KR20000014528A - Light visual field angle liquid crystal display apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A light visual field angle liquid crystal display apparatus is provided to enlarge a light visual field angle of a liquid crystal display apparatus and prevent miss-matching between patterns formed on an upper substrate and a lower substrate. CONSTITUTION: The apparatus comprises a first substrate, a common electrode formed on the first substrate and having a first opening pattern for separately orienting a liquid crystal, a second substrate corresponding to the first substrate, and a pixel electrode formed on the second substrate and having second opening pattern for separately orienting the liquid crystal. An end edge of the first and the second opening pattern is separated at more than matching error of the second substrate intervals.

Description

광시야각 액정 표시 장치Wide viewing angle liquid crystal display device

본 발명은 광시야각 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wide viewing angle liquid crystal display device.

일반적으로 액정 표시 장치는 두 장의 기판 사이에 액정을 주입하고, 여기에 가하는 전장의 세기를 조절하여 광 투과량을 조절하는 구조로 되어 있다.In general, a liquid crystal display device has a structure in which a liquid crystal is injected between two substrates, and the amount of light transmitted is controlled by adjusting the intensity of the electric field applied thereto.

수직 배향 비틀린 네마틱(vertically aligned twisted nematic ; VATN) 방식의 액정 표시 장치는, 안쪽면에 투명 전극이 형성되어 있는 한 쌍의 투명 기판, 두 투명 기판 사이의 액정 물질, 각각의 투명 기판의 바깥면에 부착되어 빛을 편광시키는 두 장의 편광판으로 구성된다. 전기장을 인가하지 않은 상태에서는 액정 분자는 두 기판에 대하여 수직으로 배향되어 있고, 전기장을 인가하게 되면 두 기판 사이에 채워진 액정 분자들이 기판에 평행하며 일정한 피치(pitch)를 가지고 나선상으로 꼬이게 된다.A vertically aligned twisted nematic (VATN) type liquid crystal display includes a pair of transparent substrates having transparent electrodes formed on an inner surface thereof, a liquid crystal material between two transparent substrates, and an outer surface of each transparent substrate. It consists of two polarizers attached to and polarizing light. In the state in which no electric field is applied, the liquid crystal molecules are vertically oriented with respect to the two substrates, and when the electric field is applied, the liquid crystal molecules filled between the two substrates are parallel to the substrate and twist in a spiral with a constant pitch.

VATN 액정 표시 장치의 경우 전계가 인가되지 않은 상태에서 액정 분자가 기판에 대하여 수직으로 배향되어 있어, 직교하는 편광판을 사용할 경우 전계가 인가되지 않은 상태에서 완전히 빛을 차단할 수 있다. 즉, 노멀리 블랙 모드에서 오프(off) 상태의 휘도가 매우 낮으므로 종래의 비틀린 네마틱 액정 표시 장치에 비해 높은 대비비를 얻을 수 있다. 그러나, 전계가 인가된 상태, 특히 계조 전압이 인가된 상태에서는 통상의 비틀린 네마틱 모드와 마찬가지로 액정 표시 장치를 보는 방향에 따라 빛의 지연(retardation)에 큰 차이가 생겨 시야각이 좁다는 문제점이 있다.In the case of the VATN liquid crystal display, the liquid crystal molecules are vertically aligned with respect to the substrate in the state in which no electric field is applied, and thus, when the polarizing plate is perpendicular to each other, light may be completely blocked in the state in which the electric field is not applied. That is, since the luminance of the off state is very low in the normally black mode, a high contrast ratio may be obtained as compared with a conventional twisted nematic liquid crystal display. However, in a state where an electric field is applied, particularly in a state where a gradation voltage is applied, as in the normal twisted nematic mode, there is a problem in that the viewing angle is narrow due to a large difference in retardation of light depending on the viewing direction of the liquid crystal display. .

시야각 특성을 향상시키기 위해서, 액정 표시 기판의 투명 전극에 개구 패턴을 형성하거나 기판 면에 돌기 패턴을 형성하여 패턴을 중심으로 액정 분자의 배향 방향이 반대가 되는 서로 다른 영역을 형성한다. 그러나, 상부 및 하부 기판의 패턴 사이에 오정합이 발생할 수 있고, 이러한 오정합은 빛샘 현상이나 두 기판의 단락 등과 같은 결함을 일으킨다.In order to improve the viewing angle characteristic, an opening pattern is formed on the transparent electrode of the liquid crystal display substrate or a projection pattern is formed on the substrate surface to form different regions in which the alignment directions of the liquid crystal molecules are reversed around the pattern. However, misalignment may occur between the patterns of the upper and lower substrates, and such mismatches cause defects such as light leakage or a short circuit between the two substrates.

