KR101190411B1 - Vertical aligned neomatic liquid crystal mode controlled by mixed-field - Google Patents
Vertical aligned neomatic liquid crystal mode controlled by mixed-field Download PDFInfo
- Publication number
- KR101190411B1 KR101190411B1 KR1020100004532A KR20100004532A KR101190411B1 KR 101190411 B1 KR101190411 B1 KR 101190411B1 KR 1020100004532 A KR1020100004532 A KR 1020100004532A KR 20100004532 A KR20100004532 A KR 20100004532A KR 101190411 B1 KR101190411 B1 KR 101190411B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- common electrode
- electrode
- liquid crystal
- substrate
- vertical
- 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
- 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/13306—Circuit arrangements or driving methods for the control of single liquid crystal cells
-
- 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
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
-
- 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
- G02F1/134381—Hybrid switching mode, i.e. for applying an electric field with components parallel and orthogonal to the substrates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Geometry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
Abstract
본 발명은 수직전기장 및 수평자기장의 방향을 적절히 조절하여 성능을 개선한 혼합전계 수직형 액정표시소자에 관한 것으로, 제1기판과; 상기 제1기판과 이격되어 배치되는 제2기판과; 상기 제1기판 상에 수직교차되어 형성되는 게이트배선 및 데이터배선과; 상기 게이트배선 및 데이터배선의 교차부위에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 제1기판의 내측에 위치하며 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극과; 상기 화소전극의 내측에 형성되는 절연층과; 상기 절연층의 내측에 위치하는 패턴전극인 제1공통전극과; 상기 제1공통전극의 내측면에 위치하는 제1수직배향막과; 상기 제2기판의 내측에 위치하며 패턴전극 형상으로 이루어지는 제2공통전극과; 상기 제2공통전극의 내측면에 위치하는 제2수직배향막과; 상기 제1수직배향막과 상기 제2수직배향막 사이에 위치하는 액정층을 포함하는 혼합전계 수직형 액정표시소자를 제공한다. The present invention relates to a mixed field vertical liquid crystal display device having improved performance by appropriately adjusting the direction of the vertical electric field and the horizontal magnetic field, the first substrate; A second substrate spaced apart from the first substrate; Gate wiring and data wiring formed on the first substrate by vertical crossing; A thin film transistor formed at an intersection of the gate wiring and the data wiring; A pixel electrode positioned inside the first substrate and connected to the thin film transistor; An insulating layer formed inside the pixel electrode; A first common electrode serving as a pattern electrode located inside the insulating layer; A first vertical alignment layer disposed on an inner side surface of the first common electrode; A second common electrode positioned inside the second substrate and having a pattern electrode shape; A second vertical alignment layer disposed on an inner side surface of the second common electrode; A mixed field vertical liquid crystal display device including a liquid crystal layer positioned between the first vertical alignment layer and the second vertical alignment layer is provided.
Description
본 발명은 혼합전계 수직형 액정표시소자에 관한 것으로, 더 상세하게는 수직전기장 및 수평자기장의 방향을 적절히 조절하여 성능을 개선한 혼합전계 수직형 액정표시소자에 관한 것이다. The present invention relates to a mixed field vertical liquid crystal display device, and more particularly, to a mixed field vertical liquid crystal display device having improved performance by appropriately adjusting the directions of the vertical electric field and the horizontal magnetic field.
근래, 핸드폰, PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용하는 경박단소용의 평판장치에 대한 요구가 점차로 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등이 활발히 연구되고 있으나, 이 중 특히 구동수단의 용이성 및 고화질의 구현을 할 수 있는 액정표시소자(LCD)가 각광받고 있다. Recently, with the development of various portable electronic devices such as mobile phones, PDAs, notebook computers, there is an increasing demand for flat and thin flat panel devices. LCD (Liquid Crystal Display) and PDP (Plasma Display Panel) have been actively studied as such flat panel display devices. Among them, liquid crystal display (LCD), which can realize the ease of driving and high quality, has been in the spotlight. have.
상기 액정표시소자 중 하나로 비틀린 네마틱(TN:twisted neomatic)모드의 액정표시소자를 들 수 있다. One of the liquid crystal display devices may be a liquid crystal display device in a twisted neomatic (TN) mode.
