KR19990086581A - 액정표시장치 - Google Patents

액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR19990086581A
KR19990086581A KR1019980019608A KR19980019608A KR19990086581A KR 19990086581 A KR19990086581 A KR 19990086581A KR 1019980019608 A KR1019980019608 A KR 1019980019608A KR 19980019608 A KR19980019608 A KR 19980019608A KR 19990086581 A KR19990086581 A KR 19990086581A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
liquid crystal
bus line
distance
counter electrode
Prior art date
Application number
KR1019980019608A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100306799B1 (ko
Inventor
이승희
이석열
정연학
Original Assignee
김영환
현대전자산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김영환, 현대전자산업 주식회사 filed Critical 김영환
Priority to KR1019980019608A priority Critical patent/KR100306799B1/ko
Priority to US09/320,084 priority patent/US6266118B1/en
Priority to JP14763699A priority patent/JP4009389B2/ja
Publication of KR19990086581A publication Critical patent/KR19990086581A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100306799B1 publication Critical patent/KR100306799B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Geometry (AREA)

Abstract

본 발명은 컬러 쉬프트가 없으며, 개구율 및 투과율이 개선된 액정 표시 장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 액정 표시 장치는 상하 기판은 소정 거리를 두고 대향 대치되고, 이 상하 기판 사이에 액정이 개재된다. 하부 기판의 내측면에 매트릭스 형태로 게이트 버스 라인과, 데이터 버스 라인이 배치되어, 단위 화소를 한정한다. 이 단위셀내에는 카운터 전극이 배치되고, 카운터 전극과 오버랩되도록 화소 전극이 배치된다. 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점에는 박막 트랜지스터가 배치되고, 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인 사이 및 카운터 전극과 화소 전극 사이에는 게이트 절연막이 개재되어 이들간을 절연시킨다. 상기 상하 기판의 내측면 표면에 수평 배향막이 형성된다. 여기서,화소 전극에 전압 인가시, 단위 화소 공간에는 게이트 버스 라인과 평행하는 전계와 데이터 버스 라인에 평행하는 전계가 동시에 형성되고, 상기 카운터 전극과 화소 전극은 투명한 물질로 형성되며, 카운터 전극과 화소 전극간의 간격은 상기 상하 기판간의 거리 보다 작고, 상기 카운터 전극 및 화소 전극의 폭은 각각, 양 전극사이에 발생되는 전계에 의하여 상기 양 전극 각각의 상부에 존재하는 액정분자들이 모두 실질적으로 동작될 수 있을 만큼이다.

