 그리고 기수 수평라인의 우수 액정셀들과 우수 수평라인의 기수 강유전성 액정셀들은 기수 프레임에서 부극성 전기장(-)에 응답하여 빛을 투과하고 우수 프레임에서 정극성 전기장(+)에 응답하여 빛을 투과시킨다. 이 때 임의의 하나의 액정셀에는 도 12b에 도시된 바와 같이 60Hz의 데이터 즉, 한 프레임기간마다 극성이 반전되는 전기장이 인가되고 정극성의 전기장이 인가되는 기수 프레임기간(1Fr,3Fr,5Fr)과 부극성의 전기장이 인가되는 우수 프레임기간(2Fr,4Fr,6Fr)에서 빛을 투과시키게 된다. 따라서, 하프 스위칭 모드의 강유전성 액정셀이 전 패널에 걸쳐 균일하게 전계 배향되고 인버젼 구동되어도 관람자가 모든 프레임기간마다 빛을 인지하게 되므로 표시화상의 휘도가 향상된다.That is, the radix liquid crystal cells in the odd horizontal lines and the even ferroelectric liquid crystal cells in the even horizontal lines transmit light in response to the positive electric field (+) in the radix frame and in response to the negative electric field (-) in the even frame. Penetrates. The even liquid crystal cells of the odd horizontal lines and the odd ferroelectric liquid crystal cells of the even horizontal lines transmit light in response to the negative electric field (-) in the odd frame and transmit light in response to the positive electric field (+) in the even frame. Let's do it. In this case, as shown in FIG. 12B, the data of 60 Hz, that is, the odd frame periods (1Fr, 3Fr, 5Fr) to which an electric field whose polarity is inverted is applied and a positive electric field is applied to any one liquid crystal cell as shown in FIG. Light is transmitted in the excellent frame periods 2Fr, 4Fr, and 6Fr to which a negative electric field is applied. Therefore, even when the ferroelectric liquid crystal cell of the half switching mode is uniformly field-oriented and inversion driven over the entire panel, the viewer perceives light every frame period, thereby improving the brightness of the display image.
도 13a 및 도 13b는 종래 비틀린 네마틱 모드 액정표시장치와 본 발명에 따른 면내 스위칭 모드 액정표시장치의 시야각 특성을 나타내는 도면이다. 도 13a 및 도 13b에서 방위각 90도, 270도, 180도, 0도 각각은 상/하/좌/우시야각을 나타내며, 동심원은 표시면으로부터의 방위각으로 경사진 경사각을 나타낸다.13A and 13B are views illustrating viewing angle characteristics of a conventional twisted nematic mode liquid crystal display and an in-plane switching mode liquid crystal display according to the present invention. 13A and 13B, the azimuth angles of 90 degrees, 270 degrees, 180 degrees, and 0 degrees respectively represent up / down / left / right viewing angles, and the concentric circles represent inclination angles inclined at an azimuth angle from the display surface.
도 13a에 도시된 바와 같이 종래 비틀린 네마틱 모드의 액정표시장치는 방위각 45도, 135도, 225도, 315도의 경사각 10도에서 콘트라스트 100을 얻을 수 있으며, 경사각 50도 이상에서 콘트라스트 0~10을 얻을 수 있다. 즉, 종래 비틀린 네마틱 모드의 액정표시장치는 고 콘트라스트를 얻을 수 있는 시야각이 상대적으로 좁다. As shown in FIG. 13A, the liquid crystal display of the conventional twisted nematic mode can obtain
또한, 종래 비틀린 네마틱 모드의 액정표시장치의 경우, 상/하/좌/우 방향의 시야각에 따른 휘도는 인가되는 전압에 따라 증가하여야 하지만 전압은 증가하는데 휘도가 감소하는 계조 반전 현상이 발생한다. 예를 들어, 도 14a에 도시된 바와 같이 좌/우 방향의 약 50도 부근에서 0그레이 레벨이 95 그레이 레벨보다 밝기가 증가한다. 또한, 도 14b에 도시된 바와 같이 상/하 방향의 약 20~30도 부근에서 255 그레이 레벨이 223 그레이 레벨보다 밝기가 감소하고, 191 그레이 레벨이 63 그레이 레벨보다 밝기가 감소한다.In addition, in the liquid crystal display of the conventional twisted nematic mode, the luminance according to the viewing angle in the up / down / left / right directions should be increased according to the applied voltage, but a gray level inversion phenomenon occurs in which the luminance decreases as the voltage increases. . For example, as shown in FIG. 14A, the brightness of the 0 gray level increases more than the 95 gray level near about 50 degrees in the left / right direction. In addition, as shown in FIG. 14B, the brightness of the 255 gray level decreases from the 223 gray level and the brightness of the 191 gray level decreases from the 63 gray level near about 20-30 degrees in the up / down direction.
도 13b에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 면내 스위칭 모드의 액정표시장치는 방위각 45도, 135도, 225도, 315도의 경사각 40도에서 콘트라스트 100을 얻을 수 있으며, 경사각 70도에서 콘트라스트 10을 얻을 수 있다. 그리고, 시야각 특성이 상/하/좌/우 대칭이어서, 상/하/좌/우 시야각의 범위가 넓다. 즉, 본 발명에 따른 면내 스위칭 모드의 액정표시장치는 종래 비틀린 네마틱 모드의 액정표시장치에 비해 고 콘트라스트를 얻을 수 있는 시야각이 상대적으로 넓다. 또한, 본 발명에 따른 면내 스위칭 모드의 액정표시장치의 색좌표는 도 15에 도시된 바와 같이 표준 백색광([x,y]=[0.329,0.333])의 좌표와 인접하게 위치하므로 화이트 밸런스 조정이 용이하다.
