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KR20120073041A - Bistable chiral splay nematic mode liquid crystal display device - Google Patents

Bistable chiral splay nematic mode liquid crystal display device Download PDF

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KR20120073041A
KR20120073041A KR1020100135019A KR20100135019A KR20120073041A KR 20120073041 A KR20120073041 A KR 20120073041A KR 1020100135019 A KR1020100135019 A KR 1020100135019A KR 20100135019 A KR20100135019 A KR 20100135019A KR 20120073041 A KR20120073041 A KR 20120073041A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
bcsn
substrate
electrode
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020100135019A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김동국
김욱성
김동진
김재창
이중하
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020100135019A priority Critical patent/KR20120073041A/en
Publication of KR20120073041A publication Critical patent/KR20120073041A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

본 발명은, 표시영역과 이의 외측으로 비표시영역이 정의된 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 내측면에 형성된 판 형태의 제 1 전극과; 상기 제 1 전극을 덮으며 형성된 제 1 절연층과; 상기 제 1 절연층 내측면에 서로 이격하며 제 1 방향으로 나란하게 형성된 제 2 전극 및 제 3 전극과; 상기 제 2 기판의 내측면에 형성된 판 형태의 제 4 전극과; 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 개재된 BCSN(bistable chiral splay nematic) 액정층을 포함하며, 메모리 구동 모드와 다이나믹 구동 모드를 가지며 상기 두 모드에서 스플레이 상이 블랙을 표현하는 것을 특징으로 하는 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치를 제공한다.
The present invention provides a display device comprising: first and second substrates facing each other with a display area and a non-display area defined outside thereof; A plate-shaped first electrode formed on an inner side surface of the first substrate; A first insulating layer covering the first electrode; A second electrode and a third electrode spaced apart from each other on the inner side of the first insulating layer and formed side by side in a first direction; A fourth electrode having a plate shape formed on an inner side surface of the second substrate; A BCSN (bistable chiral splay nematic) liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate, and having a memory driving mode and a dynamic driving mode, wherein the splay image represents black in the two modes. A bistable chiral splay nematic mode liquid crystal display is provided.

Description

비씨에스엔 모드 액정표시장치{Bistable chiral splay nematic mode liquid crystal display device} BCS mode liquid crystal display device {Bistable chiral splay nematic mode liquid crystal display device}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 메모리 모드와 다이나믹 모드 전환이 가능한 BCSN(bistable chiral splay nematic) 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a bistable chiral splay nematic (BCSN) liquid crystal display capable of switching between a memory mode and a dynamic mode.

최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치의 필요성이 대두되었고, 이에 따라 평판표시장치(flat panel display)에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 특히 액정표시장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 컴퓨터의 모니터에 활발하게 적용되고 있다.Recently, as the information society has developed rapidly, the necessity of a display device having excellent characteristics such as thinning, light weight, and low power consumption has emerged. Accordingly, development of flat panel displays has been actively conducted. In particular, liquid crystal displays are excellent in resolution, color display, image quality, and the like, and are being actively applied to monitors of notebook computers and desktop computers.

일반적으로 액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device arranges two substrates on which electrodes are formed so that the surfaces on which the two electrodes are formed face each other, injects a liquid crystal material between the two substrates, and applies a voltage to the two electrodes to generate an electric field. By moving the liquid crystal molecules, the image is expressed by the transmittance of light that varies accordingly.

좀 더 자세히, 일반적인 액정표시장치의 분해사시도인 도 1을 참조하여 그 구조에 대해 설명하면, 도시한 바와 같이, 액정표시장치는 액정층(30)을 사이에 두고 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)이 대면 합착된 구성을 갖는데, 이중 하부의 어레이 기판(10)은 투명한 기판(12)의 상면으로 종횡 교차 배열되어 다수의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16)을 포함하며, 이들 두 배선(14, 16)의 교차지점에는 박막트랜지스터(T)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 화소전극(18)과 일대일 대응 접속되어 있다.In more detail, the structure thereof will be described with reference to FIG. 1, which is an exploded perspective view of a general liquid crystal display. As shown, the liquid crystal display includes an array substrate 10 and a color filter with a liquid crystal layer 30 therebetween. The substrate 20 has a configuration in which the substrates are face-to-face bonded to each other. The array substrate 10 of the lower part of the plurality of gate wirings 14 is vertically and horizontally arranged on the upper surface of the transparent substrate 12 to define a plurality of pixel regions P. And a data line 16, and a thin film transistor T is provided at an intersection point of the two lines 14 and 16 so as to be connected one-to-one with the pixel electrode 18 provided in each pixel region P. FIG.

또한, 상기 어레이 기판(10)과 마주보는 상부의 컬러필터 기판(20)은 투명기판(22)의 배면으로 상기 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16) 그리고 박막트랜지스터(Tr) 등의 비표시영역을 가리도록 각 화소영역(P)을 테두리하는 격자 형상의 블랙매트릭스(25)가 형성되어 있으며, 이들 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적(R), 녹(G), 청(B)색의 컬러필터 패턴(26a, 26b, 26c)을 포함하는 컬러필터층(26)이 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(25)와 컬러필터층(26)의 전면에 걸쳐 투명한 공통전극(28)이 구비되어 있다.In addition, the upper color filter substrate 20 facing the array substrate 10 is a rear surface of the transparent substrate 22 and non-display of the gate wiring 14, the data wiring 16, and the thin film transistor Tr. A grid-like black matrix 25 is formed around the pixel region P so as to cover the region, and red (R) and green are sequentially arranged in order to correspond to the pixel region (P) in the grid. A color filter layer 26 including (G) and blue (B) color filter patterns 26a, 26b, and 26c is formed, and is transparent over the entire surface of the black matrix 25 and the color filter layer 26. The common electrode 28 is provided.

그리고, 도면상에 도시되지는 않았지만, 이들 두 기판(10, 20)은 그 사이로 개재된 액정층(30)의 누설을 방지하기 위하여 가장자리 따라 실링제(sealant) 등으로 봉함된 상태에서 각 기판(10, 20)과 액정층(30)의 경계부분에는 액정의 분자배열 방향에 신뢰성을 부여하는 상, 하부 배향막이 개재되며, 각 기판(10, 20)의 외측면에는 그 편광축이 서로 수직한 구조를 갖도록 제 1 및 제 2 편광판이 각각 구비되어 있다. Although not shown in the drawings, each of the two substrates 10 and 20 is sealed with a sealant or the like along the edge to prevent leakage of the liquid crystal layer 30 interposed therebetween. 10 and 20 are interposed between the upper and lower alignment layers that provide reliability in the molecular alignment direction of the liquid crystal at the boundary between the liquid crystal layer 30 and the polarization axes perpendicular to each other on the outer surfaces of the substrates 10 and 20. Each of the first and second polarizing plates is provided.

또한, 어레이 기판(10)의 외측면으로는 백라이트(back-light)가 구비되어 빛을 공급하는 바, 게이트 배선(14)으로 박막트랜지스터(Tr)의 온(on)/오프(off) 신호가 순차적으로 스캔 인가되어 선택된 화소영역(P)의 화소전극(18)에 데이터배선(16)의 화상신호가 전달되면 이들 사이의 수직전계에 의해 그 사이의 액정분자가 구동되고, 이에 따른 빛의 투과율 변화로 여러 가지 화상을 표시할 수 있다In addition, a back-light is provided on the outer surface of the array substrate 10 to supply light, so that the on / off signal of the thin film transistor Tr is supplied to the gate wiring 14. When the image signal of the data wiring 16 is transferred to the pixel electrode 18 of the selected pixel region P by being sequentially scanned and applied, the liquid crystal molecules are driven by the vertical electric field therebetween, and thus the transmittance of light We can display various images by change

이와 같은 액정표시장치에 있어서, 많이 이용되는 액정은 네마틱(nematic)형, 스멕틱(smectic)형, 콜레스테릭(cholesteric)형과 같은 종류가 있으며, 전술한 각 액정 중에서, 배열이 흐트러져 있을 때, 빛을 가장 강하게 산란시키는 성질을 갖고 있는 네마틱형 액정이 가장 많이 사용되고 있다. In such a liquid crystal display device, liquid crystals that are frequently used are of the nematic type, smectic type, and cholesteric type. Among the liquid crystals described above, the arrangement of the liquid crystals may be disturbed. In this case, nematic liquid crystals having the property of scattering the light most are used the most.

액정의 전기/광학적 효과(electro optic effect)는 액정셀의 광학적 성질이 바뀜으로써, 전기적인 광변조가 생기는 현상을 말하며, 이들은 액정분자가 어떠한 배열상태에서 전기장 인가로 다른 배열상태로 바뀌는 것에 기인한다.The electro-optic effect of liquid crystals refers to the phenomenon in which the optical properties of a liquid crystal cell change, resulting in electrical optical modulation, which is caused by the change of liquid crystal molecules from one array state to another by application of an electric field. .

