KR20000001198U - Wide viewing angle STN liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 고안은 광시야각 에스.티.엔. 액정표시소자에 관한 것으로, 제1 ITO 전극과 제4배향막이 구비된 하부기판과, 상부와 하부에 제2배향막과 제3배향막이 구비된 중앙기판과, 제2 ITO 전극과 제1배향막이 구비된 상부기판으로 구비되되, 상기 상부기판과 상기 중앙기판이 이루어지며 일측으로 시야각 방향을 갖는 상부 STN LCD 와, 상기 중앙기판과 상기 하부기판으로 이루어지며 상기 일측의 반대방향인 타측으로 시야각 방향을 갖는 하부 STN LCD 로 이루어지되, 상,증,하부기판의 적층구조로 광시야각 STN LCD 를 형성하여 나선 비틀림성 ( herical twisting sense ) 을 가지게 되고, 하나의 STN LCD 를 사용할 때와 비교하여 시야각에 따른 복굴절 대칭성이 개선되어 소자의 시야각을 향상시켜 소자의 시인성을 향상시킬 수 있는 기술이다.The present invention is a wide viewing angle S.T.N. A liquid crystal display device comprising: a lower substrate having a first ITO electrode and a fourth alignment layer, a central substrate having a second alignment layer and a third alignment layer at upper and lower portions thereof, and a second ITO electrode and a first alignment layer. It is provided with an upper substrate, the upper substrate and the central substrate is made of an upper STN LCD having a viewing angle direction to one side, and the central substrate and the lower substrate made of the other side in the opposite direction of the one side having a viewing angle direction It consists of the lower STN LCD, but has a hermetic twisting sense by forming a wide viewing angle STN LCD with a stack structure of upper, lower and lower substrates, and has birefringence according to the viewing angle compared to when using one STN LCD. It is a technology that can improve the visibility of the device by improving the viewing angle of the device by improving the symmetry.
Description
본 고안은 본 발명은 광시야각 에스.티.엔. ( Super Twisted Nematic, 이하에서 STN 이라 함 ) 액정표시장치 ( Liquid Crystal Display; 이하에서 LCD라 칭함 ) 에 관한 것으로서, 특히 두장의 STN LCD 를 이용하여 상부의 STN LCD 는 6시 방향으로 시각방향을 가지도록 하고 하부의 STN LCD 는 12시 방향으로 서로 시각방향을 갖도록 함으로써 평균적으로 균등하게 넓은 LCD 를 형성할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention is a wide viewing angle S.T.N. (Super Twisted Nematic, hereinafter referred to as STN) The liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD) is related to the liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD). And the lower STN LCD have a visual direction to each other in the 12 o'clock direction so that the LCD can be formed on an average evenly wide LCD.
평판표시장치 ( flat pannel display ) 의 일종인 LCD 는 액체의 유동성과 결정의 광학적 성질을 겸비하는 액정에 전계를 가하여 광학적 이방성을 변화시키는 장치로서, 종래 음극선관(Cathode Ray Tube)에 비해 소비전력이 낮고, 부피가 작으며, 대형화 및 고정세화가 가능하여 널리 사용되고 있다.LCD, a kind of flat pannel display, is a device that changes the optical anisotropy by applying an electric field to a liquid crystal that combines the liquidity and the optical properties of the crystal, and consumes more power than a conventional cathode ray tube. Its low volume, small size, large size and high definition make it widely used.
일반적으로 LCD는 화소전극이 형성되어 스위칭 소자와 연결되어 있는 하측 액정기판과 공통전극이 형성되어 있는 상측 액정기판의 사이에 액정이 밀봉되어 있는 형태로 구성된다.In general, LCDs are configured in such a manner that liquid crystal is sealed between a lower liquid crystal substrate having pixel electrodes formed therein and connected to a switching element, and an upper liquid crystal substrate having common electrodes formed thereon.
일반적인 LCD에 관하여 살펴보면 다음과 같다.The general LCD is as follows.
