KR20060066284A - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display Download PDF

Info

Publication number
KR20060066284A
KR20060066284A KR1020040104834A KR20040104834A KR20060066284A KR 20060066284 A KR20060066284 A KR 20060066284A KR 1020040104834 A KR1020040104834 A KR 1020040104834A KR 20040104834 A KR20040104834 A KR 20040104834A KR 20060066284 A KR20060066284 A KR 20060066284A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
alignment
alignment layers
crystal display
degrees
Prior art date
Application number
KR1020040104834A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김강
Original Assignee
삼성에스디아이 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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020040104834A priority Critical patent/KR20060066284A/en
Publication of KR20060066284A publication Critical patent/KR20060066284A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133734Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by obliquely evaporated films, e.g. Si or SiO2 films
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/137Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
    • G02F1/1395Optically compensated birefringence [OCB]- cells or PI- cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133746Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for high pretilt angles, i.e. higher than 15 degrees

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 광학적으로 보상된 밴드 모드 액정 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명은 액정 분자들이 초기에 OCB 모드의 밴드 배향에 가깝도록 을 갖도록 선경사각을 형성할 수 가질 수 있는 배향성이 좋은 무기 배향막을 이용하여 액정 분자들이 스플레이 배향에서 밴드 배향으로 전이를 거치지 않고 구동될 수 있도록 함으로써 저 전압 구동 및 구동 시간을 단축시킬 수 있는 에서 밴드 배향에서 트위스트 배향, 수직배향 등으로 신속하게 이동할 수 있는 OCB 모드를 갖는 액정 표시 장치를 제공한다.The present invention relates to an optically compensated band mode liquid crystal display device, and the present invention uses an inorganic alignment layer having a good alignment property capable of forming a pretilt angle such that the liquid crystal molecules initially have a band alignment close to that of the OCB mode. Liquid crystal molecules can be driven without transition from splay orientation to band orientation, thereby reducing the low voltage driving and driving time, and having an OCB mode that can move quickly from band orientation to twist orientation, vertical orientation, etc. Provided is a liquid crystal display device.

액정표시장치, OCB, 밴드전이, 무기 배향막 LCD, OCB, band transition, inorganic alignment film

Description

액정 표시 장치{liquid crystal display}Liquid crystal display

도 1은 본 발명에 따른 OCB 모드 액정 표시 장치의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of an OCB mode liquid crystal display device according to the present invention;

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 OCB 모드 액정 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.2A to 2C are cross-sectional views illustrating the operation of the OCB mode liquid crystal display device according to the present invention.

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액정 표시 장치의 액정층에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal layer of a liquid crystal display device.

트위스트 네마틱(twisted nematic : 이하, TN) 모드 액정 표시장치는 좁은 시야각에 불구하고, 노트북 컴퓨터과 같은 디스플레이에 널리 사용되어 왔다. 그러나 액정 표시장치가 모니터 및 텔레비젼 시장에서 음극선관을CRT(cathode ray tube) 표시 장치를 대체하기 위해서는 시야각을 향상시키는 것이 필수적인 선결 과제이다.Twisted nematic (TN) mode liquid crystal displays have been widely used in displays such as notebook computers, despite their narrow viewing angles. However, improving the viewing angle is an essential prerequisite for liquid crystal displays to replace cathode ray tube (CRT) displays in the monitor and television markets.

이에 따라, 최근에는 전 방향에서 고른 시야각 특성을 얻으면서 응답 속도를 개선하기 위하여 액정 분자의 굴절율 이방성을 보상하는 광학적으로 보상된 밴드(Optically Compensated Bend : 이하 OCB 라 칭한다) 모드의 액정 표시 장치가 제안되었다.Accordingly, recently, an optically compensated band (hereinafter referred to as OCB) mode liquid crystal display device that compensates refractive index anisotropy of liquid crystal molecules to improve response speed while obtaining even viewing angle characteristics in all directions is proposed. It became.

