KR101868541B1 - In-plane switching mode liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 횡전계형 액정표시장치에 관한 것이다.
λ/4 액정셀 하부에 QWP를 형성하고, λ/4 액정셀의 제1기판 및 제2기판에 각각 박막트랜지스터를 형성시켜, 각각의 박막 트랜지스터의 구동을 이용하여 λ/4 액정셀의 액정분자의 배향을 변경함에 따라 블랙 화이트 상태를 구현할 수 있으며, λ/2 액정셀을 λ/4 액정셀로 대체함에 따라 셀갭의 감소를 통한 응답속도(Falling Time)를 개선한 횡전계형 액정표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a transverse electric field type liquid crystal display device.
QWPs are formed under the lambda / 4 liquid crystal cell, thin film transistors are formed on the first substrate and the second substrate of the lambda / 4 liquid crystal cell, and liquid crystal molecules of the lambda / 4 liquid crystal cell And a liquid crystal cell of a transverse electric field type which is improved in response time (Falling Time) by reducing a cell gap by replacing a lambda / 2 liquid crystal cell with a lambda / 4 liquid crystal cell will be.

Description

횡전계형 액정표시장치{IN-PLANE SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a liquid crystal display (LCD)

본 발명은 응답속도를 개선한 횡전계형 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 λ/4 액정셀의 제1기판 및 제2기판 각각에 박막트랜지스터를 형성시켜, 디스플레이 ON/OFF 구동을 개별적인 제1기판과 제2기판의 횡전계로 인한 액정분자의 배향으로 구현하기 위하여 λ/2 액정셀을 λ/4 액정셀과 QWP로 대체함에 따라 셀갭(Cell gap)이 감소하여 액정분자의 응답속도(Falling Time)를 개선한 횡전계형 액정표시장치에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a transverse electric field type liquid crystal display device with improved response speed, and more particularly to a transverse electric field type liquid crystal display device in which a thin film transistor is formed on each of a first substrate and a second substrate of a quarter wavelength liquid crystal cell, 1/2 liquid crystal cell and QWP in order to realize the orientation of liquid crystal molecules due to the transverse electric field between the first substrate and the second substrate, the cell gap decreases and the response speed of the liquid crystal molecules The liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device having a liquid crystal display device.

최근 정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 분야에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 특징을 지닌 여러 평판 표시 장치(Flat Panel Display device), 예를 들어, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device), 전기발광표시장치(Electro Luminescent Display device) 등이 연구되고 있다.2. Description of the Related Art [0002] With the development of information society in recent years, demands for the display field have been increasing in various forms. In response to this demand, various flat panel display devices having characteristics such as thinning, light weight and low power consumption have been developed, A liquid crystal display device, a plasma display panel device, and an electro luminescent display device have been studied.

이 중에서 액정표시장치는 현재 가장 널리 사용되는 평판 표시 장치 중 하나이며, 화소전극과 공통전극 등이 형성되는 두 기판과, 두 기판 사이의 액정층을 포함한다.Among these, a liquid crystal display device is one of the most widely used flat panel display devices, and includes two substrates on which pixel electrodes and common electrodes are formed, and a liquid crystal layer between two substrates.

이러한 액정표시장치는, 전극에 인가된 전압에 의해 생성된 전기장에 따라 액정층의 액정분자들의 배향을 결정하고, 입사광의 편광을 제어하여 영상을 표시한다.Such a liquid crystal display device determines the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer according to the electric field generated by the voltage applied to the electrodes, and controls the polarization of the incident light to display an image.

그리고, 액정표시장치는 동화상 표시에 유리하고 높은 콘트라스트비(contrast ratio)로 인하여 기존의 음극선관(Cathode Ray Tube)을 대체하면서 이동 단말기의 표시장치(노트북 모니터 등)뿐만 아니라 컴퓨터의 모니터, 텔레비전 등으로 다양하게 이용되고 있다.The liquid crystal display device is advantageous for moving picture display and has a high contrast ratio. Therefore, the liquid crystal display device can replace a conventional cathode ray tube (CRT) .

액정표시장치는 자체 발광소자를 갖지 못해서 별도의 광원을 갖추어야 하는데, 그 광원을 백라이트 유닛(BackLight Unit: BLU)이라고 한다.The liquid crystal display device does not have a self-luminous element and must have a separate light source. The light source is called a backlight unit (BLU).

여기서, 백라이트 유닛의 광원으로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluoresent Lamp), 외부전극형광램프(External Electrode Fluoresent Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등이 사용된다.The light source of the backlight unit may be a cold cathode fluorescent lamp, an external electrode fluorescent lamp, a light emitting diode (LED), or the like.

위와 같이 박형화, 경량화, 저소비 전력화 요구뿐만 아니라 최근에는 특히 Shutter glass방식의 3D TV와 잔상 개선 및 빠른 동화상 구현을 위한 고주파수 LCD TV의 시장 요구가 증대되어, 그에 따라 상기 기술의 구현을 위한 액정분자의 응답속도 개선이 요구되고 있다.In recent years, there has been an increasing demand for high-frequency LCD TVs for 3D TVs with shutter glass, improvement of afterimage, and fast moving images in addition to demands for thinning, lightening, and low power consumption as described above. It is required to improve the response speed.

액정표시장치는 액정의 배열과 액정에 전계를 인가하는 전극의 배열 형태에 따라, 액정 분자가 90도 트위스트 되도록 배열한 후 전압을 인가하여 액정 분자를 제어하는 TN(Twisted Nematic)모드, 한 기판 상에 두개의 전극을 형성하여 배향막과 나란한 평면에서 수평전계에 의해 액정분자의 배향을 변화시키는 IPS(In-Plane Switching)모드, 액정분자의 초기 배향이 기판에 평행하게 배열되고 전극은 제1 및 제2기판 각각에 형성되어 액정에 수직전계를 인가하는VA(Vertical Alignment)모드 등으로 구분된다.The liquid crystal display device is classified into a TN (Twisted Nematic) mode in which liquid crystal molecules are aligned so as to twist by 90 degrees and then a voltage is applied to control the liquid crystal molecules according to the arrangement of liquid crystals and the arrangement of electrodes for applying an electric field to the liquid crystal, An IPS (In-Plane Switching) mode in which two electrodes are formed in a plane parallel to the alignment film to change the orientation of the liquid crystal molecules by a horizontal electric field, an initial alignment of the liquid crystal molecules is arranged in parallel to the substrate, And a VA (Vertical Alignment) mode in which a vertical electric field is applied to the liquid crystal.

이 중 IPS방식의 액정표시장치는, 일반적으로 서로 대향배치되며 그 사이에 액정층을 구비하는 제1기판과 제2기판을 포함하며, 액정층의 액정분자가 횡전계에 의해 수평 스위칭되므로 시야각이 우수하다.Among them, the IPS-mode liquid crystal display device generally includes a first substrate and a second substrate which are disposed opposite to each other with a liquid crystal layer therebetween, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are horizontally switched by a horizontal electric field, great.

도1은 종래의 액정 패널의 단면도를 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal panel.

도1에 도시한 바와 같이, 액정패널(100)은 제1편광판(110)과 제1기판(130)과 액정층(150)과 제2기판(170)과 제2편광판(190)을 포함한다.1, the liquid crystal panel 100 includes a first polarizer 110, a first substrate 130, a liquid crystal layer 150, a second substrate 170, and a second polarizer 190 .

제1기판(130) 내면에는 다수의 게이트 배선(미도시)과 다수의 데이터 배선(미도시)이 교차하여 화소(Pixel)가 정의되고, 각각의 화소(Pixel)마다 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, 미도시)가 구비되어 각 화소(Pixel)의 투명 화소전극(134)과 일대일로 대응하여 연결된다.A plurality of gate wirings (not shown) and a plurality of data wirings (not shown) intersect each other on the inner surface of the first substrate 130 to define pixels. Each thin film transistor Thin Film transistors (not shown) are provided to correspond to the transparent pixel electrodes 134 of the respective pixels in a one-to-one correspondence.

공통전극(136)은 화소전극(134)과 평행하게 이격되어 형성되고, 공통배선(미도시)과 연결된다.The common electrode 136 is formed so as to be spaced apart in parallel with the pixel electrode 134, and is connected to a common wiring (not shown).