상기 TN 모드 액정표시소자는 오프 상태에서 빛이 완전히 차단되지 않기 때문에 콘트라스트비가 좋지 않을 뿐 아니라 콘트라스비가 각도에 따라 변하며, 각도가 변화함에 따라 중간조의 휘도가 반전하는 등 안정적인 화상을 얻기 어렵다. In the TN mode liquid crystal display, since the light is not completely blocked in the off state, the contrast ratio is not good, and the contrast ratio changes with the angle, and it is difficult to obtain a stable image such that the brightness of the halftone is reversed as the angle changes.
상기 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방법이 제시되었는데, 상기 해결방안으로서 필름보상형모드와, 화소를 여러도메인으로 나눠 각각의 도메인의 주시야각 방향을 달리하여 시야각을 보상하는 멀티도메인 모드와, 동일 기판상에 두개의 전극을 위치시켜 수평방향의 전계가 일어나도록 하는 횡전계 모드가 있다. In order to solve the above problems, various methods have been proposed. As a solution, a film compensation mode and a multi-domain mode for compensating a viewing angle by dividing pixels into different domains and varying the viewing angles of respective domains are performed on the same substrate. There is a transverse electric field mode in which two electrodes are placed in a horizontal field so that a horizontal electric field occurs.
한편, 수직배향(VA: Vertical Alignment) 액정표시소자는 유전율 이방성이 음인 네가티브형 액정과 수직배향막을 이용하는 것으로써, 전압이 인가되지 않은 상태에서는 액정분자의 장축이 배향막 평면에 수직배열하고 기판에 부착되어 있는 편광판의 편광축을 상기 액정분자의 장축과 수직하게 배치하여 흑색바탕모드를 표시하도록 한다. 반면에 전압이 인가되면 네가티브형 액정분자의 전계에 대해 비스듬하게 배향하는 성질에 의해 액정분자의 장축이 배향막 평면의 수직방향에서 배향막 평면쪽으로 움직이게 하여 빛을 투과시킨다. On the other hand, the vertical alignment (VA) liquid crystal display uses a negative liquid crystal having a negative dielectric anisotropy and a vertical alignment layer. In the state where no voltage is applied, the long axis of the liquid crystal molecules is vertically aligned with the plane of the alignment layer and attached to the substrate. The polarization axis of the polarizing plate is arranged perpendicular to the long axis of the liquid crystal molecules so as to display a black background mode. On the other hand, when a voltage is applied, the long axis of the liquid crystal molecules moves toward the alignment layer plane from the vertical direction of the alignment layer plane due to the property of being oriented obliquely with respect to the electric field of the negative type liquid crystal molecule to transmit light.
이와 같은 수직배향모드 액정표시소자를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. Such a vertical alignment mode liquid crystal display will be described with reference to the drawings.
도 1은 종래 기술에 의한 PVA 모드 액정표시소자의 평면도이고, 도 2는 도 1 의 Ⅰ-Ⅰ 선상의 절단면도이다.1 is a plan view of a PVA mode liquid crystal display device according to the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 1.
박막트랜지스터(TFT,113)는 상기 게이트 배선(111)에서 분기된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상부에 적층된 게이트 절연막과, 상기 게이트 전극 상부에 섬(island) 모양으로 형성된 반도체층과, 상기 데이터 배선(112)에서 분기되어 상기 반도체층 상부에 형성된 소스/드레인 전극으로 구성된다.The thin film transistor TFT may include a gate electrode branched from the
한편, 상부기판(121)에는 전계가 불안정하여 액정의 배향을 제어하기가 어려운 영역에서 발생하는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스층(122)과, 화면 상에 색상을 표현하기 위해 상기 블랙 매트릭스층(122) 사이에 형성되는 R,G,B의 컬러필터층(123)과, 상기 컬러필터층(123) 상부에 적층되어 하부기판(111)의 화소전극(117)에 대향하는 공통전극(124)과, 상기 공통전극(124)의 소정 부위에 형성되어 전계 왜곡으로 액정 방향자를 제어하는 복수개의 제 2 슬릿(131)과, 상기 제 2 슬릿(131)을 가지는 공통전극(124)을 포함한 전면에 형성되어 액정분자의 배열을 제어하는 제 2 수직배향막(130)이 구비되어 있다.On the other hand, the
