KR20160145383A

KR20160145383A - High Transmittance and Fast Response Liquid Crystal Display

Info

Publication number: KR20160145383A
Application number: KR1020150081929A
Authority: KR
Inventors: 윤태훈; 허준; 최태훈; 허재원
Original assignee: 부산대학교 산학협력단
Priority date: 2015-06-10
Filing date: 2015-06-10
Publication date: 2016-12-20

Abstract

본 발명은 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 전극과 제2 기판 위에 형성되어 있는 제2 전극이 전극위치가 서로 다른 평행구조를 가지게 하고, 사선 방향의 전계를 형성하여 고투과 특성과 고속응답 특성을 갖도록 한 액정표시장치에 관한 것으로, 서로 마주하는 제1 기판과 제2 기판; 상기 제1 기판상에 형성되는 제1 전극; 상기 제2 기판 위에 형성되는 제2 전극; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 주입되는 복수의 액정 분자로 이루어진 액정층;을 포함하는 것이다.The first electrode formed on the first substrate and the second electrode formed on the second substrate have a parallel structure in which the positions of the electrodes are different from each other and an electric field in a diagonal direction is formed to form a high- A first substrate and a second substrate facing each other; A first electrode formed on the first substrate; A second electrode formed on the second substrate; And a liquid crystal layer composed of a plurality of liquid crystal molecules injected between the first substrate and the second substrate.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a liquid crystal display (LCD)

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 구체적으로 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 전극과 제2 기판 위에 형성되어 있는 제2 전극을 구비하고 사선 방향의 전계를 형성하여 고투과 특성과 고속 응답 특성을 갖도록 한 액정표시장치에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device having a first electrode formed on a first substrate and a second electrode formed on a second substrate and forming an electric field in a diagonal direction, To a liquid crystal display device.

액정표시장치는 하부기판, 상부기판, 및 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 전계 인가 유무에 따라 액정층의 배열이 제어되고 그에 따라 광의 투과도가 제어되어 화상이 표시되는 장치이다.The liquid crystal display device includes a lower substrate, an upper substrate, and a liquid crystal layer formed between the both substrates, and the arrangement of the liquid crystal layers is controlled according to whether an electric field is applied or not, thereby controlling the transmittance of light to display an image .

이와 같은 액정표시장치는 액정층의 배열을 제어하는 방식에 따라 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드 등으로 다양하게 개발되어 있다.Such a liquid crystal display device may be variously used in a twisted nematic (TN) mode, a VA (Vertical Alignment) mode, an IPS (In Plane Switching) mode or an FFS (Fringe Field Switching) mode depending on a method of controlling the arrangement of liquid crystal layers Has been developed.

그 중에서 IPS 모드와 FFS 모드는 하부 기판 상에 화소 전극과 공통 전극을 함께 배치하여 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계에 의해 액정층의 배열을 제어하는 방식이다.In the IPS mode and the FFS mode, a pixel electrode and a common electrode are disposed together on a lower substrate, and the arrangement of the liquid crystal layer is controlled by an electric field between the pixel electrode and the common electrode.

상기 IPS 모드는 상기 화소 전극과 공통 전극을 평행하게 교대로 배열함으로써 양 전극 사이에서 수평전계를 일으켜 액정층의 배열을 제어하는 방식이고, 상기 FFS 모드는 상기 화소 전극과 상기 공통 전극을 절연층을 사이에 두고 이격 형성시키되 하나의 전극은 판(plate) 형상으로 구성하고 다른 하나의 전극은 핑거(finger) 형상으로 구성하여 양 전극 사이에서 발생되는 프린지 필드(Fringe Field)를 통해 액정층의 배열을 제어하는 방식이다.In the IPS mode, the pixel electrodes and the common electrode are alternately arranged in parallel to each other to generate a horizontal electric field between the two electrodes to control the alignment of the liquid crystal layer. In the FFS mode, One electrode is formed in a plate shape and the other electrode is formed in a finger shape so that the alignment of the liquid crystal layer is formed through a fringe field generated between the two electrodes Control.

도 1은 종래 기술의 액정표시장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a conventional liquid crystal display device.

여기서, FFS(Fringe Field Switching) 모드의 액정표시장치는 투과율을 높이고, 광시야각 구현을 위한 것이다.Here, the FFS (Fringe Field Switching) mode liquid crystal display device is intended to increase the transmittance and realize a wide viewing angle.

상기 FFS 모드는 하나의 기판 위에 화소 전극과 공통 전극을 서로 다른 층에 형성하여 수평 방향 및 수직 방향의 전기장을 이용해 액정 분자들을 회전시키는 방식이다.In the FFS mode, a pixel electrode and a common electrode are formed on different layers on one substrate, and liquid crystal molecules are rotated by using an electric field in a horizontal direction and a vertical direction.

