KR102062655B1 - ultra high definition horizontal alignment type liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
능동구동형 액정표시장치에 있어서, 액정은 양성 액정이고, 초기 액정 배향이 수평 배향 상태가 되도록 이루어지고, 화소 영역에서 하부 기판에는 평판형 화소전극 위로 절연층을 사이에 두고 통과 구멍을 형성하는 제1 공통 전극이, 상부 기판에는 제1 공통 전극과 같은 극성으로 운영되는 제2 공통 전극이 구비되어 화소전극과 제1 공통전극 및 제2 공통전극 사이에 전위차가 발생할 때 통과 구멍의 프린지 주변의 액정 배열이 수평에서 경사 상태로 전환되어 빛을 통과하게 하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치가 개시된다.
본 발명에 따르면 액정표시장치의 응답 속도를 높여 초고해상도 액정 판넬에서도 주사율 120Hz 고속 구동을 할 수 있으므로 초고화질 고속 응답을 가능하게 하여 게임이나 가상현실 화면에 적합한 HMD를 구현할 수 있다.In an active driving type liquid crystal display device, the liquid crystal is a positive liquid crystal, and the initial liquid crystal alignment is made to be in a horizontal alignment state, and in the pixel region, the lower substrate is formed of a through hole with an insulating layer interposed over the planar pixel electrode. The first common electrode includes a second common electrode on the upper substrate, the second common electrode being operated at the same polarity as the first common electrode, and thus the liquid crystal around the fringe of the through hole when a potential difference occurs between the pixel electrode and the first common electrode and the second common electrode. Disclosed is a liquid crystal display device characterized in that the arrangement is switched from horizontal to inclined to allow light to pass therethrough.
According to the present invention, the response speed of the liquid crystal display device can be increased, so that a 120 Hz high-speed drive can be performed even in an ultra-high resolution liquid crystal panel, thereby enabling an ultra-high definition high-speed response to implement an HMD suitable for a game or a virtual reality screen.
Description
본 발명은 능동구동형 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정이 초기 수평배향 상태를 가지며 단위 면적당 화소수를 초집적으로 하는 경우에 적합한 초고화질 수평배향 액정표시장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
기존의 액정의 배향과 전압에 따른 스위칭 구동에 따라 액정 스위칭 방식은 TN(twisted nematic) 방식, IPS(in plane switching) 방식, VA(vertical alignment) 방식, FFS(fringe field switching) 방식 등으로 크게 구분될 수 있다.According to the conventional liquid crystal alignment and switching driving according to voltage, the liquid crystal switching method is classified into twisted nematic (TN) method, in plane switching (IPS) method, vertical alignment (VA) method, and fringe field switching (FFS) method. Can be.
구동 방법에 따라 LCD의 화소 구조도 다르다 TN 방식, VA 방식의 LCD의 화소에서는 한 쌍의 기판 중 한쪽에 화소 전극이 형성되고 다른 쪽에 공통 전극이 형성되고, 화소 전극과 공통 전극 사이에 2개의 기판 면에 수직인 전계를 형성하여 액정분자의 배향을 제어함으로써, 화소의 투과율을 제어한다.The pixel structure of the LCD also varies depending on the driving method In the pixels of the TN and VA LCDs, a pixel electrode is formed on one of a pair of substrates, a common electrode is formed on the other, and two substrates are formed between the pixel electrode and the common electrode. The transmittance of the pixel is controlled by forming an electric field perpendicular to the plane to control the orientation of the liquid crystal molecules.
FFS 방식은 하부 기판 내에서 절연막을 사이에 두고 화소 전극과 공통 전극이 대향하여 형성된다. FFS 방식에서 대개 공통 전극은 아래쪽에 평면으로 설치되고 화소 전극은 복수 패턴이 슬릿을 두고 서로 평행하게 형성되며, 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되는 전계(프린지 필드)에 의하여 액정 분자의 배열이 기판에 거의 평행하게 제어되기 때문에, FFS 모드의 LCD는 시야각이 넓고, 투명전극을 사용하여 IPS에 비해 투과율이 높다는 특징이 있다.In the FFS method, a pixel electrode and a common electrode are formed to face each other with an insulating layer therebetween in a lower substrate. In the FFS method, the common electrode is generally disposed below the plane, the pixel electrodes are formed in parallel with each other with slit patterns, and the array of liquid crystal molecules is formed by the electric field (fringe field) formed between the pixel electrode and the common electrode. Since the FFS mode LCD has a wide viewing angle and a transparent electrode, the LCD is characterized in that its transmittance is higher than that of IPS.
그런데, 액정표시장치에서 현재 가장 큰 한계가 될 수 있는 것이 화상이 매우 빠르게 변할 수 있는 동영상이나 게임용 디스플레이와 관련된 것이다. 액정표시장치는 다양한 용도로 개발되고 있으며, 가상현실을 구형하기 위한 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted display: 이하 'HMD'라 함)와 같은 경우도 유기EL 등과 함께 표시장치로 개발되고 있다. HMD의 표시소자로 쓰이는 액정 판넬은 실제로 현실처럼 느끼려면 최소 4K, 일반적으로 8K 정도의 해상도가 필요로 하다. 또한 HMD와 같은 3inch 이하의 디스플레이에서 1000ppi 이상의 고해상도를 구현하기 위해서는 단위 픽셀 피치가 8마이크로미터 이하여야 한다. However, what may be the biggest limitation at present in the liquid crystal display device is related to a video or game display in which an image may change very quickly. Liquid crystal displays are being developed for various purposes, and in the case of a head mounted display (hereinafter referred to as 'HMD') for spherical virtual reality, a liquid crystal display is being developed as a display device along with an organic EL. Liquid crystal panels used as display elements of HMDs require a resolution of at least 4K, typically 8K, in order to feel realistic. In addition, in order to achieve high resolution of 1000 ppi or more in a display of 3 inches or less such as an HMD, the unit pixel pitch must be 8 micrometers or less.