도 2에서의 미설명 부호인 160은 위상차 필름을 나타낸 것이고, 161은 편광필름을 나타낸 것이다. 위상차 필름 및 편광필름은 상,하부 기판(121,111)의 외측면에 각각 부착된다. In FIG. 2,
상기 제 1 슬릿(133) 및 제 2 슬릿(131)은 서로 평행하는 사선모양으로 교번 배치되어 멀티도메인을 형성한다. The
상기 화소전극(117) 및 공통전극(124) 내측면에는 액정 분자의 배열을 제어하기 위한 제1수직배향막(129)이 더 구비된다.The inner surface of the
그리고, 상기 상, 하부 기판(111,121) 사이에는 액정층(100)이 더 형성되는데, VA 모드의 액정표시소자에는 유전율 이방성이 음인 네가티브 액정을 사용하여, 초기에 액정 분자의 장축이 기판 평면에 수직 배열되도록 한다.Further, the
이와 같이 형성된 액정표시소자는 하나의 단위 픽셀에 대해서, 하부기판(111)의 제 1 슬릿(133)과 상부기판(121)의 제 2 슬릿(131)에 의해 다수개의 영역으로 나뉘는 멀티-도메인(multi-domain)이 된다.The liquid crystal display device formed as described above includes a multi-domain divided into a plurality of regions by the
이러한 PVA 모드 액정표시소자에 일정한 전압을 걸어 온 시켜 주면, 도 2에 도시된 바와 같은 등전위면(110)이 형성되고, 액정층(100)의 액정분자가 등전위면(110)에 따라 일정한 방향으로 눕게 되며, 이에 따라 빛이 통과하게 된다. When a constant voltage is applied to the PVA mode liquid crystal display device, an
그런데, 도 3a, b를 참조하면, 상기 액정표시소자에 전압을 걸어주었을 때 상기 제1슬릿(133)과 상기 제2슬릿(131)의 사이 중앙부(A)에는 거의 수직전계가 걸리므로, 상기 중앙부(A)부에 존재하는 액정소자는 수직전기장으로 인하여 응답속도가 저하되어 디스클리네이션 라인(disclination line) 현상이 발생하는 문제점이 발생한다. 더욱이, 도 3a와 같이 낮은 전압(1V)이 걸리는 경우에도 응답속도가 저하되는 동일한 문제점이 발생한다. 이러한 이유로 상기 액정표시소자는 투과율 개선의 한계를 가진다는 문제점을 가진다.
However, referring to FIGS. 3A and 3B, when a voltage is applied to the liquid crystal display, a vertical electric field is almost applied to the central portion A between the
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 복수개의 공통전극을 이용하여 수평자기장 및 수직자기장을 적절히 조절함으로써 투과율을 더욱 더 향상시킨 액정표시소자를 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device further improving transmittance by appropriately adjusting a horizontal magnetic field and a vertical magnetic field using a plurality of common electrodes.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 제1기판(10)과; 상기 제1기판(10)과 이격되어 배치되는 제2기판(15)과; 상기 제1기판(10) 상에 수직교차되어 형성되는 게이트배선(11) 및 데이터배선(12)과; 상기 게이트배선(11) 및 데이터배선(12)의 교차부위에 형성된 박막트랜지스터(13)와; 상기 제1기판(10)의 내측에 위치하며 상기 박막트랜지스터(13)와 연결되는 화소전극(20)과; 상기 화소전극(20)의 내측에 형성되는 절연층(35)과; 상기 절연층(35)의 내측에 위치하며 세브론 형상의 패턴전극인 제1공통전극(40)과; 상기 제1공통전극(40)의 내측면에 위치하는 제1수직배향막(45)과; 상기 제2기판(15)의 내측에 위치하며 세브론 형상의 패턴전극인 제2공통전극(50)과; 상기 제2공통전극(50)의 내측면에 위치하는 제2수직배향막(65)과; 상기 제1수직배향막(45)과 상기 제2수직배향막(65) 사이에 위치하는 액정층(70)을 포함하되, 상기 제1공통전극의 패턴전극을 형성하는 슬릿은 상기 제2공통전극의 패턴전극을 형성하는 슬릿과 수평방향으로 이격되어 평행하게 형성되며, 상기 제1공통전극의 전압은 상기 제2공통전극의 전압보다 낮게 설정하여 수직전계를 형성하고, 상기 화소전극의 전압은 상기 제2공통전극 전압보다 높게 설정하여 상기 화소전극과 상기 제2공통전극 사이에 수직전계를 형성함과 동시에 상기 화소전극과 제1공통전극 사이에 수평전계를 형성하는 것을 특징으로 하는 혼합전계 수직형 액정표시소자를 제공한다. The present invention to achieve the above object, the first substrate (10); A
바람직하게는, 상기 제2기판과 상기 제2공통전극 사이에 위치하는 칼라필터를 포함하고, 상기 제1공통전극의 패턴은 상기 제2공통전극의 패턴과 서로 엇갈리게 배치된다. Preferably, a color filter is disposed between the second substrate and the second common electrode, wherein the pattern of the first common electrode is alternately arranged with the pattern of the second common electrode.
