KR20110000823A - 광학적으로 등방성인 액정혼합물과 수직 전기장을 이용한 시야각 스위칭 액정 표시 소자 - Google Patents

광학적으로 등방성인 액정혼합물과 수직 전기장을 이용한 시야각 스위칭 액정 표시 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기장에 의해 광학적으로 등방성에서 비등방성으로 변화하는 양의 유전율 이방성을 가진 액정을 이용한 시야각 조절 액정표시소자에 관한 것으로, 추가적인 패널 없이 하나의 패널에 각각 수평방향 전기장을 이용하는 메인 이미지를 표현하는 영역과 수직방향 전기장을 이용하는 시야각을 조절하는 영역을 나누어 시야각 조절이 가능하게 한 액정 표시 소자에 관한 것이다.
광학적 등방성, 광학적 비등방성, 액정표시소자, 시야각 조절.

Description

광학적으로 등방성인 액정혼합물과 수직 전기장을 이용한 시야각 스위칭 액정 표시 소자 {Viewing Angle Controllable Liquid Crystal Display Device using Optically Isotropic Liquid Crystal Mixtures and Vertical Electric Fields}
본 발명은 전기장에 의해 광학적으로 등방성에서 비등방성으로 변화하는 양의 유전율 이방성을 가진 액정과 함께 추가적인 공정 없이 수평방향 전기장을 이용하여 메인 이미지를 표현하는 전극과 수직방향 전기장을 이용하여 시야각을 조절하는 전극을 하나의 기판에 따로 패턴 하는 방식으로 유도되는 복굴절율의 방향을 각각 수평방향, 수직방향으로 다르게 함으로써 시야각을 조절하는 액정표시소자에 관한 것이다.
액정표시소자는 일반적으로 광시야각 특징에 초점을 맞추어 발전 되며 광시야각 특징이 있는 대표적인 구동방식에는 초기 액정이 수평배향 되어 있는 IPS (in-plane switching) 모드와 FFS (fringe field switching) 모드가 있다. 이러한 광시야각 특징이 있는 액정표시장치는 공적인 장소에서 사용할 경우 자연스럽게 정보의 노출이 발생하기 때문에 이러한 문제점을 해결하기 위하여 협 시야각 특정을 갖는 액정표시소자에 관한 연구가 제안되었다. 하지만 협 시야각 특징을 갖는 액정 표시소자의 경우에는 사생활 보호를 위하여 단지 정면에서만 정보가 표현되기 때문에 환경이 바뀌어 광 시야각 특징이 요구되면 디스플레이를 사용하는데 있어 또 다른 문제를 야기하여 응용분야가 아주 좁다. 이러한 이유로 최근 광 시야각 특징과 협 시야각 특징의 전환이 자유로운 시야각 조절이 가능한 액정표시소자가 개발 되고 있다. 하지만 기존의 시야각 조절이 가능한 액정표시소자는 두 개의 액정패널을 적층하여 사용되기 때문에 두께가 두껍고, 제조비용이 많이 드는 문제가 발생한다. 또, 이러한 액정표시소자에서 주로 사용하는 네마틱 (nematic) 액정 상은 초기에 액정의 광축을 일괄적으로 미리 배열하여 액정의 방향자 방향에 따라서 광원으로부터 투과하는 빛의 편광 상태가 변화하는 방식을 이용하기 때문에 러빙 공정을 피할 수가 없다. 이러한 러빙 공정은 액정과 접하는 기판 표면에 도포된 배향막 표면을 천 등으로 문지르는 작업이고, 이로 인해 수율 저하에 따른 코스트나 액정표시소자의 품질 저하의 원인이 되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 추가적인 패널 없이 하나의 패널에 메인 이미지를 표현하는 영역과 시야각을 조절하는 영역을 나누어 광 시야각 특징과 협 시야각 특징을 효과적으로 조절할 수 있는 시야각 조절이 가능한 