이 OCB 액정 표시 장치는 서로 대향 배치된 상하 기판들 사이에 액정층을 개재하고, 상하 기판들의 각 내측면에 상기 액정층의 액정 분자들을 구동시키기 위한 전극과, 액정 분자들의 배향을 위한 배향막을 각기 배치하고, 이들 기판의 외측면에 각각 소정의 편광축을 갖는 편광판을 구비하여 구성되는 것으로, 초기 스플레이(splay) 배향된 액정 분자에 소정의 고전압을 인가하여 액정 분자의 배열을 밴드(bend) 배향으로 전이시킨 후에 전압의 크기에 변화를 주어 밴드의 구부러진 정도를 조절함으로써 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표시한다.The OCB liquid crystal display device includes an electrode for driving liquid crystal molecules of the liquid crystal layer on each inner surface of the upper and lower substrates, and an alignment layer for the alignment of liquid crystal molecules, respectively, between the upper and lower substrates disposed opposite to each other. And a polarizing plate having a predetermined polarization axis on each of the outer surfaces of the substrates, wherein a predetermined high voltage is applied to the initial splay oriented liquid crystal molecules so that the arrangement of the liquid crystal molecules is in a bend orientation. After the transition, the magnitude of the voltage is changed to adjust the degree of bending of the band, thereby controlling the light transmittance to display an image.

그런데, 이 OCB 액정 표시 장치는 전술한 바와 같이, 액정 분자를 스플레이 배향에서 밴드 배향으로 반드시 전이시켜야 하는 구조를 가지고 있기 때문에, 이를 이루기 위해서는 높은 구동 전압이 필요하므로, 그에 따른 소비 전력 상승이 문제가 된다. 또한, 상기와 같이 액정 분자의 배향 전이를 필수적으로 거치게 되면 그에 따른 응답 속도는 길어지게 되는 것이 자명하므로, 이 때에는 해당 액정 표시 장치의 제품 신뢰도가 떨어지는 것이 예상된다. However, since the OCB liquid crystal display has a structure in which the liquid crystal molecules must be shifted from the splay orientation to the band orientation as described above, a high driving voltage is required to achieve this, so that the power consumption rise is a problem. do. In addition, since it is obvious that the response speed becomes longer when the alignment transition of the liquid crystal molecules is essentially performed as described above, it is expected that the reliability of the product of the liquid crystal display device is lowered at this time.

이러한 문제점은 액정 배향을 위해 구비되는 수평 배향막이 유기 배향막으로 이루어지는 경우는 통상적으로 최대 12도 정도로 한정된 선경사각(pretilt angle)을 가지며, 수직 배향막 역시 유기 수직 배향제의 선경사각의 조절에 한계가 있기 때문이다.This problem is that when the horizontal alignment layer provided for the liquid crystal alignment is formed of an organic alignment layer, it has a pretilt angle limited to about 12 degrees, and the vertical alignment layer also has a limitation in adjusting the pretilt angle of the organic vertical alignment agent. Because.

이에 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 무기 배향막을 이용하여 선경사각을 인위적으로 조절하여 원하는 선경사각을 얻음으로써 액정 분자들이 스플레이 배향에서 밴드 배향으로 전이를 거치지 않고 구동될 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to artificially adjust the pretilt angle using an inorganic alignment layer to obtain a desired pretilt angle so that liquid crystal molecules do not undergo a transition from splay alignment to band alignment. It is to provide a liquid crystal display device that can be driven.

또한, 본 발명의 목적은 이러한 액정 표시 장치를 이용하여 동화상 표시에 적합한 저전압에서 신속하게 응답하는 필드 순차(field sequential) 구동 방식의 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a field sequential drive type liquid crystal display device which responds quickly at low voltage suitable for moving image display using such a liquid crystal display device.

본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 사이 간격을 두고 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판, 상기 제1 기판의 일면에 형성되는 제1 배향막, 상기 제1 기판의 일면을 대향하는 상기 제2 기판의 일면에 형성되는 제2 배향막 및, 이들 제1 배향막 및 제2 배향막 사이에 개재되는 수개의 액정분자로 된 액정청층을 포함하고, 상기 각각의 배향막은 80 내지 90도, 또는 80 내지 85도로 이루어지는 선경사각을 갖는 액정 표시 장치를 제공한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the subject of this invention, the present invention provides the 1st board | substrate and the 2nd board | substrate which are mutually arrange | positioned at intervals, the 1st alignment film formed in the 1st surface of the said 1st board | substrate, and the 1st surface of the said 1st board And a second alignment layer formed on one surface of the second substrate facing each other, and a liquid crystal blue layer composed of several liquid crystal molecules interposed between the first alignment layer and the second alignment layer, wherein each of the alignment layers is 80 to 90 degrees. Or a liquid crystal display device having a pretilt angle composed of 80 to 85 degrees.