상기 화소전극에 인가되는 전압의 극성에 따라 제1공통전극에 극성을 전환하여 공급하는 전압변환공급부를 더 포함한다. The apparatus may further include a voltage conversion supply unit configured to switch the polarity to supply the first common electrode according to the polarity of the voltage applied to the pixel electrode.
상기 제1,2공통전극은 ITO(Indium tin oxide) 또는 IZO(Indium zinc oxide)와 같은 투명도전물질로 이루어지는 것이 더 바람직하다. The first and second common electrodes may be made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
다른 한편, 본 발명은 제1기판(310)과; 상기 제1기판(310)과 이격되어 배치되는 제2기판(315)과; 상기 제1기판(310) 상에 수직교차되어 형성되는 게이트배선 및 데이터배선과; 상기 게이트배선 및 데이터배선의 교차부위에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 제1기판(310)의 내측에 위치하며 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극(320)과; 상기 화소전극(320)의 내측에 형성되는 절연층(335)과;상기 절연층(335)의 내측에 위치하는 세브론 형상의 패턴전극인 제1공통전극(340)과; 상기 제1공통전극(340)의 내측면에 위치하는 제1수직배향막(345)과; 상기 제2기판(315)의 내측에 위치하며, 내측면에 다수개의 돌기부(351)를 구비하는 제2공통전극(350)과; 상기 제2공통전극(350)의 내측면에 위치하는 제2수직배향막(365)과; 상기 제1수직배향막(345)과 상기 제2수직배향막(365) 사이에 위치하는 액정층(370)을 포함하되, 상기 제1공통전극의 패턴전극을 형성하는 슬릿은 상기 제2공통전극의 돌기부와 수평방향으로 이격되어 평행하게 형성되며, 상기 제1공통전극의 전압은 상기 제2공통전극의 전압보다 낮게 설정하여 수직전계를 형성하고, 상기 화소전극의 전압은 상기 제2공통전극 전압보다 높게 설정하여 상기 화소전극과 상기 제2공통전극 사이에 수직전계를 형성함과 동시에 상기 화소전극과 제1공통전극 사이에 수평전계를 형성하는 것을 특징으로 하는 혼합전계 수직형 액정표시소자를 제공한다. On the other hand, the present invention and the
상술한 본 발명에 따르면, 복수개의 공통전극을 이용하여 화소 내 모든 곳에서 약간 기울어진 수직전기장이 걸리게 함으로써 디스클리네이션 라인 현상 없이 음의 액정이 신속히 응답할 수 있다는 장점을 가진다. According to the present invention described above, the negative electric liquid may be quickly responded without a disclination line phenomenon by using a plurality of common electrodes to cause a vertical electric field slightly inclined in all the pixels.
또한, 본 발명에 따르면, 공통전극의 패턴 사이의 간격을 넓게 형성하여 투과율을 더욱 더 향상시킬 수 있다는 장점을 가진다.
In addition, according to the present invention, it is possible to further improve the transmittance by forming a wide interval between the pattern of the common electrode.
도 1은 종래의 액정표시소자의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I 의 단면도이다.
도 3은 도 1의 액정표시소자의 액정에서의 전기적 특성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시소자의 평면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ 부의 단면도이다.
도 6 a,b는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시소자의 전기적 특성을 도시한 도면이다.
도 7 a,b는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시소자의 전기적 특성을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시소자의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
10 : 제1기판 15: 제2기판
20 : 화소전극 40 : 제1공통전극
50 : 제2공통전극 70 : 액정층1 is a plan view of a conventional liquid crystal display device.
FIG. 2 is a cross-sectional view of II of FIG. 1.
3 is a diagram illustrating electrical characteristics of a liquid crystal of the liquid crystal display of FIG. 1.