Description

액정 표시 장치
본 발명은 액정 표시 장치(liquid crystal display, 이하 LCD)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 컬러 쉬프트(color shift)를 방지하면서, 개구율 및 투과율을 개선시킬 수 있는 아이피에스(IPS: in-plan switching, 이하 IPS라 칭함) 모드의 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 IPS 모드의 액정 표시 장치(M.oh-e,Mohta,S.Aratani, and K.Kondo, Proceeding of the 15th International Display Research Conference(Society for Information Display and the intrinsic of Television Engineer of Japan, hamamatsu, Japan 1995) p577]는 TN(twist nematic)모드 액정 표시 장치의 좁은 시야각 특성을 개선하기 위하여 제안된 모드이다.
여기서, TN 모드의 액정 표시 장치는 전계가 형성되기 이전에는 액정 분자들이 꼬이도록 배열되다가, 전계가 형성되면 상부 기판에 형성된 카운터 전극과 하부 기판에 형성된 화소 전극 사이에서 기판에 수직인 전계가 형성되도록 하여 빛을 차단한다. 반면, IPS모드의 액정 표시 장치는 카운터 전극과 화소 전극이 모두 하부 기판상에 배치되므로, 기판에 대하여 수평한 전기장이 형성된다. 이때, 액정 분자들은 전계가 형성되기 이전, 기판과 장축이 평행하도록 배열되면서, 전계가 형성되면, 전계와 광축이 평행하도록 배열되어, TN모드의 액정 표시 장치보다 시야각이 크게 개선된다.
이러한 종래의 IPS모드의 액정 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 하부 기판(10)의 상부에 다수개의 게이트 버스 라인이 제 1 방향, 즉 x 방향으로 서로 평행하게 배열되고, 다수개의 데이터 버스 라인이 제 2 방향, 즉 y 방향으로 서로 평행하게 배열되어, 매트릭스 배열을 이루고 있다. 이 매트릭스 배열은 각각 단위 화소 공간을 한정한다. 도 1은 액정 표시 장치의 단위 셀을 보여주는 도면으로, 각각 한쌍의 게이트 버스 라인(11)과 한 쌍의 데이터 버스 라인(15)이 도시되어 있다. 게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(15)은 게이트 절연막(도시되지 않음)을 사이에 두고 절연되어 있다.
카운터 전극(12)은 단위 화소 공간내에 예를들어, 사각틀 형태를 갖도록 각각 형성된다. 카운터 전극(12)은 게이트 버스 라인(11)과 같이 하부 기판(10)의 표면에 배치된다.
화소 전극(14)은 게이트 절연막(도시되지 않음)을 사이에 두고 카운터 전극(12)의 상부에 배열되어 있으며, 사각틀 형태의 카운터 전극(12)이 둘러싸고 있는 영역을 분할하도록 문자 "Ｉ”자의 형태로 배열된다. 화소 전극(14)은 카운터 전극(12)이 둘러싸는 영역을 분할하는 y 방향으로의 웹(web) 부분(14c)과, x 방향으로 카운터 전극(12)과 오버랩되는 제 1 플랜지 부분(14a) 및 제 2 플랜지 부분(14b)으로 이루어진다. 여기서, 제 1 플랜지 부분(14a)과 제 2 플랜지 부분(14b)은 서로 평행하게 배열되어 있다. 여기서, 카운터 전극(12)과 화소 전극(14)는 불투명 금속막으로 형성된다.
카운터 전극(12)과 화소 전극(14)의 폭은 적정한 세기의 전계를 얻기 위하여, 바람직하게는 10 내지 20㎛ 정도 한다.
박막 트랜지스터(16)는 게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(12)의 교차 부분에 설치된다. 이 박막 트랜지스터(15)는 게이트 버스 라인(11)으로부터 연장된 게이트 전극, 데이터 버스 라인(15)으로부터 연장되어 형성된 드레인 전극, 화소 전극(14)으로부터 연장된 소오스 전극 및 게이트 전극의 상부에 형성된 채널층(17)을 포함한다.
보조 용량 캐패시터(Cst)는 카운터 전극(12)과 화소 전극(14)이 오버랩되는 부분에서 형성된다.
그리고, 도 1에서는 도시되지 않았지만, 컬러 필터(도시되지 않음)를 구비한 상부 기판(도시되지 않음)은 하부 기판(10)상에 소정거리를 갖으며 대향, 배치된다. 여기서, 하부 기판(1)과 상부 기판간이 거리는 카운터 전극(12)의 y 방향 부분과 화소 전극의 웹 부분과의 거리보다 좁게하여, 기판표면과 평행한 평행장을 형성하도록 한다.
또한, 하부 기판의 결과물 상에는 액정 분자들의 장축이 기판과 거의 평행하게 배열시키는 수평 배향막(도시되지 않음)이 형성되고, 도면에서 "R" 방향은 배향막의 러빙축 방향이다.
이와같이 구성된 하부 기판(10) 상에는 상부 기판(도시되지 않음)이 대향,배치되고, 하부 기판(10)과 상부 기판(도시되지 않음) 사이에는 액정 분자들을 포함하는 액정층이 개재되어, 액정 패널을 완성한다.
하부 기판(10)의 외측면에 편광자(도시되지 않음)가 부착되고, 상부 기판(도시되지 않음)의 외측면에 분해자(도시되지 않음)가 부착된다. 여기서, 편광자의 편광축은 도면에서 "P" 방향과 평행하도록 부착된다. 즉, 배향막의 러빙축 방향(R)과 편광축(P)이 일치되도록 부착된다.
이러한 IPS 모드의 액정 표시 장치는 게이트 버스 라인(11)중 어느 하나에 주사 신호가 인가되고, 데이터 버스 라인(15)에 디스플레이 신호가 인가되면, 신호가 인가된 게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(15)의 교차부근에 위치하는 박막 트랜지스터(16)가 턴온된다. 그러면, 데이터 버스 라인(15)의 디스플레이 신호는 박막 트랜지스터(16)를 통하여 화소 전극(14)에 전달되고, 카운터 전극(12)에는 계속적으로 공통 신호가 인가된다. 따라서, 카운터 전극(12)과 화소 전극(14) 사이에서는 소정의 전압차에 의하여 전계(E)가 발생한다. 이때, 전계(E)는 러빙 방향(R)과는 소정의 각도를 이루며, 기판 표면과 거의 평행하게 형성된다. 이에 따라, 액정 분자는 전계가 형성되기 전에는 기판 표면과 액정 분자의 장축이 평행하면서 러빙 방향과도 일치하도록 배열되다가, 전계가 형성되면, 액정 분자들의 광축이 전계(E)와 평행하게 배열되도록 틀어지게 되므로써, 빛을 누설하게 된다.
이때, 액정 분자는 전계에 따라 액정분자의 장축의 방향만이 변화되고, 액정 분자 자체는 기판 표면에 평행하게 배열되므로, 사용자는 어느 방향에서나 액정 분자의 장축을 보게 되어, 액정 표시 장치의 시야각이 개선된다.