이러한 액정 표시 장치의 상기 제 1 및 제 2 배향막은 무기 배향막이며, 상기 액정층은 상기 제 1 및 제 2 배향막 사이의 중간라인을 중심으로 중심에서는 상기 제 1 및 제 2 배향막에 수직하게 배치되고 상기 제 1 및 제 2 배향막에 근접할수록 상기 제 1 및 제 2 배향막에 대한 경사 각도가 감소되도록 구성된다.The first and second alignment layers of the liquid crystal display are inorganic alignment layers, and the liquid crystal layer is disposed perpendicular to the first and second alignment layers at the center of the intermediate line between the first and second alignment layers. The closer to the first and second alignment layers, the smaller the inclination angle with respect to the first and second alignment layers.

상기 액정층은 제 1 및 제 2 배향막 사이의 중간라인을 중심으로 상부 액정층과 하부 액정층이 대칭 즉 제 1 및 제 2 배향막 사이의 중간라인을 중심으로 상부 액정층이 시계 방향으로 90도 비틀어져 있고 하부 액정층은 반시계 방향으로 90 도 비틀어져 구성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 배향막은 선경사각이 동일하며, 상기 무기배향막은 SiC, SiO2, Al2O3 , CeO2, SnO2 , ZnTiO2, InTiO2, DLC 중 어느 하나를 스퍼터링하여 형성한다.In the liquid crystal layer, the upper liquid crystal layer and the lower liquid crystal layer are symmetric about the intermediate line between the first and second alignment layers, that is, the upper liquid crystal layer is twisted 90 degrees clockwise about the middle line between the first and second alignment layers. The lower liquid crystal layer may be configured to be twisted 90 degrees in the counterclockwise direction. The first and second alignment layers may have the same pretilt angle, and the inorganic alignment layer may be formed by sputtering any one of SiC, SiO 2 , Al 2 O 3 , CeO 2 , SnO 2 , ZnTiO 2 , InTiO 2 , and DLC. do.

이러한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 필드 순차 방식으로 구동되는 액정 표시장치에 적용될 수 있다.The liquid crystal display according to the present invention may be applied to a liquid crystal display driven in a field sequential manner.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 이러한 본 발명의 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. These embodiments of the present invention are merely for illustrating the present invention, but the present invention is not limited thereto.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OCB 모드 액정표시장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an OCB mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 도 1을 참조하면, 하부 기판(21)과 상부 기판(31)은 소정 거리를 두고 대향 배치된다. 하부 기판(31)의 내측면에는 구동 전극 예를 들어 화소 전극(23)이 형성되고, 화소 전극(23)의 일 표면에는 제 1 배향막(25)이 형성된다. 상부 기판(31)의 내측 표면에는 구동 전극, 예를 들어 공통 전극(33)이 형성되고 공통 전극의 표면에는 제 2 배향막(35)가 형성된다. 여기서 화소전극(23) 및 공통 전극(33)은 투과형일 경우 투명 도전체로 형성되고, 반사형일 경우는 상기 화소전극(23)이 불투명 도전체로 형성될 수도 있다. First, referring to FIG. 1, the lower substrate 21 and the upper substrate 31 are disposed to face each other at a predetermined distance. The driving electrode, for example, the pixel electrode 23 is formed on the inner surface of the lower substrate 31, and the first alignment layer 25 is formed on one surface of the pixel electrode 23. The driving electrode, for example, the common electrode 33 is formed on the inner surface of the upper substrate 31, and the second alignment layer 35 is formed on the surface of the common electrode. The pixel electrode 23 and the common electrode 33 may be formed of a transparent conductor in the case of a transmissive type, and the pixel electrode 23 may be formed of an opaque conductor in a case of a reflective type.

상기 하부 기판(21)의 외측면에는 소정의 편광 축(제1 편광 축)을 갖는 제 1 편광판(29)이 배치된다. 또한 상부 기판(31)의 외측 면에는 소정의 편광 축(제2 편광 축)을 갖는 제 2 편광판(39)이 배치된다. 여기서 제 1 및 제 2 편광 축은 서 로 교차되도록 배치되고 이들 편광 축들 중 어느 하나는 러빙 축과 소정 각도 예를 들어 25도 내지 50도 또는 110도 내지 140도의 각도, 더욱 바람직하게는 45도 또는 135도를 이루도록 배치됨이 바람직하다.The first polarizing plate 29 having a predetermined polarization axis (first polarization axis) is disposed on the outer surface of the lower substrate 21. In addition, a second polarizing plate 39 having a predetermined polarization axis (second polarization axis) is disposed on the outer surface of the upper substrate 31. Wherein the first and second polarization axes are arranged to intersect with each other and any one of these polarization axes is at an angle with the rubbing axis, for example from 25 degrees to 50 degrees or from 110 degrees to 140 degrees, more preferably 45 degrees or 135 degrees. It is preferred to be arranged to form a figure.