상기 네마틱형 액정을 응용하는 액정표시장치는 상기 네마틱형 액정에 전기장 인가 시 연속적으로 분자배열이 바뀌는 것에 착안하여, 가장 일반적으로 TN(twisted nematic)형과, STN(super twisted nematic)형이 주로 사용된다.In the liquid crystal display device applying the nematic liquid crystal, the TN (twisted nematic) type and the STN (super twisted nematic) type are most commonly used in view of the fact that molecular arrangement is continuously changed when an electric field is applied to the nematic liquid crystal. do.

상기 TN모드 타입은, 액정의 분자의 장축이 전극면에 평행이 되도록 배향 처리한 각각의 투명전극 상에 90도 각도를 가지도록 패널을 구성하고, 여기에 네마틱형 액정을 개재하면 일측 전극으로부터 타쪽의 전극면을 향하여 분자의 길이 축 방향으로 연속적으로 90도 꼬인 배열 상태를 갖게 되며, 이러한 액정 구조를 이용한 것이며, 횡전계 모드 타입은 공통전극과 화소전극이 동일한 기판상에 배열하고 횡전계에 의해 상기 액정분자를 회전시킴으로써 TN모드 대비 시야각 특성을 향상시킨 것이다.In the TN mode type, the panel is configured to have an angle of 90 degrees on each of the transparent electrodes oriented so that the major axis of the liquid crystal molecules are parallel to the electrode surface, and the nematic liquid crystal is interposed therebetween from one electrode. It has an array state twisted 90 degrees continuously in the longitudinal axis direction of the molecule toward the electrode surface of the liquid crystal structure, and the transverse electric field mode type uses a common electric field and a pixel electrode arranged on the same substrate, By rotating the liquid crystal molecules, the viewing angle characteristic is improved compared to the TN mode.

한편, 최근 급속도로 다양화되는 소비자의 욕구를 충족시키기 위해 다양한 형태의 표시장치를 선보이고 있는 상황이다. 특히, 정보 이용 환경의 고도화 및 휴대화에 힘입어 경량, 박형, 에너지 고효율을 위해 다양한 제품이 선보이고 있다. 이러한 제품은 동영상 시청과 전자책의 기능 등 다양한 기능이 포함되도록 하고 있다.Meanwhile, recently, various types of display devices have been introduced to satisfy rapidly changing consumer demands. In particular, various products are being introduced for light weight, thinness, and energy efficiency due to the advancement and portability of information usage environment. These products are intended to include various functions such as watching video and e-book.

이러한 추세에 맞추어 동영상 시청용의 다이나믹 모드와 소비전력을 최소화하며 전자 책(e-book)이나 전자 종이(e-paper)의 역할을 하는 메모리 모드를 모두 이용할 수 있도록 하는 즉, 듀얼모드가 가능한 액정표시장치가 필요로 되고 있다. In line with this trend, dual mode-capable liquid crystals can be used to minimize both dynamic mode and power consumption for video viewing, and to use memory modes that act as e-books or e-papers. A display device is needed.

이에 부응하기 위해 BCSN(Bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치가 개발되었다.In order to cope with this problem, BCSN (Bistable chiral splay nematic) mode LCDs have been developed.

이러한 BCSN(Bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치의 경우 메모리 모드는 스플레이 상과 π-트위스트 상의 쌍안정성을 이용하고, 다이나믹(dynamic) 모드의 경우 로우밴드(low bend) 상과 하이밴드( high bend) 상 사이의 스위칭을 이용하고 있다. In the case of the BCSN (Bistable Chiral Splay Nematic) liquid crystal display, the memory mode uses bistable stability between the splay phase and the π-twist phase, and in the dynamic mode, the low bend phase and the high bend phase are high. Switching between phases is used.

하지만 이러한 구동을 하는 종래의 BCSN(Bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치는 메모리 모드와 다이나믹 모드의 블랙 상태가 서로 다르기 때문에 메모리 모드와 다이나믹 모드를 동시에 만족시키는 보상필름 설계가 어려운 문제가 있다. However, the conventional BCSN (Bistable chiral splay nematic) liquid crystal display device having such a driving problem is difficult to design a compensation film that satisfies the memory mode and the dynamic mode at the same time because the black state of the memory mode and the dynamic mode is different from each other.

즉, 메모리 모드 상태 또는 다이나믹 모드 상태 중 어느 한 상태에 대해 최적화된 블랙 특성만 구현이 가능하므로, 최적화되지 않은 모드로 구동시 블랙 특성이 저하되어 대비비 등이 저감됨으로써 최종적으로 우수한 표시품질을 제공하지 못하는 문제가 발생하고 있다.That is, only the optimized black characteristics can be implemented for either the memory mode state or the dynamic mode state. Thus, when the device is operated in an unoptimized mode, the black characteristic is degraded and the contrast ratio is reduced, thereby finally providing excellent display quality. There is a problem that cannot be done.

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 메모리 모드 및 다이나믹 모드로 구동 시 모두 최적화된 블랙 상태를 갖도록 하여 다이나믹 모드 또는 메모리 모드 중 어느 모드에서나 대비비 등이 뛰어난 우수한 표시품질의 화상을 제공할 수 있는 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
Accordingly, in order to solve the above-described problem, the present invention has an optimized black state when both driving in the memory mode and the dynamic mode, thereby providing an image having excellent display quality with excellent contrast ratio in either the dynamic mode or the memory mode. It is an object of the present invention to provide a bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치는, 표시영역과 이의 외측으로 비표시영역이 정의된 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 내측면에 형성된 판 형태의 제 1 전극과; 상기 제 1 전극을 덮으며 형성된 제 1 절연층과; 상기 제 1 절연층 내측면에 서로 이격하며 제 1 방향으로 나란하게 형성된 제 2 전극 및 제 3 전극과; 상기 제 2 기판의 내측면에 형성된 판 형태의 제 4 전극과; 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 개재된 BCSN(bistable chiral splay nematic) 액정층을 포함하며, 메모리 구동 모드와 다이나믹 구동 모드를 가지며 상기 두 모드에서 스플레이 상이 블랙을 표현하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display according to the present invention includes a first and second substrates facing each other with a display area and a non-display area defined outside thereof; A plate-shaped first electrode formed on an inner side surface of the first substrate; A first insulating layer covering the first electrode; A second electrode and a third electrode spaced apart from each other on the inner side of the first insulating layer and formed side by side in a first direction; A fourth electrode having a plate shape formed on an inner side surface of the second substrate; It includes a bistable chiral splay nematic (BCSN) liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate, and has a memory driving mode and a dynamic driving mode, and the splay image represents black in the two modes.

이때, 상기 제 2 기판의 외측면에 순차적으로 제 1 λ/4 위상차 필름과, 제 2 λ/4 위상차 필름 및 편광판이 구비되며, 상기 제 1 λ/4 위상차 필름은 그 광 투과축이 상기 편광판의 광 투과축과 70도의 각도를 갖도록 배치되며, 상기 제 2 λ/4 위상차 필름은 그 광 투과축이 상기 편광판의 광 투과축과 35도의 각도를 갖도록 배치된 것이 특징이다. In this case, a first lambda / 4 phase difference film, a second lambda / 4 phase difference film and a polarizing plate are sequentially provided on the outer surface of the second substrate, the light transmission axis of the first lambda / 4 phase difference film is the polarizing plate It is arranged to have an angle of 70 degrees with the light transmission axis of, and the second λ / 4 retardation film is characterized in that the light transmission axis is arranged to have an angle of 35 degrees with the light transmission axis of the polarizing plate.

또한, 상기 제 2, 3 전극을 덮으며 형성된 제 1 배향막과, 상기 제 4 전극을 덮으며 형성된 제 2 배향막을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 배향막은 그 배향방향이 상기 편광판의 광 투과축을 기준으로 3도를 이루며, 상기 제 2 및 제 3 전극은 그 장축의 방향이 상기 배향방향과 수직하도록 배치된 것이 특징이다. The first and second alignment layers may include a first alignment layer formed to cover the second and third electrodes, and a second alignment layer formed to cover the fourth electrode, and the first and second alignment layers may have a light transmission axis of the polarizing plate. The second and third electrodes are formed as a reference, and the second and third electrodes are arranged such that their major axes are perpendicular to the alignment direction.

또한, 상기 제 1 기판에는 상기 제 1 전극과 연결된 제 1 박막트랜지스터와, 상기 제 2 전극과 연결된 제 2 박막트랜지스터가 구비된 것이 특징이다. The first substrate may include a first thin film transistor connected to the first electrode and a second thin film transistor connected to the second electrode.

또한, 상기 제 1 기판에는 게이트 배선과 이와 교차하는 제 1 및 제 2 데이터 배선이 구비되며, 상기 게이트 배선과 제 1 데이터 배선은 상기 제 1 박막트랜지스터와 연결되며, 상기 게이트 배선과 제 2 데이터 배선은 상기 제 2 박막트랜지스터와 연결되거나, 또는 상기 제 1 기판에는 제 1 및 제 2 게이트 배선과 이와 교차하는 데이터 배선이 구비되며, 상기 제 1 게이트 배선과 데이터 배선은 상기 제 1 박막트랜지스터와 연결되며, 상기 제 2 게이트 배선과 데이터 배선은 상기 제 2 박막트랜지스터와 연결된 것이 특징이다. The first substrate may include a gate wiring and first and second data wirings crossing the gate wiring, and the gate wiring and the first data wiring are connected to the first thin film transistor, and the gate wiring and the second data wiring are connected to each other. Is connected to the second thin film transistor, or the first substrate includes first and second gate wires and data wires crossing the first and second gate wires, and the first gate wire and data wires are connected to the first thin film transistor. The second gate line and the data line may be connected to the second thin film transistor.

