KR20070003499A - Fringe field switching mode liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 제 1 실시예에서 단위화소의 구조를 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing the structure of a unit pixel in the first embodiment.
도 2A는 전계를 인가하지 않을 때 도 1의 영역(13)의 확대도이다.2A is an enlarged view of the
도 2B는 전계를 인가할 때 도 1의 영역(13)의 확대도이다.2B is an enlarged view of
도 3은 도 2B의 영역(19)에서 전계의 방향을 나타낸 도면이다.3 is a view showing the direction of the electric field in the
도 4는 제 2 실시예에서 단위화소의 구조를 나타낸 평면도이다.4 is a plan view showing the structure of a unit pixel in the second embodiment.
도 5는 도 4의 선 Ⅰ-Ⅰ'에 따라 절단한 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 4.
도 6은 제 3 실시예에서 단위화소의 구조를 나타낸 평면도이다.6 is a plan view showing the structure of a unit pixel in the third embodiment.
도 7A는 도 6의 단위화소의 구조 특징을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7A is a diagram for describing a structural feature of the unit pixel of FIG. 6.
도 7b는 도 6의 단위화소의 구조 특징을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7B is a diagram for describing a structural feature of the unit pixel of FIG. 6.
도 8은 종래의 액정표시장치의 액정패널에서 단위화소의 구조를 나타낸 평면도이다.8 is a plan view illustrating a structure of unit pixels in a liquid crystal panel of a conventional liquid crystal display device.
도 9a는 전계를 인가하지 않을 때 도 8의 영역(87)의 확대도이다.9A is an enlarged view of
도 9b는 전계를 인가했을 때 도 8의 영역(87)의 확대도이다.9B is an enlarged view of the
도 10은 도 9N의 영역(86)에서 전계의 방향을 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a view showing the direction of an electric field in the
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100, 200, 300 : 단위화소 1, 3, 25, 31 : 화소 전극100, 200, 300:
2 : 공통전극 5 : 개구부2
7 : TFT 9 : 데이터 라인7: TFT 9: data line
11 : 게이트 라인 12 : 공통 라인11: gate line 12: common line
15 : 액정분자15: liquid crystal molecules
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 FFS(Fringe Field Switching) 모드 액정표시장치의 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근, 평판표시장치(FPD) 분야에서, 액정표시장치(LCD), 플라즈마 표시장치(PDP), 전계방출 디스플레이(FED) 및 진공형광표시장치(VFD) 등의 활발히 연구되고 있다.Recently, in the field of flat panel display (FPD), liquid crystal display (LCD), plasma display (PDP), field emission display (FED) and vacuum fluorescent display (VFD) have been actively studied.
양산화 기술, 구동수단의 용이성 및 고화질 등의 이유 때문에, 현재는 액정표시장치(이하, LCD라고 한다)가 각광을 받고 있다. LCD는 액정의 굴절율 이방성을 이용하여 화면에 정보를 표시하는 장치이다.Background Art Liquid crystal display devices (hereinafter referred to as LCDs) are currently in the spotlight for reasons of mass production, ease of driving means, and high image quality. LCD is a device for displaying information on the screen using the refractive anisotropy of the liquid crystal.
LCD는 TN(트위스트 마그네틱) 모드, STN(슈퍼 트위스트 마그네틱) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드 등의 다양한 모드로 구동하는 것이 개발되어 있다.The LCD has been developed to operate in various modes such as TN (Twist Magnetic) Mode, Super Twist Magnetic (STN) Mode, and In Plane Switching (IPS) Mode.
이들 중에서도, IPS 모드는 액정패널의 기판에 대해서 액정분자가 항상 수평이도록 스위칭되는 모드이고, 기판에 대해서 수평 방향의 횡전계를 이용하여 스위 칭시키는 것을 특징으로 한다.Among these, the IPS mode is a mode in which the liquid crystal molecules are always horizontal with respect to the substrate of the liquid crystal panel, and the switching is performed with the horizontal electric field in the horizontal direction with respect to the substrate.
그러므로 액정분자가 기울어 일어서지 않아 보는 각도에 의한 광학특성의 변화가 작기 때문에 TN 모드나 STN 모드보다도 광시야각을 얻는 것이 알려져 있다.Therefore, it is known that the liquid crystal molecules are not tilted so that the change in optical characteristics due to the viewing angle is small, thereby obtaining a wider viewing angle than the TN mode or the STN mode.