하부 기판(21)과 상부 기판(31) 사이의 공간에는 다수개의 액정 분자(40a)를 포함하는 액정층(40)이 개재된다. 액정층(40)내의 액정 분자(40a)는 유전율 이방성이 양일 수 있다. 이러한 액정층(40)에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 배향막(25, 35)은 SiC, SiO2, Al2O3 , CeO2, SnO2, ZnTiO2 , InTiO2,DLC(diamond like carbon) 중 어느 하나의 무기재료를 스퍼터링하여 형성한 무기 배향막으로 80 내지 90도의 선경사각을 가질 수 있기 때문에, OCB 모드 밴드의 배향에 근접할 수 있다. 본 실시예에서는 상기 배향막들(25,35)이 80 내지 85도의 선경사각을 가지도록 하고 있다.The liquid crystal layer 40 including the plurality of liquid crystal molecules 40a is interposed in the space between the lower substrate 21 and the upper substrate 31. The liquid crystal molecules 40a in the liquid crystal layer 40 may have positive dielectric anisotropy. In the liquid crystal layer 40, the first and second alignment layers 25 and 35 include SiC, SiO 2 , Al 2 O 3 , CeO 2 , SnO 2 , ZnTiO 2 , InTiO 2 , and diamond like carbon (DLC). Since the inorganic alignment film formed by sputtering any one of inorganic materials can have a pretilt angle of 80 to 90 degrees, the alignment of the OCB mode band can be achieved. In the present embodiment, the alignment layers 25 and 35 have a pretilt angle of 80 to 85 degrees.

따라서, 제 1 및 제 2 배향막(25, 35)과 액정 분자(40a)들 간에 반데발스 힘에 의한 연신 방향에 의해서 액정 분자들이 배향되고 배재 체적 효과에 의해서 액정 분자들은 액정 배향막 위에 자신의 배제 체적이 최소로 되게끔 배열되면, 즉, 중간 라인(ML)을 중심으로 중심에서는 액정분자(40a)가 상기 제 1 및 제 2 배향막(25, 35)에 수직하게 배치되고 상기 제 1 및 제 2 배향막(25, 35)에 근접할수록 상기 제 1 및 제 2 배향막(25, 35)에 대한 각도가 감소되도록 구성된다 Accordingly, the liquid crystal molecules are oriented by the stretching direction due to van der Waals forces between the first and second alignment layers 25 and 35 and the liquid crystal molecules 40a, and the liquid crystal molecules are excluded from the liquid crystal alignment layer by the exclusion volume effect. Is arranged to be the minimum, that is, the liquid crystal molecules 40a are disposed perpendicular to the first and second alignment layers 25 and 35 at the center about the intermediate line ML and the first and second alignment layers Closer to (25, 35) is configured to reduce the angle with respect to the first and second alignment layer (25, 35)

본 발명에 따른 무기 배향막을 이용하여 액정층의 액정 분자가 밴드 배향을 나타내도록 하기 위하여, 본 실시예에서는 상기한 스퍼터링을 위한 이온 빔 입사각이 50도일 때는 80도의 선경사각을, 55도일 때는 85도의 선경사각을, 60도일 때는 90도의 선경사각을 갖는 이온 빔 스퍼터 증착 장치를 이용한다. 이 장치에 의하면 금속이나 산화물 및 불화물 등의 무기물질 SiC, SiO2, Al2O3 , CeO 2, SnO2, ZnTiO2, InTiO2,DLC 중 어느 하나의 무기 재료를을 기판에 대해 이온 빔 스퍼터 증착 장치를 이용하여 이온 빔 증착 각도 등을 조절하면서 증착하면, 80 내지 90도의 선경사각을 갖는 배향막을 형성할 수 있다. 또한, 기판을 면내에서 회전하면서, 반복적으로 전방위로부터 사방 증착법을 실시하여 더욱 넓은 선경사각을 형성할 수도 있다. In order to make the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer exhibit band alignment by using the inorganic alignment layer according to the present invention, in the present embodiment, when the ion beam incident angle for sputtering is 50 degrees, a pretilt angle of 80 degrees is used, and when the 55 degrees is 85 degrees, When the pretilt angle is 60 degrees, an ion beam sputter deposition apparatus having a pretilt angle of 90 degrees is used. According to this apparatus, any one of inorganic materials such as metals, oxides, and fluorides, such as SiC, SiO 2 , Al 2 O 3 , CeO 2 , SnO 2 , ZnTiO 2 , InTiO 2 , or DLC, can be used for ion beam sputter When the deposition is performed while controlling the ion beam deposition angle or the like using the deposition apparatus, an alignment film having a pretilt angle of 80 to 90 degrees can be formed. Further, while the substrate is rotated in-plane, a wider pretilt angle can also be formed by repeatedly carrying out an all-round deposition method from all directions.