또한, 상기 제 1 기판과 상기 제 1 전극 사이에 반사판이 구비되며, 이때, 상기 반사판은 그 표면이 올록볼록한 엠보싱 구조를 이루는 것이 특징이다.In addition, a reflector is provided between the first substrate and the first electrode, wherein the reflector is characterized in that the surface of the embossed structure is convex.

또한, 상기 제 1 기판의 표시영역 양측의 비표시영역에는 제 1 보조배선이 구비되며, 상기 제 3 전극은 모두 그 일끝단이 상기 제 1 보조배선과 연결되도록 형성된 것이 특징이다.
In addition, a first auxiliary line is provided in the non-display areas on both sides of the display area of the first substrate, and all of the third electrodes are formed such that one end thereof is connected to the first auxiliary line.

또한, 상기 제 2 기판의 내측면에는 컬러필터층이 형성되며, 상기 제 4 전극은 상기 컬러필터층 하부 또는 상부에 형성된 것이 특징이다. In addition, a color filter layer may be formed on an inner surface of the second substrate, and the fourth electrode may be formed below or above the color filter layer.

또한, 상기 BCSN(bistable chiral splay nematic) 액정층은 제 1, 2, 3, 4 전극에 전압이 인가되지 않을 경우, 화이트를 표시하는 스플레이(splay) 상태를 이루며, 상기 스플레이 상태에서 상기 제 1 및 제 4 전극에 전압이 인가되어 수직 전계가 발생되면 하이밴드 상태를 이루며, 상기 하이밴드 상태에서 수직 전계가 제거되면 블랙을 표시하는 π-트위스트 상태를 이루며, 상기 π-트위스트 상태에서 제 2 및 제 3 전극에 전압이 인가되어 임계전압차 보다 큰 전압차를 갖는 전압이 인가되어 강한 횡전계가 발생되면 상기 스플레이 상태를 이루며, 상기 π-트위스트 상태에서 제 2 및 제 3 전극에 각각 상기 임계전압차 보다 작은 전압차를 갖는 전압이 인가되어 약한 횡전계가 발생되면 화이트와 그레이를 표현하는 중간 트위스트 상태를 이루며, 상기 BCSN(bistable chiral splay nematic) 액정층은 스플레이 상태와 π-트위스트 상태에서 각각 자유에너지가 최소가 되어 지속적으로 전계가 인가되지 않아도 상기 각 상태를 유지하는 것이 특징이다.  In addition, the bistable chiral splay nematic (BCSN) liquid crystal layer forms a splay state displaying white when no voltage is applied to the first, second, third, and fourth electrodes, and the first and second splay nematic (BCSN) liquid crystal layers. When a voltage is applied to the fourth electrode to generate a vertical electric field, a high band state is formed. When the vertical electric field is removed from the high band state, the fourth electrode forms a π-twist state in which black is displayed. When a voltage is applied to three electrodes and a voltage having a voltage difference greater than a threshold voltage is applied to generate a strong transverse electric field, the splay state is achieved. The threshold voltage difference is applied to the second and third electrodes in the π-twist state, respectively. When a voltage having a smaller voltage difference is applied and a weak transverse electric field is generated, an intermediate twist state representing white and gray is formed, and the bistable chiral splay nemat is used. ic) The liquid crystal layer is characterized in that the free energy is minimum in the splay state and the π-twist state, respectively, so that the liquid crystal layer maintains each state even when an electric field is not continuously applied.

이때, 상기 메모리 모드 구동은 상기 스플레이 상태와 하이밴드 상태 및 π-트위스트 상태를 통해 구현되며, 상기 다이나믹 모드 구동은 상기 π-트위스트 상태와 중간 트위스트 상태를 통해 구현되는 것이 특징이다.In this case, the memory mode driving is implemented through the splay state, the high band state, and the π-twist state, and the dynamic mode driving is implemented through the π-twist state and the intermediate twist state.

또한, 상기 임계전압차는 25V 내지 30V인 것이 특징이다.In addition, the threshold voltage difference is characterized in that the 25V to 30V.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치는 선택적으로 메모리 모드와 다이나믹 모드로 구현될 수 있으며, 나아가 두 모드로 구현 시 블랙 상태가 모두 동일한 상을 이용함으로써 블랙 특성이 우수하며, 대비비가 크며 우수한 표시품질을 제공하는 장점이 있다. As described above, a bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention may be selectively implemented in a memory mode and a dynamic mode, and furthermore, when the two modes are implemented, the same black state is used. As a result, the black characteristics are excellent, the contrast ratio is large, and the display quality is excellent.

본 발명의 실시예에 따른 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치는 반사형 표시장치를 이룸으로써 백라이트 유닛을 필요로 하지 않으므로 소비전력을 최소화하며, 경략 박형을 구현하는 장점이 있다.The bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display according to the embodiment of the present invention forms a reflective display device, and thus does not require a backlight unit, thereby minimizing power consumption and implementing a thin shape.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 BCSN 모드 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 평면도.
도 3은 도 2를 절단선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치의 각 모드 구동 시 상태를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치에 있어 π-트위스트 상태에서 제 2 및 제 3 전극에 인가되는 전압차에 따른 액정분자의 배열 상태를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치에 있어 블랙 특성이 우수하며 큰 대비비를 갖도록 최적화된 각 구성요소의 배치 관계 간략히 도시한 도면
1 is an exploded perspective view of a general liquid crystal display device.
2 is a plan view of one pixel area of a BCSN mode liquid crystal display according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view of a portion cut along the cutting line III-III of FIG.
4 is a view showing a state in each mode driving of the bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 illustrates a simulation result of arrangement states of liquid crystal molecules according to voltage differences applied to second and third electrodes in a π-twist state in a BCSN (bistable chiral splay nematic) liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. The figure which shows.
FIG. 6 is a view illustrating a layout relationship of each component optimized to have a high contrast ratio and excellent black characteristics in a bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 BCSN 모드 액정표시장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a BCSN mode liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 BCSN 모드 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 평면도로서 제 1 기판을 위주로 도시하였으며, 도 3은 도 2를 절단선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다.  FIG. 2 is a plan view of one pixel area of a BCSN mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. The first substrate is mainly illustrated, and FIG. 3 illustrates a portion of FIG. 2 taken along a cutting line III-III. It is a cross section.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반사형 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대한 평면도이며, 도 3은 도 2를 절단선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다. FIG. 2 is a plan view of one pixel area of a reflective bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view taken along line III-III of FIG. Sectional view of the part.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 반사형 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치(100)는 다수의 화소영역(P)을 가지며 각 화소영역(P)에 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)와 제 1, 2, 3 전극(166, 173, 175) 및 엠보싱 구조를 갖는 반사판(155)을 구비한 제 1 기판(101)과, 전면에 투명한 재질로서 제 4 전극(185)을 갖는 제 2 기판(180) 및 이들 두 기판(101, 180) 사이에 개재된 BCSN(bistable chiral splay nematic) 액정층(190)을 구비하여 구성되고 있다. As shown, the reflective bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display 100 according to the present invention has a plurality of pixel regions P and a thin film transistor Tr which is a switching element in each pixel region P. As shown in FIG. And a first substrate 101 having first, second, and third electrodes 166, 173, and 175, and a reflecting plate 155 having an embossing structure, and a second having a fourth electrode 185 as a transparent material on the front surface. A substrate 180 and a bistable chiral splay nematic (BCSN) liquid crystal layer 190 interposed between the two substrates 101 and 180 are provided.

우선, 박막트랜지스터(Tr)와 엠보싱 구조를 갖는 반사판(155)을 구비한 제 1 기판(101)의 구성에 대해 살펴보면, 투명한 유리재질 또는 플렉서블(flexible)한 특성을 갖는 투명한 플라스틱 또는 필름으로 이루어진 제 1 기판(101)에는 게이트 절연막(115)을 개재하여 서로 교차하며 다수의 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(103) 및 제 1 및 제 2 데이터 배선(130, 131)이 형성되고 있다. 이때, 상기 제 1 기판(101)에는 상기 게이트 배선(103)과 나란하게 각 화소영역(P)을 관통하며 공통배선(106)이 형성되고 있으며, 상기 공통배선(106)은 그 일부가 타영역 대비 두껍게 형성됨으로서 제 1 스토리지 전극(107)을 이루고 있다. First, the configuration of the first substrate 101 including the thin film transistor Tr and the reflecting plate 155 having the embossing structure is made of a transparent plastic material or film having a transparent glass material or flexible characteristics. In the first substrate 101, gate lines 103 and first and second data lines 130 and 131 are formed to cross each other through the gate insulating layer 115 and define a plurality of pixel regions P. Referring to FIG. In this case, the common substrate 106 is formed in the first substrate 101 to pass through the pixel region P in parallel with the gate wiring 103, and a part of the common wiring 106 is another region. The first storage electrode 107 is formed by being thickly formed.

