KR20070100036A - Wide viewing angle vertical align mode liquid crystal display - Google Patents
Wide viewing angle vertical align mode liquid crystal display Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070100036A KR20070100036A KR1020060031575A KR20060031575A KR20070100036A KR 20070100036 A KR20070100036 A KR 20070100036A KR 1020060031575 A KR1020060031575 A KR 1020060031575A KR 20060031575 A KR20060031575 A KR 20060031575A KR 20070100036 A KR20070100036 A KR 20070100036A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal display
- viewing angle
- spacer
- alignment agent
- Prior art date
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 44
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 claims description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 13
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
- G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
- G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
- G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
- G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
- G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133742—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homeotropic alignment
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
Abstract
Description
도 1은 종래의 MVA(Multidomain Vertical Align) 모드 액정표시장치를 도시한 단면도. 1 is a cross-sectional view showing a conventional multidomain vertical alignment (MVA) mode liquid crystal display device.
도 2는 종래의 PVA(Patterned Vertical Align) 모드 액정표시장치를 도시한 단면도. 2 is a cross-sectional view showing a conventional patterned vertical alignment (PVA) mode liquid crystal display device.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 배향제가 코팅된 스페이서를 설명하기 위한 평면도. 3A and 3B are plan views illustrating the spacer coated with the alignment agent of the present invention.
도 4는 본 발명의 잉크젯 프린팅 기법에 의한 스페이서 형성 방법을 나타내는 모식도. 4 is a schematic view showing a spacer forming method by an inkjet printing technique of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광시야각 수직 배향 모드 액정표시장치를 도시한 평면도. 5 is a plan view illustrating a wide viewing angle vertical alignment mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 광시야각 수직 배향 모드 액정표시장치의 액정 배향 양상을 설명하기 위한 평면도. 6A and 6B are plan views illustrating liquid crystal alignment aspects of the wide viewing angle vertical alignment mode liquid crystal display device according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
GL : 게이트라인 DL : 데이터라인GL: Gate Line DL: Data Line
TFT : 박막트랜지스터 52 : 화소전극TFT: thin film transistor 52: pixel electrode
53, 53a, 53b : 스페이서 54 : 배향제53, 53a, 53b: spacer 54: aligning agent
54a : 수평배향제 54b : 수직배향제54a:
LC : 액정LC: Liquid Crystal
본 발명은 수직 배향 모드 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 광시야각을 갖는 수직 배향 모드 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical alignment mode liquid crystal display device, and more particularly, to a vertical alignment mode liquid crystal display device having a wide viewing angle.
주지된 바와 같이, 수직 배향(Vertical Align : 이하, VA) 모드 액정표시장치는 수평 배향(Horizontal Align) 모드인 트위스트 네메틱(Twist Nematic) 액정표시장치의 낮은 시야각 및 응답속도 특성을 개선하기 위해 제안되었다. 상기 VA 모드 액정표시장치는, 도시하지는 않았으나, 각각 액정 구동 전극이 구비된 상하부 기판 사이에 유전율 이방성이 음인 액정들로 구성된 액정층이 간격유지를 위한 스페이서와 함께 개재되고, 상기 상하부 기판의 대향면 각각에는 수직 배향막이 설치되며, 그리고, 상하부 기판의 대향면 뒷면 각각에는 편광축이 서로 교차하도록 편광판이 부착된 구조를 갖는다. As is well known, a vertical alignment (VA) mode liquid crystal display is proposed to improve the low viewing angle and response speed characteristics of a twist nematic liquid crystal display which is a horizontal alignment mode. It became. Although not shown, the VA mode liquid crystal display device includes a liquid crystal layer composed of liquid crystals having negative dielectric anisotropy between upper and lower substrates provided with liquid crystal driving electrodes, with spacers for maintaining gaps, and facing surfaces of the upper and lower substrates. Each of them has a vertical alignment film, and each of the back surfaces of the upper and lower substrates has a structure in which a polarizing plate is attached so that polarization axes cross each other.