하지만, 상기 FFS 모드는 응답속도가 느리다는 단점이 있으며, IPS 모드에 비하여 높은 투과율을 가지지만, TN 모드나 VA 모드에 비하여 투과율이 낮다. 또한, 액정표시장치의 성능이 발전함에 따라 더욱 빠른 응답속도와 더욱 높은 투과율에 대한 요구가 높아지고 있다.However, the FFS mode has a disadvantage in that the response speed is slow, and has a higher transmittance than the IPS mode, but has a lower transmittance than the TN mode or the VA mode. Further, as the performance of the liquid crystal display device has improved, demands for a faster response speed and a higher transmittance have been increasing.

이러한 요구에 따라 한국공개특허번호 10-2008-0049304호에서는 상, 하판의 전극위치가 서로 다른 평행구조를 갖고 초기 기판에 평행하게 배열되어 있는 액정을 갖는 액정표시장치를 제안하고 있으나, 좁은 시야각과 넓은 시야각 사이의 스위칭을 목적으로 하는 것으로, 높은 투과율 개선에는 한계가 있다.In accordance with this demand, Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2008-0049304 proposes a liquid crystal display device having a liquid crystal in which the positions of the electrodes of the upper and lower plates are different from each other and are arranged in parallel with the initial substrate. However, The purpose of switching between wide viewing angles is limited in improvement of high transmittance.

특히, 사선 방향의 전계와 수평 방향의 전계를 모두 사용하는 것으로 구동 전압이 높고, 실제 구동은 양의 액정으로만 가능하여 한계가 있다.In particular, the driving voltage is high by using both the electric field in the oblique direction and the electric field in the horizontal direction, and the actual driving is limited by the positive liquid crystal.

한국공개특허번호 10-2008-0049304호Korean Patent Publication No. 10-2008-0049304 한국공개특허번호 10-2013-0056875호Korean Patent Publication No. 10-2013-0056875

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 액정표시장치의 문제를 해결하기 위한 것으로, 제1 기판 위에 제1 전극과 제2 기판 위의 제2 전극을 구비하여 고투과 특성과 고속응답 특성을 갖도록 한 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.A liquid crystal display device having a first electrode on a first substrate and a second electrode on a second substrate and having a high transmission characteristic and a high speed response characteristic, The purpose is to provide.

본 발명은 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 전극과 제2 기판 위에 형성되어 있는 제2 전극을 구비하고 사선 방향의 전계를 형성하여 고투과 특성과 고속 응답 특성을 갖도록 한 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a liquid crystal display device having a first electrode formed on a first substrate and a second electrode formed on a second substrate, and forming an electric field in a diagonal direction to have a high transmissivity and a high-speed response characteristic, There is a purpose.

본 발명은 제1 전극과 제2 전극에 공통 전압 및 데이터 전압을 인가하여 사선 방향의 전계를 형성하여 고투과 특성과 고속응답 특성을 갖도록 한 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device in which a common voltage and a data voltage are applied to a first electrode and a second electrode to form an electric field in an oblique direction, thereby achieving high throughput characteristics and high speed response characteristics.

본 발명은 제1 전극과 제2 전극은 전극위치가 다른 평행구조를 가지며, 일정한 폭과 간격을 갖도록 한 고투과 특성과 고속응답 특성을 갖는 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a high transmissivity and a high response characteristic in which the first electrode and the second electrode have a parallel structure with different electrode positions and have a constant width and interval.

본 발명은 액정 분자는 음의 유전율 이방성을 가지고, 액정층의 제1 기판과 인접한 액정분자는 제1 기판의 표면과 나란하게 배열하고, 액정층의 제2 기판과 인접한 액정분자는 상기 제2 기판의 표면과 나란하게 배열될 수 있도록 한 고투과 특성과 고속응답 특성을 갖는 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The liquid crystal molecules have negative dielectric anisotropy and the liquid crystal molecules adjacent to the first substrate of the liquid crystal layer are arranged in parallel to the surface of the first substrate and the liquid crystal molecules adjacent to the second substrate of the liquid crystal layer are aligned with the second substrate And to provide a liquid crystal display device having high throughput characteristics and high-speed response characteristics that can be arranged in parallel with the surface of a liquid crystal display device.

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 not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고투과 특성과 고속 응답 특성을 갖는 액정표시장치는 서로 마주하는 제1 기판과 제2 기판;상기 제1 기판 위에 형성되는 제1 전극;상기 제2 기판 위에 형성되는 제2 전극;상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 주입되는 복수의 액정 분자로 이루어진 액정층;을 포함하고, 상기 제1 전극에 공통 전압을 인가하고, 상기 제2 전극에 데이터 전압을 인가하여 사선 방향의 전계를 형성하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including a first substrate and a second substrate facing each other, a first electrode formed on the first substrate, And a liquid crystal layer composed of a plurality of liquid crystal molecules injected between the first substrate and the second substrate, wherein a common voltage is applied to the first electrode, and a data voltage is applied to the second electrode Thereby forming an electric field in a diagonal direction.