또한, 상기 게이트 배선과 제 1 데이터 배선이 교차하는 영역 부근에는 상기 게이트 배선 및 제 1 데이터 배선(103, 130)과 연결되며 제 1 게이트 전극(106)과, 게이트 절연막(112)과, 순수 비정질 실리콘의 제 1 액티브층(120a)과 불순물 비정질 실리콘의 제 1 오믹콘택층(120b)으로 이루어진 제 1 반도체층(120)과, 서로 이격하는 제 1 소스 및 드레인 전극(133, 136)으로 구성된 스위칭 소자인 제 1 박막트랜지스터(Tr)가 형성되고 있다. In addition, near the region where the gate line and the first data line cross each other, the gate line and the first data line 103 and 130 are connected to each other, and the first gate electrode 106, the gate insulating layer 112, and the pure amorphous layer are connected to the gate line and the first data line. Switching comprising a first semiconductor layer 120 composed of a first active layer 120a of silicon and a first ohmic contact layer 120b of impurity amorphous silicon, and first source and drain electrodes 133 and 136 spaced apart from each other. A first thin film transistor Tr, which is an element, is formed.

이때, 상기 제 1 박막트랜지스터(Tr)의 제 1 드레인 전극(136)이 연장하여 상기 제 1 스토리지 전극(107)과 중첩하도록 형성됨으로써 상기 제 1 스토리지 전극(107)과 중첩하는 부분이 제 2 스토리지 전극(137)을 이루고 있다. 이들 서로 중첩하는 제 1 및 제 2 스토리지 전극(107, 137)과 이들 두 전극(107, 137) 사이에 개재된 상기 게이트 절연막(115)은 스토리지 커패시터(StgC)를 이루고 있다.In this case, since the first drain electrode 136 of the first thin film transistor Tr extends to overlap the first storage electrode 107, a portion overlapping with the first storage electrode 107 is formed in the second storage. The electrode 137 is formed. The first and second storage electrodes 107 and 137 overlapping each other and the gate insulating layer 115 interposed between the two electrodes 107 and 137 form a storage capacitor StgC.

또한, 상기 게이트 배선(103)과 제 2 데이터 배선(131)이 교차하는 영역 부근에는 상기 게이트 배선(103) 및 제 2 데이터 배선(131)과 연결되며 제 2 게이트 전극(110)과, 게이트 절연막(112)과, 순수 비정질 실리콘의 제 2 액티브층(미도시)과 불순물 비정질 실리콘의 제 2 오믹콘택층(미도시)으로 이루어진 제 2 반도체층(미도시)과, 서로 이격하는 제 2 소스 및 드레인 전극(134, 138)으로 구성된 스위칭 소자인 제 2 박막트랜지스터(Tr2)가 형성되고 있다. In addition, the gate line 103 and the second data line 131 are connected to a region where the gate line 103 and the second data line 131 cross each other, and the second gate electrode 110 and the gate insulating layer are connected to each other. A second semiconductor layer (not shown) consisting of a second active layer (not shown) of pure amorphous silicon and a second ohmic contact layer (not shown) of impurity amorphous silicon, and a second source spaced apart from each other; A second thin film transistor Tr2, which is a switching element composed of the drain electrodes 134 and 138, is formed.

또한, 상기 제 1 및 제 2 박막트랜지스터(Tr1, Tr2)와 상기 스토리지 커패시터(StgC) 및 상기 제 1 및 제 2 데이터 배선(130, 131)을 덮으며 무기절연물질로서 제 1 보호층(140)이 형성되어 있으며, 상기 제 1 보호층(140) 위로 유기절연물질로서 제 2 보호층(145)이 전면에 형성되어 있다. 이때, 상기 제 2 보호층(145)은 그 표면에 올록볼록한 요철이 형성되고 있는 것이 특징이다. The first protective layer 140 may cover the first and second thin film transistors Tr1 and Tr2, the storage capacitor StgC, and the first and second data lines 130 and 131, and may be an inorganic insulating material. The second protective layer 145 is formed on the entire surface of the first protective layer 140 as an organic insulating material. At this time, the second protective layer 145 is characterized in that the convex irregularities are formed on the surface.

또한, 상기 제 2 보호층(145) 위로는 무기절연물질로서 제 3 보호층(150)이 형성되어 있으며, 상기 제 3 보호층(150) 상부로 반사율이 좋은 금속물질 일례로서 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로서 반사판(155)이 각 화소영역(P) 전면에 즉, 각 화소영역(P)을 정의하는 게이트 및 데이터 배선(103, 130)과 중첩하며 형성되고 있다. In addition, a third passivation layer 150 is formed on the second passivation layer 145 as an inorganic insulating material, and an example of a metal material having good reflectance on the third passivation layer 150 is aluminum (Al) or As the aluminum alloy, a reflecting plate 155 is formed on the entire surface of each pixel region P, i.e., overlaps the gate and data lines 103 and 130 defining each pixel region P. As shown in FIG.

상기 제 3 보호층(150)과 상기 반사판(155)은 그 하부에 구성된 상기 제 2 보호층(145)의 영향으로 그 표면이 올록볼록한 엠보싱 구조를 이루고 있는 것이 특징이다. The third protective layer 150 and the reflecting plate 155 may be embossed with convex surfaces of the second protective layer 145 formed under the influence of the second protective layer 145.

이렇게 반사판(155)이 엠보싱 구조를 갖도록 형성한 것은 거울 반사를 억제하며 반사효율을 높여 사용자의 눈으로 반사광이 입사되도록 하여 시인성을 향상시키기 위함이다. The reflection plate 155 is formed to have an embossing structure in order to suppress the mirror reflection and increase the reflection efficiency so that the reflected light is incident on the user's eyes to improve visibility.

본 발명의 실시예에 있어서는 반사판(155)의 표면이 엠보싱 구조를 갖는 것을 일례로 나타내었지만, 상기 반사판(155)은 그 표면이 평탄한 구조를 갖도록 형성될 수도 있음을 자명하다. In the exemplary embodiment of the present invention, the surface of the reflector 155 has an embossed structure as an example, but it is apparent that the reflector 155 may be formed to have a flat structure.

한편, 상기 반사판(155)에는 그 하부에 위치하는 상기 제 3 보호층(150)을 노출시키는 제 1 및 2 개구(op1, op2)가 구비되고 있는 것이 특징이다. 이러한 제 1 및 2 개구(op1, op2)는 상기 제 1 및 2 개구(op1, op2)를 각각 관통하며 상기 제 1 및 제 2 박막트랜지스터(Tr) 각각의 드레인 전극(136, 138)을 노출시키는 제 1 및 제 2 드레인 콘택홀(163)이 구비되도록 하기 위함이다. Meanwhile, the reflective plate 155 is provided with first and second openings op1 and op2 exposing the third protective layer 150 positioned below the reflective plate 155. The first and second openings op1 and op2 pass through the first and second openings op1 and op2, respectively, and expose drain electrodes 136 and 138 of each of the first and second thin film transistors Tr. This is to provide the first and second drain contact holes 163.

본 발명의 실시예에 있어서는 제 1 내지 제 3 보호층(140, 145, 150)이 형성되고 있음을 일례로 보이고 있지만, 이때, 상기 제 1 및 제 3 보호층(140, 150)은 생략될 수도 있다. In the exemplary embodiment of the present invention, the first to third protective layers 140, 145, and 150 are formed as an example. However, the first and third protective layers 140 and 150 may be omitted. have.

무기절연물질로 이루어진 상기 제 1 보호층(140)은 상기 액티브층(120a)과 접촉하게 되므로 유기절연물질이 상기 액티브층(120a)과 접촉함으로서 발생할 수 있는 채널 오염 및 박막트랜지스터(Tr1, Tr2)의 특성 저하를 방지하기 위해 형성한 것이며, 무기절연물질로 이루어진 상기 제 3 보호층(150)은 유기절연물질과 금속물질간의 접합력 약화의 문제를 해결하기 위해 금속물질로 이루어진 반사판(155)과 유기절연물질로 이루어진 상기 제 2 보호층(145) 사이에 형성된 것이다.Since the first protective layer 140 made of an inorganic insulating material is in contact with the active layer 120a, channel contamination and thin film transistors Tr1 and Tr2 that may occur when the organic insulating material is in contact with the active layer 120a. The third protective layer 150 formed of an inorganic insulating material is formed in order to prevent the deterioration of the characteristics of the reflective plate 155 and the reflecting plate 155 made of a metal material in order to solve the problem of weakening the bonding strength between the organic insulating material and the metal material. It is formed between the second protective layer 145 made of an insulating material.

다음, 상기 반사판(155) 위로는 유기절연물질 또는 무기절연물질로서 1㎛ 이상의 두께를 갖도록 이루어짐으로써 그 하부의 단차의 영향없이 그 표면이 평탄한 상태를 갖는 제 4 보호층(160)이 형성되어 있는 것이 특징이다. Next, an organic insulating material or an inorganic insulating material is formed on the reflective plate 155 to have a thickness of 1 μm or more, whereby a fourth protective layer 160 having a flat surface is formed without the influence of a step difference thereunder. Is characteristic.