이러한 VA 모드 액정표시장치는 전계가 형성되기 이전에는 수직 배향막의 영향으로 액정 분자들이 기판에 수직으로 배열되며, 이때, 상하 편광판이 수직으로 교차되어 있는 것과 관련해서 다크(dark)의 화면을 구현한다. 이후, 상하부 기판의 액정구동 전극들 사이에 전계가 형성되면, 액정 분자들이 그의 장축이 전계 방향과 수직이 되도록 틀어지며, 이에 따라, 틀어진 액정 분자를 통하여 광이 누설되어 화이트(white)의 화면을 구현한다. In the VA mode liquid crystal display, before the electric field is formed, the liquid crystal molecules are vertically arranged on the substrate under the influence of the vertical alignment layer, and in this case, a dark screen is realized in relation to the vertical polarizers crossing vertically. . Subsequently, when an electric field is formed between the liquid crystal driving electrodes of the upper and lower substrates, the liquid crystal molecules are twisted so that their major axis is perpendicular to the electric field direction, and thus light is leaked through the misaligned liquid crystal molecules, thereby producing a white screen. Implement
그런데, 이와 같은 VA 모드 액정표시장치는 액정이 굴절률 이방성을 갖는 것으로 인해 시야각에 따라 화면 상이 서로 상이하게 된다. 예컨데, 액정에 전계가 가해졌을 경우 액정 분자들이 특정 방향으로만 누워있게 되면 보는 위치에 따라 액정의 위상차가 달라지기 때문에 시야각 저하 및 컬러 시프트(color shift) 등의 문제가 야기된다. 따라서, 액정 분자들이 눕는 방향을 여러 방향으로 제어해서 멀티 도메인(Multidomain)을 형성하여, 보는 방향에 따른 위상차의 변화를 보상하기 위한 기술이 필요하게 되었다. However, in the VA mode liquid crystal display device, the screens are different from each other depending on the viewing angle because the liquid crystal has refractive index anisotropy. For example, when an electric field is applied to the liquid crystal, when the liquid crystal molecules lie only in a specific direction, the phase difference of the liquid crystal varies depending on the viewing position, thereby causing problems such as a viewing angle deterioration and color shift. Therefore, there is a need for a technique for controlling the direction in which the liquid crystal molecules lie in various directions to form a multidomain, thereby compensating for the change in the phase difference according to the viewing direction.
이에, 전형적인 VA 모드의 구조적인 단점을 해결하기 위한 기술들로서 돌기 (protrusion)를 이용한 MVA(Multidomain Vertical Align) 모드(후지쯔社 ; 미국특허 6,288,762)와 슬릿(slit)을 이용한 PVA(Patterned Vertical Align) 모드(삼성社) 및 ASV(Advanced Super View) 모드(샤프社) 등이 제안되었다. Therefore, as a technique for solving the structural disadvantages of the typical VA mode, MVA (Multidomain Vertical Align) mode using projection (Fujitsu; US Pat. No. 6,288,762) and PVA (Patterned Vertical Align) mode using slits (Samsung) and ASV (Advanced Super View) mode (Sharp) have been proposed.
상기 MVA, PVA 및 ASV 등은 전기장을 왜곡시키는 것에 의해 4개의 방향으로 액정을 배향시켜 VA 모드 액정표시장치의 시야각을 향상시킨 구조를 갖는다. 이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 MVA 모드 액정표시장치 및 PVA 모드 액정표시장치에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다. The MVA, PVA, and ASV have a structure in which the liquid crystal is oriented in four directions by distorting the electric field, thereby improving the viewing angle of the VA mode liquid crystal display. Hereinafter, an MVA mode liquid crystal display and a PVA mode liquid crystal display will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.