액정표시소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공정 수율을 저하시키는 러빙 공정을 없애고 액정의 반응 속도를 높일 수 있는 광학적으로 등방성에서 비등방성으로 변화하는 액정을 이용하여 공정 수율을 높이고 빠른 응답 속도를 통해 좋은 구동 특성을 갖는 액정표시소자를 제공하는 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 기술적 수단으로써 본 발명은, 종래의 IPS 모드의 한 화소의 전극 구조를 정보를 표현하는 화소 영역 (이하 주 화소라 칭함)과 시야각을 조절하는 보조적인 화소 영역 (이하 보조 화소라 칭함)으로 분할 하고, 보조 화소에 화소 전극과 공통 전극을 상부, 하부 기판에 투명 ITO (indume tin oxide) 전극으로 각각 패턴 하여 보조 화소에 전압 인가시 광학적으로 등방성인 액정혼합물에 수직 전기장과 양의 유전율 이방성으로 인한 수직 방향으로의 복굴절율을 유도시켜 협 시야각 모드가 되고, 전압을 인가하지 않을 때는 광시야각 모드가 되는 단일 패널을 적용한 시야각 조절이 가능한 액정표시소자를 제공한다.
본 발명에 의하면, 추가적인 패널 없이 하나의 패널에 주 화소와 보조 화소를 분할하여 시야각을 조절하는 액정 표시 소자를 제공하기 때문엔 두께가 얇고, 가벼우며, 제조 비용이 감소하는 시야각 조절이 가능한 액정 표시 소자를 만들 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 러빙 공정이 필요 없기 때문에 러빙 공정에 따른 수율 저하와 소자의 품질 저하를 피할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 전압 인가에 의해 광학적으로 등방성에서 비등상성으로 변화하는 액정을 사용함으로써 μs의 응답속도를 구현하여 네마틱 액정을 사용할 경우에 비해 자연스러운 동영상을 구현하는 효과가 있다.
본 발명은 전기장에 의해 광학적으로 등방성에서 비등방성으로 변화하는 양의 유전율 이방성을 가진 액정을 이용한 시야각 조절 액정 표시 소자의 구현에 있어 주 화소에는 하부의 수평 전기장, 보조 화소에는 수직 전기장을 이용하여 복굴절을 유도함으로써 인가되는 전압에 따라 보조 화소의 유도되는 복굴절의 정도를 조절하도록 하여 정면 외 시야각 방향에서 어둠 상태의 빛 샘을 조절함으로써 시야각 조절이 가능한 액정표시소자에 관한 것이다.
- 실시예 1 -
실시예 1은 하나의 픽셀을 주 화소와 보조 화소로 분할하고, 주 화소는 게이트 배선이나 데이터 배선과 평행 또는 수직인 방향으로 형성된 전극에 의한 수평 전기장을, 보조 화소는 상판 밑과 하판 위에 형성된 평면 전극에 의한 수직 전기장 을 각각 이용하여 상하좌우 시야각 방향에서 어둠 상태의 빛 샘을 조절한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 블루상 액정의 구조이다. 도시한 바와 같이 블루상 액정(5)은 전기장의 인가에 따라 광학적으로 등방성인 상태(5-a)에서 광학적으로 비등방성인 상태(5-b)로 복굴절이 발생한다. 블루상 액정은 콜레스테릭 네마틱상과 등방상 사이의 온도범위에 존재하는 액정상으로 제1블루상 격자구조, 제2블루상 격자구조 (2-a, 2-b)를 갖고 격자 내부에 실린더 (1-a)가 존재하며 그 실린더 내부에 카이랄 도펀트에 의해 액정이 이중으로 꼬여있는 형태(1-b)로, 전압을 인가하기 전에는 광학적으로 등방상태(5-a)이다.
하지만 전압을 인가하게 되면 수식 (1)에서 볼 수 있듯이 외부에 형성된 전기장에 의해 Kerr 효과가 발생하고 굴절율 이방성이 발생(5-b)하게 된다.