이렇게 본 발명의 제 1 실시예에 있어서 그 표면이 평탄한 상태의 상기 제 4 보호층(160)을 형성하는 것은 상기 반사판(155)에 형성된 요철에 의한 BCSN 액정층(190)의 두께 변동을 방지하기 위함이다. 상기 제 4 보호층(160)은 상기 반사판(155)의 표면이 평탄한 구조를 이루는 경우 생략되어도 무방하다.Thus, in the first embodiment of the present invention, forming the fourth protective layer 160 having a flat surface may prevent variation in the thickness of the BCSN liquid crystal layer 190 due to irregularities formed in the reflecting plate 155. For sake. The fourth protective layer 160 may be omitted when the surface of the reflective plate 155 has a flat structure.

한편, 상기 제 4 보호층(160)이 유기절연물질로 이루어지는 경우, 변형예로서 상기 반사판(155)과 상기 제 4 보호층(160) 사이에 접합력 향상을 위해 무기절연물질로 이루어진 제 5 보호층(미도시)이 더욱 형성될 수도 있다. On the other hand, when the fourth protective layer 160 is made of an organic insulating material, a fifth protective layer made of an inorganic insulating material to improve the bonding strength between the reflective plate 155 and the fourth protective layer 160 as a modification (Not shown) may be further formed.

한편, 전술한 바와 같이, 형성된 상기 제 1, 2, 3, 4 보호층(140, 145, 150, 160)(제 5 보호층(미도시)이 형성된 경우, 상기 제 5 보호층(미도시) 포함)에는 상기 반사판(155)에 구비된 상기 제 1 개구(op1)를 관통하며 상기 제 2 스토리지 전극(137)을 노출시키는 제 1 드레인 콘택홀(163)이 구비되고 있는 것이 특징이다.Meanwhile, as described above, when the first, second, third, and fourth protective layers 140, 145, 150, and 160 (the fifth protective layer (not shown) are formed), the fifth protective layer (not shown) And a first drain contact hole 163 penetrating through the first opening op1 provided in the reflective plate 155 and exposing the second storage electrode 137.

다음, 상기 제 4 보호층(160) 위로는 상기 제 1 드레인 콘택홀(163)을 통해 노출된 상기 제 2 스토리지 전극(137)과 접촉하며 각 화소영역(P) 내에서 판 형태를 가지며 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로서 상기 각 반사판(155)과 완전 중첩하는 형태로서 제 1 전극(166)이 형성되어 있다.Next, the fourth protective layer 160 is in contact with the second storage electrode 137 exposed through the first drain contact hole 163 and has a plate shape in each pixel area P, and has a transparent conductivity. The first electrode 166 is formed as a material, for example, indium-tin-oxide (ITO) or indium-zinc-oxide (IZO), which completely overlaps each of the reflecting plates 155.

이때, 상기 제 1 전극(166)은 상기 제 2 박막트랜지스터(Tr2)의 제 2 드레인 전극(138)을 노출시키는 제 3 개구(미도시)를 갖는 것이 특징이다.In this case, the first electrode 166 has a third opening (not shown) that exposes the second drain electrode 138 of the second thin film transistor Tr2.

다음, 상기 제 1 전극(166) 위로 상기 표시영역 전면에 무기절연물질로서 제 6 보호층(170)이 형성되어 있다. 이때 상기 제 6 보호층(170)과 그 하부의 제 4, 3, 2, 1 보호층(160, 150, 145, 140)이 제거되어 상기 제 2 박막트랜지스터(Tr2)의 제 2 드레인 전극(138)을 노출시키는 제 2 드레인 콘택홀(164)이 구비되고 있다. Next, a sixth passivation layer 170 is formed over the first electrode 166 as an inorganic insulating material over the entire display area. In this case, the sixth passivation layer 170 and the fourth, third, second, and first passivation layers 160, 150, 145, and 140 under the sixth passivation layer 170 are removed to remove the second drain electrode 138 of the second thin film transistor Tr2. ) Is provided with a second drain contact hole 164.

다음, 상기 제 6 보호층(170) 위로 상기 제 2 드레인 콘택홀(164)을 통해 상기 제 2 박막트랜지스터(Tr2)의 제 2 드레인 전극(138)과 접촉하며 상기 게이트 배선(103)과 나란한 방향으로 제 2 전극(173)이 형성되어 있다.Next, the second protective layer 170 contacts the second drain electrode 138 of the second thin film transistor Tr2 through the second drain contact hole 164 and is parallel to the gate line 103. Thus, the second electrode 173 is formed.

또한, 상기 제 2 전극(173)과 나란하게 이격하며 상기 각 화소영역(P)을 관통하여 서로 이격하며 제 3 전극(175)이 형성됨으로써 제 1 기판(101)이 완성되고 있다. In addition, the first substrate 101 is completed by being spaced apart from each other in parallel with the second electrode 173 and penetrating through the pixel areas P to be spaced apart from each other.

이때, 상기 표시영역에 형성된 모든 제 3 전극(175)은 그 끝단이 상기 표시영역 일 외측에 형성된 제 1 보조배선(미도시)과 모두 연결되고 있으며, 상기 제 1 보조배선(미도시)을 통해 동시에 제 1 전압을 입력받는 구성이 된다. In this case, all of the third electrodes 175 formed in the display area are all connected to first auxiliary wires (not shown) formed at one end of the display area, and through the first auxiliary wires (not shown). At the same time, the first voltage is received.

한편, 상기 제 2 및 제 3 전극(173, 175)은 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로서 이루어지고 있는 것이 특징이다.The second and third electrodes 173 and 175 may be formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).

그리고 도면에 나타내지 않았지만, 상기 제 2 및 제 3 전극(173, 175)과 이들 두 전극(173, 175) 사이로 노출된 제 6 보호층(170) 상부로 표시영역 전면에는 제 1 배향막(미도시)이 형성되고 있다.Although not shown in the drawings, a first alignment layer (not shown) is disposed over the display area over the sixth passivation layer 170 exposed between the second and third electrodes 173 and 175 and the two electrodes 173 and 175. Is being formed.

한편, 본 발명의 실시예에 있어서는 상기 각 화소영역(P)에 형성된 제 1 및 제 2 박막트랜지스터(Tr1, Tr2)가 각각 게이트 배선(103)과 제 1 및 제 2 데이터 배선(130, 131)과 연결되는 것을 보이고 있지만, 변형예로서 상기 제 1 기판에 서로 이격하는 제 1 및 제 2 게이트 배선과 이와 교차하는 데이터 배선이 구비됨으로써 상기 제 1 박막트랜지스터는 제 1 게이트 배선과 데이터 배선과 연결되며, 상기 제 2 박막트랜지스터는 제 2 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되도록 구성될 수도 있다.Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, the first and second thin film transistors Tr1 and Tr2 formed in the pixel regions P may include the gate wiring 103 and the first and second data wirings 130 and 131, respectively. Although the first thin film transistor is provided with first and second gate lines spaced apart from each other and a data line crossing the first and second gate lines on the first substrate, the first thin film transistor is connected to the first gate line and the data lines. The second thin film transistor may be configured to be connected to the second gate line and the data line.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 제 1 기판(101)에 대응하여 이와 대향하여 위치한 제 2 기판(180)의 내측면의 표시영역 전면에는 투명 도전성 물질로서 그 표면이 평탄한 구조를 갖는 제 4 전극(185)이 형성되고 있다. The fourth electrode 185 having a structure having a flat surface as a transparent conductive material on the entire surface of the display area of the inner surface of the second substrate 180 facing and corresponding to the first substrate 101 having the above-described configuration. ) Is being formed.

이때, 상기 제 2 기판(180)의 내측면과 상기 제 4 전극(185) 사이에는 각 화소영역(P)에 대응하여 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(R, G, 미도시)이 순차 반복되는 형태로서 컬러필터층(183)이 구비될 수 있다. In this case, the red, green, and blue color filter patterns R, G, and the like are sequentially repeated between the inner surface of the second substrate 180 and the fourth electrode 185 in correspondence with each pixel area P. FIG. The color filter layer 183 may be provided.

나아가 상기 제 4 전극(185)과 상기 제 2 기판(180) 사이의 각 화소영역(P)의 경계 즉, 상기 게이트 배선(103)과 데이터 배선(130)에 대응하여 블랙매트릭스(181)가 구비될 수도 있다.Furthermore, the black matrix 181 is provided to correspond to the boundary of each pixel region P between the fourth electrode 185 and the second substrate 180, that is, the gate wiring 103 and the data wiring 130. May be

또한, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 제 4 전극(185)을 덮으며 표시영역 전면에 제 2 배향막(미도시)이 형성되고 있다.Although not shown, a second alignment layer (not shown) is formed on the entire display area to cover the fourth electrode 185.

