WO2013018965A1 - Horizontal switching mode liquid crystal display - Google Patents

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WO2013018965A1
WO2013018965A1 PCT/KR2012/000524 KR2012000524W WO2013018965A1 WO 2013018965 A1 WO2013018965 A1 WO 2013018965A1 KR 2012000524 W KR2012000524 W KR 2012000524W WO 2013018965 A1 WO2013018965 A1 WO 2013018965A1
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pixel
electrode
liquid crystal
voltage
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PCT/KR2012/000524
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French (fr)
Korean (ko)
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윤태훈
송동한
김기한
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부산대학교 산학협력단
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    • 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
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • GPHYSICS
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    • G09G3/36Control 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 by control of light from an independent source using liquid crystals
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    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0434Flat panel display in which a field is applied parallel to the display plane

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device. Specifically, in a horizontal switching mode liquid crystal display device in which liquid crystal molecules are rotated on a plane parallel to a substrate, a horizontal switching mode liquid crystal in which an in-plane electric field formed between each electrode overlaps. It relates to a display device.
  • a liquid crystal display device is a device for displaying a desired image by applying an electric field to a liquid crystal material having an anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and controlling the amount of light transmitted through the substrate by adjusting the intensity of the electric field.
  • Liquid crystal displays require high transmittance of liquid crystals, fast response times, and the like. Due to the characteristics of the liquid crystal display, only about 20 to 30% of light emitted from the backlight passes through the liquid crystal display.
  • the transmittance is about 28%, and when using the improved electrode structure of the FFS mode (Fringe Field Switching) mode, it is about 29%. It shows transmittance. This shows low transmittance characteristics compared to TN (Twisted Nematic) mode having a transmittance of about 34%.
  • the TN mode Since the advent of the liquid crystal display device, the most commonly used liquid crystal mode for displays such as laptops and monitors is the TN mode.
  • the TN mode has a high transmittance of about 34% and has advantages in terms of processes.
  • the liquid crystal mode has a narrow viewing angle at the left and right or up and down of the liquid crystal display.
  • the liquid crystal mode developed to cope with this is an IPS or FFS mode using horizontal switching.
  • the IPS or FFS mode rotates the liquid crystal molecules in a plane parallel to the substrate, and thus exhibits a better viewing angle than the TN mode.
  • these two modes show lower transmittance characteristics than the TN mode because there is a portion in which the liquid crystal does not rotate due to the electrode structure.
  • FFS mode has emerged to address the shortcomings of IPS's low transmittance and high drive voltage, but still do not exceed 30%.
  • the present invention is to solve the problem of the IPS or FFS mode liquid crystal display using the horizontal switching of the prior art, each electrode in the horizontal switching mode liquid crystal display device to rotate the liquid crystal molecules on a plane parallel to the substrate It is an object of the present invention to provide a horizontal switching mode liquid crystal display device in which an in-plane electric field formed therebetween is overlapped.
  • the present invention is a horizontal switching mode in which the liquid crystal molecules are rotated on a plane parallel to the substrate in order to increase the transmittance by applying the magnitude of the horizontal electric field voltage applied to the liquid crystal layer at three or more voltage levels. It is an object of the present invention to provide a switching mode liquid crystal display.
  • the present invention has an electrode structure of the IPS mode and uses a three or more voltage level instead of two voltage levels to widen the range of the horizontal electric field to ensure a high transmittance compared to the IPS mode or FFS mode It is an object of the present invention to provide a horizontal switching mode liquid crystal display.
  • three voltage levels are formed by applying a voltage of Vc + V 1 to both electrodes 1 and Vc-V 2 to electrodes 1 based on the electrode C to which the voltage of Vc is applied.
  • Vc + V 1 a voltage of Vc + V 1 to both electrodes 1 and Vc-V 2 to electrodes 1 based on the electrode C to which the voltage of Vc is applied.
  • the liquid crystal is rotated to a portion where the liquid crystal cannot rotate and thus the transmittance decreases, thereby achieving high transmittance. It is an object of the present invention to provide a horizontal switching mode liquid crystal display device.
  • the present invention is to change the shape and material of the pixel electrodes in the horizontal switching mode liquid crystal display device for rotating the liquid crystal molecules on a plane parallel to the substrate so that the in-plane electric field formed between the respective electrodes even under the same voltage application conditions It is an object of the present invention to provide a horizontal switching mode liquid crystal display.
  • An object of the present invention is to provide a horizontal switching mode liquid crystal display device in which an in-plane electric field formed between each electrode is overlapped even under a condition of applying the same voltage to the pixel electrodes to increase transmittance.
  • the present invention has an electrode structure of the IPS mode, and even in the same voltage application conditions, the in-plane electric field formed between each electrode is overlapped in a way of increasing the range of the horizontal electric field to have a higher transmittance than the IPS mode or FFS mode SUMMARY OF THE INVENTION
  • An object of the present invention is to provide a horizontal switching mode liquid crystal display device capable of ensuring a reliability.
  • the present invention provides a horizontal switching mode liquid crystal display device having a high transmittance by rotating the liquid crystal to a portion where the liquid crystal cannot be rotated so that the transmittance is reduced by overlapping the in-plane electric field formed between the electrodes even under the same voltage application conditions.
  • the purpose is to provide.
  • a horizontal switching mode liquid crystal display device including: a lower substrate; pixel electrodes separately formed in a unit pixel area on the lower substrate; Among the pixel electrodes, other pixel electrodes positioned on both sides of the one electrode used as a common electrode are driven at different voltages so that an in-plane electric field formed between the respective electrodes overlaps. do.
  • each of the one electrode used as the common electrode and the outermost sides of both sides of the common electrode respectively
  • Other pixel electrodes except for the N-th pixel electrodes are applied to the common electrode and the N-th pixel electrode on both sides by floating or applying an arbitrary voltage other than the voltage applied to the common electrode and the N-th pixel electrode. It is characterized in that the driving voltage is automatically applied to the floating pixel electrodes between the voltage levels, or the in-plane electric field is formed by the voltage applied between the common electrode and the N-th pixel electrode.
  • the pixel electrodes separated in the unit pixel area on the lower substrate may be formed in the same layer or in different layers with an insulating layer therebetween.
  • the electrode widths of the pixel electrodes separately formed in the unit pixel area on the lower substrate may be 1 ⁇ m to 10 ⁇ m, and the interval between the electrodes may be 1 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • a horizontal switching mode liquid crystal display device including: a lower substrate; pixel electrodes separately formed in a unit pixel area on the lower substrate; The voltage V c is applied to the pixel electrode C to be used, the voltage V c + V 1 is applied to the pixel electrode 1 positioned on one side of the pixel electrode C, and the pixel electrode positioned on the other side of the pixel electrode C.
  • the voltage (V c -V 2 ) is applied to 2 so that the in-plane electric field formed between each electrode is overlapped.
  • the voltage level of the pixel electrode C is plotted, and one of the pixel electrode 1 and the pixel electrode 2 is used as a common electrode.
  • the voltage (V c) is applied to a pixel electrode C and the voltage (V c + V 1) is applied to the pixel electrode 1 and between the voltage (V c) is applied to a pixel electrode C and the voltage (V c -V 2)
  • First in-plane electric fields are respectively formed between the applied pixel electrodes 2, and between the pixel electrode 1 to which the voltage (V c + V 1 ) is applied and the pixel electrode 2 to which the voltage (V c -V 2 ) is applied.
  • a two in-plane electric field is formed, and the first and second in-plane electric fields overlap in the entire area of the unit pixel area.
  • a horizontal switching mode liquid crystal display device including: a lower substrate; pixel electrodes separately formed in a unit pixel area on the lower substrate; the pixel electrode is used as electrode voltage (V c) is applied and the voltage to the pixel electrode 1 which is located on one side of the common electrode (V c -V 2) is applied, the voltage to the pixel electrode 3 (V c -V 4 ) between each of the electrodes to ensure that the application is approved, is applied to the voltage (V c + V 1) to the pixel electrode 2 which is located on the other side of the common electrode, a voltage (V c + V 3) to the pixel electrode 4 Formed in-plane electric field is characterized by overlapping.
  • a first in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3, the pixel electrode 1, the pixel electrode C used as the pixel electrode 1, the pixel electrode C and the pixel electrode 2, the pixel electrode 2, and the pixel electrode 4,
  • a second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 and the pixel electrode C, the pixel electrode 1 and the pixel electrode 2, the pixel electrode C and the pixel electrode 4, and a third in-plane electric field between the pixel electrode 3 and the pixel electrode 4 Is formed to overlap the first, second, and third inplane electric fields in the entire region of the pixel region.
  • a horizontal switching mode liquid crystal display device includes a lower substrate; used as a common electrode in any one layer of a unit pixel region on the lower substrate; Another pixel electrode 3 and a pixel electrode 4 formed on both outer edges of the pixel electrode C and the pixel electrode C; another pixel electrode 1 formed on the other layer between the one layer and the insulating layer; A pixel electrode 2; a voltage V c is applied to the pixel electrode C, a voltage V c -V 2 is applied to the pixel electrode 1, and a voltage V c -V 4 is applied to the pixel electrode 3.
  • a voltage (V c + V 1 ) is applied to the pixel electrode 2
  • a voltage (V c + V 3 ) is applied to the pixel electrode 4 so that an in-plane electric field formed between the respective electrodes overlaps. It is done.
  • a first in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 and the pixel electrode 1, the pixel electrode 1 and the pixel electrode C, the pixel electrode C and the pixel electrode 2, and the pixel electrode 2 and the pixel electrode 4.
  • a second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 2
  • a third in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 and the pixel electrode C, the pixel electrode C, and the pixel electrode 4, and between the pixel electrode 3 and the pixel electrode 4.
  • a fourth in-plane electric field is formed in the first, second, third, and fourth in-plane electric field in the entire region of the pixel region.
  • a horizontal switching mode liquid crystal display device including: a lower substrate; pixel electrodes separately formed in a unit pixel area on the lower substrate; Among the pixel electrodes, the thickness of the other pixel electrodes positioned on both sides of the pixel electrode, which is used as a common electrode, is varied so that the voltage flowing through each electrode varies even when the same voltage is applied by the cross-sectional area of the electrodes.
  • the in-plane electric field formed between each electrode is characterized in that to overlap.
  • a horizontal switching mode liquid crystal display device including: a lower substrate; pixel electrodes separately formed in a unit pixel area on the lower substrate; Among the pixel electrodes, the width of the other pixel electrodes positioned on both sides of the pixel electrode, which is used as a common electrode, is varied so that the voltage flowing through each electrode is different even when the same voltage is applied by the cross-sectional area of the electrodes.
  • the in-plane electric field formed between each electrode is characterized in that to overlap.
  • a horizontal switching mode liquid crystal display device including: a lower substrate; pixel electrodes separately formed in a unit pixel area on the lower substrate; Each of the other pixel electrodes positioned on both sides of one of the pixel electrodes, which is used as a common electrode, is formed of a material having a different electrical conductivity, so that each electrode is applied even under the condition of applying the same voltage due to the difference in electrical conductivity of the electrodes.
  • the in-plane electric field formed between the respective electrodes is characterized in that overlapping the entire area of the unit pixel area.
  • an alignment layer formed on a lower substrate on which pixel electrodes separated in the unit pixel region are formed to align the liquid crystal molecules.
  • the alignment layer may be a horizontal alignment layer such that the arrangement of liquid crystal molecules may have a horizontal direction with respect to the substrate, or a vertical alignment layer such that the arrangement of liquid crystal molecules may have a vertical direction with respect to the substrate, or 0 ° or more and 90 ° for the alignment of liquid crystal molecules. It has the following rubbing direction, It is characterized by the above-mentioned.
  • the liquid crystals driven by the in-plane electric field formed to overlap each other may have positive dielectric anisotropy or negative dielectric anisotropy.
  • the pixel electrodes separately formed in the unit pixel region on the lower substrate may be alternately patterned in a slit form to have a multi-domain structure in which the alignment of liquid crystal molecules is divided in the unit pixel region.
  • Such a horizontal switching mode liquid crystal display according to the present invention has the following effects.
  • the in-plane electric field may be overlapped in each divided region to widen the range of the horizontal electric field.
  • transmittance may be increased by applying three or more voltage levels of the horizontal electric field voltage applied to the liquid crystal layer.
  • the in-plane electric field formed between the respective electrodes may be overlapped even under the condition of applying the same voltage to the pixel electrodes.
  • transmittance can be increased by eliminating areas that do not rotate even when an electric field is applied by allowing each inplane electric field having different intensities to overlap in an arbitrary area of the pixel area.
  • a wide viewing angle of the liquid crystal display may be secured by forming a multi domain.
  • the in-plane electric field formed between the respective electrodes may be overlapped even under the condition of applying the same voltage to the pixel electrodes, which is advantageous in terms of power consumption and driving method.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an electrode structure of a liquid crystal display according to the present invention
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing electric field formation of a liquid crystal display according to the present invention.
  • 3 and 4 are graphs comparing the distribution and transmittance of liquid crystal molecules according to electric field formation of the liquid crystal display according to the present invention.
  • FIG. 5 and 6 are diagrams illustrating an electrode structure for forming a multi-domain of a liquid crystal display according to the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are graphs comparing the transmittances of the VA-IPS mode liquid crystal display using the electrode structure according to the present invention.
  • FIG. 9 is a configuration diagram illustrating an electrode structure of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a configuration diagram illustrating the electric field formation of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a configuration diagram illustrating an electrode structure of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the formation of an electric field of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a graph showing a transmittance curve according to an applied voltage of a liquid crystal display according to the present invention.
  • FIGS. 14 and 15 are diagrams illustrating an electrode structure and electric field formation of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 16 and 17 are schematic diagrams illustrating an electrode structure and an electric field of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIGS. 18 and 19 are configuration diagrams illustrating an electrode structure and an electric field of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the present invention is such that the in-plane electric field formed between each electrode overlaps in the liquid crystal display of the horizontal switching mode in which the liquid crystal molecules are rotated on a plane parallel to the substrate.
  • the first method of applying the magnitude of the horizontal electric field voltage applied to the liquid crystal layer at three or more voltage levels to overlap the in-plane electric field formed between the respective electrodes, and the shape and material of the pixel electrodes And a second method of overlapping the in-plane electric field formed between the respective electrodes even under the same voltage application conditions.
  • the configuration of applying the magnitude of the horizontal electric field voltage applied to the liquid crystal layer at three or more voltage levels to overlap the in-plane electric field formed between the respective electrodes is as follows.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the electrode structure of the liquid crystal display device according to the present invention
  • Figure 2 is a block diagram showing the electric field formation of the liquid crystal display device according to the present invention.
  • 3 and 4 are graphs showing the distribution and transmittance of liquid crystal molecules according to electric field formation of the liquid crystal display according to the present invention.
  • the present invention is to ensure a high transmittance compared to the IPS mode or FFS mode by widening the range of the horizontal electric field formed in the liquid crystal display device, has an electrode structure of the IPS mode, three or more than two voltage levels It has a driving method using a voltage level.
  • a liquid crystal display according to the present invention includes a pixel electrode formed on a lower substrate, an alignment layer formed on a lower substrate on which the pixel electrode is formed, and a liquid crystal layer positioned between the lower substrate and the upper substrate and aligned by the alignment layer.
  • the pixel electrode is configured to form three or more voltage levels, and different voltages are applied to a plurality of electrodes positioned on both sides of the common electrode with respect to the common electrode (pixel electrode C).
  • other electrodes except for the electrodes located at the outermost sides of the common electrode may have a voltage level.
  • the plurality of electrodes positioned on both sides of the common electrode centering on the common electrode has an electrode width of 1 ⁇ m to 10 ⁇ m, and an interval between the electrodes is formed of 1 ⁇ m to 30 ⁇ m, and each pixel region is The electrodes are arranged to have a plurality of domains.
  • the liquid crystal layer has positive dielectric anisotropy or negative dielectric anisotropy.
  • the alignment layer may be a horizontal alignment layer having a horizontal direction with respect to the lower substrate or more than an arrangement of liquid crystal molecules, or a vertical alignment layer having a vertical direction with respect to the upper and lower substrates, or 0 ° for the alignment of liquid crystal molecules. It has a rubbing direction of 90 degrees or less.
  • the present invention drives the liquid crystal display using three or more voltage levels to improve transmittance, secure a wide viewing angle, and drive a low power, thereby widening the range of the horizontal electric field formed in the liquid crystal display.
  • the liquid crystal display device is to improve the low transmittance caused by the liquid crystal does not rotate between the pixel electrode center and the pixel electrode in the IPS mode or FFS mode liquid crystal display device.
  • FIG. 1 illustrates an electrode structure of a horizontal switching mode liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention, wherein a pixel electrode capable of applying three or more voltage levels on a lower substrate using a transparent glass substrate or a plastic substrate It is formed into a structure having a.
  • the pixel electrodes are separated on the lower substrate 100, and the other pixel electrodes 1 210 and the pixel electrode 2 220 are disposed on both sides of the pixel electrode C 200 that is used as a common electrode among the separated pixel electrodes. This is the structure that is formed.
  • the layout of the electrodes is alternately patterned in a slit form as shown in FIGS. 5 and 6.
  • any one of the pixel electrode C 200, the pixel electrode 1 210, and the pixel electrode 2 220 may be used as the common electrode.