상기 돌기를 이용한 MVA 모드 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하부기판(11)과 상부기판(12) 각각에 돌기(13)를 형성시킨 구조로서, 전계가 형성되면, 돌기(13) 부근에서 전기장의 왜곡이 일어나 액정들(LC)이 서로 대칭되는 방향 으로 배향되며, 그래서, 액정의 멀티 도메인(multi domain)이 형성되어 액정의 굴절률 이방성에 기인하는 화질 저하가 보상된다. As shown in FIG. 1, the MVA mode liquid crystal display using the protrusions has a structure in which
한편, 상기 슬릿을 이용한 PVA 모드 액정표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부기판(21)과 하부기판(21, 22)의 액정 구동 전극들, 즉, 화소전극(23)과 상대전극(24) 각각에 슬릿(S)을 구비시킨 구조이며, 이러한 PVA 모드 액정표시장치의 구동 원리는 도 1에 도시된 MVA 모드 액정표시장치의 그것과 동일하다. Meanwhile, in the PVA mode liquid crystal display using the slit, as shown in FIG. 2, the liquid crystal driving electrodes of the
그러나, 상기 MVA 모드 액정표시장치 및 PVA 모드 액정표시장치들은 전기장의 왜곡을 통해 화질 저하를 방지할 수 있다는 잇점은 있으나, 돌기 및 슬릿 구조를 형성하기 위해 별도의 마스크 공정 및 식각 공정을 수행해야 하므로, 제조 공정 및 비용 측면에서 바람직하지 못하다. However, the MVA mode liquid crystal display device and the PVA mode liquid crystal display device have an advantage in that the image quality can be prevented through distortion of the electric field, but a separate mask process and an etching process must be performed to form protrusions and slit structures. , Undesirable in terms of manufacturing process and cost.
또한, 도시하지는 않았지만, ASV 모드 액정표시장치는 MVA 모드 액정표시장치와 유사하게 돌기를 이용해서 액정 배향 방향을 다양화하여 멀티 도메인을 구현하는데, 이것 역시 상기 MVA 및 PVA 모드 액정표시장치와 마찬가지로 공정수가 증가된다는 단점이 있다. In addition, although not shown, the ASV mode liquid crystal display device implements a multi-domain by varying the liquid crystal alignment direction by using projections similar to the MVA mode liquid crystal display device, which is also a process similar to the MVA and PVA mode liquid crystal display devices. The disadvantage is that the number is increased.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 돌기 및 슬릿이 아닌 새로운 수단으로 액정의 배향 방향을 제어함으로써 공정수 증가의 문제점 없이 수직 배향 모드 액정표시장치의 시야각을 향상시킨 광시야각 수직 배향 모드 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and improves the viewing angle of the vertical alignment mode liquid crystal display without the problem of increasing the number of processes by controlling the alignment direction of the liquid crystal by a new means instead of protrusions and slits. It is an object of the present invention to provide a wide viewing angle vertical alignment mode liquid crystal display device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 서로 이격하여 대향 배치된 하부기판 및 상부기판; 상기 하부기판의 내측면 상에 서브화소영역을 구획하도록 수직 교차하게 배열된 게이트라인 및 데이터라인; 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차부에 형성된 박막트랜지스터; 상기 서브화소영역에 박막트랜지스터와 연결되도록 형성되고, 서로 연결된 다수의 단위 영역으로 구분된 화소전극; 상기 화소전극 각 단위 영역의 중앙부 상에 상부기판과의 간격 유지를 위해 배치되며, 표면에 배향제가 코팅된 스페이서; 상기 하부기판과 상부기판 사이의 영역에 개재되고, 음의 유전율 이방성을 갖는 액정층; 상기 상부기판의 내측면 상에 형성된 상대전극; 상기 상대전극과 액정층 사이 및 화소전극과 액정층 사이 각각에 개재된 수직 배향막; 및 상기 하부기판과 상부기판의 외측면 각각에 부착된 편광판;을 포함하며, 상기 배향제가 코팅된 스페이서는 액정의 배향 방향을 편향시켜 시야각을 넓히도록 기능하는 것을 특징으로 하는 광시야각 수직 배향 모드 액정표시장치를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention, the lower substrate and the upper substrate spaced apart from each other; Gate lines and data lines arranged vertically on the inner side of the lower substrate so as to partition sub-pixel regions; A thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line; A pixel electrode formed in the subpixel area to be connected to the thin film transistor and divided into a plurality of unit areas connected to each other; A spacer disposed on the center portion of each unit region of the pixel electrode to maintain a gap with an upper substrate, and having an alignment agent coated on a surface thereof; A liquid crystal layer interposed in a region between the lower substrate and the upper substrate and having negative dielectric anisotropy; A counter electrode formed on an inner surface of the upper substrate; A vertical alignment layer interposed between the counter electrode and the liquid crystal layer and between the pixel electrode and the liquid crystal layer; And a polarizing plate attached to each of the outer side surfaces of the lower substrate and the upper substrate, wherein the spacer coated with the alignment agent serves to widen the viewing angle by deflecting the alignment direction of the liquid crystal. Provide a display device.