또한, 최근, IPS 모드와 동일하게 기판에 대해서 수평방향의 횡전계를 이용하여 스위칭시키는 모드인 FFS 모드가 개발되어 있다.In recent years, similarly to the IPS mode, the FFS mode, which is a mode for switching a substrate using a horizontal electric field in the horizontal direction, has been developed.
FFS 모드 LCD는, 투명전극으로 이루어진 화소 전극 및 공통전극을 포함하고, 이 화소 전극과 공통전극의 간격을 액정패널의 상하 기판 사이의 셀 갭보다도 작게 하는 것에 의해 프린지 필드를 형성한다.The FFS mode LCD includes a pixel electrode and a common electrode made of a transparent electrode, and forms a fringe field by making the gap between the pixel electrode and the common electrode smaller than the cell gap between the upper and lower substrates of the liquid crystal panel.
이 프린지 필드에 발생하는 전계에 의해서 액정층의 액정분자를 동작시키기 때문에, IPS 모드 LCD에 비해서 고개구율 그리고 고투과율인 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).Since the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are operated by the electric field generated in the fringe field, it is known that the opening ratio and the high transmittance are higher than those of the IPS mode LCD (see
또한, 보다 광시야각화를 이루기 위해, 듀얼 도메인(dual domain) 모드가 개발되어 있다. 듀얼 도메인 모드는, 액정패널에서 한 개의 단위화소 중에 액정층의 액정분자의 배향 방향을 2방향으로 분할하여 시야각을 넓게 하는 방법이다.In addition, in order to achieve a wider viewing angle, a dual domain mode has been developed. The dual domain mode is a method of dividing an orientation direction of liquid crystal molecules of a liquid crystal layer in two directions in one unit pixel in a liquid crystal panel to widen a viewing angle.
이 듀얼 도메인 모드를 FFS 모드로 구동하는 LCD에 적용한 것도 개발되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).The application of this dual domain mode to an LCD driving in FFS mode has also been developed (see
또한, 종래의 일반적인 LCD에 적용되고 있는 액정분자의 배향 방향이 1방향의 방법은 모노 도메인(mono domain) 모드라고 부른다.In addition, the method in which the orientation direction of liquid crystal molecules applied to a conventional general LCD is in one direction is called a mono domain mode.
특허문헌 1 일본공개 특개2005-107535
특허문헌 2 일본공개 특개2002-182230Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-182230
도 8을 참조하면서, 종래의 FFS 모드 LCD에 관해서 아래에 설명한다.Referring to Fig. 8, a conventional FFS mode LCD will be described below.
도 8은 FFS 모드로 구동하는 모노 도메인 모드 LCD의 액정패널에서 단위화소의 구조를 나타낸 정면도이다.8 is a front view illustrating the structure of unit pixels in a liquid crystal panel of a mono domain mode LCD driving in FFS mode.
단위화소(80)는, 데이터 라인(81), 게이트 라인(82), 데이터 라인(81)과 게이트 라인(82)의 교차하는 부분에 만들어진 박막트랜지스터(이하, TFT라고 한다)(83), 공통전극(84), 화소 전극(85) 및 상기 공통전극(84)에 전압을 공급하는 공통 라인(92)을 포함하여 이루어진다.The
그리고 TFT(83)의 소오스 전극은 데이터 라인(81)에, 드레인 전극은 화소 전극(85)에 접속되어 있다. The source electrode of the
또한, TFT(83)의 게이트 전극은 게이트 라인(82)에 접속되어 있다.In addition, the gate electrode of the TFT 83 is connected to the
이어서, 도 9A 및 도 9B를 참조하면서 단위화소(80)에 전계가 인가될 때의 액정분자의 동작에 관해서 설명한다.Next, the operation of liquid crystal molecules when an electric field is applied to the
도 9A 및 도 9B는 도 8의 단위화소(80)의 부분적인 영역(87)의 확대도이고, 도 9A는 전계가 인가되지 않을 때의 액정분자(88)의 배향 상태를 나타내고, 도 9B는 전압이 인가될 때의 액정분자(88)의 배향 상태를 나타내고 있다.9A and 9B are enlarged views of a
도 9A에 나타낸 바와 같이, 전계를 인가하지 않을 때에, 모든 액정분자(88)는 러빙 방향(89)에 맞추어 배향되어 있다. As shown in FIG. 9A, when no electric field is applied, all
이때 액정분자(88)는 X 방향에 대해서 각도(θ9)(예를 들면, 15도)의 러빙 각을 가지고 있다.At this time, the
이 상태에서 전계가 인가될 경우, 액정분자(88)는 반시계 방향으로 회전하여 장축이 Y 방향으로 평행하게 되도록 배향된다. When an electric field is applied in this state, the
이것은 전계를 인가할 때에 Y 방향의 전계가 발생하기 때문이다.This is because an electric field in the Y direction occurs when an electric field is applied.