  • the voltage V c is applied to the pixel electrode C 200 used as the common electrode, and the pixel electrode A voltage V c + V 1 is applied to 1 210, and a voltage V c -V 2 is applied to pixel electrode 2 220.
  • the voltage level of the pixel electrode C 200 may be floated.
  • one of the pixel electrode 1 210 and the pixel electrode 2 220 may be a common electrode. Each electrode can be applied with a voltage (V c + V 1 ) and a voltage (V c -V 2 ).
  • the in-plane electric field is overlapped in one pixel area as follows.
  • the voltage (V c) that is applied to a pixel electrode C (200) and a voltage (V c + V 1) is applied to the pixel electrode 1 210, and between the voltage (V c) applied to the pixel electrode First in-plane fields are formed between the C 200 and the pixel electrode 2 220 to which the voltage V c -V 2 is applied, and both sides of the pixel electrode C 200 are formed.
  • a second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 210 to which the voltage V c + V 1 is applied and the pixel electrode 2 220 to which the voltage V c -V 2 is applied.
  • the pixel electrode 2 when using the three voltage levels is applied to the voltage (V c + V 1) to the pixel electrode 1 (210) on each side, based on the pixel electrode C (200), applying a voltage of V c, the pixel electrode 2 ( The voltage (V c -V 2 ) is applied to 220 to form three voltage levels so that the in-plane electric field is overlapped in the pixel region, so that the liquid crystal does not rotate in the general IPS mode or FFS mode, resulting in a decrease in transmittance. The liquid crystal is rotated to provide high transmittance.
  • FIG. 3 shows the distribution and transmittance of liquid crystal molecules according to the electric field formation of the conventional IPS mode liquid crystal display
  • FIG. 4 shows the distribution and transmittance of liquid crystal molecules according to the electric field formation of the liquid crystal display according to the present invention.
  • the liquid crystal display using the conventional IPS mode has an electrode structure that can use two voltage levels, applies a voltage of V c to electrode C used as a common electrode, and applies the same voltage (V) to electrode 1 and electrode 2.
  • V voltage
  • c + V or V c -V is applied to form an in-plane electric field between the electrodes.
  • FIG. 4 shows the distribution of liquid crystal molecules according to the formation of the electric field of the liquid crystal display and the transmittance characteristics thereof.
  • FIG. 5 and 6 are configuration diagrams showing an electrode structure for forming a multi-domain of the liquid crystal display according to the present invention.
  • the electrodes are alternately patterned in a slit form.
  • the plurality of pixel electrodes 410 and 420 positioned at both sides of the common electrode with respect to the common electrode (pixel electrode C) 400 have an electrode width of 1 ⁇ m to 10 ⁇ m, and a gap between the electrodes is 1. It is preferable that the electrodes are formed to have a thickness of 30 ⁇ m to 30 ⁇ m, and the pixel regions have a plurality of domains.
  • Such an electrode pattern is not limited to the structures in FIGS. 5 and 6, and may be patterned into other structures and shapes.
  • Such electrodes are patterned alternately in a slit form to form a multi-domain to secure a wide viewing angle of the liquid crystal display.
  • FIG. 7 shows the transmittance of the VA-IPS mode liquid crystal display device applying the conventional IPS electrode structure.
  • VA-IPS Conventional Vertical Alignment-In Plane Switching
  • This mode initially has a dark state.
  • a voltage of V c is applied to the pixel electrode C used as a common electrode, and the same voltage (V c + V or V c -V) is applied to the pixel electrode 1 and the pixel electrode 2 to form an in-plane electric field between the electrodes.
  • V c + V or V c -V the same voltage
  • the vertically aligned liquid crystal molecules are arranged horizontally to have a bright state.
  • the liquid crystal does not rotate, there is a disadvantage that the transmittance is low.
  • FIG 8 shows the transmittance of the VA-IPS mode liquid crystal display device applying the electrode structure according to the present invention.
  • the electrode structure for forming a horizontal electric field uses the structure proposed in the present invention, and realizes a bright state by rotating the vertically aligned liquid crystal molecules by forming a horizontal electric field.
  • the liquid crystal molecules cannot rotate in the conventional VA-IPS mode, so that a transmittance of 5% or more can be secured compared to the conventional mode.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an electrode structure of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating electric field formation of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 1 and 2 illustrate an electrode structure in which a voltage level is added to an electrode structure, in which pixel electrodes are separated on a lower substrate 600, and a pixel electrode used as a common electrode among the separated pixel electrodes (
  • the pixel electrodes 1, 3 (611) 613 and the pixel electrodes 2, 4 612, 614 are formed on both sides of the 610.
  • the voltage V c is applied to the pixel electrode 610 used as the common electrode, and the pixel electrode 1 611 voltage (V c -V 2), the voltage (V c + V 1) is applied to the pixel electrode 3 613 voltage (V c -V 4) is applied and the pixel electrode 2 (612) in this The voltage V c + V 3 is applied to the pixel electrode 4 614.
  • V c + V 1 is +1 V. If V c + V 3 may be a form that +3 V is applied.
  • the pixel electrode 1 611 and the pixel electrode 2 612 may be floated.
  • the in-plane electric field is formed to overlap in one pixel area as follows.
  • a first in-plane electric field is formed between the electrode 2 612, the pixel electrode 2 612, and the pixel electrode 4 614, and the pixel electrode 610 and the pixel electrode used as the common electrode with the pixel electrode 3 613.
  • a second in-plane electric field is formed between the first electrode 611 and the pixel electrode 2 612, the pixel electrode 610 used as the common electrode, and the pixel electrode 4 614, and the pixel electrode 3 613 and the pixel electrode 4.
  • a third inplane electric field is formed between the 614s so that the first, second, and third inplane electric fields overlap each other in the entire region of the pixel area.
  • FIG. 10 illustrates the distribution of liquid crystal molecules and its transmittance characteristics according to the formation of an electric field in the liquid crystal display when five voltage levels are used based on the electrode structure of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an electrode structure of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing electric field formation of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 11 illustrates an electrode structure according to a third exemplary embodiment of the present invention for patterning pixel electrodes by forming an insulating layer when forming a pattern electrode when one voltage level is added.
  • Pixel electrodes are separated on the lower substrate 800, and other pixel electrodes 3 813 and pixel electrodes 4 814 are formed on both sides of the pixel electrode 810 used as a common electrode among the separated pixel electrodes.
  • the insulating film is formed on the pixel electrode 810, the pixel electrode 3 813, and the pixel electrode 4 814, and the other pixel electrode 1 811 and the pixel electrode 2 812 are formed on the insulating film.
  • the voltage V c is applied to the pixel electrode 810 used as the common electrode, and the pixel electrode 1 811 voltage (V c -V 2), the voltage (V c + V 1) is applied to the pixel electrode 3 813 voltage (V c -V 4) is applied and the pixel electrode 2 (812) in this The voltage V c + V 3 is applied to the pixel electrode 4 814.
  • V c + V 1 is +1 V. If V c + V 3 may be a form that +3 V is applied.
  • the pixel electrode 1 811 and the pixel electrode 2 812 may be floated.
  • the in-plane and fringe fields are overlapped in one pixel area as follows.
  • the pixel electrode 3 813 and the pixel electrode 1 811, the pixel electrode 810 used as the common electrode with the pixel electrode 1 811, and the pixel electrode 810 and the pixel used as the common electrode A first in-plane electric field is formed between the electrode 2 812, the pixel electrode 2 812, and the pixel electrode 4 814, and the second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 811 and the pixel electrode 2 812.
  • a third in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 813 and the pixel electrode 810 used as the common electrode, the pixel electrode 810 used as the common electrode, and the pixel electrode 4 814.
  • a fourth in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 813 and the pixel electrode 4 814 so that the first, second, third, and fourth in-plane electric fields overlap each other in the entire pixel area.
  • Electrodes are formed in a layer structure.
  • an electric field is also formed between the electrodes of different layers.
  • FIG. 12 shows the distribution of liquid crystal molecules and their transmittance characteristics according to the electric field formation of the liquid crystal display when the five voltage levels according to the present invention are used based on the electrode structure of FIG. 11.
  • the voltage level applied to the pixel electrodes positioned on one side of the common electrode increases toward the outer electrode and is applied to the pixel electrodes positioned on the other side.
  • Voltages of different levels may be applied to the electrodes by decreasing the voltage level toward the electrode positioned at the outer side.
  • a voltage may be applied to each of the formed pattern electrodes, it is also possible to drive in a form in which voltage is automatically applied between two voltage levels by floating the electrodes other than the pixel electrode and the outermost electrode.
  • FIG. 13 illustrates a liquid crystal display using the conventional IPS mode and the FFS mode, and using three voltage levels and five voltage levels (one layer and three layers), respectively, using the pixel electrode structure proposed in the present invention.
  • the transmittance is increased by more than 5% and the driving voltage is reduced by 2V.
  • the present invention forms a horizontal electric field using three or more voltage levels while maintaining a wide viewing angle characteristic as in the conventional IPS mode or the FFS mode.
  • a horizontal switching liquid crystal display device capable of improving transmittance and enabling low voltage driving.
  • FIGS. 14 and 15 are schematic diagrams illustrating an electrode structure and an electric field of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
  • FIGS. 16 and 17 are schematic diagrams illustrating an electrode structure and electric field formation of a liquid crystal display according to a fifth exemplary embodiment of the present invention
  • FIGS. 18 and 19 are schematic diagrams of a liquid crystal display according to a sixth exemplary embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows electrode structure and electric field formation.
  • the present invention is to ensure a high transmittance compared to the IPS mode or FFS mode by widening the range of the horizontal electric field formed in the liquid crystal display device, has an electrode structure of the IPS mode and between each electrode even under the same voltage application conditions It has a driving scheme to overlap the in-plane electric field formed.
  • the in-plane electric field formed between the respective electrodes is preferably overlapped in the entire region of the unit pixel region.
  • the liquid crystal display according to the fourth to sixth embodiments of the present invention includes a pixel electrode formed on the lower substrate, an alignment layer formed on the lower substrate on which the pixel electrode is formed, and a position between the lower substrate and the upper substrate. And a liquid crystal layer oriented by the alignment film.
  • the pixel electrode may be configured to form three or more voltage levels.
  • the pixel electrode is formed under the condition of applying the same voltage to a plurality of electrodes positioned on both sides of the common electrode with respect to the common electrode (pixel electrode C).
  • the power transfer efficiency is different at each electrode.
  • the resistance value is changed by the difference in the cross-sectional area, and even when a voltage having the same magnitude is applied to each electrode, the voltage actually flowing to the electrode is different.
  • the magnitude of the voltage actually flowing to each electrode is different so that the electric fields applied to the liquid crystal layer are overlapped.
  • other electrodes except for the electrodes located at the outermost sides of the common electrode may have a voltage level.
  • the plurality of electrodes positioned on both sides of the common electrode centering on the common electrode has an electrode width of 1 ⁇ m to 10 ⁇ m, and an interval between the electrodes is 1 ⁇ m to 30 ⁇ m, and each pixel region is The electrodes are arranged to have a plurality of domains.
  • the liquid crystal layer has positive dielectric anisotropy or negative dielectric anisotropy.
  • the alignment layer may be a horizontal alignment layer such that the arrangement of liquid crystal molecules may have a horizontal direction with respect to the upper and lower substrates, or a vertical alignment layer such that the arrangement of liquid crystal molecules may have a vertical direction with respect to the upper and lower substrates, or 0 for the alignment of liquid crystal molecules. It has a rubbing direction of not less than 90 °.
  • liquid crystal displays are formed in such a manner that electric fields of different sizes are overlapped under the conditions of applying the same voltage for improving transmittance, securing a wide viewing angle, efficient driving, and low power driving.
  • the range of the horizontal electric field formed in the liquid crystal display device is widened.
  • the liquid crystal display according to the present invention is to improve the low transmittance caused by the liquid crystal does not rotate between the center of the pixel electrode and the pixel electrode in the liquid crystal display of the IPS mode or FFS mode.
  • FIG. 14 is a view illustrating an electrode structure of a horizontal switching mode liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention, in which electrode formation thicknesses are different on a lower substrate using a transparent glass substrate or a plastic substrate.
  • the pixel electrodes are separated on the lower substrate 100, and the other pixel electrodes 1 210 and the pixel electrode 2 220 are disposed on both sides of the pixel electrode C 200, which is used as a common electrode among the separated pixel electrodes. This is the structure that is formed.
  • any one of the pixel electrode C 200, the pixel electrode 1 210, and the pixel electrode 2 220 may be used as the common electrode.
  • the widths of the electrodes are the same, and the spacing A between the electrodes is all the same.
  • the formation thickness B of the pixel electrode 2 220, the formation thickness C of the pixel electrode C 200, and the formation thickness C of the pixel electrode 1 210 are different from each other.
  • the voltage V c is applied to the pixel electrode C 200 used as the common electrode, and the pixel electrode Even when the voltage of a certain level is equally applied to the first 210 and the second pixel electrode 220, voltages having different magnitudes flow through the first electrode 210 and the second pixel electrode 220.
  • the in-plane electric field is overlapped in one pixel area even under the same voltage application condition due to the structure of different electrode formation thickness.
  • a first in-plane field is formed between the pixel electrode C 200 and the pixel electrode 1 210 and between the pixel electrode C 200 and the pixel electrode 2 220, respectively.
  • the second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 210 and the pixel electrode 2 220 positioned at both sides of the pixel electrode C 200.
  • the electrode formation thickness is different so that the cross-sectional area is different, so that the in-plane electric field is overlapped in the pixel region even under the same voltage application conditions, so that the liquid crystal cannot rotate in the general IPS mode or FFS mode, causing the decrease in transmittance.
  • the liquid crystal is rotated up to a high transmittance.
  • FIG. 16 illustrates an electrode structure of a horizontal switching mode liquid crystal display according to a fifth exemplary embodiment of the present invention, in which electrode formation widths are changed to have different cross-sectional areas on a lower substrate using a transparent glass substrate or a plastic substrate.
  • the pixel electrodes are separated on the lower substrate 100, and the other pixel electrodes 1 210 and the pixel electrode 2 220 are disposed on both sides of the pixel electrode C 200, which is used as a common electrode among the separated pixel electrodes. This is the structure that is formed.
  • any one of the pixel electrode C 200, the pixel electrode 1 210, and the pixel electrode 2 220 may be used as the common electrode.
  • the spacing A between the electrodes and the formation height B of the electrodes are all the same.
  • the width C of the pixel electrode 2 220, the width D of the pixel electrode C 200, and the width E of the pixel electrode 1 210 are different from each other (E> D> C).
  • the voltage V c is applied to the pixel electrode C 200 used as the common electrode, and the pixel electrode Even when the voltage of a certain level is equally applied to the first 210 and the second pixel electrode 220, voltages having different magnitudes flow through the first electrode 210 and the second pixel electrode 220.
  • the in-plane electric field is overlapped in one pixel area even under the same voltage application condition by the structure in which the widths of the electrodes are different so that the cross-sectional area is different.
  • a first in-plane field is formed between the pixel electrode C 200 and the pixel electrode 1 210 and between the pixel electrode C 200 and the pixel electrode 2 220, respectively.
  • the second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 210 and the pixel electrode 2 220 positioned at both sides of the pixel electrode C 200.
  • the structure of the electrodes having different widths allows the in-plane electric field to overlap in the pixel region even under the same voltage application conditions, thereby rotating the liquid crystal to a portion where the liquid crystal cannot be rotated in the general IPS mode or FFS mode, resulting in a decrease in transmittance.
  • the electrode structure of the liquid crystal display according to the sixth exemplary embodiment of the present invention is that the electrodes are made of a material having different electrical conductivity so that the voltage actually flowing to the electrode may be different even when a voltage having the same magnitude is applied.
  • FIG. 18 illustrates an electrode structure of a horizontal switching mode liquid crystal display according to a sixth embodiment of the present invention, in which electrodes are formed of materials having different electrical conductivity on a lower substrate using a transparent glass substrate or a plastic substrate.
  • the pixel electrodes are separated on the lower substrate 100, and the other pixel electrode 1 210 and the pixel electrode 2 220 are disposed on both sides of the pixel electrode C 200 which is used as a common electrode among the separated pixel electrodes. This is the structure that is formed.
  • any one of the pixel electrode C 200, the pixel electrode 1 210, and the pixel electrode 2 220 may be used as the common electrode.
  • the spacing A between the electrodes, the formation height B of the electrodes, and the width C of the electrodes are all the same, and the electrical conductivity of the pixel electrode 2 220, the pixel electrode C, and the pixel electrode 1 210 is different. will be.
  • a voltage V c is applied to the pixel electrode C 200 used as a common electrode, and the pixel electrode Even when the voltage of a certain level is equally applied to the first 210 and the second pixel electrode 220, voltages having different magnitudes flow through the first electrode 210 and the second pixel electrode 220.
  • the in-plane electric field overlaps in one pixel region even under the same voltage application condition as follows.
  • a first in-plane field is formed between the pixel electrode C 200 and the pixel electrode 1 210 and between the pixel electrode C 200 and the pixel electrode 2 220, respectively.
  • the second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 210 and the pixel electrode 2 220 positioned at both sides of the pixel electrode C 200.
  • the electrodes are formed of materials having different electrical conductivity so that the in-plane electric field overlaps in the pixel region even under the same voltage application conditions, thereby rotating the liquid crystal to the part where the liquid crystal cannot be rotated in the general IPS mode or the FFS mode, resulting in reduced transmittance. To provide high transmittance.