4 is a plan view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of the II-II part of FIG.
6 a and b illustrate electrical characteristics of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
7 a and b illustrate electrical characteristics of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
<Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
10: first substrate 15: second substrate
20: pixel electrode 40: first common electrode
50: second common electrode 70: liquid crystal layer
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자에 대해 상세하게 살펴본다.Hereinafter, a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시소자의 평면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ 부의 단면도이다. 4 is a plan view of a liquid crystal display device according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the II-II part of FIG. 4.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.
도 4,5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시소자는, 제1,2기판(10)(15), 게이트배선(11), 데이터배선(12), 박막트랜지스터(13), 화소전극(20), 절연층(35), 제1,2 공통전극(40)(50), 제1,2수직배향막(45)(65), 칼러필터(16), 제1,2편광판(80)(81) 및 액정층(70)으로 이루어진다. 4 and 5, the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, the first and
상기 제1기판(10)은 상기 제2기판(15)과 일정간격 이격되어 배치되며, 상기 제1,2기판(10)(15)은 유리재질로 이루어진다. The
상기 게이트배선(11)은 외부의 구동회로로부터 주사신호가 인가되고, 상기 데이터배선(12)은 화상신호가 인가되며, 상기 게이트배선(11)과 상기 데이터배선(12)은 교차되어 형성된다. A scan signal is applied to the
그리고 상기 박막트랜지스터(13)는 상기 데이터배선(12)과 게이트배선(11)의 교차부위에 형성된다. The
한편, 상기 제1기판(10)의 내측(도면에서는 상측)에는 상기 박막트랜지스터(13)와 연결되는 화소전극(20)이 설치된다. 상기 화소전극(20)은 상기 박막트랜지스터(13)와 연결되어 액정을 동작시킨다. On the other hand, a
상기 화소전극(20)의 내측에는 절연층(35)이 형성되고, 상기 절연층(35)은 이산화규소(SiO2) 또는 질화규소(SiNx)로 이루어진다. 상기 절연층(35)은 상기 화소전극(20)과 상기 제1공통전극(40) 사이를 절연시켜 양 전극 사이에서 단락이 발생하는 것을 방지한다. An insulating
그리고 상기 절연층(35)의 내측에는 제1공통전극(40)이 형성된다. 상기 제1공통전극(40)은 패턴화된 전극으로 형성되는데, 상기 패턴형상은 세브론 형태이다. The first
상기 제1공통전극(40) 및 상기 절연층(35)의 내측에는 제1수직배향막(45)이 형성되는데, 상기 제1수직배향막(45)은 액정분자를 배향하는 기능을 가진다. A first
한편, 상기 제2기판(15)의 내측(도 5의 하측)에는 패턴된 전극 형상으로 이루어지는 제2공통전극(50)이 형성된다. 상기 제2공통전극(50)에 인가되는 전압은 패턴 형성된 전극의 폭과 간격에 따라 달라질 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 제2공통전극을 패턴형성하는 제2슬릿(31)은 상기 제1공통전극의 패턴전극을 형성하는 제1슬릿(33)과 수평으로 일정거리 이격되어 평행하게 형성된다. Meanwhile, a second
상기 제2기판(15)과 상기 제2공통전극(50)의 사이에는 칼라필터층(16)이 형성된다. The
상기 제2공통전극(50)은 상기 제1공통전극(40)과 상이한 극성을 가지며, 인가되는 전압은 액정의 종류에 따라 달라진다. The second
상기 제1,2공통전극(40)(50)은 ITO(Indium tin oxide) 또는 IZO(Indium zinc oxide)와 같은 투명도전물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 상기 제1,2공통전극(40)(50)은 일정한 전압으로 고정되고 화소전극은 신호에 따라 전압이 변화하여 화소의 다양한 밝기들을 표현한다. 본 실시예에서는 상기 제1공통전극을 -1.5V, 제2공통전극을 0V, 화소전극을 1V로 설정하였으나, 하나의 전원공급부 기 제1,2공통전극에 동시에 연결하여 동일한 전압을 공급하거나, 양 공통전극을 0V로 설정할 수도 있다. The first and second
또한, 상기 화소전극에 주기적으로 극성이 변화하는 전압이 인가되는 경우에는, 상기 화소전극(20)에 인가되는 전압의 극성에 따라 제1공통전극(40)에 극성을 전환하여 공급하는 전압변환공급부(90)가 형성된다. 상기 전압변환공급부(90)는, 상기 화소전극에 +전압이 공급되는 경우에는 상기 제1공통전극에 -전압을 공급하고, 상기 화소전극에 -전압이 공급되는 경우에는 상기 제1공통전극에 +전압을 공급한다. In addition, when a voltage whose polarity is periodically changed is applied to the pixel electrode, a voltage conversion supply unit for switching the polarity to supply the first
그리고 상기 제1공통전극(40)의 패턴은 상기 제2공통전극(50)의 패턴과 서로 엇갈리게 형성된다. 상기 제2공통전극(50)의 내측에는 제2수직배향막(65)이 형성되어 상기 액정 분자를 배향한다. The pattern of the first
그리고, 상기 제1,2수직배향막(45)(65)의 사이에는 유전율 이방성이 음인 네가티브액정으로 이루어진 액정층(70)이 형성되고, 상기 제1,2기판(10)(11)의 외측에는 제1,2편광판(80)(81)이 설치된다. Further, a
이하, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시소자는 다음과 같이 작동된다.Hereinafter, the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention configured as described above operates as follows.