그런데, 도 8 및 도 9B에 나타낸 영역(86)에 위치하는 액정분자(88)는, 도 9B에 나타낸 바와 같이, 영역(86) 이외의 영역에 위치하는 액정분자(88)와는 다른 방향의 회전으로 동작한다.By the way, as shown in FIG. 9B, the
이것은 영역(86)에서 화소 전극(85)이 Y 방향에 평행하게 만들어져 있고, 도 10에 나타낸 바와 같이 X 방향의 전계가 발생하고, 영역(86)에 위치하는 액정분자(88)가 그 장축방향의 전계 방향에 평행이 되도록 즉, X 방향으로 평행이 되도록 회전하기 때문이다.This is because the
이와 같이, 액정분자(88)의 일부가 다른 동작을 하는 것에 의해서, 전경의 발생이 유발된다. 전경의 발생은 표시화면에서 얼룩이나 들뜸 등의 표시상에 문제를 일으키는 원인이 된다.In this way, when a part of the
본 발명은 상기와 같은 과제를 감안한 것으로서 종래의 LCD에 대해서 고개구율 및 고휘도이면서, 전경의 발생을 방지하는 것 및/또는 표시화면의 들뜸을 방지하도록 한 LCD를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an LCD having a high opening ratio and high brightness while preventing the occurrence of foreground and / or preventing the display screen from being lifted.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 복수개의 액정분자로 이루어진 액정층을 개재하고, 소정의 간격을 두고 대향하여 배치되는 한 쌍의 투명 절연 기판과, 상기 한 쌍의 투명 절연 기판의 각각의 내측에 형성된 배향막과, 상기 한 쌍의 투명 절연 기판의 일측 기판상에 형성되고, 각 단위화소를 정의하도록 매트릭스 형태로 배치되는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 각 단위화소에 배치되고 투명 도전체로 이루어진 공통전극과, 상기 공통전극과 함께 프린지 필드를 형성하도록 상기 각 단위화소에 배치되는 투명 도전체로 이루어진 화소 전극을 포함하고, 상기 화소 전극은 소정의 간격을 두고 배치된 복수의 봉상(棒狀)부분과, 각 봉상부분의 사이를 접속하고 상기 봉상부분과 교차하도록 배치되는 접속부분으로 이루어지고, 상기 접속부분이 상기 봉상부분과 교차하고 있지 않는 부분의 양단은 개구부로 되어 있고, 상기 접속부분은 상기 봉상부분에 대해서 소정의 각도를 갖고 접속하고 있는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a pair of transparent insulating substrates disposed to face each other at a predetermined interval through a liquid crystal layer composed of a plurality of liquid crystal molecules, and inside each of the pair of transparent insulating substrates. An alignment layer formed, a plurality of gate lines and data lines formed on one side of the pair of transparent insulating substrates and arranged in a matrix so as to define each unit pixel, and a transparent conductor disposed on each unit pixel. A pixel electrode comprising a common electrode and a transparent conductor disposed on each unit pixel to form a fringe field together with the common electrode, wherein the pixel electrode includes a plurality of rod-shaped portions disposed at predetermined intervals. And connecting portions arranged to intersect the rod-shaped portions and intersect with the rod-shaped portions. Minutes, both ends of the rod-like portion that does not intersect the portion has an opening, wherein the connection part is characterized in that connection has a predetermined angle with respect to the rod-shaped part.