먼저, 석영재질의 투명기판상에 인듐.틴.옥사이드(indum thin oxide; 이하 ITO라 칭함)로된 화소전극과 투명전극 패턴을 형성하고, 상기 투명전극 패턴의 단락을 방지하기 위한 보호막과 액정을 배열시키기 위한 배향막을 순차적으로 형성한다.First, a pixel electrode made of indium thin oxide (ITO) and a transparent electrode pattern are formed on a transparent substrate made of quartz, and a protective film and a liquid crystal are formed to prevent a short circuit of the transparent electrode pattern. Alignment films for aligning are formed sequentially.
그다음 상기 배향막에 방향성을 주기 위하여 원통형의 코아에 천이 감겨있는 러빙 롤로 러빙을 실시하여 배향막에 일정방향의 골들을 형성한 후, 보호막과 칼라필터등을 형성하여 하측 액정기판을 완성한다.Then, rubbing is performed with a rubbing roll wound around a cylindrical core to give direction to the alignment layer to form valleys in a predetermined direction on the alignment layer, and then a protective film and a color filter are formed to complete the lower liquid crystal substrate.
그후, 공통전극을 갖는 상측 액정기판을 형성하고, 상기 상.하측 액정기판을 일정한 셀갭을 갖도록 스페이서 및 실패턴을 형성하여 봉합시키고, 셀갭에 액정을 주입하고, 밀봉하여 LCD를 완성한다.Thereafter, an upper liquid crystal substrate having a common electrode is formed, and the upper and lower liquid crystal substrates are sealed by forming spacers and failure turns so as to have a constant cell gap, liquid crystal is injected into the cell gap, and the LCD is completed by sealing.
일반적으로 LCD 는 사용되는 액정의 종류에 따라 TN, 강유전성 및 반강유전성 LCD 등으로 구분된다. 또한, 구동방식의 차이에 따라 패시브 ( passive ) 구동과 액티브 ( active ) 구동방식이 있으며, 패시브 구동방식에는 광학 모드에 따라 TN, STN 등이 있다. 상기 STN 은 TN 의 대면적화 및 고정세화가 안되는 단점을 극복하기 위하여 나왔으며, TN 이 옵티컬 가이딩 ( optical guiding ) 을 이용하는 반면 STN 은 복굴절 효과를 이용한다.In general, LCDs are classified into TN, ferroelectric, and antiferroelectric LCDs according to the type of liquid crystal used. In addition, there are passive driving and active driving methods according to the difference in driving methods, and the passive driving methods include TN and STN depending on the optical mode. The STN was used to overcome the disadvantages of large area and high definition of TN, while TN uses optical guiding while STN uses birefringence effect.
그리고, 상기 STN 은 복굴절효과를 이용하므로 그 자체로 흑백을 나타내기가 어려워 위상차판이라고 하는 박막을 사용하여 흑백을 나태내는 강유전성 ( ferrodlectric ) STN 이 등장하였다.In addition, since the STN uses a birefringence effect, it is difficult to display black and white in itself, and thus a ferroelectric STN that exhibits black and white using a thin film called a retardation plate has appeared.
그러나, 상기 강유전성 STN 은 액정과 위상차판의 온도에 따른 굴절률의 차이가 서로 달라 저온 및 고온에서는 바탕 및 온 ( on ) 상태의 색이 변하는 현상이 나타낸다.However, the ferroelectric STN has a difference in refractive index according to the temperature of the liquid crystal and the retardation plate, so that the color of the ground and the on state changes at low and high temperatures.
이러한 단점을 극복하기 위하여 D-STN 이라는 두장의 액정층을 이용한 LCD 가 등장한다.In order to overcome this disadvantage, an LCD using two liquid crystal layers called D-STN has emerged.
종래기술에 따른 상기 DSTN LCD 는 다음과 같이 형성된다. 투명기판 상에 ITO 로된 화소전극과 투명전극 패턴을 형성한다. 상기 투명전극 패턴의 단락을 방지하기 위한 보호막(도시안됨)과 액정을 배열시키기 위한 배향막(도시안됨)을 순차적으로 형성한다.The DSTN LCD according to the prior art is formed as follows. A pixel electrode made of ITO and a transparent electrode pattern are formed on the transparent substrate. A protective film (not shown) for preventing a short circuit of the transparent electrode pattern and an alignment film (not shown) for arranging liquid crystals are sequentially formed.