여기서, 상기 배향제는 수평배향제 또는 수직배향제이다. Here, the alignment agent is a horizontal alignment agent or a vertical alignment agent.
상기 표면에 배향제가 코팅된 스페이서는 잉크젯 프린팅 기법으로 화소전극 각 단위 영역의 중앙부 상에 배치되게 형성된다. The spacer coated with the alignment agent on the surface is formed to be disposed on the central portion of each unit region of the pixel electrode by an inkjet printing technique.
상기 액정층은 카이랄 도펀트가 첨가된다. Chiral dopant is added to the liquid crystal layer.
상기 카이랄 도펀트는 액정의 1회전 거리에 해당하는 피치(pitch)가 16∼100㎛가 되도록 첨가된다. The chiral dopant is added such that a pitch corresponding to one rotation distance of the liquid crystal is 16 to 100 µm.
(실시예)(Example)
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 기술적 원리를 간략히 설명하면 다음과 같다. First, the technical principle of the present invention will be briefly described as follows.
본 발명에서는 전기장의 왜곡을 일으키기 위한 수단으로서 종래의 돌기나 슬릿 대신에 배향제가 코팅된 스페이서를 사용한다. 즉, 본 발명에서는 배향제가 코팅된 스페이서만을 이용해서 액정의 배향 방향을 다변화시켜 멀티 도메인을 형성함으로써, 광시야각을 갖는 수직 배향 모드 액정표시장치를 구현한다. In the present invention, a spacer coated with an alignment agent is used in place of a conventional protrusion or slit as a means for causing distortion of an electric field. That is, the present invention implements a vertical alignment mode liquid crystal display having a wide viewing angle by forming a multi-domain by varying the alignment direction of the liquid crystal using only the spacer coated with the alignment agent.
액정표시장치에 있어서 스페이서는 액정과 함께 하부기판과 상부기판 사이에 개재되어 하부기판과 상부기판간의 간격, 즉, 셀 갭(cell gap)을 유지시켜주는 역할을 한다. 셀 갭(cell gap)은 액정표시장치의 응답속도, 대비비, 시야각, 휘도 균일성 등의 특성과 밀접한 관련이 있기 때문에 스페이서를 사용해서 균일하게 유지시켜주는 것이다. 그런데, 본 발명에서는 스페이서의 표면 상에 수평 또는 수직배향제를 코팅하고, 상기 수평 또는 수직배향제가 코팅된 스페이서를 화소전극의 각 단위 영역의 중앙부 상에 위치시킴으로써, 액정의 배향 방향을 제어한다. In the liquid crystal display device, the spacer is interposed between the lower substrate and the upper substrate together with the liquid crystal to maintain a gap between the lower substrate and the upper substrate, that is, a cell gap. The cell gap is closely related to the characteristics such as the response speed, contrast ratio, viewing angle, brightness uniformity, etc. of the liquid crystal display device, so that the cell gap is maintained uniformly. However, in the present invention, the alignment direction of the liquid crystal is controlled by coating a horizontal or vertical alignment agent on the surface of the spacer and placing the spacer coated with the horizontal or vertical alignment agent on the central portion of each unit region of the pixel electrode.
즉, 본 발명에서는 셀 갭(cell gap) 유지를 위한 스페이서를 액정의 편향(偏向 ; tilting) 수단으로 활용하여 멀티 도메인을 형성시킴으로써 광시야각을 갖는 수직 배향 액정표시장치를 구현하는 것이다. That is, the present invention implements a vertically aligned liquid crystal display having a wide viewing angle by forming a multi-domain by using a spacer for maintaining a cell gap as a liquid crystal tilting means.
이를 위해, 본 발명에서는 고분자의 알킬기가 포함된 실란(silane) 커플링제가 코팅된 스페이서, 즉, 배향제가 코팅된 스페이서를 잉크젯 프린팅 기법으로 화소전극의 특정 위치에 형성한다. To this end, in the present invention, a spacer coated with a silane coupling agent including an alkyl group of a polymer, that is, a spacer coated with an alignment agent is formed at a specific position of the pixel electrode by an inkjet printing technique.
도 3a 및 도 3b는 고분자의 알킬기가 포함된 실란(silane) 커플링제가 코팅된 스페이서 및 그 주위의 액정 배향 양상을 도시한 평면도로서, 도 3a는 수평배향 특성을 나타내는 실란 커플링제가 코팅된 경우이고, 도 3b는 수직배향 특성을 나타내는 실란 커플링제가 코팅된 경우이다. 도시된 바와 같이, 수평배향제(31a)가 코팅된 스페이서(30a)의 경우, 액정(LC)은 스페이서(30a)의 표면과 평행하게 배열되고, 수직배향제(31b)가 코팅된 스페이서(30b)의 경우, 액정(LC)은 스페이서(30b)의 표면과 수직하게 배열된다. 3A and 3B are plan views illustrating a liquid crystal alignment pattern around a spacer coated with a silane coupling agent including an alkyl group of a polymer and surroundings thereof, and FIG. 3A is a coating of a silane coupling agent exhibiting horizontal alignment characteristics. 3B is a case where a silane coupling agent exhibiting vertical alignment characteristics is coated. As shown, in the case of the
한편, 도 4는 본 발명의 잉크젯 프린팅 기법을 이용한 스페이서 형성 방법을 나타내는 모식도로서, 이를 참조하면, 본 발명에서는 잉크(32)에 배향제(31)가 코팅된 스페이서(30)를 섞은 후, 상기 스페이서(30)를 포함한 잉크(32)를 잉크젯 프린터를 사용해서 화소전극(34)의 특정 위치에 형성시킨다. 분사된 잉크(32)는 휘발되어 제거되므로 화소전극(34) 상에는 배향제(31)가 코팅된 스페이서(30)만 잔류하게 된다. 여기서, 상기 잉크젯 프린터로는 버블젯(bubble jet) 또는 압전(piezoelectric) 방식의 프린터 모두 사용 가능하다. 미설명된 도면부호 33은 하부기판을, 35는 잉크젯 노즐을 각각 나타낸다. On the other hand, Figure 4 is a schematic diagram showing a spacer forming method using the inkjet printing method of the present invention, referring to this, in the present invention, after mixing the
이하에서는, 도 5를 참조하여, 본 발명의 광시야각 수직 배향 모드 액정표시장치를 설명하도록 한다. Hereinafter, the wide viewing angle vertical alignment mode liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광시야각 수직 배향 모드 액정표시장치를 설명하기 위한 평면도이다. 