이러한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 과제는 액정 표시 장치의 시야각을 넓히는 것이다.An object of the present invention for solving this problem is to widen the viewing angle of the liquid crystal display.

본 발명의 다른 과제는 상·하부 기판에 형성되어 있는 패턴간의 오정합을 방지하는 것이다.Another object of the present invention is to prevent mismatching between patterns formed on upper and lower substrates.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수직 배향 액정 표시 장치의 분할 배향의 원리를 도시한 단면도이고,1 to 3 are cross-sectional views illustrating the principle of divided alignment of a vertically aligned liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직 배향 액정 표시 장치의 분할 배향을 위한 패턴을 도시한 평면도이고,4 is a plan view illustrating a pattern for split alignment of the vertically aligned liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention;

도 5a 내지 도 5c는 도 4의 A 부분의 확대도이고,5A to 5C are enlarged views of a portion A of FIG. 4,

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직 배향 액정 표시 장치의 분할 배향을 위한 패턴을 도시한 평면도이고,6 is a plan view illustrating a pattern for split alignment of a vertically aligned liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 7a 내지 도 7c는 도 6의 B 부분의 확대도이고,7A to 7C are enlarged views of a portion B of FIG. 6,

도 8a 내지 도 8c는 도 6의 C 부분의 확대도이다.8A to 8C are enlarged views of portion C of FIG. 6.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 액정을 분할 배향하기 위한 패턴이 상하부 기판에 각각 형성되어 있고, 이 상부 기판의 패턴과 하부 기판의 패턴의 인접한 끝부분은 상하부 기판의 정합도 오차 이상 간격이 떨어져 있거나, 정합도 오차 이상의 폭으로 중첩되어 있다.In order to solve the above problems, in the liquid crystal display according to the present invention, patterns for splitting and aligning liquid crystals are formed on upper and lower substrates, respectively, and adjacent ends of the upper and lower substrate patterns are matched with the upper and lower substrates. The intervals exceed the error degree or are overlapped with the width equal to or greater than the matching error.

이처럼, 상하판의 패턴을 이용하여 액정 분자의 배향 방향을 다양하게 함으로써 시야각을 넓힐 수 있고, 인접한 패턴의 끝 부분을 좌우 정합도 오차 이상의 간격을 가지고 형성하거나 정합도 오차 이상의 폭으로 중첩하도록 형성함으로써 두 기판의 정합 오차 발생에 따른 표시 화질 저하를 방지한다.As described above, the viewing angle can be widened by varying the alignment direction of the liquid crystal molecules using the upper and lower patterns, and the end portions of the adjacent patterns are formed to have a gap greater than the left and right matching error or overlap the width of the matching error. It is possible to prevent display quality deterioration caused by a mismatch between two substrates.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수직 배향 액정 표시 장치에서 시야각을 보상하기 위해 제안된 구조 및 원리를 도시한 것으로서, 액정 표시 장치 기판에 분할 배향을 위한 돌기가 형성되어 있는 구조를 나타낸다.FIG. 1 illustrates a proposed structure and principle for compensating a viewing angle in a vertical alignment liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates a structure in which protrusions for split alignment are formed on a liquid crystal display substrate.

도 2에 도시한 바와 같이, 아래쪽 및 위쪽 기판(1, 2)에 톱니 모양의 돌기(100)가 형성되어 있고, 이 돌기(100)는 서로 일정 거리 비껴 배열되어 있으며, 돌기(100)의 높이는 1∼2μm 정도이다. 또한, 돌기(100) 위에 수직 배향막(3, 4)이 각각 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, serrated protrusions 100 are formed on the lower and upper substrates 1 and 2, and the protrusions 100 are arranged at a predetermined distance from each other, and the height of the protrusions 100 is It is about 1-2 micrometers. In addition, the vertical alignment films 3 and 4 are formed on the protrusions 100, respectively.

돌기(100)는 배향막(3, 4)의 배향력에 의해 표면에 대해 수직으로 배열되려고 하기 때문에, 전계가 인가되지 않은 상태에서 돌기(100) 주변의 액정 분자(5)는 돌기(100) 표면에 수직인 방향으로 기울어지게 된다.Since the protrusions 100 are arranged to be perpendicular to the surface by the alignment force of the alignment layers 3 and 4, the liquid crystal molecules 5 around the protrusions 100 are not exposed to the surface of the protrusions 100 when no electric field is applied. It will be tilted in a direction perpendicular to.