또한, 본 발명은 복수개의 액정분자로 이루어진 액정층을 개재하고 소정의 간격을 두고 대향하여 배치되는 한 쌍의 투명 절연 기판과, 상기 한 쌍의 투명 절연 기판의 각각의 내측에 형성된 배향막과, 상기 한 쌍의 투명 절연 기판의 일측 기판상에 형성되고, 각 단위화소를 정의하도록 매트릭스 형태로 배치되는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 각 단위화소에 배치되고, 투명 도전체로 이루어진 공통전극과, 상기 공통전극과 함께 프린지 필드를 형성하도록 상기 각 단위화소에 배치되는 투명 도전체로 이루어진 화소 전극을 포함하고, 상기 화소 전극은, 소정의 간격을 갖고 배치된 복수의 V자 형상 부분과, 각 V자 형상 부분의 사이를 중앙에서 접속하여 상기 V자 형상 부분을 잇는 중앙 라인상에 배치된 접속부분으로 이루어지고, 상기 접속부분은 상기 중앙 라인과 상기 V자 형상 부분과 예각(銳角) 을 이루는 방향과 동일 방향으로 상기 중앙 라인과 소정의 각도를 이루고, 상기 중앙 라인에 관해서 선대칭인 형상인 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a pair of transparent insulating substrates disposed to face each other at a predetermined interval through a liquid crystal layer made of a plurality of liquid crystal molecules, an alignment film formed inside each of the pair of transparent insulating substrates, A plurality of gate lines and data lines formed on one side of the pair of transparent insulating substrates and arranged in a matrix so as to define each unit pixel, a common electrode disposed on each unit pixel and made of a transparent conductor; And a pixel electrode made of a transparent conductor disposed in each unit pixel so as to form a fringe field together with the common electrode, wherein the pixel electrode includes a plurality of V-shaped portions disposed at predetermined intervals and each V-shaped portion. A connecting portion disposed on a center line connecting the V-shaped portions between the shape portions at the center thereof, Forms part of the central line with the predetermined angle to the forming the center line and the V-shaped portion and the acute angle (銳角) direction in the same direction, characterized in that the line-symmetrical shape with respect to the center line.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명을 적용한 제 1 내지 제 3 실시예에 관해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the 1st-3rd Example which applied this invention is described, referring drawings.
도 1 내지 도 3은 제 1 실시예의 설명으로, 도 4 내지 도 5는 제 2 실시예의 설명으로, 도 6 내지 도 7B는 제 3 실시예의 설명으로 각각 대응한다.1 to 3 correspond to the description of the first embodiment, FIGS. 4 to 5 describe the second embodiment, and FIGS. 6 to 7B correspond to the description of the third embodiment.
<제 1 실시예><First Embodiment>
도 1은 제 1 실시예에서 단위화소의 구조를 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing the structure of a unit pixel in the first embodiment.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 관한 FFS 모드 LCD에서 단위화소(100)는, 도 8에 나타낸 종래의 단위화소(80)와 동일하도록, 데이터 라인(9), 게이트 라인(11), TFT(7), 공통전극(2), 화소 전극(1, 3) 및 공통 라인(12)을 포함하여 이루어진다.As shown in Fig. 1, in the FFS mode LCD according to the present invention, the
본 실시예의 단위화소(100)가 종래의 단위화소(80)와 다른 점은 화소 전극(1, 3)의 형상에 있다.The difference between the
또한, 도 1에 나타낸 TFT(7)는, 단위화소(100)의 상부에 배치되어 있는데, 본 발명에서는 하부에 배치하는 것도 가능하다.In addition, although the
종래의 단위화소(80)와 다른 화소 전극(1, 3)의 형상은, X 방향으로 평행한 복수개의 화소 전극(1)이 만들어져 있는데, 도 8의 영역(86)을 형성하도록 Y 방향으로 평행한 화소 전극이 없고, 그 대신에 복수의 화소 전극(1)을 접속하기 위해 화소 전극(3)이 화소 전극(1) 사이를 연결하여 만들어져 있다.In the shape of the
다만, 각 화소 전극(1)의 모든 Y 방향의 폭을 종래의 일반적인 화소 전극의 폭인 4㎛와 거의 동일 크기로 설정하고, 화소 전극(3)의 폭은 용도나 목적에 맞춰 선택적으로 설정하는 것으로 한다.However, the widths of all the Y-directions of each