한편, 전술한 구성요소를 각각 구비한 상기 제 1 기판(101)과 제 2 기판(180)의 사이에는 액정 분자가 트위스트 하도록 하는 성질을 부여하는 카이랄 도펀트가 첨가된 네마틱 액정으로 구성된 BCSN 액정층(190)이 구비 상기 제 2 기판(180)의 외측면에 제 1 및 제 2 보상필름(194, 195)이 부착되고 있다. Meanwhile, a BCSN liquid crystal composed of a nematic liquid crystal added with a chiral dopant for imparting a property of causing liquid crystal molecules to be twisted between the first substrate 101 and the second substrate 180 each having the aforementioned components. The first and second compensation films 194 and 195 are attached to the outer surface of the second substrate 180 with the layer 190.

이때, 상기 제 1 및 제 2 보상필름(194, 195)은 각각 λ/4의 위상 변화를 갖도록 하는 제 1 및 제 2 위상차 필름인 것이 특징이다. 이때, 상기 제 1 보상필름(194)과 제 2 보상필름(195)은 그 광투과축이 30도 차이를 갖는 것이 특징이다.In this case, the first and second compensation films 194 and 195 are first and second retardation films each having a phase change of λ / 4. In this case, the light transmission axis of the first compensation film 194 and the second compensation film 195 has a difference of 30 degrees.

그리고, 상기 제 2 보상필름(195)의 외측면에 편광판(197)이 구비됨으로서 본 발명의 실시예에 따른 BCSN 모드 액정표시장치(100)가 완성되고 있다.In addition, the polarizing plate 197 is provided on the outer surface of the second compensation film 195, thereby completing the BCSN mode liquid crystal display device 100 according to the exemplary embodiment.

이후에는 전술한 구성을 본 발명의 실시예에 따른 BCSN 모드 액정표시장치(100)의 구동에 대해 간단히 설명한다. Hereinafter, the driving of the BCSN mode liquid crystal display 100 according to the exemplary embodiment of the present invention will be briefly described.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치의 각 모드 구동 시 상태를 나타낸 도면으로서, 제 1, 2 기판과 제 1, 2, 3, 4 전극 및 BCSN 액정층 내의 액정분자만을 간략히 도시하였다. FIG. 4 is a diagram illustrating a state in each mode driving of a bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein the first and second substrates, the first, second, third and fourth electrodes, and the BCSN liquid crystal are shown in FIG. Only liquid crystal molecules in the layer are briefly shown.

우선, 본 발명의 실시예에 따른 BCSN 모드 액정표시장치(100)는 상기 제 1 기판(101)에 구비된 제 1 배향막(미도시)과 상기 제 2 기판(180)에 구비된 제 2 배향막(미도시)의 배향 방향이 동일한 방향이 되고 있다.First, the BCSN mode liquid crystal display device 100 according to the exemplary embodiment of the present invention may include a first alignment layer (not shown) provided on the first substrate 101 and a second alignment layer provided on the second substrate 180. (Not shown) has become the same direction.

이때, 각 제 1 및 제 2 배향막(미도시)의 배향방향은 제 1 기판(101)에 서로 나란하게 이격하며 배치된 제 2 및 제 3 전극(173, 175)의 길이방향과 수직한 방향이 되는 것이 특징이다. In this case, an alignment direction of each of the first and second alignment layers (not shown) may be perpendicular to a length direction of the second and third electrodes 173 and 175 spaced apart from each other and parallel to the first substrate 101. It is characterized by being.

한편, 제 1 및 제 2 기판(101, 180) 상에서의 초기 틸트각을 갖는 구성에 의해 상기 BCSN 액정층(190) 내의 액정분자(192)의 초기 배열 상태는 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 배향막(미도시)의 배향 방향으로 액정분자(192)의 장축이 배열되며 각 기판(101, 180)의 내측면에 대해 수평한 상태가 아닌 소정의 각도 일례로 5ㅀ로 틸트된 형태의 스플레이(splay) 상태를 이루고 있다.Meanwhile, the arrangement state of the liquid crystal molecules 192 in the BCSN liquid crystal layer 190 by the configuration having the initial tilt angles on the first and second substrates 101 and 180 is illustrated in FIG. 4B. As described above, the long axes of the liquid crystal molecules 192 are arranged in the alignment directions of the first and second alignment layers (not shown), and the angles of the liquid crystal molecules 192 are not horizontal to the inner surfaces of the substrates 101 and 180. It is in a splay state of 5 ° tilt.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 BCSN 모드 액정표시장치(100)가 메모리 모드로 동작하는 경우, 스플레이 상태에서 제 1 기판(101)에 구비된 상기 제 1 전극(166)과 상기 제 2 기판(180)에 구비된 제 4 전극(185)에 전압차를 갖도록 서로 다른 전압을 인가하면 상기 스플레이 상태를 이루는 액정분자(192)는 도 1의 (d)와 같이 방위각의 변화없이 틸트각이 변경되며 하이밴드 상태를 이루게 된다. On the other hand, when the BCSN mode liquid crystal display device 100 according to the embodiment of the present invention operates in the memory mode, the first electrode 166 and the second substrate (provided in the first substrate 101 in the splay state) When different voltages are applied to the fourth electrode 185 provided at 180 to have a voltage difference, the tilt angle of the liquid crystal molecules 192 forming the splay state is changed without changing the azimuth angle as shown in FIG. A high band state is achieved.

이렇게 하이 밴드 상태를 이룬 BCSN 액정층(190)에 대해 상기 제 1 및 제 4 전극(166, 185) 간의 수직전계를 오프(off)시키면 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 상기 액정분자(192)가 상기 제 1 배향막(미도시)에 인접한 액정분자(192)를 기준으로 점진적으로 상기 제 2 배향막(미도시)에 인접한 액정분자(192) 사이에서 180도 회전한 형태로 배열되는 π-트위스트 상태를 이루게 된다. 이때, 상기 BCSN 액정층(190)이 π-트위스트 상태를 이루게 되면 쌍안정 특성을 갖는 액정 특성상 메모리 특성을 갖는다. When the vertical electric field between the first and fourth electrodes 166 and 185 is turned off with respect to the BCSN liquid crystal layer 190 having the high band state as shown in FIG. 4C, the liquid crystal molecules 192 is gradually rotated 180 degrees between the liquid crystal molecules 192 adjacent to the second alignment layer (not shown) with respect to the liquid crystal molecules 192 adjacent to the first alignment layer (not shown). -A twisted state is achieved. In this case, when the BCSN liquid crystal layer 190 is in a π-twist state, the BCSN liquid crystal layer 190 has a memory characteristic due to liquid crystal characteristics having bistable characteristics.

본 발명에 사용되는 카이럴 도펀트가 첨가된 네마틱 액정은 스플레이(splay) 상태와 π-트위스트 상태에서 매우 안정적이므로 이후 이러한 상태를 계속 유지할 수 있음으로서 준 영구적인 메모리 특성을 갖는 것이다. The nematic liquid crystal to which the chiral dopant is used in the present invention is very stable in the splay state and the π-twist state, and thus has a semi-permanent memory characteristic by being able to maintain this state later.

한편, 이러한 π-트위스트 상태에서 서로 동일한 층에 일정간격 이격하여 형성된 제 2 및 제 3 전극(173, 175)에 큰 전압차를 갖도록 각각 전압을 인가하여 강 횡전계를 생성시키면 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 스플레이(splay) 상태로 전이되게 된다. 이때, π-트위스트 상태에서 스플레이 상태로 전이시키기 위해 상기 제 2 및 제 3 전극에 인가되는 전압차이를 임계전압차이라 정의하며, 이러한 임계전압차는 액정층의 두께 점도 등에 의해 변경될 수 있지만 통상 25V 내지 30V 정도가 된다. On the other hand, in the π-twist state to generate a strong transverse electric field by applying a voltage to each of the second and third electrodes 173, 175 formed at regular intervals on the same layer to have a large voltage difference, it is shown in Figure 4b As shown in Fig. 2), the transition to the splay state is achieved. In this case, the voltage difference applied to the second and third electrodes in order to transition from the π-twist state to the splay state is defined as a threshold voltage difference. The threshold voltage difference may be changed by the thickness viscosity of the liquid crystal layer, but is usually 25V. To about 30V.

이렇게 스플레이(splay) 상태를 이룬 BCSN 액정층(190) 또한 매우 안정적이므로 제 1 및 제 4 전극(166, 185)을 통한 수직전계가 인가되지 않는 한 상기 BCSN 액정층(190)은 스플레이(splay) 상태를 유지하게 된다. Since the BCSN liquid crystal layer 190 having such a splay state is also very stable, the BCSN liquid crystal layer 190 splays unless a vertical electric field is applied through the first and fourth electrodes 166 and 185. State is maintained.

따라서, 액정분자(192)에 지속적으로 전계를 형성하지 않은 상태에서 움직임이 없이 상기 π-트위스트 상태를 블랙으로 하여 구동함으로써 메모리 모드로 동작하게 되며, 지속적인 전압을 인가함 없이 동일한 화상 및 문자 등을 오랜 시간동안 표시할 수 있으며, 이로인해 소비전력을 최소화 할 수 있는 것이다. Accordingly, the π-twist state is driven in black without any movement in a state in which no electric field is continuously formed in the liquid crystal molecules 192 to operate in a memory mode, and the same image and characters are applied without applying continuous voltage. It can be displayed for a long time, thereby minimizing power consumption.