그다음, 상기 배향막에 방향성을 주기 위하여 원통형의 코아에 천이 감겨있는 러빙 롤로 러빙을 실시하여 배향막에 일정방향의 골들을 형성한다. 그리고, 보호막(도시안됨)과 칼라필터(도시안됨)등을 형성하여 하측 액정기판을 완성한다. 그리고, 공통전극을 갖는 상측 액정기판을 형성하여 제1 LCD 판넬을 형성한다.Then, rubbing is performed with a rubbing roll wound around a cylindrical core to give direction to the alignment layer to form valleys in a predetermined direction in the alignment layer. Then, a protective film (not shown) and a color filter (not shown) are formed to complete the lower liquid crystal substrate. Then, an upper liquid crystal substrate having a common electrode is formed to form a first LCD panel.
그 다음에, 상기 화소전극과 공통전극이 형성되지않은 제2 LCD 판넬을 형성한다. 그리고, 상기 제1 LCD 판넬을 상측에 형성하고 하측에 제2 LCD 판넬을 형성한다. 그리고, 제1 LCD 판넬 상부에 상측 편광판을 형성한다. 그리고, 상기 편광판 및 상기 제1,2 LCD 판넬을 통하여 발산되는 광원을 편광시키는 하측 편광판을 상기 제2 LCD 판넬의 하측에 형성한다. 이때, 상기 제1 LCD 판넬과 제2 LCD 판넬의 셀갭은 동일해야 한다. 그 다음에, 그리고, 전극이 형성된 상기 제1 LCD 판넬에 전기장을 인가한다.Next, a second LCD panel is formed in which the pixel electrode and the common electrode are not formed. Then, the first LCD panel is formed on the upper side and the second LCD panel is formed on the lower side. In addition, an upper polarizer is formed on the first LCD panel. A lower polarizer for polarizing the light source emitted through the polarizer and the first and second LCD panels is formed under the second LCD panel. At this time, the cell gap of the first LCD panel and the second LCD panel should be the same. Then, an electric field is applied to the first LCD panel on which the electrode is formed.
여기서, 상기 제1 LCD 판넬의 액정은 오른쪽으로 180 도 트위스트되고 상기 제2 LCD 판넬의 액정은 왼쪽으로 180 도 트위스트되어 상기 제1 LCD 판넬을 통과한 광을 보상해준다. 그로인하여, 칼라구현에 있어서 흑백의 조건을 완벽하게 구현함으로써 소자의 특성을 향상시켰다.Here, the liquid crystal of the first LCD panel is twisted 180 degrees to the right and the liquid crystal of the second LCD panel is twisted 180 degrees to the left to compensate for the light passing through the first LCD panel. As a result, the characteristics of the device have been improved by fully implementing black and white conditions in color implementation.
그러나, 상기 제1 LCD 판넬은 공통전극과 화소전극이 형성되고, 상기 제2 LCD 판넬은 전극이 형성되지않아 상기 두개의 LCD 판넬의 셀갭을 일치시키기가 어려워 소자의 수율을 저하시키는 문제점이 있다.However, since the common electrode and the pixel electrode are formed in the first LCD panel, and the electrode is not formed in the second LCD panel, it is difficult to match the cell gaps of the two LCD panels, thereby lowering the yield of the device.
그리고, 종래기술에 따른 STN LCD 소자는, 러빙 방향에 따라 시야각이 다르게 되어 시야각이 사방으로 균등하게 형성되지 못하여 STN LCD 의 특성 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.In addition, the STN LCD device according to the prior art has a problem in that the viewing angle is different according to the rubbing direction, so that the viewing angle is not uniformly formed in all directions, thereby degrading the characteristics and reliability of the STN LCD.
본 고안은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 공통전극이 형성된 상부기판과 화소전극이 형성된 하부기판 사이에 상하로 배향막이 구비된 중앙기판을 형성하여 상부 STN LCD 와 하부 STN LCD 을 형성하되, 시야각의 방향을 서로 다르게 형성하는 광시야각 STN LCD 를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems of the prior art, to form a central substrate with an alignment layer up and down between the upper substrate with the common electrode and the lower substrate formed with the pixel electrode to form the upper STN LCD and the lower STN LCD It is an object of the present invention to provide a wide viewing angle STN LCD which forms different directions of viewing angles.