여기서, 상기 제1 전극과 제2 전극은 일정한 방향으로 나란하게 뻗어 있는 복수의 가지 형태 전극인 것을 특징으로 한다.Here, the first electrode and the second electrode are a plurality of branched electrodes extending in a predetermined direction.

그리고 각각 일정한 폭을 갖고 서로 일정한 간격 떨어져 구성되는 상기 제1 전극 및 제2 전극의 폭과 간격은 10 ㎛를 넘지 않는 것을 특징으로 한다.The width and the interval of the first electrode and the second electrode, each having a predetermined width and spaced apart from each other by a predetermined distance, do not exceed 10 μm.

그리고 상기 제1 전극과 제2 전극은 전극위치가 서로 달라 중첩되지 않고 평행구조를 갖는 것을 특징으로 한다.The first electrode and the second electrode are parallel to each other without overlapping the electrode positions.

그리고 상기 액정 분자는 음의 유전율 이방성을 갖고, 상기 액정층에 전기장이 가해지지 않았을 때, 상기 제1 기판과 인접한 액정 분자는 제1 기판의 표면과 나란하게 배열되고, 상기 제2 기판과 인접한 액정 분자는 제2 기판의 표면과 나란하게 배열되는 것을 특징으로 한다.And liquid crystal molecules adjacent to the first substrate are arranged in parallel to the surface of the first substrate when the electric field is not applied to the liquid crystal layer, And the molecules are arranged in parallel with the surface of the second substrate.

그리고 상기 제1 기판의 외부에 부착되어 있는 제1 편광판, 상기 제2 기판의 외부에 부착되어 있는 제2 편광판을 더 포함하고, 상기 액정층에 전기장이 가해지지 않았을 때, 상기 제1 기판의 표면과 나란하게 배열한 액정 분자의 장축은 상기 제1 편광판 또는 제2 편광판의 흡수축과 나란하게 배열되는 것을 특징으로 한다.And a second polarizer attached to the outside of the second substrate, wherein when an electric field is not applied to the liquid crystal layer, the surface of the first substrate And the long axis of the liquid crystal molecules arranged in parallel with the absorption axis of the first polarizing plate or the second polarizing plate is arranged in parallel with the absorption axis of the first polarizing plate or the second polarizing plate.

그리고 상기 제1 기판의 표면과 나란하게 배열한 액정 분자의 장축의 방향은 제1 전극 및 제2 전극에 대해 0도 내지 90도로 이루어진 것을 특징으로 한다.And the direction of the long axis of the liquid crystal molecules arranged in parallel with the surface of the first substrate is 0 to 90 degrees with respect to the first electrode and the second electrode.

그리고 액정표시장치는 전기장이 가해지지 않았을 때, 블랙을 표시하는 것을 특징으로 한다.And the liquid crystal display device displays black when no electric field is applied.

그리고 액정표시장치의 온(ON) 상태에서, 제1 전극과 제2 전극에는 제1 전압과 제2 전압이 각각 인가되고, 서로 다른 크기를 가지는 제1 전압과 제2 전압이 제1 전극과 제2 전극에 인가되면, 액정층에는 사선 방향의 전기장이 가해지고, 이에 따라 액정 분자는 다른 방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.In the ON state of the liquid crystal display device, the first voltage and the second voltage are respectively applied to the first electrode and the second electrode, and the first voltage and the second voltage having different sizes are applied to the first electrode and the second electrode, When applied to the two electrodes, a diagonal electric field is applied to the liquid crystal layer, whereby the liquid crystal molecules rotate in different directions.

그리고 액정 분자가 음의 유전율 이방성을 갖는 것에 의해, 액정 분자의 장축 방향이 액정층에 가해지는 사선 방향의 전기장 방향과 직교한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.And the liquid crystal molecule has a negative dielectric anisotropy so that the major axis direction of the liquid crystal molecules rotates in a direction perpendicular to the oblique electric field direction applied to the liquid crystal layer.

이와 같은 본 발명에 따른 고투과 특성과 고속 응답 특성을 갖는 액정표시장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.The liquid crystal display device having the high transmissivity characteristic and the high-speed response characteristic according to the present invention has the following effects.

첫째, 고투과 특성을 갖는 액정표시장치를 구현할 수 있다.First, a liquid crystal display device having high transmission characteristics can be realized.

둘째, 전극 위치가 서로 다른 평행구조를 가지는 제1 전극과 제2 전극을 구비하고 사선 방향의 전계를 형성하여 최대 투과율이 나타나는 액정층의 두께를 작게 할 수 있다.Second, the thickness of the liquid crystal layer having the maximum transmittance can be reduced by providing a first electrode and a second electrode having parallel structures with different electrode positions and forming an electric field in a diagonal direction.