그러나, 상기한 IPS모드의 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 발생된다.
상술한 바와 같이, IPS모드의 액정 표시 장치에서 액정 분자는 하부 기판 전역에서, 전계가 형성되기 이전에는 배향막의 러빙 상태에 의존하여 일률적으로 배열되다가, 전계가 형성되면, 전계와 그것의 광축이 평행하도록 일률적으로 틀어지게 된다. 이때, 액정 분자들은 공지된 바와 같이, 장축과 단축의 길이가 상이하므로, 장축과 단축에서의 굴절율이 상이하다.
이와같이 액정 분자들이 방향에 따라 굴절율 이방성을 갖고, 액정 분자들이 전계 형성 여부에 따라 일률적으로 배열되므로, 화이트 상태의 화면에 소정의 색상을 띤다.
이를 식 1을 참조하여 보다 자세히 설명하도록 한다.
T≒T0sin2(2χ)·sin2(π·Δnd/λ)..............(식 1)
T: 투과율
T0: 참조(reference)광에 대한 투과율
χ: 액정 분자의 광축과 편광자의 편광축이 이루는 각
Δn : 굴절율 이방성
d : 상하 기판사이의 거리 또는 갭(액정층의 두께)
λ: 입사되는 광 파장
상기 식 1에 의하면, Δnd가 변화되면, 최대 광투과율의 광파장(λ)이 변화되고, 이 Δnd가 변화됨에 따라, 화이트 상태에서 컬러 쉬프트가 발생되는 것이다. 즉, 액정 분자의 장축을 바라보는 방향(A)에서와, 액정 분자의 단축을 바라보는 방향(B)에서 Δn이 다르므로, 최대 투과율을 얻기 위한 광파장(λ) 변화되어, 변하여진 파장에 해당되는 색상이 발현되는 것이다.
따라서, 도면에서 액정 분자의 장축을 바라보는 방향(A)에서는 Δn이 상대적으로 증대되므로, 최대 투과율에 이르기 위한 입사광의 파장 또한 상대적으로 길어진다. 이에 따라, 화이트의 파장보다 더 긴 파장을 갖는 노란색이 발현된다.
한편, 액정 분자의 단축을 바라보는 방향(B)에서는 Δn이 상대적으로 감소되므로, 최대 투과율에 이르기 위한 입사광의 파장 또한 상대적으로 짧아진다. 이에 따라, 화이트의 파장보다 더 짧은 파장을 갖는 파란색이 발현된다.
이와같이 화이트 화면을 띠어야 할 때, 소정의 방위각에서 노란색 또는 파란색의 색상을 발현하는 것을 컬러 쉬프트라고 하며, 이러한 컬러 쉬프트 현상은 화면의 화질을 감소시킨다.
또한, IPS 모드의 액정 표시 장치는 카운터 전극(12)과 화소 전극(14)이 불투명 금속막으로 형성되므로 개구 면적이 감소되어, 투과율이 저하된다. 이 결과로 적정한 휘도를 얻기 위하여는 강한 백라이트를 사용하여야 하므로, 소비 전력이 커지는 문제점이 발생된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 카운터 전극(12)과 화소 전극(14)을 투명 재질로 형성하는 방법이 제안되었다. 그러나 이 방법은 개구율면에서는 약간 증대되었지만, 투과율 면에서는 그리 우수하지 못하다. 보다 구체적으로 설명하면, 인 플랜 전계(in-plane field)를 형성하기 위하여는, 상술한 바와 같이, 전극들(12,14) 사이의 거리(l)를 셀갭에 비하여 상대적으로 크게 설정하여야 하고, 적정한 세기의 전계를 얻기 위하여, 전극들(12,14)이 비교적 넓은 폭, 예를들어, 10 내지 20㎛ 정도의 폭을 가져야 한다. 그러나, 이러한 구조를 가지므로, 전극들(12,14) 사이에는 기판과 거의 평행한 전계가 형성되지만, 넓은 폭을 갖는 전극들(12,14)의 상부의 대부분의 영역에 있는 액정 분자에는 전계의 영향이 미치지 않아, 등전위면이 발생하게 된다. 이로 인하여, 전극 상부의 액정 분자들은 초기 배열 상태를 유지하므로, 투과율은 거의 개선되지 않는다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 보는 방향에 따라 각기 다른 색상을 발현하게 되는 컬러 쉬프트 현상을 방지하여, 화질 특성을 개선시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 개구율 및 투과율을 개선시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 IPS모드 액정 표시 장치의 하부 기판 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 표시 장치의 하부 기판 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예 1의 카운터 전극만을 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 표시 장치를 시뮬레이션한 결과 도면.
도 6는 본 발명의 실시예 2에 따른 액정 표시 장치의 하부 기판 평면도.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 액정 표시 장치를 시뮬레이션한 결과 도면.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
20 : 하부 기판 21 : 게이트 버스 라인
22 : 데이터 버스 라인 24 : 카운터 전극
24a : 바디부 24b : 센터바
24c : 횡형 브렌치 24d : 종형 브렌치
26 : 화소 전극 26a : 제 1 전극부
26b : 제 2 전극부 26c : 제 3 전극부
26d : 제 4 전극부 28 : 박막 트랜지스터
30,44: 수평 배향막 35 : 편광자
42 : 컬러 필터 45 : 분해자
100 : 단위 화소
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 견지에 따른 액정 표시 장치는 상하 기판은 소정 거리를 두고 대향 대치되고, 이 상하 기판 사이에 액정이 개재된다. 하부 기판의 내측면에 매트릭스 형태로 게이트 버스 라인과, 데이터 버스 라인이 배치되어, 단위 화소를 한정한다. 이 단위셀내에는 카운터 전극이 배치되고, 카운터 전극과 오버랩되도록 화소 전극이 배치된다. 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점에는 박막 트랜지스터가 배치되고, 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인 사이 및 카운터 전극과 화소 전극 사이에는 게이트 절연막이 개재되어 이들간을 절연시킨다. 상기 상하 기판의 내측면 표면에 수평 배향막이 형성된다. 여기서,화소 전극에 전압 인가시, 단위 화소 공간에는 게이트 버스 라인과 평행하는 전계와 데이터 버스 라인에 평행하는 전계가 동시에 형성되고, 상기 카운터 전극과 화소 전극은 투명한 물질로 형성되며, 카운터 전극과 화소 전극간의 간격은 상기 상하 기판간의 거리 보다 작고, 상기 카운터 전극 및 화소 전극의 폭은 각각, 양 전극사이에 발생되는 전계에 의하여 상기 양 전극 각각의 상부에 존재하는 액정분자들이 모두 실질적으로 동작될 수 있을 만큼이다.