충분한 전계가 두 기판(1, 2) 사이에 인가되면, 액정 분자(5)는 전계의 방향에 대해 수직으로 배열되려고 하므로 비틀리면서 기판(1, 2)에 대해 평행하게 배열된다. 초기 상태에서 돌기(100) 양쪽의 액정 분자(5)는 서로 반대 방향으로 일정 각도만큼 기울어져 있기 때문에 초기에 기울어진 방향을 따라 눕게 되고, 이렇게 되면 돌기(100)의 양쪽에서 액정 분자(5)가 눕는 방향이 반대가 되도록 움직이므로 돌기(100)의 중심선을 기준으로 양쪽에서 액정 분자(5)의 기울어지는 방향이 반대로 되는 두 영역이 생기게 되고 두 영역의 광학적 특성이 서로 보상되어 시야각이 넓어지게 된다.If a sufficient electric field is applied between the two substrates 1, 2, the liquid crystal molecules 5 are arranged in parallel to the substrates 1, 2 while being twisted since they tend to be perpendicular to the direction of the electric field. In the initial state, since the liquid crystal molecules 5 on both sides of the protrusion 100 are inclined by a predetermined angle in opposite directions, the liquid crystal molecules 5 lie along the initial inclined direction. Is moved so that the lying direction is reversed, so that two regions in which the inclination directions of the liquid crystal molecules 5 are opposite to each other with respect to the center line of the protrusion 100 are compensated, and the optical characteristics of the two regions are compensated to each other to widen the viewing angle. do.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수직 배향 액정 표시 장치에서 시야각을 보상하기 위해 제안된 구조 및 원리를 도시한 것으로서, 액정 표시 장치 기판의 투명 전극에 분할 배향을 위한 개구 패턴이 형성되어 있는 구조를 나타낸다.FIG. 2 illustrates a proposed structure and principle for compensating a viewing angle in a vertically aligned liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, in which an opening pattern for divided alignment is formed on a transparent electrode of a liquid crystal display substrate. Indicates.

도 2에 나타난 바와 같이, 아래쪽 기판(1) 위의 투명 화소 전극(20)과 위쪽 기판(2) 위의 투명 공통 전극(30)에는 그 일부가 제거되어 각각 개구 패턴(200)이 형성되어 있으며, 이 개구 패턴(200)은 서로 일정 거리 비껴 배열되어 있다.As shown in FIG. 2, portions of the transparent pixel electrode 20 on the lower substrate 1 and the transparent common electrode 30 on the upper substrate 2 are removed to form opening patterns 200, respectively. The opening patterns 200 are arranged at a predetermined distance from each other.

화소 전극(20)과 공통 전극(30)에 전압이 인가되면, 전계가 구부러지는 프린지 필드(fringe field)가 개구 패턴(200) 근처에서 형성되어 액정 분자(5)가 개구 패턴(200)의 중심선을 기준으로 양쪽에서 서로 반대 방향으로 기울어지는 두 영역이 형성된다. 따라서, 광학적 특성이 보상되고 시야각이 넓어진다.When voltage is applied to the pixel electrode 20 and the common electrode 30, a fringe field in which an electric field is bent is formed near the opening pattern 200, so that the liquid crystal molecules 5 form the centerline of the opening pattern 200. On the basis of the two sides are formed inclined in the opposite direction from each other. Thus, the optical properties are compensated and the viewing angle is widened.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수직 배향 액정 표시 장치에서 시야각을 보상하기 위해 제안된 구조 및 원리를 도시한 것이다.3 illustrates a proposed structure and principle for compensating a viewing angle in a vertically aligned liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 아래쪽 기판(1)에는 투명 화소 전극(20)의 일부가 제거된 개구 패턴(200)이 형성되어 있고, 위쪽 기판(2)에는 개구 패턴(200)과 일정 거리 떨어진 지점에 돌기(100)가 형성되어 있다. 또한, 돌기(100)를 배향막(4)이 덮고 있다.As shown in FIG. 3, an opening pattern 200 in which a part of the transparent pixel electrode 20 is removed is formed on the lower substrate 1, and the upper substrate 2 is spaced apart from the opening pattern 200 by a predetermined distance. The protrusion 100 is formed at the point. In addition, the alignment film 4 covers the protrusion 100.

이처럼, 서로 상·하에서 형성되어 있는 패턴(200, 100) 사이에서 액정 분자(5)가 다른 방향으로 이분할 배향된다.In this way, the liquid crystal molecules 5 are bipartially oriented in different directions between the patterns 200 and 100 formed above and below each other.