  • the electrode width, the thickness, and the forming material are different so that the in-plane electric field is overlapped in the pixel region even under the same voltage application condition, or the separation distance between the electrodes is different. It is obvious that the electrode may be formed by other methods such as changing the resistance value by changing the shape of the same material.
  • the in-plane electric field formed between the electrodes is overlapped in the liquid crystal display of the horizontal switching mode in which the liquid crystal molecules are rotated on a plane parallel to the substrate.
  • the present invention provides a liquid crystal display device in a horizontal switching mode in which an in-plane electric field formed between each electrode is overlapped to widen the range of the horizontal electric field and improve transmittance and viewing angle characteristics to enable low voltage driving.

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Abstract

The present invention pertains to a liquid crystal display in a horizontal switching mode wherein liquid crystal molecules are rotated on a plane that is parallel to a substrate and in-plane electric fields formed between each electrode overlap each other, and the liquid crystal display comprises: a lower substrate; and pixel electrodes separately formed in unit pixel regions on the lower substrate, wherein in-plane electric fields formed between each electrode overlap each other by driving other pixel electrodes, which are located at both sides of any one electrode used as a common electrode among the pixel electrodes, at different voltage levels.

Description

수평 스위칭 모드 액정 표시 장치Horizontal Switching Mode Liquid Crystal Display
본 발명은 액정 표시 장치에 관한것으로, 구체적으로 액정 분자들을 기판에 평행한 평면상에서 회전시키는 수평 스위칭 모드의 액정 표시장치에서 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 한 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device. Specifically, in a horizontal switching mode liquid crystal display device in which liquid crystal molecules are rotated on a plane parallel to a substrate, a horizontal switching mode liquid crystal in which an in-plane electric field formed between each electrode overlaps. It relates to a display device.
액정 표시 장치는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 광의 양을 제어함으로써 원하는 화상을 표시하는 장치이다.A liquid crystal display device is a device for displaying a desired image by applying an electric field to a liquid crystal material having an anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and controlling the amount of light transmitted through the substrate by adjusting the intensity of the electric field.
액정 표시 장치는 액정의 높은 투과율과 빠른 응답 시간 등을 요구한다. 액정 표시 장치의 특성상 백라이트에서 나온 빛이 액정표시장치를 통과할 때 약 20~30% 내외만이 투과할 뿐이다.Liquid crystal displays require high transmittance of liquid crystals, fast response times, and the like. Due to the characteristics of the liquid crystal display, only about 20 to 30% of light emitted from the backlight passes through the liquid crystal display.
따라서, 에너지 효율 측면에서 높은 투과율을 얻는 것이 중요한 요소가 될 것이다. 액정표시장치중 종래 기술의 IPS(In-Plane Switching) 모드의 전극 구조를 이용한 경우 투과율이 28% 정도이며, 이를 개선한FFS(Fringe Field Switching) 모드의 전극 구조를 이용한 경우는 약 29% 정도의 투과율을 보인다. 이는 TN(Twisted Nematic)모드가 34% 정도의 투과율을 보이는 것에 비하여 낮은 투과율 특성을 나타낸다.Therefore, in terms of energy efficiency, obtaining a high transmittance will be an important factor. In the case of using the electrode structure of the conventional in-plane switching (IPS) mode of the liquid crystal display device, the transmittance is about 28%, and when using the improved electrode structure of the FFS mode (Fringe Field Switching) mode, it is about 29%. It shows transmittance. This shows low transmittance characteristics compared to TN (Twisted Nematic) mode having a transmittance of about 34%.
최근, 수평 스위칭을 이용하는 IPS 모드와 FFS 모드가 넓은 시야각의 장점을 바탕으로 널리 사용되고 있지만, 낮은 투과율은 수평 스위칭을 이용하는 액정표시장치들이 반드시 해결해야 할 문제점으로 지적되고 있다.Recently, although IPS mode and FFS mode using horizontal switching are widely used based on the advantages of a wide viewing angle, low transmittance has been pointed out as a problem that liquid crystal displays using horizontal switching must solve.
지금까지 이러한 낮은 투과율을 개선하기 위해 여러 가지 연구가 진행되었지만 수평 스위칭을 이용하는 액정표시장치의 투과율은 30%에 미치지 못하고 있다. Until now, various studies have been conducted to improve such low transmittance, but the transmittance of the liquid crystal display using horizontal switching is less than 30%.
액정 표시 장치의 등장 이후 노트북이나 모니터 등의 디스플레이에 가장 많이 이용된 액정 모드는 TN 모드이다.TN 모드는 34% 내외의 높은 투과율을 가질 뿐만 아니라 공정 측면에서도 장점을 가지고 있다.Since the advent of the liquid crystal display device, the most commonly used liquid crystal mode for displays such as laptops and monitors is the TN mode. The TN mode has a high transmittance of about 34% and has advantages in terms of processes.
하지만, 액정 모드의 특성상 액정표시장치의 좌우 또는 상하에서 좁은 시야각을 가지는 단점이 있다. 이에 대응하기 위해 개발된 액정모드가 수평 스위칭을 이용하는 IPS나 FFS 모드이다.However, there is a disadvantage in that the liquid crystal mode has a narrow viewing angle at the left and right or up and down of the liquid crystal display. The liquid crystal mode developed to cope with this is an IPS or FFS mode using horizontal switching.
IPS나 FFS 모드는 액정 분자들을 기판에 평행한 평면상에서 회전시키기 때문에 TN 모드에 비해 시야각이 우수한 특성을 보인다. 그러나 이 두 모드는전극 구조상 액정이 회전하지 못하는 부분이 존재하기 때문에 TN 모드에 비해 낮은 투과율 특성을 보이게 된다.The IPS or FFS mode rotates the liquid crystal molecules in a plane parallel to the substrate, and thus exhibits a better viewing angle than the TN mode. However, these two modes show lower transmittance characteristics than the TN mode because there is a portion in which the liquid crystal does not rotate due to the electrode structure.
FFS 모드가 IPS의 낮은 투과율과 높은 구동전압의 단점을 해결하기 위해 등장하였지만, 여전히 투과율이 30%를 넘어서지 못하고 있다. FFS mode has emerged to address the shortcomings of IPS's low transmittance and high drive voltage, but still do not exceed 30%.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의수평 스위칭을 이용하는 IPS나 FFS 모드의 액정 표시장치의 문제를 해결하기 위한 것으로, 액정 분자들을 기판에 평행한 평면상에서 회전시키는 수평 스위칭 모드의 액정 표시장치에서 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 한 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problem of the IPS or FFS mode liquid crystal display using the horizontal switching of the prior art, each electrode in the horizontal switching mode liquid crystal display device to rotate the liquid crystal molecules on a plane parallel to the substrate It is an object of the present invention to provide a horizontal switching mode liquid crystal display device in which an in-plane electric field formed therebetween is overlapped.
본 발명은 액정 분자들을 기판에 평행한 평면상에서 회전시키는 수평 스위칭모드의 액정 표시 장치에서 액정층에 인가되는 수평 전계 전압의 크기를 세 개 또는 그 이상의 전압 레벨로 인가하여 투과율을 높일 수 있도록 한 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is a horizontal switching mode in which the liquid crystal molecules are rotated on a plane parallel to the substrate in order to increase the transmittance by applying the magnitude of the horizontal electric field voltage applied to the liquid crystal layer at three or more voltage levels. It is an object of the present invention to provide a switching mode liquid crystal display.
본 발명은 IPS 모드의 전극구조를 가지며 두 개의 전압 레벨이 아닌세 개 또는 그 이상의 전압 레벨을 이용하는 구동 방식으로 수평 전계의 범위가 넓어지도록 하여 IPS 모드나 FFS 모드에 비해 높은 투과율을 확보할 수 있도록 한 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has an electrode structure of the IPS mode and uses a three or more voltage level instead of two voltage levels to widen the range of the horizontal electric field to ensure a high transmittance compared to the IPS mode or FFS mode It is an object of the present invention to provide a horizontal switching mode liquid crystal display.
본 발명은 세 개의 전압 레벨을 이용하는 경우 Vc의 전압을 인가한 전극 C를 기준으로 양쪽의 전극 1에는 Vc + V1, 전극 2에는 Vc - V2의 전압을 각각 인가함으로써 세 개의 전압 레벨을 형성하여 전극 C와 전극 1 간 및 전극 C와 전극 2 간의 인플레인 전계 뿐만 아니라 전극 1과 전극 2 사이에도 인플레인 전계를 형성하여 액정이 회전하지 못하여 투과율 감소를 일으켰던 부분까지 액정을 회전시켜 높은 투과율을 갖도록 한 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In the present invention, when three voltage levels are used, three voltage levels are formed by applying a voltage of Vc + V 1 to both electrodes 1 and Vc-V 2 to electrodes 1 based on the electrode C to which the voltage of Vc is applied. By forming an in-plane electric field between the electrode C and the electrode 1 and between the electrode C and the electrode 2 as well as between the electrode 1 and the electrode 2, the liquid crystal is rotated to a portion where the liquid crystal cannot rotate and thus the transmittance decreases, thereby achieving high transmittance. It is an object of the present invention to provide a horizontal switching mode liquid crystal display device.
본 발명은 액정 분자들을 기판에 평행한 평면상에서 회전시키는 수평 스위칭 모드의 액정 표시 장치에서 화소 전극들의 형상 및 재질을 달리하여 동일 전압 인가 조건에서도 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 한 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to change the shape and material of the pixel electrodes in the horizontal switching mode liquid crystal display device for rotating the liquid crystal molecules on a plane parallel to the substrate so that the in-plane electric field formed between the respective electrodes even under the same voltage application conditions It is an object of the present invention to provide a horizontal switching mode liquid crystal display.
본 발명은 화소 전극들에 동일 전압을 인가하는 조건에서도 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하여 투과율을 높일 수 있도록 한 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a horizontal switching mode liquid crystal display device in which an in-plane electric field formed between each electrode is overlapped even under a condition of applying the same voltage to the pixel electrodes to increase transmittance.
본 발명은 IPS 모드의 전극구조를 가지며 동일 전압 인가 조건에서도 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 구동 방식으로 수평 전계의 범위가 넓어지도록 하여 IPS 모드나 FFS 모드에 비해 높은 투과율을 확보할 수 있도록 한 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has an electrode structure of the IPS mode, and even in the same voltage application conditions, the in-plane electric field formed between each electrode is overlapped in a way of increasing the range of the horizontal electric field to have a higher transmittance than the IPS mode or FFS mode SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a horizontal switching mode liquid crystal display device capable of ensuring a reliability.
본 발명은 동일 전압 인가 조건에서도 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하여 액정이 회전하지 못하여 투과율 감소를 일으켰던 부분까지 액정을 회전시켜 높은 투과율을 갖도록 한 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a horizontal switching mode liquid crystal display device having a high transmittance by rotating the liquid crystal to a portion where the liquid crystal cannot be rotated so that the transmittance is reduced by overlapping the in-plane electric field formed between the electrodes even under the same voltage application conditions. The purpose is to provide.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서, 하부 기판;상기 하부 기판상의 단위 화소영역에 분리 형성되는 화소 전극들;을 포함하고,상기 화소 전극들 중에서 공통전극으로 사용되는 어느 하나의 전극을 중심으로 양측에 위치하는 다른 화소 전극들을 서로 다른 레벨의 전압으로 구동하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a horizontal switching mode liquid crystal display device including: a lower substrate; pixel electrodes separately formed in a unit pixel area on the lower substrate; Among the pixel electrodes, other pixel electrodes positioned on both sides of the one electrode used as a common electrode are driven at different voltages so that an in-plane electric field formed between the respective electrodes overlaps. do.
여기서, 상기 공통 전극으로 사용되는 어느 하나의 전극을 중심으로 양측에 위치하는 다른 화소 전극들이 각각 N개인 경우에,공통 전극으로 사용되는 어느 하나의 전극 및 공통 전극의 양측의 최외곽에 각각 위치하는 N번째 화소 전극들을 제외한 다른 화소 전극들은 플로팅(floating)시키거나, 공통 전극과 N번째 화소 전극에 인가되는 전압 이외의 임의의 전압을 인가하는 것에 의해,공통 전극 및 양측의 N번째 화소 전극에 인가되는 전압 레벨 사이에서 자동으로 전압이 플로팅된 화소 전극들에 인가되도록 하여 구동하거나, 공통 전극과 N번째 화소 전극 사이에 인가한 전압에 의해 인플레인 전계를 형성하여 구동하는 것을 특징으로 한다.Here, in the case where there are N different pixel electrodes positioned on both sides with respect to any one electrode used as the common electrode, each of the one electrode used as the common electrode and the outermost sides of both sides of the common electrode, respectively Other pixel electrodes except for the N-th pixel electrodes are applied to the common electrode and the N-th pixel electrode on both sides by floating or applying an arbitrary voltage other than the voltage applied to the common electrode and the N-th pixel electrode. It is characterized in that the driving voltage is automatically applied to the floating pixel electrodes between the voltage levels, or the in-plane electric field is formed by the voltage applied between the common electrode and the N-th pixel electrode.
그리고 상기 하부 기판상의 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들은 동일한 층(Layer)에 형성되거나, 절연막을 사이에 두고 서로 다른 층(Layer)에 형성되는 것을 특징으로 한다.The pixel electrodes separated in the unit pixel area on the lower substrate may be formed in the same layer or in different layers with an insulating layer therebetween.
그리고 상기 하부 기판상의 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들의 전극 폭이 1 ㎛ ~ 10 ㎛이고, 전극들 사이의 간격은 1 ㎛ ~30 ㎛인 것을 특징으로 한다.In addition, the electrode widths of the pixel electrodes separately formed in the unit pixel area on the lower substrate may be 1 μm to 10 μm, and the interval between the electrodes may be 1 μm to 30 μm.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서, 하부 기판;상기 하부 기판상의 단위 화소영역에 분리 형성되는 화소 전극들;을 포함하고,공통 전극으로 사용되는 화소 전극 C에 전압 (Vc)가 인가되고, 화소 전극 C의 일측에 위치하는 화소 전극 1에 전압 (Vc+V1)이 인가되고, 화소 전극 C의 타측에 위치하는 화소 전극 2에 전압 (Vc-V2)이 인가되도록 하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a horizontal switching mode liquid crystal display device including: a lower substrate; pixel electrodes separately formed in a unit pixel area on the lower substrate; The voltage V c is applied to the pixel electrode C to be used, the voltage V c + V 1 is applied to the pixel electrode 1 positioned on one side of the pixel electrode C, and the pixel electrode positioned on the other side of the pixel electrode C. The voltage (V c -V 2 ) is applied to 2 so that the in-plane electric field formed between each electrode is overlapped.
그리고 상기 화소 전극C의 전압 레벨을 플로팅시키고, 화소 전극 1, 화소전극 2의 어느 하나를 공통 전극으로 사용하는 것을 특징으로 한다.The voltage level of the pixel electrode C is plotted, and one of the pixel electrode 1 and the pixel electrode 2 is used as a common electrode.
그리고 상기 전압 (Vc)가 인가된 화소 전극 C와 전압 (Vc+V1)이 인가된 화소 전극 1 사이 및 전압 (Vc)가 인가된 화소 전극 C와 전압 (Vc-V2)이 인가된 화소 전극 2 사이에 각각 제 1 인플레인 전계가 형성되고,전압 (Vc+V1)이 인가된 화소 전극 1과 전압 (Vc-V2)이 인가된 화소 전극 2 사이에 제 2 인플레인 전계가 형성되어,상기 제 1, 2 인플레인 전계가 단위 화소 영역의 전체 영역에서 중첩되는 것을 특징으로 한다.And the voltage (V c) is applied to a pixel electrode C and the voltage (V c + V 1) is applied to the pixel electrode 1 and between the voltage (V c) is applied to a pixel electrode C and the voltage (V c -V 2) First in-plane electric fields are respectively formed between the applied pixel electrodes 2, and between the pixel electrode 1 to which the voltage (V c + V 1 ) is applied and the pixel electrode 2 to which the voltage (V c -V 2 ) is applied. A two in-plane electric field is formed, and the first and second in-plane electric fields overlap in the entire area of the unit pixel area.
또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서, 하부 기판;상기 하부 기판상의 단위 화소영역에 분리 형성되는 화소 전극들;을 포함하고,공통 전극으로 사용되는 화소 전극에 전압 (Vc)가 인가되고, 공통 전극의 일측에 위치하는 화소전극 1에 전압 (Vc-V2)이 인가되고, 화소 전극 3에 전압 (Vc-V4)이 인가되고, 공통 전극의 타측에 위치하는 화소전극 2에 전압 (Vc+V1)이 인가되고, 화소 전극 4에 전압 (Vc+V3)이 인가되도록 하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a horizontal switching mode liquid crystal display device including: a lower substrate; pixel electrodes separately formed in a unit pixel area on the lower substrate; the pixel electrode is used as electrode voltage (V c) is applied and the voltage to the pixel electrode 1 which is located on one side of the common electrode (V c -V 2) is applied, the voltage to the pixel electrode 3 (V c -V 4 ) between each of the electrodes to ensure that the application is approved,, is applied to the voltage (V c + V 1) to the pixel electrode 2 which is located on the other side of the common electrode, a voltage (V c + V 3) to the pixel electrode 4 Formed in-plane electric field is characterized by overlapping.