또한, 본 발명의 다른 견지에 따르면, 상하 기판이 소정 거리를 두고 대향 대치되며, 이들 사이에는 액정이 개재된다. 하부 기판의 내측면에 매트릭스 형태로 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 배치되어, 단위 화소를 한정한다. 각각의 단위 화소내에는 사각틀 형상을 가진 바디부와, 상기 바디부의 중앙을 횡단하여, 바디부 내를 제 1 공간과 제 2 공간으로 한정하는 센터바와, 상기 제 1 공간내를 횡단하는 적어도 하나 이상의 횡형 브렌치와, 상기 제 2 공간내를 종단하는 적어도 하나 이상의 종형 브렌치를 포함하는 카운터 전극이 배치된다. 상기 단위 화소내의 카운터 전극 상에는 상기 바디부의 상측단과 횡형 브렌치 사이의 공간과, 상기 횡형 브렌치 사이의 공간 및 상기 횡형 브렌치와 센터바 사이에 각각 배치되며 횡형 브렌치와 평행하는 제 1 전극부와, 상기 제 1 전극부의 일측단을 연결하면서 상기 바디부와 오버랩되는 제 2 전극부와, 상기 바디부와 종형 브렌치 사이의 공간과, 상기 종형 브렌치 사이의 공간 공간에 각각 배치되며 종형 브렌치와 평행하는 제 3 전극부와, 상기 제 3 전극부의 일측단을 연결하면서 상기 센터바와 오버랩되는 제 4 전극부를 포함하는 화소 전극이 배치된다. 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터가 배치되고, 상기 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인 사이 및 카운터 전극과 화소 전극 사이에는 게이트 절연막이 개재되어, 이들 사이를 절연시킨다. 또한, 상하 기판의 내측면 표면에 각각 수평 배향막이 배치된다. 여기서, 카운터 전극과 화소 전극은 투명한 물질로 형성되며, 상기 카운터 전극과 화소 전극간의 간격은 상기 상하 기판간의 거리 보다 작고, 상기 카운터 전극 및 화소 전극의 폭은 각각, 양 전극사이에 발생되는 전계에 의하여 상기 양 전극 각각의 상부에 존재하는 액정분자들이 모두 실질적으로 동작될 수 있을 만큼의 폭이다.
본 발명의 또 다른 견지에 의하면, 상하 기판은 소정 거리를 두고 대향 대치되고, 상기 상하 기판 사이에는 액정이 개재된다. 하부 기판의 내측면에 매트릭스 형태로 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 배치되어, 단위 화소를 한정한다. 이 단위 화소 내에는 사각판 형상을 갖는 카운터 전극이 배치된다. 단위 화소 공간의 카운터 전극 상에는 상기 카운터 전극의 중앙 부분을 중심으로 상측 부분에 게이트 버스 라인과 평행하는 방향으로 연장된 적어도 하나 이상의 제 1 전극부와, 상기 제 1 전극부의 일측단을 연결하는 제 2 전극부와, 상기 카운터 전극의 하측 부분에 상기 데이터 버스 라인과 평행하는 방향으로 연장된 다수개의 제 3 전극부와, 상기 제 3 전극부들의 일측단을 연결하고 상기 제 1 전극부와 평행하면서, 상기 제 2 전극부와 연결되는 제 4 전극부를 포함하는 화소 전극이 배치된다. 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 박막 트랜지스터가 배치된다. 또한, 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인 사이 및 상기 카운터 전극과 화소 전극간에는 게이트 절연막이 개재되어, 이들간을 절연시킨다. 상하 기판의 내측면 표면에 각각 수평 배향막이 배치된다. 여기서, 카운터 전극과 화소 전극은 투명한 물질로 형성되며, 상기 화소 전극 및 상기 화소 전극에 의하여 노출되는 카운터 전극의 폭은 각각, 양 전극사이에 발생되는 전계에 의하여 상기 양 전극 각각의 상부에 존재하는 액정분자들이 모두 실질적으로 동작될 수 있을 만큼의 폭이다.
본 발명에 의하면, 하나의 단위 화소 공간에 좌우 방향의 전계와 상하 방향의 전계가 동시에 형성되도록 하여, 어떠한 방위각에서도 액정 분자의 장축과 단축이 동시에 보이게 되어, 컬러 쉬프트가 발생되지 않는다.
또한, 카운터 전극과 화소 전극을 투명한 소재로 형성하면서, 카운터 전극과 화소 전극사이의 간격을 셀갭보다 좁게하고, 전극 상부에 존재하는 액정 분자들이 전계의 영향을 받을 수 있도록 전극을 배치하여, 액정 표시 장치의 개구율 및 투과율을 개선한다.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
본 발명은, 종래의 문제점인 보는 방향에 따라 컬러 쉬프트 즉, 색상이 발현되는 문제점을 해결하고자, 단위 화소 공간내에 다수개의 이중 도메인(domain)이 형성될 수 있도록, 카운터 전극과 화소 전극의 구조를 변경하는 기술을 제안한다. 즉, 본 실시예에서는 하나의 단위 화소 공간을 2분하여, 그중 한 부분은 게이트 버스 라인과 평행인 방향의 전계(이하 가로 전계)가 형성되도록 하고, 나머지 부분은 데이터 버스 라인과 평행한 방향의 전계(이하 세로 전계)가 형성되도록 한다. 이렇게하므로써, 게이트 버스 라인과 평행한 방향으로 동작하는 액정 분자 도메인과, 데이터 버스 라인과 평행한 방향으로 동작하는 액정 분자 도메인이 형성되도록 하여, 액정 분자의 굴절율 이방성을 보상하게 된다.
또한, 본 발명에서는 액정 분자들을 동작시키는 카운터 전극과 화소 전극을 투명한 소재로 형성하고, 카운터 전극 및 화소 전극의 폭은 그들 사이에서 형성되는 전계가 전극 상부에도 충분히 미칠수 있을 만큼으로 하여, 개구율 및 투과율을 개선시킨다.
(실시예 1)
첨부한 도면 도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 표시 장치의 하부 기판 평면도이고, 도 4은 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 표시 장치의 카운터 전극을 나타낸 평면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 표시 장치를 시뮬레이션한 결과 도면이다.
도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여, 하부 기판(20) 상부에는 다수개의 게이트 버스 라인(21)이 x축 방향으로 연장되고, 다수개의 데이터 버스 라인(22)은 x축 방향과 실질적으로 수직인 y축 방향으로 연장되어, 매트릭스 형태의 단위 화소(100)를 한정한다.
