KR100254926B1 - 액정표시소자의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시소자의 제조방법에 관한 것으로, 액정표시소자의 셀 간격을 설정하고, 투과율 계산식에 따라 액정의 굴절률을 산출하는 과정과, 상부 투명기판과 하부 투명기판 사이에 상기 굴절률을 갖는 액정이 셀간격과의 곱이 p=1일때의 값을 갖도록 배치하는 과정과, 액정표시소자의 셀 외부의 상,하부 광학보상필름이 상기 상부 투명기판과 하부투명기판의 각각 상부에 위치하도록 하며, 상,하부 광학보상필름의 d△n값은 양쪽의 수치가 갖고 그 합이 p=2일때의 값을 갖도록 배치하는 과정과, 상기 상,하부 광학보상필름의 바깥쪽에 상,하부편광판이 위치하도록 배치하여, 액정표시소자의 외부에 부착되는 광학보상 필름의 d△n값을 액정표시소자의 셀 내부의 d△n값과 현저히 다르게 함으로써 액정표시소자의 계조비 및 시야각 범위를 향상시키고 간섭색이 나타나지 않음으로써 화질을 개선시킬 수 있다.

Description

액정표시소자의 제조방법

제1도는 액정표시소자의 단면도.

제2도는 종래의 기술에 의한 필름형 강유전성 액정표소자의 각 부분 굴절상태를 나타내는 상태도.

제3도는 입력방향에 대한 각부의 굴절각을 도시한 그래프.

제4도는 본 발명에 의한 필름형 강유전성 액정표소자의 각 부분 굴절상태를 나타내는 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 상부 편광판 3 : 상부 광학보상필름

5 : 상부 투명기판 7 : 투명전극

9 : 액정 11 : 격벽

13 : 배향막 15 : 하부 투명기판

17 : 하부 광학보상필름 19 : 하부 편광판

본 발명은 액정표시소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 액정표시소자의 외부에 부착되는 광학보상 필름의 셀 간격과 굴절률의 곱(d△n)을 액정표시소자의 셀 내부의 d△n값과 현저히 다르게 함으로써 액정표시소자의 계조비 및 시야각 범위를 향상시키도록한 액정표시소자의 제조방법에 관한 것이다.

액정표시소자는 일반적으로 제1도에 도시한 바와 같이, 상부투명기판(5)과 하부투명기판(15) 상부에 투명전극(7)을 형성하고, 상기 투명전극(7) 상부에 배향막(13)을 형성하여 그 사이에 후속과정에서 주입될 액정을 배열하기 위해 일정한 방향으로 로빙(rubbing)을 실시한 후 상기 상부,하부 투명기판(5,15)을 합착하여 액정(9)을 주입하여 액정주입구를 격벽(11)으로 봉입하고 상기 상부,하부 투명기판(5,15)의 외각에 상부,하부 편광판(3,17)을 배치하였다.

상기와 같이 구성된 액정표시소자의 광의 진행을 살펴보면 상기 하부편광판(17)으로 배경광을 입사시키면 일차로 하부편광판(17)을 통해 굴절된 빛이 상기 하부투명기판(15)에 도달되고, 이 빛은 상기 액정에 전계를 인가함으로써 변화된 액정의 배열 상태에 따라 상부 투명기판(5)에 도달된 후 다시 상부 편광판(1)을 거쳐 출력되도록 되어있다.

제2도는 위상차 필름을 사용하는 강유전성(STN) 액정표시소자의 각부분의 굴절상태를 도시한 것으로, 액정표시소자의 각 셀의 d△n 값은 먼저 상,하부 편광판의 각도와 로빙(rubbing) 방향이 선정되면 다음의 투과율(T) 계산식에 의해 d△n(d₁△n₁) 값이 정해지고 이값과 유사하게 상,하부 광학보상 필름의 d△n(d₂△n₂)값이 정해진다.

여기서 상기 제3도에 도시한 바와 같은 입력조준기와 출력조준기의 각 ø, 입력조준기와 분해기와의 각 θ, 편광자와 입력조준기와의 각 γ를 각각 대입하여 투과율 계산식을 정리하면 T=sin²β+ C가 되며(C는 상수임), 따라서 β=pπ(p＞0)일때 △nd와의 관계는 다음과 같이, p=1이면 △nd는 첫번째 최소값인 506nm가 되고, p=2 이면 △nd는 두번째 최소값인 915nm가 된다.

이때 액정표시소자 셀의 d₁△n₁과 상부필름과 하부필름의 총 d₂△n₂의 값은 거의 같은 수준으로 결정되어 있는데, 예를들면 상기 d₁△n₁이 915nm이고, d₂△n₂는 900nm로 설계된다.

이와 같이 액정표시소자 셀의 d₁△n₁과 광학보상 필름의 d₂△n₂이 거의 유사하게 설정되면 정면에서의 계조비(contrast ratio)를 어느정도 유지할 수 있으나 실제 액정표시소자의 사용하는 것은 법선 방향에서 ±10°가 어긋난 방향이므로 주로 액정표시소자를 사용하는 방향인 ±10°근처에서 최대의 계조비를 얻어야 하고, 그리고 더 넓은 시야각까지도 어느 정도의 계조비를 얻어야만 실용상 많은 제품에 응용할 수 있다.

그러나 종래의 경우 액정표시소자의 셀내의 d₁△n₁과 셀 외부의 광학보상 필름의 d₂△n₂값이 동일하게 설계됨으로써 액정표시소자를 주로 사용하는 방향인 법선을 기준으로 ±10°에서 최대의 계조비를 얻지못하며, 주시야각 방향에서 약간의 각도를 돌리면 불필요한 간섭색이 나타나 화질을 저하시키고, 좁은 시야각특성을 나타내므로 범용적인 사용이 거의 불가능한 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 액정표시소자 내부셀의 d△n과 외부의 광학 필름의 d△n값을 다르게 설정하므로써 시야각을 넓히며 계조비를 높일 수 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 액정표시소자의 셀 간격을 설정하고, 투과율 계산식에 따라 액정의 굴절률을 산출하는 과정과, 상부 투명기판과 하부 투명기판 사이에 상기 굴절률을 갖는 액정이 셀간격과의 곱이 p=1일때의 값(제1최소값)을 갖도록 배치하는 과정과, 액정표시소자의 셀 외부의 상,하부 광학보상필름이 상기 상부 투명기판과 하부투명기판의 각각 상부에 위치하도록 하며, 상,하부 광학보상필름의 d△n값은 양쪽의 수치가 갖고 그 합이 p=2일때의 값(제2최소값)을 갖도록 배치하는 과정과, 상기 상,하부 광학보상필름의 바깥쪽에 상,하부편광판이 위치하도록 배치하는 과정으로 구성된다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명은 제4도에 도시한 바와 같이, 먼저 제작하고자 하는 액정표시소자의 셀 간격을 설정하고, 상기 투과율 계산식에 따라 셀간격과 액정의 굴절률과의 곱의 크기에서 셀 간격을 제거하여 액정의 굴절률을 정하여 액정을 준비한 후 상부 투명기판과 하부 투명기판 사이에 액정이 셀간격과의 곱이 p=1일때의 값인 제1최소값을 갖도록 한다.(c, d)

그리고 셀 외부의 상,하부 광학보상필름은 상부 유리기판과 하부 유리기판의 각각 위쪽에 양쪽으로 제1도와 같이 위치하도록하며 상기 광학보상필름의 d△n값은 양쪽의 수치가 갖도록 하되 그 합이 p=2일때의 값인 제2최소값을 갖도록 한 후(b, e) 최후 외곽에 상,하부편광판을 배치시켜 편광상태가 이루어지도록 하며(a, f), 이때 각부의 구성조건은 다음과 같다.

전체 로빙 각은 240°로 하고, 상기 액정표시소자는 흑백형(black/white type)으로 하며, 셀 간격은 5.7㎛, 셀내의 d₁△n₁값은 506nm, 시야방향은 12시 방향, 상부 광학보상필름(3)과 하부 광학 보상필름(17)의 d△n는 각각 450nm로 하여, 셀내의 d₁△n₁는 506nm로하고 상,하부 광학보상필름(3,17)의 d△n의 총합은 900nm로 함으로써 -30°∼+30°까지의 시야각 특성을 얻을 수 있도록 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면 넓은 시야각 특성을 얻을 수 있으며, 제1최소값을 이용하여 계조비를 산출하므로 종래의 제2최소값을 이용하여 산출된 계조비가 8인데 비해 15정도로 향상시키고 간섭색을 배재함으로써 화질을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 액정표시소자의 셀 간격을 설정하고, 투과율 계산식에 따라 액정의 굴절률을 산출하는 과정과, 상부 투명기판(5)과 하부 투명기판(19) 사이에 상기 굴절률을 갖는 액정(9)이 셀간격과의 곱이 p=1일때의 값(제1최소값)을 갖도록 배치하는 과정과, 액정표시소자의 셀 외부의 상,하부 광학보상필름(3,17)이 상기 상부 투명기판(5)과 하부투명기판(15)의 각각 상부에 위치하도록 하며, 상,하부 광학보상필름(3,17)의 d△n값은 양쪽의 수치가 갖고 그 합이 p=2일때의 값(제2최소값)을 갖도록 배치하는 과정과, 상기 상,하부 광학보상필름(3,17)의 바깥쪽에 상,하부편광판(1,19)가 위치하도록 배치하는 과정으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.