이제 이하 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 본 발명에 따른 OCB 모드 액정 표시 장치의 작용 및 효과를 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the OCB mode liquid crystal display according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2A to 2C.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 OCB 모드 액정 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.2A to 2C are cross-sectional views illustrating the operation of the OCB mode liquid crystal display device according to the present invention.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 화소 전극 및 공통 전극(23, 33) 사이에 전저압차가 발생되지 않을 때, 액정 분자들(40a)은 제 1 및 제 2 배향막(25, 35)만의 영향을 받아 밴드 형태 또는 이에 유사한 형태로 배열된다.First, as shown in FIG. 2A, when no low voltage difference is generated between the pixel electrode and the common electrodes 23 and 33, the liquid crystal molecules 40a affect only the first and second alignment layers 25 and 35. It is arranged in the form of a band or similar.

그 후, 5 V의 전압(Vs)이 인가되면, 도 2b의 안정된 밴드 상태를 거쳐서 도 2c에 도시된 바와 같이, 중간 라인(ML)에 있는 액정 분자(40a)들은 전계와 그것의 분자축이 거의 평행하게 배열되어 수직 상태로 유지되고, 밴드 상태의 액정 분자(40a)들도 제 1 및 제 2 배향막(25, 35)에 대해 수직하게 배향된다.Then, when a voltage Vs of 5 V is applied, as shown in FIG. 2C through the stable band state of FIG. 2B, the liquid crystal molecules 40a in the intermediate line ML are formed by the electric field and its molecular axis. The liquid crystal molecules 40a in a band state are also aligned perpendicular to the first and second alignment layers 25 and 35.

이 때. OCB 모드 액정 표시장치는 일반적인 액정 표시 장치와 달리, 화소 전극에 전압이 인가된 상태 중 최대 광량을 나타낼 때, 액정 분자들이 수직상태로 배치될 때를 화이트(혹은 다크)상태 또는 최소 광량을 나타낼 때를 다크(혹은 화이트)상태로 이용한다.At this time. Unlike conventional liquid crystal displays, the OCB mode liquid crystal display exhibits a maximum amount of light in a state in which voltage is applied to the pixel electrode, and when the liquid crystal molecules are arranged in a vertical state, a white (or dark) state or a minimum amount of light is displayed. To dark (or white).

이러한 OCB 모드의 액정 표시 장치는 전계 형성 시 중간 라인을 기준으로 액정 분자들(40a)이 상하 대칭적으로 배열되어 있으므로, 광이 하부 기판(21)으로부터 상부 기판(31)를 통과하는 가운데 위상이 자연스럽게 보상된다. 또한 다크 상태(화이트상태)가 즉 수직 상태가 소정의 임계 전압을 필요로 하지 않고 달성되므로 백-플로우(back-flow) 현상이 발생되지 않으며 비교적 빠른 응답 속도를 갖는다.In the OCB mode liquid crystal display, since the liquid crystal molecules 40a are arranged up and down symmetrically with respect to the intermediate line when the electric field is formed, the phase is shifted while the light passes through the upper substrate 31 from the lower substrate 21. It is naturally compensated. In addition, since the dark state (white state), that is, the vertical state is achieved without requiring a predetermined threshold voltage, no back-flow phenomenon occurs and it has a relatively fast response speed.

본 발명의 발명자가 수차례 실험에 의하면, 종래의 밴드 상태로의 전이시간이 상온에서 300 밀리 초(msec) 이상이 걸리던 유기 배향막을 이용하던 경우와 달리, 본 발명에 따른 OCB 모드는 온 상태에서 밴드에서 수직 상태로의 변환이 10 밀리 초(msec)로 빠르고, 일반적으로 변환속도가 느린 스플레이 상태에서 밴드 상태로의 변환이 나타나지 않고, 오프 상태에서 수직 상태에서 밴드로의 변환이 빠르고, 일반적으로 변환속도가 느린 밴드에서 스플레이 상태로의 변환이 나타나지 않는다.According to several experiments by the inventors of the present invention, unlike the case of using an organic alignment layer in which the transition time to the conventional band state took 300 milliseconds (msec) or more at room temperature, the OCB mode according to the present invention is in the on state. Fast transition from band to vertical is 10 milliseconds (msec), generally no transition from slower splay to band state, fast transition from off to vertical to band, The transition to the splay state does not appear in the slower band.