5 is a plan view illustrating a wide viewing angle vertical alignment mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 수평배향제가 코팅된 스페이서를 사용한 광시야 각 수직 배향 모드 액정표시장치는, 서로 이격하여 대향 배치된 하부기판 및 상부기판(미도시)과, 상기 하부기판의 내측면 상에 서브화소영역을 구획하도록 수직 교차하게 배열된 게이트라인(GL) 및 데이터라인(DL)과, 상기 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 서브화소영역에 박막트랜지스터(TFT)와 연결되도록 형성되고, 서로 연결된 다수의 단위 영역으로 구분된 화소전극(52)과, 상기 화소전극(52)의 각 단위 영역의 중앙부에 배치되고, 표면에 배향제(54)가 코팅된 스페이서(53)와, 상기 스페이서(53) 이외의 하부기판과 상부기판(미도시) 사이의 영역에 개재되고, 음의 유전율 이방성을 갖는 액정층(미도시)을 포함한다. Referring to FIG. 5, each of the wide-view vertical alignment mode liquid crystal displays using the spacers coated with the horizontal alignment agent of the present invention includes a lower substrate and an upper substrate (not shown) spaced apart from each other, and the inside of the lower substrate. A gate line GL and a data line DL vertically arranged to partition the subpixel area on the side surface, and a thin film transistor TFT formed at an intersection of the gate line GL and the data line DL; And a
또한, 도시하지는 않았지만, 본 발명의 광시야각 수직 배향 모드 액정표시장치는, 상기 상부기판의 내측면 상에 형성된 상대전극과, 상기 상대전극과 액정층 사이 및 화소전극과 액정층 사이 각각에 개재된 수직 배향막과, 상기 하부기판과 상부기판의 외측면 각각에 부착된 편광판을 더 포함한다. In addition, although not shown, the wide viewing angle vertical alignment mode liquid crystal display device of the present invention includes a counter electrode formed on an inner surface of the upper substrate, interposed between the counter electrode and the liquid crystal layer, and between the pixel electrode and the liquid crystal layer. And a polarizing plate attached to each of the vertical alignment layer and outer surfaces of the lower substrate and the upper substrate.
여기서, 상기 화소전극(52)을 서로 연결된 다수의 단위 영역으로 구분시키는 것은 단위 영역 각각의 가장자리 부분에서 전계(프린지 필드 ; fringe field)가 형성되도록 하여 상기 전계에 의해 액정 분자들의 움직임을 보다 용이하게 제어하기 위함이다. Here, dividing the
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 광시야각 수직 배향 모드 액정표시장치에서는 배향제(54)가 코팅된 스페이서(53)가, 앞서 설명한 잉크젯 프린팅 기법에 의해 화소전극(52)의 각 단위 영역의 중앙부에 형성되어 액정 배향 방향을 편향시킴 으로써 시야각을 넓히도록 기능한다. In the wide viewing angle vertical alignment mode liquid crystal display of the present invention having such a structure, the
도 6a 및 도 6b는 스페이서에 코팅된 배향제의 종류에 따른 화소전극의 단위 영역 내에서의 액정의 배향 양상을 도시한 평면도로서, 도 6a는 수평배향제(54a)가 코팅된 스페이서(53a)를 사용한 경우이고, 도 6b는 수직배향제(54b)가 코팅된 스페이서(53a)를 사용한 경우이다. 6A and 6B are plan views illustrating alignment patterns of liquid crystals in a unit region of a pixel electrode according to types of alignment agents coated on a spacer, and FIG. 6A illustrates a
도 6a를 참조하면, 수평배향제(54a)가 코팅된 스페이서(53a)를 사용한 경우, 화소전극(52)과 상대전극(미도시) 사이에 전기장이 인가되면 액정(LC)은 누운 상태에서 스페이서(53a)를 중심으로 오른쪽 또는 왼쪽 방향으로 회전하는 팔랑개비(pinwheel) 형태로 배열된다. 이와 같이, 본 발명에서 수평배향제(54a)가 코팅된 스페이서(53a)를 사용하는 경우, 하나의 단위 영역 내에서 액정(LC)이 팔랑개비(pinwheel) 형태, 즉, 연속적으로 일정 방향으로 배향 방향이 조금씩 달라지는 형태를 갖게 되므로, 4 도메인 구조를 갖는 종래의 기술 보다 더 뛰어난 광시야각 특성을 갖게 된다. Referring to FIG. 6A, when the
이때, 상기 스페이서(53a)의 회전 방향을 특정 방향(오른쪽 또는 왼쪽)으로 정해주기 위해 액정층에 카이랄 도펀트(chiral dopant)를 더 포함시킬 수 있으며, 상기 카이랄 도펀트는 액정의 1회전 거리에 해당하는 피치(pitch)가 16∼100㎛가 되도록 첨가한다. In this case, a chiral dopant may be further included in the liquid crystal layer to determine the rotation direction of the
한편, 도 6b를 참조하면, 수직배향제(54b)가 코팅된 스페이서(53b)를 사용한 경우, 화소전극(52)과 상대전극(미도시) 사이에 전기장이 인가되면 액정(LC)은 누운 상태에서 스페이서(53b)의 표면과 수직하게 배열되어 하나의 단위 영역 내에서 액정(LC)은 4 도메인 구조를 갖게된다. 이 경우, 수평배향제(54a)를 코팅한 경우에 비하여 시야각이 다소 좁지만 카이랄 도펀트를 사용하지 않아도 된다는 장점이 있다. Meanwhile, referring to FIG. 6B, when the
이와 같이, 본 발명은 수직 배향 모드 액정표시장치의 시야각을 넓혀주기 위한 액정의 편향 수단으로서, 종래의 돌기 및 슬릿 대신에 배향제가 코팅된 스페이서를 이용한다. As described above, the present invention uses a spacer coated with an alignment agent as a deflecting means of liquid crystal for widening the viewing angle of the vertical alignment mode LCD.
그러므로, 본 발명에서는 돌기 및 슬릿을 형성해주기 위한 추가적인 마스크 공정 및 식각 공정 등이 요구되지 않아, 제조 공정이 종래의 MVA, PVA 및 ASV 모드 보다 단순하다는 잇점이 있다. Therefore, in the present invention, an additional mask process and an etching process for forming protrusions and slits are not required, and thus, the manufacturing process is simpler than the conventional MVA, PVA, and ASV modes.
또한, 본 발명은 수평배향제가 코팅된 스페이서를 사용하면 액정을 팔랑개비(pinwheel) 형태로 배향시킬 수 있기 때문에, 종래의 4 도메인 구조 보다 시야각을 더 넓힐 수 있는 바, 광시야각 특성이 뛰어난 액정표시장치를 구현할 수 있다. In addition, since the liquid crystal can be aligned in the form of a pinwheel by using a spacer coated with a horizontal alignment agent, the viewing angle can be wider than that of a conventional four-domain structure. Can be implemented.
이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.As mentioned above, although the present invention has been illustrated and described with reference to specific embodiments, the present invention is not limited thereto, and the scope of the following claims is not limited to the scope of the present invention. It can be easily understood by those skilled in the art that can be modified and modified.
이상에서와 같이, 본 발명은 수직 배향 모드 액정표시장치의 시야각을 넓혀주기 위한 액정의 편향 수단으로서, 종래의 돌기 및 슬릿 대신에 배향제가 코팅된 스페이서를 사용함으로써, 종래 보다 단순한 공정으로 광시야각을 갖는 수직 배향 모드 액정표시장치를 구현할 수 있다. As described above, the present invention provides a wider viewing angle in a simpler process by using a spacer coated with an alignment agent instead of conventional protrusions and slits as a deflection means for liquid crystals to widen the viewing angle of the vertical alignment mode liquid crystal display device. The vertical alignment mode liquid crystal display device may be implemented.