이와 같은 실시예들에서의 패턴(200, 100) 형성 방법을 이용하면, 러빙 등의 공정 없이 분할 배향이 가능하며, 액정 분자의 배열이 다른 영역을 매우 미세하게 조정하거나 여러 가지 다양한 모양으로 만들 수 있다는 이점이 있다.Using the method of forming the patterns 200 and 100 in such embodiments, it is possible to perform a split orientation without a process such as rubbing, and to very finely adjust regions having different arrangements of liquid crystal molecules or to make various shapes. There is an advantage.

그런데 분할 배향을 하게 되면, 배향의 형태에 따라 휘도나 응답 속도, 잔상 등 패널의 특성이 달라지게 된다. 따라서 분할 배향을 위한 패턴들을 어떠한 형태로 만드는가가 중요한 문제로 된다.However, when the divided alignment is performed, characteristics of the panel such as luminance, response speed, and afterimage vary depending on the type of the alignment. Therefore, it becomes an important problem how to form the patterns for the split orientation.

이러한 패턴 형태가 도 4 내지 도 6에 도시되어 있다.This pattern form is illustrated in FIGS. 4 to 6.

먼저 도 4에 나타난 본 발명의 제1 실시예에 대하여 설명한다. 도 4에서는 하나의 화소 영역만을 도시하였으며, 박막 트랜지스터와 배선 등 기타의 구성 요소는 도시하지 않고 상부 및 하부 기판의 패턴들만을 도시하였다. 이러한 패턴들은 상부 및 하부 기판 모두에 돌기 형태로 형성되어 있거나 개구 패턴 형태로 형성되어 있을 수 있으며, 상부 기판에는 돌기 형태이고 하부 기판에는 개구 패턴 형태로 형성되어 있을 수 있는데, 본 설명에서는 상·하 기판 모두에 개구 패턴이 형성되어 있는 경우를 예를 들어 설명한다.First, the first embodiment of the present invention shown in FIG. 4 will be described. In FIG. 4, only one pixel area is illustrated, and only the patterns of the upper and lower substrates are illustrated without other components, such as a thin film transistor and wiring. Such patterns may be formed in the form of protrusions on both the upper and lower substrates, or may be formed in the form of opening patterns, and may be formed in the form of protrusions on the upper substrate and in the form of opening patterns on the lower substrate. The case where the opening pattern is formed in all the board | substrates is demonstrated, for example.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직 배향 액정 표시 장치의 분할 배향을 위한 개구 패턴을 나타내는 평면도이다.4 is a plan view illustrating an opening pattern for split alignment of the vertically aligned liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention.

도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 하판인 박막 트랜지스터 기판(1)과 상판인 컬러 필터 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다.As shown in FIG. 4, the liquid crystal display according to the present invention includes a thin film transistor substrate 1, which is a lower plate, and a color filter substrate (not shown), which is an upper plate.

박막 트랜지스터 기판(1)의 화소 전극(20) 및 컬러 필터 기판의 공통 전극(도시하지 않음)의 일부가 제거된 개구 패턴(250, 150)이 각각 형성되어 있고 이에 따라 전계가 인가되면 개구 패턴(250, 150)에 의해 프린지 필드가 형성되도록 되어 있다. 개구 패턴(250, 150)은 상판(1)과 하판에서 교대로 나타난다.Opening patterns 250 and 150 in which a part of the pixel electrode 20 of the thin film transistor substrate 1 and a part of the common electrode (not shown) of the color filter substrate are removed are formed, and accordingly, when the electric field is applied, the opening pattern ( The fringe fields are formed by 250 and 150. The opening patterns 250 and 150 alternately appear on the upper plate 1 and the lower plate.

개구 패턴(250, 150)의 형태를 살펴보면, 컬러 필터 기판에는 사각형 고리 모양의 개구 패턴(150)이 형성되고, 박막 트랜지스터 기판(1)에는 사각형 내부에 십자 모양의 개구 패턴(250)이 형성된다. 이렇게 되면 가로 방향으로나 세로 방향으로 모두 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판에 형성된 개구 패턴이 교대로 나타나게 된다.Referring to the shapes of the opening patterns 250 and 150, a rectangular annular opening pattern 150 is formed in the color filter substrate, and a cross-shaped opening pattern 250 is formed in the thin film transistor substrate 1. . In this case, the opening patterns formed on the color filter substrate and the thin film transistor substrate in both the horizontal direction and the vertical direction alternately appear.