제2기판(170) 내면에는 각 화소에 대응되는 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(Color Filter, 미도시) 및 이들 각각을 두르며 게이트 배선과 데이터 배선, 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(Black Matrix, 미도시)가 구비된다.On the inner surface of the second substrate 170, a color filter (not shown) of red (R), green (G), and blue (B) And a black matrix (not shown) for covering non-display elements such as thin film transistors.

그리고, 제1기판(130)과 제2기판(170)의 외면에는 빛의 특정 편광성분만을 선택적으로 투과시키는 제1편광판(110)과 제2편광판(190)이 각각 부착된다.A first polarizing plate 110 and a second polarizing plate 190, which selectively transmit only a specific polarized light component of light, are attached to the outer surfaces of the first substrate 130 and the second substrate 170, respectively.

이때, 제1기판(130)의 외측에 형성되는 제1편광판(110)의 제1투과축과 제2기판(170)의 외측에 형성되는 제2편광판(190)의 제2투과축은 서로 수직하도록 형성될 수 있다.At this time, the first transmission axis of the first polarizer 110 formed on the outer side of the first substrate 130 and the second transmission axis of the second polarizer 190 formed on the outer side of the second substrate 170 are perpendicular to each other .

그리고, 제1기판(130)과 제2기판(170) 사이에 형성되는 액정층(150)의 액정분자(도2의 152)는 러빙공정을 통해 일정한 방향으로 배열될 수 있다.The liquid crystal molecules 152 (FIG. 2) of the liquid crystal layer 150 formed between the first substrate 130 and the second substrate 170 may be arranged in a predetermined direction through the rubbing process.

이러한 액정패널(100)은 스캔 전달되는 게이트 구동회로의 온/오프 신호에 의해 각 게이트 배선 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(ON)되면 데이터구동회로의 신호전압이 데이터 배선을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 그에 따른 화소전극(134)과 공통전극(136) 사이의 전기장에 의해 액정층(150)의 액정분자(152)의 배열방향이 변화됨에 따라 투과율이 차이나게 된다.In the liquid crystal panel 100, when a thin film transistor selected for each gate line is turned on by an on / off signal of a gate driving circuit to be scanned, a signal voltage of the data driving circuit is transmitted to the corresponding pixel electrode through the data line And the liquid crystal molecules 152 of the liquid crystal layer 150 are changed in direction by the electric field between the pixel electrode 134 and the common electrode 136, the transmittance is different.

이러한 제1기판(130)과 제2기판(170), 그리고 그 사이에 형성되는 액정층(150)을 포함하여 액정셀이라고 하는데, 디스플레이 온/오프 구동을 위한 액정셀의 λ/2 Retarder특성이 요구되기 때문에 일반적으로 λ/2 액정셀을 사용하고 있다.
The liquid crystal cell includes the first substrate 130 and the second substrate 170 and a liquid crystal layer 150 formed therebetween. The? / 2 retarder characteristic of the liquid crystal cell for display on / A liquid crystal cell of? / 2 is generally used.

도2a는 블랙 상태의 종래 기술에 의한 액정배열의 단면도이고, 도2b는 화이트 상태의 종래 기술에 의한 액정배열의 단면도를 도시한 도면이다.FIG. 2A is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal array in a black state, and FIG. 2B is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal array in a white state.

도3a는 종래의 액정 패널에서의 블랙 상태의 편광상태를 설명하기 위한 참조되는 도면이고, 도3b는 종래의 액정 패널에서의 화이트 상태의 편광상태를 설명하기 위한 참조되는 도면이다.
FIG. 3A is a diagram for explaining a polarization state in a black state in a conventional liquid crystal panel, and FIG. 3B is a diagram for explaining a polarization state in a white state in a conventional liquid crystal panel.

도2a 및 도2b에 도시한 바와 같이, 제1기판(130) 상에 형성되는 공통전극(136) 및 화소전극(134)이 평행하게 배열되고, 배향막(미도시)의 러빙방향은 두 전극의 평행한 방향과 일정한 각도를 이루도록 형성될 수 있다.2A and 2B, the common electrode 136 and the pixel electrode 134 formed on the first substrate 130 are arranged in parallel, and the rubbing direction of the alignment film (not shown) And may be formed to have a constant angle with the parallel direction.

따라서, 액정층(150)의 액정분자(152)도 러빙방향을 따라 배열되어 두 전극의 평행한 방향과 일정한 각도를 이루도록 배향될 수 있다.Accordingly, the liquid crystal molecules 152 of the liquid crystal layer 150 may also be oriented along the rubbing direction so as to form a constant angle with the parallel direction of the two electrodes.

이때, 러빙방향은 액정표시장치의 투과율을 높이기 위한 조건으로부터 결정될 수 있으며, 예를 들어 두 전극과 평행한 방향을 기준으로 시계방향으로 20도 회전한 방향일 수 있다.In this case, the rubbing direction may be determined from a condition for increasing the transmittance of the liquid crystal display device, and may be, for example, a direction rotated clockwise by 20 degrees with respect to a direction parallel to the two electrodes.

이와 같이, 액정분자(152)의 장축이 제1편광판(110)의 투과축과 평행하게 액정분자가 배향되기 때문에 액정표시장치는 노말리 블랙 모드(Normally Black Mode)가 된다.Thus, since the liquid crystal molecules 152 are aligned in parallel with the transmission axis of the first polarizer 110, the liquid crystal display device is in a normally black mode.

따라서, 두 전극에 전압이 인가되지 않는 경우에, 액정분자(152)의 장축이 러빙방향(제1편광판(110)의 투과축과 평행한 방향)을 따라 배열됨에 따라 제1편광판(110)에 의해 선편광된 빛(L1)은 제2편광판(190)을 투과하지 못하고 블랙 상태를 표시한다. (도3a)Accordingly, when no voltage is applied to the two electrodes, the long axis of the liquid crystal molecules 152 is arranged along the rubbing direction (the direction parallel to the transmission axis of the first polarizer 110) The linearly polarized light L1 can not pass through the second polarizer 190 and displays a black state. (Fig. 3A)

반면에, 두 전극에 전압이 인가되는 경우에는, 공통전극(136)과 화소전극(134) 사이에 횡전계가 형성되고, 형성된 횡전계에 의해 액정분자(152)는 초기배향방향으로부터 시계방향으로 θ(+45도)만큼 회전하여 재배열된다.On the other hand, when a voltage is applied to the two electrodes, a transverse electric field is formed between the common electrode 136 and the pixel electrode 134, and the liquid crystal molecules 152 are moved clockwise from the initial alignment direction (+45 degrees) and rearranged.

따라서, 제1편광판(110)에 의해 선편광된 빛(L1)은 λ/2 액정셀에 의해 위상지연이 발생하고, 위상지연에 의해 편광방향이 회전한 빛(L2)은 제2편광판(190)을 투과하여 화이트 상태를 표시한다. (도3b)
Therefore, the light L1 that is linearly polarized by the first polarizer 110 is phase-delayed by the? / 2 liquid crystal cell and the light L2 whose polarization direction is rotated by the phase retardation is transmitted through the second polarizer 190, To display a white state. (Figure 3b)

도4는 종래의 액정 패널에서의 편광상태를 설명하기 위한 뽀앙카레(Poincare)구를 도시한 도면이다. 여기서, 뽀앙카레구는 (s1, s2, s3)인 직교좌표 점으로 나타내는 반지름이 1인 구로서, 편광된 빛을 표현할 수 있다.4 is a view showing a Poincare sphere for explaining a polarization state in a conventional liquid crystal panel. Here, the Porcocare sphere is a sphere having a radius of 1 represented by orthogonal coordinate points (s1, s2, s3), and can represent polarized light.

뽀앙카레구의 적도선 위의 모든 점은 선편광에 대응되고, 두 극점은 우원편광 또는 좌원편광에 대응되며, 나머지 점들은 타원편광에 대응되는데, 북반구에 있는 점은 우타원편광에 대응되고, 남반구에 있는 점은 좌타원편광에 대응된다.All points on the equatorial line of the Poincare sphere correspond to linearly polarized light, the two poles correspond to right circularly polarized light or left circularly polarized light, and the remaining points correspond to elliptically polarized light. The points in the northern hemisphere correspond to right circularly polarized light, The point corresponding to the left elliptical polarization.

그리고, 뽀앙카레구의 원점을 중심으로 서로 마주보는 점은 서로 직교하는 편광에 대응된다.
The points facing each other with respect to the origin of the Poincare sphere correspond to the mutually orthogonal polarized light.