또한, 본 발명은 수평배향제가 코팅된 스페이서를 사용하는 경우 액정을 연속적인 팔랑개비(pinwheel) 형태로 배향시킬 수 있기 때문에, 종래의 4 도메인 구조 보다 시야각을 더 넓힐 수 있는 바, 광시야각 특성이 뛰어난 액정표시장치를 구현할 수 있다. In addition, the present invention can align the liquid crystal in the form of a continuous pinwheel (pinwheel) when using a spacer coated with a horizontal alignment agent, it is possible to widen the viewing angle than the conventional four-domain structure, excellent wide viewing angle characteristics A liquid crystal display device can be implemented.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060031575A KR100835403B1 (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Wide viewing angle vertical align mode liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060031575A KR100835403B1 (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Wide viewing angle vertical align mode liquid crystal display |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070100036A true KR20070100036A (en) | 2007-10-10 |
KR100835403B1 KR100835403B1 (en) | 2008-06-04 |
Family
ID=38805192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060031575A KR100835403B1 (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Wide viewing angle vertical align mode liquid crystal display |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100835403B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130101326A (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display and manufacturing method thereof |
KR101494738B1 (en) * | 2008-12-05 | 2015-02-24 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3104687B2 (en) * | 1998-08-28 | 2000-10-30 | 日本電気株式会社 | Liquid crystal display |
KR100587364B1 (en) * | 2000-01-12 | 2006-06-08 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Multi-domain liquid crystal display device |
KR100606446B1 (en) * | 2002-12-27 | 2006-07-31 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Fabrication method of liquid crystal display device |
JP4052123B2 (en) * | 2003-01-17 | 2008-02-27 | ソニー株式会社 | LCD panel |
US20060066791A1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-03-30 | Casio Computer Co., Ltd. | Vertical alignment active matrix liquid crystal display device |
-
2006
- 2006-04-06 KR KR1020060031575A patent/KR100835403B1/en active IP Right Grant
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101494738B1 (en) * | 2008-12-05 | 2015-02-24 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same |
KR20130101326A (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100835403B1 (en) | 2008-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100883485B1 (en) | Substrate for liquid crystal display device and liquid cristal display device having the same | |
US8111341B2 (en) | Liquid crystal display | |
KR100685936B1 (en) | IPS mode Liquid Crystal Display Device and method of manufacturing the same | |
KR20030083594A (en) | A liquid crystal display | |
KR20090017228A (en) | Thin film transistor array substrate and liquid crystal display panel comprising the same | |
GB2409094A (en) | In-plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR100474608B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR20060136163A (en) | IPS mode Liquid Crystal Display Device and method of manufacturing the same | |
KR100835112B1 (en) | Fringe-field switching liquid crystal display | |
KR100587365B1 (en) | Multidomain Liquid Crystal Display Device | |
KR100835403B1 (en) | Wide viewing angle vertical align mode liquid crystal display | |
KR100341121B1 (en) | Vertical orientation liquid crystal display | |
KR100846980B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR100813349B1 (en) | Vertical alignment mode liquid crystal display | |
JP2004037850A (en) | Liquid crystal display | |
JP2004037854A (en) | Liquid crystal display | |
JP4076768B2 (en) | Liquid crystal display | |
KR20030090079A (en) | Liquid crystal display device | |
JP4127623B2 (en) | Liquid crystal display | |
KR20040001333A (en) | Vva mode liquid crystal display | |
KR20090036870A (en) | Liquid crystal display device | |
US20190369424A1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR20100118235A (en) | Fringe field switching liquid crystal display | |
KR101108387B1 (en) | Twisted nematic mode liquid crystal display device and method for manufacturing lcd | |
KR100685937B1 (en) | IPS mode Liquid Crystal Display Device and method of manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
AMND | Amendment | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130417 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140421 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150416 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160418 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170417 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180424 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190502 Year of fee payment: 12 |