한편, 컬러 필터 기판에 형성된 사각형 고리 모양 개구 패턴(150)은 각 변의 가운데가 끊어진 형태로 형성되어 있지만, 이는 공통 전극에 신호가 전달되도록 하기 위해 이와 같이 형성한 것이고, 두 기판에 형성된 개구 패턴(150, 250)의 가장자리는 최대한 인접하도록 형성하여 액정 표시 장치를 위에서 바라볼 때 두 기판에 형성된 개구 패턴(150, 250)에 의해 정의되는 미소 영역이 닫힌 사각형에 가깝게 형성되도록 하는 것이 좋다.On the other hand, the rectangular annular opening pattern 150 formed on the color filter substrate is formed in the shape of the center of each side is cut off, but this is formed in this way to transmit a signal to the common electrode, the opening pattern formed on the two substrates ( Edges 150 and 250 may be formed to be as close as possible so that the micro area defined by the opening patterns 150 and 250 formed on the two substrates is formed close to the closed rectangle when the liquid crystal display is viewed from above.

개구 패턴(150, 250)의 폭은 개구 패턴(150)이 꺾어지도록 형성되어 있는 사각형 고리의 꼭지점으로부터 각 변의 가운데 쪽으로 가면서 좁아지고, 십자 모양 개구 패턴(250)의 가운데로부터 가장자리 쪽으로 가면서 역시 폭이 좁아진다. 이렇게 되면, 한쪽 기판에 형성된 개구 패턴은 꺾인 부분에서 90도보다 큰 각도를 갖고 위에서 바라볼 때 양쪽 기판에 형성된 개구 패턴이 만나는 부분에서는 90도보다 작은 각도를 갖게 되어 끝단부에서의 전경(disclination)이 줄어든다.The width of the opening patterns 150 and 250 is narrowed toward the center of each side from the vertex of the rectangular ring formed so that the opening pattern 150 is bent, and also the width of the opening patterns 150 toward the edge from the center of the cross-shaped opening pattern 250. Narrows. In this case, the opening pattern formed on one of the substrates has an angle greater than 90 degrees at the bent portion, and when viewed from above, the opening pattern formed at both substrates has an angle smaller than 90 degrees, and thus the disclination at the end portion. This decreases.

상하 기판에 이러한 개구 패턴(150, 250) 대신 돌기 패턴이 있거나 또는 개구 패턴 및 돌기 패턴이 상하 기판에 각각 형성되어 있는 경우에 적용할 수도 있으며, 이때 그 분할 배향의 원리 및 효과는 유사하다.The upper and lower substrates may have a protrusion pattern instead of the opening patterns 150 and 250 or a case in which the opening pattern and the protrusion pattern are formed on the upper and lower substrates, respectively. In this case, the principle and effect of the divided alignment are similar.

도 5a는 도 4의 A 부분의 확대도를 도시한 평면도로서, 영역 분할 경계가 만나는 부분에서 패턴들이 정합도 오차 이상의 범위만큼 벗어나 있는 경우를 보여준다.FIG. 5A is a plan view illustrating an enlarged view of a portion A of FIG. 4, and illustrates a case where patterns deviate by a range equal to or greater than a matching error at a region where an area division boundary meets.

도 5a에 도시한 바와 같이, 상하판 정합 오차가 발생하여 상부 컬러 필터 기판의 개구 패턴(250)이 한 방향으로 정합도 오차(Lx) 이상으로 이격(shift:S1)되면, 상부 컬러 필터 기판의 개구 패턴(250)의 끝부분이 하부 박막 트랜지스터 기판의 화소 전극(20)에 형성되어 있는 개구 패턴(250)의 끝부분을 크게 벗어나 화소 전극(20) 안쪽에서 개구 패턴(250)과 중첩하게 된다. 따라서, 이 중첩부로부터 개구 패턴(250) 끝부분 사이에서 액정 분자의 불규칙한 배열(texure)이 발생한다.As shown in FIG. 5A, when an upper and lower plate matching error occurs and the opening pattern 250 of the upper color filter substrate is shifted (S1) beyond the matching degree error Lx in one direction, the upper color filter substrate An end portion of the opening pattern 250 largely escapes an end portion of the opening pattern 250 formed in the pixel electrode 20 of the lower thin film transistor substrate and overlaps the opening pattern 250 inside the pixel electrode 20. . Therefore, irregular texture of liquid crystal molecules occurs between the overlapped portions and the ends of the opening patterns 250.

개구 패턴이 아닌 돌기 패턴인 경우, 앞서 언급한 바와 같이 돌기의 높이는 1∼2μm 정도이고 두 기판 사이의 간격은 3∼4μm 이므로 상하판 돌기가 단락되는 문제가 발생할 수 있다.In the case of the projection pattern, not the opening pattern, as described above, the height of the projection is about 1 to 2 μm and the distance between the two substrates is 3 to 4 μm, which may cause a problem of shorting of the upper and lower plate protrusions.

이러한 상하판 정합 오차가 발생하는 것을 막기 위해 도 5b에 도시한 것과 같이, 컬러 필터 기판에 세로 방향으로 형성되어 있는 개구 패턴(150)의 좌측 또는 우측 가장자리로부터 박막 트랜지스터 기판에 형성되어 있는 가로 방향의 개구 패턴(250)의 우측 또는 좌측 끝단까지의 거리가 정합도 오차(Lx)보다 크거나 같게 형성한다. 이러면 좌우 정합도 오차 발생시 개구 패턴(150, 250)의 경계가 만나는 일이 없다.In order to prevent such top and bottom plate matching errors from occurring, the horizontal direction formed in the thin film transistor substrate from the left or right edge of the opening pattern 150 formed in the vertical direction in the color filter substrate as shown in FIG. 5B. The distance to the right or left end of the opening pattern 250 is greater than or equal to the matching degree error Lx. In this case, the boundary between the opening patterns 150 and 250 does not meet when the left and right matching error occurs.

또는 도 5c에 도시한 바와 같이, 세로 방향의 개구 패턴(150)의 폭을 가로 방향의 개구 패턴(250)과 좌우에서 겹치는 정도가 정합도 오차(Lx)보다 크거나 같게 한다. 이러면 좌우 정합도 오차 발생하더라도 이격된 영역 분할 패턴의 경계가 만나는 일이 없다.Alternatively, as shown in FIG. 5C, the degree of overlapping the width of the opening pattern 150 in the vertical direction with the opening pattern 250 in the horizontal direction is greater than or equal to the matching degree error Lx. In this case, even when left and right matching errors occur, the boundaries of the spaced region division patterns do not meet each other.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직 배향 액정 표시 장치의 분할 배향을 위한 돌기 패턴을 나타내는 평면도이다.FIG. 5 is a plan view illustrating a projection pattern for divided alignment of a vertically aligned liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention. FIG.

본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치는 하판인 박막 트랜지스터 기판과 상판인 컬러 필터 기판으로 이루어진다.The liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention includes a thin film transistor substrate which is a lower plate and a color filter substrate which is an upper plate.

하판의 화소 전극(20) 및 상판의 공통 전극 위에는 돌기(190, 180)가 형성되어 있다.Projections 190 and 180 are formed on the pixel electrode 20 of the lower plate and the common electrode of the upper plate.

컬러 필터 기판에 형성된 돌기(180)와 박막 트랜지스터 기판에 형성된 돌기(190)는 모두 화소의 세로 방향 가운데 부분에서 톱니 모양으로 꺾인 형태로 형성되어 있으며 두 기판에 형성된 돌기(180, 190)는 서로 교대로 형성되어 있다. 그리고, 톱니 형태로 꺾인 부분의 가운데를 가로지르는 모양으로 가지 돌기(182)가 형성되어 있고, 화소 전극(20)의 경계와 컬러 필터 기판의 돌기(180)가 만나는 부분에서 박막 트랜지스터 기판의 돌기(190) 쪽으로 연장되는 가지 돌기(181)가 형성되어 있다. 이렇게 하면, 상하판의 돌기의 가장자리가 서로 가깝게 되고, 돌기가 둔각으로 형성되어 전경을 없앨 수 있다.The protrusions 180 formed on the color filter substrate and the protrusions 190 formed on the thin film transistor substrate are both formed in the shape of being bent in a sawtooth shape at the center of the vertical direction of the pixel, and the protrusions 180 and 190 formed on the two substrates alternate with each other. It is formed. The branch protrusion 182 is formed to cross the center of the sawtooth shape, and the protrusion of the thin film transistor substrate is formed at a portion where the boundary of the pixel electrode 20 and the protrusion 180 of the color filter substrate meet. Branch projections 181 extending toward 190 are formed. In this way, the edges of the projections of the upper and lower plates are close to each other, and the projections are formed at an obtuse angle to eliminate the foreground.

상하 기판의 돌기 패턴(180, 190) 대신 개구 패턴을 제2 실시예서와 같은 형태로 형성하거나 상판에는 돌기 패턴을 하판에는 개구 패턴을 동일 형태로 형성하는 것도 가능하다.Instead of the protrusion patterns 180 and 190 of the upper and lower substrates, the opening pattern may be formed in the same shape as in the second embodiment, or the protrusion pattern may be formed in the upper plate and the opening pattern may be formed in the same shape in the lower plate.