도4에 도시한 바와 같이, S1축의 1번 지점은 제1편광판(110)을 통과한 빛의 편광상태를 나타내고, S1축의 2번 지점은 액정셀을 통과한 빛의 편광상태를 나타낸다.As shown in FIG. 4, the first point on the S1 axis represents the polarization state of light passing through the first polarizer plate 110, and the second point on the S1 axis represents the polarization state of light that has passed through the liquid crystal cell.

즉, 백라이트 유닛(미도시)으로부터 입사된 입사광이 제1편광판(수평 편광판)(110)에 의해 선편광되고, 선편광된 빛(L1)이 S1축의 1번 지점에 위치하고, λ/2 액정셀에 의해 위상지연이 발생하고, 그에 따라 편광방향이 회전한 빛(L2)은 2번 지점에 위치하게 된다.That is, the incident light incident from the backlight unit (not shown) is linearly polarized by the first polarizing plate (horizontal polarizing plate) 110, and the linearly polarized light L1 is located at the first point in the S1 axis, The phase lag occurs, and the light L2 whose polarization direction has been rotated is positioned at the second point.

이때, L1과 L2은 뽀앙카레구의 원점을 중심으로 서로 마주보고 있어서, 서로 수직한 빛이라는 것을 알 수 있다.At this time, L1 and L2 are facing each other with respect to the origin of the Porcocalisphere, and it is understood that they are light perpendicular to each other.

따라서, 위상지연이 발생한 빛(L2)는 제1편광판(수평 편광판)(110)과 수직한 제2편광판(수직 편광판)(190)을 투과할 수 있다.Accordingly, the light L2 in which the phase delay occurs can transmit the second polarizing plate (vertical polarizing plate) 190 perpendicular to the first polarizing plate (horizontal polarizing plate) 110.

최근 LCD의 빠른 동화상 구현을 위한 액정분자의 응답속도 개선이 요구되고 있고, 그러한 응답속도의 개선을 위해 액정의 물성을 변경시키거나 셀갭(Cell gap)을 저감시키는 방법이 제안되고 있다.In recent years, it has been required to improve the response speed of liquid crystal molecules for realizing fast moving images of LCDs. To improve such a response speed, a method of changing physical properties of a liquid crystal or reducing a cell gap has been proposed.

액정물성의 변경을 통한 응답속도 개선 방법의 경우 낮은 점도 및 높은 탄성특성의 신규 액정 개발이 요구되는데, 범위가 제한적이기 때문에 획기적인 c 셀갭(Cell gap)의 저감이 불가한 상태이고, 셀갭(Cell gap)을 저감시키는 방법의 경우에 디스플레이 온/오프 구동을 위한 액정셀(LC Cell)의 λ/2 Retarder특성이 요구되기 때문에 요구되어 셀갭(Cell gap)의 한계치가 존재한다는 문제점이 있었다.
In the case of the method for improving the response speed by changing the physical properties of the liquid crystal, development of a new liquid crystal having a low viscosity and a high elastic characteristic is required. However, since the range is limited, it is impossible to reduce the cell gap, In the case of the method of reducing the number of display cells, the lambda / 2 retarder characteristic of the liquid crystal cell (LC cell) for the display on / off driving is required and there is a limit of the cell gap.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제1편광판 상부에는 QWP를 적용하고, 제1기판과 제2기판에 각각 TFT를 형성하고, λ/4 액정셀과 QWP를 제1및 제2기판 사이에 형성함으로써, 셀갭(Cell gap)을 기존의 절반으로 줄여 액정의 응답속도를 개선하는 횡전계형 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been accomplished in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device and a liquid crystal display device in which QWP is applied to an upper portion of a first polarizer, TFTs are formed on a first substrate and a second substrate, 2 liquid crystal display device in which a cell gap is reduced to half of a conventional cell gap to improve a response speed of a liquid crystal.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 횡전계형 액정표시장치는, 대향합착되는 제1기판과 제2기판과, 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 사이에 개재되는 액정층을 포함하는 액정셀과; 상기 제1기판의 외측면에 배치되며, 광을 선택적으로 투과시키는 제1편광판과; 상기 제1편광판의 내측면에 배치되며, 상기 제1편광판을 투과한 광의 위상을 지연시키는 위상차판과; 상기 제2기판의 외측면에 배치되며, 상기 액정셀을 투과한 광을 선택적으로 투과시키는 제2편광판을 포함하며, 상기 제1기판에는 제1화소전극, 제1공통전극이 형성되고, 제2기판에는 제2화소전극, 제2공통전극이 형성되는 것을 특징으로 한다.A liquid crystal cell including a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate; a liquid crystal cell including a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate; and; A first polarizer disposed on an outer surface of the first substrate and selectively transmitting light; A retardation plate disposed on an inner surface of the first polarizer and configured to retard a phase of light transmitted through the first polarizer; And a second polarizer disposed on an outer surface of the second substrate and selectively transmitting light transmitted through the liquid crystal cell, wherein a first pixel electrode and a first common electrode are formed on the first substrate, And a second pixel electrode and a second common electrode are formed on the substrate.

여기서, 상기 액정셀은, λ/4만큼의 위상차를 가질 수 있다.Here, the liquid crystal cell may have a phase difference of? / 4.

그리고, 상기 위상차판은, λ/4만큼의 위상차를 가지는 QWP(Quarter Wave Plate)일 수 있다.The retardation plate may be a quarter wave plate (QWP) having a phase difference of? / 4.

또한, 상기 제1기판에는, 다수의 제1게이트 배선 및 다수의 제1데이터 배선이 형성되고, 상기 다수의 제1게이트 배선과 상기 다수의 제1데이터 배선의 교차하여 정의되는 각 화소마다 스위칭 소자인 제1박막트랜지스터(Thin Film Transistor)가 형성되며, 상기 제2기판에는, 다수의 제2게이트 배선 및 다수의 제2데이터 배선이 형성되고, 상기 다수의 제2게이트 배선과 상기 다수의 제2데이터 배선의 교차하여 정의되는 각 화소마다 스위칭 소자인 제2박막트랜지스터(Thin Film Transistor)가 형성될 수 있다.The first substrate may include a plurality of first gate wirings and a plurality of first data wirings. The first substrate may include a plurality of first gate wirings and a plurality of first data wirings, A plurality of second gate wirings and a plurality of second data wirings are formed on the second substrate, and a plurality of second gate wirings and a plurality of second gate wirings are formed on the second substrate, And a second thin film transistor, which is a switching element, may be formed for each pixel defined by intersection of the data lines.

여기서, 상기 제1화소전극 및 상기 제1공통전극은, 상기 제1데이터 배선과 평행한 방향으로부터 제1각도만큼 회전하여 배열되며, 상기 제2화소전극 및 상기 제2공통전극은, 상기 제2데이터 배선과 평행한 방향으로부터 제2각도만큼 회전하여 배열되는 것이 바람직하다.Here, the first pixel electrode and the first common electrode may be arranged to be rotated by a first angle from a direction parallel to the first data line, and the second pixel electrode and the second common electrode may be arranged in the second And is arranged to be rotated by a second angle from a direction parallel to the data line.

그리고, 상기 제1 박막트랜지스터가 온상태이고, 상기 제2박막트랜지스터의 오프상태인 경우에, 상기 액정셀의 액정분자가 제1회전각도만큼 회전함에 따라 블랙상태를 표시할 수 있다.When the first thin film transistor is in the on state and the second thin film transistor is in the off state, the black state can be displayed as the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell rotate by the first rotation angle.

반면에, 상기 제1 박막트랜지스터가 오프상태이고, 상기 제2박막트랜지스터의 온상태인 경우에, 상기 액정셀의 액정분자가 제2회전각도만큼 회전함에 따라 화이트상태를 표시할 수 있다.
On the other hand, when the first thin film transistor is in the off state and the second thin film transistor is in the on state, the white state can be displayed as the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell rotate by the second rotation angle.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치에서는, λ/2 액정셀 대신으로 λ/4 액정셀과 QWP을 사용함에 따라 디스플레이 온/오프 구동을 위한 액정셀(LC Cell)의 λ/2 Retarder특성을 유지하면서도 셀갭(Cell Gap)을 기존의 절반으로 줄일 수 있고, 그 결과 액정표시장치의 응답속도 및 동영상 화질을 개선할 수 있다.
As described above, in the transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention, since the? / 4 liquid crystal cell and the QWP are used instead of the? / 2 liquid crystal cell, the? / 4 liquid crystal cell of the liquid crystal cell (LC Cell) The cell gap can be reduced to half the cell gap while maintaining the retarder characteristics, and as a result, the response speed and moving image quality of the liquid crystal display device can be improved.