따라서, 이러한 메모리 모드 구동을 하는 본 발명의 실시예에 따른 BCSN 모드 액정표시장치(100)를 이용하여 동일한 문자를 짧게는 수 미리 초에서 길게는 수 시간 동안 표시하는 것을 특징으로 하는 응용제품 예를들면 전자 책(e-book) 또는 전자 종이(e-paper)로 제품화함으로써 메모리 기능에 의해 전압을 지속적으로 공급하지 않은 상태에서 동일한 상태를 유지하는 특성에 의해 전력소비 없이 문자를 구현할 수 있으므로 장시간 동안 충전없이 휴대가 가능한 장점을 갖는다.Accordingly, an example of an application product characterized in that the same characters are displayed for a short time in a few seconds to a long time using the BCSN mode liquid crystal display device 100 according to an embodiment of the present invention for driving such a memory mode. For example, by commercializing an e-book or an e-paper, it is possible to implement characters without power consumption because of the characteristics of maintaining the same state without continuously supplying voltage by the memory function. It has the advantage of being portable without charging.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 BCSN 모드 액정표시장치(100)가 다이나믹 모드 구동을 하는 경우, 전술한 블랙을 표시하는 π-트위스트 상태에서 상기 제 1 기판(180)에 서로 나란하게 이격하며 구비된 제 2 및 제 3 전극(273, 275)에 상기 스플레이 상태를 이루도록 하는 전압차 즉 임계전압차보다 작은 전압차를 갖도록 서로 다른 전압을 인가하여 약 횡전계를 생성시키면, 상기 제 2 및 제 3 전극(173, 175)에 의해 발현된 약 횡전계의 세기 변화에 의해 상기 액정분자(192)의 회전이 발생하여 도 4의 (a)에 도시한 바와같은 중간 트위스트 상태로 전이하게 된다. Meanwhile, when the BCSN mode liquid crystal display device 100 according to the embodiment of the present invention performs the dynamic mode driving, the BCSN mode liquid crystal display device 100 is spaced apart from each other in parallel with each other on the first substrate 180 in a π-twist state in which the above-described black is displayed. When the second and third electrodes 273 and 275 generate different transverse electric fields by applying different voltages so as to have a voltage difference to achieve the splay state, that is, a voltage difference smaller than a threshold voltage difference, the second and third electrodes Rotation of the liquid crystal molecules 192 occurs due to the change in the intensity of the weak transverse electric field expressed by the electrodes 173 and 175 to transition to an intermediate twist state as shown in FIG.

이때, 상기 제 2 및 제 3 전극(173, 175) 사이에 인가되는 전압차에 의해 액정분자(192)의 회전각도 차이가 발생하며 이로 인해 화이트와 그레이를 표현할 수 있다.In this case, a difference in the rotation angle of the liquid crystal molecules 192 may occur due to the voltage difference applied between the second and third electrodes 173 and 175, thereby representing white and gray.

한편, 본 발명의 실시에에 있어서는 π-트위스트 상태를 블랙을 표현하도록 설계되며, 이러한 π-트위스트 상태에서 서로 이격하는 제 2 및 제 3 전극(173, 175)을 통해 특정 전압 이상의 강 횡전계를 발생시키면 스플레이 상태로 전이하고, 상기 특정 전압 이하로 상대적인 약 횡전계를 발생시키면 중간 트위스트 상태를 유지하게 됨으로써 각각 메모리 모드와 다이나믹 모드로 구현될 수 있는 것이다. Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the π-twist state is designed to represent black, and a strong transverse electric field of a specific voltage or more is formed through the second and third electrodes 173 and 175 spaced apart from each other in the π-twist state. When generated, the transition to the splay state, when generating a relative weak electric field below the specific voltage to maintain the intermediate twist state can be implemented in the memory mode and the dynamic mode, respectively.

전술한 바와같이, 본 발명의 실시예에 따른 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치(100)는 메모리 구동 모드와 다이나믹 구동 모드로 각각 동작 시 액정분자(192)들이 π-트위스트 상태를 이루는 π-트위스트 상이 블랙을 표시하도록 함으로써 두 가지 서로 다른 모드에서 하나의 블랙 상태를 갖게 된다.  As described above, the bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display device 100 according to the embodiment of the present invention forms liquid crystal molecules 192 in a π-twist state when operating in a memory driving mode and a dynamic driving mode, respectively. By having the π-twist phase show black, you have one black state in two different modes.

따라서, 구동 모드 구분없이 하나의 블랙 상태를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치(100)는 하나의 블랙 상태를 기준으로 보상필름을 설계함으로써 메모리 모드와 다이나믹 모드 중 어느 모드로 구동되어도 최적화된 블랙과 이와 대비하여 큰 대비비를 갖는 화이트를 표시할 수 있으므로 표시품질이 향상되는 장점을 갖는다.Accordingly, the bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display 100 according to the exemplary embodiment of the present invention having one black state regardless of the driving mode is designed by designing a compensation film based on one black state. The display quality is improved because the optimized black and the white with the large contrast ratio can be displayed in any of the modes.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치에 있어 π-트위스트 상태에서 제 2 및 제 3 전극에 인가되는 전압차에 따른 액정분자의 배열 상태를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.FIG. 5 illustrates a simulation result of arrangement states of liquid crystal molecules according to voltage differences applied to second and third electrodes in a π-twist state in a BCSN (bistable chiral splay nematic) liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. The figure which shows.

도시한 바와같이, OV 인가시에는 π-트위스트 상태를 그대로 유지함을 알 수 있으며, 5V, 10V, 20V 인가시 액정층의 중앙부에 위치하는 액정분자의 회전 각도가 변화됨을 알 수 있다.As shown, it can be seen that when the OV is applied, the π-twist state is maintained as it is, and when the 5V, 10V, and 20V are applied, the rotation angle of the liquid crystal molecules positioned at the center of the liquid crystal layer is changed.

따라서, π-트위스트 상태에서 스플레이 상태로 전이하는 임계전압 보다 작은 전압차를 갖도록 인가되는 경우 액정분자의 회전 정도의 차이를 발현시키며 이에 의해 화이트와 그레이를 구현할 수 있는 것이다.Accordingly, when applied to have a voltage difference smaller than the threshold voltage transitioning from the π-twist state to the splay state, a difference in the degree of rotation of the liquid crystal molecules is expressed, thereby implementing white and gray.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치에 있어 블랙 특성이 우수하며 큰 대비비를 갖도록 최적화된 각 구성요소의 배치 관계 간략히 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위해 제 2 기판의 외측면에 구비되는 편광판의 투과축을 기준으로 하였으며, 상기 편광판의 투과축을 기준축이라 명명하였다. FIG. 6 is a view schematically illustrating an arrangement relationship of each component optimized to have a high contrast ratio and excellent black characteristics in a bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. For convenience of description, the transmission axis of the polarizing plate provided on the outer surface of the second substrate is referred to, and the transmission axis of the polarizing plate is referred to as the reference axis.

본 발명의 실시예에 따른 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치는 일례로 상기 제 1 기판의 내측면에 서로 이격하여 나란하게 구비된 제 2 및 제 3 전극의 길이방향이 상기 기준축을 기준으로 93도의 각도를 이루도록 배치하였으며, 상기 제 1 및 제 2 기판 내측면에 형성되는 제 1 및 제 2 배향막의 배향방향(러빙 방향)은 상기 기준축을 기준으로 3도의 각도를 이루도록 형성 하였다. In the bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, for example, longitudinal directions of second and third electrodes provided side by side on the inner surface of the first substrate are arranged side by side with respect to the reference axis. An angle of 93 degrees is formed, and an orientation direction (rubbing direction) of the first and second alignment layers formed on the inner surfaces of the first and second substrates is formed to form an angle of 3 degrees with respect to the reference axis.

그리고, 상기 보상필름은 2매의 λ/4 위상차 필름으로써 제 1 λ/4 위상차 필름은 그 광 투과축이 상기 기준축을 기준으로 70도의 각도를 이루도록 하였으며, 상기 λ/4 위상차 필름은 상제 2 배치하였다.The compensation film includes two λ / 4 retardation films, and the first λ / 4 retardation film has a light transmission axis of about 70 degrees with respect to the reference axis. It was.

전술한 바와같이 각 구성요소 들이 상기 기준축을 기준으로 그 광 투과축이 상기 기준축을 기준으로 35도의 각도를 이루도록 배치하였다.As described above, each component was disposed such that its light transmission axis was at an angle of 35 degrees with respect to the reference axis.

이러한 구성요서의 배치구조를 갖는 경우, 경우 메모리 모드와 다이나믹 모드 모두에서 최적화된 블랙 특성이 구현되었다.
With this arrangement, the optimized black characteristics are implemented in both the memory mode and the dynamic mode.