도 1 은 본 고안에 따른 광시야각 STN LCD 를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a wide viewing angle STN LCD according to the present invention.
도 2 는 본 고안에 따른 광시야각 STN LCD 의 러빙방향을 도시한 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing the rubbing direction of a wide viewing angle STN LCD according to the present invention.
도 3 은 본 고안에 따라 형성된 광시야각 STN LCD 의 시야각을 도시한 그래프도.3 is a graph showing a viewing angle of the wide viewing angle STN LCD formed according to the present invention;
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
11 : 하부기판 13 : 중앙기판11: lower substrate 13: center substrate
15 : 상부기판 17 : 제1 ITO 전극15: upper substrate 17: first ITO electrode
19 : 제1배향막 21 : 제2배향막19: first alignment film 21: second alignment film
23 : 제3배향막 25 : 제4배향막23: third alignment film 25: fourth alignment film
ⓐ : 12 방향의 시야각 ⓑ : 6 방향의 시야각Ⓐ: Viewing angle in 12 directions ⓑ: Viewing angle in 6 directions
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 광시야각 STN LCD 는,Wide viewing angle STN LCD according to the present invention for achieving the above object,
제1 ITO 전극과 제4배향막이 구비된 하부기판과,A lower substrate provided with a first ITO electrode and a fourth alignment layer;
상부와 하부에 제2배향막과 제3배향막이 구비된 중앙기판과,A central substrate provided with a second alignment layer and a third alignment layer on the top and bottom;
제2 ITO 전극과 제1배향막이 구비된 상부기판으로 구비되되, 상기 상부기판과 상기 중앙기판이 이루어지며 일측으로 시야각 방향을 갖는 상부 STN LCD 와,An upper substrate provided with a second ITO electrode and a first alignment layer, wherein the upper substrate and the central substrate are formed, and an upper STN LCD having a viewing angle direction to one side;
상기 중앙기판과 상기 하부기판으로 이루어지며 상기 일측의 반대방향인 타측으로 시야각 방향을 갖는 하부 STN LCD 로 이루어지되, 상,증,하부기판의 적층구조로 구비되는 것을 특징으로한다.It consists of the central substrate and the lower substrate and is made of a lower STN LCD having a viewing angle direction toward the other side of the opposite side of the one side, characterized in that it is provided with a laminated structure of upper, lower, lower substrate.
본 고안의 원리를 설명하면 다음과 같다.The principle of the present invention is described as follows.
먼저, 240。 트위스트된 STN LCD 의 경우 상부 STN LCD 의 시각방향을 6시로 한다면 상부 STN LCD 시야각은 좌 40, 우, 40, 상 15, 하 30 의 값을 가질 것이다. 즉 12 방향의 시야각이 좁아질 것이다. 이와 같은 단점을 극복하기 위하여, 상부 STN LCD 의 시각방향을 6시 방향으로 한다면 하부 STN LCD 의 시각 방향은 12시 방향으로 함으로써 시야각이 균등하게 넓은 LCD 를 형성하는 것이다. (도 3 참조)First, in the case of a 240 ° twisted STN LCD, if the viewing direction of the upper STN LCD is 6 o'clock, the upper STN LCD viewing angles will have values of left 40, right, 40, top 15, and bottom 30. That is, the viewing angle in 12 directions will be narrowed. In order to overcome this drawback, if the viewing direction of the upper STN LCD is 6 o'clock, the viewing direction of the lower STN LCD is 12 o'clock to form an LCD with a wide viewing angle. (See Figure 3)
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 고안을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 고안에 따른 광시야각 STN LCD 를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a wide viewing angle STN LCD according to the present invention.
도 2 는 본 고안에 따른 광시야각 STN LCD 의 러빙방향을 도시한 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating a rubbing direction of a wide viewing angle STN LCD according to the present invention.
도 3 은 본 고안에 따라 형성된 광시야각 STN LCD 의 시야각을 도시한 그래프도이다.3 is a graph illustrating a viewing angle of a wide viewing angle STN LCD formed according to the present invention.