As shown in FIG. 13B, the in-plane switching mode liquid crystal display according to the present invention can obtain
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 면내 스위칭 모드의 액정표시장치 및 그 구동방법은 상/하부기판 각각에 형성된 제1 강유전성 액정층과 제2 강유전성 액정층이 서로 다른 극성의 전기장에 각각 반응하여 네마틱계 액정층의 액정분자의 면 내 구동을 유도할 수 있다. 이와 같이, 서로 다른 극성의 전기장에 각각 반응하는 제1 및 제2 강유전성 액정층에 의해 본 발명에 따른 액정표시장치에 인가되는 전압의 극성에 관계없이 액정표시장치는 모든 프레임에서 화상을 구현할 수 있다.As described above, the liquid crystal display and the driving method of the in-plane switching mode according to the present invention, the first ferroelectric liquid crystal layer and the second ferroelectric liquid crystal layer formed on each of the upper and lower substrates in response to the electric field of different polarities, respectively In-plane driving of the liquid crystal molecules of the tick-based liquid crystal layer can be induced. As such, regardless of the polarity of the voltage applied to the liquid crystal display according to the present invention by the first and second ferroelectric liquid crystal layers respectively reacting to electric fields of different polarities, the liquid crystal display may implement an image in every frame. .
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
Claims (12)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040021985A KR100994232B1 (en) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | Liquid crystal display of in-plane-switching mode and method of driving the same |
US11/091,199 US7576814B2 (en) | 2004-03-29 | 2005-03-28 | Liquid crystal display device of in-plane switching mode, method of fabricating the same, and method of driving the same |
JP2005095654A JP4794884B2 (en) | 2004-03-29 | 2005-03-29 | Horizontal electric field drive mode liquid crystal display device |
US12/253,546 US7808604B2 (en) | 2004-03-29 | 2008-10-17 | Liquid crystal display device of in-plane switching mode, method of fabricating the same, and method of driving the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040021985A KR100994232B1 (en) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | Liquid crystal display of in-plane-switching mode and method of driving the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20050096566A KR20050096566A (en) | 2005-10-06 |
KR100994232B1 true KR100994232B1 (en) | 2010-11-15 |
Family
ID=37276623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040021985A KR100994232B1 (en) | 2004-03-29 | 2004-03-31 | Liquid crystal display of in-plane-switching mode and method of driving the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100994232B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100602914B1 (en) * | 2004-06-26 | 2006-07-19 | 한국철도기술연구원 | Ground overcurrent protective relaying schemes for ungrounded DC power supply system and the controlling method for the system |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003315825A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Sharp Corp | Liquid crystal optical element |
-
2004
- 2004-03-31 KR KR1020040021985A patent/KR100994232B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003315825A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Sharp Corp | Liquid crystal optical element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20050096566A (en) | 2005-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4359631B2 (en) | Method and apparatus for driving liquid crystal display device | |
US7808604B2 (en) | Liquid crystal display device of in-plane switching mode, method of fabricating the same, and method of driving the same | |
JP5290419B2 (en) | Active matrix substrate, liquid crystal panel, liquid crystal display device, liquid crystal display unit, television receiver | |
JP2004533647A (en) | Liquid crystal device | |
WO2007043148A9 (en) | Liquid crystal display and displaying method | |
KR20090033202A (en) | Manufacturing method of liquid crystal display device and liquid crystal display device | |
CN108267905B (en) | Liquid crystal display device having a plurality of pixel electrodes | |
JP2014119757A (en) | Display device | |
US11054682B2 (en) | Liquid crystal display device and driving method thereof | |
KR101012944B1 (en) | Aligning method under electric field of ferroelectric liquid crystal and liquid crystal display using the same | |
KR100994232B1 (en) | Liquid crystal display of in-plane-switching mode and method of driving the same | |
KR101292149B1 (en) | Liquid crystal display and driving method thereof | |
KR101411678B1 (en) | Liquid Crystal Display Device | |
KR100695302B1 (en) | Driving method for the lcd | |
US20070146264A1 (en) | Liquid crystal display and driving method thereof | |
KR100538330B1 (en) | Liquid crystal display and driving method thereof | |
US10969640B2 (en) | Liquid crystal display device and driving method thereof | |
CN108873513B (en) | Array substrate, liquid crystal display panel and driving method thereof | |
JP2984788B2 (en) | Display element device and display element driving method | |
KR100768196B1 (en) | Method for transient driving of optically compensated birefringence liquid crystal display and apparatus thereof | |
KR20070099171A (en) | Method for driving in-plane switching mode liquid crystal display device | |
JP2004077541A (en) | Liquid crystal element and method for driving the same | |
JP5032010B2 (en) | Liquid crystal display device and driving method thereof | |
KR100788394B1 (en) | In-plane switching mode liquid crystal display device | |
KR20150043767A (en) | Method of driving a display panel and display apparatus performing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130930 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141021 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151028 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161012 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171016 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181015 Year of fee payment: 9 |