100 : BCSN 액정표시장치 101 : 제 1 기판
166 : 제 1 전극 170 : 제 6 보호층
173 : 제 2 전극 175 : 제 3 전극
180: 제 2 기판 185 : 제 4 전극
190 : BCSN 액정층 192 : 액정분자
100 BCSN liquid crystal display 101 101 first substrate
166: first electrode 170: sixth protective layer
173: second electrode 175: third electrode
180: second substrate 185: fourth electrode
190 BCSN liquid crystal layer 192 liquid crystal molecules

Claims (14)

표시영역과 이의 외측으로 비표시영역이 정의된 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판과;
상기 제 1 기판의 내측면에 형성된 판 형태의 제 1 전극과;
상기 제 1 전극을 덮으며 형성된 제 1 절연층과;
상기 제 1 절연층 내측면에 서로 이격하며 제 1 방향으로 나란하게 형성된 제 2 전극 및 제 3 전극과;
상기 제 2 기판의 내측면에 형성된 판 형태의 제 4 전극과;
상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 개재된 BCSN(bistable chiral splay nematic) 액정층
을 포함하며, 메모리 구동 모드와 다이나믹 구동 모드를 가지며 상기 두 모드에서 스플레이 상이 블랙을 표현하는 것을 특징으로 하는 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
First and second substrates facing each other with a display area and a non-display area defined outside thereof;
A plate-shaped first electrode formed on an inner side surface of the first substrate;
A first insulating layer covering the first electrode;
A second electrode and a third electrode spaced apart from each other on the inner side of the first insulating layer and formed side by side in a first direction;
A fourth electrode having a plate shape formed on an inner side surface of the second substrate;
A bistable chiral splay nematic (BCSN) liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate.
And a memory driving mode and a dynamic driving mode, wherein the splay image represents black in the two modes.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 기판의 외측면에 순차적으로 제 1 λ/4 위상차 필름과, 제 2 λ/4 위상차 필름 및 편광판이 구비된 것이 특징인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 1,
A bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display, characterized in that the first side lambda / 4 phase difference film, the second lambda / 4 phase difference film and a polarizing plate are sequentially provided on the outer surface of the second substrate.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 λ/4 위상차 필름은 그 광 투과축이 상기 편광판의 광 투과축과 70도의 각도를 갖도록 배치되며,
상기 제 2 λ/4 위상차 필름은 그 광 투과축이 상기 편광판의 광 투과축과 35도의 각도를 갖도록 배치된 것이 특징인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 2,
The first λ / 4 retardation film is disposed such that its light transmission axis has an angle of 70 degrees with the light transmission axis of the polarizing plate,
The second lambda / 4 phase difference film is a bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display, characterized in that the light transmission axis is arranged to have an angle of 35 degrees with the light transmission axis of the polarizing plate.
제 3 항에 있어서,
상기 제 2, 3 전극을 덮으며 형성된 제 1 배향막과, 상기 제 4 전극을 덮으며 형성된 제 2 배향막을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 배향막은 그 배향방향이 상기 편광판의 광 투과축을 기준으로 3도를 이루는 것이 특징인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 3, wherein
A first alignment layer formed to cover the second and third electrodes, and a second alignment layer formed to cover the fourth electrode, wherein the first and second alignment layers have an orientation direction based on a light transmission axis of the polarizing plate. A bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display characterized by three degrees.
제 4 항에 있어서,
상기 제 2 및 제 3 전극은 그 장축의 방향이 상기 배향방향과 수직하도록 배치된 것이 특징인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 4, wherein
And the second and third electrodes are arranged such that their major axes are perpendicular to the alignment direction.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기판에는 상기 제 1 전극과 연결된 제 1 박막트랜지스터와, 상기 제 2 전극과 연결된 제 2 박막트랜지스터가 구비된 것이 특징인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 1,
And a first thin film transistor connected to the first electrode, and a second thin film transistor connected to the second electrode, wherein the first substrate has a bistable chiral splay nematic (LCD) mode liquid crystal display.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기판에는 게이트 배선과 이와 교차하는 제 1 및 제 2 데이터 배선이 구비되며, 상기 게이트 배선과 제 1 데이터 배선은 상기 제 1 박막트랜지스터와 연결되며, 상기 게이트 배선과 제 2 데이터 배선은 상기 제 2 박막트랜지스터와 연결되거나,
또는 상기 제 1 기판에는 제 1 및 제 2 게이트 배선과 이와 교차하는 데이터 배선이 구비되며, 상기 제 1 게이트 배선과 데이터 배선은 상기 제 1 박막트랜지스터와 연결되며, 상기 제 2 게이트 배선과 데이터 배선은 상기 제 2 박막트랜지스터와 연결된 것이 특징인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 1,
The first substrate includes a gate line and first and second data lines crossing the gate line, the gate line and the first data line are connected to the first thin film transistor, and the gate line and the second data line are connected to the first substrate. Connected to the second thin film transistor,
Alternatively, the first substrate may include first and second gate wires and data wires crossing the first and second gate wires. The first gate wires and data wires may be connected to the first thin film transistor, and the second gate wires and data wires may be connected to each other. And a bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display, connected to the second thin film transistor.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기판과 상기 제 1 전극 사이에 반사판이 구비된 것이 특징인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 1,
A bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display, characterized in that a reflector is provided between the first substrate and the first electrode.
제 8 항에 있어서,
상기 반사판은 그 표면이 올록볼록한 엠보싱 구조를 이루는 것이 특징인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 8,
The reflector is a bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display, characterized in that the surface of the embossed structure is convex.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기판의 표시영역 양측의 비표시영역에는 제 1 보조배선이 구비되며,
상기 제 3 전극은 모두 그 일끝단이 상기 제 1 보조배선과 연결되도록 형성된 것이 특징인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 1,
A first auxiliary line is provided in the non-display areas on both sides of the display area of the first substrate,
And a bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display, wherein the third electrode is formed such that one end thereof is connected to the first auxiliary line.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 기판의 내측면에는 컬러필터층이 형성되며, 상기 제 4 전극은 상기 컬러필터층 하부 또는 상부에 형성된 것이 특징인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 1,
A color filter layer is formed on an inner surface of the second substrate, and the fourth electrode is a bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display, characterized in that formed below or above the color filter layer.
제 1 항에 있어서,
상기 BCSN(bistable chiral splay nematic) 액정층은 제 1, 2, 3, 4 전극에 전압이 인가되지 않을 경우, 화이트를 표시하는 스플레이(splay) 상태를 이루며,
상기 스플레이 상태에서 상기 제 1 및 제 4 전극에 전압이 인가되어 수직 전계가 발생되면 하이밴드 상태를 이루며,
상기 하이밴드 상태에서 수직 전계가 제거되면 블랙을 표시하는 π-트위스트 상태를 이루며,
상기 π-트위스트 상태에서 제 2 및 제 3 전극에 전압이 인가되어 임계전압차 보다 큰 전압차를 갖는 전압이 인가되어 강한 횡전계가 발생되면 상기 스플레이 상태를 이루며,
상기 π-트위스트 상태에서 제 2 및 제 3 전극에 각각 상기 임계전압차 보다 작은 전압차를 갖는 전압이 인가되어 약한 횡전계가 발생되면 화이트와 그레이를 표현하는 중간 트위스트 상태를 이루며,
상기 BCSN(bistable chiral splay nematic) 액정층은 스플레이 상태와 π-트위스트 상태에서 각각 자유에너지가 최소가 되어 지속적으로 전계가 인가되지 않아도 상기 각 상태를 유지하는 것이 특징인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 1,
The bistable chiral splay nematic (BCSN) liquid crystal layer has a splay state displaying white when no voltage is applied to the first, second, third and fourth electrodes.
When a voltage is applied to the first and fourth electrodes in the splay state to generate a vertical electric field, a high band state is achieved.
When the vertical electric field is removed in the high band state, a π-twist state indicating black is formed.
When the voltage is applied to the second and third electrodes in the π-twist state and a voltage having a voltage difference greater than a threshold voltage is applied to generate a strong transverse electric field, the splay state is achieved.
In the π-twist state, when a voltage having a voltage difference smaller than the threshold voltage difference is applied to the second and third electrodes, respectively, and a weak transverse electric field is generated, an intermediate twist state representing white and gray is formed.
The bistable chiral splay nematic (BCSN) liquid crystal layer is characterized in that the bistable chiral splay nematic (BCSN) mode maintains each state even when an electric field is not applied continuously because the free energy is minimum in the splay state and the π-twist state, respectively. LCD display device.
제 12 항에 있어서,
상기 메모리 모드 구동은 상기 스플레이 상태와 하이밴드 상태 및 π-트위스트 상태를 통해 구현되며,
상기 다이나믹 모드 구동은 상기 π-트위스트 상태와 중간 트위스트 상태를 통해 구현되는 것이 특징인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 12,
The memory mode driving is implemented through the splay state, the high band state, and the π-twist state.
The dynamic mode driving is bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display characterized in that is implemented through the π-twist state and the intermediate twist state.
제 12 항에 있어서,
상기 임계전압차는 25V 내지 30V인 BCSN(bistable chiral splay nematic) 모드 액정표시장치.
The method of claim 12,
The threshold voltage difference is a bistable chiral splay nematic (BCSN) mode liquid crystal display of 25V to 30V.
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