셋째, 얇아진 액정층의 두께로 인하여 고속응답 특성을 갖는 액정표시장치를 구현할 수 있다.Third, a liquid crystal display device having a high-speed response characteristic can be realized due to the thickness of the thinned liquid crystal layer.

넷째, 사선 방향의 전계만 사용하여 구조적으로 안정하고 낮은 전압으로 실제 구동에서 음의 액정을 사용할 수 있다.
Fourth, only the electric field in the oblique direction can be structurally stable and the negative liquid crystal can be used in actual driving with a low voltage.

도 1은 종래 기술의 액정표시장치의 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치의 구성도
도 3과 도 4는 액정표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 구성도
도 5와 도 6은 액정표시장치의 각 영역에서의 등전위선과 투과율의 분포도
도 7은 액정표시장치의 블랙-화이트간의 응답시간을 나타낸 그래프1 is a block diagram of a conventional liquid crystal display
2 is a diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention
3 and 4 are diagrams for explaining a driving method of the liquid crystal display device
5 and 6 are diagrams showing the distribution of equipotential lines and transmissivity in each region of the liquid crystal display device
7 is a graph showing the response time between black and white of the liquid crystal display device

이하, 본 발명에 따른 고투과 특성과 고속 응답 특성을 갖는 액정표시장치의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a liquid crystal display device having high throughput characteristics and high-speed response characteristics according to the present invention will be described in detail as follows.

본 발명에 따른 고투과 특성과 고속 응답 특성을 갖는 액정표시장치의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.The features and advantages of the liquid crystal display device having the high-transmittance characteristic and the high-speed response characteristic according to the present invention will be apparent from the following detailed description of each embodiment.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치의 구성도이고, 도 3과 도 4는 액정표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 2 is a configuration diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are diagrams for illustrating a driving method of a liquid crystal display device.

본 발명에 따른 고투과 특성과 고속 응답 특성을 갖는 액정표시장치는 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 전극과 제2 기판 위에 형성되어 있는 제2 전극을 구비하고 사선 방향의 전계를 형성하여 고투과 특성과 고속 응답 특성을 갖도록 한 것이다.A liquid crystal display device having a high throughput characteristic and a high-speed response characteristic according to the present invention includes a first electrode formed on a first substrate and a second electrode formed on a second substrate, forming an electric field in a diagonal direction, Speed response characteristic.

본 발명은 제1 전극과 제2 전극에 공통 전압과 데이터 전압을 인가하여 사선 방향의 전계를 형성하여 고투과 특성과 고속응답 특성을 얻을 수 있도록 한 것이다.In the present invention, a common voltage and a data voltage are applied to the first electrode and the second electrode to form an electric field in an oblique direction, thereby achieving high throughput characteristics and high-speed response characteristics.

본 발명은 고투과 특성과 고속응답 특성을 얻기 위하여 다음과 같은 구조적 특징을 포함한다.The present invention includes the following structural features in order to obtain a high transmission characteristic and a high transmission characteristic.

본 발명에 따른 액정표시장치는 서로 마주하는 제1 기판과 제2 기판과, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 전극, 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 제2 전극으로 구성되어 있으며, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 복수의 액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하고 있다.A liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate and a second substrate facing each other, a first electrode formed on the first substrate, and a second electrode formed on the second substrate, And a liquid crystal layer including a plurality of liquid crystal molecules between one substrate and the second substrate.

여기서, 상기 제1 전극과 제2 전극은 일정한 폭과 간격을 이루며, 전극위치가 서로 다른 평행한 구조를 갖는다.Here, the first electrode and the second electrode have a constant width and an interval, and have a parallel structure in which the positions of the electrodes are different from each other.

여기서, 상기 제1 전극과 제2 전극은 일정한 방향으로 나란하게 뻗어 있는 복수의 가지 전극 형태를 갖는다.Here, the first electrode and the second electrode have a plurality of branched electrodes extending in a predetermined direction.

그리고 상기 액정 분자는 음의 유전율 이방성을 가지고, 상기 액정층의 제1 기판과 인접한 액정분자는 상기 제1 기판의 표면과 나란하게 배열하고, 상기 액정층의 제2 기판과 인접한 액정분자는 상기 제2 기판의 표면과 나란하게 배열될 수 있다.Wherein the liquid crystal molecules have a negative dielectric anisotropy and the liquid crystal molecules adjacent to the first substrate of the liquid crystal layer are arranged in parallel to the surface of the first substrate and the liquid crystal molecules adjacent to the second substrate of the liquid crystal layer 2 < / RTI > substrate.

그리고 상기 액정표시장치는 상기 제1 기판과 인접하게 배치되고 제1 흡수축을 갖는 제1 편광판 및 상기 제2 기판과 인접하게 배치되고 제2 흡수축을 갖는 제2 편광판을 더 포함할 수 있다.The liquid crystal display may further include a first polarizing plate disposed adjacent to the first substrate and having a first absorption axis and a second polarizing plate disposed adjacent to the second substrate and having a second absorption axis.