게이트 버스 라인(21)과 데이터 버스 라인(22) 사이에는 게이트 절연막(도시되지 않음)이 개재되어 있다. 즉, 하부 기판(20)의 표면에는 게이트 버스 라인(21)이 배치되어 있고, 그 상부에 게이트 절연막이 피복되어 있으며, 게이트 절연막 상부에 데이터 버스 라인(22)이 배치된다.
게이트 버스 라인(21)과 데이터 버스 라인(22)으로 둘러싸여진 단위 화소(100)내에는 카운터 전극(24)이 배치된다. 카운터 전극(24)은 직사각틀 형상의 바디부(24a)와, x축과 평행하며 바디부(24a)내의 공간을 2분하는 센터바(24b)를 포함한다. 여기서, 센터바(24b)에 의하여 바디부(24a)내 공간이 제 1 공간(A1)과 제 2 공간(A2)으로 한정된다.
제 1 공간(A1)에는 x축과 평행하는 방향으로 적어도 하나 이상의 횡형 브렌치(24c)가 설치된다. 횡형 브렌치(24c)는 바디부(24a)의 상단과 센터바(24b) 사이에 등간격으로 배치된다. 본 실시예에서는 횡형 브렌치(24c)를 2개 설치하였다.
제 2 공간(A2)에는 y축과 평행하는 방향으로 적어도 하나 이상의 종형 브렌치(24d)가 설치된다. 종형 브렌치(24d)는 바디부(24a)의 좌측단과 우측단 사이에 등간격으로 배치되고, 본 실시예에서의 종형 브렌치(24d)는 1개가 설치된다.
여기서, 카운터 전극(24)은 모두 투명 금속막 예를들어, ITO(indium tin oxide)막으로 형성되고, 제 1 공간(A1)과 제 2 공간(A2)의 크기는 동일함이 바람직하다. 또한, 카운터 전극(24)의 바디부(24a), 센터바(24b), 횡형 브렌치(24c) 및 종형 브렌치(24d)의 폭(W1)은 2.5 내지 5㎛ 정도를 갖도록 형성된다.
또한, 카운터 전극(24)은 게이트 버스 라인(21)과 평행하게 배치되면서 공통 신호를 전달하는 공통 전극선(25)과 콘택된다. 이때, 공통 전극선(25)은 불투명 금속막으로 형성된다.
화소 전극(26)은 제 1 공간(A1)에 배치되며 카운터 전극의 바디부(24a)의 상단과 횡형 브렌치(24a) 사이, 횡형 브렌치(24a) 사이 및 횡형 브렌치(24a)와 센터바(24b) 사이에 각각 배치되는 x축 방향으로 연장된 제 1 전극부(26)와, 제 1 전극부(26a)의 일측을 연결하면서 카운터 전극의 좌측단(또는 우측단)과 오버랩되는 제 2 전극부(26b)를 포함한다. 또한, 제 2 공간(A2)의 카운터 전극(24) 바디부(24a)의 좌측단과 종형 브렌치(24d) 사이, 종형 브렌치(24d)와 바디부(24a)의 우측단 사이에 배치되는 y축 방향으로의 제 3 전극부(26c)와, 제 3 전극부(26c)의 일측단을 연결하면서, 카운터 전극(24)의 센터바(24b)와 오버랩되고, 상기 제 2 전극부(26b)와 연결되는 제 4 전극부(26d)을 포함한다.
여기서, 제 2 전극부(26b)와 제 4 전극부(26d)가 형성된 부분에서는 캐패시턴스가 형성되고, 제 2 전극부(26d)와 제 4 전극부(26d)의 폭은 적당한 캐패시턴스를 구현할 수 있는 범위로 형성하며, 카운터 전극의 바디부(24a)와 센터바(24b)의 폭과 같거나 좁게 형성할 수 있다.
제 1 전극부(26a)와 제 3 전극부(26c)의 폭(W2)은 횡형 브렌치(24b)와 종형 브렌치(26d)의 폭과 동일한 크기로 형성함이 바람직하다.
또한, 제 1 전극부(26a)와 카운터 전극(24)의 바디부(24a) 상단과의 거리, 제 1 전극부(26a)와 횡형 브렌치(24c)간의 거리 및 제 1 전극부(26a)와 센터바(24b)와의 거리와 바디부(24a)의 좌측단과 종형 브렌치(24d)간의 거리, 종형 브렌치(24d)와 바디부(24a)의 우측단과의 거리는 동일함이 바람직하고, 이 거리(l1)는하부 기판(20)과 상부 기판(40)간의 거리 즉 셀갭(d)보다 좁게 형성하여야 한다. 바람직하게는 셀갭을 3.5 내지 4㎛ 정도로 하였을 때, 전극간 거리(l1)를 0.1 내지 3㎛ 정도로 한다. 이러한 화소 전극(26) 역시 카운터 전극(24)과 마찬가지로 투명한 전극으로 형성되어야 한다. 아울러, 상기 간격(l1)에 비하여 전극들의 폭(W1,W2)이 큼이 바람직하다.
공지된 바와 같이, 카운터 전극(24)과 화소 전극(26) 사이에는 게이트 절연막이 개재되어, 이들 둘 사이를 절연시킨다.
게이트 버스 라인(21)과 데이터 버스 라인(22)의 교차점 부근에는 데이터 버스 라인(22)의 신호를 화소 전극(26)으로 스위칭하는 박막 트랜지스터(28)가 포함된다. 이 박막 트랜지스터(28)는 공지된 바와 같이, 게이트 버스 라인(21)을 게이트 전극으로 하고, 게이트 전극 상부에 배치된 비정질 실리콘층(28a)을 채널층으로 하며, 데이터 버스 라인으로부터 연장되어 비정질 실리콘층(28a)의 일측과 오버랩되는 부분을 드레인 전극으로 하고, 비정질 실리콘층(28a)의 타측과 오버랩되며 화소 전극(26)의 제 3 전극부(26c)와 콘택되는 부분을 소오스 전극으로 한다.
이러한 하부 기판(20)의 결과물 상부에 배향막(30)이 형성된다. 이 배향막(30)은 프리틸트각이 10° 이하인 수평 배향막으로서, 이 배향막은 x축 및 y축과 각각 45도를 이루는 ψ 방향으로 러빙된다.
상부 기판(40)의 내측면에는 컬러 필터(42)가 배열되고, 컬러 필터(42) 상면에는 수평 배향막(44)이 형성된다. 이때, 수평 배향막(44)은 하부 기판의 수평 배향막의 러빙 방향과 180°만큼의 각을 이루도록 러빙처리된다.
하부 기판(20)의 외측면에는 편광자(35)가 배치되고, 상부 기판의 외측면에는 분해자(45)가 배치된다. 이때, 편광자(35)의 편광축(P)은 하부 기판(20)의 배향막(30)의 러빙축과 일치하도록 부착되고, 분해자(45)의 흡수축(A)은 편광축(P)과 직교되는 방향으로 부착된다.
액정(50)은 하부 기판(20)과 상부 기판(40) 사이에 개재되고, 유전율 이방성이 음 또는 양인 물질이 모두 사용될 수 있으며, 본 실시예에서는 예를들어 음인 물질을 사용한다. 또한, 액정(50)은 굴절율 이방성과 셀갭의 곱이 0.2 내지 0.6㎛이 되도록 선택한다.
이하 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 동작을 설명한다.
먼저, 게이트 버스 라인(21)이 선택되지 않으면, 화소 전극(26)에 화상 신호가 인가되지 않아, 카운터 전극(24)과 화소 전극(26) 사이에 전계가 형성되지 않는다. 그러면, 편광자(35)를 통과하여 직선 편광된 광은 액정(50)을 지나면서 진행 방향이 바뀌지 않는다. 즉, 액정내 분자들(도시되지 않음)은 하부 배향막(30)과 그것들의 장축이 평행하게 배열되므로, 직선된 광의 진행 방향이 바뀌지 않는다. 따라서, 광은 편광축(P)과 수직으로 배치된 흡수축(A)을 갖는 분해자(45)를 통과하지 못하여, 화면은 다크 상태가 된다.
한편, 게이트 버스 라인(21)에 주사 신호가 인가되고, 데이터 버스 라인(22)에 화상 신호가 인가되면, 게이트 버스 라인(21)과 데이터 버스 라인(22)의 교차점 부근에 형성되는 박막 트랜지스터(28)가 턴온되어, 화상 신호가 화소 전극(26)에 전달된다. 이때, 카운터 전극(24)에는 화상 신호와 소정의 전압차를 갖는 공통 신호가 계속적으로 인가되고 있는 상태이므로, 카운터 전극(23)과 화소 전극(27) 사이에 전계(E1,E2)가 형성된다.
이때, 실질적으로 전계가 형성되는 부분은 카운터 전극(24)에서 바디부(24a)의 상단부와 화소 전극의 제 1 전극부(26a) 사이, 카운터 전극(24)의 횡형 브렌치(24c)와 화소 전극의 제 1 전극부(26a) 사이, 카운터 전극의 센터바(24b)와 화소 전극의 제 1 전극부(26a) 사이, 카운터 전극(24)의 바디부(24a)의 좌측단과 제 3 전극부(26c) 사이, 종형 브렌치(24d)와 제 3 전극부(26c) 사이 및 바디부의 우측단과 제 3 전극부(26c) 사이에서 형성된다. 이때, 전계는 전극의 배열과 법선 형태로 형성되므로, 제 1 공간(A1)에서는 y축 방향을 갖는 전계(E1)가 형성되고, 제 2 공간(A2)에서는 x축 방향을 갖는 전계(E2)가 형성된다.
여기서, 제 2 공간(AP2)에 발생되는 전계(E2)의 세기에 대한 제 1 공간(AP1)에 발생되는 전계(E1)의 세기(E1/E2)는 0.3 내지 1.3, 바람직하게는 1이 되도록 한다.
이와같이, 단위 화소 공간에 x축 방향의 전계(E2)와 y축 방향의 전계(E1)이 동시에 형성됨에 따라, x축 및 y축과 각각 45°각도를 갖으며 배열되었던 액정 분자들은 각각 해당 전계(E1, E2)와 그것의 단축이 평행하도록 틀어진다.
이때, 제 1 공간(A1)에 배열되는 액정 분자들은 전계(E1)와 단축이 일치되도록 시계 방향으로 틀어지게 되고, 제 2 공간(A2)에 배열되는 액정 분자들은 전계(E2)와 단축이 일치되도록 반시계 방향으로 틀어지게 되어, 하나의 단위 화소(100)에 2중 도메인이 형성된다.
따라서, 사용자는 어떠한 방위각에서 화면을 보아도, 액정 분자의 장축과 단축이 동시에 보이게 되어, 액정 분자의 굴절율 이방성이 보상된다. 그러므로, 컬러 쉬프트 현상이 발생되지 않는다.
또한, 카운터 전극(24) 및 화소 전극(26)은 투명한 금속막으로 형성되고, 카운터 전극(24) 및 화소 전극(26)간의 간격 즉, 전계 형성 공간을 셀갭보다 적게하며, 실질적으로 전계가 발생되는 전극 부분의 폭도 전극 상부에 전계가 충분히 미칠수 있을 만큼으로 형성하므로써, 전극 상부의 액정 분자들을 모두 틀어지게 한다. 이로써, 액정 표시 장치의 개구율 및 투과율이 개선된다.
도 5는 상기와 같은 조건으로 액정 표시 장치를 구성하였을때의 시뮬레이션 결과도면으로, 도면에서 S는 액정 표시 장치에서 하부 기판 및 액정의 단면을 보여주는 것이고, T는 투과율을 보여주는 것이다.
도면에서와 같이, 전극 상부에서도 전계가 인가되어, 전극 상부에 있는 액정 분자들이 모두 틀어지게 된다.따라서, 전 영역에서 고른 투과율을 보인다.
또한, 전극들(24,26)간의 간격이 조밀하게 배치되므로, 화소 전극(26)에 전압을 인가하고 31.17ms가 경과한 후에 약 40.31%라는 높은 투과율을 나타낸다
(실시예 2)
첨부한 도면 도 6는 본 발명의 실시예 2에 따른 액정 표시 장치의 하부 기판 평면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 액정 표시 장치를 시뮬레이션한 결과도면이다.
본 실시예는 상술한 실시예 1과 거의 유사하며, 카운터 전극 및 화소 전극 구조만이 상이하다.
도 6을 참조하여, 본 실시예에서의 카운터 전극(240)은 사각의 플레이트 형상으로 형성된다. 이때, 카운터 전극(240)은 게이트 버스 라인(21)과 데이터 버스 라인(22)과 소정 거리 이격 배치된다.
화소 전극(26)은 카운터 전극(240) 상부에 오버랩되는데, 카운터 전극(240)의 상측에 x축 방향으로 적어도 하나 이상 연장되는 제 1 전극부(26a)와, 제 1 전극부(26a)의 일측단을 연결하는 제 2 전극부(26b)와, 카운터 전극(240)의 하측에 y축 방향으로 적어도 하나 이상 연장되는 제 3 전극부(26c)와, 제 3 전극부의 일측단을 연결하는 제 4 전극부(26d)를 포함한다. 여기서, 제 2 전극부(26b)는 y축 방향으로 연장되며, 제 4 전극부(26d)는 x축 방향으로 연장된다. 또한, 제 4 전극부(26d)는 제 2 전극부(26b)과 교차하면서 연결된다.
이때, 제 1 전극부(26a)간의 거리(l11)와 제 3 전극부(26c)간의 거리(l12)는 거의 동일함이 바람직하고, 거리(l11, l12)는 1㎛ 이상이 되도록 한다. 또한, 셀갭에 대한 거리(l11 or l12)의 비는 0.1 내지 2 정도가 됨이 바람직하고, 거리(l11 or l12)에 대한 전극부(26a, 26c)의 폭의 비는 0.2 내지 5 정도가 된다. 본 실시예에서는 카운터 전극과 화소 전극간의 거리가 게이트 절연막의 두께만큼이 된다.
이와같이 카운터 전극(240)과 화소 전극(26)을 배치하여도, 상기 실시예 1과 동일한 동작을 한다.
도 6은 상기한 구조를 갖는 액정 표시 장치를 시뮬레이션 하였을때의 결과도면으로서, 본 실시예에서도 마찬가지로 전극 상부에 있는 액정 분자들이 모두 틀어지게 되어, 개구율 및 투과율이 증대된다. 실예로서, 화소 전극에 전압이 인가된지 40.03ms가 경과된 후에 41.88%라는 높은 투과율을 보인다. 이는 50ms 후에 23% 정도의 투과율을 보이는 일반적인 IPS 모드의 액정 표시 장치와 비교하여 보았을 때, 투과율이 상당히 개선되었음을 알수 있다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 하나의 단위 화소 공간에 좌우 방향의 전계와 상하 방향의 전계가 동시에 형성되도록 하여, 어떠한 방위각에서도 액정 분자의 장축과 단축이 동시에 보이게 되어, 컬러 쉬프트가 발생되지 않는다.
또한, 카운터 전극과 화소 전극을 투명한 소재로 형성하면서, 카운터 전극과 화소 전극사이의 간격을 셀갭보다 좁게하고, 전극 상부에 존재하는 액정 분자들이 전계의 영향을 받을 수 있도록 전극을 배치하여, 액정 표시 장치의 개구율 및 투과율을 개선한다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (24)

  1. 소정 거리를 두고 대향하는 상하 기판;
    상하 기판 사이에 개재되는 액정;
    상기 하부 기판의 내측면에 매트릭스 형태로 배치되어, 단위 화소를 한정하는 게이트 버스 라인과, 데이터 버스 라인;
    상기 하부 기판 내측면의 단위 화소내에 배치되는 카운터 전극;
    상기 카운터 전극 상에 오버랩되는 화소 전극;
    상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치되는 박막 트랜지스터;
    상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시키면서, 상기 카운터 전극과 화소 전극간을 절연시키는 게이트 절연막; 및
    상기 상하 기판의 내측면 표면에 각각 배치되는 수평 배향막을 포함하며,
    상기 화소 전극에 전압 인가시, 단위 화소 공간에는 게이트 버스 라인과 평행하는 전계와 데이터 버스 라인에 평행하는 전계가 동시에 형성되고,
    상기 카운터 전극과 화소 전극은 투명한 물질로 형성되며, 카운터 전극과 화소 전극간의 간격은 상기 상하 기판간의 거리 보다 작고, 상기 카운터 전극 및 화소 전극의 폭은 각각, 양 전극사이에 발생되는 전계에 의하여 상기 양 전극 각각의 상부에 존재하는 액정분자들이 모두 실질적으로 동작될 수 있을 만큼인 것을 특징으로 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 카운터 전극은 상기 단위셀 공간에 배치되며, 사각틀 형상을 가진 바디부와, 상기 바디부의 중앙을 횡단하여, 바디부를 제 1 공간과 제 2 공간으로 한정하는 센터바와, 상기 제 1 공간내를 상기 게이트 버스 라인과 평행한 방향으로 횡단하는 적어도 하나 이상의 횡형 브렌치와, 상기 제 2 공간내를 상기 데이터 버스 라인과 평행한 방향으로 종단하는 적어도 하나 이상의 종형 브렌치를 포함하고,
    상기 화소 전극은, 상기 카운터 전극과 오버랩되며, 상기 바디부의 상측단과 횡형 브렌치 사이의 공간과, 상기 횡형 브렌치 사이의 공간 및 상기 횡형 브렌치와 센터바 사이에 각각 배치되는 제 1 전극부와, 상기 제 1 전극부의 일측단을 연결하면서 상기 바디부와 오버랩되는 제 2 전극부와, 상기 바디부의 좌측단과 종형 브렌치 사이의 공간과, 상기 종형 브렌치 사이의 공간 및 상기 종형 브렌치와 바디부의 우측단 사이의 공간에 각각 배치되는 제 3 전극부와, 상기 제 3 전극부의 일측단을 연결하면서 상기 센터바와 오버랩되는 제 4 전극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 공간에 형성되는 전계와 상기 제 2 공간에 형성되는 전계의 세기의 비는 0.3 내지 1.3 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 카운터 전극의 바디부, 센터바, 횡형 브렌치 및 종형 브렌치와, 화소 전극의 제 1 전극부 및 제 3 전극부 각각의 폭은, 상기 바디부와 횡형 브렌치간의 거리, 횡형 브렌치간의 거리, 횡형 브렌치와 센터바간의 거리, 바디부와 종형 브렌치간의 거리, 종형 브렌치들 간의 거리 보다 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 카운터 전극의 바디부, 센터바, 횡형 브렌치 및 종형 브렌치와, 화소 전극의 제 1 전극부 및 제 3 전극부 각각의 폭은 2.5 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 바디부와 횡형 브렌치간의 거리, 횡형 브렌치간의 거리, 횡형 브렌치와 센터바간의 거리, 바디부와 종형 브렌치간의 거리, 종형 브렌치들 간의 거리는 0.1 내지 3㎛ 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 기판의 배향막은 상기 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인과 각각 45°를 이루는 방향으로 러빙처리되고, 상부 기판의 배향막은 상기 하부 기판의 배향막의 러빙축과 180°차이가 나도록 러빙처리 된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 하부 기판의 외측면에는 편광자가 부착되고, 상기 상부 기판의 외측면에는 분해자가 더 부착되며, 상기 편광자는 편광축과 상기 하부 기판의 러빙축이 일치되도록 부착되며, 상기 분해자는 흡수축이 상기 편광축과 수직을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 액정의 굴절율 이방성과 상기 상하 기판의 셀갭의 곱은 0.2 내지 0.6㎛인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 소정 거리를 두고 대향하는 상하 기판;
    상하 기판 사이에 개재되는 액정;
    상기 하부 기판의 내측면에 매트릭스 형태로 배치되어, 단위 화소를 한정하는 게이트 버스 라인과, 데이터 버스 라인;
    상기 단위 화소내에 배치되며, 사각틀 형상을 가진 바디부와, 상기 바디부의 중앙을 횡단하여, 바디부 내를 제 1 공간과 제 2 공간으로 한정하는 센터바와, 상기 제 1 공간내를 횡단하는 적어도 하나 이상의 횡형 브렌치와, 상기 제 2 공간내를 종단하는 적어도 하나 이상의 종형 브렌치를 포함하는 카운터 전극;
    상기 단위 화소내의 카운터 전극 상에 오버랩되며, 상기 바디부의 상측단과 횡형 브렌치 사이의 공간과, 상기 횡형 브렌치 사이의 공간 및 상기 횡형 브렌치와 센터바 사이에 각각 배치되며 횡형 브렌치와 평행하는 제 1 전극부와, 상기 제 1 전극부의 일측단을 연결하면서 상기 바디부와 오버랩되는 제 2 전극부와, 상기 바디부와 종형 브렌치 사이의 공간과, 상기 종형 브렌치 사이의 공간 공간에 각각 배치되며 종형 브렌치와 평행하는 제 3 전극부와, 상기 제 3 전극부의 일측단을 연결하면서 상기 센터바와 오버랩되는 제 4 전극부를 포함하는 화소 전극;
    상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치되는 박막 트랜지스터;
    상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시키면서, 상기 카운터 전극과 화소 전극간을 절연시키는 게이트 절연막; 및
    상기 상하 기판의 내측면 표면에 각각 배치되는 수평 배향막을 포함하며,
    상기 카운터 전극과 화소 전극은 투명한 물질로 형성되며, 상기 카운터 전극과 화소 전극간의 간격은 상기 상하 기판간의 거리 보다 작고, 상기 카운터 전극 및 화소 전극의 폭은 각각, 양 전극사이에 발생되는 전계에 의하여 상기 양 전극 각각의 상부에 존재하는 액정분자들이 모두 실질적으로 동작될 수 있을 만큼의 폭인 것을 특징으로 액정 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 공간에 형성되는 전계와 상기 제 2 공간에 형성되는 전계의 세기의 비는 0.3 내지 1.3 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 카운터 전극의 바디부, 센터바, 횡형 브렌치 및 종형 브렌치와, 화소 전극의 제 1 전극부 및 제 3 전극부 각각의 폭은, 상기 바디부와 횡형 브렌치간의 거리, 횡형 브렌치간의 거리, 횡형 브렌치와 센터바간의 거리, 바디부와 종형 브렌치간의 거리, 종형 브렌치들 간의 거리 보다 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 카운터 전극의 바디부, 센터바, 횡형 브렌치 및 종형 브렌치와, 화소 전극의 제 1 전극부 및 제 3 전극부 각각의 폭은 2.5 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 바디부와 횡형 브렌치간의 거리, 횡형 브렌치간의 거리, 횡형 브렌치와 센터바간의 거리, 바디부와 종형 브렌치간의 거리, 종형 브렌치들 간의 거리는 0.1 내지 3㎛ 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 하부 기판의 배향막은 상기 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인과 각각 45°를 이루는 방향으로 러빙처리되고, 상부 기판의 배향막은 상기 하부 기판의 배향막의 러빙축과 180° 차이가 나도록 러빙처리 된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 하부 기판의 외측면에는 편광자가 부착되고, 상기 상부 기판의 외측면에는 분해자가 더 부착되며, 상기 편광자는 편광축과 상기 하부 기판의 러빙축이 일치되도록 부착되며, 상기 분해자는 흡수축이 상기 편광축과 수직을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 액정의 굴절율 이방성과 상기 상하 기판의 셀갭의 곱은 0.2 내지 0.6㎛인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  18. 소정 거리를 두고 대향하는 상하 기판;
    상하 기판 사이에 개재되는 액정;
    상기 하부 기판의 내측면에 매트릭스 형태로 배치되어, 단위 화소를 한정하는 게이트 버스 라인과, 데이터 버스 라인;
    상기 단위 화소내에 배치되며, 사각판 형상을 갖는 카운터 전극;
    상기 카운터 전극과 오버랩되며, 상기 카운터 전극의 중앙 부분을 중심으로 상측 부분에 게이트 버스 라인과 평행하는 방향으로 연장된 적어도 하나 이상의 제 1 전극부와, 상기 제 1 전극부의 일측단을 연결하는 제 2 전극부와, 상기 카운터 전극의 하측 부분에 상기 데이터 버스 라인과 평행하는 방향으로 연장된 다수개의 제 3 전극부와, 상기 제 3 전극부들의 일측단을 연결하고 상기 제 1 전극부와 평행하면서, 상기 제 2 전극부와 연결되는 제 4 전극부를 포함하는 화소 전극;
    상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치되는 박막 트랜지스터;
    상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시키면서, 상기 카운터 전극과 화소 전극간을 절연시키는 게이트 절연막; 및
    상기 상하 기판의 내측면 표면에 각각 배치되는 수평 배향막을 포함하며,
    상기 카운터 전극과 화소 전극은 투명한 물질로 형성되며, 상기 화소 전극 및 상기 화소 전극에 의하여 노출되는 카운터 전극의 폭은 각각, 양 전극사이에 발생되는 전계에 의하여 상기 양 전극 각각의 상부에 존재하는 액정분자들이 모두 실질적으로 동작될 수 있을 만큼의 폭인 것을 특징으로 액정 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 전극부가 배치되는 공간에 형성되는 전계와 상기 제 3 전극부가 배치되는 공간에 형성되는 전계의 세기의 비는 0.3 내지 1.3 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 화소 전극의 제 1 전극부 사이의 거리 및 제 3 전극부 사이의 거리는 1㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 화소 전극의 제 1 전극부간의 거리(또는 제 3 전극부간의 거리)에 대한 상기 제 1 전극부간의 폭(또는 제 3 전극부간의 폭)의 비는 0.2 내지 5 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  22. 제 18 항에 있어서, 상기 하부 기판의 배향막은 상기 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인과 각각 45°를 이루는 방향으로 러빙처리되고, 상부 기판의 배향막은 상기 하부 기판의 배향막의 러빙축과 180° 차이가 나도록 러빙처리 된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  23. 제 18 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 하부 기판의 외측면에는 편광자가 부착되고, 상기 상부 기판의 외측면에는 분해자가 더 부착되며, 상기 편광자는 편광축과 상기 하부 기판의 러빙축이 일치되도록 부착되며, 상기 분해자는 흡수축이 상기 편광축과 수직을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  24. 제 10 항에 있어서, 상기 액정의 굴절율 이방성과 상기 상하 기판의 셀갭의 곱은 0.2 내지 0.6㎛인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
KR1019980019608A 1998-05-29 1998-05-29 액정표시장치 KR100306799B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980019608A KR100306799B1 (ko) 1998-05-29 1998-05-29 액정표시장치
US09/320,084 US6266118B1 (en) 1998-05-29 1999-05-26 Liquid crystal display of high aperture ratio and high transmittance having multi-domain having transparent conductive pixel and counter electrodes on the same substrate
JP14763699A JP4009389B2 (ja) 1998-05-29 1999-05-27 多重ドメインを持つ高開口率及び高透過率液晶表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980019608A KR100306799B1 (ko) 1998-05-29 1998-05-29 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990086581A true KR19990086581A (ko) 1999-12-15
KR100306799B1 KR100306799B1 (ko) 2001-11-30