상기 액정표시소자에 전압이 인가되지 아니하는 경우, 상기 액정층의 액정소자는 제1,2수직배향막(45)(65)에 의하여 수직방향으로 모두 위치하게 된다. When no voltage is applied to the liquid crystal display, the liquid crystal elements of the liquid crystal layer are positioned in the vertical direction by the first and second vertical alignment layers 45 and 65.
도 6a를 참조하면, 액정소자를 작동시키기 위하여 상기 액정표시소자의 화소전극(20)에는 1V의 전압을 인가하고, 상기 제1공통전극(40)에는 -1.5V를 인가하며, 상기 제2공통전극(50)은 기준전압으로 0 V를 인가한 예이다.Referring to FIG. 6A, in order to operate the liquid crystal device, a voltage of 1 V is applied to the
상기 전압들을 각각의 전극에 인가한 경우, 화소전극(20)과 제2공통전극(50) 사이에서는 수직전계가 형성되고, 상기 화소전극(20)과 제1공통전극(40) 사이에서는 수평전계가 발생한다. 이와 동시에 상기 제1공통전극(40)과 제2공통전극(50) 사이에는 준수평전계가 발생하게 되어 화소 내 모든 곳에서 약간 경사진 수직 전기장이 걸리게 된다. When the voltages are applied to each electrode, a vertical electric field is formed between the
특히, 슬릿과 슬릿의 중앙부인 "B"부의 등전위면(95)을 살펴보면 수평으로 형성되어 있지 아니하고 확실히 경사지게 형성되어 있다는 점에서 경사진 전기장이 형성되어 있음을 알 수 있다. In particular, when looking at the
이에 따라, 화소전극(20)에 전압이 인가되었을 때 음의 액정이 전체적으로 빠르게 응답하여 응답성이 향상되고, 이에 따라 슬릿의 폭을 증가시킴으로써 투과율을 향상시킨다.Accordingly, when a voltage is applied to the
이와 같은 현상은 수직전계가 더 높아지는 경우에도 확실하게 나타남을 알 수 있다. This phenomenon can be seen clearly when the vertical electric field is higher.
도 6b는 상기 화소전극에 3V를 인가하여 수직전계를 더 높인 경우의 액정표시소자의 전기적특성을 나타낸 도면이다. 도 6b를 참조하면, 상기 화소전극의 전압을 3V로 승압하여 수직전계를 더 높인 경우에도 여전히 "B"부의 등전위면은 경사지게 형성되어 경사진 수직전기장이 형성되는 것을 알 수 있다. FIG. 6B is a diagram illustrating electrical characteristics of the liquid crystal display when the vertical electric field is increased by applying 3 V to the pixel electrode. Referring to FIG. 6B, even when the voltage of the pixel electrode is increased to 3V to increase the vertical electric field, the equipotential surface of the “B” portion is still formed to be inclined to form an inclined vertical electric field.