Δ n = λKE 2 (1)
n = 유도된 굴절율 이방성, λ = 사용된 광원의 파장, K = Kerr 상수, E = 전기장 에너지)
그러나 블루상 액정이 존재하는 온도범위가 수 도 정도로 매우 좁아 디스플레이로 활용하기 부적합하여 블루상 격자 구조 내에 액정이 존재할 수 없는 모순 지역 (3-c), 즉 결함 지역(3-a, 3-b)에 자외선을 이용하여 광경화성 고분자 네트워크를 형성(4) 해 상온에서의 존재범위를 확대한다.
상기 광학적으로 등방성에서 비등방성으로 변화하는 액정층에 속하는 액정, 카이랄 도펀트, 단분자, 광개시제의 화학적 구조의 예는 다음과 같다.
- 액정 -
Figure 112009039251216-PAT00001
Figure 112009039251216-PAT00002
- 카이랄 도펀트 -
Figure 112009039251216-PAT00003
Figure 112009039251216-PAT00004
- 단분자 -
Figure 112009039251216-PAT00005
Figure 112009039251216-PAT00006
Figure 112009039251216-PAT00007
- 광개시제 -
Figure 112009039251216-PAT00008
도 2 는 본 발명의 실시예 1에 따른 시야각 조절이 가능한 액정표시소자를 설명하기 위한 평면도이다. 도시한 바와 같이, 제 1 게이트 배선(12-a)과 제 2 게이트 배선(12-b)이 하나의 데이터 배선(11)과 수직 교차하도록 배열되어 있으며, 상기 제 1 게이트 배선(12-a)과 데이터 배선(11)의 교차부에는 제 1 스위칭 소자(100)가 형성되어 있고, 제 2 게이트 배선(12-b)과 데이터 배선(11)의 교차부에는 제 2 스위칭 소자(200)가 형성되어 있다. 상기 제 1 게이트 배선(12-a)과 평행하게 배치되는 제 1 공통 전극 신호 배선(13)에 연결된 제 1 공통 전극(9)과 제 1 스위칭 소자(100)와 연결된 제 1 화소 전극(8)은 데이터 배선(11)과 평행하게 배치되고 (혹은 제 1 게이트 배선(12-a)과 평행하게 배치되어도 무방하고), 상기 제 2 게이트 배선(12-b)과 평행하게 배치되는 제 2 공통 전극 신호 배선(도에 표현되어 있지 않음)에 연결된 제 2 공통 전극(10-a)은 평면 형태이며, 상기 제 2 스위칭 소자(200)와 연결된 제 2 화소 전극(10-b)도 평면 형태이다.
도 3 은 본 발명의 전압 인가 전 상태와 전압 인가 후 협 시야각 모드일 때의 주 화소와 보조 화소의 단면도이다. 도시한 바와 같이 메인 이미지를 표현하는 주 화소 (A)와 보조 화소(B) 영역의 액정은 전압 인가 전 광학적으로 등방성인 상태이므로 모두 어둠 상태를 나타낸다. 전압이 인가되면 주 화소(A) 영역의 액정들은 수평 전기장의 방향에 따라 복굴절이 유도되고 제 1 화소 전극(8)과 제 1 공통 전극(9)이 직교된 편광판 사이에서 45도를 이루고 있으므로 액정층을 지나는 빛이 액정층에서 λ/2 위상차를 느낄 때 최대의 투과율이 발생하면서 밝음 상태를 나타내게 된다. 또, 보조 화소(B) 영역의 액정들은 상판 바로 밑의 제 2 공통 전극(10-b)과 하판 바로 위의 제 2 화소 전극(10-a) 사이에 형성되는 수직 전기장의 방향에 따라 복굴절이 유도되므로 45, 135도로 직교 된 편광판 사이에서 정면이 아닌 상하좌우 시야각 방향에서 빛 샘이 발생하게 되고 협 시야각 모드를 구현한다.