예를 들면, 개구율의 향상을 실현하기 위한 경우에는, 화소 전극(3)의 폭을 종래의 일반적인 화소 전극보다도 좁은 폭으로 설정한다.For example, in order to realize the improvement of the aperture ratio, the width of the
이와 같이, 도 8의 영역(86)을 형성하는 Y 방향에 평행한 화소 전극이 없는 것에 의해, 각 화소 전극(1) 사이의 양단 영역에 개구부(5)를 갖고 있다. 각 화소 전극(1) 사이의 양단 영역에 개구부(5)를 갖고 있는 것에 의해 종래의 단위화소(80)의 구조를 채용한 LCD에 비해서, 개구율 및 휘도를 향상시킬 수 있다.Thus, since there is no pixel electrode parallel to the Y direction which forms the area |
더구나, 화소 전극(3)의 형상 특징에 관해서, 도 1의 영역(13)을 확대한 도면인 도 2A, 도 2B 및 도 3을 참조하면서 아래에 설명한다.Moreover, the shape characteristic of the
도 2A는 전계를 인가하지 않을 때에 도 1의 영역(13)의 확대도이다.2A is an enlarged view of the
도 2A에 나타낸 바와 같이, 전계를 인가하지 않을 때는, LCD의 액정패널의 상하 기판 사이에 끼워져 이루어진 액정층을 구성하는 액정분자(15)는, 배향막에 의해 러빙 방향(17)으로 배향되어 있다. 이 러빙에 의해, 각 액정분자(15)의 러빙 각은 θ1(예를 들면, 15도)이 된다.As shown in Fig. 2A, when no electric field is applied, the
이때 화소 전극(3)의 형상은, 러빙 방향(17)이 X 방향에 대해서 θ1회전한 방향과 동일 방향의 회전을 Y 방향에서 대해서 θ2행한 것이다. 다만, θ2는 θ2>θ1의 조건을 만족하는 각도이다. 이 조건을 만족할 필요가 있는 가에 대한 이유는, 후술한다.The shape of the pixel electrode (3) is that the rubbing direction (17) with respect to θ 1 rotating in one direction in the same direction with respect to the X direction in the Y direction, performing θ 2. However, θ 2 is an angle satisfying the condition of θ 2 > θ 1 . The reason for whether this condition needs to be satisfied is mentioned later.
이어서, 도 2B는, 전계를 인가했을 때에 도 1의 영역(13)의 확대도이다.2B is an enlarged view of the
도 2B에 나타낸 바와 같이, 도 2A에서 러빙 방향(17)으로 배향되어 있던 각 액정분자(15)는, 인가한 전계의 방향인 Y 방향에 평행한 방향으로 배향된다.As shown in FIG. 2B, each of the
다만, 화소 전극(3)의 주변영역(19)에 위치하는 액정분자(15)는, 영역(19) 이외의 영역에 위치하는 액정분자(15)와는 다른 방향으로 배향된다.However, the
이것은 영역(19)에서 전계의 방향이 영역(19) 이외의 영역에서 전계의 방향과는 다르고, Y 방향에 평행한 방향으로 되어 있지 않기 때문이다.This is because the direction of the electric field in the
도 3은 영역(19)에서 전계의 방향을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing the direction of the electric field in the
도 3에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(3)의 주변에서 전계의 방향(21)은, 화소 전극(3)에 수직을 이루는 방향이 된다.As shown in FIG. 3, the direction 21 of the electric field around the
즉, 전계의 방향(21)이 X 방향에 대해서 기울어져 있는 각도는, 화소 전극(3)이 Y 방향에 대해서 기울어져 있는 각도(θ2)와 동일하게 된다. 이때 영역(19)에 위치하는 액정분자(15)는 그 장축이 전계의 방향(21)에 평행이 되는 방향(도면에서 화살표 23이 나타내는 방향)으로 회전하도록 동작한다.In other words, the angle at which the direction 21 of the electric field is inclined with respect to the X direction is the same as the angle θ 2 at which the
그런데, 전경은, 전계를 인가한 후에 액정분자의 배향이 전계를 인가하기 전의 상태로 돌아가지 않고, 러빙 흔적이 전경선이 되어 표시화면에 노이즈가 나타나는 현상이다. 이것 때문에 전경을 방지하기 위해서는, 전계를 인가할 때에 액정분자의 동작방향을 일치시키고, 각 액정분자의 동작에 편차(흐트러짐)가 생기지 않도 록 하면 좋다.By the way, the foreground is a phenomenon in which after the application of the electric field, the orientation of the liquid crystal molecules does not return to the state before the application of the electric field, the rubbing traces become the foreground line, and noise appears on the display screen. For this reason, in order to prevent the foreground, when the electric field is applied, the operation directions of the liquid crystal molecules are made to coincide with each other, so as not to cause a deviation (fluctuation) in the operation of each liquid crystal molecule.