상기 액정표시장치는 상기 제1 및 제2 흡수축들과 동일한 러빙 방향을 가지며, 상기 액정표시장치는 전기장이 가해지지 않은 상태에서 블랙을 표시하며, 상기 러빙 방향은 제1 전극 및 제2 전극에 대해 0도 내지 90도일 수 있다.Wherein the liquid crystal display device has a rubbing direction the same as that of the first and second absorption axes, the liquid crystal display device displays black in a state in which no electric field is applied, May be between 0 and 90 degrees.

상기 제1 전극과 제2 전극에 공통 전압과 데이터 전압을 인가하여 사선 방향의 전계를 형성할 수 있다.A common voltage and a data voltage may be applied to the first electrode and the second electrode to form an electric field in an oblique direction.

구체적으로 본 발명에 따른 고투과 특성과 고속 응답 특성을 가지는 액정표시장치의 구조를 설명하면 다음과 같다.Specifically, the structure of a liquid crystal display device having high throughput characteristics and high-speed response characteristics according to the present invention will now be described.

도 2에서와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치는 서로 마주하는 제1 기판(100)과 제2 기판(200), 그리고 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 위치하는 액정층(3)을 포함한다.2, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first substrate 100 and a second substrate 200 facing each other, and a second substrate 200 facing the first substrate 100 and the second substrate 200 And a liquid crystal layer (3) located in the liquid crystal layer.

여기서, 제1 기판(100)은 제1 베이스 기판(110) 위에 형성되어 있는 제1 전극(190)을 포함한다. Here, the first substrate 100 includes a first electrode 190 formed on a first base substrate 110.

제1 전극(190)은 일정한 폭과 일정한 간격을 이루고 있다.The first electrode 190 has a constant width and a constant gap.

여기서, 제2 기판(200)은 제2 베이스 기판(210) 위에 형성되어 있는 제2 전극(290)을 포함한다.Here, the second substrate 200 includes a second electrode 290 formed on the second base substrate 210.

제2 전극(290)은 일정한 폭과 일정한 간격을 이루고 있다.The second electrode 290 has a constant width and a predetermined gap.

그리고 제1 전극(190)과 제2 전극(290)은 일정한 방향으로 나란하게 뻗어 있는 복수의 가지 형태 전극이다.The first electrode 190 and the second electrode 290 are a plurality of branched electrodes extending in a predetermined direction.

그리고 제1 전극(190)과 제2 전극(290)은 전극위치가 서로 다른 평행구조를 가진다.The first electrode 190 and the second electrode 290 have a parallel structure with different electrode positions.

그리고 상기 제1 전극(190)과 제2 전극(290)의 폭과 간격은 10 ㎛를 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the first electrode 190 and the second electrode 290 have a width and an interval not exceeding 10 탆.

그리고 도면에 도시하지는 않았지만, 제1 베이스 기판(110) 위에는 게이트선 및 데이터선과 같은 신호선, 그리고 신호선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터가 형성되어 있을 수 있다. 또한, 제1 전극(190)은 각기 다른 박막 트랜지스터의 출력 단자에 연결될 수 있다.Though not shown, a thin film transistor connected to a signal line such as a gate line, a data line, and a signal line may be formed on the first base substrate 110. In addition, the first electrode 190 may be connected to the output terminal of another thin film transistor.

또한, 도시하지는 않았지만, 제1 기판(100) 또는 제2 기판(200) 위에는 색필터가 형성되어 있다.Although not shown, a color filter is formed on the first substrate 100 or the second substrate 200.

각 색필터는 적색, 녹색, 및 청색의 삼원색, 또는 황색, 청록색, 자홍색 등 기본색 중 하나를 표시할 수 있다. 또한 각 화소는 기본색 외에 기본색의 혼합색 또는 백색을 표시할 수 있다.Each color filter can display one of three primary colors of red, green, and blue, or primary colors such as yellow, cyan, magenta, and the like. In addition, each pixel can display a mixed color or a white color of the basic color in addition to the basic color.

제1 기판(100) 외부에는 제1 편광판(11)이 위치하고, 제2 기판 (200) 외부에는 제2 편광판(22)이 위치한다.The first polarizer 11 is located outside the first substrate 100 and the second polarizer 22 is located outside the second substrate 200.

제1 편광판(11)과 제2 편광판(22)의 흡수축은 서로 직교할 수 있다.The absorption axes of the first polarizing plate 11 and the second polarizing plate 22 may be orthogonal to each other.