CRT나 OLED 등의 여타 표시장치와 비교할 때 액정표시장치는 아래 수학식 1 및 2에서 알 수 있는 바와 같이, 액정의 고유한 점성과 탄성 등의 특성에 의해 응답속도가 느린 단점이 있다.Compared with other display devices such as CRTs and OLEDs, the liquid crystal display device has a disadvantage in that the response speed is slow due to the inherent viscosity and elasticity of the liquid crystal, as shown in
LCD의 응답 속도란 일반 백색광에서 입력 편광판과 액정 셀(Cell), 그리고 출력 편광판을 통과한 후 빛의 투과율을 100%라 할 때 화면이 어두워 질 때와 밝아질 때 투과율이 10%와 90% 사이로 변화하는 시간의 합을 말하는 것으로 10%에서 90%까지 변했을 때 걸린 시간을 상승 시간(Rising Time), 90%에서 10%까지 변했을 때 걸린 시간을 하강 시간(Falling Time)이라 말하며 이를 화이트 투 블랙(White to Black) 응답 속도 혹은 응답 시간이라 한다.The response speed of LCD is that when the white light passes through the input polarizer, the liquid crystal cell, and the output polarizer in normal white light, the transmittance is between 10% and 90% when the screen is dark and bright. It is the sum of the changing time. The time taken when changing from 10% to 90% is called Rising Time, and the time taken when changing from 90% to 10% is called Falling Time. White to Black) Response rate or response time.
(수학식1)(Equation 1)
여기서, τr는 액정에 전압이 인가될 때의 상승 시간(rising time)을, Va는 인가전압을, VF는 액정분자가 전압에 의해 반응을 시작하는 프리드릭 천이전압(Freederick Transition Voltage)을, d는 액정셀의 셀갭(cell gap)을, γ(gamma)는 액정분자의 회전점도(rotational viscosity)를 각각 의미한다.Where τ r is the rising time when voltage is applied to the liquid crystal, Va is the applied voltage, and V F is the Freederick Transition Voltage at which the liquid crystal molecules start reacting with the voltage. d denotes a cell gap of the liquid crystal cell, and gamma denotes a rotational viscosity of the liquid crystal molecules.
(수학식2)(Equation 2)
여기서, τf는 액정에 인가된 전압이 오프된 후 액정이 탄성 복원력에 의해 원위치로 복원되는 하강 시간(falling time)을, K는 액정 고유의 탄성계수를 각각 의미한다.Here, τ f denotes a falling time during which the liquid crystal is restored to its original position by the elastic restoring force after the voltage applied to the liquid crystal is turned off, and K denotes the elastic modulus inherent in the liquid crystal.
즉, 액정표시장치에서 응답 속도 τf는 액정 자체의 특성인 회전점도 및 탄성계수에 크게 영향받으며, HMD에 디스플레이로 채택되기 위해 이런 응답 속도의 문제를 해결하는 것이 절실히 요청된다.That is, in the liquid crystal display device, the response speed τ f is greatly influenced by the rotational viscosity and elastic modulus, which are characteristics of the liquid crystal itself, and it is urgently required to solve such a response speed problem in order to be adopted as a display in the HMD.
빠른 응답속도가 요청되는 경우의 예시로서 필드 시퀀셜 풀컬러 표시 방식도 언급할 수 있다. 컬러 필터를 불요(不要)로 하는 필드 시퀀셜 풀컬러 표시 방식은, 「적→녹→청」으로 순차 점등하는 백라이트를 사용하는 것에 특징이 있다 통상의 CRT나 액정 디스플레이에서는, 프레임 시간이 16.7ms이지만, 필드 시퀀셜 풀컬러 표시 방식에서는, 프레임 시간이 5.6ms로, 고속 응답성이 요구된다.As an example of a case where a fast response speed is required, the field sequential full color display method may also be mentioned. The field sequential full-color display method, which requires a color filter, is characterized by using a backlight which is sequentially lit from "red to green to blue". In a typical CRT or liquid crystal display, the frame time is 16.7 ms. In the field sequential full-color display method, the frame time is 5.6 ms and high-speed response is required.
고속 응답성을 나타내는 지표로서, 위에서 살펴본 τf와 τr의 합을 들 수 있다. τf는 액정의 하강 응답 시간이고, τr은 액정의 상승 응답 시간이다. 필드 시퀀셜 풀컬러 표시 방식에 있어서의 고속 응답성을 만족시키기 위해서는, τf와 τr가 각각 1.5ms 미만인 것이 요망되고 있다.As an index indicating fast response, the sum of τ f and τ r discussed above may be mentioned. τ f is the falling response time of the liquid crystal and τ r is the rising response time of the liquid crystal. In order to satisfy the high-speed response in the field sequential full color display system, it is desired that τ f and τ r are each less than 1.5 ms.
통상의 컬러 필터 LCD에서도 고속 게임의 고정밀도 화면을 잔상효과를 최대한 줄이면서 주사율(frame rate) 120Hz 정도로 구현하기 위해 액정의 응답 시간 혹은 응답 속도는 4ms 이하가 되어야 한다고 알려져 있으며, 현재 흔히 사용되는 액정표시장치로는 이런 초고화질 고해상도 화면에서 이런 120Hz 정도의 구동을 이루기가 어려움이 있었다.Even in normal color filter LCDs, it is known that the response time or response speed of the liquid crystal should be 4 ms or less in order to realize a high-precision screen of a high-speed game at a frame rate of about 120 Hz while minimizing afterimage effects. It was difficult to achieve 120Hz driving on such an ultra high resolution screen with a display device.
액정표시장치의 액정은 탄성 계수를 가지는 것에서 알 수 있듯이 탄성체와 같은 거동을 하는 데, 통상적으로 탄성계수가 클수록 응답속도가 크게 되므로 액정 구동에서 액정의 스위칭 변형이 큰 탄성계수를 가지는 변형이 되도록 하는 것이 중요하게 된다. As can be seen from the fact that the liquid crystal of the liquid crystal display device has an elastic modulus, the liquid crystal exhibits the same behavior as the elastic body. In general, the larger the elastic modulus, the greater the response speed. It becomes important.
그런데, 액정의 탄성 변형은 하나의 종류로 이루어지는 것이 아니고, 스플레이형, 트위스트형과 밴드형 탄성변형으로 구분될 수 있는데, 이 가운데 밴드형 탄성변형이 가장 큰 수치를 가져 액정 구동에 밴드형 탄성 변형을 시키고 복원시키는 형태를 이용하면 액정 응답시간을 줄이고 구동 프레임수를 늘릴 수 있다. By the way, the elastic deformation of the liquid crystal is not made of one kind, it can be divided into splay type, twist type and band type elastic deformation. Among these, the band type elastic deformation has the largest value, so that the band type elastic deformation is used for driving the liquid crystal. By using the form of reconstruction and restoration, the response time of the liquid crystal can be reduced and the number of driving frames can be increased.
본 발명은 상술한 기존의 능동구동형 액정표시장치의 고속 응답의 문제점을 개선 혹은 해결하기 위한 것으로서, 초고해상도 액정 판넬에서 응답 시간을 줄여 120Hz 고속 구동을 가능하게 하는 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to improve or solve the problem of the high speed response of the above-mentioned active drive type liquid crystal display device, and to provide a liquid crystal display device capable of driving a 120 Hz high speed by reducing the response time in an ultra high resolution liquid crystal panel. It is done.
본 발명은 바람직하게는 초고화질 고속 응답 특성을 가지는 HMD에 적용을 위해, 3인치급 디스플레이에서 1000~2000ppi 이상 해상도와 주사율 120Hz 이상을 가능하게 하는 빠른 응답 시간을 가지는 프린지 필드 스위칭 방식, 수평배향형 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Preferably, the present invention is a fringe field switching method having a fast response time enabling a resolution of 1000 to 2000 ppi or more and a refresh rate of 120 Hz or more in a 3 inch display for application to an HMD having an ultra-high-speed, high-speed response property. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는, The liquid crystal display device of the present invention for achieving the above object,
제1 편광판이 설치된 하부 기판, 제2 편광판이 설치된 상부 기판, 이들 상부 기판과 하부 기판 사이에 위치하는 액정, 하부 기판에 설치되는 박막트랜지스터 및 이를 구동하기 위해 박막트랜지스터의 게이트전극에 연결되는 게이트 라인, 소오스전극에 연결되는 데이터 라인, 드레인전극에 연결되는 화소전극을 구비하는 액정표시장치에 있어서,A lower substrate provided with a first polarizer, an upper substrate provided with a second polarizer, a liquid crystal positioned between the upper substrate and the lower substrate, a thin film transistor provided on the lower substrate, and a gate line connected to the gate electrode of the thin film transistor to drive the same A liquid crystal display device comprising: a data line connected to a source electrode and a pixel electrode connected to a drain electrode;
액정은 유전율 이방성이 양인 양성 액정을 채용하고, 초기 액정 배향은 수평 배향 상태를 이루고, 각 화소 영역에서 하부 기판에 평판형 화소전극 위로 절연층을 사이에 두고 통과 구멍(슬릿 패턴)을 형성하는 제1 공통 전극이, 상부 기판에는 공통 전극과 같은 극성으로 운영되는 제2 공통 전극이 구비되어 화소전극과 공통전극들 사이에 전압이 인가되면 프린지 주변의 액정 배열이 최초 수평 배향 방향과 경사를 이루는 상태로 전환되어 빛을 통과하게 하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal adopts a positive liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, the initial liquid crystal alignment is in a horizontal alignment state, and forms a through hole (slit pattern) with an insulating layer interposed over a flat pixel electrode in a lower substrate in each pixel region. The first common electrode is provided with a second common electrode operated at the same polarity as the common electrode on the upper substrate, and when a voltage is applied between the pixel electrode and the common electrodes, the liquid crystal array around the fringe is inclined with the initial horizontal alignment direction. It is characterized in that the conversion is made to pass through the light.
본 발명에서 액정의 수평 배향 방향은 데이터 라인과 평행한 방향이면서 일 자형 슬릿의 길이 방향과 같은 방향일 수 있다.In the present invention, the horizontal alignment direction of the liquid crystal may be in a direction parallel to the data line and in the same direction as the length direction of the straight slit.
본 발명은 화소 피치 8마이크로미터 이하의 HMD에 사용되는 액정표시장치일 수 있고, 이런 경우, 제1 공통전극은 화소마다 중앙에 통과 구멍으로서 하나의 선형 슬릿을 가지거나 직사각형 슬릿을 가지거나, 원형 혹은 타원형 슬릿을 가질 수 있다.The present invention may be a liquid crystal display device used for an HMD having a pixel pitch of 8 micrometers or less, in which case, the first common electrode has one linear slit, a rectangular slit, or a circular slit as a through hole in the center of each pixel. Or oval slits.
마찬가지 관점에서 본 발명에서 액정의 오프 상태에서 수평 배열을 이루지만 여기서도 더 우수한 시야각 확보를 위해 하나의 화소를 2분면 4분면 혹은 슬릿을 꺾은선, 패턴을 여러 형태로 운영하는 실시예를 생각할 수 있다.From the same point of view, in the present invention, although the liquid crystal is horizontally arranged in an off state, an embodiment in which one pixel is divided into two quadrants or slit lines and patterns are operated in various forms in order to obtain a better viewing angle can be considered. .
본 발명에서 제1 공통 전극과 제2 공통 전극은 같은 전압으로 연동시켜 구동되는 것일 수 있다. In the present invention, the first common electrode and the second common electrode may be driven in conjunction with the same voltage.
본 발명에 따르면 액정표시장치의 응답 속도를 높여 초고해상도 액정 판넬에서도 주사율 120Hz 고속 구동을 할 수 있다.According to the present invention, the response speed of the liquid crystal display device is increased, so that a high-speed driving rate of 120 Hz can be achieved even in an ultra-high resolution liquid crystal panel.
본 발명에 따르면 초고화질 고속 응답을 가능하게 하여 게임이나 가상현실 화면에 적합한 HMD를 구현할 수 있고, 바람직하게는 1000ppi 이상 고해상도와 주사율 120Hz 이상을 가능하게 하는 빠른 응답 시간을 가지는 HMD를 구현할 수 있도록 한다.According to the present invention, it is possible to implement an HMD suitable for a game or a virtual reality screen by enabling ultra high definition high-speed response, and preferably to implement an HMD having a high resolution of 1000 ppi or more and a fast response time of 120 Hz or more. .
본 발명에 따르면 액정이 기본적으로 수평 배열을 이루며, 프린지 영역의 전계 변화에 따른 액정 배열의 변화가 있어도 액정이 수직에 가깝게 배열되는 것은 아니므로 보는 각도에 따른 시야각이나 빛 샘의 문제는 크지 않고, 따라서, 통상의 액정표시장치에 사용되는 빛 샘을 방지하기 위한 위상차판(보상필름)을 생략할 수 있으므로 액정표시장치의 제작 비용을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, the liquid crystals basically form a horizontal array, and even if there is a change in the liquid crystal array due to the change in the electric field of the fringe region, the liquid crystals are not arranged close to the vertical, so the problem of viewing angle or light leakage according to the viewing angle is not large. Therefore, the retardation plate (compensation film) for preventing light leakage used in the conventional liquid crystal display device can be omitted, thereby reducing the manufacturing cost of the liquid crystal display device.
본 발명에서는 화소 전극에 전압을 인가할 때 액정의 배열 변화가 밴드 탄성및 트위스트 탄성과 함께 관련된 탄성 변형을 이룰 수 있고, 백라이트 광의 투과율에 있어서 밴드 탄성이 관련된 배열 변화가 기여하는 만큼 빠른 응답속도를 가지도록 할 수 있다.In the present invention, when the voltage is applied to the pixel electrode, the change in the arrangement of the liquid crystal may form an elastic deformation associated with the band elasticity and the twist elasticity, and the response speed is as fast as the arrangement change related to the band elasticity contributes to the transmittance of the backlight light. You can have it.
본 발명에 따르면 화소 전극의 폭을 조절하여 필요한 축적용량(Cst)의 양을 조절할 수 있고, 고해상도 구현시 TFT의 크기에 큰 영향을 받기 않고 액정표시장치를 구현할 수 있다.According to the present invention, the width of the pixel electrode can be adjusted to adjust the amount of the storage capacitor Cst required, and a liquid crystal display device can be implemented without being greatly influenced by the size of the TFT when implementing a high resolution.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 화소부를 위에서 본 평면도로, 제1 공통전극의 슬릿 패턴을 나타낸다.
도2는 도1의 I-I'절단선을 따라 절단한 액정표시장치의 화소부 측단면을 나타내는 단면도로, 아몰퍼스 실리콘 박막트랜지스터(a-Si TFT)를 채택한 실시예를 나타낸다.
도3 및 도4는 본 발명의 또 다른 실시예에서 제1 공통 전극의 1자형 슬릿 주변에서의 액정 배열을 나타내기 위해 슬릿 방향과 수직한 단면을 나타내는 단면도로서, 도3은 화소 전극에 전압이 인가되지 않은 초기 상태, 도4는 화소 전극에 전압이 인가된 점등 상태를 나타낸다.
도5는 도4와 같은 점등 상태에서 화소의 폭방향으로 좌측단에서 우측단으로 위치를 바꾸어 가면서 그리고 인가전압을 6볼트, 8볼트, 10볼트로 바꾸어 가면서 제1 공통 전극의 슬릿 패턴의 프린지 주변 영역에서 광투과율이 변화하는 양상을 나타내는 그래프이다.
도6은 도5의 실시예의 액정표시장치와 비교례의 화소 전극에 일정 전압을 인가하고 차단하면서 시간에 따른 투과율 변화를 나타내는 비교 그래프이다.
도7은 도6의 그래프에 따른 상승 시간과 하강 시간의 차이를 나타내는 막대그래프이다. 1 is a plan view from above of a pixel portion of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, showing a slit pattern of a first common electrode.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a side surface of a pixel portion of a liquid crystal display device cut along the line II ′ of FIG. 1, and shows an embodiment in which an amorphous silicon thin film transistor (a-Si TFT) is adopted.
3 and 4 are cross-sectional views showing a cross section perpendicular to the slit direction to show the liquid crystal arrangement around the one-shaped slit of the first common electrode in another embodiment of the present invention, and FIG. An initial state not applied, and FIG. 4 shows a lighting state in which a voltage is applied to the pixel electrode.
FIG. 5 is a fringe around the slit pattern of the first common electrode while changing the position from the left end to the right end in the width direction of the pixel in the lit state as shown in FIG. It is a graph showing the change of light transmittance in a region.
FIG. 6 is a comparative graph illustrating a change in transmittance with time while applying and blocking a predetermined voltage to the liquid crystal display of the embodiment of FIG. 5 and the pixel electrode of the comparative example. FIG.
7 is a bar graph illustrating a difference between a rise time and a fall time according to the graph of FIG. 6.
이하 도면을 참조하면서 구체적 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도1 및 도2는 본 발명의 실시예인 a-Si TFT를 적용한 액정표시장치의 화소부의 구성을 나타낸다. 1 and 2 show the configuration of a pixel portion of a liquid crystal display device employing a-Si TFT which is an embodiment of the present invention.
여기서 하부 기판(111) 위에 박막 적층 및 패터닝을 통해 게이트 전극(121) 및 게이트라인이 형성되고, 그 위로 게이트 절연막(131)이 형성되고, 다시 반도체막(132)이 형성되고, 데이터라인(141), 소오스 전극(142), 드레인 전극(143)이 도전층 적층 공정과 패터닝 공정을 통해 형성되어, 각 화소 구동용 박막 트랜지스터를 형성하게 된다. 이때 반도체막(132) 위로 저항성 접촉층(133, 134)을 적층하여 소오스 전극(142) 및 드레인 전극(143)이 겹치는 부분에는 이들 사이의 도전 접속을 위한 저항성 접촉층이 설치되도록 할 수 있다. The
물론, 박막 트랜지스터의 구체적 구성은 기존에 알려진 여타 방식으로 다양한 형태로 이루어질 수도 있다. 가령, 이상에서 a-Si TFT는 물론 LTPS TFT, Oxide TFT 등 다른 구조의 박막트랜지스터로 대체 적용이 가능하다.Of course, the specific configuration of the thin film transistor may be formed in various forms by other methods known in the art. For example, the thin film transistors of other structures such as a-Si TFT, LTPS TFT, and Oxide TFT can be replaced.