또한, 종래의 밴드 상태로의 전이 전압이 필요한 유기 배향막의 경우에 20V 이상의 전압이 필요하였으나, 본 발명에 따른 OCB 모드는 임계 전압 이상의 전압을 요구하는 스프레이 상태에서 밴드 상태로의 변환이 나타나지 않으므로, 저 저압, 예컨대 5V에서 구동될 수 있다.In addition, in the case of the organic alignment layer which requires a transition voltage to a conventional band state, a voltage of 20 V or more is required, but in the OCB mode according to the present invention, since the transition from the spray state requiring the voltage above the threshold voltage to the band state does not occur, It can be driven at low low pressure, such as 5V.

또한, 이러한 OCB 모드를 필드 순차식 액정 표시 장치에 적용하면, 5 내지 6um의 셀 갭에서 설계가 가능하며 OCB 모드의 액정 패널에 있어서 액정 배향이 통상 화상 표시하기 위한 밴드 상태로부터 스프레이 상태로 변화하는 역전이 상태가 발생하지 않기 때문에 초기 액정 배향을 위해 고전압을 인가하는 OCB 방식의 액정 표시 장치에 비해서 고전압을 인가할 필요가 없으므로 저 전압 구동이 가능하며, 응답속도가 빠르고, 또한 색의 선명도가 높고 색 얼룩이 극히 작으며 색 분리가 용이한 장점이 있으므로 여러 가지 효과를 가질 수 있다.In addition, when the OCB mode is applied to a field sequential liquid crystal display device, it is possible to design in a cell gap of 5 to 6 µm, and in the liquid crystal panel of the OCB mode, the liquid crystal alignment is changed from a band state for spraying an image to a spray state. Since no inverted state occurs, it is not necessary to apply high voltage compared to OCB type liquid crystal display device that applies high voltage for initial liquid crystal alignment. Therefore, low voltage driving is possible, response speed is high, and color clarity is high. The color unevenness is extremely small and the color separation is easy, so it can have various effects.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.In the above description of the preferred embodiment of the present invention in detail, but the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present invention It belongs to the scope of rights.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 액정 분자들이 스플레이 배향에서 밴드 배향으로 전이를 거치지 않고 저 전압에서 밴드 배향에서 트위스트 배향, 수직배향 등으로 신속하게 이동할 수 있는 OCB 모드를 갖는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, there is provided a liquid crystal display having an OCB mode in which liquid crystal molecules can quickly move from band orientation to twist orientation, vertical alignment, and the like at low voltage without undergoing a transition from splay alignment to band alignment. can do.

또한, 액정 배향성이 양호하여 액정 분자들의 선경사각이 OCE 모드의 밴드 배향을 따르는 배향 막을 갖는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.In addition, the liquid crystal alignment is good, it is possible to provide a liquid crystal display device having an alignment film in which the pretilt angle of the liquid crystal molecules follows the band alignment of the OCE mode.

또한, 본 발명은 무기 배향막을 이용하여 동영상 디스플레이를 위한 OCB 모드에 활용할 경우 스플레이 밴드에서 밴드 전이를 위한 전압과 시간을 대폭 줄일 수 있고 광 안정성 및 열적 안정성이 우수하여 신뢰성이 높은 디스플레이를 제작할 수 있다.In addition, the present invention can significantly reduce the voltage and time for the band transition in the splay band when using the OCB mode for video display using the inorganic alignment layer, and can produce a highly reliable display with excellent light stability and thermal stability .