상기 광시야각 STN LCD 는, 제2 ITO 전극(18)과 제4배향막(25)이 구비된 하부기판(11)과, 상부와 하부에 제2배향막(21)과 제3배향막(23)이 구비된 중앙기판(13)과, 제1 ITO 전극(17)과 제1배향막(25)이 구비된 상부기판(15)으로 구비되되, 상부기판(15)과 중앙기판(13)이 이루는 상부 STN LCD 와 중앙기판(13)과 하부기판(11)이 이루는 하부 STN LCD 로 이루어진다.The wide viewing angle STN LCD includes a lower substrate 11 having a second ITO electrode 18 and a fourth alignment layer 25, and a second alignment layer 21 and a third alignment layer 23 disposed on upper and lower portions thereof. The upper substrate 15 having the central substrate 13, the first ITO electrode 17, and the first alignment layer 25, wherein the upper substrate 15 and the central substrate 13 are formed. And a lower STN LCD formed by the central substrate 13 and the lower substrate 11.
이때, 상기 상부 STN LCD 와 하부 STN LCD 의 시야각 방향은 각각 12시, 6시 방향을 갖거나 그 반대의 시야각 방향을 갖는다.In this case, the viewing angle directions of the upper STN LCD and the lower STN LCD may have a 12 o'clock and 6 o'clock direction, or vice versa.
다시말하면, 상기 제1배향막(19)과 제2배향막(21)은 12 방향의 시야각을 갖도록 러빙하거나 그 반대로 러빙하고, 상기 제3배향막(23)과 제4배향막(25)은 6 방향의 시야각을 갖도록 러빙하거나 그 반대로 러빙함으로써 상기 상부 STN LCD 와 하부 STN LCD 는 12시, 6시 방향의 시야각을 갖거나 그 반대의 시야각 방향을 갖는다.In other words, the first alignment layer 19 and the second alignment layer 21 may be rubbed to have a viewing angle in 12 directions or vice versa, and the third alignment layer 23 and the fourth alignment layer 25 may be viewed in 6 directions. By rubbing to have or vice versa, the upper STN LCD and the lower STN LCD have a viewing angle of 12 o'clock and 6 o'clock, or vice versa.
여기서, 상기 중앙기판(13)은 유리와 같이 투명하며, 러빙을 하기 위하여 단단하여야 하며, 광학적 굴절률로 인한 수차를 최소화하기 위하여 얇아야 한다.Here, the central substrate 13 is transparent, such as glass, and should be hard to rub, and should be thin to minimize aberration due to optical refractive index.
그리고, 상기 제1배향막(19)과 제4배향막(25)은 폴리이미드로 형성하고, 상기 제2배향막(21)과 제2배향막(23)은 포토 폴리머 ( photo polymer ) 와 같은 광배향막으로 형성한다.In addition, the first alignment layer 19 and the fourth alignment layer 25 are formed of polyimide, and the second alignment layer 21 and the second alignment layer 23 are formed of an optical alignment layer such as a photo polymer. do.
또한, 광시야각 STN LCD 의 바깥쪽 기판 표면에 편광판(도시안됨)을 형성하고, 광학적 모드에 따라 1장이상의 흡수판을 형성할 수 있다. (도 1, 도 2)In addition, a polarizing plate (not shown) may be formed on the outer substrate surface of the wide viewing angle STN LCD, and one or more absorbing plates may be formed according to the optical mode. (FIG. 1, FIG. 2)
이상에서 설명한 바와같이 본 고안에 따른 광시야각 STN LCD 는, 두개의 STN LCD 가 적층된 구조로 형성되어 나선 비틀림성 ( herical twisting sense ) 을 가지게 되고, 하나의 STN LCD 가 사용할 때와 비교하여 시야각에 따른 대칭성이 개선되어 소자의 시야각을 향상시켜 소자의 시인성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the wide-view angle STN LCD according to the present invention has a structure in which two STN LCDs are stacked to have a herical twisting sense, and a viewing angle compared to when one STN LCD is used. The symmetry is improved, thereby improving the viewing angle of the device, thereby improving the visibility of the device.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| UA0108 | Application for utility model registration |
Comment text: Application for Utility Model Registration Patent event code: UA01011R08D Patent event date: 19980622 |
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| UG1501 | Laying open of application | ||
| UC1204 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |