KR101374893B1

KR101374893B1 - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR101374893B1
Application number: KR1020070047266A
Authority: KR
Inventors: 양영철; 김성운; 루지안강; 이승훈
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2014-03-14
Also published as: US7978293B2; US20080284959A1; KR20080101060A

Abstract

본 발명은 이축성 액정 분자의 특성과 배향 방향 및 전계의 인가 방향을 고려하여 다양한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 단축성 액정을 사용하는 경우 액정 물질에 제한이 있었으나 이축성 액정 분자를 사용하도록 함으로써 다양한 물질로 표시 장치를 제조할 수 있다. 그 결과 제조 비용이 감소하는 장점이 있다. 또한, 이축성 액정을 이용한 다양한 방식의 액정 표시 장치를 제공할 수 있으므로 액정 표시 장치마다 표시 특성이 서로 다르며, 그 결과 액정 표시 장치가 사용되는 환경에 적합한 액정 표시 장치를 사용할 수 있다.

이축성 액정, 러빙, 전계, 유전율

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도를 도시하고 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이축성 액정 분자를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이축성 액정 분자의 화학 구조식이다.

도 4는 오일러 회전에 따른 각도를 보여주는 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이축성 액정 분자를 평면적으로 도시한 3가지 경우를 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시예에서 유전율의 크기가 m축 l축 n축의 순서로 줄어들 때 유효 유전율을 도시한 등유전율도이다.

도 7은 도 6의 경우 액정 표시 장치의 실시예에 따른 액정 분자의 동작을 도시한 도면이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라서 액정 분자를 직육면체로 도시하고 그에 따른 각 면을 구분하여 도시한 도면이다.

도 9 내지 도 11은 도 7의 A 실시예에 대한 액정 분자의 동작을 상세하게 설명하는 도면이다.

도 12 내지 도 14는 도 7의 B 실시예에 대한 액정 분자의 동작을 상세하게 설명하는 도면이다.

도 15 내지 도 17은 도 7의 C 실시예에 대한 액정 분자의 동작을 상세하게 설명하는 도면이다.

도 18은 본 발명의 실시예에서 유전율의 크기가 m축 n축 l축의 순서로 줄어들 때 유효 유전율을 도시한 등유전율도이다.

도 19는 도 18의 경우 액정 표시 장치의 실시예에 따른 액정 분자의 동작을 도시한 도면이다.

도 20은 본 발명의 실시예에서 유전율의 크기자 n축 m축 l축의 순서로 줄어들 때 유효 유전율을 도시한 등유전율도이다.

<도면 부호의 설명>

11: 하부 배향막 12: 하부 편광판

21: 상부 배향막 22: 상부 편광판

100: 하부 표시판 110: 하부 기판

200: 상부 표시판 210: 상부 기판

310: 이축성 액정 분자 3: 액정층

본 발명은 이축성(biaxial) 액정을 사용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로 서, 화소 전극과 공통 전극 등 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배열을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.

액정 표시 장치에서 사용되는 액정은 일반적으로 단축성(uniaxial) 액정을 사용한다. 단축성 액정은 3개의 축 방향 중 2개의 축 방향에 대해서는 굴절율값이 동일한 값을 가지나, 나머지 한 개의 축 방향에 대해서는 굴절율값이 다른 값을 가지는 액정을 말한다.

굴절율 값의 차이로 인하여 액정을 투과하는 빛에는 리타데이션이 축 방향에 따라서 다르게 제공되며 그 결과 빛의 편광 성분이 바뀌게 된다. 한편, 액정은 전계에 따라서 배열이 바뀌므로 전계를 조절하면 투과하는 빛의 편광 성분을 조절할 수 있게 된다.

단축성 액정을 사용하는 경우 고려해야 할 굴절율 값이 2개이므로 전계를 조절하여 빛의 편광 성분을 조절하는 것이 용이하다.

그러나 단축성 액정을 사용하는 경우 액정 표시 장치에서 사용되는 액정 물질이 제한될 뿐만 아니라 다양한 방식의 액정 표시 장치를 제조하는데 제한이 되는 단점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이축성 액정을 사용한 액정 표시 장치를 제공하고자 한다. 또한, 이축성 액정을 이용한 다양한 방식의 액정 표시 장 치의 특성을 고려하여 보다 바람직한 액정 표시 장치에 대해서도 살펴본다.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 이축성 액정의 특성과 배향 방향 및 전계의 인가 방향을 고려하여 다양한 액정 표시 장치를 제공하고자 한다.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상부 배향막을 포함하는 상부 표시판, 하부 배향막을 포함하는 하부 표시판 및 그 사이에 주입되어 있으며, 각 축 방향에 대하여 서로 다른 굴절율 및 유전율을 가지는 액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하며, 상기 상부 배향막 및 상기 하부 배향막은 수직 배향막이며, 러빙 방향을 가지며, 전계가 인가되기 전 단계에서 상기 액정 분자의 제1축은 상기 수직 배향막에 의하여 수직으로 배향되고, 상기 액정 분자의 제2축은 상기 러빙 방향에 평행하는 방향으로 배향되며, 전계가 인가된 후 단계에서는 상기 액정 분자 중 가장 큰 유전율을 가지는 축 방향이 인가된 전계와 평행하게 배열된다.

상기 전계는 수직 방향으로 인가될 수 있다.

상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측에는 각각 위상차판 및 편광판이 더 포함되어 있을 수 있다.

상기 전계는 수평 방향으로 인가되며, 상기 러빙 방향과 평행한 방향으로 인가될 수 있다.

상기 전계는 수평 방향으로 인가되며, 상기 러빙 방향과 수직한 방향으로 인가될 수 있다.

상기 액정 분자는 전계가 인가되기 전 단계에서 상기 전계가 인가되는 방향 과 바이어스 각만큼 어긋나게 배열되어 있을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상부 배향막을 포함하는 상부 표시판, 하부 배향막을 포함하는 하부 표시판 및 그 사이에 주입되어 있으며, 각 축 방향에 대하여 서로 다른 굴절율 및 유전율을 가지는 액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하며, 상기 상부 배향막 및 상기 하부 배향막은 수직 배향막이며, 러빙 방향을 가지며, 전계가 인가되기 전 단계에서 상기 액정 분자의 제1축은 상기 수직 배향막에 의하여 수직으로 배향되고, 상기 액정 분자의 제2축은 상기 러빙 방향에 수직하는 방향으로 배향되며, 전계가 인가된 후 단계에서는 상기 액정 분자 중 가장 큰 유전율을 가지는 축 방향이 인가된 전계와 평행하게 배열된다.

상기 전계는 수직 방향으로 인가될 수 있다.

상기 전계의 적어도 일부에는 프린지 필드가 형성되어 있을 수 있다.

상기 액정 분자는 전계가 인가되기 전 단계에서 상기 전계가 인가되는 방향과 바이어스 각만큼 어긋나게 배열되어 있을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상부 배향막을 포함하는 상부 표 시판, 하부 배향막을 포함하는 하부 표시판 및 그 사이에 주입되어 있으며, 각 축 방향에 대하여 서로 다른 굴절율 및 유전율을 가지는 액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하며, 상기 상부 배향막 및 상기 하부 배향막은 수평 배향막이며, 러빙 방향을 가지며, 전계가 인가되기 전 단계에서 상기 액정 분자의 제1축은 상기 수평 배향막에 의하여 수평 방향이며, 상기 러빙 방향을 따라서 배향되고, 상기 액정 분자의 제2축은 상기 상부 또는 하부 표시판에 평행하는 방향으로 배향되며, 전계가 인가된 후 단계에서는 상기 액정 분자 중 가장 큰 유전율을 가지는 축 방향이 인가된 전계와 평행하게 배열된다.

상기 전계는 수직 방향으로 인가될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상부 배향막을 포함하는 상부 표시판, 하부 배향막을 포함하는 하부 표시판 및 그 사이에 주입되어 있으며, 각 축 방향에 대하여 서로 다른 굴절율 및 유전율을 가지는 액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하며, 상기 상부 배향막 및 상기 하부 배향막은 수평 배향막이며, 러빙 방향을 가지며, 전계가 인가되기 전 단계에서 상기 액정 분자의 제1축은 상기 수평 배향막에 의하여 수평 방향이며, 상기 러빙 방향을 따라서 배향되고, 상기 액정 분자의 제2축은 상기 상부 또는 하부 표시판에 수직하는 방향으로 배향되며, 전계가 인가된 후 단계에서는 상기 액정 분자 중 가장 큰 유전율을 가지는 축 방향이 인가된 전계와 평행하게 배열된다.

상기 전계는 수직 방향으로 인가될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상부 표시판, 하부 표시판 및 그 사이에 주입되어 있으며, 각 축 방향에 대하여 서로 다른 굴절율 및 유전율을 가지 는 액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하며, 상기 액정층을 배향하기 위한 러빙 방향과 상기 액정층에 인가되는 전계의 방향을 기준으로 상기 액정 분자의 최대 유전율을 가지는 축이 회전하도록 형성되어 있다.

상기 전계의 방향은 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판과 수직한 방향일 수 있다.

상기 전계의 방향은 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판과 수평한 방향일 수 있다.

상기 액정 분자는 초기 상태에서 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판에 수직인 방향으로 배향되어 있을 수 있다.

상기 액정 분자는 초기 상태에서 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판에 수평인 방향으로 배향되어 있을 수 있다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

먼저 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 1을 참고로 하여 설명한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상부 표시판(200)과 하부 표시판(100)의 사이에 이축성 액정층(3)이 형성되어 있다. 상부 표시판(200)과 하부 표시판(100)은 각각 그 몸체를 이루는 상부 기판(210)과 하부 기판(110)을 포함하며, 각 기판에 구성 요소를 포함하여 구성된다. 살펴보면, 상부 기판(210)과 하부 기판(110)의 외측면에는 각각 상부 편광판(22)과 하부 편광판(12)이 부착되어 있고, 상부 기판(210)과 하부 기판(110)의 내측면에는 각각 상부 배향막(21)과 하부 배향막(11)이 형성되어 있다. 편광판(12, 22)의 투과축의 방향은 서로 직각을 이루는 실시예가 일반적이나 반드시 이에 해당되지 않으며, 서로 평행하거나 일정 각도(예를 들면 45도 따위)를 이룰수도 있다. 또한, 배향막(11, 21)도 액정층(3)의 초기 배향 방향에 따라서 다양한 배향 방향으로 형성될 수 있다. 배향막(11,21)은 액정층(3)이 초기 단계에서 일정 방향으로 배향하도록 하는 막으로 러빙을 일정 방향으로 행하여 형성할 수도 있고, 광을 이용하여 배향 방향을 일정 방향으로 형성할 수도 있다. 이하에서는 배향 방향을 결정하는 방식으로 러빙 공정을 중심으로 설명한다. 그러나 본 발명의 또 다른 실시예에서는 광 배향 방식으로 동일한 실시예를 형성할 수 있음은 물론이다.

한편, 액정 표시 장치에는 액정층(3)에 인가할 전계 생성 전극이 쌍으로 형성되어 있다. 전계 생성 전극의 쌍은 공통 전압이 인가되는 공통 전극과 표시할 화 상의 계조에 따라서 변하는 데이터 전압이 인가되는 화소 전극으로 구성된다.

액정 표시 장치가 수직 전계를 이용하는 경우에는 화소 전극과 공통 전극이 서로 다른 기판에 형성되며, 수평 전계를 이용하는 경우에는 화소 전극과 공통 전극이 절연되면서 동일 기판에 형성된다. 한편, 전극의 구조는 실시예에 따라서 다른 구조를 가진다. 수직 전계를 이용하는 경우에 공통 전극은 전체 기판에 일체로 형성되는 것이 일반적이며, 화소 전극은 각 화소 별로 형성되는 것이 일반적이다. 또한, 수직 전계를 이용하면서 특성을 향상시키기 위해서 화소 전극과 공통 전극에 일정 패턴으로 개구부를 형성하는 실시예도 존재한다.

한편, 수평 전계를 이용하는 경우는 일반적으로 화소 전극과 공통 전극이 선형으로 서로 번갈아 형성되는 구조를 가진다. 또한, 공통 전극이 기판의 전체에 일체로 형성되고, 화소 전극만 선형으로 형성되는 실시예도 존재한다.

그리고 액정 표시 장치에는 색상을 표현하기 위하여 컬러 필터가 더 포함되어 있을 수 있다. 컬러 필터는 상부 표시판(200) 또는 하부 표시판(100)의 하나에 형성되어 있다. 화소와 화소 사이로 빛이 새는 것을 방지하기 위하여 블랙 매트릭스와 같은 차광 부재를 형성할 수도 있다.

액정 표시 장치의 표시 방식에 따라서 기판(110,210)과 편광판(12,22)의 사이에 위상차 필름이 형성되어 있을 수 있다. 위상차 필름은 일반적으로 λ/4 플레이트, λ/2 플레이트 또는 보상 필름 따위가 사용된다. 이러한 위상차 필름은 일정 편광 방향의 빛에 리타데이션을 제공하여 화상이 보다 명확하게 표시되도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이축성 액정 분자를 개략적으로 도시한 도 면이다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 분자(310)은 이축성(biaxial)의 특성을 가진다. 즉, 각 방향(l, m, n축 방향)에 대해서 서로 다른 굴절율을 가진다. 그 결과 입사된 빛의 각 편광 성분은 항상 서로 다른 리타데이션을 제공받는다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 이축성 액정 분자(310)는 각 축 방향에 대한 유전율이 적어도 2 이상의 값을 가진다. 바람직하게는 각 축 방향에 대하여 유전율(ε)도 서로 다르다.

도 2에서는 액정 분자(310)를 각 변의 길이가 서로 다른 직육면체로 도시하고 있다. 이는 실제 액정 분자(310)의 형상과 관계없이 각 방향(l, m, n축 방향)에 대하여 서로 다른 굴절율 및 유전율을 가진다는 점을 보기 편하게 나타낸 것이다.

실제 액정 분자(310)의 구조는 사용하는 이축성 물질에 따라 달라질 수 있는데, 도 3에서는 한 실시예에 따른 이축성 액정 분자의 화학 구조를 도시하고 있다. 도 3은 도 2와 달리 꺾인 형태임을 알 수 있다. 이축성 물질은 도 3 이외에도 실시예에 따라 십자 형태를 가지거나 다양한 형태를 가질 수 있다.

도 4는 오일러 회전에 따른 각도를 보여주는 도면이다. 오일러 회전은 이하에서 액정 분자(310) 회전을 파악하기 위해 필요한 각도이므로 이하에서 간략하게 설명한다.

우선 z축을 기준으로 회전하는 각도를 φ라 한다. 그 후 φ만큼 회전한 x'축을 기초로 회전하는 각도를 θ라 한다. 그 후 θ만큼 회전한 z'축을 기준으로 다시 회전하는 각도를 ψ라 한다.

이하에서 사용하는 각도는 도 4의 오일러 회전에 따른 각도와 일치한다.

이축성 액정 분자를 이용한 액정 표시 장치에서 액정 분자의 동작을 살펴보기 전에 액정 분자의 성질을 살펴보면 다음과 같다.

우선 이축성 액정 분자의 거동을 결정하는 것은 연속체 이론에 의하여 예측가능한데, 액정 분자의 탄성 변형(elastic deformation)에 대한 자유 에너지 밀도(free energy density)는 아래의 식 1과 같이 표시되는 것으로 보고되고 있다.

수학식 1에서 첫 번째 줄은 액정 분자의 키랄성(chirality)에 의한 것이며, 두 번째 줄부터 네 번째 줄 까지는 각 방향 성분에 대한 스플레이(splay) 변형, 트위스트(twist) 변형 및 구부러짐(bend) 변형에 의한 것이고, 마지막 줄은 액정 분자간의 커플링에 의한 것으로 보고되어 있다.

수학식 1에서의 상수들(K값)은 탄성 상수(elastic constant)라 하며, 상수 값이 클수록 해당 변형이 어렵다는 것을 나타낸다.

이상과 같은 자유 에너지 밀도는 액정 분자의 특성에 따른 것이며, 액정 표시 장치마다 차이는 있을 수 있지만, 이 값을 일정하다고 가정하면, 액정 표시 장치 내에서 액정 분자의 움직임은 가해지는 전기장과 액정 분자의 유전율에 따라서 정해진다. 실제로 액정 표시 장치를 제조하는 경우 미세한 차이는 있겠지만, 제조된 액정 표시 장치간 액정 분자 특성에 따른 자유 에너지 밀도는 무시할 수 있다. 액정 분자의 움직임을 판단할 수 있는 전기장과 액정 분자의 유전율에 따른 커플링 자유 에너지 밀도(coupling free energy density)는 아래의 식 2와 같이 나타낼 수 있다.

여기서

이다.

수학식 2에서 이축성 액정 분자의 l, m, n 방향이 각각 x, y, z축과 도 4의 오일러의 회전각도 만큼 회전하여 (φ, θ, ψ)각도를 가진다고 가정하고, z 축 방향으로 전계가 인가된 경우의 커플링 자유 에너지 밀도는 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.

여기서

부분을 간략하게 유효 유전율(ε_eff)로 나타내면 아래의 수학식 4와 같다.

수학식 4에서 각 방향의 유전율 중에서 유전율이 가장 큰 방향이 전기장과 평행하는 방향으로 배열될 때 가장 작은 자유 에너지 밀도를 가지게 되므로 안정화되며, 액정 분자가 이와 같이 배열하게 된다.

여기서 n 방향은 틸트 각도인 θ에만 의존하지만, m 및 l 방향은 θ뿐만 아니라 ψ에도 의존한다는 것을 알 수 있다. 또한, 유효 유전율(ε_eff)값은 φ를 제외하고, θ 및 ψ값에 따라서 변하므로 φ를 제외하고, θ 및 ψ에 대하여 유효 유전율(ε_eff)을 계산하여 도시하면, 도 6, 도 18 및 도 20과 같다.

도 6, 도 18 및 도 20은 각 방향의 유전율의 크기에 따라서 나뉘어져 있다.

즉, 도 6은 유전율의 크기가 m 방향 > l 방향 > n 방향의 순서를 가질 때이며, 도 18은 유전율의 크기가 m 방향 > n 방향 > l 방향의 순서를 가질 때이고, 도 20은 유전율의 크기자 n 방향 > m 방향 > l 방향의 순서를 가질 때이다.

여기서 m 방향은 l 방향에 비하여 유전율의 크기가 크다는 전제를 둔 상태이며, 도 6, 도 18 및 도 20에서 밝은 영역에서의 유전율 값이 어두운 영역에서의 유전율 값보다 크다는 것을 의미한다.

도 6, 도 18 및 도 20에서 가로 방향은 θ 축을, 세로 방향은 ψ 축을 나타내며, θ는 왼쪽에서 오른쪽으로 진행하면서 0도에서 π/2로 증가한다. 한편, ψ는 아래에서 위로 진행하면서 0도에서 π/2로 증가한다. 도 6, 도 18 및 도 20의 각 모서리에는 ε_n ε_l ε_m 이 기재되어 있는데, 해당 위치에서 θ 및 ψ 값을 입력하면 해당 값이 유효 유전율(ε_eff)값으로 도출된다.

도 6, 도 18 및 도 20에서 실선은 유효 유전율(ε_eff)값이 동일한 위치를 이은 선(이하 '등유전율선'이라 함)이며, 이축성 액정 분자는 상기 등유전율선에 수직인 방향으로 θ 및 ψ가 바뀌며, 종국적으로는 유효 유전율(ε_eff)값이 가장 큰 쪽의 조건에 맞도록 θ 및 ψ 각도가 변하게 된다.

도 6, 도 18 및 도 20은 등유전율선이 도시되어 있어 이하에서는 등유전율도라 한다.

이하에서는 각각의 실시예에 따라서 이축성 액정 분자의 동작에 대해서 상사하게 살펴본다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이축성 액정 분자를 평면적으로 도시한 세가지 경우를 나타내는 도면이다. 도 5는 도 2의 액정 분자를 평면적으로 보았을 때 나타나는 3가지 형태를 보여주고 있다. 도 5는 도 2와 달리 직육면체를 평면으로 본 상태에서 나타나는 직사각형의 모서리를 둥글게 표현한 것에 지나지 않음을 확인할 수 있다.

도 5의 첫 번째 그림은 l 방향이 지면을 향해서 들어갈 때를 도시하고 있다. 두 번째 그림은 m 방향이 지면을 향해서 나올 때를 도시하고 있으며, 세 번째 그림은 n 방향이 지면을 향해서 들어갈 때를 도시하고 있다.

이하에서는 도 5의 액정 분자의 평면 모양을 평면 액정 분자 모양이라 한다.

도 5에서 평면적으로 도시한 3가지 경우를 기초로 이하에서는 이축성 액정 분자의 동작에 대하여 살펴본다.

먼저 유전율의 크기가 m 방향 > l 방향 > n 방향의 순서를 가지는 실시예부터 살펴본다.

도 6은 본 발명의 실시예에서 유전율의 크기가 m축 l축 n축의 순서로 줄어들 때 유효 유전율을 도시한 등유전율도이고, 도 7은 도 6의 경우 액정 표시 장치의 실시예에 따른 액정 분자의 동작을 도시한 도면이다.

유전율의 크기에 따라서 이축성 액정 분자의 유효 유전율(ε_eff)과 θ 및 ψ 각도 관계는 도 6과 같다. 이와 같은 관계에서 이축성 액정 분자가 전계를 인가받기 전과 전계를 인가받은 후의 상태를 살펴보기 위해서는 다음과 같은 전제 조건이 부가되어야 한다. 즉, 이축성 액정 분자의 초기 상태를 확정 짓기 위해서는 액정 분자의 n축 및 m 축 방향이 정해져야 하며, 전계가 인가받은 이후의 상태를 확정 짓기 위해서 인가되는 전계의 방향이 결정되어야 한다.

이러한 전제 조건을 좀더 상세하게 살펴보면 아래와 같다.

우선 이축성 액정 분자의 n 축 방향이 수직 배향막을 사용하였는지, 수평 배향막을 사용하였는지에 따라서 수직 배향(vertical alignment)되는지 수평 배향(planar alignment)되는지로 구분된다.

한편, 이축성 액정 분자의 m 축 방향은 n 축 방향에 따라서 가르키는 방향이 달라지므로 n 축 방향이 수직 배향인지 수평 배향인지를 기준으로 다음과 같이 구분된다. 우선 n 축 방향이 수직 배향(vertical alignment)인 경우에는 m 축 방향이 러빙 방향에 평행한 방향으로 배열되는지 아니면 수직한 방향으로 배열되는지로 구분된다. 이와 달리 n 축 방향이 수평 배향(planar alignment)인 경우에는 m 축 방향이 기판(110 또는 210)과 평행한 방향으로 배열되는지 아니면 기판(110 또는 210)과 수직한 방향으로 배열되는지로 구분된다.

그리고 전계의 방향은 크게 수직 방향의 전기장을 형성하는 경우와 수평 방향의 전기장을 형성하는 경우로 구분되며, 수평 방향의 전기장을 형성하는 경우는 다시 수평 방향의 전기장이 러빙 방향에 평행한 방향인지 수직한 방향인지로 나뉘어진다.

이러한 구분을 기초로 각 실시예에서의 이축성 액정 분자의 전계 인가 전후 동작을 도 7에서 도시하고 있다.

도 7의 각 실시예에서 유효 유전율(ε_eff)의 등유전율도에는 화살표가 도시되 어 있는데, 이는 전계가 인가되기 전의 초기 상태(initial state)에서는 액정 분자가 화살표의 끝 부분에 해당하는 각도로 배열되어 있다가 전계가 인가되어 최후 상태(final state)가 되면 화살표의 앞 부분에 해당되는 각도로 회전하는 것을 나타낸다.

한편, 등유전율도의 옆에는 네모난 상자에 파란색 화살표 하나와 도 5의 평면 액정 분자 모양 중 하나씩 파란색과 주황색으로 그려져 있다. 우선 네모난 상자는 기판(110 또는 210)을 나타내며, 파란색 화살표는 러빙 방향을 나타낸다. 한편, 파란색의 평면 액정 분자 모양은 전계가 인가되기 전의 초기 상태(initial state)를 보여주며, 주황색의 평면 액정 분자 모양은 전계가 인가된 후의 최종 상태(final state)를 보여준다.

파란색의 초기 상태는 배향막과 러빙 방향에 의해서 n 축 및 m 축의 방향이 결정되면서 정해지는 것이며, 주황색의 최종 상태는 전계의 방향을 따라서 액정 분자 중 가장 유전율이 큰 방향이 배열하게되면서 정해진다. 초기 상태와 최종 상태에서 액정 분자가 배열하는 것에 대해서는 도 8 내지 도 17에서 3가지 실시예를 통하여 상세하게 살펴본다.

각 실시예는 안정(stable)한 경우, 불안정(unstable)한 경우 및 움직이지 않는(immobile) 경우로 구분된다. 안정한 경우는 이축성 액정 분자 전체가 일정한 방향으로 회전하여 별도의 처리 없이 액정 표시 장치로 사용할 수 있다. 즉, 안정한 경우는 전기장의 인가와 함께 텍스쳐(texture)의 발생 없이 자연스런 회전이 가능한 경우이다. 다만, 안정한 경우도 러빙 방향에 대하여 프리틸트(pretilt)가 존 재한다. 프리틸트(pretilt)가 존재하지 않으면 안정한 경우도 불안정한 경우와 동일한 상태가 된다. 프리틸트 각으로 인하여 액정 분자가 회전하는 방향이 한정되는 것이다.

이에 반하여 불안정한 경우는 이축성 액정 분자가 회전할 수 있는 방향이 두가지 방향이상을 가져 서로 다른 방향으로 액정 분자가 회전할 가능성이 있는 경우이다. 이러한 경우는 실제 액정 표시 장치를 형성하는 경우 액정층 간의 배열 방향이 어긋날 우려가 있어 자체적으로 액정 표시 장치로 사용하기가 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 초기 상태에서 일정 방향으로 선경사각(bias angle)을 형성하거나 프린지 필드(fringe field) 전계를 이용하면 액정 분자가 회전하는 방향을 하나로 한정할 수 있다. 즉, 불안정한 경우에는 초기 상태에서 선경사각이나 프린지 필드를 이용하여 이축성 액정 분자의 회전 방향을 한정한 후 액정 표시 장치를 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같은 조건이 만족되면 불안정한 경우도 텍스쳐없이 화상을 표시할 수 있다.

마지막으로 움직이지 않는 경우에는 원칙적으로는 액정이 회전하지 않으므로 액정 표시 장치로 사용할 수 없다. 그렇지만 별도의 추가 구조를 이용하여 초기 상태에서 액정의 방향을 바꾸어서 전계가 인가되는 경우 액정이 회전하도록 함으로써 액정 표시 장치로 형성할 수도 있다.

다수의 실시예 중 액정의 초기 상태와 최종 상태만을 고려할 때 가장 바람직하게 액정 표시 장치를 구성할 수 있는 조건은 아래의 3가지 경우를 꼽을 수 있다. 그 이유는 액정의 회전 각도가 90도를 이루어 액정의 제어가 용이하기 때문이다.

첫 째로는 수직 배향막을 이용하고, m 축이 러빙 방향에 수직하며, 러빙 방향에 평행한 수평 전계를 인가하는 경우이다. 두 번째로는 수직 배향막을 이용하고, m 축이 러빙 방향에 평행하며, 러빙 방향에 수직인 수평 전계를 인가하는 경우이다. 세 번째로는 수평 배향막을 사용하고, m 축이 기판과 수평방향을 이루며 러빙 방향에 평행한 수평 전계를 인가하는 경우이다.

한편, 상술한 세가지 경우를 제외하고는 위상차판을 추가하여 액정 표시 장치를 생성하는 것이 바람직하다. 특히 움직이지 않는 경우를 제외한 다음과 같은 실시예는 위상차판을 추가하는 것이 바람직하며, 위상차판으로는 π/4 플레이트를 이용하여 선평광을 원편광으로 바꾸어 화상을 표시한다.

첫 번째로는 수직 배향막을 이용하고, m 축이 러빙 방향에 평행하며, 수직 전계를 인가하는 경우이고, 두 번째로는 수직 배향막을 이용하고, m 축이 러빙 방향에 수직하며, 수직 전계를 인가하는 경우이다. 세 번째로는 수평 배향막을 이용하고, m 축이 기판에 평행하며, 수직 전계를 인가하는 경우이며, 네 번째로는 수평 배향막을 이용하고, m 축이 기판에 수직이며, 러빙 방향에 평행하는 수평 전계를 인계하는 경우이다. 또한, 다섯 번째로는 수평 배향막을 이용하고, m 축이 기판에 수직이며, 러빙 방향에 수직한 수평 전계를 인가하는 경우이다.

이하에서는 도 7의 A, B, C 실시예에 대하여 상세하게 살펴본다.

도 7의 A, B, C 실시예를 설명하기에 앞서서 액정 분자를 도 8과 같이 정의하고 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따라서 액정 분자를 직육면체로 도시하고 그에 따른 각 면을 구분하여 도시한 도면이다.

액정 분자(310)를 직육면체로 표현하고, l축 방향의 면을 제1면(①), m 축 방향의 면을 제2면(②), n 축 방향의 면을 제3면(③)이라 하고, 제1면에 대향하는 면을 제4면(④), 제2 면에 대항하는 면을 제5면(⑤) 그리고 제3면에 대항하는 면을 제6면(⑥)이라 명명한다.

이렇게 각 면을 정의한 직육면체의 액정 분자(310)를 통하여 A, B, C 각 실시예의 액정 분자의 회전에 대해서 살펴본다.

우선 A 실시예를 살펴보면 아래와 같다.

도 9 내지 도 11은 도 7의 A 실시예에 대한 액정 분자의 동작을 상세하게 설명하는 도면이다. 도 9는 x, y, z축과 직육면체 액정 분자(310) 각 면의 위치 관계를 보여주고 있다. 이를 기준으로 오일러 회전 각도가 적용된다.

도 10은 초기 상태(initial state)에서의 액정 분자(310)의 배열을 보여준다. A 실시에는 수평 배향막을 사용하는 실시예이므로 액정 분자의 n 축 방향이 러빙 방향을 따라서 배열한다. 또한, A 실시예는 m 축 방향이 기판에 평행한 경우이므로 m 축 방향도 기판에 수평(러빙 방향에서는 수직)하는 방향을 가진다.

한편, 도 11은 최종 상태(final state)에서의 액정 분자(310)의 배열을 보여준다. A 실시예는 수직 전계가 인가되며, 유전율의 크기 중 m 방향의 크기가 가장 크므로 액정 분자의 m 방향이 전계의 방향으로 배열하게 된다. 그 결과 2번면이 상측면을 향하여 배열한다.

초기 상태에서 m 축이 러빙 방향에 수직하며 기판에 수평한 방향으로 배열되는데, 이에 해당되는 방향은 2가지 방향이 존재한다. 액정은 2가지 방향으로 모두 배열할 수 있으며, 전계가 인가되는 경우 액정 분자의 2번면이 상측면으로 위치하게 되는 회전 방향은 총 2개가 존재한다. 이와 같이 2가지 회전 방향 중 하나를 한정할 수 없어 본 상태는 불안정한 상태이며, 불안정한 상태를 없애기 위해서 전극과 전극 사이에 프린지 필드를 형성하여 서로 다른 액정 배열을 가지더라도 회전 방향을 한 방향으로 한정하여 액정 표시 장치로 사용할 수 있다.

한편, 도 9 내지 도 11의 아래에는 각도가 기술되어 있는데, 도 10의 각도와 도 11의 각도를 화살표로 연결하면 도 7의 A 실시예에서 등유전율선 그래프 상에 그려진 화살표와 일치하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 각도는 도 9를 기준으로 한 각도이다.

A 실시예는 초기 상태와 최종 상태의 액정 분자의 방향이 90도를 회전하고 있지 않으므로 위상차판으로 π/4 플레이트를 추가적으로 사용하는 것이 바람직하다.

이하에서는 도 12 내지 도 14를 통하여 도 7의 B 실시예에 대하여 살펴본다.

도 12 내지 도 14는 도 7의 B 실시예에 대한 액정 분자의 동작을 상세하게 설명하는 도면으로, 도 12는 x, y, z축과 직육면체 액정 분자(310) 각 면의 위치 관계를 보여주고 있으며, 도 13은 초기 상태를, 도 14는 최종 상태를 도시하고 있다.

B 실시예는 수직 배향막을 사용하므로 n 축이 기판에 수직하는 방향을 가지며, m 축이 러빙 방향과 수직한 방향으로 배열되는 실시예이므로 도 13과 같은 초기 상태를 가진다.

그 후 전계가 인가되면 B 실시예는 러빙 방향에 평행하는 수평 전계가 인가되므로 액정 분자 중 가장 유전율이 큰 m 축 방향이 전계 방향(즉, 러빙 방향)을 향하여 배열되도록 회전한다. 그 결과 2번면이 러빙 방향을 향하여 배열되는 최종 상태를 도 14에서 확인할 수 있다.

본 실시예도 초기 상태에서 m 축이 러빙 방향에 수직한 방향으로 2방향이 존재할 수 있으며, 그로 인하여 최종 상태에 이르는 회전 방향도 2방향 존재한다. 이를 제거하기 위해서 초기 상태에서 액정의 배향을 전극 방향과 일정 각도(bias angle)를 가지도록 배열하여 회전 방향을 하나로 한정하여 불안정한 상태를 제거할 수 있다.

또한 도 15 내지 도 17을 통하여 도 7의 C 실시예에 대하여 살펴본다.

도 15 내지 도 17은 도 7의 C 실시예에 대한 액정 분자의 동작을 상세하게 설명하는 도면으로, 도 15는 x, y, z축과 직육면체 액정 분자(310) 각 면의 위치 관계를 보여주고 있으며, 도 16은 초기 상태를, 도 17은 최종 상태를 도시하고 있다.

C 실시예는 수평 배향막을 사용하므로 n 축이 기판에 평행한 방향을 가지며, m 축이 기판에 평행하도록 형성한 실시예이므로 초기 상태가 도 15와 같은 배열을 가진다. 그 후 전계가 인가되면 전계가 러빙 방향과 평행한 수평 전계이므로 m 축이 러빙방향을 따라서 배열한다. 그 결과 2번면이 러빙 방향을 따라서 배열되어 도 16과 같은 배열을 가진다.

본 실시예도 초기 상태에서 m 축이 기판에 평행한 방향이 2종류가 존재할 수 있으며, 그로 인하여 최종 상태에 이르는 회전 방향이 2방향 존재한다. 이를 제거하기 위해서 초기 상태에서 액정의 배향을 전극 방향과 일정 각도(bias angle)를 가지도록 배열하여 회전 방향을 하나로 한정하여 불안정한 상태를 제거할 수 있다.

이상에서는 유전율의 크기가 m 방향 > l 방향 > n 방향의 순서를 가지는 실시예에 대해서 살펴보았다.

아래에서는 유전율의 크기가 m 방향 > n 방향 > l 방향의 순서를 가지는 실시예에 대해서 살펴본다.

도 18은 본 발명의 실시예에서 유전율의 크기가 m축 n축 l축의 순서로 줄어들 때 유효 유전율을 도시한 등유전율도이고, 도 19는 도 18의 경우 액정 표시 장치의 실시예에 따른 액정 분자의 동작을 도시한 도면이다.

도 18을 보면 유효 유전율이 ψ값이 π/4인 선(도 18에서 0.75가 기재된 부분의 선)을 기준으로 대칭을 이루는 것을 확인할 수 있다. 본 실시예도 ψ값이 0이고, θ값이 π/2인 부분이 가장 밝은 색을 띄어 가장 큰 값을 가지는 것을 확인할 수 있다.

도 19도 도 7과 동일한 전제조건 및 동일한 방식으로 액정 분자의 초기 상태 및 최종 상태를 보여주고 있다.

이축성 액정 분자의 n 축 방향이 수직 배향막을 사용하였는지, 수평 배향막을 사용하였는지에 따라서 수직 배향(vertical alignment)되는지 수평 배향(planar alignment)되는지로 구분한다. 또한, 이축성 액정 분자의 m 축 방향은 n 축 방향에 따라서 가르키는 방향이 달라지므로 n 축 방향이 수직 배향인지 수평 배향인지를 기준으로 다음과 같이 구분한다. 그리고 n 축 방향이 수직 배향(vertical alignment)인 경우에는 m 축 방향이 러빙 방향에 평행한 방향으로 배열되는지 아니면 수직한 방향으로 배열되는지로 구분한다. 이와 달리 n 축 방향이 수평 배향(planar alignment)인 경우에는 m 축 방향이 기판(110, 210)과 평행한 방향으로 배열되는지 아니면 기판(110, 210)과 수직한 방향으로 배열되는지로 구분한다.

전계의 방향은 크게 수직 방향의 전기장을 형성하는 경우와 수평 방향의 전기장을 형성하는 경우로 구분하며, 수평 방향의 전기장을 형성하는 경우는 다시 수평 방향의 전기장이 러빙 방향에 평행한 방향인지 수직한 방향인지로 나눈다.

이러한 기준으로 구분하고 각 실시예에 따른 초기 상태와 최종 상태를 도 19에서 도시하고 있다.

도 19도 각 실시예가 안정(stable)한 경우, 불안정(unstable)한 경우 및 움직이지 않는(immobile) 경우로 구분된다.

안정한 경우는 이축성 액정 분자 전체가 일정한 방향으로 회전하여 별도의 처리 없이 액정 표시 장치로 사용할 수 있다. 안정한 경우는 러빙 방향과 액정 분자가 이루는 프리틸트(pre-tilt)각을 가질 수 있으며, 프리틸트 각으로 인하여 액정 분자가 회전하는 방향이 한정되는 경우도 있다.

이에 반하여 불안정한 경우는 이축성 액정 분자가 회전할 수 있는 방향이 2 방향이상을 가져 서로 다른 방향으로 액정 분자가 회전할 가능성이 있는 경우이다. 이러한 경우는 실제 액정 표시 장치를 형성하는 경우 액정층 간의 배열 방향이 어긋날 우려가 있어 자체적으로 액정 표시 장치로 사용하기가 어렵다. 이러한 문제점 을 해결하기 위하여 초기 상태에서 일정 방향으로 선경사각(bias angle)을 형성하거나 프린지 필드(fringe field) 전계를 이용하면 액정 분자가 회전하는 방향을 하나로 한정할 수 있다. 즉, 불안정한 경우에는 초기 상태에서 선경사각을 가지도록 하여 액정 표시 장치를 형성하는 것이 바람직하다.

마지막으로 움직이지 않는 경우에는 원칙적으로는 액정이 회전하지 않으므로 인하여 액정 표시 장치로 사용할 수 없다. 그렇지만 별도의 추가 구조를 이용하여 초기 상태에서 액정의 방향을 바꾸어서 전계가 인가되는 경우 액정이 회전하도록 함으로써 액정 표시 장치로 형성할 수 있다.

다수의 실시예 중 액정의 초기 상태와 최종 상태만을 고려할 때 가장 바람직하게 액정 표시 장치를 구성할 수 있는 조건은 아래의 3가지 경우를 꼽을 수 있다. 이러한 실시예는 액정 회전 각도가 90도를 이루어 액정의 제어가 용이하다.

아래에서는 유전율의 크기가 n 방향 > m 방향 > l 방향의 순서를 가지는 실시예에 대해서 살펴본다.

도 20에서의 유효 유전율은 θ값이 증가함에 따라서 감소하는 특징을 가진다. 그 결과 최종 상태에서는 θ값이 줄어드는 방향으로 진행될 것으로 예상된다. 한편, ψ값에 따라서는 유효 유전율 값이 크게 변화하지는 않지만, θ값이 π/2값에 가까워질수록 ψ값에 따른 유효 유전율 값이 변하게된다. θ값이 큰 경우에도 ψ값이 작을수록 유효 유전율 값이 증가한다.

유전율의 크기가 n 방향 > m 방향 > l 방향의 순서를 가지는 실시예에 대해서도 도 7 및 도 19와 같이 실시예 별로 구분하여 최초 상태(initial state)와 최종 상태(final state)를 파악할 수 있다.

본 명세서에서 지금까지 설명한 것과 같이 초기 상태를 구분하여 한정한 후 전계가 인가되면 가장 큰 유전율값을 가지는 축 방향이 전계 방향으로 회전하도록 함으로써 판단할 수 있다. 본 명세서는 이 부분에 대해서는 실시예의 설명을 생략하고 있지만, 명세서의 전취지에 따르면 이 부분도 당업자에게는 자명한 부분에 해당한다.

이상에서는 l, m, n 방향에 대한 유전율의 크기가 서로 다른 것을 전제로 하고 있으나, 세축방향 중 임의의 2개 방향에 대한 유전율이 같은 경우도 실시예로 적용할 수 있다. 이 경우 2축 방향에 대한 동일한 유전율 값이 다른 하나의 축 방향의 유전율 값보다 작은 것이 보다 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 이축성 액정 분자의 특성과 배향 방향 및 전계의 인가 방향을 고려하여 다양한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 단축성 액정을 사용하는 경우 액정 물질에 제한이 있었으나 이축성 액정 분자를 사용하도록 함으로써 다양한 물질로 표시 장치를 제조할 수 있다. 그 결과 제조 비용이 감소하는 장점이 있다. 또한, 이축성 액정을 이용한 다양한 방식의 액정 표시 장치를 제공할 수 있으므로 액정 표시 장치마다 표시 특성이 서로 다르며, 그 결과 액정 표시 장치가 사용되는 환경에 적합한 액정 표시 장치를 사용할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

상부 배향막을 포함하는 상부 표시판,

하부 배향막을 포함하는 하부 표시판 및

그 사이에 주입되어 있으며, 각 축 방향에 대하여 서로 다른 굴절율 및 유전율을 가지는 액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하며,

상기 상부 배향막 및 상기 하부 배향막은 수직 배향막이며, 러빙 방향을 가지며,

전계가 인가되기 전 단계에서 상기 액정 분자의 제1축은 상기 수직 배향막에 의하여 수직으로 배향되고, 상기 액정 분자의 제2축은 상기 러빙 방향에 평행하는 방향으로 배향되며,

전계가 인가된 후 단계에서는 상기 액정 분자 중 가장 큰 유전율을 가지는 축 방향이 인가된 전계와 평행하게 배열되는 액정 표시 장치.
제1항에서,

상기 전계는 수직 방향으로 인가되는 액정 표시 장치.
제2항에서,

상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측에는 각각 위상차판 및 편광판이 더 포함되어 있는 액정 표시 장치.
제1항에서,

상기 전계는 수평 방향으로 인가되며, 상기 러빙 방향과 평행한 방향으로 인가되는 액정 표시 장치.
제1항에서,

상기 전계는 수평 방향으로 인가되며, 상기 러빙 방향과 수직한 방향으로 인가되는 액정 표시 장치.
제5항에서,

상기 액정 분자는 전계가 인가되기 전 단계에서 상기 전계가 인가되는 방향과 바이어스 각만큼 어긋나게 배열되어 있는 액정 표시 장치.
상부 배향막을 포함하는 상부 표시판,

하부 배향막을 포함하는 하부 표시판 및

그 사이에 주입되어 있으며, 각 축 방향에 대하여 서로 다른 굴절율 및 유전율을 가지는 액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하며,

상기 상부 배향막 및 상기 하부 배향막은 수직 배향막이며, 러빙 방향을 가지며,

전계가 인가되기 전 단계에서 상기 액정 분자의 제1축은 상기 수직 배향막에 의하여 수직으로 배향되고, 상기 액정 분자의 제2축은 상기 러빙 방향에 수직하는 방향으로 배향되며,

전계가 인가된 후 단계에서는 상기 액정 분자 중 가장 큰 유전율을 가지는 축 방향이 인가된 전계와 평행하게 배열되는 액정 표시 장치.
제7항에서,

상기 전계는 수직 방향으로 인가되는 액정 표시 장치.
제8항에서,

상기 전계의 적어도 일부에는 프린지 필드가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
제8항에서,

상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측에는 각각 위상차판 및 편광판이 더 포함되어 있는 액정 표시 장치.
제7항에서,

상기 전계는 수평 방향으로 인가되며, 상기 러빙 방향과 평행한 방향으로 인가되는 액정 표시 장치.
제11항에서,

상기 액정 분자는 전계가 인가되기 전 단계에서 상기 전계가 인가되는 방향과 바이어스 각만큼 어긋나게 배열되어 있는 액정 표시 장치.
제7항에서,

상기 전계는 수평 방향으로 인가되며, 상기 러빙 방향과 수직한 방향으로 인가되는 액정 표시 장치.
상부 배향막을 포함하는 상부 표시판,

하부 배향막을 포함하는 하부 표시판 및

그 사이에 주입되어 있으며, 각 축 방향에 대하여 서로 다른 굴절율 및 유전율을 가지는 액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하며,

상기 상부 배향막 및 상기 하부 배향막은 수평 배향막이며, 러빙 방향을 가지며,

전계가 인가되기 전 단계에서 상기 액정 분자의 제1축은 상기 수평 배향막에 의하여 수평 방향이며, 상기 러빙 방향을 따라서 배향되고, 상기 액정 분자의 제2축은 상기 상부 또는 하부 표시판에 평행하는 방향으로 배향되며,

전계가 인가된 후 단계에서는 상기 액정 분자 중 가장 큰 유전율을 가지는 축 방향이 인가된 전계와 평행하게 배열되는 액정 표시 장치.
제14항에서,

상기 전계는 수직 방향으로 인가되는 액정 표시 장치.
제15항에서,

상기 전계의 적어도 일부에는 프린지 필드가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
제15항에서,

상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측에는 각각 위상차판 및 편광판이 더 포함되어 있는 액정 표시 장치.
제14항에서,

상기 전계는 수평 방향으로 인가되며, 상기 러빙 방향과 평행한 방향으로 인가되는 액정 표시 장치.
제18항에서,

상기 액정 분자는 전계가 인가되기 전 단계에서 상기 전계가 인가되는 방향과 바이어스 각만큼 어긋나게 배열되어 있는 액정 표시 장치.
제14항에서,

상기 전계는 수평 방향으로 인가되며, 상기 러빙 방향과 수직한 방향으로 인가되는 액정 표시 장치.
상부 배향막을 포함하는 상부 표시판,

하부 배향막을 포함하는 하부 표시판 및

그 사이에 주입되어 있으며, 각 축 방향에 대하여 서로 다른 굴절율 및 유전율을 가지는 액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하며,

상기 상부 배향막 및 상기 하부 배향막은 수평 배향막이며, 러빙 방향을 가지며,

전계가 인가되기 전 단계에서 상기 액정 분자의 제1축은 상기 수평 배향막에 의하여 수평 방향이며, 상기 러빙 방향을 따라서 배향되고, 상기 액정 분자의 제2축은 상기 상부 또는 하부 표시판에 수직하는 방향으로 배향되며,

전계가 인가된 후 단계에서는 상기 액정 분자 중 가장 큰 유전율을 가지는 축 방향이 인가된 전계와 평행하게 배열되는 액정 표시 장치.
제21항에서,

상기 전계는 수직 방향으로 인가되는 액정 표시 장치.
제21항에서,

상기 전계는 수평 방향으로 인가되며, 상기 러빙 방향과 평행한 방향으로 인가되는 액정 표시 장치.
제23항에서,

상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측에는 각각 위상차판 및 편광판이 더 포함되어 있는 액정 표시 장치.
제21항에서,

상기 전계는 수평 방향으로 인가되며, 상기 러빙 방향과 수직한 방향으로 인가되는 액정 표시 장치.
제25항에서,

상기 액정 분자는 전계가 인가되기 전 단계에서 상기 전계가 인가되는 방향과 바이어스 각만큼 어긋나게 배열되어 있는 액정 표시 장치.
제25항에서,

상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측에는 각각 위상차판 및 편광판이 더 포함되어 있는 액정 표시 장치.
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