Claims (17)

사이 간격을 두고 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판;A first substrate and a second substrate disposed to face each other with a gap therebetween; 상기 제1 기판의 일면에 형성되는 제1 배향막;A first alignment layer formed on one surface of the first substrate; 상기 제1 기판의 일면을 대향하는 상기 제2 기판의 일면에 형성되는 제2 배향막; 및,A second alignment layer formed on one surface of the second substrate facing one surface of the first substrate; And, 이들 제1 배향막 및 제2 배향막 사이에 개재되는 수개의 액정분자로 된 액정청층을 포함하고,A liquid crystal blue layer composed of several liquid crystal molecules interposed between these first alignment films and the second alignment films, 상기 각각의 배향막은 80 내지 90도로 이루어지는 선경사각을 갖는 액정 표시 장치.Wherein each of the alignment layers has a pretilt angle of 80 to 90 degrees. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 액정층은 상기 제 1 및 제 2 배향막 사이의 중간라인을 중심으로 중심에서는 상기 제 1 및 제 2 배향막에 수직하게 배치되고 상기 제 1 및 제 2 배향막에 근접할수록 상기 제 1 및 제 2 배향막에 대한 경사 각도가 감소되는 액정 표시 장치.The liquid crystal layer is disposed perpendicularly to the first and second alignment layers at the center of the intermediate line between the first and second alignment layers, and closer to the first and second alignment layers, so that the liquid crystal layer is formed on the first and second alignment layers. Liquid crystal display device that the inclination angle is reduced. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 액정층은 제 1 및 제 2 배향막 사이의 중간라인을 중심으로 상부 액정층과 하부 액정층으로 나누어지고, 이 상부 액정층의 액정 분자와 상기 하부 액정 층의 액정 분자가 대칭인 상태로 배치되는 액정 표시 장치.The liquid crystal layer is divided into an upper liquid crystal layer and a lower liquid crystal layer around an intermediate line between the first and second alignment layers, and the liquid crystal molecules of the upper liquid crystal layer and the liquid crystal molecules of the lower liquid crystal layer are arranged in a symmetrical state. Liquid crystal display. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 액정층은 제 1 및 제 2 배향막 사이의 중간라인을 중심으로 상부 액정층이 시계 방향으로 90도 비틀어져 있고 하부 액정층은 반시계 방향으로 90도 비틀어져 있는 액정 표시 장치.And the upper liquid crystal layer is twisted 90 degrees clockwise and the lower liquid crystal layer is twisted 90 degrees counterclockwise around the intermediate line between the first and second alignment layers. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2 배향막은 선경사각이 동일한 액정 표시 장치.The first and second alignment layers have the same pretilt angle. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2 배향막은 선경사각이 80 도 내지 85도인 액정 표시 장치.The first and second alignment layers have a pretilt angle of 80 degrees to 85 degrees. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2 배향막은 무기 배향막인 액정 표시 장치.And the first and second alignment layers are inorganic alignment layers. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 무기배향막은 SiC, SiO2, Al2O3 , CeO2, SnO2, ZnTiO2, InTiO2,DLC 중 어 느 하나의 무기물질을 스퍼터링하여 형성하는 액정 표시 장치. The inorganic alignment layer is formed by sputtering any one of SiC, SiO 2 , Al 2 O 3 , CeO 2 , SnO 2 , ZnTiO 2 , InTiO 2 , and DLC. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 액정 표시 장치는 필드 순차 방식으로 구동되는 OCB 모드 액정 표시 장치.The liquid crystal display device is an OCB mode liquid crystal display device driven in a field sequential manner. 화상을 표시하는 액정표시패널, 및A liquid crystal display panel displaying an image, and 상기 액정표시패널에 광을 공급하는 광원을 포함하고, 상기 광원은 광을 시분할하여 방출하는 필드 순차식 액정 표시장치에 있어서,In the field-sequential liquid crystal display device comprising a light source for supplying light to the liquid crystal display panel, wherein the light source is time-divided and emitted light, 상기 액정표시패널은,The liquid crystal display panel, 사이 간격을 두고 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판;A first substrate and a second substrate disposed to face each other with a gap therebetween; 상기 제1 기판의 일면에 형성되는 제1 배향막;A first alignment layer formed on one surface of the first substrate; 상기 제1 기판의 일면을 대향하는 상기 제2 기판의 일면에 형성되는 제2 배향막;A second alignment layer formed on one surface of the second substrate facing one surface of the first substrate; 이들 제1 배향막 및 제2 배향막 사이에 개재되는 액정층을 포함하고,A liquid crystal layer interposed between these first alignment films and the second alignment films, 상기 각각의 배향막은 무기물로 이루어지는 필드 순차식 액정 표시 장치.Each of the alignment layers may be an inorganic material. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 1 및 제 2 배향막은 80도 내지 90도로 이루어진 선경사각을 갖는 필드 순차식 액정 표시 장치.And the first and second alignment layers have a pretilt angle consisting of 80 degrees to 90 degrees. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제 1 및 제 2 배향막은 80 도 내지 85도로 이루어진 선경사각을 갖는 필드 순차식 액정 표시 장치.And the first and second alignment layers have a pretilt angle of 80 degrees to 85 degrees. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 액정층은 상기 제1 및 제2 배향막 사이의 중간라인을 중심으로 중심에서는 상기 제1 및 제2 배향막에 수직하게 배치되고 상기 제 1 및 제 2 배향막에 근접할수록 상기 제1 및 제2 배향막에 대한 각도가 감소되는 필드 순차식 액정 표시 장치.The liquid crystal layer may be disposed perpendicular to the first and second alignment layers at the center of the intermediate line between the first and second alignment layers, and closer to the first and second alignment layers. Field sequential liquid crystal display device with an angle reduced. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 액정층은 제 1 및 제 2 배향막 사이의 중간라인을 중심으로 상부 액정층과 하부 액정층이 대칭인 필드 순차식 모드 액정 표시 장치.The liquid crystal layer is a field sequential mode liquid crystal display device in which the upper liquid crystal layer and the lower liquid crystal layer are symmetric about an intermediate line between the first and second alignment layers. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 액정층은 제 1 및 제 2 배향막 사이의 중간라인을 중심으로 상부 액정층이 시계 방향으로 90도 비틀어져 있고 하부 액정층은 반시계 방향으로 90도 비틀어져 있는 필드 순차식 액정 표시 장치.And the upper liquid crystal layer is twisted 90 degrees clockwise and the lower liquid crystal layer is twisted 90 degrees counterclockwise around the intermediate line between the first and second alignment layers. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 제 1 및 제 2 배향막은 선경사각이 동일한 필드 순차식 액정 표시 장치.And the first and second alignment layers have the same pretilt angle. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 무기배향막은 SiC, SiO2, Al2O3 , CeO2, SnO2, ZnTiO2, InTiO2,DLC 중 어느 하나를 스퍼터링하여 형성되는 필드 순차식 액정 표시 장치.The inorganic alignment layer is formed by sputtering any one of SiC, SiO 2 , Al 2 O 3 , CeO 2 , SnO 2 , ZnTiO 2 , InTiO 2 , and DLC.
KR1020040104834A 2004-12-13 2004-12-13 Liquid crystal display KR20060066284A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040104834A KR20060066284A (en) 2004-12-13 2004-12-13 Liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040104834A KR20060066284A (en) 2004-12-13 2004-12-13 Liquid crystal display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060066284A true KR20060066284A (en) 2006-06-16