도 4 는 한 픽셀 내의 주 화소(A) 영역에서 이중 도메인이 형성되어 있는 것을 보여주는 평면도이다. 도시한 바와 같이, 제 1 게이트 배선(12-a)과 제 2 게이트 배선(12-b)이 하나의 데이터 배선(11)과 수직 교차하도록 배열되어 있으며, 상기 제 1 게이트 배선(12-a)과 데이터 배선(11)의 교차부에는 제 1 스위칭 소자(100)가 형성되어 있고, 제 2 게이트 배선(12-b)과 데이터 배선(11)의 교차부에는 제 2 스위칭 소자(200)가 형성되어 있다. 상기 제 2 공통 전극(10-a)은 평면 형태이며, 상기 제 2 스위칭 소자(200)와 연결된 제 2 화소 전극(10-b)도 평면 형태이다. 상기 제 1 공통 전극(9)과 제 1 화소 전극(8)은 주 화소(A) 영역 안에서 상기 제 1 게이트 배선(12-a)과 평행하고 상기 데이터 배선(11)과 평행하게, 이중 도 메인을 형성한다.
도 5 는 도 2 와 전극 구조는 같고 신호배선을 다르게 가져간 시야각 조절 액정 표시 장치의 평면도이다. 도시한 바와 같이 하나의 게이트 배선(12)이 제 1 데이터 배선(11-a) 또는 제 2 데이터 배선(11-b)과 수직 교차 되도록 배열되어 있으며, 상기 게이트 배선(12)과 제 1 데이터 배선(11-a)의 교차부에는 제 1 스위칭 소자(100)가 형성되고 상기 게이트 배선(12)과 제 2 데이터 배선(11-b)의 교차부에는 제 2 스위칭 소자(200)가 형성된다. 주 화소(A) 영역의 전극 패턴과 보조 화소(B) 영역의 전극 모양은 도 2 와 같다.
도 6 은 실시예 1과 같은 전극 구조에서 시야각을 조절하는 부분에 컬러필터가 형성되어 있지 않아 화이트를 내는 픽셀 구조도 이다. 도시한 바와 같이 주 화소(111) 영역에 R,G,B 컬러 필터를 형성시키고, 보조 화소(222) 영역에는 컬러필터를 형성하지 않아 화이트를 내어 시야각을 조절하는 영역의 전압을 가변하여 중간계조를 표시할 수 있기 때문에 좌우 방향에서 화면을 볼 때 글자가 겹쳐보이거나 이미지가 겹쳐보이게 한다. 주 화소(111) 와 보조 화소(222)에 따로 전압을 인가하기 위해 게이트 배선(12)과 스위칭 소자(100, 200), 데이터 배선(11-a, 11-b)을 각각 형성하고, 이러한 부분들을 가려주기 위해 블랙 메트릭스(14)를 형성한다.
도 7 은 도 2 의 전극 구조에서 광시야각 모드 일 때와 협시야각 모드 일 때 어둠 상태에서의 등 휘도 곡선을 보여주고 있는 컴퓨터 시뮬레이션 결과이다.
시뮬레이션 프로그램은 Shintech사의 LCD master를 사용하였다. 빛샘 수치는 광시야각 모드 일 때의 최대 빛 샘을 기준으로 각각 70%, 50% 30%의 빛샘이 발생하 는 영역이다. 도시한 바와 같이 (가)는 광시야각 모드 일 때의 어둠 상태의 빛 샘의 정도를 보여주고 있으며 (나)는 협 시야각 모드 일 때의 어둠 상태의 빛 샘의 정도를 보여주고 있다. 광시야각 모드일 때의 최대 빛 샘을 수치로 표현하면 0.016128이고, 협 시야각 모드 일 때의 최대 빛 샘을 수치로 표현하면 0.31129로 광시야각 모드 일 때는 빛 샘의 정도가 적은 반면 협 시야각 모드일 때는 좌우 방향에서 빛 새는 정도가 매우 큰 것을 알 수 있다.