도1은 종래의 액정 패널의 단면도를 도시한 도면이다.
도2a는 블랙 상태의 종래 기술에 의한 액정배열의 단면도를 도시한 도면이다.
도2b는 화이트 상태의 종래 기술에 의한 액정배열의 단면도를 도시한 도면이다.
도3a는 종래의 액정 패널에서의 블랙 상태의 편광상태를 설명하기 위한 참조되는 도면이다.
도3b는 종래의 액정 패널에서의 화이트 상태의 편광상태를 설명하기 위한 참조되는 도면이다.
도4은 종래의 액정 패널에서의 편광상태를 설명하기 위한 뽀앙카레구를 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 패널의 단면도를 도시한 도면이다.
도6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1기판의 평면도를 도시한 도면이다.
도7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2기판의 평면도를 도시한 도면이다.
도8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정배열을 도시한 도면이다.
도9a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 패널에서의 블랙 상태의 편광상태를 설명하기 위한 참조되는 도면이다.
도9b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 패널에서의 화이트 상태의 편광상태를 설명하기 위한 참조되는 도면이다.
도10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 패널에서의 편광상태를 설명하기 위한 뽀앙카레구를 도시한 도면이다.
1 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal panel.
Fig. 2A is a diagram showing a cross-sectional view of a liquid crystal array according to a conventional technique in a black state.
FIG. 2B is a diagram showing a cross-sectional view of a liquid crystal array according to the prior art in a white state. FIG.
3A is a diagram for explaining a polarization state of a black state in a conventional liquid crystal panel.
3B is a diagram for explaining the polarization state of the white state in the conventional liquid crystal panel.
Fig. 4 is a diagram showing a porcine curve for explaining a polarization state in a conventional liquid crystal panel. Fig.
5 is a cross-sectional view of a liquid crystal panel according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a plan view of a first substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a plan view of a second substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
8 is a view illustrating a liquid crystal array according to a preferred embodiment of the present invention.
9A is a diagram for explaining a polarization state of a black state in a liquid crystal panel according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 9B is a diagram for explaining the polarization state of the white state in the liquid crystal panel according to the preferred embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view showing a Poincare sphere for explaining a polarization state in a liquid crystal panel according to a preferred embodiment of the present invention.

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

도5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 패널의 단면도를 도시한 도면이다. 도7 내지 도10을 참조하여 설명한다.5 is a cross-sectional view of a liquid crystal panel according to a preferred embodiment of the present invention. Will be described with reference to Figs. 7 to 10. Fig.

도5에 도시한 바와 같이, 액정패널(200)은 제1편광판(210), 위상차판(220), 제1기판(230), 액정층(250), 제2기판(270), 제2편광판(290)을 포함한다.5, the liquid crystal panel 200 includes a first polarizer 210, a retarder 220, a first substrate 230, a liquid crystal layer 250, a second substrate 270, (290).

제1기판(230) 내면에는 다수의 제1게이트 배선(231)과 제1데이터 배선(233)이 교차하여 화소(Pixel)가 정의되고, 각각의 화소(Pixel)마다 스위칭 소자인 제1박막트랜지스터(Thin Film Transistor)(T1)가 구비되어 각 화소(Pixel)의 제1화소전극(234)과 일대일로 대응하여 연결된다.A plurality of first gate wirings 231 and a plurality of first data wirings 233 intersect each other on the inner surface of the first substrate 230 to define pixels and a first thin film transistor (Thin Film Transistor) T1, and are connected to the first pixel electrodes 234 of the respective pixels in a one-to-one correspondence manner.

제1공통전극(236)은 제1화소전극(234)과 평행하게 이격되어 형성되고, 제1공통배선(235)과 연결된다.The first common electrode 236 is formed in parallel with the first pixel electrode 234 and is connected to the first common electrode 235.

제2기판(270) 내면에는 각 화소(Pixel)에 대응되는 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(Color Filter, 미도시) 및 블랙매트릭스(Black Matrix, 미도시)가 구비될 수 있다.On the inner surface of the second substrate 270, a color filter (not shown) of red (R), green (G), and blue (B) colors corresponding to each pixel, and a black matrix May be provided.

또한, 본 발명에 따른 제2기판(270)의 내면에는 다수의 제2게이트 배선(271)과 제2데이터 배선(273)이 교차하여 화소(Pixel)가 정의되고, 각각의 화소(Pixel)마다 스위칭 소자인 제2박막트랜지스터(Thin Film Transistor)(T2)가 구비되어 각 화소(Pixel)의 제2화소전극(274)과 일대일로 대응하여 연결될 수 있다.A plurality of second gate wirings 271 and a plurality of second data wirings 273 intersect each other on the inner surface of the second substrate 270 according to the present invention to define pixels. And a second thin film transistor (T2), which is a switching element, may be provided so as to correspond to the second pixel electrode 274 of each pixel in a one-to-one correspondence.

제2공통전극(276)은 제2화소전극(274)과 평행하게 이격되어 형성되고, 제2공통배선(275)과 연결된다.The second common electrode 276 is formed in parallel with the second pixel electrode 274 and is connected to the second common wiring 275.

이러한 액정패널(200)은 스캔 전달되는 게이트구동회로의 온/오프 신호에 의해 각 제1및 제2게이트 배선(231, 271) 별로 선택된 제1및 제2박막트랜지스터(T1, T2)가 온(ON)되면 데이터구동회로의 신호전압이 제1및 제2데이터 배선(233, 273)을 통해서 해당 제1및 제2화소전극(234, 274)으로 전달되고, 그에 따른 제1 화소 및 공통전극(234, 236)과 제2화소 및 공통전극(274, 276) 사이의 제1및 제2횡전계에 의해 액정층(250)의 액정분자(252)의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타내게 된다.In this liquid crystal panel 200, the first and second thin film transistors T1 and T2 selected for each of the first and second gate wirings 231 and 271 are turned on by the on / The signal voltage of the data driving circuit is transmitted to the corresponding first and second pixel electrodes 234 and 274 through the first and second data lines 233 and 273, 234 and 236 and the second and third common electrodes 274 and 276, the liquid crystal molecules 252 of the liquid crystal layer 250 are arranged in different directions to show a difference in transmittance.

본 발명에 따른 제1및 제2기판(230, 270)에 각각 제1 화소 및 공통전극(234, 236)과 제2화소 및 공통전극(274, 276)이 형성되는 이유는, 제1화소전극(234)과 제1공통전극(236) 사이의 제1횡전계에 의한 액정분자(252)의 회전방향(반시계방향)과 제2화소전극(274)과 제2공통전극(276) 사이의 제2횡전계에 의한 액정분자(252)의 회전방향(시계방향)이 다르기 때문이다.The reason why the first and second common electrodes 234 and 236 and the second and common electrodes 274 and 276 are formed on the first and second substrates 230 and 270 according to the present invention is that, (Anticlockwise direction) of the liquid crystal molecules 252 due to the first transverse electric field between the first pixel electrode 234 and the first common electrode 236 and between the second pixel electrode 274 and the second common electrode 276 And the rotation direction (clockwise direction) of the liquid crystal molecules 252 due to the second transverse electric field is different.

따라서, 제1및 제2박막트랜지스터(T1, T2)를 통해 각 전극에 전압을 인가함으로써, 액정분자를 소정의 각도로 회전시킴에 따라 디스플레이 온/오프가 구현될 수 있다.Therefore, by applying a voltage to each electrode through the first and second thin film transistors T1 and T2, the display on / off can be realized by rotating the liquid crystal molecules at a predetermined angle.

즉, 액정분자(252)를 초기배향상태에서 시계방향으로 회전시키기 위해서는 제2박막트랜지스터(T2)를 온(ON)시켜야 하고(이때, 제1박막트랜지스터(T1)는 오프상태), 액정분자(252)를 반시계방향으로 회전시키기 위해서는 먼저, 제2박막트랜지스터(T2)를 오프상태로 두고(이때, 액정분자를 초기배향상태가 된다.), 그 다음에 제1박막트랜지스터(T1)를 온(ON)시켜야 한다.
That is, in order to rotate the liquid crystal molecules 252 clockwise in the initial alignment state, the second thin film transistor T2 must be turned on (here, the first thin film transistor T1 is in the off state) 252 are rotated counterclockwise, the second thin film transistor T2 is first turned off (the liquid crystal molecules are in an initial alignment state at this time), and then the first thin film transistor T1 is turned on (ON).