Family

ID=37161147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040104834A KR20060066284A (en) 2004-12-13 2004-12-13 Liquid crystal display

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060066284A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7800724B2 (en) 2006-12-05 2010-09-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7800724B2 (en) 2006-12-05 2010-09-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09160042A (en) Liquid crystal display element
JP2007240752A (en) Semitransmissive liquid crystal display device
KR20050070714A (en) Trans-reflecting type in plane switching mode liquid crystal display device having ferroelectric liquid crystal alignment layer
WO2019103012A1 (en) Display device
US20130329151A1 (en) Liquid crystal panel, manufacturing process and display device thereof
KR100486186B1 (en) Liquid crystal display device
KR20010004524A (en) Liquid crystal display device
US7394512B2 (en) Liquid crystal display device
US7382427B2 (en) Liquid crystal display device
JP4025787B2 (en) Bistable liquid crystal display device and driving method thereof
JP2005084593A (en) Liquid crystal display element and method for manufacturing the same
US9007548B2 (en) Wide view angle liquid crystal display device operating in normally white mode
KR101172664B1 (en) Display device with filter pannel for regulation of viewing angle
KR20060066284A (en) Liquid crystal display
JPH0643452A (en) Liquid crystal display device
JPH08136935A (en) Liquid crystal display device
KR20070002677A (en) Liquid crystal display device
KR100735272B1 (en) Optically compensated bend mode lcd
US9170460B2 (en) In-plane-switching mode liquid crystal panel, manufacturing process and display device thereof
Ge et al. P‐157: A Single Cell‐Gap Transflective VA LCD using Positive Liquid Crystal Materials
US8681294B2 (en) Optical compensation film for LCD viewing angles reduction
KR100674234B1 (en) Optically compensated bend mode lcd
KR100436703B1 (en) Ips switching mode lcd for realizing color without color filter
KR20000067118A (en) High aperture ratio and high transmittance LCD improved response time
US20050062713A1 (en) Power-saving method for video-broadcasting system in liquid crystal display (LCD) equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application