각 액정분자(15)의 동작에 편차가 생기지 않게 하기 위해서는, 영역(19)에 위치하는 액정분자(15)가 회전하는 방향을, 영역(19) 이외의 영역에 위치하는 액정분자(15)가 회전하는 방향과 동일 방향으로 하면 좋다.In order to prevent variation in the operation of the
예를 들면, 전계의 방향(21)이 X 방향에 대해서 기울어진 각도(θ2)가, 러빙 방향(17)이 X 방향에 대해서 기울어진 각도(θ1)보다도 작은 경우는, 영역(19)에 위치하는 액정분자(15)는 시계 회전의 방향으로 동작하게 된다.For example, when the angle θ 2 of the direction 21 of the electric field is inclined with respect to the X direction, the
이것은 영역(19) 이외의 영역에 위치하는 액정분자(15)가 회전하는 방향과 반대의 방향이 되기 때문이다. 반대로 θ2가 θ1보다도 큰 경우에는, 영역(19)에 위치하는 액정분자(15)도 반시계 회전의 방향으로 동작하기 때문에, 각 액정분자(15)의 동작에 편차가 생기지 않는다.This is because the
따라서 전경의 발생하기 위해서는 θ2 > θ1의 조건을 만족하는 것이 필요하다.Therefore, in order to generate the foreground, it is necessary to satisfy the condition of θ 2 > θ 1 .
이상에서, 본 실시예에서는 상술한 화소 전극(1, 3)의 구조를 갖는 단위화소(100)를 형성하는 것에 의해, 개구율 및 휘도를 향상시킴과 함께, 전경의 발생을 방지할 수 있는 LCD를 구성할 수 있다.As described above, in the present embodiment, by forming the
<제 2 실시예>Second Embodiment
본 실시예에서는, 상기 제 1 실시예에서 화소 전극(1, 3)의 형상 특징의 하나인 X 방향에 평행한 화소 전극(1)의 양단에 개구부를 갖고 있는 것을 활용하면 서, 표시화면의 들뜸을 방지하는 것에 효과가 있는 구조를 갖는 단위화소에 관해서 설명한다.In this embodiment, the display screen is lifted while utilizing the openings at both ends of the
다만, 상기 제 1 실시예와 공통하는 부분에 관해서는 도면 내에 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.In addition, about the part which is common in the said 1st Example, the same code | symbol is attached | subjected in drawing, and description is abbreviate | omitted.
도 4는 본 실시예에서 단위화소의 구조를 나타낸 평면도이다.4 is a plan view showing the structure of a unit pixel in the present embodiment.
도 4에 나타낸 바와 같이, 단위화소(200)가 도 1의 단위화소(100)와 다른 부분은, 각 화소 전극(1)을 접속하기 위해 만들어진 화소 전극(25)이다.As shown in FIG. 4, the part where the
화소 전극(25)이 Y 방향에 대해서 기울어져 있는 각도(θ3)는, 상기 제 1 실시예에서 θ2와 동일한 이유에 해서 θ3 > θ1의 조건을 만족하는 것이 필요하다.The angle θ 3 at which the
또한, 화소 전극(25)의 특징은, 제 1 실시예의 화소 전극(3)이 2개 분의 전극으로 되어 있는 것이다. 다만, 화소 전극(25)의 전극 폭은 종래의 일반적인 전극 폭 4㎛와 동일하다. 이것에 의해서 개구율에 영향을 주지 않는 정도에서 화소 전극(25)의 면적을 조금 넓게 할 수 있다.In addition, the characteristic of the
도 5는 도 4의 선 Ⅰ-Ⅰ'에 따라 단위화소(200)를 절단한 단면도이다.5 is a cross-sectional view of the
도 5에 나타낸 바와 같이, 단위화소(200)는, 공통전극(27)상에 절연막(29)을 적층하고, 이 절연막(29)상에 화소 전극(1, 25)이 형성되어 이루어져 있다.As shown in FIG. 5, the
여기서, 화소 전극(1, 25)의 막 두께(d)는 약 0.04㎛이다. 이것은 종래의 LCD에서 단위화소의 화소 전극의 막 두께가 0.08㎛에 비해서 2분의 1 두께를 갖는 구조이다.Here, the film thickness d of the
이와 같이 화소 전극(1, 25)의 막 두께를 얇게 하는 것에 의해서, 그 위에 도포되는 폴리이미드(PI) 등으로 이루어진 배향막이 요철없이 수평으로 도포할 수 있다.By thinning the film thicknesses of the
그 때문에 배향막의 요철(凹凸)에 의한 배향 불량으로부터 생기는 표시화면의 들뜸을 방지하는 효과를 얻는다.Therefore, the effect of preventing the floating of the display screen resulting from the orientation defect by the unevenness | corrugation of an oriented film is acquired.