액정층(3)에는 복수의 액정 분자(31)가 포함되어 있고, 제1 기판(100)과 인접한 복수의 액정 분자(31)는 제1 기판(100)과 나란하게 배열되어 있고, 제2 기판(200)과 인접한 복수의 액정 분자(31)는 제2 기판(200)과 나란하게 배열되어 있으며, 액정층(3)에 전기장이 가해지지 않은 상태에서 액정 분자(31)는 일정한 방향으로 초기 배향되어 있다.The liquid crystal layer 3 includes a plurality of liquid crystal molecules 31. A plurality of liquid crystal molecules 31 adjacent to the first substrate 100 are arranged in parallel with the first substrate 100, A plurality of liquid crystal molecules 31 adjacent to the first substrate 200 are arranged in parallel with the second substrate 200 and the liquid crystal molecules 31 are aligned in a predetermined direction in an initial orientation .

그리고 액정 분자(31)가 음의 유전율 이방성을 가질 수 있으며, 초기 배향되어 있는 방향은 제1 편광판(11)과 제2 편광판(22) 중 어느 하나의 흡수축과 나란할 수 있고, 제1 편광판(11)과 제2 편광판(22) 중 나머지 하나의 흡수축과 수직을 이루어 전기장이 가해지지 않은 상태에서 블랙을 표시한다.The liquid crystal molecule 31 may have a negative dielectric anisotropy and the initial alignment direction may be parallel to the absorption axis of either the first polarizing plate 11 or the second polarizing plate 22, The absorption axis of the other one of the first polarizing plate 11 and the second polarizing plate 22 is vertical and black is displayed without applying an electric field.

도 3과 도 4는 도 2의 액정표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 것이다.FIGS. 3 and 4 are for explaining the driving method of the liquid crystal display of FIG.

도 3은 전기장이 가해지지 않은 오프(OFF) 상태를 나타낸다.3 shows an OFF state in which no electric field is applied.

도 3을 참고하면, 제1 기판(100)에 인접한 액정 분자(31)는 제1 전극 및 제2 전극과 일정한 각도(θ)를 이루도록 배향되어 있다.Referring to FIG. 3, the liquid crystal molecules 31 adjacent to the first substrate 100 are oriented at a certain angle? With the first and second electrodes.

상기와 같이, 액정 분자(31)가 초기 배향되어 있는 방향은 제1 편광판(11)과 제2 편광판(22) 중 어느 하나의 편광축과 나란할 수 있고, 제1 편광판(11)과 제2 편광판(22) 중 나머지 하나의 편광축과 직교할 수 있다.As described above, the direction in which the liquid crystal molecules 31 are initially oriented can be aligned with the polarization axis of any one of the first polarizing plate 11 and the second polarizing plate 22, and the first polarizing plate 11 and the second polarizing plate 22 The polarization axis of the other of the first and second light sources 22 may be orthogonal.

따라서, 제1 기판(100) 쪽으로 입사되는 빛은 제1 편광판(11), 액정층(3), 그리고 제2 편광판(22)을 지나면서 투과되지 못하기 때문에 블랙 상태를 표시한다.Therefore, the light incident on the first substrate 100 is not transmitted through the first polarizing plate 11, the liquid crystal layer 3, and the second polarizing plate 22, thus displaying a black state.

다음으로 도 4을 참고하여, 액정표시장치의 온(ON) 상태를 설명한다.Next, the ON state of the liquid crystal display will be described with reference to FIG.

액정표시장치의 온(ON) 상태에서, 제1 전극(190)과 제2 전극(290)에는 제1 전압과 제2 전압이 각각 인가된다.In the ON state of the liquid crystal display device, the first voltage and the second voltage are applied to the first electrode 190 and the second electrode 290, respectively.

여기서 인가되는 제1 전압과 제2 전압의 크기는 같거나, 서로 다를 수 있다.The magnitudes of the first voltage and the second voltage may be the same or different from each other.

예를 들어, 제1 전압은 공통 전압이고, 제2 전압은 데이터 전압일 수 있다.For example, the first voltage may be a common voltage and the second voltage may be a data voltage.

도 4를 참고하면, 서로 다른 크기를 가지는 제1 전압과 제2 전압이 제1 전극(190)과 제2 전극(290)에 인가되면, 액정층에는 사선 방향의 전기장이 가해지고, 이에 따라 액정 분자(31)는 다른 방향(31a)으로 회전한다.Referring to FIG. 4, when a first voltage and a second voltage having different sizes are applied to the first electrode 190 and the second electrode 290, an oblique electric field is applied to the liquid crystal layer, The molecule 31 rotates in the other direction 31a.

액정 분자(31)가 음의 유전율 이방성을 가지기 때문에, 액정 분자(31)의 장축 방향이 액정층(3)에 가해지는 사선 방향의 전기장 방향과 직교한 방향으로 회전하게 된다.The long axis direction of the liquid crystal molecules 31 is rotated in a direction orthogonal to the electric field direction in the diagonal direction applied to the liquid crystal layer 3 because the liquid crystal molecules 31 have a negative dielectric anisotropy.