도 7 a,b는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시소자의 전기적 특성을 도시한 도면이다. 7 a and b illustrate electrical characteristics of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시소자는, 제3공통전극의 패턴의 폭을 5㎛로 형성하고, 패턴의 간격을 본 발명의 제1실시예(15㎛)보다 증가시켜 20㎛로 설정하였을 경우이다. 도 7a, b를 참조하면, 패턴의 간격을 20㎛로 증가시켰을 경우에도 화소 내 모든 곳에서 기울어진 수직 전기장이 걸리게 됨을 알 수 있으며, "C"부의 등전위면(295)도 일측으로 경사지게 형성됨을 알 수 있다. In the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, the width of the pattern of the third common electrode is formed to 5 μm, and the pattern interval is increased to 20 μm by increasing the pattern interval from the first embodiment of the present invention (15 μm). If set. Referring to FIGS. 7A and 7B, it can be seen that even when the pattern spacing is increased to 20 μm, the inclined vertical electric field is applied everywhere in the pixel. The
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시소자의 단면도이다. 8 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시소자는, 제1기판(310)과; 상기 제1기판(310)과 이격되어 배치되는 제2기판(315)과; 상기 제1기판(310) 상에 수직교차되어 형성되는 게이트배선 및 데이터배선과; 상기 게이트배선 및 데이터배선의 교차부위에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 제1기판(310)의 내측에 위치하며 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극(320)과; 상기 화소전극(20)의 내측에 형성되는 절연층(335)과; 상기 절연층(335)의 내측에 위치하는 패턴전극인 제1공통전극(340)과; 상기 제1공통전극(340)의 내측면에 위치하는 제1수직배향막(345)과; 상기 제2기판(315)의 내측에 위치하며, 내측면에 다수개의 돌기부(351)를 구비하는 제2공통전극(350)과; 상기 제2공통전극(350)의 내측면에 위치하는 제2수직배향막(365)과; 상기 제1수직배향막(345)과 상기 제2수직배향막(365) 사이에 위치하는 액정층(370)로 이루어진다. Referring to FIG. 8, the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention may include a
상기 화소전극에 주기적으로 극성이 변화하는 전압이 인가되는 경우에는, 상기 화소전극(320)에 인가되는 전압의 극성에 따라 제1공통전극(340)에 극성을 전환하여 공급하는 전압변환공급부(390)가 형성된다. In the case where a voltage whose polarity is periodically changed is applied to the pixel electrode, a voltage
본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시소자는 전계왜곡수단인 상기 제1실시예의 슬릿을 돌기부(351)로 변경한 것으로서, 나머지 구성은 제1실시예와 동일하다. In the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention, the slit of the first embodiment, which is an electric field distortion means, is changed to the
본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시소자의 돌기부(351)는, 공통전극에 이용되는 전계왜곡수단으로서 공통전극상에 별도의 유전물질을 증착하여 패터닝함으로써 형성된다. The
전계왜곡수단으로서 상기 돌기부가 이용되는 경우에도 상기 슬릿이 형성되는 경우와 그 작용 및 효과는 동일하다. Even when the protrusion is used as an electric field distortion means, the action and effect are the same as when the slit is formed.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated by the limited embodiment and drawing, this invention is not limited by this, The person of ordinary skill in the art to which this invention belongs, Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalent claims.
Claims (9)
상기 제1공통전극(40)의 패턴은 상기 제2공통전극(50)의 패턴과 서로 엇갈리게 배치되는 혼합전계 수직형 액정표시소자.The method according to claim 1,
The pattern of the first common electrode 40 is mixed with the pattern of the second common electrode 50, the vertical field type liquid crystal display device.
상기 화소전극(20)에 인가되는 전압의 극성에 따라 제1공통전극(40)에 극성을 전환하여 공급하는 전압변환공급부(90)를 더 포함하는 혼합전계 수직형 액정표시소자The method according to claim 1,
Mixed field vertical liquid crystal display device further comprising a voltage conversion supply unit 90 for supplying the polarity is switched to the first common electrode 40 according to the polarity of the voltage applied to the pixel electrode 20.
상기 제1,2기판(10)(15)의 외측에 각각 위치하는 제1,2편광판(80)(81)을 포함하는 혼합전계 수직형 액정표시소자. The method according to claim 1,
A mixed field vertical liquid crystal display device comprising first and second polarizing plates (80, 81) positioned outside the first and second substrates (10, 15), respectively.
상기 제1,2공통전극(40)(50)은 투명도전물질로 이루어지는 혼합전계 수직형 액정표시소자.The method according to claim 1,
The first and second common electrodes 40 and 50 are mixed field vertical liquid crystal display elements made of a transparent conductive material.
A first substrate 310; A second substrate 315 spaced apart from the first substrate 310; Gate wiring and data wiring formed on the first substrate 310 by vertical crossing; A thin film transistor formed at an intersection of the gate wiring and the data wiring; A pixel electrode 320 positioned inside the first substrate 310 and connected to the thin film transistor; An insulating layer 335 formed inside the pixel electrode 320; a first common electrode 340 which is a Severon pattern electrode positioned inside the insulating layer 335; A first vertical alignment layer 345 positioned on an inner surface of the first common electrode 340; A second common electrode 350 positioned inside the second substrate 315 and having a plurality of protrusions 351 on an inner side thereof; A second vertical alignment layer 365 positioned on an inner surface of the second common electrode 350; And a liquid crystal layer 370 disposed between the first vertical alignment layer 345 and the second vertical alignment layer 365, wherein the slit forming the pattern electrode of the first common electrode is a protrusion of the second common electrode. Spaced apart from each other in a horizontal direction to form a vertical electric field by setting the voltage of the first common electrode to be lower than the voltage of the second common electrode, and the voltage of the pixel electrode is higher than the voltage of the second common electrode. And a vertical electric field is formed between the pixel electrode and the second common electrode, and a horizontal electric field is formed between the pixel electrode and the first common electrode.
상기 돌기부는 유전물질을 증착하여 패터닝하여 형성한 혼합전계 수직형 액정표시소자. The method according to claim 8,
The projection portion is a mixed field vertical liquid crystal display device formed by depositing a patterned dielectric material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100004532A KR101190411B1 (en) | 2010-01-18 | 2010-01-18 | Vertical aligned neomatic liquid crystal mode controlled by mixed-field |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100004532A KR101190411B1 (en) | 2010-01-18 | 2010-01-18 | Vertical aligned neomatic liquid crystal mode controlled by mixed-field |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110084794A KR20110084794A (en) | 2011-07-26 |
KR101190411B1 true KR101190411B1 (en) | 2012-10-12 |
Family
ID=44921820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100004532A KR101190411B1 (en) | 2010-01-18 | 2010-01-18 | Vertical aligned neomatic liquid crystal mode controlled by mixed-field |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101190411B1 (en) |
-
2010
- 2010-01-18 KR KR1020100004532A patent/KR101190411B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20110084794A (en) | 2011-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101295298B1 (en) | Liquid crystal display | |
JP4731206B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP2007178979A (en) | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same | |
JP2005346064A (en) | In-plane switching liquid crystal display and driving method therefor | |
WO2015062310A1 (en) | Liquid crystal display panel, display device and drive method therefor | |
US9963635B2 (en) | Blue phase liquid crystal display device and method for driving the same | |
US9348178B2 (en) | Liquid crystal display panel and liquid crystal display device | |
WO2017070996A1 (en) | Liquid crystal display panel having adjustable viewing angle, and method for adjusting viewing angle thereof | |
KR20120083163A (en) | Liquid crystal display | |
WO2015010422A1 (en) | Liquid crystal display panel and display device | |
US20150261053A1 (en) | Liquid crystal panel and display device | |
KR20110041139A (en) | Liquid crystal display and fabrication method thereof | |
US8179512B2 (en) | Liquid crystal display device having particular pixel structure to decrease parasitic capacitance | |
KR101101007B1 (en) | Liquid Crystal Display | |
TW201508403A (en) | Liquid crystal display | |
KR20090126466A (en) | Fringe-field switching liquid crystal device | |
KR20080049459A (en) | Liquid crystal display controllable viewing angle | |
KR20080076466A (en) | Array substrate and display panel having the same | |
US20230099046A1 (en) | Pixel unit and driving method therefor, array substrate, and vertical alignment liquid crystal display device | |
KR101190439B1 (en) | Vertical aligned neomatic liquid crystal mode controlled by mixed-field | |
KR101190411B1 (en) | Vertical aligned neomatic liquid crystal mode controlled by mixed-field | |
US8373621B2 (en) | Array substrate and liquid crystal display device having the same | |
KR101227775B1 (en) | Vertical aligned neomatic liquid crystal mode controlled by mixed-field | |
KR101095810B1 (en) | Vertical aligned neomatic liquid crystal mode controlled by mixed-field | |
US9880429B2 (en) | Liquid crystal display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151001 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161004 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |