KR100364233B1 - IPS Mode LCD having high aperture ratio and high transmittance ratio - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프린지 필드를 이용하는 IPS 모드의 액정 표시 장치에서 투과율을 개선시킬 수 있는 고개구율 및 고투과율을 갖는 IPS 모드의 액정 표시 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 소정 거리를 두고 대향, 배치되는 투명한 상하 기판, 상기 상하 기판 사이에 개재되는 액정, 상기 하부 기판의 대향면에 형성되고, 소정 폭을 갖으며 투명 물질로 된 카운터 전극, 상기 하부 기판의 대향면에, 카운터 전극과 소정 거리를 두고 이격되어 있고, 투명 물질로 형성되고, 소정 폭을 갖으며, 카운터 전극과 함께 전계를 형성하여 액정을 동작시키는 화소 전극을 포함하며, 상기 카운터 전극과 화소 전극간의 간격은 상기 상하 기판간의거리보다 작으며, 상기 카운터 전극과 화소 전극의 폭은 전극들의 각각 상부에 존재하는 액정분자들이 모두 서로 인접하는 카운터 전극과 화소 전극들 사이에 발생되는 전계에 의하여 동작될 수 있을 만큼이고, 상기 액정은 트위스트 탄성 계수에 대한 밴드 탄성 계수의 비가 2.5 이상인 것을 특징으로 한다.The present invention discloses an IPS mode liquid crystal display device having a high opening ratio and a high transmittance that can improve transmittance in an IPS mode liquid crystal display device using a fringe field. According to the present invention, a transparent upper and lower substrate disposed to face each other at a predetermined distance, a liquid crystal interposed between the upper and lower substrates, a counter electrode formed on an opposite surface of the lower substrate and having a predetermined width and made of a transparent material, the lower portion On the opposite surface of the substrate, a pixel electrode spaced apart from the counter electrode at a predetermined distance, formed of a transparent material, having a predetermined width, and forming an electric field together with the counter electrode to operate the liquid crystal, the counter electrode The distance between the pixel electrode and the pixel electrode is smaller than the distance between the upper and lower substrates, and the width of the counter electrode and the pixel electrode is determined by the electric field generated between the counter electrode and the pixel electrode, in which all of the liquid crystal molecules present on the electrodes are adjacent to each other. The liquid crystal is characterized in that the ratio of the band elastic modulus to the twist elastic modulus is 2.5 or more. It shall be.
Description
본 발명은 아이피에스(In Plane Switching, 이하 IPS) 모드의 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 프린지 필드를 이용하는 IPS 모드의 액정 표시 장치에서 투과율을 개선시킬 수 있는 고개구율 및 고투과율을 갖는 IPS 모드의 액정 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display of IPS (In Plane Switching) mode, and more particularly, to an IPS having a high opening ratio and a high transmittance that can improve transmittance in an IPS mode liquid crystal display using a fringe field. It relates to a liquid crystal display device in mode.
IPS 모드의 액정 표시 장치는 TN 모드의 낮은 시야각 특성을 보상하기 위하여, 일본국 히다치사에서 제안된 모드이다.(M.oh-e,Mohta,S.Aratani, and K.Kondo, Proceeding of the 15th International Display Research Conference(Society for Information Display and the intrinsic of Television Engineer of Japan, hamamatsu, Japan 1995) p577)The liquid crystal display of the IPS mode is a mode proposed by Hitachi, Japan (M.oh-e, Mohta, S.Aratani, and K.Kondo, Proceeding of the 15th) to compensate for the low viewing angle characteristic of the TN mode. International Display Research Conference (Society for Information Display and the intrinsic of Television Engineer of Japan, hamamatsu, Japan 1995) p577)
이 IPS 모드의 액정 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 대항하는 한 쌍의 기판(1,5)이 준비된다. 하부 기판(1) 상부에 일정한 폭을 갖는 카운터 전극(2)과 화소 전극(3)이 소정 거리(11)만큼 이격배치된다. 이때, 카운터 전극(2)과 화소 전극(3)간의 거리는 상하 기판(1,5)간의 거리(d1, 이하 셀갭)보다 크도록 하여 기판면에 평행한 전계를 형성하도록 한다. 이때, 카운터 전극(2)과 화소 전극(3)은 불투명한 금속막으로 형성되고, 전극(2,3)간에 일정한 세기의 전계를 얻기위하여, 소정의 폭을 갖는다. 상하 기판(1,5) 사이에는 수개의 액정 분자(8a)를 포함하는 액정(8)이 개재된다.In this IPS mode liquid crystal display, as shown in Fig. 1, a pair of opposing substrates 1 and 5 is prepared. The counter electrode 2 and the pixel electrode 3 having a predetermined width are disposed on the lower substrate 1 by a predetermined distance 11. At this time, the distance between the counter electrode 2 and the pixel electrode 3 is larger than the distance d1 (hereinafter referred to as cell gap) between the upper and lower substrates 1 and 5 so as to form an electric field parallel to the substrate surface. At this time, the counter electrode 2 and the pixel electrode 3 are formed of an opaque metal film, and have a predetermined width to obtain an electric field of a constant intensity between the electrodes 2, 3. The liquid crystal 8 including several liquid crystal molecules 8a is interposed between the upper and lower substrates 1 and 5.
이러한 IPS 모드의 액정 표시 장치는 액정 분자(8a)를 구동시키는 전극(2,3)이 모두 동일한 기판(1)에 형성되므로, 기판에 평행한 전계(e1)가 형성된다.In the liquid crystal display of the IPS mode, since the electrodes 2 and 3 for driving the liquid crystal molecules 8a are all formed on the same substrate 1, an electric field e1 parallel to the substrate is formed.
그러나, 상기한 IPS 모드의 액정 표시 장치는 전극들이 불투명한 소재로 되어 있고, 비교적 넓은 폭을 지니고 있으므로, 개구율 및 투과율이 낮은 단점이 있다.However, the above-described liquid crystal display of the IPS mode has disadvantages of low aperture and transmittance since electrodes are made of an opaque material and have a relatively wide width.
이러한 단점을 극복하기 위하여, 특허출원 98-9248호에 제시되어 있는바와 같이, 액정을 구동시키는 전극을 투명한 물질로 하고, 전극간의 간격을 셀갭보다 작게 하는 개량된 IPS모드의 액정 표시 장치(이하, 고개구율 액정 표시 장치)가 제안되었다.In order to overcome this disadvantage, as disclosed in Patent Application No. 98-9248, the liquid crystal display device of the improved IPS mode in which the electrode for driving the liquid crystal is made of a transparent material and the spacing between the electrodes is smaller than the cell gap (hereinafter, High aperture liquid crystal display device) has been proposed.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 대향하는 상하 기판(10,15)이 준비된다. 하부 기판(10) 상부에는 카운터 전극(11)이 일정 등간격으로 배치된다. 이때, 카운터 전극(11)은 투명한 물질로 형성되며, 종래의 IPS 모드의 액정 표시 장치의 카운터 전극보다 좁은 폭을 갖는다. 카운터 전극(11) 상부에 게이트 절연막(12)이 형성되고, 게이트 절연막(12) 상부에는 화소 전극(13)이 형성된다. 화소 전극(13) 역시 투명한 금속막으로 형성되고, 카운터 전극(11) 사이에 각각 배치된다.That is, as shown in Fig. 2, opposing upper and lower substrates 10 and 15 are prepared. The counter electrode 11 is disposed on the lower substrate 10 at regular equal intervals. In this case, the counter electrode 11 is formed of a transparent material and has a narrower width than that of the counter electrode of the liquid crystal display of the conventional IPS mode. The gate insulating layer 12 is formed on the counter electrode 11, and the pixel electrode 13 is formed on the gate insulating layer 12. The pixel electrode 13 is also formed of a transparent metal film and is disposed between the counter electrodes 11, respectively.
이때, 카운터 전극(11)과 화소 전극(13)간의 간격(l2)은 셀갭(d2)보다 적다.At this time, the interval l2 between the counter electrode 11 and the pixel electrode 13 is smaller than the cell gap d2.
상하 기판(10,15)의 내측 표면에는 수평 배향막(14,16)이 배치되고, 상하 기판(10,15) 사이에는 액정(18), 예를들어 유전율 이방성이 음인 액정(18)이 주입된다. 이때, 수평 배향막(14,16)은 액정의 유전율 이방성 특성에 따라 전계와 배향축이 이루는 각을 달리한다. 예를들어, 유전율 이방성이 음인 경우에는, 상기 전계와 배향축이 이루는 각이 0∼45도로 하고, 유전율 이방성이 양인 경우에는, 전계와 배향축이 이루는 각이 45∼90로 한다.Horizontal alignment layers 14 and 16 are disposed on inner surfaces of the upper and lower substrates 10 and 15, and a liquid crystal 18, for example, a liquid crystal 18 having negative dielectric anisotropy, is injected between the upper and lower substrates 10 and 15. . In this case, the horizontal alignment layers 14 and 16 vary the angle formed between the electric field and the alignment axis according to the dielectric anisotropy characteristics of the liquid crystal. For example, when the dielectric anisotropy is negative, the angle formed by the electric field and the orientation axis is 0 to 45 degrees, and when the dielectric constant anisotropy is positive, the angle formed by the electric field and the orientation axis is 45 to 90 degrees.
이러한 개량된 IPS 모드의 액정 표시 장치의 카운터 전극(11)과 화소 전극(13)에 소정의 전압이 인가되면, 도면에서와 같이 타원 형상을 갖는 프린지 필드(e2)가 발생된다. 이 프린지 필드(e1)는 전극(11,13)의 가장자리에서 강한 전기장을 발생시킨다. 이 전기장에 의하여 가장자리 부분에 액정이 구동되고, 이 힘은 전극 상부의 액정 분자에도 전달되어, 전극 상부에 존재하는 액정 분자(도시되지 않음)들도 모두 동작한다. 따라서, 개구율 및 투과율이 개선된다.When a predetermined voltage is applied to the counter electrode 11 and the pixel electrode 13 of the liquid crystal display of the improved IPS mode, the fringe field e2 having an elliptic shape is generated as shown in the figure. This fringe field e1 generates a strong electric field at the edges of the electrodes 11 and 13. The liquid crystal is driven to the edge portion by this electric field, and this force is also transmitted to the liquid crystal molecules on the electrode, so that all liquid crystal molecules (not shown) present on the electrode also operate. Thus, the aperture ratio and transmittance are improved.
상기한 고개구율 액정 표시 장치는, 전계(e2)가 형성되면, 액정 분자들(18a)은 그것의 유전율 이방성이 음인 경우, 전계와 액정 분자의 장축이 수직을 이루도록 틀어져서, 광을 누설하게 된다.In the high-aperture rate liquid crystal display, when the electric field e2 is formed, when the dielectric anisotropy thereof is negative, the liquid crystal molecules 18a are twisted so that the long axis of the electric field and the liquid crystal molecules are perpendicular to each other, thereby leaking light. .
그러나, 전계 중심선 부근(전극 사이의 중심 부분)에 존재하는 액정 분자들(18b)은 전계와 광축(예를들어, 유전율 이방성이 음인 경우 단축)이 평행하게 배열되기 위하여 동작하게 되면, 액정 분자(18b)의 장축과 기판 표면이 거의 수직을 이루게 된다. 이에따라, 액정 분자(18b)가 기판 표면에 수직으로 배열된다. 이렇게 되면, 굴절율 이방성이 전기장에 수평인 액정 분자보다 적어지게되므로 최대 투과율을 나타내기 어렵다.However, when the liquid crystal molecules 18b near the electric field center line (the center portion between the electrodes) are operated so that the electric field and the optical axis (e.g., shorten when the dielectric anisotropy is negative) are arranged in parallel, the liquid crystal molecules ( The long axis of 18b) and the substrate surface are almost perpendicular. Accordingly, the liquid crystal molecules 18b are arranged perpendicular to the substrate surface. In this case, the refractive index anisotropy becomes less than that of the liquid crystal molecules horizontal to the electric field, so that the maximum transmittance is hardly exhibited.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프린지 필드에 의하여 동작되는 고개구율 액정 표시 장치에서 전계 중심부분에 존재하는 액정 분자들이 충분히 동작되도록 하여, 투과율을 향상시키는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and to improve the transmittance by allowing the liquid crystal molecules present in the central portion of the electric field to be sufficiently operated in the high-opening liquid crystal display device operated by the fringe field.
도 1은 종래의 IPS 모드의 액정 표시 장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device in a conventional IPS mode.
도 2는 종래의 고개구율 및 고투과율을 갖는 아이피에스 모드의 액정 표시 장치를 나타낸 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display of an IPS mode having a conventional high opening ratio and high transmittance. FIG.
도 3은 본 발명에 따른 고개구율 및 고투과율을 갖는 아이피에스 모드의 액정 표시 장치를 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display of an IP mode having a high opening ratio and a high transmittance according to the present invention.
도 4a는 일반적인 유전율 이방성이 양인 액정의 구조식을 나타낸 도면.4A is a diagram showing the structural formula of a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy.
도 4b는 일반적인 유전율 이방성이 음인 액정의 구조식을 나타낸 도면.4B is a view showing a structural formula of a liquid crystal having a general dielectric anisotropy negative.
도 5는 트위스트 탄성 계수(K22)에 대한 밴드 탄성 계수(K33)의 비(K33/K22)를 변화하였을 때, 시간에 따른 투과도 곡선을 나타낸 도면.Fig. 5 is a diagram showing the transmittance curve with time when the ratio (K33 / K22) of the band elastic modulus K33 to the twist elastic modulus K22 is changed.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
20 - 하부 기판 21 - 카운터 전극20-lower substrate 21-counter electrode
22 - 게이트 절연막 23 - 화소 전극22-gate insulating film 23-pixel electrode
24,26 - 수평 배향막 25 - 상부 기판24,26-Horizontal alignment layer 25-Upper substrate
28 - 액정28-liquid crystal
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 소정 거리를 두고 대향, 배치되는 투명한 상하 기판, 상기 상하 기판 사이에 개재되는 액정, 상기 하부 기판의 대향면에 형성되고, 소정 폭을 갖으며 투명 물질로 된 카운터 전극, 상기 하부 기판의 대향면에, 카운터 전극과 소정 거리를 두고 이격되어 있고, 투명 물질로 형성되고, 소정 폭을 갖으며, 카운터 전극과 함께 전계를 형성하여 액정을 동작시키는 화소 전극을 포함하며, 상기 카운터 전극과 화소 전극간의 간격은 상기 상하 기판간의거리보다 작으며, 상기 카운터 전극과 화소 전극의 폭은 전극들의 각각 상부에 존재하는 액정분자들이 모두 서로 인접하는 카운터 전극과 화소 전극들 사이에 발생되는 전계에 의하여 동작될 수 있을 만큼이고, 상기 액정은 트위스트 탄성 계수에 대한 밴드 탄성 계수의 비가 2.5 이상인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, according to an embodiment of the present invention, the present invention, the transparent upper and lower substrates are disposed facing, at a predetermined distance, the liquid crystal interposed between the upper and lower substrates, the opposite of the lower substrate A counter electrode formed on a surface, having a predetermined width, and made of a transparent material, spaced apart from the counter electrode at a predetermined distance from an opposite surface of the lower substrate, formed of a transparent material, having a predetermined width, and having a counter electrode And a pixel electrode configured to form an electric field to operate the liquid crystal, wherein a distance between the counter electrode and the pixel electrode is smaller than a distance between the upper and lower substrates, and a width of the counter electrode and the pixel electrode is present on each of the electrodes. All of the liquid crystal molecules can be operated by an electric field generated between adjacent counter electrodes and pixel electrodes, and the liquid crystal It characterized in that at least a 2.5 ratio of modulus of elasticity for the band cast modulus.
본 발명에 의하면, 고개구율 및 고투과율을 갖는 액정 표시 장치에서 액정의 밴드 탄성 계수를 증대시키어 프린지 필드 중심 부분에서의 투과율이 한층 더 개선된다.According to the present invention, in a liquid crystal display device having a high opening ratio and a high transmittance, the band elastic modulus of the liquid crystal is increased to further improve the transmittance at the center of the fringe field.
(실시예)(Example)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도면 도 3은 본 발명에 따른 고개구율 및 고투과율을 갖는 액정 표시 장치의 단면도이고, 도 4a는 일반적인 유전율 이방성이 양인 액정의 구조식을 나타낸 도면이고, 도 4b는 일반적인 유전율 이방성이 음인 액정의 구조식을 나타낸 도면이다. 도 5는 트위스트 탄성 계수(K22)에 대한 밴드 탄성 계수(K33)의 비(K33/K22)를 변화하였을 때, 시간에 따른 투과도 곡선을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display having a high opening ratio and a high transmittance according to the present invention. FIG. 4A is a diagram illustrating a structural formula of a liquid crystal having a general dielectric anisotropy, and FIG. 4B is a diagram of a liquid crystal having a general dielectric anisotropy. It is a figure which shows a structural formula. 5 is a diagram showing the permeability curve with time when the ratio (K33 / K22) of the band elastic modulus K33 to the twist elastic modulus K22 is changed.
먼저, 도 3을 참조하여, 대향하는 상하 기판(20,25)이 준비된다. 하부 기판(20) 상부에는 카운터 전극(21)이 일정 등간격으로 배치된다. 이때, 카운터 전극(21)은 다수개의 패턴의 형태로 형성되고, 투명 금속막 예를들어, ITO(indium tin oxide)한 물질로 형성된다. 카운터 전극(21) 상부에 게이트 절연막(22)이 형성되고, 게이트 절연막(22) 상부에는 화소 전극(23)이 형성된다. 화소 전극(23) 역시 투명한 금속막 예를들어, ITO막으로 형성되고, 패턴 형상을 가지며, 카운터 전극(11) 사이에 각각 배치된다.First, referring to FIG. 3, opposing upper and lower substrates 20 and 25 are prepared. The counter electrode 21 is disposed on the lower substrate 20 at regular equal intervals. In this case, the counter electrode 21 is formed in the form of a plurality of patterns, and is formed of a transparent metal film, for example, an indium tin oxide (ITO) material. The gate insulating film 22 is formed on the counter electrode 21, and the pixel electrode 23 is formed on the gate insulating film 22. The pixel electrode 23 is also formed of a transparent metal film, for example, an ITO film, has a pattern shape, and is disposed between the counter electrodes 11, respectively.
이때, 카운터 전극(21)과 화소 전극(23)간의 간격(L)은 셀갭(D)보다 적다. 이에따라, 카운터 전극(21)과 화소 전극(23)에 전압이 인가되었을 때, 기판에 평행하기 보다는 타원형태의 프린지 필드가 형성된다.At this time, the distance L between the counter electrode 21 and the pixel electrode 23 is smaller than the cell gap D. Accordingly, when voltage is applied to the counter electrode 21 and the pixel electrode 23, an elliptical fringe field is formed rather than parallel to the substrate.
또한, 카운터 전극(21)과 화소 전극(23)의 폭은, 인접하는 전극(21,23)들 사이에서 발생되는 프린지 필드가 전극 상부 전체에 미칠수 있을 정도로 형성한다. 이에따라, 전극(21,23) 상부에서 등전위 구간이 발생되지 않는다.In addition, the widths of the counter electrode 21 and the pixel electrode 23 are formed so that the fringe fields generated between the adjacent electrodes 21 and 23 can reach the entire upper portion of the electrode. Accordingly, the equipotential section does not occur on the electrodes 21 and 23.
상하 기판(20,25)의 내측 표면에는 수평 배향막(24,26)이 형성된다. 이때, 하부 기판(20)면에 형성되는 수평 배향막(24)은 상기 프린지 필드를 기판에 투영시킨 투영선과 소정각도로를 이루도록 러빙되고, 상부 기판(25)에 형성되는 수평 배향막(26)은 하부 기판(20)의 수평 배향막(24)과 180도 각도차를 갖도록 러빙된다.본 실시예에서는 배향막(24)이 전계의 투영선과 20 내지 40도를 이루도록 러빙된다.Horizontal alignment layers 24 and 26 are formed on inner surfaces of the upper and lower substrates 20 and 25. At this time, the horizontal alignment layer 24 formed on the lower substrate 20 surface is rubbed to form a predetermined angle with the projection line projecting the fringe field onto the substrate, and the horizontal alignment layer 26 formed on the upper substrate 25 is lower It is rubbed so as to have an angle difference of 180 degrees with the horizontal alignment film 24 of the substrate 20. In this embodiment, the alignment film 24 is rubbed to form 20 to 40 degrees with the projection line of the electric field.
그리고 상하 기판(20,25) 사이에는 액정(28)이 충진된다. 이때, 액정은 상기 러빙각에 따라 다르며, 본 실시예에서는 러빙각이 20 내지 40도 정도 이므로, 최대 투과율을 고려하여, 유전율 이방성이 음인 물질을 사용한다. 이때, 러빙각이 45도 이상 90도 미만이면, 유전율 이방성이 양인 물질을 사용한다. 이에대하여는 기 출원된 98-9248호에 자세히 설명되어 있다.The liquid crystal 28 is filled between the upper and lower substrates 20 and 25. At this time, the liquid crystal is different depending on the rubbing angle, and in this embodiment, since the rubbing angle is about 20 to 40 degrees, in consideration of the maximum transmittance, a material having negative dielectric anisotropy is used. At this time, when the rubbing angle is 45 degrees or more and less than 90 degrees, a material having a positive dielectric anisotropy is used. This is described in detail in the previously filed application 98-9248.
그리고, 본 발명에서는 프린지 필드의 중심 부분에서 액정 분자의 장축이 기판면에서 수직을 배열되는 현상을 방지하기 위하여, 액정(28)내의 밴드 탄성 계수(K33)를 증대시킨다. 이때, 밴드 탄성 계수(K33)는 트위스트 탄성계수(K22_에 대하여 2.5배 이상, 바람직하게는 2.5배 내지 10배 정도가 되도록 한다.In the present invention, the band elastic modulus K33 in the liquid crystal 28 is increased in order to prevent the long axis of the liquid crystal molecules from being aligned perpendicular to the substrate surface in the central portion of the fringe field. At this time, the band elastic modulus K33 is 2.5 times or more, preferably 2.5 to 10 times the twist elastic modulus K22_.
여기서, 밴드 탄성 계수(K33)를 증대시키게 되면, 액정 분자들이 쉽게 휘어지지 않게 된다. 이에따라, 전계 중심선 부근에서 액정 분자들이 기판에 수직을 이루지 않고, 기판면에 대하여 소정의 각도를 갖으며 배열된다. ** 따라서, 전계 중심 부근에서 투과율이 개선된다.Herein, when the band elastic modulus K33 is increased, the liquid crystal molecules are not easily bent. Accordingly, the liquid crystal molecules are arranged at a predetermined angle with respect to the substrate surface in the vicinity of the electric field center line without being perpendicular to the substrate. ** Therefore, the transmittance is improved near the center of the electric field.
도 4a는 일반적인 유전율 이방성이 양인 액정의 구조식을 나타낸 도면이고, 도 4b는 일반적인 유전율 이방성이 음인 액정의 구조식을 나타낸 도면이다.4A is a diagram showing a structural formula of a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, and FIG. 4B is a diagram showing a structural formula of a liquid crystal having a general dielectric anisotropy.
이때, 액정 분자의 밴드 탄성 계수(K33)를 개선시키기 위하여, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 탄소(C) 위치에 사이클릭 화합물(cyclic compound), 알킨(alkene)기를 연결한다. 또는 R1을 이중 결합이나 시아노(cyano)기로 하거나, R2의 알킬 체인의 길이를 조절하여, 밴드 탄성 계수(K33)를 향상시킨다.In this case, in order to improve the band elastic modulus K 33 of the liquid crystal molecules, as shown in FIGS. 4A and 4B, cyclic compound and alkene groups are connected to the respective carbon (C) positions. . Alternatively, R1 is a double bond or cyano, or the length of the alkyl chain of R2 is adjusted to improve the band elastic modulus (K33).
도 5는 트위스트 탄성 계수(K22)에 대한 밴드 탄성 계수(K33)의 비(K33/K22)를 변화하였을 때, 시간에 따른 투과도 곡선으로서, 도면에서와 같이, 트위스트 탄성 계수(K22)에 대한 밴드 탄성 계수(K33)의 비(K33/K22)가 증대될수록, 투과율이 향상된다. 그러나, 트위스트 탄성 계수(K22)에 대한 밴드 탄성 계수(K33)의 비(K33/K22)가 너무 클 경우에는 액정의 안정도가 떨어지므로, 상술한 바와 같이, 트위스트 탄성 계수(K22)에 대한 밴드 탄성 계수(K33)의 비(K33/K22)가 2.5 내지 10 정도임이 바람직하다.5 is a permeability curve with time when the ratio (K33 / K22) of the band elastic modulus K33 to the twist elastic modulus K22 is changed, and as shown in the figure, the band for the twist elastic modulus K22. As the ratio K33 / K22 of the elastic modulus K33 is increased, the transmittance is improved. However, when the ratio K33 / K22 of the band elastic modulus K33 to the twist elastic modulus K22 is too large, the stability of the liquid crystal is inferior, and as described above, the band elastic modulus with respect to the twist elastic modulus K22. It is preferable that ratio K33 / K22 of coefficient K33 is about 2.5-10.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 고개구율 및 고투과율을 갖는 액정 표시 장치에서 액정의 밴드 탄성 계수를 증대시키어 프린지 필드 중심 부분에서의 투과율이 한층 더 개선된다.As described in detail above, according to the present invention, in the liquid crystal display device having a high opening ratio and a high transmittance, the band elastic modulus of the liquid crystal is increased to further improve the transmittance at the center of the fringe field.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0259822A1 (en) * | 1986-09-12 | 1988-03-16 | Konica Corporation | Liquid crystal display device |
| US5188758A (en) * | 1986-03-19 | 1993-02-23 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Electrooptical display element using a supertwist liquid crystal having specified elastic constants |
| JPH07104320A (en) * | 1993-10-06 | 1995-04-21 | Dainippon Ink & Chem Inc | Liquid crystal device |
| KR950029815A (en) * | 1994-04-12 | 1995-11-24 | 기사오 가즈오 | Color liquid crystal display device |
| JPH09269472A (en) * | 1996-04-02 | 1997-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display element and its drive method |
-
1998
- 1998-08-24 KR KR10-1998-0034246A patent/KR100364233B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5188758A (en) * | 1986-03-19 | 1993-02-23 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Electrooptical display element using a supertwist liquid crystal having specified elastic constants |
| EP0259822A1 (en) * | 1986-09-12 | 1988-03-16 | Konica Corporation | Liquid crystal display device |
| JPH07104320A (en) * | 1993-10-06 | 1995-04-21 | Dainippon Ink & Chem Inc | Liquid crystal device |
| KR950029815A (en) * | 1994-04-12 | 1995-11-24 | 기사오 가즈오 | Color liquid crystal display device |
| JPH09269472A (en) * | 1996-04-02 | 1997-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display element and its drive method |
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