도 7a는 도 4의 B 부분의 확대도를 도시한 평면도이다.FIG. 7A is a plan view illustrating an enlarged view of portion B of FIG. 4.

도 7a에 도시한 바와 같이, 상하판 정합 오차가 발생하여 상부 컬러 필터 기판의 돌기(180)가 수직 방향으로 이격(shift:S2)되어 가지 돌기(181)와 하부 박막 트랜지스터 기판의 돌기(180)가 중첩된다. 앞서 언급한 바와 같이, 돌기(180, 181, 190)의 높이가 1∼2μm 이고, 두 기판 간격이 3∼4μm 이기 때문에 돌기 사이의 단락이 발생할 수 있다.As shown in FIG. 7A, the upper and lower plate matching errors are generated, so that the protrusions 180 of the upper color filter substrate are shifted in the vertical direction (S2) so that the branch protrusions 181 and the protrusions 180 of the lower thin film transistor substrate are formed. Overlaps. As mentioned above, since the heights of the protrusions 180, 181, and 190 are 1 to 2 mu m, and the two substrate gaps are 3 to 4 mu m, a short circuit between the protrusions may occur.

이를 방지하기 위해, 도 8b에 도시한 바와 같이, 가지 돌기(181)와 하판의 돌기(190)의 경계가 수직 정합도 오차(Ly)의 간격보다 크거나 같은 간격을 가지도록 형성한다. 이러면, 상하판 사이의 돌기의 단락의 발생을 막을 수 있다.In order to prevent this, as shown in FIG. 8B, the boundary between the branch protrusion 181 and the lower protrusion 190 is formed to have an interval greater than or equal to the interval between the vertical matching errors Ly. This can prevent the occurrence of short circuit of the projections between the upper and lower plates.

또한, 돌기가 이격되었을 때에 화소 전극(20)의 가장자리가 드러나 액정 분자의 불규칙한 배열이 발생하지 않도록 수평 정합도 오차(Lx)만큼 화소 전극(20) 안쪽에 위치하도록 한다.In addition, when the projections are spaced apart, the edge of the pixel electrode 20 is exposed so that the irregular arrangement of the liquid crystal molecules does not occur so that the horizontal matching degree error Lx is positioned inside the pixel electrode 20.

도 8a는 도 4의 C 부분의 확대도를 도시한 평면도이다.8A is a plan view illustrating an enlarged view of portion C of FIG. 4.

도 8a에 도시한 바와 같이, 상하판 정합 오차가 발생하여 톱니 형태로 꺾인 부분의 가운데를 가로지르는 모양으로 형성되어 있는 가지 돌기(182)가 박막 트랜지스터 기판의 돌기(190) 쪽으로 이격(shift:S3)되면, 두 돌기(182, 190)가 단락되어 상하 기판의 단락이 발생한다.As shown in FIG. 8A, branch protrusions 182 formed in a shape that crosses the center of the sawtooth-shape portion due to a top and bottom plate matching error are shifted toward the protrusions 190 of the thin film transistor substrate (shift: S3). In this case, the two protrusions 182 and 190 are shorted to generate a short circuit of the upper and lower substrates.

돌기 패턴이 아닌 개구 패턴인 경우에는, 겹치는 부분에서 액정 분자의 불규칙한 배열 조직이 발생한다.In the case of an opening pattern rather than a projection pattern, irregular arrangement structure of liquid crystal molecules occurs at the overlapping portion.

이를 방지하기 위해 도 8b에서와 같이, 가지 돌기(182)가 박막 트랜지스터 기판의 돌기(190)와는 수직 및 수평 정합 오차(Ly, Lx)와 같거나 그 이상의 간격을 가지고 형성되도록 한다.In order to prevent this, as shown in FIG. 8B, the branch protrusion 182 is formed to have a distance equal to or greater than the vertical and horizontal matching errors Ly and Lx with the protrusion 190 of the thin film transistor substrate.