그리고, 제1기판(230)과 제2기판(270)의 외측에는 빛의 특정 편광성분만을 선택적으로 투과시키는 제1편광판(210)과 제2편광판(290)이 각각 부착된다.A first polarizing plate 210 and a second polarizing plate 290, which selectively transmit only a specific polarized light component of light, are attached to the outer sides of the first substrate 230 and the second substrate 270, respectively.

이때, 제1기판(230)의 외측에 형성되는 제1편광판(수평 편광판)(210)의 제1투과축과 제2기판(270)의 외측에 형성되는 제2편광판(수직 편광판)(290)의 제2투과축은 서로 수직하도록 형성될 수 있다.A second polarizing plate (a vertical polarizing plate) 290 is formed on a first transmission axis of the first polarizing plate (horizontal polarizing plate) 210 and a second polarizing plate 290 formed on the outer side of the second substrate 270, And the second transmission axis of the second transmission axis may be perpendicular to each other.

한편, 제1편광판(210) 상측에는 λ/4만큼의 위상차를 가지는 위상차판 (Retardation film)(220)이 형성될 수 있으며, 여기서 위상차판(220)은, 빛의 위상을 지연시키는 역할을 하는데, 제1편광판(210)을 통해 편광된 빛(L3)은 위상이 지연됨에 따라 편광 상태가 변할 수 있다.On the other hand, a retardation film 220 having a phase difference of? / 4 may be formed on the first polarizer 210, and the retardation plate 220 serves to retard the phase of light , The polarization state of the light L3 polarized through the first polarizer 210 may be changed as the phase is delayed.

이때, 위상차판(220)은, 예를 들어 QWP(Quarter Wave Plate)일 수 있다.At this time, the retarder 220 may be, for example, a quarter wave plate (QWP).

다시 말해서, 제1편광판(210)을 통해 편광된 빛(L3)은 위상차판(220)을 통해 위상지연이 발생하여 편광상태가 변화될 수 있으며, 예를 들어 L3이 선편광이라면 위상차판(220)을 통해 위상지연이 발생한 빛(L4)은 좌원편광일 수 있다.In other words, the light L3 polarized through the first polarizer 210 may be phase-delayed through the retarder 220 to change its polarization state. For example, if L3 is linearly polarized light, The light L4 in which the phase delay is generated through the light L4 may be left-handed circularly polarized light.

한편, 제1기판(230)과 제2기판(270) 사이에 형성되는 액정층(250)의 액정분자(252)는 러빙공정을 통해 일정한 방향으로 배열될 수 있다.The liquid crystal molecules 252 of the liquid crystal layer 250 formed between the first substrate 230 and the second substrate 270 may be arranged in a certain direction through the rubbing process.

이와 같이 제1기판(230)과 제2기판(270), 그리고 그 사이에 형성되는 액정층(250)을 포함하여 액정셀이라고 하고, 본 발명에 따른 액정셀은 λ/4만큼의 위상차를 가질 수 있다.The liquid crystal cell including the first substrate 230 and the second substrate 270 and the liquid crystal layer 250 formed therebetween is referred to as a liquid crystal cell and the liquid crystal cell according to the present invention has a phase difference of? .

제1박막트랜지스터(T1)을 통해 전극에 전압이 인가되는 경우에는, 제1화소전극(234)과 제1공통전극(236) 사이에 제1횡전계가 형성되고, 형성된 제1횡전계를 통해 액정분자(252)는 초기배향방향으로부터 반시계방향으로 θ1만큼(예를 들어 -45도) 회전하여 배열될 수 있다.When a voltage is applied to the electrode through the first thin film transistor T1, a first transverse electric field is formed between the first pixel electrode 234 and the first common electrode 236, and a first transverse electric field The liquid crystal molecules 252 may be arranged to be rotated by? 1 (for example, -45 degrees) counterclockwise from the initial alignment direction.

따라서, 위상차판(220)을 통해 위상지연이 발생한 빛(L4)은 초기배향방향으로부터 θ1만큼 회전하여 배열된 λ/4 액정셀에 의해 위상지연이 발생하고, 위상지연이 발생한 빛(L6)이 제2편광판(290)을 투과하지 못하고 블랙 상태를 표시할 수 있다.Therefore, the light L4 in which the phase delay occurs through the retarder 220 is phase-delayed by the quarter-wave liquid crystal cell arranged by rotating by? 1 from the initial alignment direction, and the light L6, Can not transmit the second polarizing plate 290 and can display a black state.

또한, 제2박막트랜지스터(T2)을 통해 전극에 전압이 인가되는 경우에는, 제2화소전극(274)과 제2공통전극(276) 사이에 제2횡전계가 형성되고, 형성된 제2횡전계를 통해 액정분자(252)는 초기배향방향으로부터 시계방향으로 θ2만큼(예를 들어 +45도) 회전하여 배열될 수 있다.When a voltage is applied to the electrodes through the second thin film transistor T2, a second transverse electric field is formed between the second pixel electrode 274 and the second common electrode 276, and a second transverse electric field The liquid crystal molecules 252 can be arranged to rotate clockwise from the initial alignment direction by? 2 (for example, +45 degrees).

따라서, 위상차판(220)을 통해 위상지연이 발생한 빛(L4)은 초기배향방향으로부터 θ2만큼 회전하여 배열된 λ/4 액정셀에 의해 위상지연이 발생하고, 위상지연이 발생한 빛(L5)이 제2편광판(290)을 투과함에 따라 화이트 상태를 표시할 수 있다.
Therefore, the light L4 in which the phase delay occurs through the retarder 220 is phase-delayed by the quarter-wave liquid crystal cell arranged by rotating by? 2 from the initial alignment direction, and the light L5, The white state can be displayed as it is transmitted through the second polarizer 290.

본 발명에 따른 액정 패널은, 제1편광판(210) 상측에 위상차판(220)가 적용되고, 디스플레이 ON/OFF 구동을 개별적인 제1및 제2박막트랜지스터(T1, T2)의 구동으로 제1 화소 및 공통전극(234, 236)과 제2화소 및 공통전극(274, 276) 사이의 제1및 제2횡전계가 형성되고, 형성된 제1및 제2횡전계에 의한 액정분자(252) 배향변화를 이용하여 구현한다.The liquid crystal panel according to the present invention is characterized in that a retarder 220 is applied on the first polarizer 210 and the display ON / OFF driving is performed by driving the first and second thin film transistors T1 and T2, respectively, And the first and second transverse electric fields between the common electrodes 234 and 236 and the second pixel and the common electrodes 274 and 276 are formed and the orientation change of the liquid crystal molecules 252 due to the first and second transverse electric fields formed .

여기서, 위상차판(220)은 제1기판(230)의 내면 또는 외면에 형성될 수 있다.Here, the retarder 220 may be formed on the inner surface or the outer surface of the first substrate 230.

이를 통해 디스플레이 ON/OFF구동이 기존의 LC Retarder λ/2위상차 변동에 의해 발현되는 것이 아니라 액정셀의 λ/4 위상차 변동을 통해 발현될 수 있으며, 셀갭(Cell gap)은 기존의 절반으로 줄어들어 액정분자(252)의 응답시간(특히, Falling Time)를 개선시킬 수 있다.
Accordingly, the display ON / OFF driving can be expressed not by the conventional LC retarder? / 2 phase difference variation but by the? / 4 phase difference variation of the liquid crystal cell, and the cell gap is reduced to half of the conventional one. The response time (in particular, Falling Time) of the molecules 252 can be improved.

cellcell 시뮬레이션 결과Simulation result K11K11 K22K22 K33K33 KK r1r1 CDCD ΔεΔε VthVth VddVdd ε0ε0 dd TrTr TfTf totaltotal 8.58.5 9.39.3 19.319.3 8.78.7 122122 6.06.0 12.512.5 1.881.88 4.24.2 2.52.5 4.84.8 10.010.0 30.030.0 40.040.0 8.58.5 9.39.3 19.319.3 8.78.7 122122 6.06.0 12.512.5 1.881.88 4.24.2 2.52.5 4.84.8 10.010.0 21.321.3 31.331.3 8.58.5 9.39.3 19.319.3 8.78.7 122122 6.06.0 12.512.5 1.881.88 4.24.2 2.52.5 4.84.8 10.010.0 18.218.2 28.228.2 8.58.5 9.39.3 19.319.3 8.78.7 122122 6.06.0 12.512.5 1.881.88 4.24.2 2.52.5 4.84.8 10.010.0 15.415.4 25.325.3 8.58.5 9.39.3 19.319.3 8.78.7 122122 6.06.0 12.512.5 1.881.88 4.24.2 2.52.5 4.84.8 10.010.0 12.012.0 21.921.9 8.58.5 9.39.3 19.319.3 8.78.7 122122 6.06.0 12.512.5 1.881.88 4.24.2 2.52.5 4.84.8 10.010.0 8.38.3 18.318.3

표1은 셀갭(Cell gap)의 변화에 따른 Falling Time(Tf)의 변화에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 표이다.Table 1 is a table showing the simulation result of the change of the falling time (Tf) according to the change of the cell gap.

λ/2 액정셀을 λ/4 액정셀과 QWP로 대체하여도 듀얼 박막트랜지스터(제1및 제2박막트랜지스터(T1, T2)) 구동으로 액정층(250)의 액정분자(도7의 252) 배향의 변화를 통해 디스플레이 온/오프 구동을 위한 액정셀의 특성을 만족시킬 수 있고,the liquid crystal molecules (252 in FIG. 7) of the liquid crystal layer 250 are driven by the dual thin film transistors (first and second thin film transistors T1 and T2) even if the? / 2 liquid crystal cell is replaced with the? / 4 liquid crystal cell and the QWP. The characteristics of the liquid crystal cell for display on / off driving can be satisfied through the change of orientation,

액정표시장치에서 액정셀은 광학적으로 λ/2 Retarder 역학을 하는데, 본 발명에서는 이를 λ/4 액정셀과 QWP로 대체하고, 디스플레이 온/오프 구동은 λ/4 액정셀의 제1및 제2기판(230, 270)에 각각 제1 화소 및 공통전극(234, 236)과 제2화소 및 공통전극(274, 276)를 형성하여 제1및 제2박막트랜지스터(T1, T2)의 온/오프에 의해 구현될 수 있다.In a liquid crystal display device, a liquid crystal cell optically has a? / 2 retarder dynamics. In the present invention, it is replaced with a? / 4 liquid crystal cell and a QWP, The first and second common electrodes 234 and 236 and the second and common electrodes 274 and 276 are formed on the first and second thin film transistors Tl and T2 on / ≪ / RTI >

그로 인하여 셀갭(Cell gap)은 기존의 절반으로 감소하기 때문에 액정분자(252)의 응답시간(특히, Falling Time)을 개선시킬 수 있다.As a result, the cell gap is reduced to half of the conventional one, so that the response time (in particular, the falling time) of the liquid crystal molecules 252 can be improved.

표1에서 나타난 바와 같이, 셀갭(d)이 4.8㎛인 경우와 2.4㎛인 경우를 비교하면 Falling Time(Tf)이 기존 30ms에서 8.3ms으로 개선됨을 확인할 수 있다.
As shown in Table 1, it can be seen that the Falling Time (Tf) is improved from the existing 30ms to 8.3ms by comparing the cell gap (d) of 4.8 mu m and the case of 2.4 mu m.

도6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1기판의 평면도를 도시한 도면이고, 도7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2기판의 평면도를 도시한 도면이다.
FIG. 6 is a plan view of a first substrate according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a plan view of a second substrate according to a preferred embodiment of the present invention.

도6 및 도7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제1기판(230) 상에는 일방향으로 배열되는 제1게이트 배선(231)과 제1게이트 배선(231)에 수직한 방향으로 배열되는 제1데이터 배선(233)이 형성되어 화소(Pixel)가 정의될 수 있다.6 and 7, on the first substrate 230 according to the present invention, a first gate wiring 231 arranged in one direction and a first gate wiring 231 arranged in a direction perpendicular to the first gate wiring 231 A data line 233 is formed and a pixel can be defined.

그리고, 제1기판(230) 상에는, 제어신호에 의해 전압의 온/오프를 제어하는 제1박막트랜지스터(T1)가 제1게이트 배선(231) 및 제1데이터 배선(233)의 교차 부위에 형성되며, 제1게이트 배선(231)과 평행하도록 화소(Pixel) 내에 배치된 제1공통배선(235)과, 제1공통배선(235)에서 분기되는 다수의 제1공통전극(236)과 제1박막트랜지스터(T1)에 연결되어 제1공통전극(236) 사이에서 제1공통전극(236)에 평행하게 이격되는 다수의 제1화소전극(234)이 형성된다.On the first substrate 230, a first thin film transistor T1 for controlling on / off of the voltage by a control signal is formed on the intersection of the first gate wiring 231 and the first data wiring 233 A first common wiring 235 arranged in a pixel so as to be in parallel with the first gate wiring 231 and a plurality of first common electrodes 236 branched from the first common wiring 235 and a first A plurality of first pixel electrodes 234 connected to the thin film transistor T1 and spaced apart from the first common electrode 236 in parallel to the first common electrode 236 are formed.

한편, 본 발명에 따른 제2기판(270) 상에는 일방향으로 배열되는 제2게이트 배선(271)과 제2게이트 배선(271)에 수직한 방향으로 배열되는 제2데이터 배선(273)이 형성되어 화소영역이 정의될 수 있다.On the other hand, on the second substrate 270 according to the present invention, a second gate wiring 271 arranged in one direction and a second data wiring 273 arranged in a direction perpendicular to the second gate wiring 271 are formed, A region can be defined.

그리고, 본 발명에 따른 제2기판(270) 상에는, 제어신호에 의해 전압의 온/오프를 제어하는 제2박막트랜지스터(T2)가 제2게이트 배선(271) 및 제2데이터 배선(273)의 교차 부위에 형성되며, 제2게이트 배선(271)과 평행하도록 화소 내에 배치된 제2공통배선(275)과 제2공통배선(275)에서 분기되는 다수의 제2공통전극(276)과 제2박막트랜지스터(T2)에 연결되어 제2공통전극(276) 사이에서 제2공통전극(276)에 평행하게 다수의 제2화소전극(274)이 형성될 수 있다.On the second substrate 270 according to the present invention, the second thin film transistor T2 for controlling on / off of the voltage by a control signal is connected to the second gate wiring 271 and the second data wiring 273 A second common wiring 275 formed in the pixel so as to be in parallel with the second gate wiring 271 and a plurality of second common electrodes 276 branched from the second common wiring 275 and a second A plurality of second pixel electrodes 274 may be formed in parallel with the second common electrode 276 between the second common electrodes 276 connected to the thin film transistor T2.

여기서, 제1및 제2공통배선(235, 275) 및 제1및 제2공통전극(276)은 일체형으로 형성되고, 제1및 제2게이트 배선(231, 271) 및 제1및 제2박막트랜지스터(T1, T2)의 제1및 제2게이트 전극도 일체로 형성될 수 있다.The first and second common wirings 235 and 275 and the first and second common electrodes 276 are integrally formed and the first and second gate wirings 231 and 271 and the first and second common wirings 231 and 271, The first and second gate electrodes of the transistors T1 and T2 may also be integrally formed.

그리고, 제1및 제2화소전극(234, 274)은 인듐-틴-옥사이드(Induim-Tin-Oxide: ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명도전성 금속을 재료로 사용하여 제1및 제2공통전극(236, 276)과 교대로 형성되며, 제1및 제2박막트랜지스터(T1, T2)의 제1및 제2드레인 전극에 연결되어 전압을 인가 받을 수 있다.The first and second pixel electrodes 234 and 274 are formed by using a transparent conductive metal having a relatively high light transmittance such as Indium-Tin-Oxide (ITO) And may be connected to the first and second drain electrodes of the first and second thin film transistors T1 and T2 to receive a voltage.

제1 공통전극(236), 제1화소전극(234)은, 제1데이터 배선(233)과 평행한 방향을 기준으로 반시계방향으로 소정의 각도(α1)만큼 회전하여 배열될 수 있고, 소정의 각도(α1)는, 예를 들어 -15도일 수 있다.The first common electrode 236 and the first pixel electrode 234 may be arranged to be rotated by a predetermined angle? 1 in a counterclockwise direction with respect to a direction parallel to the first data line 233, The predetermined angle alpha 1 may be, for example, -15 degrees.

제2공통전극(276), 제2화소전극(274)은, 제2데이터 배선(273)과 평행한 방향을 기준으로 시계방향으로 소정의 각도(α2)만큼 회전하여 배열될 수 있고, 소정의 각도(α2)는, 예를 들어 +15도일 수 있다.The second common electrode 276 and the second pixel electrode 274 may be arranged to rotate clockwise by a predetermined angle? 2 with reference to a direction parallel to the second data line 273, angle (α 2) of, for example +15 degrees can.

그리고, 제1및 제2기판(230, 270)의 외측에는 제1및 제2편광판(210, 290)이 각각 배치되고, 제1기판(230)의 내측에는 액정분자(252)의 배향을 결정하는 배향막(미도시)이 배치될 수 있다.The first and second polarizers 210 and 290 are disposed outside the first and second substrates 230 and 270 and the orientation of the liquid crystal molecules 252 is determined inside the first substrate 230 (Not shown) may be disposed.

즉, 본 발명에 따른 액정셀은, 서로 대향합착된 제1및 제2기판(230, 270)과, 두 기판 사이에 개재되어 QWP(Quarter Wave Plate)역할을 하는 λ/4만큼 위상 지연된 액정층(250)으로 구성되는바, 디스플레이 온/오프를 위해 액정층(250)의 액정분자(252)의 배향을 변화시키도록 제1기판(230)상에 제1공통전극(236), 제1화소전극(234)을 구비되고, 제2기판(270)상에 제2공통전극(276), 제2화소전극(274)을 구비될 수 있다.
That is, the liquid crystal cell according to the present invention includes first and second substrates 230 and 270 bonded to each other, and a liquid crystal layer interposed between the two substrates, which is phase-delayed by? / 4 serving as a quarter wave plate (QWP) The first common electrode 236 and the second common electrode 240 are formed on the first substrate 230 so as to change the orientation of the liquid crystal molecules 252 of the liquid crystal layer 250 for display on / And a second common electrode 276 and a second pixel electrode 274 may be provided on the second substrate 270.

도8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정배열을 도시한 도면이다.8 is a view illustrating a liquid crystal array according to a preferred embodiment of the present invention.

도9a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 패널에서의 블랙 상태의 편광상태를 설명하기 위한 참조되는 도면이고, 도9b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 패널에서의 화이트 상태의 편광상태를 설명하기 위한 참조되는 도면이다.
FIG. 9A is a diagram for explaining a polarization state of a black state in a liquid crystal panel according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a diagram illustrating a state of polarization of a white state in the liquid crystal panel according to a preferred embodiment of the present invention Reference is made to the drawings.

도8에 도시한 바와 같이, 제1및 제2박막트랜지스터(T2)가 모두 오프(OFF)된 상태에서 액정층(250)의 액정분자(252)의 초기 배향을 수직방향(러빙방향)으로 볼 때, 제2박막트랜지스터(T2)는 오프(OFF)되고, 제1박막트랜지스터(T1)가 온(ON)되면, 액정분자(252)가 수직방향(러빙방향)으로부터 반시계방향으로 θ1(-45도)만큼 회전하여 배열될 수 있다.The initial alignment of the liquid crystal molecules 252 of the liquid crystal layer 250 is observed in the vertical direction (rubbing direction) in a state where the first and second thin film transistors T2 are both turned off as shown in Fig. time, the second thin film transistor (T2) is turned off (oFF) and, when the first thin film transistor (T1) is turned on (oN), the liquid crystal molecules 252 in the counterclockwise direction from the vertical direction (rubbing direction) θ 1 ( -45 degrees).

액정분자(252)가 수직방향(러빙방향)으로부터 반시계방향으로 θ2(-45도)만큼 회전하여 배열되면, 좌원편광된 빛(L4)이 λ/4 액정셀에 의해 위상지연이 발생하여, 다시 선편광(수평 선편광)이 될 수 있다.When the liquid crystal molecules 252 are arranged to rotate counterclockwise from the vertical direction (rubbing direction) by? 2 (-45 degrees), the left circularly polarized light L4 is phase delayed by the? / 4 liquid crystal cell , And linearly polarized light (horizontal linearly polarized light).

λ/4 액정셀에 의해 위상지연이 발생한 빛(L6)은 L3와는 평행한 선편광으로서, 제2편광판(수직 편광판)(290)의 제2투과축과 수직하므로 제2편광판(290)을 투과하지 못하고 블랙 상태를 표시한다.
The light L6 in which the phase delay is caused by the lambda / 4 liquid crystal cell is linearly polarized light parallel to L3 and is perpendicular to the second transmission axis of the second polarizing plate (vertical polarizing plate) 290 so that it does not transmit through the second polarizing plate 290 It displays a black state.

반면에, 제1박막트랜지스터(T1)는 오프(OFF)상태를 유지하고, 제2박막트랜지스터(T2)가 온(ON)되면, 액정분자(252)가 수직방향(러빙방향)으로부터 시계방향으로 θ2(+45도)만큼 회전하여 배열된다.On the other hand, when the second thin film transistor T2 is turned on, the first thin film transistor T1 maintains the OFF state, and the liquid crystal molecules 252 move clockwise from the vertical direction (rubbing direction) 2 (+45 degrees).

백라이트 유닛(미도시)으로부터 입사된 입사광이 제1편광판(수평 편광판)(210)에 의해 선편광되고, 선편광된 빛(L3)이 위상차판(220)에 의해 위상지연이 발생하여 좌원편광이 될 수 있다.The incident light incident from the backlight unit (not shown) is linearly polarized by the first polarizing plate (horizontal polarizing plate) 210 and the linearly polarized light L3 is phase retarded by the retarder 220, have.

액정분자(252)가 수직방향(러빙방향)으로부터 시계방향으로 θ2(+45도)만큼 회전하여 배열되면, 좌원편광된 빛(L4)이 λ/4 액정셀에 의해 위상지연이 발생하여, 다시 선편광(수직 선편광)이 될 수 있다.When the liquid crystal molecules 252 are rotated by θ 2 (+45 degrees) in the clockwise direction from the vertical direction (rubbing direction), the left circularly polarized light L 4 is phase delayed by the λ / 4 liquid crystal cell, (Vertical linearly polarized light).

λ/4 액정셀에 의해 위상지연이 발생한 빛(L5)은 L3와는 수직한 선편광으로서, 제2편광판(수직 편광판)(290)의 제2투과축과 평행하므로 제2편광판(290)을 투과하여 화이트 상태를 표시할 수 있다.
The light L5 having a phase delay due to the? / 4 liquid crystal cell is linearly polarized light perpendicular to L3 and parallel to the second transmission axis of the second polarizing plate (vertical polarizing plate) 290 and thus transmitted through the second polarizing plate 290 White state can be displayed.

도10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 패널에서의 편광상태를 설명하기 위한 뽀앙카레(Poincare)구를 도시한 도면이다.FIG. 10 is a view showing a Poincare sphere for explaining a polarization state in a liquid crystal panel according to a preferred embodiment of the present invention.

여기서, 뽀앙카레구는 (s1, s2, s3)인 직교좌표 점으로 나타내는 반지름이 1인 구로서, 편광된 빛을 표현할 수 있다.Here, the Porcocare sphere is a sphere having a radius of 1 represented by orthogonal coordinate points (s1, s2, s3), and can represent polarized light.

뽀앙카레구의 적도선 위의 모든 점은 선편광에 대응되고, 두 극점은 우원편광 또는 좌원편광에 대응되며, 나머지 점들은 타원편광에 대응되는데, 북반구에 있는 점은 우타원편광에 대응되고, 남반구에 있는 점은 좌타원편광에 대응된다.All points on the equatorial line of the Poincare sphere correspond to linearly polarized light, the two poles correspond to right circularly polarized light or left circularly polarized light, and the remaining points correspond to elliptically polarized light. The points in the northern hemisphere correspond to right circularly polarized light, The point corresponding to the left elliptical polarization.

그리고, 뽀앙카레구의 원점을 중심으로 서로 마주보는 점을 서로 직교하는 편광에 대응된다.
The points facing each other with respect to the origin of the Poincare sphere correspond to the mutually orthogonal polarized light.

도10에 도시한 바와 같이, 백라이트 유닛(미도시)으로부터 입사된 입사광이 제1편광판(수평 편광판)(210)에 의해 선편광되고, 선편광된 빛(L3)이 위상차판(220)에 의해 위상지연이 발생하여 좌원편광이 될 수 있다.10, incident light incident from a backlight unit (not shown) is linearly polarized by the first polarizing plate (horizontal polarizing plate) 210, and the light L3 which is linearly polarized is incident on the retarder 220 by a phase retardation And can be left-handed circularly polarized light.