박막 트랜지스터 위로 드레인 영역에 비아 홀을 가진 층간절연막(151)이 형성되고, 그 위에 화소 전극(161)이 형성된다. 이때 층간절연막(151)과 화소 전극(161)도 박막 적층 및 패터닝을 통해 이루어지고, 화소 전극(161)은 각 화소 영역에서 평탄한 평판 형태로 형성되며 비아 홀을 관통하는 비아(171)를 통해 드레인 전극(143)과 도전 가능하게 연결된다. An interlayer insulating
화소 전극(161) 위로 절연막(181)이 형성된 상태에서 화소 중앙에 길게 1자 형태의 슬릿(192)을 가지는 제1 공통전극(191) 패턴이 형성된다. 절연막(181)에 의해 화소 전극(161)과 제1 공통전극(191)은 절연되고, 화소 전극에서 시작된 전계 플럭스는 슬릿(192)을 통과하여 위로 나온 후 구부러져 제1 공통전극(191)의 상면으로 들어가게 된다. In the state where the insulating
한편, 상부 기판(211)의 하면에는 컬러 필터(231) 및 블랙 매트릭스(221) 층, 오버코트막(241), 제2 공통 전극(251)이 차례로 형성되어 도면상 제2 공통 전극(251)이 가장 아래쪽에 형성되어 있다.Meanwhile, the
도시되지 않지만 액정과 닿는 하부 기판 표면과 상부 기판 표면에는 배향을 위한 처리가 이루어질 수 있다. 수평하게 액정을 배향시키는 방법은 기존에 알려진 여러 가지 방법을 사용할 수 있다. 여기서는 액정의 초기 수평 배향을 위한 배향층 형성, 수평 배향을 위한 물질 처리 등이 이루어질 수 있고, 이런 물질 처리에서 배향을 위한 러빙은 별도로 이루어지지 않을 수 있다. 배향층으로는 통상 폴리이미드 재질의 막이 사용될 수 있다. 여기서는 배향층 러빙을 실시할 때 액정 배향과 관련하여, 액정 배향 방향이 제1 공통 전극의 슬릿 패턴의 길이 방향과 같은 방향이 되고, 사전틸트 각(pretilt angel)은 1도가 되도록 하였다.Although not shown, treatment for orientation may be performed on the lower substrate surface and the upper substrate surface in contact with the liquid crystal. As the method of orienting the liquid crystal horizontally, various methods known in the art may be used. Here, the alignment layer may be formed for the initial horizontal alignment of the liquid crystal, the material treatment for the horizontal alignment, and the like, and the rubbing for the alignment may not be performed separately. As the alignment layer, a film of polyimide material may be used. Here, when the alignment layer rubbing is performed, the liquid crystal alignment direction is in the same direction as the longitudinal direction of the slit pattern of the first common electrode, and the pretilt angel is 1 degree in relation to the liquid crystal alignment.
이상과 같은 액정표시장치 기판 구조의 대부분은 기존에 알려진 통상적인 것과 같은 재질 및 방법으로 이루어질 수 있다. 단, 가장 하부의 평판형 화소 전극(161)과 그 위에 형성되는 슬릿(192) 패턴을 가지는 제1 공통 전극(191)과 상부 기판 하부의 평판형 제2 공통 전극(251)의 조합과 제1 공통 전극과 제2 공통 전극에 같은 극성의 전압 혹은 같은 극성 같은 크기의 전압을 인가하는 운영과 액정(300)의 배열의 조합은 본 발명의 특징적인 구성을 이룬다.Most of the liquid crystal display substrate structure as described above may be made of the same material and method as conventionally known. However, a combination of the first
도1에는 비록 도시되지 않지만, 하부 기판 외측면의 제1 편광 필름과 상부 기판 외측면의 제2 편광 필름 등도 통상의 액정 표시 장치와 같이 형성될 수 있다. 통상 제1 편광 필름과 제2 편광 필름은 편광 방향이 서로 90도 각도를 이루도록 설치된다.Although not shown in FIG. 1, the first polarizing film on the outer surface of the lower substrate, the second polarizing film on the outer surface of the upper substrate, and the like may also be formed like a conventional liquid crystal display. Usually, a 1st polarizing film and a 2nd polarizing film are provided so that a polarization direction may mutually make a 90 degree angle.
통상의 액정표시장치에서 화면을 정면보다 측방에서 볼 때 보는 방향과 액정 배열 사이의 각도 차이로 인한 어둠 상태에서의 빛 샘 혹은 시야각 특성을 보완하기 위해 보상필름 혹은 위상차판을 설치하지만 여기서는 IPS 방식과 비슷하게 액정 배열이 수평 배열을 기본으로 하여 빛 샘 등 문제점이 적어 별도의 보상필름은 설치하지 않는다.In a conventional LCD, a compensation film or a phase difference plate is installed to compensate for light leakage or viewing angle characteristics in a dark state due to an angle difference between the viewing direction and the liquid crystal array when the screen is viewed from the side rather than the front side. Similarly, liquid crystal arrays are based on horizontal arrays, so there are few problems such as light leakage, so no separate compensation film is installed.
도면을 참조하여 본 실시예의 형성 공정을 좀 더 살펴보면, 하부 기판(111)의 내측면에 상대적으로 가장 먼저 화소 좌우 폭방향 게이트 라인(122)이 형성되고, 게이트 라인에서 수직으로 갈라진 가지가 일체형 게이트전극(121)을 이룬다. 게이트 라인과 게이트전극(121)은 도체층 적층 및 패터닝을 통해 일체로 형성된다. Looking at the formation process of the present embodiment with reference to the drawings, the pixel left and right
게이트 절연막(131)과 박막 트랜지스터용 반도체막(132), 저항성 접촉층(133, 134)은 도1에는 별도로 표시되지 않지만, 여기서 게이트 절연막(131)은 전체 기판에 적층 형성되고, 반도체막(132), 저항성 접촉층(133, 134)은 척층 후 채널 영역을 포함하는 트랜지스터 영역에만 패터닝되어 형성된다. Although the
게이트 절연막(131) 위로 도전층 적층 및 패터닝을 통해 화소 길이 방향으로 길게 뻗는 데이터 라인(141)과, 데이터 라인에서 일체적으로 폭방향으로 분기된 소오스 전극(142), 게이트 전극(121)을 기준으로 소오스 전극(142)과 반대편에 위치하는 드레인 전극(143)이 형성된다. 이런 패터닝 작업시 저항성 접촉층도 식각되어 소오스 전극, 드레인 전극과 반도체막이 겹치는 부분에만 잔류하도록 한다. 이로써 박막 트랜지스터 구조가 이루어진다.Based on the
박막 트랜지스터 구조 위로 보호막 혹은 층간절연막(151)이 적층되고 패터닝되어 드레인 전극(143)이 일부 드러나는 비아홀을 이루도록 한다. 그 위로 ITO와 같은 투명도전막을 적층, 패터닝하여 드레인 전극(143)과는 비아(171: via)을 통해 접촉되는 직사각형 패턴의 화소 전극(161)을 형성한다.A passivation layer or an interlayer insulating
화소 전극(161) 위로 절연막과 제1 공통 전극용 도전층을 적층하고 이 도전층을 패터닝하여 화소 중앙 부분에 길이 방향 1자형 슬릿(192) 패턴을 가지는 제1 공통전극(191)을 형성한다.The insulating layer and the conductive layer for the first common electrode are stacked on the
여기서는 제1 공통전극(191)이 가지는 슬릿(192) 패턴이 화소 중앙 부분에 1자형으로 이루어지지만 슬릿 프린지의 각 부분에서 이루어지는 전계 방향이 기능상 요구되는 특정 방향이 되도록 다른 형태로 형성할 수도 있다. 가령, 본 발명에서 시야각 확보를 위해 하나의 화소를 2분면 4분면 구획하여 각 구획에서 전계 방향이 서로 다르게 슬릿 패턴을 형성하여 운영하거나, 슬릿은 꺾은선 패턴으로 이루어질 수 있다. Here, the
도3 및 도4는 본 발명의 다른 실시예에서 제1 공통 전극의 1자형 슬릿 주변에서의 액정 배열을 나타내는 것으로, 초기 상태 및 점등 상태 각각에서 슬릿 방향과 수직한 단면을 나타내는 단면도들이며, 도5는 도4와 같은 상태에서 제1 공통 전극(191)의 슬릿 패턴의 프린지 주변 영역에서 개별 화소의 좌측단에서 우측단으로 가면서 거리(x) 변화에 따른 광투과율(transmittance) 변화를 나타내는 그래프를 나타낸다.3 and 4 illustrate a liquid crystal array around a single slit of the first common electrode in another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a cross section perpendicular to the slit direction in an initial state and a lit state, respectively. FIG. 4 is a graph showing a change in light transmittance according to a change in distance x from the left end to the right end of each pixel in the fringe around the slit pattern of the first
여기서는 디스플레이를 형성하면서 좌우 방향 화소 주기(pixel pitch)를 7마이크로미터(μm), 화소전극 폭은 5μm, 슬릿 폭(g)을 대략 1μm로 형성하고, 화소 전극(161)에 전압을 인가하거나 차단하면서 시뮬레이션 결과(performance)를 확인하였다. 여기서 화소 전극의 폭은 도1, 도2의 실시예에서 화소 전극이 거의 화소 전체의 폭에 걸쳐 형성되는 것과 비교하여 폭이 조금 축소되어 있다. 실시예에 따라서는 화소 전극의 폭은 더 줄어들 수도 있다. 단, 화소전극 폭은 슬릿 폭(g)의 크기와 같거나 그 이상이 되도록 한다. Here, while forming a display, a pixel pitch of 7 μm and a width of 5 μm and a slit width g of approximately 1 μm are formed, and a voltage is applied or blocked to the
화소전극의 폭이 달라짐에 따라 화소전극과 공통전극 사이의 축적용량(Cst)이 변화하게 되므로 이러한 화소전극의 폭에 대한 조절은 필요한 축적용량의 양에 따라 이루어질 수 있다.As the width of the pixel electrode is changed, the accumulation capacitance C st between the pixel electrode and the common electrode is changed, and thus the adjustment of the width of the pixel electrode may be performed according to the required amount of storage capacitance.
상부 기판(210)과 하부 기판(110) 사이의 공간(cell gap: d)은 여기서 4μm로 하며 액정물질이 주입되어 액정으로 채워진다. 여기서 액정은 전계가 인가될 때 전계 방향과 평행하게 배열되는 속성을 가지는, 유전율 이방성이 양인 액정이 사용된다. The cell gap d between the
보다 상세하게 본 실시예에서 액정(300)은 20℃ 기준으로 이상굴절율(ne) 1.6041, 정상굴절율(no) 1.4893, 평행방향 유전율(ε//) 12.3, 수직방향 유전율(ε⊥) 4.1, 스플레이 탄성계수(K11) 16.9pN, 트위스트 탄성계수(K22) 8.42pN, 밴드 탄성계수(K33) 19.2pN, 회전점도 γ(rotational viscosity) 80mPa·s의 것을 사용하였다.More specifically, in the present embodiment, the
단, 여기서는 도1에 도시된 것과 같은 컬러필터 및 블랙매트릭스층, 오버코트막, 데이터 라인 및 게이트 라인, 박막트랜지스터 구조 등은 별도로 나타내지 않고 상부 기판(210)이나 하부 기판(110)에 포함된 것으로 본다.However, the color filter, the black matrix layer, the overcoat layer, the data line and the gate line, the thin film transistor structure, and the like, as shown in FIG. 1, are not shown separately and are considered to be included in the
도3의 그래프는 도1 및 도2의 구성에 따른 본 실시예의 액정표시장치에서 액정(300)이 화소 전극(161)에 전압이 걸리지 않아 화소 전극(161)과 제1 및 제2 공통 전극(191, 251) 사이에 전위차가 인가되지 않은 초기에 전체적으로 수평 배열을 이루고 있는 상태를 나타내고 있다. 보다 구체적으로 도4에서 액정분자 배열 방향은 지면을 뚫고 나가는 방향이며, 도1의 1자형 슬릿의 길이 방향 혹은 데이터라인 방향과 평행한 방향이 된다.The graph of FIG. 3 shows that the
도4의 그래프는 화소 전극(161)에 전압이 걸려 화소 전극(161)과 제1 및 제2 공통 전극(191, 251) 사이에 전위차가 인가되어 제1 공통 전극(191)의 슬릿(폭이 g로 표시됨)로 패턴의 프린지 주변 영역에서 액정이 수평 배열에서 벗어나 밴드형 탄성 변형의 결과로서 수평면과 일부 경사를 이루고 있는 상태를 나타내고 있다. In the graph of FIG. 4, a voltage difference is applied to the
아울러, 여기서는 슬릿 왼쪽의 프린지와 인접한 액정은 밴드형 탄성 변형뿐 아니라 트위스트형 탄성 변형도 이루고 있어서 액정이 디스플레이 평면의 위에서 볼 때 반시계 방향으로 약간 틀어져 있는 것을 볼 수 있다.In addition, the liquid crystal adjacent to the fringe on the left side of the slit is not only a band type elastic deformation but also a twist type elastic deformation, so that the liquid crystal is slightly distorted counterclockwise when viewed from above the display plane.
액정(300)이 원래의 수평 배열 상태에서 벗어나 밴드형 탄성 변형에 의해 수평에서 일부 경사 각도를 이루면서 한편으로 트위스트형 탄성 변형도 이루는 경우, 즉, 밴드형 변형 성분과 트위스트형 변형 성분을 가지는 배열 변화가 이루어진 경우, 이 화소의 슬릿 패턴 프린지 주변 영역에서는 액정표시장치의 백라이트 광이 제1 편광판을 통과한 제1형으로 편광된 빛이 변형된 배열의 액정층을 통과하면서 편광 상태의 변화를 일으키고 따라서 광의 적어도 일부가 제2 편광판을 통과하여 외부로 방출될 수 있고, 이 화소는 점등(ON) 상태가 된다.When the
도5의 그래프는 도4와 같이 화소 폭 7μm, 화소 전극 폭 5μm, 슬릿 패턴 폭 1μm, 슬릿 패턴을 화소 폭 방향 중앙에 위치시킨 조건에서 화소 전극에 인가되는 전압을 6볼트, 8볼트, 10볼트로 바꾸면서 실험한 결과로서 광투과율 변화를 나타내고 있다.In the graph of FIG. 5, as shown in FIG. 4, the voltage applied to the pixel electrode under the condition that the pixel width is 7 μm, the pixel electrode width is 5 μm, the slit pattern width is 1 μm, and the slit pattern is located at the center of the pixel width direction is 6 volts, 8 volts, and 10 volts. The results of the experiment while changing to indicate the change in light transmittance.
이 그래프에 따르면, 화소 전극에 대한 인가전압을 높이면 광투과율이 높아지지만 광투과율 곡선의 전체적인 형태는 비슷한 모양을 보이고, 슬릿 패턴과 수직한 단면에서 슬릿 중심으로부터 거리가 멀어지면서 광투과율 변화는 대칭적인 양상을 나타내며, 슬릿 프린지에서 최대의 광투과율을 가지는 것을 알 수 있다. 이런 광투과율은 슬릿 프린지에서 최대의 수평 전계를 가지고, 액정 배열이 수평에서 경사지게 최대로 변형되는 한편 수평면 내에서도 틀어져(트위스트 변형이 이루어져) 최초의 방향과 최대 트위스트 각도를 이루기 때문에 얻어지는 것이다.According to this graph, increasing the applied voltage to the pixel electrode increases the light transmittance, but the overall shape of the light transmittance curve shows a similar shape, and the change in light transmittance is symmetrical as the distance from the slit center is distant in the cross section perpendicular to the slit pattern. It shows an aspect, and it can be seen that it has the maximum light transmittance in the slit fringe. This light transmittance is obtained because it has the maximum horizontal electric field in the slit fringe, and the liquid crystal array is deformed to the maximum inclined horizontally while being distorted in the horizontal plane (twisted deformation) to achieve the first direction and the maximum twist angle.
이러한 본 발명 실시예에서 액정 배열의 변화는 초기 수평 배열 상태를 이용한 것이며, 액정의 3가지 탄성 변형 가운데 밴드형 변형과 트위스트형 변형에 해당하는 것이다. 여기서는 액정 특성에서 밴드형 탄성 변형의 탄성 계수가 트위스트형 변형이나 스프레이형 변형에 비해 밴드형 변형의 탄성 계수가 크기 때문에 밴드형 변형에 대한 변화 및 복원의 속도가 트위스트형에 대한 변화 및 복원이 속도보다 빨리 이루어지고, 그에 따른 전체적 투광율의 변화도 밴드형 변형에 의한 변화 및 복원 성분이 기여하는 것만큼 순수한 트위스트형 변형을 주로 이용하는 대부분의 액정의 배열 변화보다 변화 및 복원의 속도가 빨라지게 된다.In the embodiment of the present invention, the change of the liquid crystal array is based on an initial horizontal arrangement state, and corresponds to a band-type strain and a twist-type strain among three elastic strains of the liquid crystal. In this case, the elastic modulus of the band-type elastic strain in the liquid crystal characteristics is larger than that of the twist-type or spray-type strain, so the rate of change and restoration for the band-type strain is faster than that of the twisted-type strain. The faster the change in the overall light transmittance, the faster the change and recovery speed than the change in the arrangement of most liquid crystals mainly using pure twist type deformation as the change caused by the band type deformation and the restoring component contribute.
도6은 도5의 실시예의 액정표시장치와 비교례로서 기존의 FFS 방식 액정표시장치 두 케이스에 대해 화소 전극에 일정 전압을 인가하고 일정 시간 후 전압을 차단하면서 시간에 따른 투과율 변화를 나타내는 비교 그래프로서 이를 통해 점등 신호에 해당하는 전압을 인가하여 얻은 응답 속도의 차이를 확인할 수 있으며, 도8은 도7의 그래프에 따른 상승 시간과 하강 시간의 차이를 막대그래프로 나타낸 것이다.6 is a comparative graph showing a change in transmittance with time while applying a constant voltage to the pixel electrode and blocking the voltage after a predetermined time in two cases of the conventional FFS type liquid crystal display as a comparative example with the liquid crystal display of FIG. 5. As a result, a difference in response speed obtained by applying a voltage corresponding to a lighting signal can be confirmed, and FIG. 8 shows a difference between a rise time and a fall time according to the graph of FIG.
이들 그래프에서 본 발명 실시예의 액정표시장치와 비교례인 기존 FFS 방식 액정표시장치는 화소 구조를 달리하므로 당연히 같은 조건으로 실험될 수는 없으며, 같은 조건은 아니지만 이들 그래프를 통해 본 발명의 화소 구조에서 액정 거동을 통해 응답속도를 기존에 비해 매우 빠르게 구동할 수 있음을 확인할 수 있다. In these graphs, the conventional FFS type liquid crystal display device, which is a comparative example of the liquid crystal display device of the present invention, is different from the pixel structure, and thus cannot be experimented under the same conditions, but it is not the same condition. It can be seen that the response speed can be driven much faster than that through the liquid crystal behavior.
이들 그래프에서 본 실시예는 UFS-VA로 표시되며, 비교례는 FFS로 표시되고, 비교례들은 슬릿 폭(g)과 화소 전극 너비(w)의 크기에 따라 구분하였다. 비교례들에서는 상부 기판에 제2 공통 전극 혹은 카운터 전극이 없는 FFS 방식의 전극 구조를 가지며, 액정 배향은 수평 배향을 가지고, 화소전극 혹은 공통전극에 형성된 슬릿 폭은 g, 대개는 서로 평행한 복수 개가 설치되는 화소 전극(화소 전극이 위에 있고 화소 전극에 슬릿이 형성된 경우)의 너비(폭)는 w라고 표현하였다. 이런 비교례에서는 공통전극과 화소전극을 서로 바꾸어 배치하여도 (공통 전극이 위에 있고 공통 전극에 슬릿이 형성된 경우) 실질적으로 같은 결과를 얻을 수 있다. In these graphs, the present embodiment is represented by UFS-VA, the comparative example is represented by FFS, and the comparative examples are divided according to the sizes of the slit width g and the pixel electrode width w. In the comparative examples, the FFS electrode structure has no second common electrode or counter electrode on the upper substrate, the liquid crystal alignment has a horizontal alignment, and the slit width formed on the pixel electrode or the common electrode is g, and is generally parallel to each other. The width (width) of the pixel electrode (where a pixel electrode is above and a slit is formed) on which the dog is provided is expressed as w. In this comparative example, even when the common electrode and the pixel electrode are disposed interchangeably (when the common electrode is on the top and the slit is formed on the common electrode), substantially the same result can be obtained.
도7의 그래프를 표로 정리하면 화소 전극에 전압을 인가하여 얻는 응답속도는 아래와 같이 됨을 볼 수 있었다.When the graph of FIG. 7 is arranged in a table, it can be seen that the response speed obtained by applying a voltage to the pixel electrode is as follows.
이런 응답속도 차이는 기존의 응답속도보다 몇 배 빠른 것이며, 통상, 상승 시간은 과전압 구동을 통해 상당 부분 줄이는 것이 가능한 것을 고려하면 표시장치에서 지속적으로 변화하는 화상을 표현할 때 응답속도에서 가장 중요한 영향을 주는 부분이라고 할 수 있는 τf를 50배 정도 빠르게 한 것으로, 당연히 이런 응답속도를 가지는 액정표시장치는 프레임 속도 120Hz 이상의 빠른 동영상 구현, 가상현실, 게임 화면 표시에 사용될 수 있다. This difference in response speed is several times faster than the existing response speed. In general, the rise time can be significantly reduced by overvoltage driving, and thus the display device has the most important influence on the response speed when continuously changing images are displayed. The τ f , which is a giving part, is about 50 times faster, and of course, the LCD having such a response speed can be used for displaying a fast video with a frame rate of 120 Hz or higher, virtual reality, and game screen display.
이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. The present invention has been described above by way of limited embodiments, which are only illustratively described to help understanding of the present invention, and the present invention is not limited to these specific embodiments.
따라서, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Therefore, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications or applications based on the present invention, and such modifications and applications belong to the appended claims.
111: 하부 기판
121: 게이트전극 122: 게이트라인
131: 게이트 절연막 132: 반도체막
133, 134: 저항성 접촉층 141: 데이터라인
142: 소오스 전극 143: 드레인 전극
151: 층간절연막 161: 화소 전극
171: 비아(via) 181: 절연막
191: 제1 공통전극 192: 슬릿(slit)
195, 271: 배향막(배향층) 211: 상부 기판
221: 블랙 매트릭스 231: 컬러필터
241: 오버코트막 251: 제2 공통전극 111: lower substrate
121: gate electrode 122: gate line
131: gate insulating film 132: semiconductor film
133 and 134: ohmic contact layer 141: data line
142: source electrode 143: drain electrode
151: interlayer insulating film 161: pixel electrode
171: via 181: insulating film
191: first common electrode 192: slit
195 and 271: alignment film (alignment layer) 211: upper substrate
221: black matrix 231: color filter
241: overcoat film 251: second common electrode
Claims (4)
상기 액정은 양성 액정이고,
초기 액정 배향이 상기 데이터 라인과 평행한 수평 배향 상태가 되도록 이루어지고,
화소 영역에서 상기 하부 기판에는 평판형인 상기 화소 전극 위로 절연층을 사이에 두고 통과 구멍을 형성하는 제1 공통 전극이, 상기 상부 기판에는 상기 제1 공통 전극과 같은 극성으로 운영되는 제2 공통 전극이 구비되며,
상기 통과 구멍은 길이 방향이 상기 데이터 라인과 평행한 방향으로 1자형 슬릿으로 형성되며,
상기 화소 전극과 상기 제1 공통전극 및 상기 제2 공통전극 사이에 전위차가 발생할 때 상기 통과 구멍의 프린지 주변의 액정 배열이 수평에서 경사 상태로 전환되어 빛을 통과하게 하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.A lower substrate provided with a first polarizer, an upper substrate provided with a second polarizer, a liquid crystal positioned between the upper substrate and the lower substrate, a thin film transistor provided on the lower substrate, and a gate of the thin film transistor to drive the thin film transistor A liquid crystal display comprising a gate line connected to an electrode, a data line connected to a source electrode of the thin film transistor, and a pixel electrode connected to a drain electrode of the thin film transistor.
The liquid crystal is a positive liquid crystal,
The initial liquid crystal alignment is made to be in a horizontal alignment state parallel to the data line,
In the pixel area, the lower substrate has a first common electrode forming a through hole with an insulating layer interposed therebetween on the plate electrode, and the upper substrate has a second common electrode operated with the same polarity as the first common electrode. Equipped,
The through hole is formed as a single-shaped slit in the longitudinal direction parallel to the data line,
When the potential difference occurs between the pixel electrode and the first common electrode and the second common electrode, the liquid crystal array around the fringe of the through hole is changed from a horizontal to an inclined state so that light passes through the liquid crystal display Device.
상기 액정표시장치는 폭 방향 화소 피치가 8μm 이하의 HMD용 액정표시장치이고, 상기 제1 공통전극에 있는 상기 통과 구멍은 상기 화소 영역의 상기 폭 방향 중앙에 상기 화소 전극 폭보다 작은 폭을 가진 하나의 선형 슬릿 혹은 직사각형 슬릿으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 1,
The liquid crystal display device is an HMD liquid crystal display device having a width direction pixel pitch of 8 μm or less, and the through hole in the first common electrode has a width smaller than the pixel electrode width in the center of the width direction of the pixel region. A liquid crystal display device comprising a linear slit or a rectangular slit.
상기 제1 공통 전극과 제2 공통 전극은 같은 전압으로 구동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 1,
And the first common electrode and the second common electrode are driven at the same voltage.
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