여기서, 상기 화소 전극3과 화소 전극 1, 화소 전극 1과 공통 전극으로 사용되는 화소 전극 C, 화소 전극 C와 화소 전극 2, 화소 전극 2와 화소 전극 4사이에 제 1 인플레인 전계가 형성되고,상기 화소 전극 3과 화소 전극 C, 화소 전극 1과 화소 전극 2, 화소 전극 C와 화소 전극 4 사이에 제 2 인플레인 전계가 형성되고,상기 화소 전극 3과 화소 전극 4 사이에 제 3 인플레인 전계가 형성되어 화소 영역의 전체 영역에서 제 1, 2, 3 인플레인 전계가 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, a first in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3, the pixel electrode 1, the pixel electrode C used as the pixel electrode 1, the pixel electrode C and the pixel electrode 2, the pixel electrode 2, and the pixel electrode 4, A second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 and the pixel electrode C, the pixel electrode 1 and the pixel electrode 2, the pixel electrode C and the pixel electrode 4, and a third in-plane electric field between the pixel electrode 3 and the pixel electrode 4 Is formed to overlap the first, second, and third inplane electric fields in the entire region of the pixel region.
또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서, 하부 기판;상기 하부 기판상의 단위 화소영역의 어느 하나의 층(Layer)에 공통 전극으로 사용되는 화소 전극 C와 화소 전극 C의 양측 외곽에 형성되는 다른 화소 전극 3 및 화소 전극 4;상기 어느 하나의 층(Layer)과 절연막을 사이에 두는 다른 층(Layer)에 형성되는 다른 화소 전극 1 및 화소 전극 2;를 포함하고,화소 전극 C에 전압 (Vc)가 인가되고, 화소 전극 1에 전압 (Vc-V2)이 인가되고, 화소 전극 3에 전압 (Vc-V4)이 인가되고 화소 전극2 에전압 (Vc+V1)이 인가되고,화소 전극 4에 전압 (Vc+V3)이 인가되도록 하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a horizontal switching mode liquid crystal display device includes a lower substrate; used as a common electrode in any one layer of a unit pixel region on the lower substrate; Another pixel electrode 3 and a pixel electrode 4 formed on both outer edges of the pixel electrode C and the pixel electrode C; another pixel electrode 1 formed on the other layer between the one layer and the insulating layer; A pixel electrode 2; a voltage V c is applied to the pixel electrode C, a voltage V c -V 2 is applied to the pixel electrode 1, and a voltage V c -V 4 is applied to the pixel electrode 3. Is applied, a voltage (V c + V 1 ) is applied to the pixel electrode 2, and a voltage (V c + V 3 ) is applied to the pixel electrode 4 so that an in-plane electric field formed between the respective electrodes overlaps. It is done.
여기서, 상기 화소 전극3과 화소 전극 1, 화소 전극 1과 화소 전극 C, 화소 전극 C와 화소 전극2, 화소 전극 2와 화소 전극 4 사이에 제 1 인플레인 전계가 형성되고,상기 화소 전극1과 화소 전극2 사이에 제 2 인플레인 전계가 형성되고,상기 화소 전극 3과 화소 전극 C, 화소 전극 C와 화소 전극 4 사이에 제 3 인플레인 전계가 형성되고,상기 화소 전극 3과 화소 전극 4 사이에 제 4 인플레인 전계가 형성되어 화소 영역의 전체 영역에서 제 1, 2, 3, 4 인플레인 전계가 중첩되는 것을 특징으로 한다.Here, a first in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 and the pixel electrode 1, the pixel electrode 1 and the pixel electrode C, the pixel electrode C and the pixel electrode 2, and the pixel electrode 2 and the pixel electrode 4. A second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 2, and a third in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 and the pixel electrode C, the pixel electrode C, and the pixel electrode 4, and between the pixel electrode 3 and the pixel electrode 4. A fourth in-plane electric field is formed in the first, second, third, and fourth in-plane electric field in the entire region of the pixel region.
또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서, 하부 기판;상기 하부 기판상의 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들;을 포함하고,상기 화소 전극들 중에서 공통 전극으로 사용되는 어느 하나의 전극을 중심으로 양측에 위치하는 다른 화소 전극들의 두께를 다르게 하여 전극들의 단면적 차이에 의해 동일 전압을 인가하는 조건에서도 각각의 전극에 흐르는 전압 크기를 다르게 하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a horizontal switching mode liquid crystal display device including: a lower substrate; pixel electrodes separately formed in a unit pixel area on the lower substrate; Among the pixel electrodes, the thickness of the other pixel electrodes positioned on both sides of the pixel electrode, which is used as a common electrode, is varied so that the voltage flowing through each electrode varies even when the same voltage is applied by the cross-sectional area of the electrodes. Thus, the in-plane electric field formed between each electrode is characterized in that to overlap.
또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서, 하부 기판;상기 하부 기판상의 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들;을 포함하고,상기 화소 전극들 중에서 공통 전극으로 사용되는 어느 하나의 전극을 중심으로 양측에 위치하는 다른 화소 전극들의 너비를 다르게 하여 전극들의 단면적 차이에 의해 동일 전압을 인가하는 조건에서도 각각의 전극에 흐르는 전압 크기를 다르게 하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a horizontal switching mode liquid crystal display device including: a lower substrate; pixel electrodes separately formed in a unit pixel area on the lower substrate; Among the pixel electrodes, the width of the other pixel electrodes positioned on both sides of the pixel electrode, which is used as a common electrode, is varied so that the voltage flowing through each electrode is different even when the same voltage is applied by the cross-sectional area of the electrodes. Thus, the in-plane electric field formed between each electrode is characterized in that to overlap.
또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서, 하부 기판;상기 하부 기판상의 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들;을 포함하고,상기 화소 전극들 중에서 공통 전극으로 사용되는 어느 하나의 전극을 중심으로 양측에 위치하는 다른 화소 전극들의 각각 전기 전도도가 다른 물질로 형성하여 전극들의 전기 전도도 차이에 의해 동일 전압을 인가하는 조건에서도 각각의 전극에 흐르는 전압 크기를 다르게 하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a horizontal switching mode liquid crystal display device including: a lower substrate; pixel electrodes separately formed in a unit pixel area on the lower substrate; Each of the other pixel electrodes positioned on both sides of one of the pixel electrodes, which is used as a common electrode, is formed of a material having a different electrical conductivity, so that each electrode is applied even under the condition of applying the same voltage due to the difference in electrical conductivity of the electrodes. By varying the magnitude of the voltage flowing through the in-plane electric field formed between each electrode is characterized in that the overlap.
여기서, 상기 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계는 단위 화소 영역의 전체 영역에서 중첩되는 것을 특징으로 한다.Here, the in-plane electric field formed between the respective electrodes is characterized in that overlapping the entire area of the unit pixel area.
그리고 액정 분자의 배열을 위하여 상기 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들이 형성된 하부 기판상에 형성되는 배향막을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And an alignment layer formed on a lower substrate on which pixel electrodes separated in the unit pixel region are formed to align the liquid crystal molecules.
그리고 상기 배향막은, 액정 분자의 배열이 기판에 대하여 수평 방향을 갖도록 하는 수평 배향막이거나, 액정 분자의 배열이 기판에 대하여 수직 방향을 갖도록 하는 수직 배향막이거나, 액정 분자의 배열을 위하여 0°이상 90°이하의 러빙 방향을 갖는 것을 특징으로 한다.The alignment layer may be a horizontal alignment layer such that the arrangement of liquid crystal molecules may have a horizontal direction with respect to the substrate, or a vertical alignment layer such that the arrangement of liquid crystal molecules may have a vertical direction with respect to the substrate, or 0 ° or more and 90 ° for the alignment of liquid crystal molecules. It has the following rubbing direction, It is characterized by the above-mentioned.
그리고 상기 중첩되도록 형성되는 인플레인 전계에 의해 구동하는 액정은,양의 유전율 이방성을 갖는 것이거나, 음의 유전율 이방성을 갖는 것을 특징으로 한다.The liquid crystals driven by the in-plane electric field formed to overlap each other may have positive dielectric anisotropy or negative dielectric anisotropy.
그리고 상기 하부 기판상의 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들은,단위 화소 영역에서 액정 분자의 배향이 나누어지도록 하는 멀티도메인 구조를 갖도록 슬릿 형태로 서로 엇갈리게 패터닝되는 것을 특징으로 한다.The pixel electrodes separately formed in the unit pixel region on the lower substrate may be alternately patterned in a slit form to have a multi-domain structure in which the alignment of liquid crystal molecules is divided in the unit pixel region.
이와 같은 본 발명에 따른 수평스위칭 모드 액정 표시 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.Such a horizontal switching mode liquid crystal display according to the present invention has the following effects.
첫째, 각 화소 영역을 여러 개로 임의로 구분하는 경우에 구분된 각각의 영역에서 인플레인 전계가 중첩되도록 하여 수평전계의 범위를 넓힐 수 있다.First, in the case of arbitrarily dividing each pixel region into a plurality of pixels, the in-plane electric field may be overlapped in each divided region to widen the range of the horizontal electric field.
둘째, 액정층에 인가되는 수평 전계 전압의 크기를 세 개 또는 그 이상의 전압 레벨로 인가하여 투과율을 높일 수 있다.Second, transmittance may be increased by applying three or more voltage levels of the horizontal electric field voltage applied to the liquid crystal layer.
셋째, 화소 전극들에 동일 전압을 인가하는 조건에서도 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 할 수 있다.Third, the in-plane electric field formed between the respective electrodes may be overlapped even under the condition of applying the same voltage to the pixel electrodes.
넷째, 세기가 다른 각각의 인플레인 전계가 화소 영역의 임의의 영역에서 중첩되도록 하여 전계 인가시에도 회전하지 않는 영역을 없애 투과율을 높일 수 있다.Fourth, transmittance can be increased by eliminating areas that do not rotate even when an electric field is applied by allowing each inplane electric field having different intensities to overlap in an arbitrary area of the pixel area.
다섯째, 멀티 도메인 형성을 통해 액정 표시 장치의 넓은 시야각을 확보할 수 있다.Fifth, a wide viewing angle of the liquid crystal display may be secured by forming a multi domain.
여섯째, 수평 전계의 범위를 넓히고 투과율 및 시야각 특성을 향상시켜 저전압 구동을 가능하게 한다.Sixth, it is possible to drive the low voltage by widening the range of the horizontal electric field and improving the transmittance and viewing angle characteristics.
일곱째, 화소 전극들에 동일 전압을 인가하는 조건에서도 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 할 수 있어 전력 소모 및 구동 방식 측면에서 유리하다.Seventh, the in-plane electric field formed between the respective electrodes may be overlapped even under the condition of applying the same voltage to the pixel electrodes, which is advantageous in terms of power consumption and driving method.
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 전극 구조를 나타낸 구성도1 is a block diagram showing an electrode structure of a liquid crystal display according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 전계 형성을 나타낸 구성도2 is a configuration diagram showing electric field formation of a liquid crystal display according to the present invention.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 전계 형성에 따른 액정 분자의 분포와 투과율을 비교한 그래프3 and 4 are graphs comparing the distribution and transmittance of liquid crystal molecules according to electric field formation of the liquid crystal display according to the present invention.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 멀티도메인 형성을 위한 전극 구조를 나타낸 구성도5 and 6 are diagrams illustrating an electrode structure for forming a multi-domain of a liquid crystal display according to the present invention.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 전극 구조를 응용한 VA-IPS 모드 액정표시장치의 투과율을 비교한 그래프7 and 8 are graphs comparing the transmittances of the VA-IPS mode liquid crystal display using the electrode structure according to the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 전극 구조를 나타낸 구성도9 is a configuration diagram illustrating an electrode structure of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 전계 형성을 나타낸 구성도10 is a configuration diagram illustrating the electric field formation of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 전극 구조를 나타낸 구성도11 is a configuration diagram illustrating an electrode structure of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 전계 형성을 나타낸 구성도12 is a block diagram showing the formation of an electric field of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명에 따른 액정표시장치의 인가전압에 따른 투과율 곡선을 나타낸 그래프13 is a graph showing a transmittance curve according to an applied voltage of a liquid crystal display according to the present invention.
도 14와 도 15는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 전극 구조 및 전계 형성을 나타낸 구성도14 and 15 are diagrams illustrating an electrode structure and electric field formation of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 16과 도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 전극 구조 및 전계 형성을 나타낸 구성도16 and 17 are schematic diagrams illustrating an electrode structure and an electric field of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 18과 도 19는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 전극 구조 및 전계 형성을 나타낸 구성도18 and 19 are configuration diagrams illustrating an electrode structure and an electric field of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a horizontal switching mode liquid crystal display according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 수평 스위칭 모드액정 표시 장치의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Features and advantages of the horizontal switching mode liquid crystal display according to the present invention will be apparent from the detailed description of each embodiment.
본 발명은 액정 분자들을 기판에 평행한 평면상에서 회전시키는 수평 스위칭 모드의 액정 표시장치에서 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 한 것이다.The present invention is such that the in-plane electric field formed between each electrode overlaps in the liquid crystal display of the horizontal switching mode in which the liquid crystal molecules are rotated on a plane parallel to the substrate.
이를 위하여, 액정층에 인가되는 수평 전계 전압의 크기를 세 개 또는 그 이상의 전압 레벨로 인가하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 제 1 방법과, 화소 전극들의 형상 및 재질을 달리하여 동일 전압 인가 조건에서도 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 제 2 방법을 포함한다.To this end, the first method of applying the magnitude of the horizontal electric field voltage applied to the liquid crystal layer at three or more voltage levels to overlap the in-plane electric field formed between the respective electrodes, and the shape and material of the pixel electrodes And a second method of overlapping the in-plane electric field formed between the respective electrodes even under the same voltage application conditions.
먼저, 액정층에 인가되는 수평 전계 전압의 크기를 세 개 또는 그 이상의 전압 레벨로 인가하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 구성을 설명하면 다음과 같다.First, the configuration of applying the magnitude of the horizontal electric field voltage applied to the liquid crystal layer at three or more voltage levels to overlap the in-plane electric field formed between the respective electrodes is as follows.
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 전극 구조를 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 전계 형성을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing the electrode structure of the liquid crystal display device according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the electric field formation of the liquid crystal display device according to the present invention.
그리고 도 3과 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 전계 형성에 따른 액정 분자의 분포와 투과율을 나타낸 그래프이다.3 and 4 are graphs showing the distribution and transmittance of liquid crystal molecules according to electric field formation of the liquid crystal display according to the present invention.
본 발명은 액정 표시 장치에 형성되는 수평 전계의 범위가 넓어지도록 하여 IPS 모드나 FFS 모드에 비해 높은 투과율을 확보하기 위한 것으로, IPS 모드의 전극구조를 가지며 두 개의 전압 레벨이 아닌 세 개 또는 그 이상의 전압 레벨을 이용하는 구동 방식을 갖는 것이다.The present invention is to ensure a high transmittance compared to the IPS mode or FFS mode by widening the range of the horizontal electric field formed in the liquid crystal display device, has an electrode structure of the IPS mode, three or more than two voltage levels It has a driving method using a voltage level.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 하부 기판상에 형성되는 화소 전극과, 상기 화소 전극이 형성된 하부 기판상에 형성되는 배향막과, 하부 기판과 상부 기판 사이에 위치하여 상기 배향막에 의해 배향되는 액정층을 포함한다.A liquid crystal display according to the present invention includes a pixel electrode formed on a lower substrate, an alignment layer formed on a lower substrate on which the pixel electrode is formed, and a liquid crystal layer positioned between the lower substrate and the upper substrate and aligned by the alignment layer. Include.
여기서, 화소 전극은 세 개 이상의 전압 레벨을 형성할 수 있도록 한 것으로, 공통전극(화소 전극 C)을 중심으로 공통 전극의 양측으로 위치하는 다수 개의 전극들에 서로 다른 전압을 인가하는 것이다.Herein, the pixel electrode is configured to form three or more voltage levels, and different voltages are applied to a plurality of electrodes positioned on both sides of the common electrode with respect to the common electrode (pixel electrode C).
그리고 공통 전극을 중심으로 공통전극의 양측에 위치하는 다수 개의 전극들 중에 양측의 가장 외곽에 위치하는 전극들을 제외한 다른 전극들은 전압 레벨이 플로팅될 수 있다.In addition, among the plurality of electrodes positioned at both sides of the common electrode with respect to the common electrode, other electrodes except for the electrodes located at the outermost sides of the common electrode may have a voltage level.
그리고 공통 전극(화소 전극 C)을 중심으로 공통 전극의 양측으로 위치하는 다수 개의전극들은 전극 폭이 1 ㎛ ~ 10 ㎛ 이고, 전극 사이의 간격은 1 ㎛ ~30 ㎛로 형성되고, 각 화소 영역이 복수 개의 도메인을 갖도록 전극들이 배치된다.The plurality of electrodes positioned on both sides of the common electrode centering on the common electrode (pixel electrode C) has an electrode width of 1 μm to 10 μm, and an interval between the electrodes is formed of 1 μm to 30 μm, and each pixel region is The electrodes are arranged to have a plurality of domains.
그리고 액정층은 양의 유전율 이방성을 갖는 것이거나, 음의 유전율 이방성을 갖는 것이다.The liquid crystal layer has positive dielectric anisotropy or negative dielectric anisotropy.
그리고 배향막은 액정 분자의 배열이상, 하부 기판에 대하여 수평 방향을 갖도록 하는 수평 배향막이거나,액정 분자의 배열이 상, 하부 기판에 대하여 수직 방향을 갖도록 하는 수직 배향막이거나, 액정 분자의 배열을 위하여 0°이상 90°이하의 러빙 방향을 갖는 것이다.The alignment layer may be a horizontal alignment layer having a horizontal direction with respect to the lower substrate or more than an arrangement of liquid crystal molecules, or a vertical alignment layer having a vertical direction with respect to the upper and lower substrates, or 0 ° for the alignment of liquid crystal molecules. It has a rubbing direction of 90 degrees or less.
본 발명은 투과율의 개선, 넓은 시야각 확보, 저전력 구동을 위하여 세 개 또는 그 이상의 전압 레벨을 이용하여 액정 표시 장치를 구동하여 액정표시장치에 형성되는 수평 전계의 범위가 넓어지도록 한 것이다.The present invention drives the liquid crystal display using three or more voltage levels to improve transmittance, secure a wide viewing angle, and drive a low power, thereby widening the range of the horizontal electric field formed in the liquid crystal display.
이와 같은 본 발명에 따른 액정표시 장치는 IPS 모드나 FFS 모드의 액정 표시 장치에서 화소 전극 중앙부근과 화소 전극 사이에서 액정이 회전하지 못해 발생하는 낮은 투과율을 개선할 수 있도록 한 것이다.The liquid crystal display device according to the present invention is to improve the low transmittance caused by the liquid crystal does not rotate between the pixel electrode center and the pixel electrode in the IPS mode or FFS mode liquid crystal display device.
(제 1 실시 예)(First embodiment)
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시장치의 전극 구조를 나타낸 것으로, 투명 유리기판 또는 플라스틱 기판을 사용한 하부 기판 위에 세 개 또는 그 이상의 전압 레벨을 인가할 수 있는 화소 전극을 가지는 구조로 형성된다.1 illustrates an electrode structure of a horizontal switching mode liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention, wherein a pixel electrode capable of applying three or more voltage levels on a lower substrate using a transparent glass substrate or a plastic substrate It is formed into a structure having a.
즉, 하부 기판(100)상에 화소 전극들이 분리 형성되고, 분리 형성된 화소 전극들 중에 공통 전극으로 사용되는 화소 전극 C(200)의 양측에 다른 화소 전극 1(210) 및 화소 전극 2(220)이 형성되는 구조이다.That is, the pixel electrodes are separated on the lower substrate 100, and the other pixel electrodes 1 210 and the pixel electrode 2 220 are disposed on both sides of the pixel electrode C 200 that is used as a common electrode among the separated pixel electrodes. This is the structure that is formed.
이와 같은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에서 전극들의 레이아웃 구성은 도 5와 도 6에서와 같이 슬릿 형태로 서로 엇갈리게 패턴한다. In the horizontal switching mode liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention, the layout of the electrodes is alternately patterned in a slit form as shown in FIGS. 5 and 6.
또한, 공통전극으로 화소 전극 C(200), 화소 전극 1(210), 화소 전극 2(220) 중에서 어느 것도 사용할 수있음은 당연하다.In addition, any one of the pixel electrode C 200, the pixel electrode 1 210, and the pixel electrode 2 220 may be used as the common electrode.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의제 1 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 도 2에서와 같이, 공통 전극으로 사용되는 화소 전극 C(200)에 전압 (Vc)가 인가되고, 화소 전극 1(210)에 전압 (Vc+V1)이 인가되고, 화소 전극 2(220)에 전압 (Vc-V2)이 인가된다.In the horizontal switching mode liquid crystal display according to the first exemplary embodiment having the structure as described above, as shown in FIG. 2, the voltage V c is applied to the pixel electrode C 200 used as the common electrode, and the pixel electrode A voltage V c + V 1 is applied to 1 210, and a voltage V c -V 2 is applied to pixel electrode 2 220.
또한, 화소 전극 C(200)의 전압 레벨을 플로팅 되도록 할 수 있는데, 화소 전극 C(200)의 전압 레벨을 플로팅할 경우 화소 전극 1(210), 화소 전극 2(220)의 어느 하나를 공통 전극으로 사용할 수 있고, 각각의 전극에는 전압 (Vc+V1)와 전압 (Vc-V2)을 인가할 수 있다.In addition, the voltage level of the pixel electrode C 200 may be floated. When the voltage level of the pixel electrode C 200 is floated, one of the pixel electrode 1 210 and the pixel electrode 2 220 may be a common electrode. Each electrode can be applied with a voltage (V c + V 1 ) and a voltage (V c -V 2 ).
이와 같이 세 개 또는 그 이상의 전압 레벨을 이용하여 액정 표시 장치를 구동하는 것에 의해 다음과 같이 하나의 화소 영역에서 인플레인 전계가 중첩된다.By driving the liquid crystal display using three or more voltage levels as described above, the in-plane electric field is overlapped in one pixel area as follows.
도 2에서와 같이, 전압 (Vc)가 인가된 화소 전극 C(200)과 전압 (Vc+V1)이 인가된 화소 전극 1(210) 사이 및 전압 (Vc)가 인가된 화소 전극 C(200)과 전압 (Vc-V2)이 인가된 화소 전극 2(220) 사이에 각각 제 1 인플레인 전계(In-plane field)가 형성되고, 화소 전극 C(200)를 중심으로 양측에 위치하는 전압 (Vc+V1)이 인가된 화소 전극 1(210)과 전압 (Vc-V2)이 인가된 화소 전극 2(220) 사이에 제 2 인플레인 전계가 형성된다.A as shown in FIG. 2, the voltage (V c) that is applied to a pixel electrode C (200) and a voltage (V c + V 1) is applied to the pixel electrode 1 210, and between the voltage (V c) applied to the pixel electrode First in-plane fields are formed between the C 200 and the pixel electrode 2 220 to which the voltage V c -V 2 is applied, and both sides of the pixel electrode C 200 are formed. A second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 210 to which the voltage V c + V 1 is applied and the pixel electrode 2 220 to which the voltage V c -V 2 is applied.
이와 같이 세 개의 전압 레벨을 이용하는 경우 Vc의 전압을 인가한 화소 전극C(200)을 기준으로 양쪽의 화소 전극 1(210)에 전압 (Vc+V1)이 인가되고, 화소전극 2(220)에 전압 (Vc-V2)이 인가하여 세 개의 전압 레벨을 형성하여 인플레인 전계가 화소 영역에서 중첩 형성되도록 하여 일반적인 IPS 모드나 FFS 모드에서 액정이 회전하지 못하여 투과율 감소를 일으켰던 부분까지 액정을 회전시켜 높은 투과율을 제공한다. Thus, when using the three voltage levels is applied to the voltage (V c + V 1) to the pixel electrode 1 (210) on each side, based on the pixel electrode C (200), applying a voltage of V c, the pixel electrode 2 ( The voltage (V c -V 2 ) is applied to 220 to form three voltage levels so that the in-plane electric field is overlapped in the pixel region, so that the liquid crystal does not rotate in the general IPS mode or FFS mode, resulting in a decrease in transmittance. The liquid crystal is rotated to provide high transmittance.
도 3은 기존의 IPS 모드 액정표시장치의 전계 형성에 따른 액정 분자의 분포와 투과율을 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 전계 형성에 따른 액정 분자의 분포와 투과율을 나타낸 것이다.3 shows the distribution and transmittance of liquid crystal molecules according to the electric field formation of the conventional IPS mode liquid crystal display, and FIG. 4 shows the distribution and transmittance of liquid crystal molecules according to the electric field formation of the liquid crystal display according to the present invention.
기존의 IPS 모드를 사용하는 액정표시장치는 두 개의 전압 레벨을 이용할 수 있는 전극 구조를 갖고 있으며, 공통전극으로 사용하는 전극 C에 Vc의 전압을 인가하고 전극 1과 전극 2에는 같은 전압 (Vc + V 또는 Vc - V)을 인가하여 전극들 사이에 인플레인 전계를 형성하게 된다.The liquid crystal display using the conventional IPS mode has an electrode structure that can use two voltage levels, applies a voltage of V c to electrode C used as a common electrode, and applies the same voltage (V) to electrode 1 and electrode 2. c + V or V c -V) is applied to form an in-plane electric field between the electrodes.
도 3에서와 같이 액정분자들이 전극 사이에서는 모두 회전하지만, 전극중심부에서는 액정분자들이 회전하지 못하여 투과율이 감소하게 된다.As shown in FIG. 3, all of the liquid crystal molecules rotate between the electrodes, but the liquid crystal molecules do not rotate in the electrode center part, thereby decreasing transmittance.
이에 비하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 기본 전극구조를 바탕으로 액정표시장치의 전계 형성에 따른 액정 분자의 분포와 그에 따른 투과율 특성을 나타낸 도 4에서 보면 다음과 같은 투과율 향상 특성을 나타낸다.In contrast, based on the basic electrode structure of the liquid crystal display according to the present invention, FIG. 4 shows the distribution of liquid crystal molecules according to the formation of the electric field of the liquid crystal display and the transmittance characteristics thereof.
여기서, 구동전압 V1 = V2 = V를 가정한 것으로, 기존의 IPS 모드를 사용하는 액정표시장치와 달리 화소 전극 1과 화소 전극 2 사이에도 인플레인 전계가 형성되기 때문에 화소 전극 C(공통전극)의 중심부에서의 액정분자들이 대부분 회전하는 것을 알 수 있다. 이에 의해, 액정표시장치의 투과율이 상승하는 것을 나타내고 있다.Here, assuming that the driving voltage V 1 = V 2 = V, unlike the liquid crystal display device using the conventional IPS mode, because the in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 and the pixel electrode 2, the pixel electrode C (common electrode It can be seen that most of the liquid crystal molecules in the center of the rotation. This indicates that the transmittance of the liquid crystal display device is increased.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 멀티도메인 형성을 위한 전극 구조를 나타낸 구성도이다.5 and 6 are configuration diagrams showing an electrode structure for forming a multi-domain of the liquid crystal display according to the present invention.
본 발명에 따른 수평 스위칭 모드액정 표시 장치에서 전극들은 슬릿 형태로 서로 엇갈리게 패터닝한다.In the horizontal switching mode liquid crystal display according to the present invention, the electrodes are alternately patterned in a slit form.
여기서, 공통 전극(화소 전극C)(400)을 중심으로 공통 전극의 양측으로 위치하는 다수 개의 화소 전극들(410)(420)은 전극 폭이 1 ㎛ ~ 10 ㎛ 이고, 전극 사이의 간격은 1 ㎛ ~30 ㎛로 형성되고, 각 화소 영역이 복수 개의 도메인을 갖도록 전극들이 배치되는 것이 바람직하다.Here, the plurality of pixel electrodes 410 and 420 positioned at both sides of the common electrode with respect to the common electrode (pixel electrode C) 400 have an electrode width of 1 μm to 10 μm, and a gap between the electrodes is 1. It is preferable that the electrodes are formed to have a thickness of 30 µm to 30 µm, and the pixel regions have a plurality of domains.
이와 같은 전극 패턴은 도 5와 도 6에서의 구조로 한정되는 것이 아니고, 다른 구조 및 형태로 패터닝할 수 있음은 당연하다.Such an electrode pattern is not limited to the structures in FIGS. 5 and 6, and may be patterned into other structures and shapes.
이와 같은 전극들을 슬릿 형태로 서로 엇갈리게 패터닝하여 멀티도메인을 형성하는 것에 의해 액정표시장치의 넓은 시야각을 확보할 수 있다.Such electrodes are patterned alternately in a slit form to form a multi-domain to secure a wide viewing angle of the liquid crystal display.
도 7은 기존의 IPS 전극 구조를 응용한 VA-IPS 모드 액정표시장치의 투과율을 나타낸 것이다.7 shows the transmittance of the VA-IPS mode liquid crystal display device applying the conventional IPS electrode structure.
기존의 VA-IPS(Vertical Alignment-In Plane Switching)모드는 기본적으로 액정분자들을 수직으로 배열시키기 위한 수직 배향제를 사용하게 된다. 이 모드는 초기에 어두운 상태를 가진다. 공통전극으로 사용하는 화소 전극 C에 Vc의 전압을 인가하고 화소 전극 1과 화소 전극 2에는 같은 전압 (Vc + V 또는 Vc - V)을 인가하여 전극들 사이에 인플레인 전계를 형성하게 되면, 수직으로 배열된 액정 분자들이 수평으로 배열되어 밝은 상태를 가지게 된다.Conventional Vertical Alignment-In Plane Switching (VA-IPS) mode basically uses a vertical alignment agent for vertically arranging liquid crystal molecules. This mode initially has a dark state. A voltage of V c is applied to the pixel electrode C used as a common electrode, and the same voltage (V c + V or V c -V) is applied to the pixel electrode 1 and the pixel electrode 2 to form an in-plane electric field between the electrodes. In this case, the vertically aligned liquid crystal molecules are arranged horizontally to have a bright state.
하지만, IPS 모드의 특성상 액정이 회전하지 못하는 부분이 발생하기 때문에 투과율이 낮은 단점이 있다.However, due to the characteristics of the IPS mode, the liquid crystal does not rotate, there is a disadvantage that the transmittance is low.
도 8은 본 발명에 따른 전극 구조를 응용한 VA-IPS 모드 액정표시장치의 투과율을 나타낸 것이다.8 shows the transmittance of the VA-IPS mode liquid crystal display device applying the electrode structure according to the present invention.
수평 전계를 형성하기 위한 전극구조는 본 발명에서 제안하는 구조를 사용하며, 수직 배열된 액정 분자들을 수평 전계를 형성하여 회전시켜 밝은 상태를 구현하게 된다.The electrode structure for forming a horizontal electric field uses the structure proposed in the present invention, and realizes a bright state by rotating the vertically aligned liquid crystal molecules by forming a horizontal electric field.
본 발명에 따른 전극 구조를 사용할 경우 기존의 VA-IPS 모드에서 액정 분자들이 회전하지 못했던 부분들이 회전하게 되어 기존의 모드에 비해 5% 이상의 높은 투과율을 확보할 수 있다.In the case of using the electrode structure according to the present invention, the liquid crystal molecules cannot rotate in the conventional VA-IPS mode, so that a transmittance of 5% or more can be secured compared to the conventional mode.
(제 2 실시 예)(Second embodiment)
이하에서 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 전극 구조에 관하여 설명한다.Hereinafter, an electrode structure of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention will be described.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 전극 구조를 나타낸 구성도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 전계 형성을 나타낸 구성도이다.FIG. 9 is a diagram illustrating an electrode structure of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment. FIG. 10 is a diagram illustrating electric field formation of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment.
도 1, 2와 같은 전극 구조에 전압 레벨을 추가하는 경우의 전극 구조를 나타낸 것으로, 하부 기판(600)상에 화소 전극들이 분리 형성되고, 분리 형성된 화소 전극들 중에 공통 전극으로 사용되는 화소 전극(610)의 양측에 다른 화소 전극 1, 3(611)(613) 및 화소 전극 2,4(612)(614)이 형성되는 구조이다.1 and 2 illustrate an electrode structure in which a voltage level is added to an electrode structure, in which pixel electrodes are separated on a lower substrate 600, and a pixel electrode used as a common electrode among the separated pixel electrodes ( The pixel electrodes 1, 3 (611) 613 and the pixel electrodes 2, 4 612, 614 are formed on both sides of the 610.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의제 2 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 도 9에서와 같이, 공통 전극으로 사용되는 화소 전극(610)에 전압 (Vc)가 인가되고, 화소 전극 1(611)에 전압 (Vc-V2)이 인가되고, 화소 전극 3(613)에 전압 (Vc-V4)이 인가되고 화소 전극2(612)에 전압 (Vc+V1)이 인가되고, 화소 전극 4(614)에 전압(Vc+V3)이 인가된다.In the horizontal switching mode liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, the voltage V c is applied to the pixel electrode 610 used as the common electrode, and the pixel electrode 1 611 voltage (V c -V 2), the voltage (V c + V 1) is applied to the pixel electrode 3 613 voltage (V c -V 4) is applied and the pixel electrode 2 (612) in this The voltage V c + V 3 is applied to the pixel electrode 4 614.
예를 들어, 전극에 인가되는 전압 레벨은 Vc를 기준으로 Vc-V2가 -1 V라면 , Vc-V4는 -3 V가 인가되는 형태가 되고 Vc+V1이 +1 V 라면 Vc+V3는 +3 V가 인가되는 형태가 될 수 있다.For example, if V c -V 2 is -1 V based on Vc, V c -V 4 becomes -3 V and V c + V 1 is +1 V. If V c + V 3 may be a form that +3 V is applied.
그리고 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에서 화소 전극1(611) 및 화소 전극 2(612)는 플로팅 될 수 있다.In the horizontal switching mode liquid crystal display according to the second exemplary embodiment, the pixel electrode 1 611 and the pixel electrode 2 612 may be floated.
이와 같이 다섯 개의 전압 레벨을 이용하여 액정 표시 장치를 구동하는 것에 의해 다음과 같이 하나의 화소 영역에서 인플레인 전계가 중첩되도록 형성된다.As described above, by driving the liquid crystal display using five voltage levels, the in-plane electric field is formed to overlap in one pixel area as follows.
도 9에서와 같이, 화소 전극3(613)과 화소 전극 1(611), 화소 전극1(611)과 공통 전극으로 사용되는 화소 전극(610), 공통 전극으로 사용되는 화소전극(610)과 화소 전극 2(612), 화소 전극 2(612)와 화소 전극 4(614) 사이에 제 1 인플레인 전계가 형성되고, 화소 전극 3(613)과 공통 전극으로 사용되는 화소 전극(610), 화소 전극 1(611)과 화소 전극 2(612), 공통 전극으로 사용되는 화소전극(610)과 화소 전극 4(614) 사이에 제 2 인플레인 전계가 형성되고, 화소 전극 3(613)과 화소 전극 4(614) 사이에 제 3 인플레인 전계가 형성되어 화소 영역의 전체 영역에서 제 1, 2, 3 인플레인 전계가 중첩되도록 형성된다.As shown in FIG. 9, the pixel electrode 3 613 and the pixel electrode 1 611, the pixel electrode 610 used as the common electrode, and the pixel electrode 610 used as the common electrode, and the pixel A first in-plane electric field is formed between the electrode 2 612, the pixel electrode 2 612, and the pixel electrode 4 614, and the pixel electrode 610 and the pixel electrode used as the common electrode with the pixel electrode 3 613. A second in-plane electric field is formed between the first electrode 611 and the pixel electrode 2 612, the pixel electrode 610 used as the common electrode, and the pixel electrode 4 614, and the pixel electrode 3 613 and the pixel electrode 4. A third inplane electric field is formed between the 614s so that the first, second, and third inplane electric fields overlap each other in the entire region of the pixel area.
도 10은 도 9의 전극구조를 바탕으로 5개의 전압레벨을 이용할 경우의 액정표시장치의 전계 형성에 따른 액정 분자 분포와 그에 따른 투과율 특성을 나타낸 것이다.FIG. 10 illustrates the distribution of liquid crystal molecules and its transmittance characteristics according to the formation of an electric field in the liquid crystal display when five voltage levels are used based on the electrode structure of FIG. 9.
여기서, 구동전압 V1 = V2 = V를 가정한 것으로, 액정의 회전 범위가 넓어 짐으로써 투과율이 향상되는 것을 나타내고 있다. 각 전극 사이에 모두 인플레인 전계가 형성됨으로써 투과율이 향상되는 것을 나타낸다.It is assumed here that the driving voltage V 1 = V 2 = V, which indicates that the transmittance is improved by widening the rotation range of the liquid crystal. It is shown that the transmittance is improved by forming an in-plane electric field between each electrode.
(제 3 실시 예)(Third embodiment)
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 전극 구조를 나타낸 구성도이고, 도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 전계 형성을 나타낸 구성도이다.FIG. 11 is a block diagram illustrating an electrode structure of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment. FIG. 12 is a block diagram showing electric field formation of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment.
도 11은 전압레벨이 하나가 더 추가될 경우의 패턴 전극 형성시에는 절연막을 형성하여 화소 전극들을 패터닝하는 본발명의 제 3 실시 예에 따른 전극 구조를 나타낸 것이다.FIG. 11 illustrates an electrode structure according to a third exemplary embodiment of the present invention for patterning pixel electrodes by forming an insulating layer when forming a pattern electrode when one voltage level is added.
하부 기판(800)상에 화소 전극들이 분리 형성되고, 분리 형성된 화소 전극들중에 공통 전극으로 사용되는 화소 전극(810)의 양측에 다른 화소 전극 3(813) 및 화소 전극 4(814)이 형성되고, 화소 전극(810),화소 전극3(813),화소 전극 4(814)상에 절연막이 형성되고 절연막상에 다른 화소 전극 1(811) 및 화소 전극 2(812)이 형성되는 구조이다.Pixel electrodes are separated on the lower substrate 800, and other pixel electrodes 3 813 and pixel electrodes 4 814 are formed on both sides of the pixel electrode 810 used as a common electrode among the separated pixel electrodes. The insulating film is formed on the pixel electrode 810, the pixel electrode 3 813, and the pixel electrode 4 814, and the other pixel electrode 1 811 and the pixel electrode 2 812 are formed on the insulating film.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의제 3 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 도 11에서와 같이, 공통 전극으로 사용되는 화소 전극(810)에 전압 (Vc)가 인가되고, 화소 전극 1(811)에 전압 (Vc-V2)이 인가되고, 화소 전극 3(813)에 전압 (Vc-V4)이 인가되고 화소 전극2(812)에 전압 (Vc+V1)이 인가되고, 화소 전극 4(814)에 전압(Vc+V3)이 인가된다.In the horizontal switching mode liquid crystal display according to the third exemplary embodiment having the above structure, as shown in FIG. 11, the voltage V c is applied to the pixel electrode 810 used as the common electrode, and the pixel electrode 1 811 voltage (V c -V 2), the voltage (V c + V 1) is applied to the pixel electrode 3 813 voltage (V c -V 4) is applied and the pixel electrode 2 (812) in this The voltage V c + V 3 is applied to the pixel electrode 4 814.
예를 들어, 전극에 인가되는 전압 레벨은 Vc를 기준으로 Vc-V2가 -1 V라면 , Vc-V4는 -3 V가 인가되는 형태가 되고 Vc+V1이 +1 V 라면 Vc+V3는 +3 V가 인가되는 형태가 될 수 있다.For example, if V c -V 2 is -1 V based on Vc, V c -V 4 becomes -3 V and V c + V 1 is +1 V. If V c + V 3 may be a form that +3 V is applied.
그리고 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에서 화소 전극1(811) 및 화소 전극 2(812)는 플로팅 될 수 있다.In the horizontal switching mode liquid crystal display according to the third exemplary embodiment, the pixel electrode 1 811 and the pixel electrode 2 812 may be floated.
이와 같이 다섯 개의 전압 레벨을 이용하여 액정 표시 장치를 구동하는 것에 의해 다음과 같이 하나의 화소 영역에서 인플레인 전계와 프린지 전계가 중첩되도록 형성된다.By driving the liquid crystal display using five voltage levels as described above, the in-plane and fringe fields are overlapped in one pixel area as follows.
도 11에서와 같이, 화소 전극3(813)과 화소 전극 1(811), 화소 전극1(811)과 공통 전극으로 사용되는 화소 전극(810), 공통 전극으로 사용되는 화소전극(810)과 화소 전극 2(812), 화소 전극 2(812)와 화소 전극 4(814) 사이에 제 1 인플레인 전계가 형성되고, 화소 전극 1(811)과 화소 전극 2(812) 사이에 제 2 인플레인 전계가 형성되고, 화소 전극 3(813)과 공통 전극으로 사용되는 화소 전극(810), 공통 전극으로 사용되는 화소 전극(810)과 화소 전극 4(814) 사이에제 3 인플레인 전계가 형성되고, 화소 전극 3(813)과 화소 전극 4(814) 사이에 제 4 인플레인 전계가 형성되어 화소 영역의 전체 영역에서 제 1, 2, 3, 4인플레인 전계가 중첩되도록 형성된다.As shown in FIG. 11, the pixel electrode 3 813 and the pixel electrode 1 811, the pixel electrode 810 used as the common electrode with the pixel electrode 1 811, and the pixel electrode 810 and the pixel used as the common electrode. A first in-plane electric field is formed between the electrode 2 812, the pixel electrode 2 812, and the pixel electrode 4 814, and the second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 811 and the pixel electrode 2 812. A third in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 813 and the pixel electrode 810 used as the common electrode, the pixel electrode 810 used as the common electrode, and the pixel electrode 4 814. A fourth in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 813 and the pixel electrode 4 814 so that the first, second, third, and fourth in-plane electric fields overlap each other in the entire pixel area.
본 발명의 제 3 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 하나의 층(layer)에 모든 전극들을 형성하는 경우 실제 패턴 전극 형성시 전극 형성이 어렵기 때문에 절연막을 사용하여 절연막 층을 포함한 3개의 층(Layer) 구조로 전극들을 형성한 것이다.In the horizontal switching mode liquid crystal display according to the third exemplary embodiment of the present invention, when all the electrodes are formed in one layer, it is difficult to form the electrode when the actual pattern electrode is formed. Electrodes are formed in a layer structure.
이와 같이 층을 달리하여 전극들을 형성하는 경우에는 사로 다른 층의 전극 사이에도 전계가 형성되어 중첩된다.As described above, when electrodes are formed by different layers, an electric field is also formed between the electrodes of different layers.
도 12는 도 11의 전극 구조를 바탕으로 본 발명에 따른 5개의 전압레벨을 이용할 경우의 액정표시장치의 전계 형성에 따른 액정 분자 분포와 그에 따른 투과율 특성을 나타낸 것이다.FIG. 12 shows the distribution of liquid crystal molecules and their transmittance characteristics according to the electric field formation of the liquid crystal display when the five voltage levels according to the present invention are used based on the electrode structure of FIG. 11.
여기서, 구동전압 V1 = V2 = V를 가정한 것으로, 인플레인 전계와 프린지 전계의 중첩에 의해 액정의 회전 범위가 커짐에 따라서 도 10에 비해 40% 이상의 투과율 영역이 커짐에 따라 투과율이 더 향상되는 것을 나타낸다.Here, it is assumed that the driving voltage V 1 = V 2 = V. As the rotation range of the liquid crystal increases due to the overlap of the in-plane and fringe fields, the transmittance becomes higher as the transmittance region of 40% or more becomes larger than that of FIG. Indicates improvement.
이와 같은 본 발명에 따른 수평스위칭 모드 액정 표시 장치는 공통 전극을 중심으로 일측에 위치하는 화소 전극들에 인가되는 전압 레벨을 외곽에 위치하는 전극으로 갈수록 증가시키고, 타측에 위치한 화소 전극들에 인가되는 전압 레벨을 외곽에 위치하는 전극으로 갈수록 감소시키는 방법으로 서로 다른 레벨의 전압을 전극에 인가할 수 있다.In the horizontal switching mode liquid crystal display according to the present invention, the voltage level applied to the pixel electrodes positioned on one side of the common electrode increases toward the outer electrode and is applied to the pixel electrodes positioned on the other side. Voltages of different levels may be applied to the electrodes by decreasing the voltage level toward the electrode positioned at the outer side.
또한, 형성된 각각의 패턴전극에 전압을 인가할 수도 있지만 화소 전극 및 최외각의 전극 이외 다른 전극은 플로팅(floating)시킴으로써 두 전압 레벨 사이에 자동으로 전압이 인가되는 형태로 구동하는 것도 가능하다.In addition, although a voltage may be applied to each of the formed pattern electrodes, it is also possible to drive in a form in which voltage is automatically applied between two voltage levels by floating the electrodes other than the pixel electrode and the outermost electrode.
도 13은 기존의 IPS 모드와 FFS모드를 사용하는 액정표시장치와 본 발명에서 제안하는 화소 전극 구조를 사용하여 각각 3 개의전압레벨, 5 개의 전압레벨(하나의 layer와 세 개의 layer)을 사용하는 액정표시장치의 구동전압 V = V1 = V2에 따른 투과율 특성을 나타낸 것이다. FFS 모드와 IPS 모드에 비해5% 이상의 투과율 상승과 2 V의 구동전압 감소를 나타내고 있다.FIG. 13 illustrates a liquid crystal display using the conventional IPS mode and the FFS mode, and using three voltage levels and five voltage levels (one layer and three layers), respectively, using the pixel electrode structure proposed in the present invention. The transmittance characteristics according to the driving voltage V = V 1 = V 2 of the liquid crystal display are shown. Compared to the FFS mode and the IPS mode, the transmittance is increased by more than 5% and the driving voltage is reduced by 2V.
이와 같은 본 발명은 기존의 IPS 모드나 FFS 모드와 마찬가지로 넓은 시야각 특성을 유지하면서, 세 개 또는 그 이상의 전압 레벨을 이용하여 수평 전계를 형성함으로써 기존의IPS 모드와 FFS 모드의 화소 전극 간에서의 낮은 투과율을 향상시킬 수 있으며, 저전압 구동이 가능한 수평 스위칭 액정표시장치를 제공한다.As described above, the present invention forms a horizontal electric field using three or more voltage levels while maintaining a wide viewing angle characteristic as in the conventional IPS mode or the FFS mode. Provided is a horizontal switching liquid crystal display device capable of improving transmittance and enabling low voltage driving.
이하에서 화소 전극들의 형상 및 재질을 달리하여 동일 전압 인가 조건에서도 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 구성을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a configuration in which the in-plane electric field formed between the respective electrodes overlaps with each other by changing the shape and material of the pixel electrodes is as follows.
도 14와 도 15는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 액정표시장치의 전극 구조 및 전계 형성을 나타낸 구성도이다.14 and 15 are schematic diagrams illustrating an electrode structure and an electric field of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
그리고 도 16과 도 17은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 액정표시장치의 전극 구조 및 전계 형성을 나타낸 구성도이고, 도 18과 도 19는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 액정표시장치의 전극 구조 및 전계 형성을 나타낸 구성도이다.16 and 17 are schematic diagrams illustrating an electrode structure and electric field formation of a liquid crystal display according to a fifth exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 18 and 19 are schematic diagrams of a liquid crystal display according to a sixth exemplary embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows electrode structure and electric field formation.
본 발명은 액정 표시 장치에 형성되는 수평 전계의 범위가 넓어지도록 하여 IPS 모드나 FFS 모드에 비해 높은 투과율을 확보하기 위한 것으로, IPS 모드의 전극구조를 가지며 동일 전압 인가 조건에서도 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 구동 방식을 갖는 것이다.The present invention is to ensure a high transmittance compared to the IPS mode or FFS mode by widening the range of the horizontal electric field formed in the liquid crystal display device, has an electrode structure of the IPS mode and between each electrode even under the same voltage application conditions It has a driving scheme to overlap the in-plane electric field formed.
이와 같이 상기 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계는 단위 화소 영역의 전체 영역에서 중첩되는 것이 바람직하다.As such, the in-plane electric field formed between the respective electrodes is preferably overlapped in the entire region of the unit pixel region.
마찬가지로, 본 발명의 제 4 내지 제 6 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 하부 기판상에 형성되는 화소 전극과, 상기 화소 전극이 형성된 하부 기판상에 형성되는 배향막과, 하부 기판과 상부 기판 사이에 위치하여 상기 배향막에 의해 배향되는 액정층을 포함한다.Similarly, the liquid crystal display according to the fourth to sixth embodiments of the present invention includes a pixel electrode formed on the lower substrate, an alignment layer formed on the lower substrate on which the pixel electrode is formed, and a position between the lower substrate and the upper substrate. And a liquid crystal layer oriented by the alignment film.
여기서, 화소 전극은 세 개 이상의 전압 레벨을 형성할 수 있도록 한 것으로, 공통 전극(화소 전극 C)을 중심으로 공통 전극의 양측으로 위치하는 다수 개의 전극들에 동일한 크기의 전압을 인가하는 조건에서 전극 형성 물질, 전극 두께 및 너비를 다르게 하는 것에 의해 전력 전달 효율이 각각의 전극에서 차이가 나도록 한 것이다.Herein, the pixel electrode may be configured to form three or more voltage levels. The pixel electrode is formed under the condition of applying the same voltage to a plurality of electrodes positioned on both sides of the common electrode with respect to the common electrode (pixel electrode C). By varying the forming material, electrode thickness and width, the power transfer efficiency is different at each electrode.
전극 형성 물질을 다르게 하는 경우에는 각각의 전극의 전기 전도도 차이에 의해 동일한 크기의 전압을 인가하는 경우에도 전극에 실제로 흐르는 전압 크기는 달라진다.In the case of different electrode forming materials, even when voltages of the same magnitude are applied due to the difference in electrical conductivity of each electrode, the magnitude of the voltage actually flowing to the electrode is different.
또한, 전극 두께 및 너비를 다르게 하는 경우에는 단면적의 차이에 의해 저항값이 달라져 각각의 전극에 동일한 크기의 전압을 인가하는 경우에도 전극에 실제로 흐르는 전압 크기는 달라진다.In addition, in the case where the electrode thickness and width are different, the resistance value is changed by the difference in the cross-sectional area, and even when a voltage having the same magnitude is applied to each electrode, the voltage actually flowing to the electrode is different.
이와 같이 동일한 크기의 전압을 인가하는 조건에서 각각의 전극에 실제로 흐르는 전압의 크기가 달라 액정층에 가해지는 전계들이 중첩 형성된다.Thus, under the condition of applying the voltage of the same magnitude, the magnitude of the voltage actually flowing to each electrode is different so that the electric fields applied to the liquid crystal layer are overlapped.
그리고 공통 전극을 중심으로 공통 전극의 양측에 위치하는 다수 개의 전극들중에 양측의 가장 외곽에 위치하는 전극들을 제외한 다른 전극들은 전압 레벨이 플로팅될 수 있다.In addition, among the plurality of electrodes positioned at both sides of the common electrode with respect to the common electrode, other electrodes except for the electrodes located at the outermost sides of the common electrode may have a voltage level.
그리고 공통 전극(화소 전극 C)을 중심으로 공통 전극의 양측으로 위치하는 다수 개의 전극들은 전극 폭이 1 ㎛ ~ 10 ㎛ 이고, 전극 사이의 간격은 1 ㎛ ~ 30 ㎛로 형성되고, 각 화소 영역이 복수 개의 도메인을 갖도록 전극들이 배치된다.The plurality of electrodes positioned on both sides of the common electrode centering on the common electrode (pixel electrode C) has an electrode width of 1 μm to 10 μm, and an interval between the electrodes is 1 μm to 30 μm, and each pixel region is The electrodes are arranged to have a plurality of domains.
그리고 액정층은 양의 유전율 이방성을 갖는 것이거나, 음의 유전율 이방성을 갖는 것이다.The liquid crystal layer has positive dielectric anisotropy or negative dielectric anisotropy.
그리고 배향막은 액정 분자의 배열이 상, 하부 기판에 대하여 수평 방향을 갖도록 하는 수평 배향막이거나, 액정 분자의 배열이 상, 하부 기판에 대하여 수직 방향을 갖도록 하는 수직 배향막이거나, 액정 분자의 배열을 위하여 0°이상 90°이하의 러빙 방향을 갖는 것이다.The alignment layer may be a horizontal alignment layer such that the arrangement of liquid crystal molecules may have a horizontal direction with respect to the upper and lower substrates, or a vertical alignment layer such that the arrangement of liquid crystal molecules may have a vertical direction with respect to the upper and lower substrates, or 0 for the alignment of liquid crystal molecules. It has a rubbing direction of not less than 90 °.
본 발명의 제 4 내지 제 6 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 투과율의 개선, 넓은 시야각 확보, 효율적인 구동 및 저전력 구동을 위하여 동일한 전압을 인가하는 조건에서 다른 크기의 전계들이 중첩되도록 하는 방식으로 액정 표시 장치를 구동하여 액정표시장치에 형성되는 수평 전계의 범위가 넓어지도록 한 것이다.In the liquid crystal display according to the fourth to sixth embodiments of the present invention, liquid crystal displays are formed in such a manner that electric fields of different sizes are overlapped under the conditions of applying the same voltage for improving transmittance, securing a wide viewing angle, efficient driving, and low power driving. By driving the device, the range of the horizontal electric field formed in the liquid crystal display device is widened.
이와 같은 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 IPS 모드나 FFS 모드의 액정 표시 장치에서 화소 전극 중앙부근과 화소 전극 사이에서 액정이 회전하지 못해 발생하는 낮은 투과율을 개선할 수 있도록 한 것이다.The liquid crystal display according to the present invention is to improve the low transmittance caused by the liquid crystal does not rotate between the center of the pixel electrode and the pixel electrode in the liquid crystal display of the IPS mode or FFS mode.
(제 4 실시 예)(Fourth embodiment)
도 14는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치의 전극 구조를 나타낸 것으로, 투명 유리기판 또는 플라스틱 기판을 사용한 하부 기판 위에 서로 다른 단면적을 갖도록 전극 형성 두께를 다르게 한 것이다.FIG. 14 is a view illustrating an electrode structure of a horizontal switching mode liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention, in which electrode formation thicknesses are different on a lower substrate using a transparent glass substrate or a plastic substrate.
즉, 하부 기판(100)상에 화소 전극들이 분리 형성되고, 분리 형성된 화소 전극들 중에 공통 전극으로 사용되는 화소 전극C(200)의 양측에 다른 화소 전극 1(210) 및 화소 전극 2(220)이 형성되는 구조이다.That is, the pixel electrodes are separated on the lower substrate 100, and the other pixel electrodes 1 210 and the pixel electrode 2 220 are disposed on both sides of the pixel electrode C 200, which is used as a common electrode among the separated pixel electrodes. This is the structure that is formed.
여기서, 공통전극으로 화소 전극C(200), 화소 전극 1(210), 화소 전극 2(220) 중에서 어느 것도 사용할 수 있음은 당연하다.Here, of course, any one of the pixel electrode C 200, the pixel electrode 1 210, and the pixel electrode 2 220 may be used as the common electrode.
전극들의 너비는 동일하고, 전극들 간의 간격(A)은 모두 동일하다.The widths of the electrodes are the same, and the spacing A between the electrodes is all the same.
그리고 화소 전극2(220)의 형성 두께(B), 화소 전극C(200)의 형성 두께(C),화소 전극1(210)의 형성 두께(C)는 각각 다르게 형성되는 구조이다.(D > C > B)In addition, the formation thickness B of the pixel electrode 2 220, the formation thickness C of the pixel electrode C 200, and the formation thickness C of the pixel electrode 1 210 are different from each other. C> B)
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 도 15에서와 같이, 공통 전극으로 사용되는 화소 전극 C(200)에 전압 (Vc)가 인가되고, 화소 전극 1(210) 및 화소 전극 2(220)에 특정 레벨의 전압을 동일하게 인가해도 화소 전극 1(210)와 화소 전극 2(220)에는 서로 다른 크기의 전압이 흐르게 된다.In the horizontal switching mode liquid crystal display according to the fourth exemplary embodiment having the structure as described above, as shown in FIG. 15, the voltage V c is applied to the pixel electrode C 200 used as the common electrode, and the pixel electrode Even when the voltage of a certain level is equally applied to the first 210 and the second pixel electrode 220, voltages having different magnitudes flow through the first electrode 210 and the second pixel electrode 220.
이와 같이 전극 형성 두께를 다르게 하는 구조에 의해 동일 전압 인가 조건에서도 다음과 같이 하나의 화소 영역에서 인플레인 전계가 중첩된다.As described above, the in-plane electric field is overlapped in one pixel area even under the same voltage application condition due to the structure of different electrode formation thickness.
도 15에서와 같이, 화소 전극 C(200)과 화소 전극 1(210) 사이, 화소 전극 C(200)과 화소 전극 2(220) 사이에 각각 제 1 인플레인 전계(In-plane field)가 형성되고, 화소 전극 C(200)를 중심으로 양측에 위치하는 화소 전극 1(210)과 화소 전극 2(220) 사이에 제 2 인플레인 전계가 형성된다.As shown in FIG. 15, a first in-plane field is formed between the pixel electrode C 200 and the pixel electrode 1 210 and between the pixel electrode C 200 and the pixel electrode 2 220, respectively. The second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 210 and the pixel electrode 2 220 positioned at both sides of the pixel electrode C 200.
이와 같이 전극 형성 두께를 다르게 하여 단면적이 차이가 나도록 하는 구조에 의해 동일 전압 인가 조건에서도 인플레인 전계가 화소 영역에서 중첩 형성되도록 하여 일반적인 IPS 모드나 FFS 모드에서 액정이 회전하지 못하여 투과율 감소를 일으켰던 부분까지 액정을 회전시켜 높은 투과율을 제공한다. In this way, the electrode formation thickness is different so that the cross-sectional area is different, so that the in-plane electric field is overlapped in the pixel region even under the same voltage application conditions, so that the liquid crystal cannot rotate in the general IPS mode or FFS mode, causing the decrease in transmittance. The liquid crystal is rotated up to a high transmittance.
(제 5 실시 예)(Fifth Embodiment)
그리고 도 16은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치의 전극 구조를 나타낸 것으로, 투명 유리기판 또는 플라스틱 기판을 사용한 하부 기판 위에 서로 다른 단면적을 갖도록 전극 형성 너비를 다르게 한 것이다.FIG. 16 illustrates an electrode structure of a horizontal switching mode liquid crystal display according to a fifth exemplary embodiment of the present invention, in which electrode formation widths are changed to have different cross-sectional areas on a lower substrate using a transparent glass substrate or a plastic substrate.
즉, 하부 기판(100)상에 화소 전극들이 분리 형성되고, 분리 형성된 화소 전극들 중에 공통 전극으로 사용되는 화소 전극C(200)의 양측에 다른 화소 전극 1(210) 및 화소 전극 2(220)이 형성되는 구조이다.That is, the pixel electrodes are separated on the lower substrate 100, and the other pixel electrodes 1 210 and the pixel electrode 2 220 are disposed on both sides of the pixel electrode C 200, which is used as a common electrode among the separated pixel electrodes. This is the structure that is formed.
여기서, 공통전극으로 화소 전극C(200), 화소 전극 1(210), 화소 전극 2(220) 중에서 어느 것도 사용할 수 있음은 당연하다.Here, of course, any one of the pixel electrode C 200, the pixel electrode 1 210, and the pixel electrode 2 220 may be used as the common electrode.
그리고 전극들 간의 간격(A) 및 전극들의 형성 높이(B)는 모두 동일하다.The spacing A between the electrodes and the formation height B of the electrodes are all the same.
화소 전극2(220)의 너비(C), 화소 전극C(200)의 너비(D), 화소 전극1(210)의 너비(E)는 각각 다르게 형성되는 구조이다.(E > D > C)The width C of the pixel electrode 2 220, the width D of the pixel electrode C 200, and the width E of the pixel electrode 1 210 are different from each other (E> D> C).
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 도 17에서와 같이, 공통 전극으로 사용되는 화소 전극 C(200)에 전압 (Vc)가 인가되고, 화소 전극 1(210) 및 화소 전극 2(220)에 특정 레벨의 전압을 동일하게 인가해도 화소 전극 1(210)와 화소 전극 2(220)에는 서로 다른 크기의 전압이 흐르게 된다.In the horizontal switching mode liquid crystal display according to the fifth exemplary embodiment having the structure as described above, as shown in FIG. 17, the voltage V c is applied to the pixel electrode C 200 used as the common electrode, and the pixel electrode Even when the voltage of a certain level is equally applied to the first 210 and the second pixel electrode 220, voltages having different magnitudes flow through the first electrode 210 and the second pixel electrode 220.
이와 같이 전극들의 너비를 다르게 하여 단면적이 차이 나도록 하는 구조에 의해 동일 전압 인가 조건에서도 다음과 같이 하나의 화소 영역에서 인플레인 전계가 중첩된다.As described above, the in-plane electric field is overlapped in one pixel area even under the same voltage application condition by the structure in which the widths of the electrodes are different so that the cross-sectional area is different.
도 17에서와 같이, 화소 전극 C(200)과 화소 전극 1(210) 사이, 화소 전극 C(200)과 화소 전극 2(220) 사이에 각각 제 1 인플레인 전계(In-plane field)가 형성되고, 화소 전극 C(200)를 중심으로 양측에 위치하는 화소 전극 1(210)과 화소 전극 2(220) 사이에 제 2 인플레인 전계가 형성된다.As shown in FIG. 17, a first in-plane field is formed between the pixel electrode C 200 and the pixel electrode 1 210 and between the pixel electrode C 200 and the pixel electrode 2 220, respectively. The second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 210 and the pixel electrode 2 220 positioned at both sides of the pixel electrode C 200.
이와 같이 전극들의 너비를 다르게 하는 구조에 의해 동일 전압 인가 조건에서도 인플레인 전계가 화소 영역에서 중첩 형성되도록 하여 일반적인 IPS 모드나 FFS 모드에서 액정이 회전하지 못하여 투과율 감소를 일으켰던 부분까지 액정을 회전시켜 높은 투과율을 제공한다. In this way, the structure of the electrodes having different widths allows the in-plane electric field to overlap in the pixel region even under the same voltage application conditions, thereby rotating the liquid crystal to a portion where the liquid crystal cannot be rotated in the general IPS mode or FFS mode, resulting in a decrease in transmittance. Provide transmittance.
(제 6 실시 예)(Sixth Embodiment)
본 발명의 제 6 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 전극 구조는 전극들을 각각 전기 전도도가 다른 물질로 형성하여 동일한 크기의 전압을 인가하는 경우에도 전극에 실제로 흐르는 전압 크기가 달라지도록 한 것이다.The electrode structure of the liquid crystal display according to the sixth exemplary embodiment of the present invention is that the electrodes are made of a material having different electrical conductivity so that the voltage actually flowing to the electrode may be different even when a voltage having the same magnitude is applied.
도 18은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치의 전극 구조를 나타낸 것으로, 투명 유리기판 또는 플라스틱 기판을 사용한 하부 기판 위에 서로 다른 전기 전도도를 갖는 물질로 전극들을 형성한 것이다.18 illustrates an electrode structure of a horizontal switching mode liquid crystal display according to a sixth embodiment of the present invention, in which electrodes are formed of materials having different electrical conductivity on a lower substrate using a transparent glass substrate or a plastic substrate.
표 1
Electrical Conductivity(S . cm-1) Relative conductivity to Ag
Ag 6.31E+05 100%
Cu 5.96E+05 95%
Au 4.52E+05 72%
Ni 1.43E+05 23%
Fe(+Cr) 9.30E+04 15%
Ti 2.30E+04 4%
Table 1
Electrical Conductivity (S. Cm -1 ) Relative conductivity to Ag
Ag 6.31E + 05 100%
Cu 5.96E + 05 95%
Au 4.52E + 05 72%
Ni 1.43E + 05 23%
Fe (+ Cr) 9.30E + 04 15%
Ti 2.30E + 04 4%
즉, 하부 기판(100)상에 화소 전극들이 분리 형성되고, 분리 형성된 화소 전극들 중에 공통 전극으로 사용되는 화소 전극C(200)의 양측에 다른 화소 전극1(210) 및 화소 전극 2(220)이 형성되는 구조이다.That is, the pixel electrodes are separated on the lower substrate 100, and the other pixel electrode 1 210 and the pixel electrode 2 220 are disposed on both sides of the pixel electrode C 200 which is used as a common electrode among the separated pixel electrodes. This is the structure that is formed.
여기서, 공통전극으로 화소 전극C(200), 화소 전극 1(210), 화소 전극 2(220) 중에서 어느 것도 사용할 수 있음은 당연하다.Here, of course, any one of the pixel electrode C 200, the pixel electrode 1 210, and the pixel electrode 2 220 may be used as the common electrode.
그리고 전극들 간의 간격(A) 및 전극들의 형성 높이(B), 전극들의 너비(C)는 모두 동일하고, 화소 전극2(220),화소 전극C, 화소 전극1(210)의 전기 전도도가 다른 것이다.The spacing A between the electrodes, the formation height B of the electrodes, and the width C of the electrodes are all the same, and the electrical conductivity of the pixel electrode 2 220, the pixel electrode C, and the pixel electrode 1 210 is different. will be.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치는 도 19에서와 같이, 공통 전극으로 사용되는 화소 전극 C(200)에 전압 (Vc)가 인가되고, 화소 전극 1(210) 및 화소 전극 2(220)에 특정 레벨의 전압을 동일하게 인가해도 화소 전극 1(210)와 화소 전극 2(220)에는 서로 다른 크기의 전압이 흐르게 된다.In the horizontal switching mode liquid crystal display according to the sixth exemplary embodiment having the above structure, as shown in FIG. 19, a voltage V c is applied to the pixel electrode C 200 used as a common electrode, and the pixel electrode Even when the voltage of a certain level is equally applied to the first 210 and the second pixel electrode 220, voltages having different magnitudes flow through the first electrode 210 and the second pixel electrode 220.
이와 같이 전극들의 전기 전도도를 다르게 하는 것에 의해 동일 전압 인가 조건에서도 다음과 같이 하나의 화소 영역에서 인플레인 전계가 중첩된다.By varying the electrical conductivity of the electrodes as described above, the in-plane electric field overlaps in one pixel region even under the same voltage application condition as follows.
도 19에서와 같이, 화소 전극C(200)과 화소 전극 1(210) 사이, 화소 전극 C(200)과 화소 전극 2(220) 사이에 각각 제 1 인플레인 전계(In-plane field)가 형성되고, 화소 전극 C(200)를 중심으로 양측에 위치하는 화소 전극 1(210)과 화소 전극2(220) 사이에 제 2 인플레인 전계가 형성된다.As shown in FIG. 19, a first in-plane field is formed between the pixel electrode C 200 and the pixel electrode 1 210 and between the pixel electrode C 200 and the pixel electrode 2 220, respectively. The second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 210 and the pixel electrode 2 220 positioned at both sides of the pixel electrode C 200.
이와 같이 전극들을 전기 전도도가 사로 다른 물질로 형성하여 동일 전압 인가 조건에서도 인플레인 전계가 화소 영역에서 중첩 형성되도록 하여 일반적인 IPS 모드나 FFS 모드에서 액정이 회전하지 못하여 투과율 감소를 일으켰던 부분까지 액정을 회전시켜 높은 투과율을 제공한다. As such, the electrodes are formed of materials having different electrical conductivity so that the in-plane electric field overlaps in the pixel region even under the same voltage application conditions, thereby rotating the liquid crystal to the part where the liquid crystal cannot be rotated in the general IPS mode or the FFS mode, resulting in reduced transmittance. To provide high transmittance.
본 발명의 제 4,5,6 실시 예에서와 같이 전극 너비, 두께, 형성 물질을 다르게 하여 동일 전압 인가 조건에서도 인플레인 전계가 화소 영역에서 중첩 형성되도록 하는 것 이외에 전극 간의 이격 거리를 다르게 하거나, 동일 물질로 형상을 다르게 하여 저항값을 변화시키는 등의 다른 방법으로 전극을 형성할 수 있음은 당연하다.As in the fourth, fifth, and sixth embodiments of the present invention, the electrode width, the thickness, and the forming material are different so that the in-plane electric field is overlapped in the pixel region even under the same voltage application condition, or the separation distance between the electrodes is different. It is obvious that the electrode may be formed by other methods such as changing the resistance value by changing the shape of the same material.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정 분자들을 기판에 평행한 평면상에서 회전시키는 수평 스위칭 모드의 액정 표시장치에서 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 한 것이다.In the liquid crystal display according to the present invention described above, the in-plane electric field formed between the electrodes is overlapped in the liquid crystal display of the horizontal switching mode in which the liquid crystal molecules are rotated on a plane parallel to the substrate.
본 발명은 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하여 수평 전계의 범위를 넓히고 투과율 및 시야각 특성을 향상시켜 저전압 구동을 가능하도록 한 수평 스위칭 모드의 액정 표시장치를 제공한다.The present invention provides a liquid crystal display device in a horizontal switching mode in which an in-plane electric field formed between each electrode is overlapped to widen the range of the horizontal electric field and improve transmittance and viewing angle characteristics to enable low voltage driving.

Claims (19)

  1. 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서,A horizontal switching mode liquid crystal display device,
    하부 기판;Lower substrate;
    상기 하부 기판상의 단위 화소영역에 분리 형성되는 화소 전극들;을 포함하고,And pixel electrodes separated in the unit pixel area on the lower substrate.
    상기 화소 전극들 중에서 공통전극으로 사용되는 어느 하나의 전극을 중심으로 양측에 위치하는 다른 화소 전극들을 서로 다른 레벨의 전압으로 구동하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.The in-plane electric field formed between each electrode is overlapped by driving different pixel electrodes positioned at both sides with respect to any one electrode used as a common electrode among the pixel electrodes at different voltages. Horizontal switching mode liquid crystal display device.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 공통 전극으로 사용되는 어느 하나의 전극을 중심으로 양측에 위치하는 다른 화소 전극들이 각각 N개인 경우에,The method of claim 1, wherein when there are N different pixel electrodes positioned at both sides with respect to any one electrode used as the common electrode,
    공통 전극으로 사용되는 어느 하나의 전극 및 공통 전극의 양측의 최외곽에 각각 위치하는 N번째 화소 전극들을 제외한 다른 화소 전극들은 플로팅(floating)시키거나, 공통 전극과 N번째 화소 전극에 인가되는 전압 이외의 임의의 전압을 인가하는 것에 의해,One of the electrodes used as the common electrode and the other pixel electrodes except for the N-th pixel electrodes positioned at the outermost sides of the common electrode, respectively, may be floated or other than the voltage applied to the common electrode and the N-th pixel electrode. By applying any voltage of
    공통 전극 및 양측의 N번째 화소 전극에 인가되는 전압 레벨 사이에서 자동으로 전압이 플로팅된 화소 전극들에 인가되도록 하여 구동하거나, 공통 전극과 N번째 화소 전극 사이에 인가한 전압에 의해 인플레인 전계를 형성하여 구동하는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.A voltage is automatically applied to the floating pixel electrodes between the common electrode and the voltage levels applied to the N-th pixel electrodes on both sides, or the in-plane electric field is driven by the voltage applied between the common electrode and the N-th pixel electrode. And a horizontal switching mode liquid crystal display, characterized in that the driving.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 기판상의 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들은 동일한 층(Layer)에 형성되거나, 절연막을 사이에 두고 서로 다른 층(Layer)에 형성되는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.The horizontal switching mode of claim 1, wherein the pixel electrodes formed in the unit pixel area on the lower substrate are formed in the same layer or in different layers with an insulating layer interposed therebetween. Liquid crystal display.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 기판상의 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들의 전극 폭이 1 ㎛ ~ 10 ㎛이고, 전극들 사이의 간격은 1 ㎛ ~30 ㎛인 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.The horizontal switching mode liquid crystal of claim 1, wherein electrode widths of the pixel electrodes formed in the unit pixel area on the lower substrate are 1 μm to 10 μm, and intervals between the electrodes are 1 μm to 30 μm. Display device.
  5. 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서,A horizontal switching mode liquid crystal display device,
    하부 기판;Lower substrate;
    상기 하부 기판상의 단위 화소영역에 분리 형성되는 화소 전극들;을 포함하고,And pixel electrodes separated in the unit pixel area on the lower substrate.
    공통 전극으로 사용되는 화소 전극 C에 전압 (Vc)가 인가되고, 화소 전극 C의 일측에 위치하는 화소 전극 1에 전압 (Vc+V1)이 인가되고, 화소 전극 C의 타측에 위치하는 화소 전극 2에 전압 (Vc-V2)이 인가되도록 하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.The voltage V c is applied to the pixel electrode C used as the common electrode, the voltage V c + V 1 is applied to the pixel electrode 1 positioned on one side of the pixel electrode C, and is positioned on the other side of the pixel electrode C. And a voltage (V c -V 2 ) is applied to the pixel electrode 2 so that the in-plane electric field formed between the respective electrodes is superimposed.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 화소 전극C의 전압 레벨을 플로팅시키고, 화소 전극 1, 화소전극 2의 어느 하나를 공통 전극으로 사용하는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.6. The horizontal switching mode liquid crystal display device according to claim 5, wherein the voltage level of the pixel electrode C is plotted and one of the pixel electrode 1 and the pixel electrode 2 is used as a common electrode.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 전압 (Vc)가 인가된 화소 전극 C와 전압 (Vc+V1)이 인가된 화소 전극 1 사이 및 전압 (Vc)가 인가된 화소 전극 C와 전압 (Vc-V2)이 인가된 화소 전극 2 사이에 각각 제 1 인플레인 전계가 형성되고,The method of claim 5, wherein the voltage (V c) is applied to a pixel electrode C and the voltage (V c + V 1) is applied to the pixel electrode 1 and between the voltage (V c) is applied to a pixel electrode C and the voltage (V a first in-plane electric field is formed between the pixel electrodes 2 to which c -V 2 ) is applied,
    전압 (Vc+V1)이 인가된 화소 전극 1과 전압 (Vc-V2)이 인가된 화소 전극 2 사이에 제 2 인플레인 전계가 형성되어,A second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 to which the voltage V c + V 1 is applied and the pixel electrode 2 to which the voltage V c -V 2 is applied.
    상기 제 1, 2 인플레인 전계가 단위 화소 영역의 전체 영역에서 중첩되는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정표시 장치.And the first and second in-plane electric fields overlap in the entire area of the unit pixel area.
  8. 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서,A horizontal switching mode liquid crystal display device,
    하부 기판;Lower substrate;
    상기 하부 기판상의 단위 화소영역에 분리 형성되는 화소 전극들;을 포함하고,And pixel electrodes separated in the unit pixel area on the lower substrate.
    공통 전극으로 사용되는 화소 전극에 전압 (Vc)가 인가되고, 공통 전극의 일측에 위치하는 화소전극 1에 전압 (Vc-V2)이 인가되고, 화소 전극 3에 전압 (Vc-V4)이 인가되고, 공통 전극의 타측에 위치하는 화소전극 2에 전압 (Vc+V1)이 인가되고, 화소 전극 4에 전압 (Vc+V3)이 인가되도록 하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.Is applied to the voltage (V c) to the pixel electrode is used as a common electrode, the voltage to the pixel electrode 1 which is located on one side of the common electrode (V c -V 2) is applied, the voltage to the pixel electrode 3 (V c -V 4) is applied, is applied with a voltage (V c + V 1) to the pixel electrode 2 which is located on the other side of the common electrode, the voltage to the pixel electrode 4 (V c + V 3) between each of the electrodes such that the applied The horizontal switching mode liquid crystal display device, characterized in that the in-plane electric field formed in the overlap.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 화소 전극3과 화소 전극 1, 화소 전극 1과 공통 전극으로 사용되는 화소 전극 C, 화소 전극 C와 화소 전극 2, 화소 전극 2와 화소 전극 4사이에 제 1 인플레인 전계가 형성되고,9. The first in-plane electric field of claim 8, wherein the pixel electrode C and the pixel electrode 1, the pixel electrode C and the pixel electrode C used as the common electrode, and the pixel electrode 2 and the pixel electrode 2 and the pixel electrode 4 are used as common electrodes. Is formed,
    상기 화소 전극 3과 화소 전극 C, 화소 전극 1과화소 전극 2, 화소 전극 C와 화소 전극 4 사이에 제 2 인플레인 전계가 형성되고,A second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 and the pixel electrode C, the pixel electrode 1 and the pixel electrode 2, the pixel electrode C and the pixel electrode 4,
    상기 화소 전극 3과 화소 전극 4 사이에 제 3 인플레인 전계가 형성되어 화소 영역의 전체 영역에서 제 1, 2, 3 인플레인 전계가 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.And a third in-plane electric field formed between the pixel electrode 3 and the pixel electrode 4 such that the first, second, and third in-plane electric fields overlap each other in the entire pixel area.
  10. 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서,A horizontal switching mode liquid crystal display device,
    하부 기판;Lower substrate;
    상기 하부 기판상의 단위 화소영역의 어느 하나의 층(Layer)에 공통 전극으로 사용되는 화소 전극 C와 화소 전극 C의 양측 외곽에 형성되는 다른 화소 전극 3 및 화소 전극 4;A pixel electrode C used as a common electrode in one layer of the unit pixel region on the lower substrate, and other pixel electrodes 3 and 4 formed on both outer edges of the pixel electrode C;
    상기 어느 하나의 층(Layer)과 절연막을 사이에 두는 다른 층(Layer)에 형성되는 다른 화소 전극 1 및 화소 전극 2;를 포함하고,And another pixel electrode 1 and a pixel electrode 2 formed in another layer sandwiching the one layer and the insulating layer therebetween,
    화소 전극 C에 전압 (Vc)가 인가되고, 화소 전극 1에 전압 (Vc-V2)이 인가되고, 화소 전극 3에 전압 (Vc-V4)이 인가되고 화소 전극2 에 전압 (Vc+V1)이 인가되고,화소 전극 4에 전압 (Vc+V3)이 인가되도록 하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.A voltage V c is applied to the pixel electrode C, a voltage V c -V 2 is applied to the pixel electrode 1, a voltage V c -V 4 is applied to the pixel electrode 3, and a voltage ( V c + V 1 ) is applied, and a voltage (V c + V 3 ) is applied to the pixel electrode 4 so that the in-plane electric field formed between the respective electrodes overlap the horizontal switching mode liquid crystal display device .
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 화소 전극3과 화소 전극 1, 화소 전극 1과 화소 전극 C, 화소 전극 C와 화소 전극2, 화소 전극 2와 화소 전극 4 사이에 제 1 인플레인 전계가 형성되고,11. The method of claim 10, wherein a first in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 and the pixel electrode 1, the pixel electrode 1 and the pixel electrode C, the pixel electrode C and the pixel electrode 2, the pixel electrode 2 and the pixel electrode 4,
    상기 화소 전극1과 화소 전극2 사이에 제 2 인플레인 전계가 형성되고,A second in-plane electric field is formed between the pixel electrode 1 and the pixel electrode 2;
    상기 화소 전극 3과 화소 전극 C, 화소 전극 C와 화소 전극 4 사이에 제 3 인플레인 전계가 형성되고,A third in-plane electric field is formed between the pixel electrode 3 and the pixel electrode C, the pixel electrode C, and the pixel electrode 4;
    상기 화소 전극 3과 화소 전극 4 사이에 제 4 인플레인 전계가 형성되어 화소 영역의 전체 영역에서 제 1, 2, 3, 4 인플레인 전계가 중첩되는 것을 특징으로하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.And a fourth in-plane electric field formed between the pixel electrode 3 and the pixel electrode 4 so that the first, second, third, and fourth in-plane electric fields overlap in the entire region of the pixel region.
  12. 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서,A horizontal switching mode liquid crystal display device,
    하부 기판;Lower substrate;
    상기 하부 기판상의 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들;을 포함하고,And pixel electrodes separated in the unit pixel area on the lower substrate.
    상기 화소 전극들 중에서 공통 전극으로 사용되는 어느 하나의 전극을 중심으로 양측에 위치하는 다른 화소 전극들의 두께를 다르게 하여 전극들의 단면적 차이에 의해 동일 전압을 인가하는 조건에서도 각각의 전극에 흐르는 전압 크기를 다르게 하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.Among the pixel electrodes, different voltages of the pixel electrodes positioned at both sides of the pixel electrodes are different from each other, so that the voltage flowing through each electrode may be changed even when the same voltage is applied by the cross-sectional area of the electrodes. A horizontal switching mode liquid crystal display device characterized in that the in-plane electric field formed between the different electrodes to overlap.
  13. 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서,A horizontal switching mode liquid crystal display device,
    하부 기판;Lower substrate;
    상기 하부 기판상의 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들;을 포함하고,And pixel electrodes separated in the unit pixel area on the lower substrate.
    상기 화소 전극들 중에서 공통 전극으로 사용되는 어느 하나의 전극을 중심으로 양측에 위치하는 다른 화소 전극들의 너비를 다르게 하여 전극들의 단면적 차이에 의해 동일 전압을 인가하는 조건에서도 각각의 전극에 흐르는 전압 크기를 다르게 하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.Among the pixel electrodes, the width of the other pixel electrodes positioned at both sides of the one electrode used as the common electrode is varied so that the magnitude of voltage flowing through each electrode may be changed even under the condition that the same voltage is applied by the cross-sectional area of the electrodes. A horizontal switching mode liquid crystal display device characterized in that the in-plane electric field formed between the different electrodes to overlap.
  14. 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치에 있어서,A horizontal switching mode liquid crystal display device,
    하부 기판;Lower substrate;
    상기 하부 기판상의 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들;을 포함하고,And pixel electrodes separated in the unit pixel area on the lower substrate.
    상기 화소 전극들 중에서 공통 전극으로 사용되는 어느 하나의 전극을 중심으로 양측에 위치하는 다른 화소 전극들의 각각 전기 전도도가 다른 물질로 형성하여 전극들의 전기 전도도 차이에 의해 동일 전압을 인가하는 조건에서도 각각의 전극에 흐르는 전압 크기를 다르게 하여 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계가 중첩되도록 하는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.Among the pixel electrodes, each of the other pixel electrodes positioned on both sides of the electrode used as a common electrode is formed of a material having a different electrical conductivity, so that the same voltage may be applied due to the difference in electrical conductivity of the electrodes. A horizontal switching mode liquid crystal display device, characterized in that the in-plane electric field formed between each electrode is superimposed by varying the magnitude of the voltage flowing through the electrode.
  15. 제 1 항 또는 제 5 항 또는 제 8 항 또는 제 10항 또는 제12 항 또는 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,The method according to claim 1 or 5 or 8 or 10 or 12 or 12 or 13 or 14,
    상기 각각의 전극들 사이에 형성되는 인플레인 전계는 단위 화소 영역의 전체 영역에서 중첩되는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.The in-plane electric field formed between the electrodes overlaps in the entire area of the unit pixel area.
  16. 제 1 항 또는 제 5 항 또는 제 8 항 또는 제 10항 또는 제12 항 또는 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,The method according to claim 1 or 5 or 8 or 10 or 12 or 12 or 13 or 14,
    액정 분자의 배열을 위하여 상기 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들이 형성된 하부 기판상에 형성되는 배향막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.And an alignment layer formed on a lower substrate on which pixel electrodes that are separately formed in the unit pixel region are arranged to arrange liquid crystal molecules.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 배향막은,The method of claim 16, wherein the alignment layer,
    액정 분자의 배열이 기판에 대하여 수평 방향을 갖도록 하는 수평 배향막이거나, 액정 분자의 배열이 기판에 대하여 수직 방향을 갖도록 하는 수직 배향막이거나, 액정 분자의 배열을 위하여 0°이상 90°이하의 러빙 방향을 갖는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.A horizontal alignment film in which the arrangement of liquid crystal molecules has a horizontal direction with respect to the substrate, or a vertical alignment film in which the arrangement of liquid crystal molecules has a vertical direction with respect to the substrate, or a rubbing direction of 0 ° to 90 ° for the alignment of the liquid crystal molecules. A horizontal switching mode liquid crystal display device having.
  18. 제 1 항 또는 제 5 항 또는 제 8 항 또는 제 10항 또는 제12 항 또는 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,The method according to claim 1 or 5 or 8 or 10 or 12 or 12 or 13 or 14,
    상기 중첩되도록 형성되는 인플레인 전계에 의해 구동하는 액정은,The liquid crystal driven by the in-plane electric field formed so as to overlap,
    양의 유전율 이방성을 갖는 것이거나, 음의 유전율 이방성을 갖는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.A horizontal switching mode liquid crystal display device having positive dielectric anisotropy or negative dielectric anisotropy.
  19. 제 1 항 또는 제 5 항 또는 제 8 항 또는 제 10항 또는 제12 항 또는 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,The method according to claim 1 or 5 or 8 or 10 or 12 or 12 or 13 or 14,
    상기 하부 기판상의 단위 화소 영역에 분리 형성되는 화소 전극들은,The pixel electrodes formed in the unit pixel area on the lower substrate are separated from each other.
    단위 화소 영역에서 액정 분자의 배향이 나누어지도록 하는 멀티도메인 구조를 갖도록 슬릿 형태로 서로 엇갈리게 패터닝되는 것을 특징으로 하는 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치.The horizontal switching mode liquid crystal display device of claim 1, wherein the liquid crystal molecules are patterned alternately in a slit so as to have a multi-domain structure in which the alignment of the liquid crystal molecules is divided in the unit pixel region.
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