Family

ID=19537881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980019608A KR100306799B1 (ko) 1998-05-29 1998-05-29 액정표시장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6266118B1 (ko)
JP (1) JP4009389B2 (ko)
KR (1) KR100306799B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020085234A (ko) * 2001-05-07 2002-11-16 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 프린지 필드 구동 액정표시장치
KR100635939B1 (ko) * 1999-11-11 2006-10-18 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그에 사용되는 기판과 그 제조 방법
KR100683139B1 (ko) * 2000-06-30 2007-02-15 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 전계를 향상시킨 다중 도메인 수직배향-프린지전계스위칭모드 액정표시장치
KR100777691B1 (ko) * 2000-05-22 2007-11-21 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR100840310B1 (ko) * 2001-06-28 2008-06-20 삼성전자주식회사 다중 도메인 액정 표시 장치
US7683996B2 (en) 1999-09-07 2010-03-23 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display device
KR101041065B1 (ko) * 2003-08-21 2011-06-13 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 표시 기판

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100293809B1 (ko) * 1998-05-29 2001-10-26 박종섭 다중도메인을갖는아이피에스-브이에이모드액정표시장치
JP3132483B2 (ja) * 1998-09-17 2001-02-05 日本電気株式会社 横電界方式の液晶表示装置
US6762816B1 (en) * 1999-06-11 2004-07-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display with special electrode configurations and compositions and method for producing the same
JP2002196348A (ja) * 1999-06-11 2002-07-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法
JP4814417B2 (ja) * 1999-09-16 2011-11-16 オリンパス株式会社 対物レンズ切換装置
KR100433596B1 (ko) * 1999-10-21 2004-05-31 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 액정표시장치
KR100322967B1 (ko) * 1999-12-22 2002-02-02 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 프린지 필드 구동 액정 표시 장치
US6636289B2 (en) * 2000-04-19 2003-10-21 Lg.Philips Lcd Co., Ltd. In-plane switching LCD panel with multiple domains and rubbing directions symetric about a line
JP2002139737A (ja) 2000-07-31 2002-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置とその製造方法
JP2002062544A (ja) 2000-08-22 2002-02-28 Nec Corp アクティブマトリクス型液晶表示装置
KR100381868B1 (ko) * 2000-11-29 2003-05-01 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그에 사용하는 기판
JP4647843B2 (ja) * 2001-06-28 2011-03-09 株式会社日立製作所 液晶表示装置
US7179173B2 (en) * 2002-03-25 2007-02-20 Nbgs International Inc. Control system for water amusement devices
TWI270835B (en) * 2002-10-29 2007-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Display device and generation method of image display particle
KR100895017B1 (ko) * 2002-12-10 2009-04-30 엘지디스플레이 주식회사 개구율이 향상된 횡전계모드 액정표시소자
GB0312585D0 (en) * 2003-06-02 2003-07-09 Univ Cambridge Tech Liquid crystal devices
KR100606410B1 (ko) * 2003-12-11 2006-07-28 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법
KR100617040B1 (ko) * 2004-03-16 2006-08-30 엘지.필립스 엘시디 주식회사 횡전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법
TWI241445B (en) * 2004-04-16 2005-10-11 Chunghwa Picture Tubes Ltd Multi-domain homeotropic alignment liquid crystal display panel
JP4380570B2 (ja) 2005-03-25 2009-12-09 エプソンイメージングデバイス株式会社 液晶装置及び電子機器
TWI303312B (en) * 2005-12-21 2008-11-21 Ind Tech Res Inst Matrix electrodes controlling device and digital fluid detection platform thereof
KR101288837B1 (ko) * 2006-06-29 2013-07-23 엘지디스플레이 주식회사 횡전계방식 액정표시소자 및 그 제조 방법
JP2008164787A (ja) 2006-12-27 2008-07-17 Epson Imaging Devices Corp 液晶表示装置
US7847905B2 (en) * 2007-11-07 2010-12-07 Hydis Technologies Co., Ltd. FFS mode LCD and method of manufacturing the same
JP5246782B2 (ja) 2008-03-06 2013-07-24 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 液晶装置および電子機器
KR101182471B1 (ko) * 2009-11-12 2012-09-12 하이디스 테크놀로지 주식회사 에프에프에스 모드 액정표시장치 및 그 제조방법
TWI471671B (zh) * 2011-01-10 2015-02-01 Wintek Corp 畫素結構以及顯示面板
JP5881057B2 (ja) 2011-11-30 2016-03-09 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 横電界方式の液晶表示装置及びその製造方法
JP6086403B2 (ja) * 2011-11-30 2017-03-01 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 横電界方式の液晶表示装置及びその製造方法
CN103257490B (zh) * 2013-04-28 2017-02-08 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶面板及显示装置
TWI519880B (zh) * 2014-05-20 2016-02-01 友達光電股份有限公司 顯示面板
WO2016013499A1 (ja) * 2014-07-24 2016-01-28 シャープ株式会社 液晶表示装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2952744B2 (ja) 1993-11-04 1999-09-27 松下電器産業株式会社 薄膜トランジスター集積装置
JPH0815726A (ja) * 1994-06-29 1996-01-19 Hitachi Ltd 液晶表示基板およびその製造方法
JP3464570B2 (ja) * 1995-08-21 2003-11-10 株式会社 日立ディスプレイズ カラー液晶表示素子
JPH0980436A (ja) 1995-09-08 1997-03-28 Hosiden Corp 液晶表示素子
TW329500B (en) * 1995-11-14 1998-04-11 Handotai Energy Kenkyusho Kk Electro-optical device
JP3294748B2 (ja) 1995-12-04 2002-06-24 株式会社日立製作所 アクティブマトリックス型液晶表示パネル
US5847687A (en) 1996-03-26 1998-12-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Driving method of active matrix display device
JP3742142B2 (ja) 1996-03-29 2006-02-01 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 液晶表示素子
JP3486859B2 (ja) * 1996-06-14 2004-01-13 大林精工株式会社 液晶表示装置
JPH1062788A (ja) 1996-08-22 1998-03-06 Hoechst Ind Kk 液晶表示素子
JP3650982B2 (ja) 1996-10-02 2005-05-25 Ｊｓｒ株式会社 液晶配向剤および液晶表示素子
KR100242440B1 (ko) * 1996-11-13 2000-02-01 윤종용 액정 표시 장치
JPH10186366A (ja) 1996-12-26 1998-07-14 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JPH10221705A (ja) 1997-02-07 1998-08-21 Hoshiden Philips Display Kk 液晶表示素子
JP4036498B2 (ja) 1997-03-21 2008-01-23 松下電器産業株式会社 アクティブマトリクス型液晶表示装置
JP3397287B2 (ja) 1997-03-27 2003-04-14 株式会社アドバンスト・ディスプレイ 液晶表示装置およびその製造方法
JP3031317B2 (ja) * 1997-11-20 2000-04-10 日本電気株式会社 アクティブマトリクス液晶表示装置

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8345205B2 (en) 1999-09-07 2013-01-01 Hitachi Displays, Ltd. Liquid Crystal display device
US10634961B2 (en) 1999-09-07 2020-04-28 Japan Display Inc. Liquid crystal display device
US8035786B2 (en) 1999-09-07 2011-10-11 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display device
US10139687B2 (en) 1999-09-07 2018-11-27 Japan Display Inc. Liquid crystal display device
US9632370B2 (en) 1999-09-07 2017-04-25 Japan Display Inc. Liquid crystal display device
US7683996B2 (en) 1999-09-07 2010-03-23 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display device
US7697100B2 (en) 1999-09-07 2010-04-13 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display device
US7705949B2 (en) 1999-09-07 2010-04-27 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display device
US7733455B2 (en) 1999-09-07 2010-06-08 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display device
US8045116B2 (en) 1999-09-07 2011-10-25 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display device
US9488883B2 (en) 1999-09-07 2016-11-08 Japan Display Inc. Liquid crystal display device
US8964155B2 (en) 1999-09-07 2015-02-24 Japan Display Inc. Liquid crystal display device
US7936429B2 (en) 1999-09-07 2011-05-03 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display device
US8218118B2 (en) 1999-09-07 2012-07-10 Hitachi Displays, Ltd. Liquid crystal display device
US8218119B2 (en) 1999-09-07 2012-07-10 Hitachi Displays, Ltd. Liquid crystal display device
US8564752B2 (en) 1999-09-07 2013-10-22 Hitachi Displays, Ltd. Liquid crystal display device
US8493537B2 (en) 1999-09-07 2013-07-23 Hitachi Displays, Ltd. Liquid crystal display device
KR100635939B1 (ko) * 1999-11-11 2006-10-18 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그에 사용되는 기판과 그 제조 방법
KR100777691B1 (ko) * 2000-05-22 2007-11-21 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR100683139B1 (ko) * 2000-06-30 2007-02-15 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 전계를 향상시킨 다중 도메인 수직배향-프린지전계스위칭모드 액정표시장치
KR20020085234A (ko) * 2001-05-07 2002-11-16 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 프린지 필드 구동 액정표시장치
KR100840310B1 (ko) * 2001-06-28 2008-06-20 삼성전자주식회사 다중 도메인 액정 표시 장치
KR101041065B1 (ko) * 2003-08-21 2011-06-13 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 표시 기판

Also Published As

Publication number Publication date
US6266118B1 (en) 2001-07-24
JP2000131717A (ja) 2000-05-12
KR100306799B1 (ko) 2001-11-30
JP4009389B2 (ja) 2007-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100306799B1 (ko) 액정표시장치
KR100293811B1 (ko) 아이피에스모드의액정표시장치
KR100306798B1 (ko) 컬러쉬프트를방지한고개구율및고투과율액정표시장치
KR100265572B1 (ko) 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치
US6512565B1 (en) Homeotropic alignment liquid crystal display having multi-domain
EP0916992B1 (en) A liquid crystal display device
KR100322967B1 (ko) 프린지 필드 구동 액정 표시 장치
KR100341123B1 (ko) 고투과율및고개구율을갖는액정표시장치및그제조방법
US20020163604A1 (en) In plane fringe field switching mode LCD realizing high screen quality
US20020067448A1 (en) Liquid crystal display device
KR20020002134A (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치
KR100688265B1 (ko) 액정 표시 장치
US6469764B1 (en) Liquid crystal display and method for manufacturing the same
KR100265570B1 (ko) 액정 표시 장치
KR100599962B1 (ko) 프린지 필드 구동 액정표시장치
KR100293810B1 (ko) 컬러쉬프트가없는아이피에스모드액정표시장치
JPH08271919A (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置
US6320637B1 (en) Liquid crystal display with wide viewing angle
KR100299382B1 (ko) 액정 표시 장치
KR100674233B1 (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치
KR100289648B1 (ko) 액정표시장치
KR20020044283A (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치
KR100658061B1 (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 및 그 제조방법
KR20010004543A (ko) 시야각이 개선된 액정 표시 장치
KR100658070B1 (ko) 프린지 필드 구동 액정 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120709

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130711

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160718

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170719

Year of fee payment: 17

EXPY Expiration of term