그런데 화소 전극의 막 두께를 얇게 한 경우에는 단위화소내의 저항이 높게 되기 때문에 전압분포나 단선이 생기기 쉽다고 하는 문제가 있다.However, when the pixel thickness of the pixel electrode is made thin, there is a problem that voltage distribution and disconnection tend to occur because the resistance in the unit pixel becomes high.
그래서 본 실시예에서 단위화소(200)는, 상술한 바와 같이, 통상에 비해서 전극의 개수를 증가한 화소 전극(25)과 같은 구조로 하고 있다. 이와 같이 화소 전극의 개수를 증가시키면 저항을 낮게 억제할 수 있으므로, 막 두께를 얇게 한 경우에도 통상에 비해서 저항이 높게 되지 않는다.Therefore, in the present embodiment, the
또한, 프린지 필드의 경우, 공통전극(2) 및 화소 전극(25)이 ITO(인듐-주석 산화물) 등으로 구성되는 투명전극으로 광을 투과하기 때문에, 통상에 비해서 전극의 개수를 증가한 화소 전극(25)과 같은 구조로 해도 휘도가 저하하는 경우는 작다.In the case of the fringe field, since the
또한, 본 실시예에서 화소 전극(25)을 종래의 일반적인 화소 전극 3개 부분으로 증가한 구성으로 할 수 있다.In addition, in this embodiment, the
이 경우, 이때 이용되는 전극의 막 두께는, 종래의 일반적인 화소 전극의 막 두께의 3분의 1인 약 0.026㎛으로 얇게 해도, 저항이 높아지는 것을 방지할 수 있다.In this case, even if the film thickness of the electrode used at this time is made thin at about 0.026 micrometer which is one third of the film thickness of the conventional general pixel electrode, resistance can be prevented from becoming high.
이상에서 본 실시예에서는, 상술한 화소 전극(1, 25)의 구조를 갖는 단위화소(200)를 형성하는 것에 의해, 전경의 발생을 방지할 수 있음과 함께, 들뜸이 일어나기 어려운 LCD를 구성할 수 있다.As described above, in the present embodiment, by forming the
< 제 3 실시예>Third Embodiment
본 실시예에서는, 상기 제 1 실시예에서 화소 전극(1, 3)의 형상 특징의 하나인 X 방향에 평행한 화소 전극(1)의 양단에 개구부를 갖고 있는 것을 활용한 듀얼 도메인 모드 LCD에서 단위화소에 관해서 설명한다.In the present embodiment, the unit in the dual domain mode LCD utilizing the openings at both ends of the
다만, 상기 제 1 실시예와 공통하는 부분에 관해서는, 도면 중에 동일 부호번호를 붙여서 설명을 생략한다.In addition, about the part which is common in the said 1st Example, the same code | symbol is attached | subjected in drawing and description is abbreviate | omitted.
도 6은 본 실시예에서 단위화소의 구조를 나타낸 평면도이다.6 is a plan view showing the structure of a unit pixel in the present embodiment.
도 6에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(31)의 형상은, 제 1 실시예에서 화소 전극(1, 3)(도 1 참조)의 형상과는 크게 다르다.As shown in Fig. 6, the shape of the
본 실시예에서 LCD는 듀얼 도메인 모드이므로, 화소 전극(31)의 형상 특징 제 1 은, 단위화소(300)를 균일하게 2분할하는 Y 방향에 평행한 중앙 라인(L)에 관해서 선대칭이 되고 있다는 것이다.Since the LCD is in the dual domain mode in the present embodiment, the shape characteristic first of the
이 특징을 갖는 형상에 의해서, 단위화소내에서 액정분자가 균등하게 2분할되어, 각각 180도 방향이 다르도록 배향된다. 이 특징적인 액정의 배향에 의해, 광시야각화를 가능한다.By the shape having this characteristic, the liquid crystal molecules are equally divided into two units in the unit pixels, and are aligned so that the directions of 180 degrees are different. By the orientation of this characteristic liquid crystal, wide viewing angle is possible.