또는 도 8c에 도시한 바와 같이, 두 돌기(182, 190)가 수평 정합 오차(Lx) 이상의 폭으로 겹치도록 한다.Alternatively, as shown in FIG. 8C, the two protrusions 182 and 190 overlap with a width equal to or more than the horizontal matching error Lx.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 분할 배향을 이용한 수직 배향 액정 표시 장치에서는 다양한 돌기 패턴을 이용하여 액정 분자의 배향 방향을 다양하게 함으로써 시야각을 넓힐 수 있고, 돌기 또는 개구 패턴의 끝부분을 좌우 정합도 오차 이상의 간격을 가지고 형성하거나 정합도 오차 이상의 폭으로 중첩하도록 형성함으로써 두 기판의 정합 오차 발생에 따른 표시 화질 저하를 방지한다.As described above, in the vertical alignment liquid crystal display using split alignment according to the exemplary embodiment of the present invention, the viewing angle may be widened by varying the alignment direction of the liquid crystal molecules using various protrusion patterns, and the end of the protrusion or opening pattern may be increased. Is formed to have a gap equal to or greater than the left and right matching error or overlaps with a width equal to or greater than the matching error, thereby preventing display quality degradation due to occurrence of a matching error of the two substrates.

Claims (3)

제1 기판,First substrate, 상기 제1 기판에 형성되어 있으며 액정을 분할 배향하기 위한 제1 개구 패턴을 가지고 있는 공통 전극,A common electrode formed on the first substrate and having a first opening pattern for partially aligning the liquid crystal; 상기 제1 기판과 마주보도록 대응되는 제2 기판,A second substrate corresponding to face the first substrate, 상기 제2 기판에 형성되어 있으며 액정을 분할 배향하기 위한 제2 개구 패턴을 가지는 화소 전극을 포함하며,A pixel electrode formed on the second substrate and having a second opening pattern for dividing and aligning the liquid crystal; 상기 제1 및 제2 개구 패턴의 인접한 끝부분은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 정합도 오차 이상 간격이 떨어져 있거나, 상기 정합도 오차 이상의 폭으로 중첩되어 있는 광시야각 액정 표시 장치.The adjacent end portions of the first and second opening patterns may be spaced apart from each other by more than a matching degree error of the first substrate and the second substrate, or overlap with a width equal to or more than the matching degree error. 제1 기판,First substrate, 상기 제1 기판에 형성되어 있으며 액정을 분할 배향하기 위한 제1 돌기,A first protrusion formed on the first substrate, for dividing and aligning the liquid crystal; 상기 제1 기판과 마주보도록 대응되는 제2 기판,A second substrate corresponding to face the first substrate, 상기 제2 기판에 형성되어 있으며 액정을 분할 배향하기 위한 제2 돌기를 포함하며,It is formed on the second substrate and includes a second projection for dividing the alignment of the liquid crystal, 상기 제1 및 제2 돌기의 인접한 끝부분은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 정합도 오차 이상 간격이 떨어져 있거나, 상기 정합도 오차 이상의 폭으로 중첩되어 있는 광시야각 액정 표시 장치.Adjacent ends of the first and second protrusions are spaced apart from each other by mismatching errors of the first substrate and the second substrate, or overlapping with a width greater than the mismatching error. 제1 기판,First substrate, 상기 제1 기판에 형성되어 있으며 액정을 분할 배향하기 위한 돌기,Projections formed on the first substrate for dividing and aligning the liquid crystal; 상기 제1 기판과 마주보도록 대응되는 제2 기판,A second substrate corresponding to face the first substrate, 상기 제2 기판에 형성되어 있으며 액정을 분할 배향하기 위한 개구 패턴을 가지는 화소 전극을 포함하며,A pixel electrode formed on the second substrate, the pixel electrode having an opening pattern for partially aligning the liquid crystal; 상기 돌기 및 개구 패턴의 인접한 끝부분은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 정합도 오차 이상 간격이 떨어져 있거나, 상기 정합도 오차 이상의 폭으로 중첩되어 있는 광시야각 액정 표시 장치.Adjacent ends of the protrusions and the opening patterns may be spaced apart from each other by mismatching errors of the first substrate and the second substrate, or overlapping with a width greater than the mismatching error.
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KR100670061B1 (en) * 2000-08-29 2007-01-16 삼성전자주식회사 A vertically aligned mode liquid crystal display

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9256106B2 (en) 2012-02-07 2016-02-09 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3635546B2 (en) * 1996-05-08 2005-04-06 富士通ディスプレイテクノロジーズ株式会社 LCD panel
JPH1062788A (en) * 1996-08-22 1998-03-06 Hoechst Ind Kk Liquid crystal display element
JP3649818B2 (en) * 1996-09-19 2005-05-18 富士通ディスプレイテクノロジーズ株式会社 Liquid crystal display

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100670061B1 (en) * 2000-08-29 2007-01-16 삼성전자주식회사 A vertically aligned mode liquid crystal display
US6971858B2 (en) 2002-07-16 2005-12-06 Hyundai Mobis Co., Ltd. Anti-lock brake system pump housing

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