- 실시예 2 -
실시예 2 는 한 화소를 4개의 단위 화소로 분할하여 메인 이미지를 표현하는 3개의 주 화소는 레드(red : 이하 R로 칭함), 그린(green : 이하 G로 칭함), 블루(blue : 이하 B로 칭함)의 컬러 필터를 코팅하고, 나머지 한 개의 시야각을 조절하는 보조 화소는 컬러필터를 코팅하지 않아 화이트(white : 이하 W로 칭함)로 구동되는 시야각 조절이 가능한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 8 은 본 발명의 실시예 2 에 따른 시야각 조절이 가능한 액정 표시 소자를 설명하기 위한 평면도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 시야각 조절 액정 표시 장치는 시야각을 조절하는 단위 화소를 추가하여 4개의 단위 화소를 갖는 시야각 조절이 가능한 액정 표시 장치를 보여주고 있다. 정보를 표시하는 R, G, B의 단위 화소는 제 1 공통 전극(9)과 제 1 화소 전극(8)을 포함하고 있으며 제 1 스위칭 소자(100)에 의해 구동되고, 보조 화소W(222)의 단위 화소는 제 2 공통 전극(10-a) 과 제 2 화소 전극(10-b)을 포함하고 있으며 제 2 스위칭 소자(200)에 의해 구동된다.
도 9 는 본 발명의 실시예 2 에 따른 시야각 조절이 가능한 액정 표시 소자를 설명하기 위한 또 다른 구조의 평면도이다. 하나의 단위 화소를 구현하기 위해 각각 한 개의 게이트 배선(12)과 데이터 배선(11)이 필요하고, 상기 게이트 배선(12)과 평행하게 공통 전극 신호 배선(13)이 배치되고, R, G, B 각 주 화소 안에 각각 한 개씩, 총 세 개의 제 1 스위칭 소자(100)와 보조 화소 안에 한 개의 제 2 스위칭 소자(200)를 형성한다.
또한, 실시예 2 의 제 1 공통 전극과 제 1 화소 전극의 전극 방향은 실시예 1과 같으며, 메인 이미지를 표현하는 3 개의 주 화소 영역은 R, G, B 컬러필터를 형성시키고, 시야각을 조절하는 1 개의 보조 화소 영역은 컬러필터를 형성하지 않아 W를 내어 시야각을 조절하는 영역의 전압을 가변하여 시야각 방향에서 중간 계조를 표시할 수 있기 때문에 시야각 방향에서 화면을 볼 때 글자나 이미지가 겹쳐 보이게 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명의 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없어 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
도 1 은 본 발명에 적용되는 블루상 액정의 구조 도면.
도 2 는 본 발명의 실시예 1 에 따른 시야각 조절 액정 표시 소자를 설명하기 위한 평면도.
도 3 은 본 발명의 실시예 1 에 따른 블루상 액정의 전기장 인가에 의한 광학적 등방성, 비등방성 변화 상태, 즉 전압 인가 on/off 상태의 광학적 모식도.
도 4 는 도 2 구조에서 주 화소 영역에 이중 도메인 전극 구조를 형성시킨 시야각 조절 액정 표시 소자를 설명하기 위한 평면도.
도 5 는 도 2 와 전극 구조는 같고 신호배선을 다르게 가져간 시야각 조절 액정표시소자의 평면도.
도 6 는 본 발명의 실시예 1 과 같은 전극 구조에서 시야각을 조절하는 부분에 컬러필터가 형성되어 있지 않아 화이트를 내는 픽셀 구조도.
도 7 은 도 2 의 전극 구조에서 광시야각 모드 일 때와 협시야각 모드 일 때 어둠 상태에서의 등 휘도 곡선을 보여주고 있는 컴퓨터 시뮬레이션 결과.
도 8 은 실시예 2 와 같은 전극 구조에서 시야각을 조절하는 부분에 컬러필터가 형성되어 있지 않아 화이트를 내는 픽셀 구조도.
도 9 은 실시예 2 와 같은 전극 구조에서 시야각을 조절하는 부분에 컬러필터가 형성되어 있지 않아 화이트를 내는 또 다른 픽셀 구조도.

Claims (4)

  1. 서로 대향 하여 일정 간격 이격 되어 있는 두 기판에 있어서,
    하부 기판과;
    상기 하부 기판의 상부의 일부 영역에 위치하는 격자 형태의 제 1 공통 전극과;
    상기 제 1 공통 전극의 상부나 같은 평면상에 위치한 격자 형태의 제 1 화소 전극과;
    상기 제 1 공통 전극과 제 1 화소 전극이 위치하지 않는 나머지 영역에 위치한 평면 형태로 패턴 된 제 2 화소 전극과;
    상기 제 1 공통, 화소 전극 및 제 2 화소 전극 상부에 위치한 전기장에 의해 광학적으로 등방성에서 비등방성으로 변화하는 양의 유전율 이방성을 가진 액정층과;
    상부 기판과;
    상기 상부 기판 하부에 상기 하부 기판의 일부 영역에 위치하는 상기 제 2 화소 전극만큼의 크기의 평면 형태의 전극을 같은 위치에 패턴 시킨 제 2 공통 전극과;
    각 화소에 신호를 전달하기 위해 두 개의 게이트 배선과 한 개의 데이터 배선을 형성하는 것과;
    상기 두 개의 게이트 배선과 한 개의 데이터 배선의 교차부에 각각 형성되는 두 개의 스위칭 소자와;
    상기 제 1 공통 전극과 제 1 화소 전극의 격자 방향과 45도의 각을 이루도록 위치하는 상기 상부 기판의 상부에 위치하는 상부 편광판과;
    상기 상부 편광판과 90도의 각을 이루며 상기 하부 기판 하부에 위치하는 하부 편광판을 사용하는 것을 특징으로 하는 광학적으로 등방성인 액정혼합물과 수직 전기장을 이용한 시야각 스위칭 액정표시소자.
  2. 서로 대향 하여 일정 간격 이격 되어 있는 두 기판에 있어서,
    하부 기판과;
    상기 하부 기판의 상부의 일부 영역에 위치하는 격자 형태의 제 1 공통 전극과;
    상기 제 1 공통 전극의 상부나 같은 평면상에 위치한 격자 형태의 제 1 화소 전극과;
    상기 제 1 공통 전극과 제 1 화소 전극이 위치하지 않는 나머지 영역에 위치한 평면 형태로 패턴 된 제 2 화소 전극과;
    상기 제 1 공통, 화소 전극 및 제 2 화소 전극 상부에 위치한 전기장에 의해 광학적으로 등방성에서 비등방성으로 변화하는 양의 유전율 이방성을 가진 액정층과;
    상부 기판과;
    상기 상부 기판 하부에 상기 하부 기판의 일부 영역에 위치하는 상기 제 2 화소 전극만큼의 크기의 평면 형태의 전극을 같은 위치에 패턴 시킨 제 2 공통 전극과;
    각 화소에 신호를 전달하기 위해 두 개의 데이터 배선과 한 개의 게이트 배선을 형성하는 것과;
    상기 두 개의 데이터 배선과 한 개의 게이트 배선의 교차부에 각각 형성되는 두 개의 스위칭 소자와;
    상기 제 1 공통 전극과 제 1 화소 전극의 격자 방향과 45도의 각을 이루도록 위치하는 상기 상부 기판의 상부에 위치하는 상부 편광판과;
    상기 상부 편광판과 90도의 각을 이루며 상기 하부 기판 하부에 위치하는 하부 편광판을 사용하는 것을 특징으로 하는 광학적으로 등방성인 액정혼합물과 수직 전기장을 이용한 시야각 스위칭 액정표시소자.