화소 전극(31)은, 상기 제 1 실시예의 단위화소(100)에서 화소 전극(1,3)과 동일하게 X 방향의 양단부분에 개구부(33)를 갖는다. 이 개구부(33)를 갖는 구조에 의해 고개구율 그리고 고휘도의 듀얼 도메인 모드 LCD를 실현할 수 있다.The
더구나 화소 전극(31)은, 또 하나의 특징적인 형상(35)을 가지고 있다.In addition, the
이 특징적인 형상(35)이란, 중앙 라인(L)에 대해서 소정의 기울기를 갖는 형상을 말한다.This
이 특징적인 형상(35)에 관해서 도 7A 및 도 7B를 참조하면서 설명한다.This
도 7A는 특징적인 형상(35)이 소정의 기울기를 갖지 않고 Y 방향에 평행한 형상인 경우에 있어서, 전계를 인가했을 때의 액정분자의 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7A is a diagram for explaining the operation of liquid crystal molecules when an electric field is applied when the
도 7A에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 특징적인 형상(35)에 대응하는 영역(37)에서, 영역(37)에 위치하는 액정분자(15)가, 영역(37) 이외의 영역에 위치하는 액정분자(15)와 다른 방향으로 회전하여 각 액정분자(15)의 동작에 편차(흐트러짐)가 생겨 전경의 발생을 유발한다.As shown in FIG. 7A, in the
이 경우에 있어서 X 방향으로 평행한 방향으로 러빙되어 있는데, 종래의 일반적인 러빙 처리에서는 러빙 각도의 편차가 ±1도의 범위로 생긴다.In this case, rubbing is performed in a direction parallel to the X direction. In the conventional general rubbing process, the variation in the rubbing angle occurs in a range of ± 1 degree.
이때 영역(37)에서 전계의 방향이 X 방향에 평행한 방향이므로, 이 러빙 각도의 편차의 영향이 직접적으로 반영되어 버린다.At this time, since the direction of the electric field in the
도 7B는 특징적인 형상(35)이 중앙 라인(L)에 대해서 소정의 기울기를 갖는 형상인 경우에 있어서, 전계를 인가했을 때 액정분자의 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7B is a diagram for explaining the operation of liquid crystal molecules when an electric field is applied when the
도 7B에 나타낸 바와 같이, 특징적인 형상(35)이 중앙 라인(L)에 대해서 각 도(θ4)의 기울기를 가지고 있고, 이 때 영역(37)에 위치하는 액정분자(15)는, 영역(37) 이외의 영역에 위치하는 액정분자(15)와 동일 방향으로 회전한다.As shown in FIG. 7B, the
이와 같은 ±1도의 러빙 각도의 편차 영향을 직접적으로 반영시키지 않기 때문에, 특징적인 형상(35)의 기울기 각도(θ4)를 ±1도 이상으로 한다.Since the influence of the deviation of the rubbing angle of ± 1 degree is not directly reflected, the inclination angle θ 4 of the
이것에 의해 영역(37)에서 전계의 방향은, 영역(37) 이외의 영역에 위치하는 액정분자(15)가 회전하는 방향으로, 러빙 방향을 회전시킨 방향이 된다.Thereby, the direction of an electric field in the area |
따라서 단위화소(300)에서 모든 액정분자(15)가 동일 방향으로 회전하게 되기 때문에 각 액정분자(15)의 동작에 편차가 생기지 않는다.Therefore, since all
또한, 도 6에 나타낸 화소 전극(31)은, 그 형상을 180도 회전시킨 형상이어도 좋다.In addition, the
이상에서, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 화소 전극(31)이 개구부(33) 및 특징적인 형상(35)을 갖는 구조로 단위화소(300)가 형성되는 것에 의해, 고개구율 그리고 고휘도이면서 전경의 발생을 억제한 듀얼 도메인 모드 LCD를 구성할 수 있다.As described above, in the present embodiment, the
본 발명은 전술한 바와 같은 특징적인 구조인 화소 전극을 갖고 단위화소를 형성하는 것에 의해, 종래의 LCD에 대해서 고개구율 및 고휘도이면서 전경의 발생을 방지하는 것 및/또는 표시화면의 들뜸을 방지할 수 있는 LCD를 실현할 수 있다.According to the present invention, by forming a unit pixel having a pixel electrode having a characteristic structure as described above, it is possible to prevent occurrence of foreground and / or lifting of a display screen with high opening ratio and high brightness with respect to a conventional LCD. LCD can be realized.
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