여기서, 좌원편광된 빛(L4)은 제2박막트랜지스터(T2)가 온(ON)되어 액정분자(252)가 수직방향(러빙방향)으로부터 시계방향으로 θ2(+45도)만큼 회전하여 배열되면, λ/4 액정셀에 의해 위상지연이 발생할 수 있고, 그에 따라 편광상태는 수직 선편광으로 변경될 수 있다.
Here, the left circularly polarized light L4 is arranged such that the second thin film transistor T2 is turned on so that the liquid crystal molecules 252 rotate clockwise from the vertical direction (rubbing direction) by? 2 (+45 degrees) , A phase delay may occur due to the lambda / 4 liquid crystal cell, and thus the polarization state can be changed to vertical linearly polarized light.

S3축의 1번 지점은 제1편광판(210)에 의해 선편광된 빛(L3)이 위상차판(220)을 통해 위상지연이 발생한 빛, 즉 좌원편광된 빛(L4)을 나타내고, S1축의 2번 지점은 λ/4 액정셀에 의해 위상지연이 발생하여 편광상태가 변한 수평 선편광된 빛(L6)으로서, 위상차판(220)에 의해 위상지연이 발생하기 전인 선편광된 빛(L3)와 동일한 편광상태일 수 있다.The point 1 of the S3 axis represents the light L3 that is linearly polarized by the first polarizer 210 and is phase-delayed through the retarder 220, that is, the left-polarized light L4, Is a horizontal linearly polarized light L6 whose polarization state changes due to a phase delay caused by a lambda / 4 liquid crystal cell and which is in the same polarized state as the linearly polarized light L3 before phase retardation is generated by the retarder 220 .

따라서, λ/4 액정셀에 의해 위상지연이 발생한 빛(L6)는 제2편광판(290)을 투과하지 못하고 블랙 상태를 표시할 수 있다.
Therefore, the light L6 in which the phase delay is caused by the? / 4 liquid crystal cell can not transmit the second polarizing plate 290 and can display the black state.

반면에, S1축의 3번 지점은 λ/4 액정셀에 의해 위상지연이 발생하여 편광상태가 변한 수직 선편광된 빛(L5)을 나타낸다.On the other hand, the point 3 in the S1 axis represents the vertical linearly polarized light (L5) in which the polarization state changes due to the phase delay caused by the? / 4 liquid crystal cell.

이때, λ/4 액정셀에 의해 위상지연이 발생한 빛(L5)은 L3와는 수직한 선편광으로서, 제2편광판(수직 편광판)(290)의 제2투과축과 평행하므로 제2편광판(290)을 투과하여 화이트 상태를 표시할 수 있다.At this time, the light L5 having a phase delay due to the? / 4 liquid crystal cell is linearly polarized light perpendicular to L3 and parallel to the second transmission axis of the second polarizer 290 (vertical polarizer 290), so that the second polarizer 290 The white state can be displayed.

이때, L5와 L6은 원점을 중심으로 서로 마주보고 있어서, 서로 수직한 빛이라는 것을 알 수 있다.
At this time, it can be seen that L5 and L6 are opposite to each other with respect to the origin, and they are perpendicular to each other.

이상과 같은 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위 및 이와 균등한 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
The embodiments of the present invention as described above are merely illustrative, and those skilled in the art can make modifications without departing from the gist of the present invention. Accordingly, the protection scope of the present invention includes modifications of the present invention within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

210: 제1편광판 220: QWP
230: 제1기판 250: 액정층
270: 제2기판 290: 제2편광판
210: first polarizing plate 220: QWP
230: first substrate 250: liquid crystal layer
270: second substrate 290: second polarizer plate

Claims (7)

대향합착되는 제1기판과 제2기판과, 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 개재되는 액정층을 포함하는 액정셀과;
상기 제1기판의 외측면에 배치되며, 광을 선택적으로 투과시키는 제1편광판과;
상기 제1편광판의 내측면에 배치되며, 상기 제1편광판을 투과한 광의 위상을 지연시키는 위상차판과;
상기 제2기판의 외측면에 배치되며, 상기 액정셀을 투과한 광을 선택적으로 투과시키는 제2편광판을 포함하며,
상기 제1기판에는 제1화소전극, 제1공통전극이 형성되고, 제2기판에는 제2화소전극, 제2공통전극이 형성되고,
상기 제 1 화소전극과 상기 제 1 공통전극은 제 1 방향으로 연장되며, 상기 제 2 화소전극과 상기 제 2 공통전극은 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
A liquid crystal cell including a first substrate and a second substrate facing each other and a liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate;
A first polarizer disposed on an outer surface of the first substrate and selectively transmitting light;
A retardation plate disposed on an inner surface of the first polarizer and configured to retard a phase of light transmitted through the first polarizer;
And a second polarizer disposed on an outer surface of the second substrate and selectively transmitting light transmitted through the liquid crystal cell,
A first pixel electrode and a first common electrode are formed on the first substrate, a second pixel electrode and a second common electrode are formed on a second substrate,
Wherein the first pixel electrode and the first common electrode extend in a first direction and the second pixel electrode and the second common electrode extend in a second direction crossing the first direction. Liquid crystal display device.
제1항에 있어서,
상기 액정셀은,
λ/4만큼의 위상차를 가지는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
The method according to claim 1,
In the liquid crystal cell,
lambda] / 4. < / RTI >
제1항에 있어서,
상기 위상차판은,
λ/4만큼의 위상차를 가지는 QWP(Quarter Wave Plate)인 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the retarder comprises:
is a quarter wave plate (QWP) having a phase difference of? / 4.
제1항에 있어서,
상기 제1기판에는, 다수의 제1게이트 배선 및 다수의 제1데이터 배선이 형성되고, 상기 다수의 제1게이트 배선과 상기 다수의 제1데이터 배선의 교차하여 정의되는 각 화소마다 스위칭 소자인 제1박막트랜지스터(Thin Film Transistor)가 형성되며,
상기 제2기판에는, 다수의 제2게이트 배선 및 다수의 제2데이터 배선이 형성되고, 상기 다수의 제2게이트 배선과 상기 다수의 제2데이터 배선의 교차하여 정의되는 각 화소마다 스위칭 소자인 제2박막트랜지스터(Thin Film Transistor)가 형성되는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first substrate is provided with a plurality of first gate wirings and a plurality of first data wirings, and each of the plurality of first gate wirings and the plurality of first data wirings is defined by intersecting the plurality of first data wirings, 1 thin film transistor (Thin Film Transistor) is formed,
Wherein a plurality of second gate wirings and a plurality of second data wirings are formed in the second substrate, and each of the plurality of second gate wirings and each of the plurality of second data wirings is defined as a switching element And a second thin film transistor (TFT) is formed on the second substrate.
제4항에 있어서,
상기 제1화소전극 및 상기 제1공통전극은,
상기 제1데이터 배선과 평행한 방향으로부터 제1각도만큼 회전하여 배열되며,
상기 제2화소전극 및 상기 제2공통전극은,
상기 제2데이터 배선과 평행한 방향으로부터 제2각도만큼 회전하여 배열되는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the first pixel electrode and the first common electrode are connected to each other,
The first data line and the second data line are arranged to be rotated by a first angle from a direction parallel to the first data line,
The second pixel electrode, and the second common electrode,
And the first electrode is arranged to be rotated by a second angle from a direction parallel to the second data line.
제4항에 있어서,
상기 제1 박막트랜지스터가 온상태이고, 상기 제2박막트랜지스터의 오프상태인 경우에,
상기 액정셀의 액정분자가 제1회전각도만큼 회전함에 따라 블랙상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
5. The method of claim 4,
When the first thin film transistor is on and the second thin film transistor is off,
And a black state is displayed as the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell rotate by a first rotation angle.
제4항에 있어서,
상기 제1 박막트랜지스터가 오프상태이고, 상기 제2박막트랜지스터의 온상태인 경우에,
상기 액정셀의 액정분자가 제2회전각도만큼 회전함에 따라 화이트상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치.
5. The method of claim 4,
When the first thin film transistor is in an off state and the second thin film transistor is in an on state,
And a white state is displayed as the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell rotate by a second rotation angle.
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