  3. 4개의 단위 화소를 갖는 액정 표시 소자에 있어서,
    하부 기판과;
    상기 하부 기판의 상부의 일부 영역에 위치하는 격자 형태의 제 1 공통 전극과;
    상기 제 1 공통 전극의 상부나 같은 평면상에 위치한 격자 형태의 제 1 화소 전극과;
    상기 제 1 공통 전극과 제 1 화소 전극이 위치하지 않는 나머지 영역에 위치한 평면 형태로 패턴 된 제 2 화소 전극과;
    상기 제 1 공통, 화소 전극 및 제 2 화소 전극 상부에 위치한 전기장에 의해 광학적으로 등방성에서 비등방성으로 변화하는 양의 유전율 이방성을 가진 액정층과;
    상부 기판과;
    상기 상부 기판 하부에 상기 하부 기판의 일부 영역에 위치하는 상기 제 2 화소 전극만큼의 크기의 평면 형태의 전극을 같은 위치에 패턴 시킨 제 2 공통 전극과;
    각각 하나의 단위 화소마다 한 개의 게이트 전극과 한 개의 신호선과 한 개의 스위칭 소자를 위치시킨 것과;
    상기 제 1 공통 전극과 제 1 화소 전극의 격자 방향과 45도의 각을 이루도록 위치하는 상기 상부 기판의 상부에 위치하는 상부 편광판과;
    상기 상부 편광판과 90도의 각을 이루며 상기 하부 기판 하부에 위치하는 하부 편광판을 사용하는 것을 특징으로 하는 광학적으로 등방성인 액정혼합물과 수직 전기장을 이용한 시야각 스위칭 액정표시소자.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    화상을 표시하는 부분은 R,G,B 컬러필터를 형성시키고 시야각을 조절하는 부 분에는 컬러필터를 형성하지 않은 광학적으로 등방성인 액정혼합물과 수직 전기장을 이용한 시야각 스위칭 액정표시소자.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102707528A (zh) * 2012-06-15 2012-10-03 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、液晶显示面板及其工作方法
CN102929054A (zh) * 2012-11-05 2013-02-13 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及像素的驱动方法
CN104460138A (zh) * 2014-12-31 2015-03-25 深圳市华星光电技术有限公司 一种可切换视角的液晶显示面板及其驱动方法
CN110992908A (zh) * 2019-12-10 2020-04-10 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 像素排列结构及显示面板

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050025446A (ko) * 2003-09-08 2005-03-14 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시 장치
KR101244547B1 (ko) * 2005-09-16 2013-03-18 엘지디스플레이 주식회사 횡전계방식 액정표시장치, 그 제조 방법 및 액정패널의구동방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102707528A (zh) * 2012-06-15 2012-10-03 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、液晶显示面板及其工作方法
WO2013185442A1 (zh) * 2012-06-15 2013-12-19 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、液晶显示面板及其工作方法
CN102929054A (zh) * 2012-11-05 2013-02-13 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及像素的驱动方法
US9105248B2 (en) 2012-11-05 2015-08-11 Boe Technology Group Co., Ltd. Array substrate, display device and method for driving pixels within each pixel region of the array substrate
CN104460138A (zh) * 2014-12-31 2015-03-25 深圳市华星光电技术有限公司 一种可切换视角的液晶显示面板及其驱动方法
WO2016106883A1 (zh) * 2014-12-31 2016-07-07 深圳市华星光电技术有限公司 一种可切换视角的液晶显示面板及其驱动方法
US9897872B2 (en) 2014-12-31 2018-02-20 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Liquid crystal display panel with switchable viewing angle and driving method thereof
CN110992908A (zh) * 2019-12-10 2020-04-10 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 像素排列结构及显示面板
US11308898B2 (en) 2019-12-10 2022-04-19 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Pixel arrangement structure and display panel

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