액정 분자(31)가 회전함에 따라, 제1 기판(100)으로 입사되는 빛은 제1 편광판(11), 액정층(3), 그리고 제2 편광판(22)을 지나면서 투과되어 일정한 밝기를 표시한다.As the liquid crystal molecules 31 rotate, light incident on the first substrate 100 passes through the first polarizing plate 11, the liquid crystal layer 3, and the second polarizing plate 22 and displays a certain brightness do.

표 1은 종래 기술의 액정표시장치(도 5)와 본 발명에 따른 액정표시장치(도 6)의 최대 투과율과 최대 투과율이 나타나는 액정층의 두께를 나타낸 표이다.Table 1 is a table showing the thicknesses of the liquid crystal layers in which the maximum transmittance and the maximum transmittance of the liquid crystal display of the related art (Fig. 5) and the liquid crystal display of the present invention (Fig. 6) are shown.

본 계산된 결과에서는 도 1에 나타나있는 종래 기술의 액정표시장치와 같이, 제1 기판(100) 위에 절연막(80)을 사이에 두고 중첩하는 제1 전극(170)과 제2 전극(190)을 형성한 경우와 비교하여, 도 2에 나타나 있는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치와 같이, 제1 기판(100) 위에 형성되어 있는 제1 전극(190)과 제2 기판 위에 제2 전극(290)을 형성한 경우, 등전위선의 분포와 각 영역에서의 투과율을 도 5와 도 6에 도시하였다.1, the first electrode 170 and the second electrode 190 overlapping the first substrate 100 with the insulating film 80 sandwiched therebetween, 2, a first electrode 190 formed on a first substrate 100 and a second electrode 190 formed on a second substrate (not shown) are formed on the first substrate 100, 290) are formed, the distribution of the equipotential lines and the transmittance in each region are shown in FIGS. 5 and 6. FIG.

도 5와 도 6을 참고하면, 종래 기술의 액정표시장치는 전계의 세기가 전극의 가장자리에서 가장 강하고 전극의 윗부분과 전극 사이에서는 약한 반면, 본 발명은 전계의 세기가 모든 영역에서 거의 일정함을 알 수 있고, 이로 인하여 본 발명은 모든 영역에서 최대투과율을 낼 수 있어 기존의 액정표시장치에 비하여 높은 투과율을 가지게 된다.5 and 6, in the liquid crystal display of the related art, the intensity of the electric field is strongest at the edge of the electrode and weak at the top of the electrode and between the electrodes, whereas the present invention is characterized in that the intensity of the electric field is almost constant in all regions Accordingly, the present invention can achieve a maximum transmittance in all areas, and thus has a higher transmittance than a conventional liquid crystal display device.

또한, 종래 기술의 액정표시장치는 액정층의 상부에는 전계의 세기가 약한 반면, 본 발명에서는 액정층의 상부도 하부와 마찬가지로 강한 세기의 전계가 형성되고, 이로 인하여 액정층의 상부의 액정 분자들이 회전하게 되어 종래 기술의 액정표시장치에 비하여 더 작은 액정층의 두께에서 최대 투과율을 낼 수 있고, 작아진 액정층의 두께로 인하여 본 발명은 기존의 액정표시장치에 비하여 빠른 응답 특성을 갖게 된다.In the conventional liquid crystal display device, the electric field intensity is weak at the upper part of the liquid crystal layer, whereas at the upper part of the liquid crystal layer in the present invention, an electric field of strong intensity is formed as in the lower part, The liquid crystal display device according to the present invention has a faster response characteristic than the conventional liquid crystal display device due to the thickness of the liquid crystal layer that is smaller than that of the conventional liquid crystal display device.

표 1과 도 5 및 도 6을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 경우, 종래 기술의 액정표시장치와 비교하여 높은 투과율과 작은 액정층의 두께를 가짐을 알 수 있다.Referring to Table 1, FIG. 5, and FIG. 6, the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention has a high transmittance and a small thickness of the liquid crystal layer as compared with the conventional liquid crystal display device.

도 7은 본 발명의 다른 한 계산된 결과를 나타낸 그래프이고, 표 2는 본 계산된 결과에 따른 응답 시간의 결과를 나타낸 표이다.7 is a graph showing another calculated result of the present invention, and Table 2 is a table showing a result of response time according to the calculated result.

본 계산된 결과에서는 종래 기술의 액정표시장치와 같이, 제1 기판(100) 위에 절연막(80)을 사이에 두고 중첩하는 제1 전극(170)과 제2 전극(190)을 형성한 경우와 비교하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치와 같이, 제1 기판(100) 위에 제1 전극(190)과 제2 기판 위에 제2 전극(290)을 형성한 경우, 응답 시간을 측정하여 그 결과를 도 7에 도시하였다.As a result of the calculation, compared with the case of forming the first electrode 170 and the second electrode 190 overlapping the first substrate 100 with the insulating film 80 interposed therebetween, as in the liquid crystal display device of the related art, When the first electrode 190 and the second electrode 290 are formed on the first substrate 100 and the second substrate 290 as in the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, The results are shown in Fig.

도 7의 검은색 실선은 기존의 액정표시장치의 결과를 나타낸 것이고, 붉은색 실선은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 결과를 나타낸 것이다.The black solid line in FIG. 7 shows the results of the conventional liquid crystal display, and the red solid line shows the result of the liquid crystal display according to the embodiment of the present invention.

표 2와 도 7을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 경우, 기존의 액정표시장치와 비교하여 응답 시간이 짧아짐을 알 수 있었다. Referring to Table 2 and FIG. 7, the response time of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention is shorter than that of the conventional liquid crystal display device.

이와 같은 본 발명에 따른 고투과 특성과 고속응답 특성을 가지는 액정표시장치는 제1 기판 위에 형성되어있는 제1 전극과 제2 기판 위에 형성되어 있는 제2 전극이 전극위치가 서로 다른 평행한 구조를 갖도록 하여 고투과 특성과 고속응답 특성을 갖도록 한 것이다.According to the liquid crystal display device of the present invention, the first electrode formed on the first substrate and the second electrode formed on the second substrate have a parallel structure with different electrode positions So as to have a high-throughput characteristic and a high-speed response characteristic.

특히, 제1 전극과 제2 전극에 공통 전압 및 데이터 전압을 인가하여 사선 방향의 전계를 형성하여, 모든 영역에서 전계의 세기가 일정하게 되고, 액정층의 두께가 작아지게 함으로써 고투과 특성과 고속응답 특성을 얻을 수 있도록 한 것이다.Particularly, by applying a common voltage and a data voltage to the first electrode and the second electrode to form an electric field in a diagonal direction, the electric field intensity is constant in all regions, and the thickness of the liquid crystal layer is made small, So that the characteristics can be obtained.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It is therefore to be understood that the specified embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense and that the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description and that all such differences falling within the scope of equivalents thereof are intended to be embraced therein It should be interpreted.

3. 액정층 100. 제 1 기판
190. 제 1 전극 200. 제 2 기판
290. 제 2 전극3. Liquid crystal layer 100. First substrate
190. First electrode 200. Second substrate
290. Second electrode

Claims

A first substrate and a second substrate facing each other;
A first electrode formed on the first substrate;
A second electrode formed on the second substrate;
And a liquid crystal layer composed of a plurality of liquid crystal molecules injected between the first substrate and the second substrate,
Wherein a common voltage is applied to the first electrode and a data voltage is applied to the second electrode to form an electric field in an oblique direction.

The liquid crystal display of claim 1, wherein the first electrode and the second electrode are a plurality of branched electrodes extending in parallel in a predetermined direction.

The liquid crystal display device according to claim 2, wherein widths and intervals of the first electrode and the second electrode, each having a predetermined width and spaced apart from each other by a predetermined distance, do not exceed 10 占 퐉. .

The liquid crystal display of claim 1, wherein the first electrode and the second electrode have a parallel structure without overlapping the electrode positions.

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal molecules have negative dielectric anisotropy,
When the electric field is not applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules adjacent to the first substrate are arranged in parallel to the surface of the first substrate, and the liquid crystal molecules adjacent to the second substrate are arranged in parallel with the surface of the second substrate And a high-speed response characteristic.

The liquid crystal display according to claim 1, further comprising: a first polarizer attached to the outside of the first substrate; and a second polarizer attached to the outside of the second substrate,
Wherein the long axis of the liquid crystal molecules arranged in parallel with the surface of the first substrate is arranged in parallel with the absorption axis of the first polarizing plate or the second polarizing plate when no electric field is applied to the liquid crystal layer A liquid crystal display device having a high-speed response characteristic.

The liquid crystal display device according to claim 6, wherein a direction of a long axis of the liquid crystal molecules arranged in parallel to the surface of the first substrate is 0 to 90 degrees with respect to the first electrode and the second electrode, .

The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the liquid crystal display device displays black when no electric field is applied.

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein, in the ON state of the liquid crystal display device, the first voltage and the second voltage are respectively applied to the first electrode and the second electrode,
When a first voltage and a second voltage having different sizes are applied to the first electrode and the second electrode, an electric field in a diagonal direction is applied to the liquid crystal layer, and thus the liquid crystal molecules rotate in different directions And a high-speed response characteristic.

10. The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the liquid crystal molecules have a negative dielectric anisotropy, whereby the long axis direction of the liquid crystal molecules rotates in a direction orthogonal to the oblique electric field direction applied to the liquid crystal layer, The liquid crystal display device comprising: